CH620308A5 - Program transmitter for open- and closed-loop control purposes - Google Patents

Description

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Programmgeber der eingangs definierten Art zu schaffen, der gleichzeitig zwei Ausgangssignale liefert, die sich nach gewünschten auf dem Programmstreifen aufgezeichneten Funktionen ändern.

Die Erfindung ist definiert im Patentanspruch 1.

Der Schaltzustand der Steuerschaltung bestimmt, ob sich der Tastkopf nach dem linken oder dem rechten Rand einer Programmspur einstellt. Bei zwei nebeneinander auf dem Programmstreifen aufgezeichneten Programmspuren richtet sich der Tastkopf im ersten Schaltzustand z. B. von links kommend nach dem (zuerst erfassten) linken Rand der linken Programmspur und im zweiten Schaltzustand von rechts kommend nach dem (zuerst erfassten) rechten Rand der rechten Programmspur aus. Der Taktgenerator bewirkt die periodische Umschal-tung der Schaltzustände der Steuerschaltung und der Impulsgenerator bewirkt, dass bei jeder Umschaltung der Tastkopf in die entsprechende Endstellung, also z. B. bei dem ersten Schaltzustand in die linke Endstellung und bei dem zweiten Schaltzustand in die rechte Endstellung gefahren wird, so dass sich der Tastkopf der Programmspur von der jeweils richtigen Seite nähert. Es werden so die beiden Programmspuren abwechselnd abgetastet, wobei entsprechende Stellungssignale erzeugt werden. Während der Abtastung einer Programmspur wird das bei der letzten Abtastung von der anderen Programmspur erhaltene Stellungssignal in dem zugeordneten Speicher gespeichert und steht als Ausgangssignal zur Verfügung.

Man kann die Anordnung so treffen, dass die beiden Programmspuren einander nicht kreuzend in verschiedenen Hälften des Programmstreifens vorgesehen sind. Das begrenzt jedoch die nutzbare Amplitude der Programmfunktion oder erfordert einen unerwünscht breiten Programmstreifen. Es wäre wünschenswert, wenn der Tastkopf auch einander kreuzende Programmspuren abtasten könnte.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Programmgeber, bei welchem ein weiterer photoelektrischer Tastkopf zur Abtastung einer in Längsrichtung des

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Programmbandes verlaufenden Steuerspur vorgesehen ist, dadurch gelöst, dass durch den besagten weiteren photoelektrischen Tastkopf die Funktionen der beiden Speicher vertauschbar sind.

Wenn beispielsweise der normalerweise «linken» Programmspur der Speicher «1» mit dem Ausgangssignal «1» zugeordnet ist und der normalerweise «rechten» Programmspur der Speicher «2» mit dem Ausgangssignal «2», dann würde nach einer Kreuzung der Programmspuren die «linke» Programmspur zur rechten und den Speicher «2» beaufschlagen, während die «rechte» Programmspur zur linken und den Speicher «1» beaufschlagen würde. Durch den weiteren Tastkopf kann eine Steuerspur abgetastet werden, welche diejenigen Bereiche zwischen zwei Kreuzungspunkten markiert, in denen die normalerweise «rechte» Programmspur links liegt und umgekehrt. Dem wird dann durch eine Vertauschung der Funktionen der beiden Speicher Rechnung getragen, so dass die Ausgangssignale der jeweils richtigen Funktion folgen.

Die Vertauschung der Funktionen der Speicher kann in der Weise geschehen, dass der Speicher «1» mit dem Ausgang «2» und der Speicher «2» mit dem Ausgang «1» verbunden wird, während die Stellungssignale in unveränderter Zeitfolge abwechselnd auf die beiden Speicher geschaltet werden, d. h. das Stellungssignal von der momentan linken Programmspur auf Speicher «1» und das Stellungssignal von der momentan rechten Programmspur auf Speicher «2». Eine bevorzugte Lösung besteht jedoch darin, dass durch den weiteren photoelektrischen Tastkopf die Zeitfolgen der abwechselnden Aufschaltung des Stellungssignals auf die Speicher vertauschbar sind.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines erfindungs-gemässen Programmgebers.

Fig. 2 zeigt den Tastkopf.

Fig. 3 ist ein Schaltbild der Steuerschaltung für den Gleichstromlinearmotor.

Fig. 4 zeigt die Schaltungsanordnung zur periodischen Umschaltung der Steuerschaltung und der Speicher.

Fig. 5 zeigt die umschaltbaren Speicher.

Mit 10 ist ein Gerätegehäuse bezeichnet, welches zwei Seitenwände 12 und 14 aufweist. Die Seitenwände 12 und 14 weisen in der unteren Hälfte einen vom vorderen Rand nach hinten sich erstreckenden Ausschnitt 16 auf. In diese Ausschnitte ist eine Kassette 18 einschiebbar. Zwischen den Seitenwänden 12 und 14 erstreckt sich ein Gleichstromlinearmotor 20. Der Gleichstromlinearmotor 20 enthält einen zylindrischen Kern 22 und eine Magnetleiste 24, wobei sich ein radiales Magnetfeld in dem Luftspalt zwischen dem Kern 22 und der Magnetleiste 24 ausbildet. Auf dem Kern 22 sitzt als Läufer des Linearmotors eine Spule 26. Mit der Spule 26 ist ein photoelektrischer Tastkopf 28 verbunden. Parallel zu dem Gleichstromlinearmotor erstreckt sich ein Potentiometer 30. Der Tastkopf 28 ist auf einem sich parallel zu dem Kern 22 erstreckenden Stab 32 geradgeführt. Am Rande sitzen an der Seitenwand 12 feststehende photoelektrische Tastköpfe 34.

Hinter einer Trennwand 36, die den vorderen Teil des Gerätegehäuses mit dem Gleichstromlinearmotor von dem hinteren Teil des Gerätegehäuses trennt, sind Leiterplatten 38 mit den elektronischen Bauelementen des Programmgebers angeordnet. Im hinteren Teil des Gerätegehäuses sitzt ein umschaltbares Zahnradgetriebe 40, dessen Antriebswelle mit einem Synchronmotor 42 verbunden ist. Mit 44 sind Ausgangsrelais zur Erzeugung von digitalen Schaltbefehlen bezeichnet.

Der Einsatz 18 enthält zwei Seitenwände 48, die in die Ausnehmung 16 der Seitenwände 12 und 14 des Gerätegehäuses einschiebbar und komplementär zu diesen geformt sind. Zwi-

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sehen den vorderen Teilen der Seitenwände 48 sind Rollen gelagert, von denen die eine nach Einschieben der Kassette 18 in das Gerätegehäuse 10 mit der Abtriebswelle des Getriebes 40 über (nicht dargestellte) Antriebsmittel gekuppelt ist. Um die Rollen ist ein als Endlosband ausgebildeter Programmstreifen 54 herumgelegt. Der Programmstreifen 54 wird durch herausnehmbare Gegendruckrollen, die nach dem Herumlegen des Programmstreifens um die Rollen eingesetzt werden, um die Rollen herum straff gehalten, so dass eine einwandfreie Lage des Programmstreifens 54 in diesem Bereich gewährleistet ist Die hinter den Gegendruckrollen gebildete Schleife des Programmstreifens 54, die je nach den Erfordernissen verschiedene Längen haben kann, wird lose in den hinteren Teil der Kassette 18 aufgenommen. Unter dem photoelektrischen Tastkopf 28 liegt bei eingeschobener Kassette ein straff gespannter Teil des Programmstreifens.

Auf dem Programmstreifen sind zwei kontrastbildende Programmspuren 60 und 61 mit Tusche aufgezeichnet, die den gewünschten zeitlichen Verlauf zweier Messgrössen wiedergeben. Der Tastkopf 28 folgt in noch zu beschreibender Weise dem Verlauf der Programmspuren durch seitliche Bewegungen längs der Stange 32, wenn der Programmstreifen 54 in der durch den Pfeil 62 angedeuteten Vorschubrichtung bewegt wird. Dabei gleitet ein mit dem Tastkopf 28 verbundener Schleifer 64 auf dem als Weggeber dienenden Photodiometer 30, und es wird an dem Schleifer 64 ein von der Stellung des Tastkopfes 28 und so von dem Verlauf der Programmspur abhängiges Stellungssignal abgegriffen.

Am Rande des Programmstreifens 54 sind mehrere Steuerspuren 66 vorgesehen, die von kontrastbildenden Strichen gebildet sind und mittels der feststehenden Tastköpfe 34 abgetastet werden. Die von den Tastköpfen erhaltenen Signale schalten nach entsprechender Verarbeitung Ausgangsrelais 44. Eine der Steuerspuren 67 ist in noch zu beschreibender Weise an den Verlauf der beiden Programmspuren 60 und 61 ange-passt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besteht der Tastkopf aus Ga As-Dioden 68 als Lichtsender und einem Phototransistor 70 als Photoempfänger. Beide sind dicht über der Oberfläche des Programmstreifens 54 angeordnet. Die GaAs-Dioden 68 erzeugen einen hellen Fleck auf der Oberfläche des Programmstreifens 54, und das reflektierte Licht wird von dem Phototransistor 70 empfangen. Wenn der Tastkopf 28 in der in Fig. 2 dargestellten Weise zur Hälfte über der dunklen Programmspur 60 und zur Hälfte über dem hellen Untergrund steht, erhält der Phototransistor 70 einen mittleren Lichtstrom. Wandert der Tastkopf 28 nach links in Fig. 2 aus, so wird der Lichtstrom grösser, wandert der Tastkopf nach rechts, wird der Lichtstrom vermindert. Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, nutzen beide Programmspuren 60 und 61 die volle Breite des Programmstreifens 54 aus. Das bedingt, dass sich die Programmspuren 60 und 61 gelegentlich kreuzen können, beispielsweise im Punkt 72 wird die normalerweise «linke» Programmspur 61 zur rechten und die normalerweise «rechte» Programmspur 60 zur linken. Dieser Bereich und andere Bereiche, in denen das eintritt, werden am Rand des Programmstreifens 54 durch die Steuerspur 67 markiert. Die Steuerspur 67 wird von einem der feststehenden Tastköpfe 34 abgetastet, und bei Erscheinen der Steuerspur 67 werden in noch zu beschreibender Weise über das zugehörige Relais 44 die Funktionen zweier Speicher umgeschaltet.

Die übrigen Steuerspuren 66, die von je einem der Tastköpfe 34 abgetastet werden, dienen in bekannter Weise der Erzeugung digitaler Ausgangssignale.

Die Schaltung zur Steuerung des Gleichstromlinearmotors 20 ist in Fig. 3 dargestellt.

Mit 74 ist ein Oszillator bezeichnet, durch welchen die Luminiszenzdioden 68 mit einer hohen Frequenz gespeist wer3

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den. Die Luminiszenzdioden 68 liefern daher Wechsellicht mit dieser Frequenz. Dieses Wechsellicht beaufschlagt den Phototransistor 70, der über einen Vorverstärker 76 und einen Kondensator 78 ein Wechselstromsignal auf den invertierenden Eingang eines Verstärkers 80 gibt. Auf den nicht-invertieren-den Eingang des Verstärkers 80 sind von einer noch zu beschreibenden Schaltung 82 Impulse aufschaltbar, die den Gleichstromlinearmotor 20 vorübergehend in die eine oder die andere Endstellung führen. Der Ausgang des Verstärkers 80 ist über einen Kondensator 84 und eine Diode 86 auf eine Glät- i tungsschaltung 88 und über eine Diode 90, die gegensinnig zu der Diode 86 gepolt ist, auf eine Glättungsschaltung 92 geschaltet.

Die Glättungsschaltung 88 erhält auf diese Weise die positiven Halbwellen des Wechselstromsignals von dem Phototransistor 70 über die Diode 86 und setzt diese Halbwellen in eine Gleichspannung um. Die Glättungsschaltung 88 enthält einen Operationsverstärker 94, an dessen invertierendem Eingang das Wechselstromsignal über die Diode 86 und einen Widerstand 96 anliegt. Zwischen der Diode 86 und dem Widerstand 96 liegt ein Kondensator 98 gegen Masse. An dem nicht-inver-tierenden Eingang des Operationsverstärkers 94 liegt über einen festen Spannungsteiler mit Widerständen 100 und 102 eine Spannung, die an einem einstellbaren Potentiometer 104 abgegriffen wird. Die Gegenkopplungsschleife des Operationsverstärkers 94 enthält in Parallelschaltung einen Kondensator 106 und einen ohmschen Widerstand 108. Das Potentiometer 104 kann so eingestellt werden, dass sich am Ausgang des Operationsverstärkers eine Spannung null ergibt, wenn der Tastkopf 28 zur Hälfte auf dem Rand der Programmspur 60 oder 61 und zur Hälfte auf dem hellen Untergrund des Programmstreifens 54 steht.

Die Glättungsschaltung 92 ist in gleicher Weise aufgebaut wie die Glättungsschaltung 88 und daher nicht im einzelnen beschrieben. Sie erhält über die Diode 90 die negativen Halbwellen des Wechselstromsignals und erzeugt dementsprechend ein Ausgangssignal von entgegengesetzter Polarität wie die Glättungsschaltung 88.

Die Ausgangssignale der Glättungsschaltung 88 sind über einen Feldeffekttransistor 110 und die Ausgangssignale der Glättungsschaltung 92 über einen Feldeffekttransistor 112 durchschaltbar. Die Feldeffekttransistoren 110 und 112 werden in noch zu beschreibender Weise von einer Schaltung 114 gesteuert. Die durchgeschalteten Ausgangssignale der Glät-tungsschaltungen 88 und 92 werden über ein PD-Netzwerk 116 auf einen Verstärker 118 gegeben. Das PD-Netzwerk überträgt die Signale mit einem proportionalen (P) und einem differenzierten (D) Anteil, wodurch die Regelung der Lage des Tastkopfes 28 verbessert wird. Der Verstärker 118 steuert einen Impulsgenerator 120, der periodisch abwechselnd Pulse entgegengesetzter Polarität liefert, wobei das Tastverhältnis der positiven und der negativen Pulse in Abhängigkeit von der an dem Eingang 122 anliegenden Spannung abhängt.

Dieser Impulsgenerator enthält einen Operationsverstärker 124. Eine Gegenkopplungschleife vom Ausgang des Operationsverstärkers 124 auf den invertierenden Eingang desselben enthält einen ohmschen Widerstand 126 zu einem Punkt 127 und einen ohmschen Widerstand 128, der zwischen dem Punkt 127 des Impulsgenerators 120 und dem invertierenden Eingang • des Operationsverstärkers 124 liegt. Der Punkt 127 ist über einen Widerstand 129 mit dem Eingang 122 und weiterhin über einen Kondensator 130 mit Masse verbunden. Eine Mitkopp-Iungsschleife vom Ausgang des Operationsverstärkers 124 zum nicht-invertierenden Eingang desselben enthält einen Spannungsteiler mit einem ohmschen Widerstand 132 und einem ohmschen Widerstand 134. Der Punkt 135 zwischen den Widerständen 132 und 134 ist über einen Widerstand 136 mit dem nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 124 verbunden.

Wenn der Kondensator 130 auf eine negative Spannung aufgeladen ist, wird die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 124 gleich der positiven Versorgungsspannung von +15 Volt. Eine durch den Spannungsteiler 132,134 bestimmte Teilspannung dieser Ausgangsspannung liegt an dem nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 124. Der Kondensator 130 wird über den Widerstand 126 von der positi-i ven Ausgangsspannung ent- und umgeladen, so dass die Kondensatorspannung schliesslich positiv wird. Erreicht die Kondensatorspannung den Wert der am Spannungsteiler 132,134 abgegriffenen Teilspannung, schaltet der Operationsverstärker 124 um. Seine Ausgangsspannung wird gleich der negativen ! Versorgungsspannung von -15 Volt, und entsprechend wird auch die Referenzspannung in Punkt 135 negativ. Der Schaltzustand des Operationsverstärkers bleibt so bestehen, bis der Kondensator 130 von der negativen Ausgangsspannung wieder ent- und auf die negative Referenzspannung aufgeladen ist. Die-i ser Vorgang wiederholt sich periodisch. Es entstehen somit am Ausgang 138 des Impulsgenerators 120 abwechselnd Pulse von positiver und negativer Polarität. Die Schaltung ist so bemessen, dass bei einer Spannung null am Eingang 122 das Tastverhältnis zwischen positiven und negativen Pulsen gerade 1:1 ist. i Dieses Tastverhältnis wird durch eine Spannung am Eingang 122 verändert. Liegt am Eingang 122 z. B. eine positive Spannung an, so wird der Kondensator während eines positiven Ausgangspulses schneller aufgeladen, da zusätzlich ein Ladestrom über den Widerstand 129 fliesst. Es wird dann die Dauer i des positiven Ausgangspulses verkürzt und die des negativen Ausgangspulses verlängert. Umgekehrt ändert sich das Tastverhältnis im Sinne einer Verkürzung der negativen Ausgangspulse und einer Verlängerung der positiven Ausgangspulse, wenn an dem Eingang 122 eine negative Gleichspannung . anliegt.

Die positiven und negativen Ausgangspulse des Impulsgenerators 120 werden über einen Endverstärker 140 auf den Gleichstromlinearmotor 20 geschaltet.

Um abwechselnd die linke oder die rechte Programmspur i abzutasten, ist in der Schaltung 114 (Fig. 3) ein Taktgenerator 142 (Fig. 4) vorgesehen. Der Taktgenerator 142 ist ähnlich aufgebaut wie der vorstehend geschilderte Impulsgenerator 120 und daher nicht im einzelnen beschrieben. Es erzeugt abwechselnd positive und negative Ausgangsimpulse mit einem Tast-; Verhältnis 1 :1 und einer Pulsdauer, welche grösser als die Einstellzeit des Tastkopfes 28 ist. Diese Ausgangspulse liegen direkt über einen Widerstand 144 an einem Schaltungspunkt 146, welcher dem einen Ausgang der Schaltung 114 von Fig. 3 entspricht, sowie über einen invertierenden Verstärker 148 und i einen Widerstand 150 an einem Schaltungspunkt 152, der dem anderen Ausgang der Schaltung 114 von Fig. 3 entspricht. Von den Ausgängen 146 und 152 werden die Feldeffekttransistoren 110 und 112 gegensinnig angesteuert. Es werden somit abwechselnd die von den positiven und die von den negativen Halbwel-, len des vom Phototransistor 70 gelieferten Wechselstromsignals herrührenden Gleichstromsignale auf den Impulsgenerator 120 geschaltet.

Das hat folgende Wirkung: Wenn der Tastkopf 28 von links auf die Programmspur gelangt, dann wird nach Überschreiten , des linken Randes der Programmspur die Amplitude der Wechselstromsignale um so kleiner, je weiter der Tastkopf nach rechts bewegt wird. Die Glättungsstufe 88 liefert in Abhängigkeit von der Lage des Tastkopfes 28 zur Programmspur eine Ausgangsgleichspannung, die in einer mittleren Lage auf dem , linken Rand der Programmspur null ist und zunehmend positiver wird, je weiter sich der Tastkopf gegenüber diesem Rand nach rechts bewegt. Während der Durchschaltung des Feldeffekttransistors 110 wird von dieser Spannung nach Inversion

durch den Verstärker 118 der Impulsgenerator 120 gesteuert. Es wird die Dauer der negativen Pulse gegenüber der Dauer der positiven Pulse verkürzt. Wenn ein negativer Strom den Gleichstromlinearmotor 20 nach rechts und ein positiver Strom den Gleichstromlinearmotor nach links bewegt, wird der Tastkopf 28 so nach links auf die Mittelstellung zurückgeführt. Wenn der Tastkopf 28 yon rechts auf den Programmstreifen gelangt, dann wird nach Überschreiten des rechten Randes der Programmspur die Amplitude der Wechselstromsignale um so kleiner, je weiter der Tastkopf nach links bewegt wird. Die Glättungsstufe 92 liefert in Abhängigkeit von der Lage des Tastkopfes 28 zur Programmspur eine Ausgangsgleichspannung, die in einer mittleren Lage auf dem rechten Rand der Programmspur null ist und zunehmend negativer wird, je weiter sich der Tastkopf 28 gegenüber diesem Rand nach rechts bewegt. Während der Durchschaltung des Feldeffekttransistors 112 wird von dieser Spannung - wieder nach Inversion durch den Verstärker 118 - der Impulsgenerator 120 gesteuert. Es wird jetzt die Dauer der positiven Pulse gegenüber der Dauer der negativen Pulse verkürzt, so dass der Gleichstromlinearmotor 20 den Tastkopf 28 nach rechts in eine Mittellage auf der Kante der Programmspur zurückführt.

Bei Durchsteuerung des Feldeffekttransistors 110 in einem Schaltzustand des Taktgenerators 142 ist somit die Steuerschaltung von Fig. 3 darauf eingerichtet, dass der Tastkopf 28 von links kommend die erste linke Kante einer Programmspur «einfängt», während bei Durchsteuerung des Feldeffekttransistors 112 die Steuerschaltung darauf eingerichtet ist, sich von rechts kommend auf die erste rechte Kante einer Programmspur einzustellen. Durch die periodische Umschaltung des Taktgenerators 142 wird so abwechselnd die linke Programmspur 61 auf der linken Kante oder die rechte Programmspur 60 auf der rechten Kante abgetastet (Fig. 1). Es muss jedoch dafür gesorgt werden, dass nach jeder Umschaltung der Tastkopf 28 zunächst einmal in die für den Einfangsvorgang erforderliche rechte oder linke Endstellung getrieben wird. Wenn also der Tastkopf 28 auf dem linken Rand der linken Programmspur 61 steht, dann muss er nach der Umschaltung des Taktgenerators 142 zunächst einmal in die rechte Endstellung gebracht werden, so dass er dann von rechts in Fig. 1 kommend die rechte Kante der rechten Programmspur 60 einfängt.

Dies wird durch die Schaltung 82 in Fig. 3 erreicht, die in Fig. 4 im einzelnen dargestellt ist.

Die Schaltung 82 weist ein Differenzierglied 154 auf, welches das Ausgangssignal des Taktgenerators 142 differenziert und positive oder negative Impulse abgibt. Die positiven Impulse gehen über einen invertierenden Verstärker 156 und eine Diode 158, und die negativen Impulse über eine Diode 160 auf den Eingang eines weiteren invertierenden Verstärkers 162 und gelangen als positive Impulse über eine Diode 164 an einen Schaltungspunkt 166 (vgl. Fig. 3), der an dem nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 80 liegt.

Dieser Impuls treibt den Verstärker 80 in die Sättigung und unterdrückt damit das Wechselstromsignal, so dass kein Signal über den Kondensator 84 übertragen wird. Den Glättungs-schaltungen 88 und 92 wird dadurch «Dunkelheit», d. h. eine Stellung des Tastkopfes über der Programmspur simuliert. In diesem Falle wird, wie geschildert, über die Glättungsschaltung 88 eine Bewegung des Tastkopfes 28 nach links (entsprechend einer Steuerung nach einer linken Kante) und über die Glättungsschaltung 92 eine Bewegung des Tastkopfes 28 nach rechts (entsprechend einer Steuerung nach einer rechten

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Kante) eingeleitet.

Befindet sich nun beispielsweise der Tastkopf 28 über der linken Kante der linken Programmspur 61, wobei der Feldeffekttransistor 110 durchgesteuert ist, so wird bei der Umschaltung der Feldeffekttransistor 110 gesperrt und Feldeffekttransistor 112 durchgesteuert. Durch die Simulation von «Dunkelheit» wird von der Glättungsschaltung 92 ein Signal auf den Gleichstromlinearmotor 20 gegeben, das den Tastkopf 28 nach rechts führt, und zwar in die Endstellung, da diese Stellbewegung den Impuls von der Schaltung 82 nicht beeinflusst. Nach Aufhören dieses Impulses «fängt» der Tastkopf dann in der beschriebenen Weise die rechte Kante der rechten Programmspur.

Die Stellung des Tastkopfes 28 wird mittels des Potentiometers 30 als Stellungssignal abgegriffen. Über Schalter 168 und 170, die gegenphasig zueinander und synchron mit der Umschaltung der Steuerschaltung durch den Taktgenerator 142 betätigt werden, werden die sich in beiden Stellungen des Tastkopfes 28 ergebenden Stellungssignale auf Speicher 172 bzw. 174 gegeben und stehen an Ausgangsklemmen 176 bzw. 178 ständig als Ausgangssignale zur Verfügung. Das ist in Fig. 3 nicht dargestellt, aber in Fig. 5 gezeigt.

Die Steuerung der Schalter 168 und 170 ist ebenfalls nicht in Fig. 3 dargestellt, sondern in Fig. 4 gezeigt.

Das Signal, das sich an dem Kondensator 180 des Taktgenerators 142 ergibt und ein durch null gehendes Dreiecksignal ist, wird durch einen Trigger 182 in ein Rechtecksignal umgewandelt. Die positiven und negativen Signalteile werden durch Dioden 184 und 186 getrennt und auf die Eingänge von Triggern 188 bzw. 190 gegeben. Auf diese Eingänge wird weiterhin über Verzögerungsschaltungen 192,194 das Taktsignal von dem Taktgenerator geschaltet. Dadurch werden die Trigger 188 und 190 gegenüber der zugehörigen Halb welle des Taktsignals verzögert geschaltet und über die Signale des Triggers 182 früher zurückgeschaltet.

Die Signale der Trigger 188 und 190 schalten über Dioden 196,198 Transistoren, und zwar entweder 200 bzw. 202 oder 204 bzw. 206. Mit den Transistoren 200 und 206 liegt ein Relais 208 in Reihe. Das Relais 208 betätigt den Schalter 168. Mit den Transistoren 202 und 204 liegt ein Relais 210 in Reihe. Das Relais 210 betätigt den Schalter 170. Über einen Umschalter 212 ist der Stromkreis der Relais entweder über die Transistoren 200 und 202 oder über die Transistoren 206,204 geschlossen. Der Umschalter 212 wird von dem durch die Steuerspur 67 gesteuerten Relais 44 (Fig. 1) betätigt.

Durch die Triggeranordnung wird erreicht, dass jeder Schalter 168,170 erst schliesst, wenn der Tastkopf 28 seine endgültige Stellung auf der Kante der Programmspur erreicht hat. Über den Umschalter 212 wird die Zeitfolge der Betätigung der Schalter 168,170 vertauscht. Bei Erscheinen der Steuerspur 67 wird bei Abtastung der linken Programmspur, die vorher von der Programmspur 61 gebildet worden war, und dem entsprechenden Schaltzustand der Steuerschaltung nicht mehr der Schalter 168 geschlossen, sondern Schalter 170. Schalter 168 wird bei der Abtastung der rechten Programmspur geschlossen. Diese rechte Programmspur ist nach der Kreuzung 72 wiederum die Programmspur 61. Es wird also im Speicher 172 nach wie vor das der Programmspur 61 entsprechende Stellungssignal gespeichert, das als Ausgangssignal an dem Signalausgang 176 erscheint. Entsprechend speichert der Speicher 174 ständig - auch hinter der Kreuzung 72 - das Stellungssignal von der Programmspur 60.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

620308 PATENTANSPRÜCHE

1. Programmgeber für Steuer- und Regelzwecke zur Erzeugung von Ausgangssignalen nach vorgegebenen Funktionen der Zeit, bei welchem kontrastbildende Programmspuren auf einem in einer Vorschubrichtung vorwärtsbewegten Programmstreifen mittels eines photoelektrischen Tastkopfes abgetastet wird, der ein Abtastsignal nach Massgabe der mittleren Helligkeit eines Beobachtungsflächenteils erzeugt, der Tastkopf durch einen von dessen Abtastsignalen gesteuerten Stellmotor quer zur Vorschubrichtung auf die Programmspuren so einstellbar ist, dass die mittlere Helligkeit des Beobachtungsflächenteils einen vorgegebenen Wert hat, und ein von der Stellung des Tastkopfes abhängiges Stellungssignal erzeugt wird, gekennzeichnet durch

(a) eine umschaltbare Steuerschaltung (114) für den Steli-motorio), durch die in einem ersten Schaltzustand mit zunehmenden Abtastsignalen eine Stellbewegung des Stellmotors (20) in der einen und in einem zweiten Schaltzustand eine Stellbewegung des Stellmotors in der entgegengesetzten Richtung hervorrufbar ist,

(b) einen Taktgenerator (142) zur Erzeugung eines Taktsignals mit einer gegenüber der Einstellzeit des Tastkopfes (28) grösseren Periodendauer, durch das die Steuerschaltung (114) abwechselnd in den ersten und in den zweiten Schaltzustand umschaltbar ist,

(c) ein von dem Taktsignal ansteuerbarer Impulsgenerator (82) zur Erzeugung von Impulsen, die auf den Stellmotor (20) aufschaltbar sind und diesen kurzzeitig abwechselnd in die eine oder in die andere Endstellung treiben, und

(d) zwei Speicher (172,174), aufweiche das von der Stellung des Tastkopfes (20) abhängige Stellungssignal synchron mit dem Taktsignal abwechselnd aufschaltbar ist und an denen gleichzeitig zwei Ausgangssignale abgreifbar sind, die durch je eine von zwei auf dem Programmstreifen aufgezeichneten Programmspuren (60,61) bestimmt sind.

2. Programmgeber nach Patentanspruch 1, bei welchem ein weiterer photoelektrischer Tastkopf (34) zur Abtastung einer in Längsrichtung des Programmbandes verlaufenden Steuerspur (66) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch den besagten weiteren photoelektrischen Tastkopf (34) die Funktionen der beiden Speicher (172,174) vertauschbar sind.

3. Programmgeber nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch den weiteren photoelektrischen Tastkopf (34) die Zeitfolgen der abwechselnden Aufschaltung des Stellungssignals auf die Speicher (172,174) vertauschbar sind.

Es ist ein Programmgeber bekannt, bei welchem der Tastkopf dicht über der Programmspur angeordnet ist und in Vorschubrichtung des Programmstreifens hintereinander einen auf den Programmstreifen gerichteten Lichtsender und einen auf das reflektierte Licht ansprechenden Photoempfänger enthält. Von der Stärke des Empfängersignals ist ein Pulsbreitenmodulator steuerbar, welcher das Empfängersignal in Pulse von entgegengesetzter Polarität und einem dem Empfängersignal analogen Pulsbreitenverhältnis umsetzt. Diese Pulse werden über Endverstärker auf einen sich quer zu der Vorschubrichtung des Programmstreifens erstreckenden Gleichstromlinearmotor gegeben, der als Stellmotor für den Tastkopf dient.

Bei diesem bekannten Programmgeber erhält der Gleichstromlinearmotor zunächst Gleichstromsignal, wenn der Tastkopf die Programmspur noch nicht erfasst hat und in seinem Beobachtungsflächenteil nur den hellen Untergrund des Programmstreifens «sieht». Wenn der Tastkopf den Rand der endlich breiten Programmspur erreicht, wird die mittlere Helligkeit des «Beobachtungsflächenteils», d. h. der von dem Programmstreifen und dem erfassten Bereich der Programmspur auf den Photoempfänger reflektierte Lichtstrom vermindert. Der Gleichstromlinearmotor erhält Pulse von entgegengesetzter Polarität und führt so eine geringfügige, aber die Reibung vermindernde Schwingbewegung aus. Das Pulsbreitenverhältnis der entgegengesetzt gerichteten Pulse ist zunächst noch so, dass sich eine auf die Programmspur hingerichtete resultierende Bewegung ergibt, bis sich bei einem vorgegebenen Wert der mittleren Helligkeit des Beobachtungsflächenteils ein Pulsbreitenverhältnis von 1:1 ergibt und der Tastkopf um eine Ruhelage auf dem einen Rand der Programmspur schwingt. Bei einer seitlichen Änderung der Lage der Programmspur ändert sich wieder das Pulsbreitenverhältnis so, dass der Tastkopf der Programmspur folgt. Mit dem Tastkopf ist ein Potentiometerschleifer verbunden, an welchem ein von der Stellung des Tastkopfes abhängiges Ausgangssignal abgegriffen wird. Eine Sicherheitsschaltung sorgt dafür, dass der Tastkopf bei einem Verlust der Programmspur kurzzeitig in eine Endstellung gefahren wird und die Programmspur von der richtigen Seite her wieder «einfängt».

Bei dem bekannten Programmgeber ist ferner ein weiterer photoelektrischer Tastkopf fest angebracht, durch den eine in Längsrichtung des Programmstreifens verlaufende Steuerspur abtastbar ist. Der geschilderte bekannte Programmgeber ist Gegenstand der nicht vorveröffentlichten Schweizer Patente 590 519 und 589 320. Der bekannte Programmgeber gestattet die Abtastung einer einzigen Programmspur. Es ist jedoch häufig erforderlich, gleichzeitig zwei Grössen nach vorgegebenen Funktionen der Zeit zu verändern.