DK143423B - Strimmelskriver med en differentialkondensator som positionsgiver til en positionsservo for skrivepennen - Google Patents

Description

U3Å23

Opfindelsen angår en strimmel skri ver med en om en på skriveplanen vinkelret akse drejelig skrivearm, hvis vi nkel pos i ti on er servostyret, idet der findes en som different!al kondensator udformet positionsgiver til en positionsservo for skrivepennen.

5

Ved strimmel skrivere af den type, hvis skriver udgøres af en penmotor med en om dennes akse drejelig pen af længden a fra aksen til skrivestedet, som er berøringspunktet mellem den drejelige pen og en ret linie, som er frembringer langs en under skrivestrimlen anbragt 10 skriverulle, vil den nedskrevne kurves ordinat b, dvs. dens afstand fra en O-linie, ikke være proportional med pennens drejningsvi nkel, men vil være underkastet en forvrængning. Ordinatens længde b vil være produktet af viserlængden a i O-stillingen og tangens til pennens drejningsvi nkel, 15 b « a*tg v.

Denne forvrængning giver et forkert udseende af det optegnede kurveforløb og forhindrer udmåling på den tegnede kurve.

20 I forbindelse med sådanne strimmel skrivere er det kendt at anvende en positionsservo til at sikre, at pennens udslag bliver uafhængig af friktionen i skriveren og i en sådan positionsservo indgår en pos itionsgiver, der kan være et potentiometer, en optisk føler, en induktiv føler eller enklest en differential kondensator bestående af to 25 statorplader og en rotorplade med form som en cirkelsektor, der overlapper begge statorplader, og hvis kapacitet varierer proportionalt med rotorens drejningsvinkel.

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at angive en 30 strimmel skri ver med en differential kondensator, som indsat i positionsservoen er istand til at kompensere for den angivne tangens-forvrængning. Dette opnås ifølge opfindelsen derved, at differential kondensatorens rotor- og statorplader har en sådan form, at deres overlapningsareal A ved en drejning af rotorpladesættet gennem en 35 vinkel v ændres med et arealόA, som er proportional med tangens til 2 143423 vinklen v.

Ved en udførelsesform for opfindelsen opnås dette ved, at de to statorplader hver udviser to parallelle sider, ved at rotorpiadesættet 5 udviser to retlinede begrænsningssider, der hver danner samme vinkel med hver sin af statorpladesættets parallelle sider, og ved at rotor-og statorpladesættenes nævnte sider, når rotorpiadesættet står i midterstill ingen, udviser spejlsymmetri om en flade vinkelret på pladerne gennem midten af mellemrummet mellem de to pladesæt.

10

Ved en udførelsesform for opfindelsen opnås dette særligt simpelt ved, at differential kondensatorens rotorpiadesæt og dens statorpladesæt begge er begrænset af to parallelle rette linier.

15 Det sikres derved, at kurveordinaten på skrivestrimlen bliver proportional med det tilførte signal.

Andre udførelsesformer vil blive nærmere beskrevet i forbindelse med omtalen af tegningerne.

20 ’

Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere beskrevet under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et blokdiagram for en positionsservo til en strimmel skriver med en udføre!sesform for en differential kondensator 25 ifølge opfindelsen, og fig. 2-4 forskellige, ændrede udførelsesformer for differential kondensatorer til en strimmelskriver ifølge opfindelsen.

En penmotor 10 har en pen 11 med et opvarmet skriverør 12, som berører 30 en vokspapirstrimmel 13 langs en frembringer 14 på en underlagsrulle 15 og tegner derved en kurve 16 på papirstrimlen 13, der af ikke viste midler fremføres med konstant hastighed. Når pennen 11 af et indgangssignal er drejet en vinkel v, får kurven 16 en ordinat b fra en O-linie 17. Denne ordinat b ses at være a*tg v, hvor a er pennens 35 længde fra dens akse til skrivestedet i pennens O-stilling.

3 143423

En differential kondensator omfatter en rotorplade 20 med to parallelle sidelinier 21 og et statorpladesæt 22, 23, der begrænses af to parallelle linier 24, 25. Rotorpladen 20 er fastgjort i sin midtlinie 26 til en forlængelse af pennen 11. For tydeligheds skyld er 5 differential kondensatoren vist siddende på en forlængelse af viseren bagud. I en praktisk udførelsesform vil differential kondensatoren være anbragt under selve viseren 11. En differential kondensators kapacitet 4C er differensen mellem kapaciteterne mellem rotor og den ene statorplade og rotor og den anden statorplade. Ved drejning fra 10 midtersti 11 ingen til den viste stilling forøges den venstre kapacitet med det skraverede areal F1 og den højre formindskes med det skraverede areal F2, hvorforΔC = F1+F2 = 2BD*tgv, hvor B er afstanden mellem statorpladernes parallelle sider 24 og 25 og D er afstanden fra' penmotorens akse til de skraverede trapezers middelhøjde h. Derved 15 bliver different!al kondensatorens kapacitet en konstant multipliceret med tangens til drejningsvinklen v.

Det signal, som skal skrives på skrivestrimlen 13, til føres en indgangski emme 32, der er forbundet med en signal forstærker 33, som 20 igen er forbundet til den ene indgangs klemme for en differentialforstærker 34. Dennes udgangsklemme er forbundet med en Q-punktforstærker 35, der driver penmotoren 10. Different!al kondensatoren, hvis rotor er stel forbundet, er som vist forbundet til sekundærsiden af en transformator 36, hvis primærside er 25 forbundet til en oscillator 37. Midtpunktet af sekundærsiden af transformatoren 36 er forbundet til en kapacitivt tilbagekoblet operationsforstærker 38, hvis udgang sammen med signalet fra oscillatoren 37 er ført til en synkrondetektor 39, hvis output er forbundet til den anden indgangsklemme på differentialforstærkeren 34.

30 Bortset fra den specielle udformning af differential kondensatoren er der derved dannet en i og for sig kendt positionsservo, som i øvrigt tjener til at overvinde tab ved friktion i skriveren.

Som følge af differential kondensatorens specielle udformning indføres i 35 servosløjfen en korrektion, som er proportional med tangens til penvinklen v, hvorved udslaget på kurven 16 bliver korrigeret for den 4 143423 ovenfor beskrevne fejl.

Ved den i fig. 2 viste different!al kondensator er siderne 21 af rotorpiadesættet ikke parallelle, som ved different!al kondensatoren i 5 fig. 1, men er sammen med de parallelle sider 24, 25 for statorpladesættene 22, 23 drejet lige store vinkler i hver sin retning, således at siden 21 i rotorpiadesættets O-stilling står vinkelret på siden 24 af statorpiadesættet 22 og tilsvarende for sættet 23. Derved forandres intet i henseende til kapaciteterne.

10 I fig. 3 og 4 er. vist to dobbelt-differential kondensatorer svarende til henholdsvis udførelsesformen vist i fig. 1 og fig. 2. Dobbelt-differenti al kondensatorerne udviser som det vil ses spejlsymmetri om to på hinanden vinkelrette akser. De kan indkobles i det på fig. 1 viste 15 kredsløb ved at krydsforbinde statorpladerne eller de kan indkobles i en ikke vist balanceret oscillatoropstilling.

Yderligere kunne der i stedet for de viste to sektorer anvendes et multiplum af sektorer, dersom den ønskede maksimale drejningsvinkel er 20 lille. Derved vil man opnå en forøgelse af drejningsfølsomheden 4C/4tg v på n gange, hvor n angiver antallet af sektorer på rotoren.