DE1051172B - Analoges Anzeigegeraet zur direkten optischen Anzeige binaer verschluesselt empfangener Werte - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Anzeigegerät zur direkten optischen Anzeige binär verschlüsselter Werte.

In der Technik ist es oft erforderlich, irgendwelche Werte, z. B. Meßwerte, Rechenwerte od. dgl., von der betreffenden Stelle zu einer entfernten. Stelle zu übertragen. Dies kann im allgemeinen durch eine Bedienungsperson vorgenommen werden, die die Meßwerte abliest und über den Nachrichtenkanal weitergibt. Andererseits kann man aber auch die zu übertragenden Werte mechanisch ablesen und sie dann in einen für die Übertragung geeigneten Code umwandeln. Man hat im Rahmen dieser Aufgabe schon Geräte entwickelt, mit denen man die Werte ohne Codewandler direkt in dem gewünschten Code ablesen kann. Die Ableseskala ist zu diesem Zwecke entsprechend dem Code kalibriert, und zwar so, daß die Skala z. B. mittels Fotozellen abgetastet werden kann. Auf diese Weise erhält man dann für jeden Meßwert einen Impulszug, der den Meßwert charakterisiert. Eine bekanntgewordene Skala ist so kalibriert, daß man beim Ablesen eine Darstellung der Werte in einem, binären Code erhält.

Nach der Übertragung müssen die verschlüsselten Werte in der Empfangsstelle wieder entschlüsselt werden, um eine sichtbare Anzeige oder einen Abdruck durchzuführen. Bei den bekannten Anordnungen werden die codierten Werte in einem Entschlüssler in den den sichtbaren Anzeigewerten zugeordneten Code, z. B. die Dezimalzahlen, umgewandelt, bevor die Anzeige durchgeführt werden, kann.

Es sind andererseits Signalanlagen bekanntgeworden, deren Empfänger aus einer den Elementen eines Codesystems entsprechenden Anzahl von einstellbaren, mit Ausschnitten versehenen., untereinander gleichen und gegeneinander gleichmäßig versetzten Blenden bestehen, durch deren ausgerichtete Ausschnitte hindurch jeweils das der Codekombination entsprechende Signal wirksam wird. Die Ausschnitte der Blenden sind so ausgebildet, daß zu jedem Ausschnitt ein gleich breiter Steg bzw. zweiter Ausschnitt gehört, je nachdem, welches binäre Element vorliegt.

Die gleiche Ausbildung der Blenden gemäß dieser bekannten Anordnung bedingt aber nun, daß der verwendete Code nicht voll ausgenutzt werden kann. In dem angeführten Beispiel können nur zwanzig von zweiunddreißig Möglichkeiten dargestellt werden. Die volle Ausnutzung des Codes ist aber gerade bei Zifferndarstellungen, z. B. bei Winkelanzeige, wesentlich.

Gegenstand der Erfindung ist ein Anzeigegerät, mit dem eine direkte optische Anzeige binär verschlüsselter Werte möglich ist, das also einen Entschlüssler überflüssig macht. Erfindungsgemäß besitzt jede Schlitzscheibe 2" fortlaufend numerierte Anzeigetei

Analoges Anzeigegerät
zur direkten optischen Anzeige
binär verschlüsselt empfangener Werte

Anmelder:

Standard Elektrik Lorenz

Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42

Dipl.-Ing. Helmut Gröttrup, Birkenfeld (Württ),
und Dr.-Ing. Fritz Steiner, Pforzheim,
sind als Erfinder genannt worden

der, in denen die Binärziffern »0« und »1« in an sich bekannter Weise durch die Reihenfolge Schlitz—Steg und Steg—Schlitz dargestellt und derart angeordnet sind, daß jede Schlitzscheibe eine Codespalte und die gleichnummerigen Anzeigefelder aller Schlitzscheiben jeweils eine Codezeile enthalten, und zwar derart, daß die Anzeige in derjenigen Reihe von Anzeigefeldern erfolgt, für die der Code der gestellten Sdhlitzscheiben gleich dem in dieser Reihe im Ruhestand eingeprägten Code, der den anzuzeigenden Wert charakterisiert, ist.

Die Darstellung der Werte kann also* in einem beliebigen binären Code vorgenommen sein. Bei Verwendung des normalen binären Code ergibt sich eine sehr einfache und übersichtliche Aufteilung der Steg-Schlitz- und Schlitz-Steg-Kombination in den Anzeigefeldern der einzelnen Schlitzscheiben, Die Anzeigefelder sind dann fortlaufend von 1 bis 2" numeriert, und die Nummer entspricht gleichzeitig dem darzustellenden Wert. Von Anzeigefeld zu Anzeigefeld gehend, erhält man für jeweils alle Scheiben eine Zeile der Codetafel des normalen binären Codes.
In einigen Fällen ist es jedoch zweckmäßig, den sogenannten zyklisch permutierten Code zu verwenden. Mit diesem Code läßt sich dann das Anzeigegerät gemäß der Erfindung besonders günstig für die Anzeige von Peilwerten aus der Funknavigation verwenden.

Die Schlitzscheiben können entweder als lineare oder als Kreisscheiben, je nachdem., welche Werte angezeigt werden sollen, verwendet werden.

Die beiden Stellungen der Schlitzscheiben werden bei linearen Scheiben z. B. durch Anheben der Sched-

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ben in der Ebene der Scheiben gegenüber der Ruhelage erzielt. Bei Kreisscheiben erfolgt die Darstellung der beiden Zustände durch Verdrehung der Schlitzscheiben in der Ebene der Scheiben.

Wenn sehr viele Winkelwerte dargestellt werden sollen, werden die einzelnen Schlitze bzw. Stege so schmal, daß sie schwierig herzustellen sind. Es gibt sogar eine obere Grenze für die Schlitzzahl und damit für die Genauigkeit der Anzeige. Die Genauigkeit der Anzeige läßt sich jedoch gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch um den Faktor 2 steigern, daß die Skala selbst in die Darstellung der Codetafel einbezogen wird, und zwar kann man der Skala die letzte Stelle des binären Code zuordnen. Zur Anzeige wird dann die Skala entsprechend der letzten Codestelle gedreht.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Fig. 1 bis 5 beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine bekannte Scheibe mit einem binären Muster zur Abtastung der Winkelwerte als binäre Zahlen,

Fig. 2 die hintereinander angeordneten Schlitzscheiben für ein Anzeigegerät gemäß der Erfindung mit den Steg-Schlitz- bzw. Schlitz-Steg-Kombinationen für die Darstellung des normalen binären Codes, Fig. 3 ein Anzeigegerät mit zwei Schlitzscheiben,

Fig. 4 ein Anzeigegerät mit eingebauten Schlitzscheiben im Schnitt,

Fig. 5 eine Anzeigescheibe mit den sich ergebenden Anzeigefeldernbei der Darstellung von Winkelwerten.

In Fig. 1 ist eine bekannte Peil-Kreisscheibe zur Darstellung von Winkeln als binäre Zahlen gezeigt. Die Scheibe ist in sechs Ringe unterteilt, die jeweils nach dem binären Zahlensystem in zwei, vier, acht usw. Segmente eingeteilt sind. Die Abtastung der Scheibe erfolgt fotoelektrisch oder auch mechanisch, wobei jeweils der Radius als Bezugslinie für die Darstellung der Zahlen dient. Der mit A bezeichnete Radius bezeichnet z. B. die binäre Zahl 101011.

Die als binäre "LzkA &ii abgelesenen Werte sollen ■durch das neue Anzeigegerät direkt optisch angezeigt werden. Die Anzeige der Werte erfolgt durch Öffnen und Schließen von Schlitzen einer Schlitzscheibe. Hierzu wird der einen der zur Steuerung benutzten binären Größen die Funktion Öffnen und der anderen die Funktion Schließen zugeordnet. Mit einer Scheibe lassen sich also zwei Werte darstellen. Jeder weiteren Stelle einer Binärzahl wird nun ebenfalls eine Schlitz-Scheibe mit zwei Stellungen zugeordnet. Bei η Scheiben lassen sich dann durch die verschiedenen gegenseitigen Kombinationen der betätigten bzw. nicht betätigten Scheiben 2" Werte darstellen. In Fig. 2 sind acht Schlitzscheiben hintereinander angeordnet, mit denen sich also zweihundertsechsundfünfzig verschiedene AVerte darstellen lassen. Für die Steuerung der Schlitzscheiben ist jeweils eine achtstellige binäre Zahl erforderlich. Bei dem gezeigten Beispiel ist in den Schlitz-Steg- bzw. Steg-Schlitz-Kombinationen aller Scheiben die Codetafel des normalen binären Codes dargestellt, und zwar ergeben sich für alle Scheiben und gleichen Anzeigefeldnummern die Codezeilen und für die einzelnen Scheiben die Codespalten, wobei die erste Scheibe die erste Spalte von hinten, die zweite Scheibe die zweite Spalte usw. umfaßt. Die Schlitze sind in der Figur durch helle Vierecke und die Stege durch dunkle Vierecke gekennzeichnet. Ferner ist die Schlitz-Steg-Kombination als binäre 0' und die Steg-Schlitz-Kombination als binäre 1 angenommen. Es ist leicht zu erkennen, daß z. B. bei Verschiebung der ersten Scheibe um eine Schlitzbreite nach links in dem zweiten Feld Durchgang durch alle Scheiben vorhanden ist. Dies entspricht dem Werte 1. Bezeichnet man die Ruhestellung aller Scheiben mit 0 und die gezogene Stellung mit 1, so hat man also in dem vorliegenden Fall die Scheiben in der Stellung 00000001, d. h. daß in diesem Falle die 1 angezeigt wird, da man für das Anzeigefeld Anzeige erhält, für das Koinzidenz der gestellten. Scheiben mit dem dort eingeprägten Code besteht, denn dieses Anzeigefeld stellt in der Ruhelage der Sclheiben den Code 00000001 dar.

In Fig. 3 ist zur Erläuterung der einfache Fall angenommen, daß nur zwei Scheiben verwendet werden, d. h., daß man nur vier Werte anzeigen kann. In Fig. 3 a befinden sich die Scheiben in der Ruhestellung 00, SO' daß für die Wertstelle 0 Anzeige möglich ist. Wenn die obere Scheibe gezogen ist (Fig. 3 b), was einer Scheibenstellung 01 entspricht, erhält man Durchgang für das Anzeigefeld 01 der Scheiben in der Ruhestellung, also' wegen des verwendeten Codes für den Wert 1. Fig. 3 c zeigt die Darstellung des Wertes 2 durch Verschieben der unteren Tafel (Stellung 10) und Fig. 3 d die Darstellung des Wertes 3 durch Verschieben beider Tafeln in die Stellung 11.

Das Gerät gemäß der Erfindung ist insbesondere zur Anzeige von Winkelwerten, die als binäre Zahlen gegeben sind, geeignet. Die Kreisteilung kann beliebig gewählt werden, so daß je nach der geforderten Genauigkeit die Stellenzahl der binären Zahl und somit die Anzahl der Scheiben, festgelegt werden kann. Der Durchmesser der Kreisscheiben ist beliebig und nur durch die Schlitzbreite bestimmt. Die äußere Form des Anzeigegerätes kann den gegebenen Erfordernissen leicht angepaßt werden.

In Fig. 4 ist ein Winkelanzeigegerät im Schnitt dargestellt. Die Kreisteilung ist zu 256 gewählt, so· daß also acht bewegliche Kreisscheiben erforderlich sind. Zusätzlich ist eine neunte feste Scheibe 1 mit gleichmäßiger Teilung als Deckscheibe nötig. Die acht beweglichen Saheiben 2 sind nach dem in. Fig. 2 dargestellten Schema mit Schlitz-Steg- bzw. Steg-SchlitzKombination versehen. Die Einstellung der Scheiben erfolgt mit irgendeiner geeigneten Kraftquelle, z. B. mit Tauchankermagneten. Die Scheiben 2 besitzen zu diesem Zwecke Laschen 3 (Fig. 5). Die Laschen 3 sind aus konstruktiven Gründen zyklisch um 180° versetzt herausgeführt. Der Einstellweg der Scheiben ist durch: die Länge der Führungsschlitze für die Laschen festgelegt. Die Winkel werden in dem. Gerät als Leuchtstriche angezeigt. Die Ausleuchtung der Schlitze erfolgt durch eine Lichtquelle 4 über einen Hohlspiegel 5 und einen Ringspiegel 6. Der Hohlspiegel 5 ist auf die Zentrierwelle 7 für die Schlitzscheiben aufgesteckt und horizontal verschiebbar. Der Ringspiegel 6 kann mit Hilfe der vier Stellschrauben 8 und den zugehörigen Spiralfedern 9, die zur Befestigung des Spiegels dienen, in seiner horizontalen Stellung variiert werden. Die vor den Schlitzscheiben angebrachte Scheibe 10 ist mit einer Skala versehen, welche die Winkelwerte enthält und die außerdem als Staubschutz für das Gerät dienen kann.

An Stelle der beschriebenen Schlitzanordnungen können auch Halbkreise, die sich um eine gemeinsame Achse drehen, mit Schlitz-Steg- bzw. Steg-Schlitz-Kombinationen versehen sein, so· daß man zu einer 180°-Skala, wie sie z. B. in Voltmetern verwendet werden, kommt. Die Anordnung gemäß der Erfindung ist nicht auf die Darstellung von. Winkelwerten beschränkt, sondern es können alle beliebigen Werte, die binär verschlüsselt anfallen, z. B. Spannungen,

Claims (7)

Ströme, Temperaturen, Geschwindigkeiten, Längen usw., bei entsprechender Ausbildung der Schlitzscheiben direkt angezeigt werden. Da mit der Anordnung gemäß der Erfindung Winkelwerte direkt angezeigt werden können, ist sie zur Übertragung von Navigationswerten besonders geeignet. Hierbei ist es jedoch zweckmäßig, wenn man nicht den normalen binären Code, sondern den sogenannten zyklisch permutierten Code zur Bildung der Schlitz-Steg- bzw. Steg-Schlitz-Kombinationen verwendet. Die Tabelle zeigt eine Codetafel, in der der CP-Code dem normalen binären Code gegenübergestellt ist. Der CP-Code hat den Vorteil, daß sich jeweils beim Übergang von einem Zahlenwert zum nächsten nur ein binäres Element ändert. Diese Tatsache ist gerade zur Darstellung von Navigationswerten besonders vorteilhaft. Bei dem normalen Code ist es nämlich möglich, daß, wenn die einzelnen Schlitzscheiben nacheinander eingeschaltet werden, bei einer Änderung des Navigationswertes vor Anzeige der endgültigen richtigen Werte falsche Zwischenwerte angezeigt werden.. Diese Möglichkeit der falschen Zwischenwerte ist bei Verwendung des CP-Codes aus dem obengenannten Grunde unterbunden. Aus der Möglichkeit, Navigationswerte, die verschlüsseit ankommen, direkt optisch anzuzeigen, ergibt sich die vorteilhafte Folgerung, daß man die Navigationsdaten z. B. auf Lochstreifen registrieren und die registrierten Werte zu jedem beliebigen Zeitpunkt wieder direkt sichtbar machen kann. Die Verwendung des CP-Codes schließt den Betrieb von Rechenwerken, wie es z. B. für Triangulierungssysteme notwendig ist, nicht aus, da der zyklisch permutierte Code jederzeit bequem in den normalen binären Code umgewandelt werden kann. DezimalzahlBinärer CodeCP-CodeOOOOO000010001000120010001130011001040100011050101Olli6011001017Olli01008100011009100111011010101111 40 45 Patentansprüche:

1. Analoges Anzeigegerät zur direkten optischen Anzeige binär verschlüsselt empfangener Werte, welches eine der binären Stellenzahl η entsprechende Anzahl von 11 hintereinander angeordneten Schlitzscheiben enthält, die jeweils zweier diskreter Stellungen (0 und 1) fähig sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schlitzscheibe 2" fortlaufend numerierte Anzeigefelder besitzt, in denen die Binärziffern »0« und »1« in an sich bekannter Weise durch die Reihenfolge Schlitz—Steg und Steg—Schlitz dargestellt und derart angeordnet sind, daß jede Schlitzscheibe eine Codespalte und die gleichnummerigen Anzeigefelder aller Schlitzscheiben jeweils eine Codezeile enthalten, und zwar derart, daß die Anzeige in derjenigen Reihe von Anzeigefeldern erfolgt, für die der Code der gestellten Schlitzscheiben gleich dem in dieser Reihe im Ruhestand eingeprägten Code, der den anzuzeigenden Wert charakterisiert, ist.

2. Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den. Schlitzscheiben die Stege und Schlitze gemäß dem normalen binären Code eingeprägt sind.

3. Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schlitzscheiben die Stege und Schlitze gemäß dem sogenannten zyklisch permutierten Code eingeprägt sind.

4. Anzeigegerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzscheiben als Tafeln ausgebildet sind und die Einstellung der Scheibe durch lineare Verschiebung in Richtung der Anzeigefelder erfolgt.

5. Anzeigegerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzscheiben als Kreisscheiben ausgebildet sind und die Anzeige durch Drehen der entsprechenden Scheiben erfolgt.

6. Anzeigegerät nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeskala in die Darstellung der Codetafel einbegriffen und der letzten binären Stelle des Codes zugeordnet ist.

7. Verwendung des Gerätes nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zur Darstellung von Winkelwerten, insbesondere zur Darstellung von Navigationswerten.

50 In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 627 096, 737 216;
Das Bell-Zahlencode-Rad, Elektronik, 1956, Nr. 11, S. 307/308.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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