DE1164689B

DE1164689B - Method for storing measured values on magnetic sound carriers

Info

Publication number: DE1164689B
Application number: DEI14273A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Vo Rautenfeld; Dr-Ing Paul Thiessen
Original assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Current assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Priority date: 1958-01-18
Filing date: 1958-01-18
Publication date: 1964-03-05

Description

Verfahren zur Speicherung von Meßwerten auf magnetischen Tonträgern Bei vielen Problemen in der Physik, der Technik oderer anderer Wissenschaften liegt häufig die Aufgabe vor, Meßwerte, welche für eine spätere Auswertung zur Verfügung stehen müssen, zu speichern. Es gibt hierfür sehr viele Verfahren und Anordnungen, welche meistens darauf beruhen, daß ein Zeiger oder eine ähnliche Vorrichtung mit Bleistift, Tinte, mit Hilfe von elektrischen Funken usw. einen Kurvenzug, eine Punkt- oder Zahlenreihe als Ersatz für den Kurvenzug od. ä. auf eine vorbeibewegte Unterlage zeichnet. Mit solchen Anordnungen können teilweise auch mehrere Vorgänge gleichzeitig registriert werden, wie beispielsweise bei 6-Farbenschreibern, 12-Farbenschreibern usw. Diese Geräte benötigen alle ein verhältnismäßig kräftiges Meßwerk, welches die Kraft für die Bewegung des Registrierteiles entweder direkt aus der Meßgröße entnimmt oder beim Kompensationsprinzip aus dem Verstärkerteil. Bei Geräten nach dem Fallbügelprinzip ist diese größere Kraftwirkung nicht erforderlich, dafür aber auch die Schreibgeschwindigkeit äußerst gering. Diese Geräte haben alle, wie auch die Zeigergeräte, die Eigenschaft, daß sie schnellen Schwankungen der Meßgröße nicht folgen können. Die obere Schwankungsfrequenz der Meßgröße, welche in der Regel nicht überschritten werden kann, liegt je nach Geräteart in der Größenordnung von 0,5 ... 20 Hz (in Ausnahmefällen bis 200 Hz).Method for storing measured values on magnetic sound carriers In the case of many problems in physics, technology or other sciences, the task is often to store measured values which must be available for later evaluation. There are many methods and arrangements for this, which are mostly based on the fact that a pointer or a similar device with pencil, ink, with the help of electrical sparks, etc., a curve, a series of points or numbers as a substitute for the curve or the like. draws on a moving surface. With such arrangements, several processes can sometimes be registered at the same time, as for example with 6-color recorders, 12-color recorders etc. These devices all require a relatively powerful measuring mechanism, which takes the force for the movement of the registered part either directly from the measured variable or using the compensation principle from the amplifier part. With devices based on the drop hinge principle, this greater force is not required, but the writing speed is extremely low. All these devices, like the pointer devices, have the property that they cannot follow rapid fluctuations in the measured variable. The upper fluctuation frequency of the measured variable, which as a rule cannot be exceeded, is in the order of 0.5 ... 20 Hz (in exceptional cases up to 200 Hz), depending on the type of device.

Für Vorgänge, welche sich schneller ändern, verwendet man den Schleifenoszillographen oder den Elektronenstrahloszillographen in Verbindung mit einem Fotozusatz. Die oberen Grenzfrequenzen liegen hier bei einigen tausend Hertz bzw. einigen zehntausend Kilohertz, so daß damit alle Aufgaben bewältigt werden können. Ihre Verwendung erfordert aber wegen des fotografischen Umweges Zeit und Mühe.The loop oscilloscope is used for processes that change more quickly or the electron beam oscilloscope in conjunction with a photo attachment. the The upper limit frequencies are a few thousand Hertz or a few tens of thousands Kilohertz, so that all tasks can be mastered with it. Requires your use but because of the photographic detour, time and effort.

Sämtliche bisher beschriebenen Verfahren und Geräte haben einen großen Nachteil: Die gespeicherten' Werte können - wenn man einen ganz ungewöhnlichen technischen Aufwand ausschließt - nur subjektiv über das menschliche Auge wieder entnommen werden. Eine direkte oder indirekte Reproduzierung der Meßwerte ist technisch außerordentlich schwierig.All the methods and devices described so far have a large one Disadvantage: The saved 'values can - if you have a very unusual technical Eliminates effort - can only be removed subjectively via the human eye. A direct or indirect reproduction of the measured values is technically extraordinary difficult.

Wird die Reproduzierbarkeit gefordert, dann muß man eine der bekannten Codierungsverfahren anwenden, bei welchen der Meßwert in einem Meßwertumformer zunächst in eine Ziffer umgeformt wird, welche ihrerseits wieder - beispielsweise nach dem Fernschreiberprinzip - auf einem Lochstreifen gespeichert werden kann und später für eine Reproduzierung des Meßwertes mit Hilfe eines Meßwertrückumformers zur Verfügung steht. Solche Anlagen sind aber sehr umfangreich und teuer und kommen für viele Zwecke nicht in Frage, wie beispielsweise für die Speicherung von Meßwerten in Fahrzeugen usw. Auch ist die obere Grenzfrequenz der ganzen Anlage kaum so hoch wie die üblicher Zeigermeßgeräte, so daß die Auswertung schnell schwankender Meßwerte auch in diesen Fällen ausscheiden muß.If reproducibility is required, one of the known ones must be used Use coding methods in which the measured value is initially in a transducer is converted into a number, which in turn - for example after the Teletype principle - can be saved on a punched tape and later available for a reproduction of the measured value with the aid of a measured value transducer stands. Such systems are very extensive and expensive and come for many Purposes not in question, such as for the storage of measured values in vehicles etc. Also the upper limit frequency of the whole system is hardly as high as the usual one Pointer measuring devices, so that the evaluation of rapidly fluctuating measured values also in these Cases must be eliminated.

Eine Zwischenstellung mit wesentlich geringerem Aufwand und wesentlich höherer oberer Grenzfrequenz nehmen die Verfahren ein, welche die magnetische Aufzeichnung der Meßwerte ausnutzen. Sie erscheinen auf den ersten Blick für meßtechnische Zwecke vollkommen ungeeignet, weil die Genauigkeit der Reproduzierung, beispielsweise der Amplitude, in der Regel Fehler gibt, die die Bezeichnung »Messung« kaum noch gerechtfertigt erscheinen lassen. Diese Schwierigkeiten sind aber durch geschickte Anwendung nachrichtentechnischer Gesichtspunkte weitgehend zu beseitigen.An intermediate position with much less effort and significantly The higher upper limit frequency is taken by the methods used in magnetic recording take advantage of the measured values. At first glance, they appear for metrological purposes completely unsuitable because of the accuracy of the reproduction, for example the Amplitude, as a rule, gives errors that the term »measurement« hardly justifies appear. However, these difficulties are more technical in terms of communication technology To largely eliminate aspects.

Meßgrößen irgendwelcher Art sind mit Hilfe von Meßgrößenwandlern (Transmittern) in elektrische Spannungen umzuwandeln., wobei diese Spannungen bei der Übertragung eines konstanten Meßwertes als Gleichspannungen auftreten und bei der Übertragung veränderlicher Meßwerte eine veränderliche Spannung ergeben. Je schneller die Änderungsgeschwindigkeit des Meßwertes, desto höhere Frequenzen treten im Signal auf, welches den Meßwert kennzeichnet. Für schneller veränderliche Größen ist ein höheres »Auflösungsvermögen« erforderlich, welches im Nachrichtenkanal eine höhere Bandbreite oder, wenn man wie wier bei der Frequenz Null beginnt, eine höhere obere Grenzfrequenz erfordert. In vielen Fällen ist es nicht notwendig, zwischen positiven und negativen Meßgrößen zu unterscheiden. Dann genügt die Übertragung von Meßwerten, welche sich zwischen Null und einem Maximalwert von 1000!o ändern. Es gibt aber auch Fälle, wo das Vorzeichen mit übertragen werden muß, und wo der Meßwert dann z. B. zwischen -50% und +500io schwanken kann.Measured variables of any kind are with the help of transducers (transmitters) convert into electrical voltages., these voltages in transmission of a constant measured value occur as DC voltages and during transmission variable measured values result in a variable voltage. The faster the rate of change of the measured value, the higher the frequencies that occur in the signal that represents the measured value indicates. For variables that change more quickly, a higher »resolving power« is required required, which in the message channel a higher bandwidth or, if one As we begin at frequency zero, a higher upper limit frequency is required. In many cases it is not necessary to choose between positive and negative measured quantities to distinguish. Then the transmission of measured values, which are between zero and a maximum value of 1000! o. But there are also cases where the sign must be transmitted with, and where the measured value then z. B. between -50% and + 500io can fluctuate.

So könnte z. B. bei der Übertragung eines Meßwertes, bei dem das Vorzeichen sich nicht ändert, der Meßwert in eine konstante Amplitude umgewandelt werden, deren Frequenz bei 1% des Meßwertes 100 Hz wäre und in linearer Abhängigkeit bei 100010 des Meßwertes den Wert von etwa 10 000 Hz hätte. Das Schema einer solchen Übertragung ist in F i g. 1 skizziert. Abgesehen von den technischen Schwierigkeiten, welche bei der Herstellung des hierfür erforderlichen Meßwertumformers entstehen würden, wäre eine solche Meßwertspeicherung für viele Aufgaben gut brauchbar. Fehler auf dem ganzen übertragungsweg würden nur entstehen, wenn die Bandgeschwindigkeit bei der Rückgewinnung anders wäre als beim Speichern und wenn sie schwanken würde. Da diese Abweichungen der Geschwindigkeit vom Sollwert aber ohne großen technischen Aufwand leicht in der Größenordnung von 1% gehalten werden können, ist das nicht kritisch. Da aber nur selten die Aufgabe vorliegt, einen einzigen Meßwert zu speichern, wird dieses Verfahren kaum angewendet, denn meistens soll gerade eine größere Zahl von Meßwerten gleichzeitig gespeichert werden, weil die zeitliche Zuordnung für die spätere Auswertung oft sehr wesentlich ist, z. B. für Korealations- und Verhältnisbildungen usw. In diesem Fall steht für je eine Meßgröße nur ein bestimmter Frequenzbereich zur Verfügung, und man spricht dann vom Trägerfrequenzverfahren. Es ist naheliegend, daß man für die Speicherung von Meßwerten Modulationsverfahren anwendet, ähnlich wie sie bei der Nachrichtenübertragung in der Hochfrequenztechnik seit langem bekannt sind, mit dem Unterschied, daß man als Träger der Nachricht nicht Hochfrequenz, sondern eine Tonfrequenz verwendet, weil nur diese mit üblichen Tonbandgeräten übertragen werden kann. Modulationsverfahren ermöglichen im allgemeinen nicht die Übertragung eines Gleichspannungswertes. Andererseits ist aber die Übertragung eines Gleichspannungswertes oder eines sehr langsam veränderlichen Wertes mit verschiedenem Vorzeichen ein in der Meß- und Speichertechnik häufig vorkommender Fall.So could z. B. when transmitting a measured value for which the sign does not change, the measured value can be converted into a constant amplitude, whose Frequency at 1% of the measured value would be 100 Hz and linearly dependent on 100010 of the measured value would have the value of about 10,000 Hz. The scheme of such a transfer is in Fig. 1 outlined. Apart from the technical difficulties which would arise during the manufacture of the transducer required for this, such a storage of measured values would be useful for many tasks. Error on the entire transmission path would only arise if the tape speed was at recovery would be different from storage and if it fluctuated. There these deviations of the speed from the nominal value but without major technical Effort can easily be kept in the order of 1%, is not that critical. However, since the task is rarely to save a single measured value, this procedure is rarely used, because usually a larger number is required of measured values are stored at the same time because the time allocation for the subsequent evaluation is often very important, e.g. B. for corealations and relationships etc. In this case there is only one specific frequency range for each measured variable available, and one then speaks of the carrier frequency method. It is obvious, that one uses modulation methods for the storage of measured values, similar as they have been known for a long time in communications in high-frequency technology are, with the difference that the carrier of the message is not radio frequency, but a sound frequency is used because only this is transmitted with conventional tape recorders can be. Modulation methods generally do not allow transmission of a DC voltage value. On the other hand, however, there is the transmission of a DC voltage value or a very slowly changing value with a different sign in a common case in measurement and storage technology.

Als einfachstes Modulationsverfahren kommt die Amplitudenmodulation eines tonfrequenten Trägers in Frage. Diese Lösung ist technisch die einfachste, aber es ist bekannt, daß die dabei erreichbare Wiedergabegenauigkeit nicht groß ist. Die Größenordnung des Fehlers liegt bei 1 db oder 12% in der Amplitude. Das ist nur bei sehr groben Meßwertübertragungen tragbar. Außerdem ist die Übertragung eines Gleichspannungswertes nicht möglich, so daß dieses Verfahren praktisch ausscheidet.The simplest modulation method is amplitude modulation an audio-frequency carrier in question. This solution is technically the simplest, but it is known that the reproduction accuracy that can be achieved is not great is. The magnitude of the error is 1 db or 12% in amplitude. That can only be used for very coarse measured value transfers. Besides, the transfer is a DC voltage value is not possible, so that this method is practically ruled out.

Eine bessere Lösung ist die bekannte Umwandlung eines Meßwertes in eine Frequenz. Will man mehrere Signale speichern, dann muß man in bekannter Weise eine Zuordnung verabreden zwischen Frequenz und Meßwert, welche z. B. so aussehen kann, daß der Meßwert Null einer Frequenz von 1000 Hz entspricht, der Meßwert +50% einer Frequenz von 1100 Hz und der Meßwert -50% einer Frequenz von 90011z. Der grundsätzliche Aufbau ist in der Fig. 2 in Form eines Blockschaltbildes gezeichnet. Dieses Verfahren hat gegenüber der Amplitudenmodulation sehr große Vorteile, da Schwankungen der Amplitude bei einem Demodulationsverfahren, welches nur die Frequenz auswertet, vollkommen zu eliminieren sind. Ein verbleibender Nachteil ist nur der, daß Schwankungen in der Bandgeschwindigkeit bei der Aufnahme und bei der Wiedergabe zu Fehlern führen, die wesentlich stärker als proportional mit der Änderung der Bandgeschwindigkeit ansteigen, nämlich im Verhältnis der Trägerfrequenz zum Frequenzhub, wie weiter unten an einem Zahlenbeispiel noch näher erläutert wird. Um diesen Fehler, der bei hohen Trägerfrequenzen sehr störend ins Gewicht fallen kann, zu beseitigen, wird bei bekannten Anordnungen ein erheblicher technischer Aufwand getrieben, wie z. B. Regelung der Wiedergabegeschwindigkeit mit Hilfe eines aufgesprochenen Pilottons, Verwendung von Maschinen, deren Drehzahlkonstanz besonders hochgezüchtet ist, usw.A better solution is the known conversion of a measured value into a frequency. If you want to save several signals, you have to do it in a known way agree an assignment between frequency and measured value, which z. B. look like this that the measured value zero corresponds to a frequency of 1000 Hz, the measured value + 50% a frequency of 1100 Hz and the measured value -50% of a frequency of 90011z. The basic one The structure is shown in FIG. 2 in the form of a block diagram. This method has great advantages over amplitude modulation because of fluctuations in the Amplitude in a demodulation process that only evaluates the frequency, are to be eliminated completely. The only remaining disadvantage is that fluctuations lead to errors in the tape speed during recording and playback, which is much stronger than proportional to the change in belt speed increase, namely in the ratio of the carrier frequency to the frequency deviation, as further is explained in more detail below using a numerical example. To avoid this bug that occurs in high carrier frequencies can be very disruptive driven in known arrangements a considerable technical effort, such. B. Control of the playback speed with the help of a recorded pilot tone, Use of machines whose speed constancy is particularly high, etc.

Diese Nachteile vermeidet ein Verfahren zur Speicherung von Meßwerten auf magnetischem Tonträger dadurch, daß erfindungsgemäß zur magnetischen Aufzeichnung der Meßwert in einem ersten Modulationsvorgang einen ersten Träger, beispielsweise in der Frequenz moduliert und der so gewonnene Meßwert in einem zweiten Modulationsvorgang einen zweiten Träger nach einem von dem ersten Modulationsverfahren verschiedenen Verfahren, beispielsweise in der Amplitude moduliert und bei der Wiedergabe der Meßwert durch entsprechende Demodulationsverfahren wiedergewonnen wird.A method for storing measured values avoids these disadvantages on a magnetic sound carrier in that, according to the invention, for magnetic recording the measured value in a first modulation process has a first carrier, for example modulated in frequency and the measured value obtained in this way in a second modulation process a second carrier according to a different from the first modulation method Method, for example, modulated in amplitude and when playing back the Measured value is recovered by appropriate demodulation methods.

Die Wirkungsweise des neuen Verfahrens besteht darin, daß zunächst in bekannter Weise die Meßgröße in eine Frequenz umgewandelt wird und die so gewonnene Frequenz die Amplitude eines tonfrequenten Trägers moduliert. Die Umwandlung der Meßgröße in eine Frequenz gestattet vorteilhafterweise die notwendige, sehr genaue Reproduzierbarkeit des Meßwertes; die Modulation der Amplitude des Trägers gestattet, trotz möglicher relativ hoher Schwankungen der Wiedergabeamplitude eine Rückumformung in eine Frequenz, wobei der hierbei auftretende geringe Restfehler nur den Schwankungen der Bandgeschwindigkeit direkt proportional ist, da eine Verlagerung der Mittenfrequenz beim Diskriminator, der für die Rückumformung verwendet wird, ohne fehlerhaften Einfluß bleibt. Das ist ein erheblicher, nicht ohne weiteres vorauszusehender Vorteil, wie im folgenden an Hand von Beispielen zahlenmäßig näher erläutert werden soll. Bei den Erläuterungen wird jeweils die Übertragung eines Gleichspannungswertes untersucht, der bekanntlich beim magnetischen Verfahren ebenso wie die Übertragung sehr niedriger Frequenzen erhebliche Schwierigkeiten bereitet.The mode of action of the new method is that initially the measured variable is converted into a frequency in a known manner and the thus obtained Frequency modulates the amplitude of an audio-frequency carrier. The transformation of the Measured variable in a frequency advantageously allows the necessary, very precise Reproducibility of the measured value; allows the amplitude of the carrier to be modulated, despite possible relatively high fluctuations in the playback amplitude, a reshaping in a frequency, the small residual error occurring here only due to the fluctuations is directly proportional to the belt speed, as there is a shift in the center frequency in the case of the discriminator, which is used for reshaping, without faulty Influence remains. This is a considerable, not easily foreseeable advantage, as will be explained in more detail in the following with reference to numerical examples. In the explanations, the transmission of a DC voltage value is examined in each case, which is known in the magnetic process as well as the transmission is very lower Frequencies causes considerable difficulties.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird die 'Meßgröße a, die wir als Gleichspannungswert annehmen, in einem Modulator Ml (s. F i g. 1) in eine Spannung mit etwa konstanter Amplitude und veränderlicher Frequenz umgeformt. Dieser Modulator M, kann beispielsweise so beschaffen sein, daß eine Meßgröße a = 0 einer Frequenz f 0 = 50 Hz entspricht und eine Meßgröße a = 100% einer Frequenz f 1 = 150 Hz. Hinter dem Modulator Ml erscheint mit im wesentlichen konstanter Amplitude und veränderlicher Frequenz die Größe a1 als Maß für die Größe a, bei der Übertragung eines Gleichspannungswertes von 50% beispielsweise mit einer Frequenz von 100 Hz. Im Modulator M", wird im Takte der Frequenz f 1 ein Träger mit der Trägerfrequenz f -r mit der im wesentlichen konstanten Amplitude der Größe a, moduliert. Das Ergebnis a, ist also als amplitudenmodulierter Träger die Summe der Trägerfrequenz f T und der beiden Seitenbänder, welche für das gewählte Zahlenbeispiel einen Abstand von -100 Hz bzw. + 100 Hz vom Träger haben. Die Anforderungen an die Konstanz der Trägerfrequenz sind äußerst gering. Das Signal a2 wird auf dem als Speicher Sp wirkenden Tonträger gespeichert, wobei die durch die bekannten Eigenschaften des Tonträgers bedingten Amplitudenschwankungen fast immer wirkungslos bleiben.In the method according to the invention, the measured variable a, which we assume as a DC voltage value, is converted in a modulator Ml (see FIG. 1) into a voltage with approximately constant amplitude and variable frequency. This modulator M can be designed, for example, so that a measured variable a = 0 corresponds to a frequency f 0 = 50 Hz and a measured variable a = 100% corresponds to a frequency f 1 = 150 Hz. Behind the modulator Ml appears with an essentially constant amplitude and variable frequency, the size a1 as a measure of the size a, when transmitting a DC voltage value of 50%, for example with a frequency of 100 Hz. In the modulator M ", a carrier with the carrier frequency f -r with the The result a, as an amplitude-modulated carrier, is the sum of the carrier frequency f T and the two sidebands, which for the selected numerical example are at a distance of -100 Hz or + 100 Hz from the carrier. The demands on the constancy of the carrier frequency are extremely low.The signal a2 is stored on the sound carrier acting as a memory Sp, whereby the properties of the sound carrier are known rs induced amplitude fluctuations almost always remain ineffective.

Bei der Rückgewinnung des Meßwertes erscheint das vom Speicher Sp abgenommene Signal bz als getreues Abbild des aufgesprochenen Signals a,. Amplitudenschwankungen wirken sich nicht aus. Das amplitudenmodulierte Signal b2 wird in einem Demodulator Dz demoduliert. An dessen Ausgang erscheint das Signal b1, welches eine im wesentlichen konstante Spannung mit einer veränderlichen Frequenz ist. Für das hier gewählte Zahlenbeispiel ist die Frequenz wieder 100 Hz. In einem zweiten Demodulator Dl wird nun diese Frequenz wieder in einen Gleichspannungswert zurückverwandelt, welcher die Meßgröße darstellt.When the measured value is recovered, the memory stored in Sp picked up signal bz as a true image of the recorded signal a ,. Amplitude fluctuations do not affect. The amplitude-modulated signal b2 is in a demodulator Dz demodulated. The signal b1 appears at its output, which is essentially a constant voltage with a variable frequency. For the one chosen here Numerical example, the frequency is again 100 Hz. In a second demodulator Dl now this frequency is converted back into a DC voltage value, which represents the measurand.

Um den Unterschied des neuen Verfahrens gegenüber den bekannten Verfahren deutlich herauszustellen, ist in der F i g. 2 das Blockschaltbild eines bekannten Verfahrens dargestellt. Die Meßgröße c verschiebt im Modulator M3 die Frequenz f T 1 des Trägers. Nehmen wir als Zahlenbeispiel eine Trägerfrequenz fT 1 = 5000 Hz und einen Frequenzhub für 100% des Meßwertes von 100 Hz, dann entspricht beispielsweise ein Meßwert von 5011/o einem Frequenzhub von 50 Hz und erscheint bei der Übertragung eines Gleichspannungswertes am Ausgang des Modulators M3 als Spannung Cl mit im wesentlichen konstanter Amplitude mit der Frequenz 5050 Hz. Für die Rückgewinnung des Meßwertes wird ein Diskriminator D4 benötigt mit einer Mittenfrequenz von 5000 Hz und einer geraden Flanke von mindestens ± 100 Hz. Eine Abweichung der Geschwindigkeit des Speichers Sp um 1% führt zu einem Unterschied der Größen cl und dl und ändert den am Ausgang des Diskriminators D3 entstehenden Gleichspannungswert d entsprechend der Frequenzänderung von 5050 auf 5100 Hz um 100 bzw. um 50'°/o vom Maximalwert des gewählten Bereiches. Dieser Fehler ist meistens untragbar und zwingt dazu, einerseits die Bandgeschwindigkeit zu stabilisieren und andererseits die Bandbreite des Nachrichtenkanals wesentlich zu vergrößern.In order to clearly emphasize the difference between the new method and the known method, FIG. 2 shows the block diagram of a known method. The measured variable c shifts the frequency f T 1 of the carrier in the modulator M3. If we take as a numerical example a carrier frequency fT 1 = 5000 Hz and a frequency deviation for 100% of the measured value of 100 Hz, then, for example, a measured value of 5011 / o corresponds to a frequency deviation of 50 Hz and appears when a direct voltage value is transmitted at the output of the modulator M3 as Voltage Cl with an essentially constant amplitude with a frequency of 5050 Hz. A discriminator D4 with a center frequency of 5000 Hz and a straight edge of at least ± 100 Hz is required to recover the measured value. A deviation in the speed of the memory Sp by 1% results to a difference between the variables cl and dl and changes the DC voltage value d arising at the output of the discriminator D3 according to the frequency change from 5050 to 5100 Hz by 100 or 50% of the maximum value of the selected range. This error is usually intolerable and forces on the one hand to stabilize the tape speed and on the other hand to increase the bandwidth of the communication channel significantly.

Bei dem System nach der Erfindung ist das nicht notwendig. Die Meßgröße a2, welche bei der Wiedergabe mit der richtigen Bandgeschwindigkeit als b2, bestehend aus dem Träger 500 Hz und den beiden Seitenbändern 5000 + 100 Hz und 5000-100 Hz erscheint, wird bei der Wiedergabe mit einer um 111/o zu hohen Geschwindigkeit als Träger von 5050 Hz mit den beiden Seitenbändern 5050 + 101 Hz und 5050-101 Hz empfangen. Bei der Demodulation im Demodulator D., entsteht die Größe b1, welche anstatt des richtigen Wertes 100 Hz nun den Wert 101 Hz hat. Für den oben als Beispiel gewählten Fall, daß der Nullpunkt der Skala bei 50 Hz gewählt wird, entsteht nun ein relativer Fehler von nur 2 oder von 10/0, bezogen auf den vollen Meßbereich. Dieses Beispiel zeigt ganz deutlich die großen Vorteile des Speicherverfahrens mit Mehrfach-Modulation. Es ist verhältnismäßig unempfindlich gegenüber Schwankungen in der Geschwindigkeit des Tonträgers und ermöglicht daher ohne großen Aufwand für die Tonbandgeräte die Anwendung verhältnismäßig schmaler Kanäle für die Speicherung, so daß eine große Zahl verschiedener Meßwerte gleichzeitig gespeichert werden kann.In the system according to the invention this is not necessary. The measured variable a2, which appears on playback at the correct tape speed as b2, consisting of the carrier 500 Hz and the two sidebands 5000 + 100 Hz and 5000-100 Hz, is used on playback at a speed that is 111 / o too high as Carriers of 5050 Hz received with the two sidebands 5050 + 101 Hz and 5050-101 Hz. During the demodulation in the demodulator D., the quantity b1 arises, which instead of the correct value 100 Hz now has the value 101 Hz. For the case chosen above as an example, in which the zero point of the scale is selected at 50 Hz, there is now a relative error of only 2 or 10/0, based on the full measuring range. This example clearly shows the great advantages of the storage method with multiple modulation. It is relatively insensitive to fluctuations in the speed of the sound carrier and therefore enables the use of relatively narrow channels for storage without great expense for the tape recorders, so that a large number of different measured values can be stored simultaneously.

Das hier beschriebene Verfahren ist nicht das einzige, welches die Fehler vermeidet, die durch Schwankungen der Bandgeschwindigkeit im Zusammenhang mit der Verschiebung des Arbeitspunktes auf einem Diskriminator entstehen. Es wird im folgenden ein weiteres Verfahren beschrieben, welches ebenfalls diesen Fehler vermeidet. Es soll an Hand der F i g. 3 erklärt werden. Die Meßgröße e, die hier wieder als Gleichspannungswert angenommen werden soll, wird in einem Modulator M4 in eine Trägerfrequenz fT 2 umgewandelt, deren Amplitude proportional der Meßgröße e ist. Die so entstandene Größe ei kann beliebige, beispielsweise sinusförmige, Kurvenformen heben. In der F i g. 3 ist die Größe ei als Rechteckkurve gezeichnet. Im allgemeinen Fall ist die Größe ei am Ausgang des Modulators M4 der Träger f T 2 mit Seitenbändern, deren Abstand durch die Schwankungen der Meßgröße gegeben ist. Die Trägerfrequenz f T ., muß höher liegen als die höchste Schwankungsfrequenz der Meßgröße. Die Amplitude von cl wird nun benutzt, um im Modulator M5 die Frequenz des Trägers f T 3 zu modulieren. Die Wahl des Frequenzhubs ist dabei vollkommen frei und kann dem jeweiligen Zweck angepaßt werden.The method described here is not the only one that avoids errors caused by fluctuations in the belt speed in connection with the shift of the operating point on a discriminator. Another method is described below, which also avoids this error. It should on the basis of FIG. 3 are explained. The measured variable e, which is again to be assumed here as a DC voltage value, is converted in a modulator M4 into a carrier frequency fT 2 , the amplitude of which is proportional to the measured variable e. The resulting variable ei can have any curve shapes, for example sinusoidal. In FIG. 3 the size ei is drawn as a rectangular curve. In the general case, the variable ei at the output of the modulator M4 is the carrier f T 2 with sidebands, the spacing of which is given by the fluctuations in the measured variable. The carrier frequency f T. Must be higher than the highest fluctuation frequency of the measured variable. The amplitude of cl is now used to modulate the frequency of the carrier f T 3 in the modulator M5. The choice of the frequency deviation is completely free and can be adapted to the respective purpose.

Bei der Wiedergabe der Meßgröße erscheint hinter dem Frequenzdemodulator DS (beispielsweise einem Diskriminator) die Meßgröße f, als Wechselspannung mit der Frequenz f T 2, deren Amplitude ein Maß für die Meßgröße ist. Ein einfacher Spitzengleichrichter kann als Amplitudendemodulator D4 aus der Wechselspannung die Gleichspannung f bilden, welche den zurückgewonnenen Meßwert e darstellt. Abweichungen in der Geschwindigkeit des Tonträgers verschieben den mittleren Arbeitspunkt auf der Kennlinie des Diskriminators, haben aber keinen Einfluß, wenn dessen Kennlinie gerade ist. Der Fehler durch die Schwankung wird also ebenso wie bei dem ersten Beispiel nicht vergrößert, sondern geht nur proportional ein. Um wieder ein Zahlenbeispiel für einen Gleichspannungswert zu geben, der 50% vom Endwert betragen soll, können die folgenden Werte genommen werden: f T 2 = 300 Hz, f T 3 = 5000 Hz, Frequenzhub für volle Amplitude = 1000 Hz. Da der angenommene Gleichspannungswert e nur 50% vom Endausschlag betragen soll, wird die Trägerfrequenz 5000 Hz im Takte des Trägers f T 2 von 300 Hz mit einer Amplitude entsprechend dem halben Endausschlag moduliert, was einem Frequenzhub von rt- 500 Hz des Trägers fT3 entspricht. Hinter dem Demodulator D5 erscheinen wieder die 300 Hz mit einer Amplitude 0,5 U.ar. Ist die Bandgeschwindigkeit um 1% zu hoch, dann erscheint hier statt dessen die Amplitude 0,505 U,"ax bei einer Frequenz von 303 Hz. Hiermit ist auch zahlenmäßig gezeigt, daß der durch das Verfahren bedingte Fehler nicht größer wird als die relative Schwankung der Geschwindigkeit des Tonträgers.When the measured variable is reproduced, appears behind the frequency demodulator DS (for example a discriminator) with the measured variable f, as an alternating voltage the frequency f T 2, the amplitude of which is a measure of the measured variable. A simple one Peak rectifier can be used as an amplitude demodulator D4 from the AC voltage Form DC voltage f, which represents the recovered measured value e. Deviations in the speed of the sound carrier shift the middle working point the characteristic of the discriminator, but have no influence if its characteristic is straight. So the error by the fluctuation becomes the same as the first Example not enlarged, but only included proportionally. To give another numerical example for a DC voltage value that should be 50% of the final value the following values are taken: f T 2 = 300 Hz, f T 3 = 5000 Hz, frequency deviation for full amplitude = 1000 Hz. Since the assumed DC voltage value e is only 50% from the full scale, the carrier frequency is 5000 Hz in the cycle of the carrier f T 2 modulated by 300 Hz with an amplitude corresponding to half the full scale, which corresponds to a frequency deviation of rt- 500 Hz of the carrier fT3. Behind the demodulator D5 the 300 Hz appear again with an amplitude of 0.5 U.ar. Is the belt speed by 1% too high, then instead the amplitude 0.505 U, "ax appears here for a Frequency of 303 Hz. This also shows numerically that the process conditional error does not become larger than the relative fluctuation in speed of the sound carrier.

Ein weiteres Verfahren besteht beispielsweise darin, daß die Meßgröße zunächst in einem Modulator in eine Frequenz umgeformt wird. Diese umgeformte Frequenz wird mit konstanter Amplitude einem zweiten Modulator zugeführt, der wiederum ein Frequenzmodulator ist und entsprechend der konstanten Amplitude des zugeführten Signals praktisch mit konstantem Hub arbeitet. Dieses zweimal modulierte Signal wird gespeichert und hinter dem Speicher wieder über zwei Demodulatoren in den Ausgangswert zurückübersetzt. Auch dieses Verfahren ist sehr empfindlich gegen Schwankungen in der Geschwindigkeit des Tonträgers.Another method is, for example, that the measured variable is first converted into a frequency in a modulator. This reshaped frequency is fed with constant amplitude to a second modulator, which in turn is a Frequency modulator is and according to the constant amplitude of the supplied Signal works practically with a constant stroke. This twice modulated signal is saved and after the memory again via two demodulators in the output value translated back. This method is also very sensitive to fluctuations in the speed of the sound carrier.

Claims

Claim: A method for storing measured values on magnetic sound carriers, characterized in that, for magnetic recording, the measured value modulates a first carrier, for example in frequency, in a first modulation process and the value thus obtained in a second modulation process modulates a second carrier according to one of Methods different from the first modulation method, for example modulated in amplitude, and the measured value is recovered during playback by appropriate demodulation methods. Considered publications: German Patent Specifications No. 760 392, 889 903, 892 772; Journal "ETZ", Issue B, issue 12! 1957, pp. 493 to 498; Zeitschrift "Elektronik", issue 8/1955, pp. 177 to 184; Company publication of The Daries Laboratories Incorporation of Riverdale, Maryland, Bulletin 2901 and 1001.