DE1270153B

DE1270153B - Calibration circuit for a system for regulating a variable characteristic quantity

Info

Publication number: DE1270153B
Application number: DEP1270A
Authority: DE
Inventors: Sidney Alan Radley; Philip Spergel
Original assignee: Industrial Nucleonics Corp
Current assignee: Industrial Nucleonics Corp
Priority date: 1957-02-20
Filing date: 1958-02-14
Publication date: 1968-06-12

Description

Eichschaltung für ein System zur Regelung einer variablen charakteristischen Größe Die Erfindung betrifft eine Eichschaltung für ein System zur Regelung einer variablen charakteristischen Größe mittels eines von einem Stellmotor betätigten Stellglieds, mit einem Meßwertgeber, der eine dem Ist-Wert der charakteristischen Größe entsprechende elektrische Spannung (Ist-Spannung) liefert, mit einem Sollwertgeber, der eine einstellbare, dem Sollwert der charakteristischen Größe entsprechende elektrische Spannung (Soll-Spannung) liefert, mit einer Schaltung, die der Differenz der Ist- und der Soll-Spannung (die Fehlerspannung) bildet, mit einer von dem Stellmotor gesteuerten Tachoeinrichtung zur Erzeugung einer der Stellgeschwindigkeit des Stellglieds proportionalen Gegenspannung, mit einer Schaltung, die die Differenz der Fehler- und der Gegenspannung bildet und mit einer Schaltung, die, von dieser Differenzspannung gesteuert, den Stellmotor steuert, bei dem insbesondere zur Regelung der charakteristischen Größe eines laufend aus einer Bearbeitungsmaschine austretenden Materials auf einen gewünschten Wert die letztgenannte Schaltung den Stellmotor mit einer durch ihr Vorzeichen den Umlaufsinn des Stellmotors bestimmenden, dem Betrag nach konstanten Spannung steuert, deren Vorzeichen allein vom Vorzeichen der Differenzspannung abhängt.Calibration circuit for a system for regulating a variable characteristic Size The invention relates to a calibration circuit for a system for controlling a variable characteristic size by means of an actuated by a servomotor Actuator, with a transducer, the one of the actual value of the characteristic Size corresponding electrical voltage (actual voltage) supplies, with a setpoint generator, the one adjustable electrical one corresponding to the nominal value of the characteristic variable Voltage (target voltage) supplies, with a circuit that determines the difference between the actual and the target voltage (the error voltage) forms with one of the servomotor controlled tachometer device for generating one of the actuating speed of the actuator proportional counter voltage, with a circuit that calculates the difference in error and the counter voltage forms and with a circuit that, from this differential voltage controlled, controls the servomotor, in particular to regulate the characteristic Size of a material emerging continuously from a processing machine to one desired value the last-mentioned circuit the servomotor with one through it Sign which determines the direction of rotation of the servomotor, the amount is constant Voltage controls, the sign of which depends solely on the sign of the differential voltage.

Bei bekannten Eichschaltungen genannter Art ist nicht vorgesehen, den Sollwertgeber in Einheiten der von dem Meßwertgeber gemessenen charakteristischen Größe einzustellen.In the case of known calibration circuits of the type mentioned, there is no provision the setpoint generator in units of the characteristic measured by the transducer Adjust size.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Sollwertgeber nicht nur in Einheiten der von dem Meßwertgeber gemessenen charakteristischen Größe einzustellen, sondern auch eine Anpassung des Bereichs der einzustellenden Soll-Spannungen an einen vorgegebenen Bereich zu erwartender Ist-Spannungen, wenn beispielsweise bei einer Materialbearbeitung von einem relativ dicken aus einer Bearbeitungsmaschine austretenden Bandmaterial zu einem relativ dünnen Bandmaterial übergegangen wird.The object of the invention is to provide the setpoint generator not only in units the characteristic variable measured by the transducer, but rather also an adaptation of the range of the setpoint voltages to be set to a predetermined one Range of actual stresses to be expected, for example during material processing from a relatively thick strip material emerging from a processing machine is switched to a relatively thin strip material.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Eichschaltung gekennzeichnet durch einen mit der Ist-Spannung gespeisten Verstärker mit einstellbarem Arbeitspunkt, der über eine hinsichtlich Nullpunkt und Einheit einstellbare Spannungsquelle gegengekoppelt ist, durch ein die gegengekoppelte Spannung als Äquivalent zur Ist-Spannung anzeigendes, in seiner Empfindlichkeit einstellbares Anzeigegerät und durch eine von der gegengekoppelten Spannung gespeiste, in ihrem Aussteuerungsbereich einstellbare und mit ihrem die Steuerspannung für den Stellmotor abnehmenden Abgriff gegenüber einer Skala verstellbaren Potentiometeranordnung. Die erfindungsgemäße Eichschaltung wird nun unter Hinweis auf die Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel beschrieben, in dem sie für eine Regeleinrichtung verwendet wird, die mit einem nuklearen Strahlungsmeßgerät zusammenarbeitet. Eine solche Regeleinrichtung ist überall da anwendbar, wo bei industriellen Herstellungsverfahren ein interessierendes Materials einer radioaktiven Strahlungsquelle ausgesetzt wird, um aus der Wirkung des Materials auf die nukleare Strahlung Rückschlüsse auf die Eigenschaften des Materials zu ermöglichen.To solve this problem, the calibration circuit is characterized by an amplifier fed with the actual voltage with an adjustable operating point, fed back via a voltage source that can be adjusted in terms of zero point and unit is, through a voltage that shows the negative feedback as equivalent to the actual voltage, Display device with adjustable sensitivity and one of the counter-coupled Voltage fed, adjustable in their modulation range and with their die Control voltage for the servomotor decreasing tap adjustable against a scale Potentiometer arrangement. The calibration circuit according to the invention is now under reference described on the drawings of an embodiment in which they are for a Control device is used, which cooperates with a nuclear radiation meter. Such a control device can be used wherever in industrial manufacturing processes a material of interest is exposed to a radioactive radiation source, in order to draw conclusions from the effect of the material on the nuclear radiation To enable properties of the material.

Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise der EichanordfKuig wird zunächst skizzenhaft die Regeleinrichtung beschrieben, die jedoch nicht Gegenstand der Erfindung ist.For a better understanding of the mode of operation of the EichanordfKuig first of all a sketchy description of the control device, which, however, is not the subject matter of the invention.

F i g. 1 zeigt die Regeleinrichtung im Blockschalt-bild; F i g. 2 zeigt die Eichschaltung in der Regeleinribhtung nach F i g. 1.F i g. 1 shows the control device in a block diagram ; F i g. 2 shows the calibration circuit in the control device according to FIG. 1.

Ein Meßwertgeber 1 liefert die erörterte Ist-Spannung, ein Sollwertgeber 2 die erörterte Soll-Spannung. In einem Differenzbildner 3 wird die Differenz dieser beiden Spannungen gebildet und die durch die Differenz gegebene Fehlerspannung erzeugt. In einem zweiten Differenzbildner 4 wird die Differenz der Fehlerspannung mit einer Tachospannung gebildet, die von einem durch den Stellmotor M angetriebenen Tachogenerator T abgegeben wird. Diese Differenzspannung wird einem Rechteckverstärker 5 zugeführt. Die von dem Rechteckverstärker 5 abgegebene Spannung entspricht ihrem Vorzeichen nach der Differenz zwischen der Fehlerspannung und der Tachospannurig, ist aber ihrem Betrage nach konstant und wird als Speisespannung +U oder -U dem Stellmotor M zugeführt, Der Stellmotor treibt über eine Stellwelle 14 den Tachogenerator T und eine Stellglied 10 an, das die von dem Meßwertgeber 1 gemessene Größe beeinflußt.A measured value transmitter 1 supplies the discussed actual voltage, a setpoint transmitter 2 the discussed target voltage. In a difference generator 3, the difference is this formed both voltages and generated the error voltage given by the difference. In a second differentiator 4, the difference in the error voltage with a Tacho voltage formed by a driven by the servomotor M. Tachometer generator T is released. This differential voltage is fed to a square-wave amplifier 5. The voltage output by the square-wave amplifier 5 corresponds to its sign according to the difference between the error voltage and the tachometer track, but is their absolute value is constant and is supplied to the servomotor as a supply voltage + U or -U M supplied, the servomotor drives the tachometer generator T via an actuating shaft 14 and an actuator 10 which influences the variable measured by the transducer 1.

Bei der Betrachtung der Funktionsweise dieser Regeleinrichtung sei davon ausgegangen, daß die Fehlerspannung Null ist. Der Stellmotor M steht dann still, und die Tachospannung ist auch Null. Nun trete ein Fehler auf. Je nach dem Vorzeichen des Fehlers wird der Stellmotor M mit der Spannung -I- U oder - U in dem einen oder anderen Drehsinn in Lauf gesetzt. Bis der Stellmotor M seine volle Drehzahl erreicht, die durch den Betrag von U gegeben ist, ist nur die Trägheit von Stellmotor M, Stehwelle 14, Tachogenerator T und Stellglied 10 zu überwinden. Dadurch, daß sich nun die Stehwelle 14 dreht, wird der Tachogenerator T angetrieben und gibt eine Tachospannung ab, die ihrem Vorzeichen nach dem Vorzeichen der Fehlerspannung entgegengesetzt ist. Da es nur auf das Vorzeichen der Differenz von Fehler- und Tachospannung zur Steuerung des Stellmotors M ankommt, ändert sich zunächst der Umlaufsinn des Stellmotors M nicht. Allmählich wird aber der Fehler kleiner und damit die Fehlerspannung kleiner, bis schließlich die Tachospannung die Fehlerspannung überwiegt. Sobald dies eintritt, kehrt die Speisespannung des Stellmotors M ihr Vorzeichen um, und der Stellmotor M wird im entgegengesetzten Umlaufsinn angetrieben. Das Ergebnis ist, daß der Stellmotor M abgebremst wird. Allenfalls nach einigem Hin- und Herpendeln ist die Fehlerspannung gleich Null. Bemerkenswert bei diesem Vorgang ist, daß das Stellglied 10 bei einem auftretenden Fehler, so rasch es die Trägheit der oben erläuterten Elemente erlaubt, in Gang; gesetzt wird, um den Fehler zu korrigieren. Die Regeleinrichtung spricht also sehr rasch an. Nur vorübergehend auftretende Fehler berücksichtigt die Regeleinrichtung praktisch nicht, da dann der Stellmotor M nur zu kurze Zeit mit -I- U oder - U gespeist wird, um sich gegen seine Trägheit und die Trägheit der von ihm angetriebenen Elemente in Bewegung zu versetzen. Dies drückt sich auch darin aus, daß für den Verstellwinkel der Stehwelle 14 das Integral der Drehzahl des Stellmotor M über die Zeit maßgeblich ist.When considering the functioning of this control device assumed that the error voltage is zero. The servomotor M is then at a standstill silent, and the tachometer voltage is also zero. Now an error occurs. Depending on The servomotor M is given the sign of the error with the voltage -I- U or - U in one or the other direction of rotation set in motion. Until the servomotor M is full Speed reached, which is given by the amount of U, is only the inertia of servomotor M, standing shaft 14, tachometer generator T and actuator 10 to be overcome. Because the standing shaft 14 now rotates, the tachometer generator T is driven and emits a tacho voltage whose sign corresponds to the sign of the error voltage is opposite. Since it only depends on the sign of the difference between error and Tacho voltage for controlling the servomotor M arrives, the first changes Direction of rotation of the servomotor M is not. Gradually, however, the error becomes smaller and so the error voltage is smaller, until finally the tachometer voltage the error voltage predominates. As soon as this occurs, the supply voltage of the servomotor M reverses her Sign around, and the servomotor M is driven in the opposite direction. The result is that the servomotor M is braked. At most after some Oscillating back and forth, the error voltage is zero. Noteworthy on this one The process is that the actuator 10 in the event of an error, as quickly as the Inertia of the elements discussed above allowed to get going; is set to the error to correct. The control device responds very quickly. Only temporarily The control device practically does not take into account any errors that occur, since then the servomotor M is only fed with -I- U or - U for too short a time to counteract its inertia and the inertia of the elements it drives in motion offset. This is also expressed in the fact that for the adjustment angle of the standing wave 14 the integral of the speed of the servomotor M over time is decisive.

Der Meßwertgeber 1 weist eine radioaktive Strahlungsquelle 16 und als Detektor 18. eine Ionisationskammer auf, die auf einander gegenüberliegenden Seiten des Materials 12 liegen. Gemessen wird die Absorption der von der Strahlungsquelle 16. ausgehenden radioaktiven Strahlung in dem Material 12.The transducer 1 has a radioactive radiation source 16 and as a detector 18. an ionization chamber, which are located on opposite sides Sides of the material 12 lie. The absorption of the radiation source is measured 16. Outgoing radioactive radiation in the material 12.

Dem Detektor 18 wird eine stabilisierte Gleichspannung über die an einem positiven Potential B+ liegende Leitung 40 und die an einem negativen Potential B- liegende Leitung 42 zugeführt; diese Leitungen versorgen auch einen Meßwertverstärker 44 und den Verstärker 5 mit den erforderlichen Gleichspannungen. Die Kathode 46 des Detektors 18 ist direkt mit der Eingangsklemme 48 des Meßwertverstärkers 44 verbunden. Der Ausgang des als Kathodenfolger geschalteten Verstärkers 44 führt über vier Belastungswiderstände 50t 52, 54, 56 zu der Leitung 42. Parallel zum Meßwertverstärker 44 ist ein sehr hochohmiger Widerstand 60- an die Kathode 46 des Detektors 18 angeschlossen. Bekanntlich fließt durch die Ionisationskammer ein sehr kleiner Strom, wenn die Kammer einer ionisierenden Strahlung ausgesetzt ist. Die Folge dieses durch den Widerstand 60 fließenden Stroms ist eine an dem Widerstand auftretende Spannung von meßbarer Größe. Eine Gegenspannungsquelle 62 aus einer Batterie 64, einem Widerstand 66 und Potentiometern 68 und 70 liefert eine Gegenspannung, die zwischen dem beweglichen Abgriff des Potentiometers 70 und dem Punkt 86 an der negativen Seite 86 der Batterie 64 erscheint und in Serie zu dem hochohmigen Widerstand 60 am Eingang des Verstärkers 44 liegt. Die Kathodenheizung der Eingangsröhre (nicht eingezeichnet), des Verstärkers 44 erfolgt von den, Leitungen 4,0 und 42 aus über einen Stromkreis, in welchem ein Potentiometer 72 und ein Widerstand 74. liegen, Ein Anzeigegerät 76 ist über einen Schalter 88 zwischen die beweglichen Klemmen der Potentiometer 70 und 7.2 geschaltet, In Serie zu dem Anzeigegerät 76 liegt ein Poteutiometer 78, durch welches sich die Empfindlichkeit des Anzeigegerätes einstellen läßt. Eine Gittervorspannung am Eingang des Verstärkers 44 läßt sich durch das Patentiometer 72. erzeugen. Da das Potential .der beweglichen Klemme des Potentiometers 72 zweckmäßig als Bezugspotential für alle auftretenden Spannungen dient, ist diese Klemme geerdet. Die bewegliche Klemme des Potentiometers 70 ist mit dem Verbindungspunkt 80 der beiden Widerstände 52 und 54 am Ausgang des Verstärkers 44 verbunden, so. daß eine negative Rückkopplung hergestellt ist, durch welche der Eingang des Verstärkers 44 in jedem Augenblick trotz der verhältnismäßig großen auftretenden Signalspannungen annähernd auf Nullpotential gehalten wird, Die Eingangsspannung des Verstärkers 44 besteht aus der algebraischen Summe der an dem Widerstand 60. durch den IonnsatiQnsstrom erzeugten Spannung und derjenigen Spannung, welche an dem zwischen dem beweglichen Abgriff des Potentiometers 70 und der negativen Seite der Batterie 64 liegenden Teil des Potentiometers 70 erzeugt wird. Der Arbeitspunkt des Verstärkers 44 wird zunächst dadurch eingestellt, daß man den Schalter 82 schließt und dadurch alle Eingangssignale kurzschließt und da.ß man das Potentiometer 72 so lange verstellt, bis der Zeiger des Anzeigegerätes 76 auf seinem Nullpunkt, d. h. auf das Zentrum der ihm zugeordneten Skala eingestellt ist, d. h., der Punkt 80 wird auf Nullpotential gebracht.A stabilized DC voltage is applied to the detector 18 via the A line 40 lying at a positive potential B + and the line 40 at a negative potential B-lying line 42 supplied; these lines also supply a measurement amplifier 44 and the amplifier 5 with the necessary DC voltages. The cathode 46 of the detector 18 is directly connected to the input terminal 48 of the measuring amplifier 44 tied together. The output of the amplifier 44 connected as a cathode follower leads Via four load resistors 50t 52, 54, 56 to the line 42. In parallel with the measuring amplifier 44, a very high resistance 60- is connected to the cathode 46 of the detector 18. As is known, a very small current flows through the ionization chamber when the Chamber is exposed to ionizing radiation. The consequence of this through the Resistor 60 of the flowing current is a voltage appearing across the resistor of measurable size. A counter voltage source 62 from a battery 64, a resistor 66 and potentiometers 68 and 70 provides a counter voltage between the movable Tapping of potentiometer 70 and point 86 on the negative side 86 of the battery 64 appears and in series with the high resistance 60 at the input of the amplifier 44 lies. The cathode heating of the input tube (not shown) of the amplifier 44 takes place from the lines 4, 0 and 42 via a circuit in which a Potentiometer 72 and a resistor 74. are located, a display device 76 is via a Switch 88 connected between the movable terminals of potentiometers 70 and 7.2, In series with the display device 76 is a potentiometer 78 through which the Adjust the sensitivity of the display device. A grid bias at the input of the amplifier 44 can be generated by the patentiometer 72. Because the potential .The movable terminal of the potentiometer 72 is useful as a reference potential for All voltages that occur are used, this terminal is grounded. The movable clamp of the potentiometer 70 is connected to the connection point 80 of the two resistors 52 and 54 connected at the output of amplifier 44, so. that negative feedback is established through which the input of the amplifier 44 at each instant in spite of the relatively large signal voltages that occur, it is almost at zero potential The input voltage to amplifier 44 consists of the algebraic Sum of the voltage generated across the resistor 60 by the input current and the voltage that is applied to the between the movable tap of the potentiometer 70 and the negative side of the battery 64 part of the potentiometer 70 is produced. The operating point of amplifier 44 is initially set by that one closes the switch 82 and thereby short-circuits all input signals and da.ß you adjust the potentiometer 72 until the pointer of the display device 76 at its zero point, i.e. H. set to the center of the scale assigned to it is, d. i.e., point 80 is brought to zero potential.

Die Wirkungsweise der bis hierher beschriebenen Schaltung ist wie folgt: Die auf den Detektor 18 einfallende Strahlung variiert in ihrer Intensität als Funktion der Eigenschaften des Materials 12. Der durch den Detektor 18 fließende Strom variiert proportional hierzu, und das gleiche tut die an dem Widerstand 60 durch diesen Strom erzeugte Spannung. Der Spannung an dem Widerstand 60 ist die von der Gegeuspannungquelle 62 gelieferte entgegengesetzt, welche sich durch Einstellung des Potentiometers 70 auf einen bestimmten Wert bringen läßt. Die Differenz zwischen diesen beiden Spannungen wird dein Verstärker 44 zugeführt. Der Verstärker 44 spricht auf dieses Signal an, indem er das Potential des Punktes 80 herauf= oder herabsetzt. Die Differenzspannung der beiden am Eingang liegenden Spannungen wird daher durch Gegenkopplung so herabgesetzt, daß der Eingang 48 des Verstärkers 44 im wesentlichen auf Nullpotential bleibt; das Anzeigegerät 76 wird durch die rückgekoppelte Spannung gespeist, welche wegen der verhältnismäßig sehr großen Impedanz des Widerstandes 60 im wesentlichen gleich der Differenzspannung der beiden am Eingang liegenden Spannungen ist, gegenüber dieser aber um 9.80° phasenverschoben. Die Auslenkung des Anzeigegerätes 76 von seinem Nullpunkt läßt sich mit Hilfe des Potentiometers 78 regeln.The operation of the circuit described so far is like follows: The radiation incident on the detector 18 varies in its intensity as a function of the properties of the material 12. The one flowing through the detector 18 Current varies in proportion to this, and so does that across resistor 60 voltage generated by this current. The voltage across resistor 60 is the from the counter-voltage source 62 supplied opposite, which can be changed by setting of the potentiometer 70 can be brought to a certain value. The difference between Amplifier 44 is fed to these two voltages. The amplifier 44 speaks responds to this signal by raising or lowering the potential of point 80. The difference in voltage between the two am Input voltages is therefore reduced by negative feedback so that the input 48 of the amplifier 44 remains essentially at zero potential; the display device 76 is through the fed back voltage, which because of the relatively very large impedance of resistor 60 is essentially equal to the differential voltage of the two at the input lying voltages is phase-shifted by 9.80 ° compared to this. The deflection the display device 76 from its zero point can be with the help of the potentiometer 78 rules.

Die Eichung dieser Schaltung geht wie folgt vor sich: Der Schalter 82 wird geschlossen, so daß alle Eingangssignale nach dem Verstärker 44 kurzgeschlossen sind. Das Potentiometer 72 wird dann so lange verstellt, bis das Anzeigegerät 76 auf Null steht, d. h. der Zeiger sich in der Mitte der Skala befindet; dann wird der Schalter 82 wieder geöffnet, Die gleiche Nullstellung des Anzeigegerätes 76 tritt immer dann ein, wenn der Absolutwert der an dem Widerstand 60 liegenden Spannung gleich dem Absolutwert der von der Schaltung 62 gelieferten Gegenspannung ist. Der Ausgang der Schaltung 62 erscheint zwischen dem beweglichen Abgriff des Potentiometers 70 und dem Punkt 86, welcher der stärksten Verdrehung des Potentiometers im einen Drehsinn entspricht., Der Punkt 84 entspricht der stärksten Verdrehung des Potentiometers in dem anderen Drehsinnn. Die Einstellung des Potentiometers 70 zwischen seinen beiden Endeinstellungen 84 uz.d 86 kann man einer in etwa tausend Einheiten geteilten Skala entnehmen. Die Punkte 84 und 86 stellen gewöhnlich den Höchst-und den Kleinstwert der Gegeaspannung dar, also diejenigen Werte, welche den größten bzw. kleinsten an dem Widerstand 60 entwickelten Spannungen entsprechen, wenn die Ausgangsgröße des Detektors 18 ihren gesamten Bereich durchläuft. Dieser Bereich ist in dem Ausführungsbeispiel nach oben dadurch begrenzt, daß das Material 12 aus dem Zwischenraum zwischen der Strahlungsquelle 16 und dem Empfänger 18 herausgenommen ist, denn dann ist die auf den Detektor 18 treffende Strahlung am stärksten, und es fließt in dem Detektor 18 der größte Strom mit der Folge, daß an dem Widerstand 60 die höchstmögliche Spannung abfällt; wenn gleichzeitig das Potentiometer 70 nach seiner Stellung 84 verdreht ist, so erhält man die maximale Gegenspannung aus der Schaltung 62. Die maximale Gegenspannung kann dann der an dem Widerstand 60 entwickelten Spannung dadurch gleichgemacht werden, daß man das Potentiometer 68 so lange verdreht, bis Gleichgewicht eintritt; das Eintreten des Gleichgewichtes kann man auf dem Anzeigegerät 76 durch das Eintreten der Anzeige Null feststellen. Der andere Extremwert ist dann gegeben, wenn das Material 12 so stark ist, daß es die von der Strahlungsquelle 16 nach dem Detektor 18 ausgesandte Strahlung absorbiert. Es fließt dann kein Strom durch den Detektor 18 und an dem Widerstand 60 tritt kein Spannungsabfall auf. Wenn das Potentiometer unter diesen Umständen nach seiner anderen Endstellung 86 verdreht wird, so liefert auch die Schaltung 62 keine Spannung, so daß an dem Anzeigegerät 76 wieder die Nullstellung eintritt. Die Teilung des Potentiometers 70 kann daher in Beziehung gesetzt werden zu einer Zunahme der Absorption von Null bis zu einem solchen Maß, daß alle von der Strahlungsquelle 16 nach dem Detektor 18 gerichtete Strahlung absorbiert wird. Durch Einstellung des Potentiometers 70 auf einen bestimmten Weit ist also auch derjenige Wert der die Absorption bedingenden Schichtstärke bzw. des Schichtgewichts des Materials 12, bestimmt, bei dem auf dein Anzeigegerät 76. die Anzeige Null eintritt. Jede Abweichung von diesem Wert bedeutet eitle Auslenkung des Zeigers des. Anzeigegeräts nach rechts oder links. Die Größe dieser Auslenkung kann durch das Potentiometer 78 so eingestellt werden, daß die Auslenkung in einer bestimmten Beziehung zur Größe der in dem Material auftretenden Abweichungen gesetzt wird. Dank dem Schalter 88 braucht man die Einstellung des Potentiometers 70 nicht zu stören, wenn man das Meßgerät normieren will, da eine Verbindung des Punktes. 80 mit dem Punkt 84 einer Verstellung des Potentiometers 70 bis zu seiner Endeinstellung äqui= valent ist.This circuit is calibrated as follows: The switch 82 is closed so that all input signals to amplifier 44 are short-circuited are. The potentiometer 72 is then adjusted until the display device 76 is at zero, d. H. the pointer is in the middle of the scale; Then it will be the switch 82 is opened again, the same zero position of the display device 76 always occurs when the absolute value of the voltage across resistor 60 is equal to the absolute value of the counter voltage supplied by the circuit 62. Of the The output of circuit 62 appears between the movable tap of the potentiometer 70 and point 86, which is the strongest rotation of the potentiometer in one Direction of rotation corresponds to., Point 84 corresponds to the strongest rotation of the potentiometer in the other sense of rotation. The setting of the potentiometer 70 between its Both final settings 84 and 86 can be divided into about a thousand units Remove the scale. Points 84 and 86 usually represent the maximum and minimum values the counter-tension, i.e. those values which are the largest or smallest voltages developed across resistor 60 correspond when the output of the detector 18 passes through its entire range. This area is in the exemplary embodiment limited upward in that the material 12 from the space between the Radiation source 16 and the receiver 18 is removed, because then it is on radiation hitting detector 18 is the strongest and it flows in the detector 18 the largest current with the result that at the resistor 60 the highest possible voltage falls off; if at the same time the potentiometer 70 is rotated to its position 84 is, the maximum counter voltage is obtained from circuit 62. The maximum Counter voltage can then be made equal to the voltage developed across resistor 60 be that one rotates the potentiometer 68 until equilibrium occurs; the occurrence of equilibrium can be seen on the display device 76 by entering determine zero on the display. The other extreme value is given when the material 12 is so strong that it is the emitted from the radiation source 16 to the detector 18 Absorbs radiation. There is then no current flows through the detector 18 and on the Resistor 60 does not drop in voltage. If the potentiometer is below these Circumstances is rotated according to its other end position 86, then also delivers the Circuit 62 no voltage, so that the zero position on the display device 76 again entry. The division of the potentiometer 70 can therefore be related to an increase in absorption from zero to such an extent that all of the radiation source 16 after the detector 18 directed radiation is absorbed. By setting the potentiometer 70 to a certain distance is also the value of the layer thickness or layer weight that determines the absorption of the material 12, is determined at which on your display device 76. the display occurs zero. Any deviation from this value means a vain deflection of the pointer of the display device right or left. The size of this deflection can be determined by the potentiometer 78 can be set in such a way that the deflection is related to the size the deviations occurring in the material is set. Thanks to switch 88 you don't need to disturb the setting of the potentiometer 70 when you do that Measuring device wants to standardize because a connection of the point. 80 with point 84 one Adjustment of the potentiometer 70 up to its final setting is equi = valent.

Der Meßwertgeber 1 liefert also ein Gleichspannungssignal an einem Punkt 80 gegenüber Erde. Dieses Gleichspannungssignal stellt einen Meßwert dar; welcher die interessierende Größe des Materials 12 repräsentiert. Diese Spannung wird im Punkt 80 mit dem Skalenmittelwert des Anzeigegerätes 76 verglichen. Der Skalenmittelwert, welcher zur Vereinfachung der Eichung oder der Skalenablesung so gewählt wird, fällt aber nicht notwendigerweise mit demjenigen Wert zusammen, welcher dem Sollwert der Materialeigenschaft entspricht und auf dem diese also durch die Regeleinrichtung konstant gehalten werden soll.The transducer 1 thus supplies a DC voltage signal to one Point 80 opposite earth. This DC voltage signal represents a measured value; which represents the size of the material 12 of interest. This tension is compared at point 80 with the mean scale value of the display device 76. Of the Scale mean value, which is used to simplify calibration or scale reading is chosen in this way, but does not necessarily coincide with the value which corresponds to the target value of the material property and on which this therefore through the control device should be kept constant.

Jeder Punkt der Widerstandsstrecke 50.; 52, 54, 56 repräsentiert eitre Spannung, welche ebenfalls eine Funktion der in dem Detektor 18 gemessenen Werte ist; jeder Punkt dieser Widerstände entspricht also einem elektrisch dargestellten Wert der Materialeigenschaft. Die an den Widerständen 52 und 54 liegende Spannung ist an eine hochohmige Spannungsteilerschaltung angeschlossen, welche aus einer Parallelschaltung der Potentiometer 92 und 98 und in Serie dazu aus den festen Widerständen 94 und 96 besteht. Der an dem Spannungsteiler abgreifbare Spannungsbereich läßt sich durch das Potentiometer 98 einstellen, so daß man das Potentiometer mit einer Skala 93 ausrüsten kann und diese Skala in Einheiten eichen kann, welche mit der Teilung des Anzeigegerätes 76 übereinstimmen. Die Skala 93 wird von der Bedienungsperson der Maschine dazu verwendet, den Sollwert einzustellen.Each point of the resistance section 50 .; 52, 54, 56 represents pure voltage, which is also a function of the values measured in detector 18; Each point of these resistances corresponds to an electrically represented value of the material property. The voltage across the resistors 52 and 54 is connected to a high-resistance voltage divider circuit, which consists of a parallel connection of the potentiometers 92 and 98 and the fixed resistors 94 and 96 in series. The voltage range that can be tapped off at the voltage divider can be set by means of the potentiometer 98, so that the potentiometer can be equipped with a scale 93 and this scale can be calibrated in units which correspond to the division of the display device 76. The scale 93 is used by the machine operator to set the set point.

Die an dem beweglichen Abgriff 91 des Potentiometers 92 über die Leitung 100 abgenommene Spannung ist die dem Differenzbildner 4 nach F i g. 9. zugeführte Fehlerspannung.The one at the movable tap 91 of the potentiometer 92 via the line 100 voltage taken is that of the difference calculator 4 according to FIG. 9. supplied Fault voltage.

Die Verwendung eines Verstärkers 5, welcher schon bei kleinen Eingangssignalen in den Sättigungsbereich ausgesteuert wird, ermöglicht eine genaue Regelung ohne wesentlichen Totging, wirft aber insofern ein besonderes Problem auf, als das Verhältnis von Signalgröße zu Störpegel für kleine Werte des Abweichungssignals sehr klein wird. Es zeigt sich jedoch, daß der überwiegende Teil der störenden Geräusche in einer solchen Phasenbeziehung zum Eingangssignal steht, daß durch geringe Vorspannung des Verstärkers ein Nullpunkt eingestellt werden kann, bei dem die Störungen einen geringen Minimalwert besitzen. Diese Nullpunkteinstellung erreicht man automatisch beim Einstellen des Potentiometers 92. Für diesen Einstellungsvorgang bedient man sich des Schalters 82, des Potentiometers 72 und des Anzeigegerätes 76. Dadurch, daß man den Schalter 82 schließt, erreicht man, daß von dem Detektor 18 keine Eingangssignale zugeführt werden; dann kann man durch geeignete Einstellung des Potentiometers 72 eine Vorspannung erzeugen, welche einem beliebigen Wert des Eingangssignals äquivalent ist, so daß auf dem Anzeigegerät 76 eine bestimmte Größe angezeigt wird. Wenn die Einstellung der Skala 93 des Potentiometers 92 dem auf dem Anzeigegerät 76 abgelesenen Wert entspricht, dann sollte der Stellmotor M im wesentlichen ruhig bleiben, d. h., er sollte kleine rasche Änderungen des dem Verstärker 5 zugeführten Spannungsverlaufes ignorieren. Die Einstellung der Potentiometerskala des Potentiometers 93 relativ zu dem Abgriff 91 bestimmt den Nullpunkt des Regelvorganges, während das Potentiometer 98 zur Einstellung des Regelbereiches herangezogen wird. Zweckmäßig wird man ein Paar Glinirnlampen in dem Gehäuse des Reglers anbringen, welche von Hilfskontakten der die Umlaufrichtung des Motors M festlegenden Relais betätigt werden und anzeigen, wann diese Relais in Arbeitsstellung sind. Man kann dadurch die Eichung der Regeleinrichtung erleichtern, wenn der Stellmotor M nicht direkt beobachtet werden kann.The use of an amplifier 5, which even with small input signals is controlled in the saturation range, enables precise control without essentially dead, but raises a special problem insofar as the relationship from signal size to interference level for small values of the deviation signal very small will. It turns out, however, that the majority of the disturbing noises in such a phase relationship to the input signal is that by low bias of the amplifier a zero point can be set at which the disturbances a have a low minimum value. This zero point setting is achieved automatically when adjusting the potentiometer 92. For this adjustment process the switch 82, the potentiometer 72 and the display device are used 76. By closing switch 82, that of the detector is achieved 18 no input signals are supplied; then one can through appropriate adjustment of the potentiometer 72 generate a bias voltage which is any value of the Input signal is equivalent, so that on the display device 76 a certain size is shown. If the setting of the scale 93 of the potentiometer 92 is on corresponds to the value read off the display device 76, then the servomotor M im stay calm, d. that is, it should make small rapid changes to the amplifier 5 ignore the supplied voltage curve. The setting of the potentiometer scale of the potentiometer 93 relative to the tap 91 determines the zero point of the control process, while the potentiometer 98 is used to set the control range. It is advisable to install a pair of Glinirnlampen in the housing of the controller, which of the auxiliary contacts of the relay defining the direction of rotation of the motor M are actuated and indicate when these relays are in the working position. One can thereby facilitate the calibration of the control device when the servomotor M is not can be observed directly.

Claims

Claim: Calibration circuit for a system for regulating a variable characteristic variable by means of an actuator operated by a servomotor, with a measuring transducer, which corresponds to the actual value of the characteristic variable supplies electrical voltage (actual voltage), with a setpoint generator that has an adjustable, electrical voltage corresponding to the nominal value of the characteristic variable (nominal voltage) supplies, with a circuit that calculates the difference between the actual and the target voltage (the Error voltage) forms, with a tachometer device controlled by the servomotor to generate a counter-voltage proportional to the actuating speed of the actuator, with a circuit that forms the difference between the error voltage and the counter voltage and with a circuit that, controlled by this differential voltage, the servomotor controls, in which, in particular to regulate the characteristic size of a continuously material exiting a processing machine to a desired value, the latter circuit controls the servomotor with a direction of rotation due to its sign of the servomotor determining the amount according to constant voltage controls whose The sign depends solely on the sign of the differential voltage, marked d u r c h an amplifier (44) fed with the actual voltage with an adjustable Working point, which is via a voltage source that can be adjusted with regard to zero point and unit (62) is fed back, by a feed back voltage as equivalent to Display device that shows the actual voltage and its sensitivity can be adjusted (76) and by a voltage fed by the negative feedback, in its modulation range adjustable tap that decreases the control voltage for the servomotor (91) with respect to a scale (93) adjustable potentiometer arrangement.