DE1276350B

DE1276350B - Arrangement for the display of angles given in coded (digital) form

Info

Publication number: DE1276350B
Application number: DEST22383A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Manfred Boehm; Dipl-Ing Hans-Joachim Panitz; Dr-Ing Fritz Steiner
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1964-07-10
Filing date: 1964-07-10
Publication date: 1968-08-29

Description

Anordnung zur Anzeige von in codierter (digitaler) Form gegebenen Winkeln Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Anzeige von in codierter (digitaler) Form gegebenen Winkeln durch einen gegen eine Bezugsrichtung um einen gemeinsamen Mittelpunkt um den gegebenen Winkelwert gedrehter Vektor, dessen Richtung und Größe durch die überlagerung von zwei senkrecht aufeinanderstehenden elektrischen oder magnetischen Teilvektoren festgelegt wird, insbesondere zur Darstellung auf Bildröhren.Arrangement for the display of given in coded (digital) form Angles The invention relates to an arrangement for displaying coded (digital) Shape given angles by one against a reference direction around a common Center of the vector rotated around the given angle value, its direction and size by superimposing two perpendicular electrical or magnetic sub-vectors is set, in particular for display on picture tubes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine derartige Anordnung eine Lösung zu schaffen, mit der eine möglichst einfache Anzeige des Winkelwertes möglich ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß von dem Vektor eine symmetrische Vieleckfläche überstrichen wird, die eine Kreisfläche annähert, daß die den Vektor zusammensetzenden Teilvektoren je aus einem festen und einem veränderlichen Anteil bestehen, daß die festen Anteile, die durch die h hochwertigen Stellen des verwendeten Codes gesteuert werden, 2n Grobwinkelwerte bilden können und daß mit den variablen Anteilen, die von den restlichen m Stellen des verwendeten Codes gesteuert werden, 2m Feinwinkelwerte einzustellen sind.The invention is based on the object for such an arrangement to create a solution with the simplest possible display of the angle value is possible. This is achieved according to the invention in that one of the vector symmetrical polygonal area is swept, which approximates a circular area that the sub-vectors composing the vector each consist of a fixed and a variable Proportion exist that the fixed proportions, which by the h high-quality places of the codes used are controlled, can form 2n coarse angle values and that with the variable portions controlled by the remaining m digits of the code used 2m fine angle values are to be set.

Es ergibt sich dadurch der Vorteil, daß die Spannungen, die die Größe der elektrischen oder magnetischen Felder bestimmen, eine resultierende Spannung ergeben, die möglichst wenig in ihrer Amplitude schwankt. Damit werden bei der Darstellung des Winkelwertes auf Radarbildschirmen Helligkeitsschwankungen im geschriebenen Strahl vermieden.This has the advantage that the stresses that the size The electric or magnetic fields determine a resulting voltage result, which fluctuates as little as possible in its amplitude. This will be used in the representation of the angle value on radar screens fluctuations in brightness in the written Beam avoided.

Bei den bekannten Anordnungen mit mechanischer Einstellung z. B. eines Zeigers besteht diese Forderung nicht, da nur die Richtung der Resultierenden von Interesse ist, und diese Anordnungen lassen sich deshalb auch nicht für die Anordnungen mit optischer Darstellung verwenden.In the known arrangements with mechanical adjustment z. B. one This requirement does not exist with the pointer, since only the direction of the resultant of Interest is, and these arrangements can therefore not be used for the arrangements use with visual representation.

Die Erfindung wird nun an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen in Sektoren aufgeteilten Kreis, bei dem sich für die Amplitude der resultierenden Spannung ein Achteck ergibt, F i g. 2 einen ähnlich aufgeteilten Kreis, bei dem sich ein Sechzehneck ergibt, F i g. 3 einen Ausschnitt aus dem Kreis nach F i g. 1 mit den zur Erzeugung benötigten Teilspannungen, F i g. 4 einen Ausschnitt aus dem Kreis nach F i g. 2 mit den zur Erzeugung benötigten Teilspannungen, F i g. 5 eine Ausführungsmöglichkeit zur Erzeugung der Teilspannungen und F i g. 6 eine weitere Ausführungsmöglichkeit zur Erzeugung der Teilspannungen.The invention will now be illustrated with reference to the drawings Embodiments explained in more detail. It shows F i g. 1 divided into sectors Circle with an octagon for the amplitude of the resulting stress, F i g. 2 a similarly divided circle, resulting in a sixteen-sided shape, F i g. 3 shows a section from the circle according to FIG. 1 with the ones required for generation Partial stresses, F i g. 4 shows a section from the circle according to FIG. 2 with the for Generation of required partial voltages, F i g. 5 an execution option for generation the partial stresses and F i g. 6 another possible embodiment for generation of the partial voltages.

Das Wesentliche des Verfahrens ist, daß die zunächst nur kompliziert zu dekodierende Winkelfunktion durch lineare Funktionen aproximiert werden. Um mit einer festen und einer veränderlichen Wechselspannung auf einer Kathodenstrahlröhre eine Gerade schreiben zu können, deren Neigung einem durch einen Code definierten Winkel entspricht, muß die Größe der veränderlichen Spannung dem Tangens des Winkels proportional sein. Da die Tangensfunktion für kleine Winkel durch eine Gerade ersetzt werden kann, kann man die veränderliche Spannung durch »gewichtsmäßiges« Addieren binär gestufter Spannungswerte erhalten. Damit das Verfahren auch für andere Sektoren anwendbar ist als für die der x- und y-Achse benachbarten, werden Koordinatentransformationen durchgeführt: u=xcosa+ysina, v = y cos a - x sin a.The essence of the procedure is that it is just complicated at first The angle function to be decoded can be approximated by linear functions. To with a fixed and a variable alternating voltage on a cathode ray tube to be able to write a straight line whose slope is defined by a code Corresponds to the angle, the magnitude of the variable stress must be the tangent of the angle be proportional. Since the tangent function is replaced by a straight line for small angles the variable tension can be determined by adding "weight" obtained binary stepped voltage values. This means that the process can also be used in other sectors is applicable than for those adjacent to the x- and y-axes, coordinate transformations performed: u = xcosa + ysina, v = y cos a - x sin a.

Es wird also ganz allgemein jede der beiden Ablenkspannungen aus einer festen Komponente und einer linear gestuften, mit einem Faktor zu multiplizierenden Komponente bestehen, wobei das Multiplizieren in der praktischen Ausführung z. B. dadurch erfolgen kann, daß die binär gestuften Spannungsteiler mit den den Faktoren entsprechenden Strömen gespeist werden.So, in general, each of the two deflection voltages is made up of one fixed component and a linearly graded component to be multiplied by a factor Component consist, the multiplying in practical Execution z. B. can be done in that the binary stepped voltage divider be fed with the currents corresponding to the factors.

Der gesamte Winkelbereich eines Kreises von 360° ist in 16 gleiche Sektoren von je 22,5° unterteilt (F i g. 1).The entire angular range of a circle of 360 ° is the same in FIG. 16 Sectors divided by 22.5 ° each (Fig. 1).

Zur deutlicheren Darstellung ist in F i g. 2 bzw. 3 ein Bereich von nur vier Sektoren dargestellt. Zusätzlich sind noch die Spannungen dargestellt, die zur Erzeugung der überlagerten Felder benötigt werden. So wird z. B. die Ablenkspannung für einen Wert im Sektor 1 durch eine feste Spannung u in y-Richtung und durch eine veränderliche Spannung a in x-Richtung festgelegt.For a clearer illustration, FIG. 2 or 3 a range of only four sectors shown. The voltages are also shown, which are required to generate the superimposed fields. So z. B. the deflection voltage for a value in sector 1 by a fixed voltage u in the y-direction and by a variable voltage a set in the x-direction.

Die veränderliche Spannung a wird dabei durch die letzten Codestellen bestimmt, da die ersten vier Stellen den Sektor festlegen. Im Sektor 2 wird in der y-Richtung zu einer festen Spannung v noch eine veränderliche Spannung b addiert und in der x-Richtung zu einer festen Spannung w eine veränderliche Spannung c. Die Werte für die veränderlichen Spannungen sind dabei so gewählt, daß bei zunehmendem Winkel die Spannung b um den Wert kleiner wird, um den die Spannung c größer wird. Für den Sektor 3 werden dann einfach die Koordinatenrichtungen x und y vertauscht, d. h., in y-Richtung wirkt jetzt die feste Spannung w mit der veränderlichen Spannung c und in der x-Richtung die feste Spannung v mit der veränderlichen Spannung b. In gleicher Weise werden die Spannungen für den Sektor 4 durch Vertauschen der Werte für den Sektor gewonnen.The variable voltage a is determined by the last code digits because the first four digits define the sector. In sector 2, the In the y-direction, a variable voltage b is added to a fixed voltage v and in the x-direction to a fixed voltage w a variable voltage c. The values for the variable voltages are chosen so that with increasing Angle the voltage b decreases by the value by which the voltage c increases. The coordinate directions x and y are then simply exchanged for sector 3, d. That is, the fixed stress w with the variable stress now acts in the y-direction c and in the x-direction the fixed voltage v with the variable voltage b. In the same way, the voltages for sector 4 are changed by swapping the values won for the sector.

Um jetzt auch die Spannungen für die anderen Sektoren festzulegen, wird außer der Vertauschung noch eine Umpolung durchgeführt. Im Sektor 5 wird also eine feste Spannung u und eine veränderliche Spannung a gewählt. Es zeigt sich, daß die Spannungen für einen Sektor durch Vertauschen und/oder Umpolen auch für die Sektoren verwendet werden können, die symmetrisch zu den Koordinatenachsen oder zu den 45°-Diagonalen liegen. Die Werte für die restlichen Sektoren ergeben sich in entsprechender Weise. Mit dieser Verteilung hat man bereits eine Annäherung an die Kreisform durch das Achteck erreicht.In order to now also set the tensions for the other sectors, polarity reversal is carried out in addition to the swap. So in Sector 5 a fixed voltage u and a variable voltage a are selected. It appears, that the voltages for a sector by interchanging and / or reversing polarity also for which can be used that are symmetrical to the coordinate axes or sectors to the 45 ° diagonals. The values for the remaining sectors result in a corresponding manner. With this distribution one already has an approximation to the circular shape is achieved by the octagon.

Wünscht man eine noch größere Annäherung, so wählt man das Sechzehneck nach F i g. 2 bzw. 4. Es ist aber dazu ein weiterer veränderlicher Wert erforderlich. Zur Vereinfachung der Bezeichnung sind für die Spannungen die gleichen Bezeichnungen gewählt wie in F i g. 3, jedoch mit einem Index 1.If you want an even closer approximation, you choose the hexagon according to FIG. 2 or 4. However, another variable value is required for this. To simplify the designation, the same designations are used for the voltages chosen as in FIG. 3, but with an index 1.

Im Sektor 1 wird jetzt eine Spannung in y-Richtung aus der festen Spannung u1 und der veränderlichen Spannung dl gebildet, während in der x-Richtung wieder die veränderliche Spannung a1 wirkt. Für den Sektor 2 gelten die gleichen Beziehungen wie bei der F i g. 3, jedoch sind die Änderungen von bi und cl nicht mehr gleich. Für die übrigen Sektoren gelten wieder die schon oben erläuterten Vertauschungen und Umpolungen.In sector 1 there is now a tension in the y-direction from the fixed one Voltage u1 and the variable voltage dl are formed while in the x-direction the variable voltage a1 acts again. The same applies to sector 2 Relationships as in FIG. 3, however, the changes to bi and cl are not more the same. For the other sectors, the exchanges already explained above apply again and polarity reversals.

Eine schematisierte Anordnung zur Erzeugung der Spannungen ist in der F i g. 5 dargestellt. Der ankommende Code wird, sofern erforderlich, in einem Codewandler CW aufgenommen, von dem aus die verschiedenen Steuervorgänge durchgeführt werden. Jede der veränderlichen Widerstandseinheiten, bei denen noch für die festen Spannungen bestimmte, nicht dargestellte Abgriffe vorhanden sein können, kann über einen im Block VP vorgesehenen Kontakt wahlweise an Plus- oder Minus-Spannung, z. B. Sägezahnspannung, gelegt werden, während mit dem Umschalter US die Vertauschung für die x- und y-Richtung durchgeführt wird. Die Einschaltung der einzelnen binär gestuften Widerstände erfolgt in bekannter Weise, z. B. mit Relaiskontakten. Der Gesamtwiderstand einer Kette beträgt immer R, da die Widerstände einer Kette gegenläufig geschaltet werden. Damit erzielt man einen konstanten Strom auch bei Quellen mit endlichem Innenwiderstand.A schematic arrangement for generating the stresses is shown in FIG. 5 shown. If necessary, the incoming code is recorded in a code converter CW, from which the various control processes are carried out. Each of the variable resistance units, in which certain taps (not shown) can still be present for the fixed voltages, can optionally be connected to positive or negative voltage, e.g. B. sawtooth voltage, while the interchangeability for the x and y directions is carried out with the switch US. The individual binary stepped resistors are switched on in a known manner, e.g. B. with relay contacts. The total resistance of a chain is always R, since the resistances of a chain are switched in opposite directions. In this way a constant current is achieved even with sources with finite internal resistance.

Eine weitere Möglichkeit, zwei gleiche parallelliegende Reihen von binär gestuften Widerständen gegenläufig mittels Transistoren zu schalten, ist in der F i g. 6 angedeutet. Die binär gestuften Widerstände (20R, 21R) und die der Vorspannungserzeugung dienenden Widerstände (Rul, v1; Rw1) werden von einem Ablenkspannungsgenerator G gespeist, der z. B. eine Sägezahnspannung abgibt. Zusätzlich sind zur Korrektur noch Widerstände Rki einschaltbar. Es tritt an ihnen ein entsprechender Spannungsabfall auf, wenn ein zugehöriger Transistor durchgesteuert, d. h. niederohmig ist. Die einzelnen Spannungen werden mit den Übertragern Ü addiert. Außerdem wird zu jeder Spannung zusätzlich eine geeignete feste Vorspannung addiert. Durch Umpolen und Vertauschen in den Einheiten UP und US der beiden so gewonnenen Spannungen kann jeder Winkelwert dargestellt werden.Another possibility of switching two identical parallel rows of binary stepped resistors in opposite directions by means of transistors is shown in FIG. 6 indicated. The binary stepped resistors (20R, 21R) and the resistors (Rul, v1; Rw1) used to generate the bias voltage are fed by a deflection voltage generator G, which z. B. emits a sawtooth voltage. In addition, resistors Rki can be switched on for correction. A corresponding voltage drop occurs on them when an associated transistor is turned on, ie is low-resistance. The individual voltages are added with the transformers Ü. In addition, a suitable fixed preload is added to each voltage. By reversing the polarity and swapping in the units UP and US of the two voltages obtained in this way, any angle value can be displayed.

Die Spannungen werden in bekannter Weise, z. B. den Ablenksystemen einer PPI-Bildröhre zugeführt.The tensions are determined in a known manner, e.g. B. the deflection systems fed to a PPI picture tube.

Claims

Claims: 1. Arrangement for the display of angles given in coded (digital) form by a vector rotated against a reference direction around a common center point by the given angle value, the direction and size of which is determined by the superposition of two perpendicular electrical or magnetic sub-vectors, in particular for display on cathode ray tubes, characterized denotes Ge, that a symmetrical polygon is swept by the vector that approximates a circular area that the vector composing partial vectors each consisting of a fixed and a variable portion are made that the solid constituents by the n high-value digits of the code used are controlled, 211 can form coarse angle values and that 2-fine angle values are to be set with the variable components which are controlled by the remaining m digits of the code used.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the Partial vectors by interchanging and / or reversing direction also for the angle values used that are symmetrical to the coordinate axes or to the 45 ° diagonals lie.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the variable Portion of a partial vector of an angle value increases by the same value which the variable portion of the other sub-vector decreases.

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the setting for the variable Shares required digits of the code used are converted into normal binary code, if the cray code is used, while for setting the fixed partial vector components the n most important digits of the cray code can be used directly. Into consideration printed publications: German Patent No. 1092 815; French patent specification No. 1365 858. Earlier patents considered: German Patent No. 1218 744.