DE2610759A1

DE2610759A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zur zaehlung der durchlaeufe einer zu ueberwachenden groesse durch einen vorbestimmten wert

Info

Publication number: DE2610759A1
Application number: DE19762610759
Authority: DE
Inventors: Jacques Gayet
Original assignee: Dassault Electronique SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1975-11-28
Filing date: 1976-03-15
Publication date: 1977-06-02
Also published as: IT1072010B; DE2610759C3; DE2610759B2; BE839290A; FI763381A7; GB1521368A; FR2333302A1; FR2333302B1

Description

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ELECTRONIQUE MARCEL DASSAULT

6, rue de Berri
75008 Paris (Frankr.)

Verfahren und Schaltungsanordnung zur Zählung der Durchläufe einer zu überwachenden Größe durch einen vorbestimmten Wert

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Zählung der Durchläufe einer zu überwachenden Größe durch einen ersten vorbestimmten Wert abhängig vom Erreichen eines zweiten, gegenüber dem ersten unterschiedlichen Wertes.

Auf dem Gebiet der Überwachung z.B. mechanischer Vorgänge tritt zuweilen das Erfordernis auf, die Vorgänge des Über-

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schreitens eines vorbestimmten Wertes durch eine überwachte Größe zu zählen. Dies kann abhängig davon geschehen, daß die genannte Größe nach dem Durchlauf des vorbestimmten Wortes beispielsweise einen niedrigeren, gleichfalls vorbestimmten Wert annimmt. Dies ist besonders dann der Fall, wenn es sich um die Auswertung von Beanspruchungen handelt, denen ein Gegenstand oder eine mechanische Anordnung ausgesetzt wird, oder wenn ein Gegenstand oder eine mechanische Anordnung Beschleunigungen erfahren.

Die Erfindung ermöglicht nun nach rein elektronischem Prinzip das Zählen der Durchläufe einer zu überwachenden Größe durch einen Wert, der zu einer ersten Anzahl vorbestimmter Werte gehört, wenn die Größe danach einen weiteren vorbestimmten Wert annimmt, welcher zu einer zweiten Anzahl Werte gehören kann, die jeweils einem oder mehreren Werten der erstgenannten Anzahl entsprechen.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist hierzu erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß die zu überwachende Grosse durch eine elektrische Spannung dargestellt wird, daß diese elektrische Spannung mit einer Referenzspannung verglichen wird und daß die Referenzspannung bei Erreichen eines der vorbestimmten Werte durch die zu überwachende Größe auf einen Wert geändert wird, der dem anderen vorbestimmten Wert entspricht .

Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens zeichnet sich in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch aus, daß eine die zu überwachende Größe angebende Spannung auf den einen Eingang eines elektronischen Spannungsvergleichers geführt ist, dessen zweiter Eingang mit der Referenzspannung über eine Widerstandsbrückenschaltung verbunden ict, die durch ein Ausgangssignal des Spannungsvergleichers zwi-

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sehen zwei Schaltzuständen umschaltbar ist, wenn die die zu überwachende Größe angebende Spannung einem der vorbestimmten Werte entspricht.

Gemäß der Erfindung wird also abhängig von den zu zählenden Zuständen ein Stromkreis angesteuert, der einen ersten Schaltzustand annimmt, wenn die zu überwachende Größe ein^-n ersten Wert erreicht, während er einen zweiten Zustand annimmt, wenn die Größe einen zv/eiten Wert erreicht. Dieser Stromkreis kann eine Zählvorrichtung enthalten, die zählt, wie oft der genannte Stromkreis den ersten oder den zweiten Zustand annimmt.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können mehrere Stromkreise vorgesehen sein, von denen jeder einen elektronischen Spannungsvergleicher enthält, dessen einer Eingang mit einem die zu überwachende Größe auswertenden Fühler und dessen anderer Eingang mit der genannten Widerstand..,— brückenschaltung verbunden ist. Abhängig von dem mit dem Spannungsvergleicher erhaltenen Vergleichsergebnis erfolge; dann die Umschaltung der Widerstandsbrückenschaltung von dem ersten in den zweiten Schaltzustand und umgekehrt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 ein die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 verdeutlichendes Diagramm und

Fig. 3A-D Signalverläufe in der in Fig. 1 gezeigten

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ORiGiMAL INSPEOItD

Schaltungsanordnimg.

In der Schaltimgsanordnung nach Fig. 1 ist ein Fühler 11 vorgesehen, der an seinem Ausgang 12 eine elektrische Spannung proportional einer Größe abgibt, die beispielsweise eine Beschleunigung sein kann. Der Fühler 11 kann also ein Beschleunigungsmesser oder auch ein sonstige Beanspruchungen auswertendes Gerät sein, beispielsweise ein Dehnungsmesser. Die am Ausgang 12 auftretende Spannung wird einem Eingang Ji eines Anpassungsverstärkers 14 zugeführt.

Die am Verstärkerausgang 16 auf die Leitung 15 gegebene Spannung kennzeichnet die zu überwachende Größe, also z.B. eine Beschleunigung oder eine Beanspruchung. Die Leitung 15 ist auf einen ersten Eingang 17^, 17₂ usw. einer Anzahl elektronischer Spannungsvergleicher 18,,, 18p usw. geführt, deren Anzahl der Zahl von Werten entspricht, für die jeweils die Zahl der Durchläufe seitens der zu überwachenden Größe, z.B. der Beschleunigung, festgestellt werden soll, und zwar unter der Bedingung, daß diese Größe für jeden der genannten Werte einen weiteren vorbestimmten größeren oder kleineren Wert schließlich annimmt oder bereits angenommen hat.

Es ist beispielsweise bei Luftfahrzeugen festzustellen, wie oft das sogenannte "Lastvielfache¹¹ den Wert 3g, 4g, 5g, 6g, 8g (g = Erdbeschleunigung) angenommen hat, jedoch unter der Bedingung, daß zuvor ein kleinerer Wert vorlag, beispielsweise 2g. In Fig. 2 ist ein Diagramm dargestellt, bei dem die Abszisse die Zeit und die Ordinate das Lastvielfache angibt. Der Punkt A entspricht dem Anfang eines Flugmanövers, die am Punkt A beginnende Kurve zeigt, daß das Lastvielfache schnell bis zu einem Punkt B ansteigt, der zwischen einem

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Wert von 5g und 6g liegt, wonach wieder ein Abfall bis zum Punkt C erfolgt, wo ein kleinerer Wert als g erreicht wird. Danach erfolgt wieder ein Anstieg bis zum Punkt D, der über 6g liegt, dann ein Abfall zum Punkt E, der zwischen 4g und 5g liegt. Dann steigt die Kurve erneut bis zu einem Punkt F an, der zwischen 5g und 6g liegt, und fällt dann bis zum Punkt G ab, der einem negativen g-Wert entspricht. Danach verläuft die Kurve nahe dem Wert null usw..

Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist so aufgebaut, daß festgestellt werden kann, wie oft die Beschleunigung den Wert 3g unter der Voraussetzung annimmt, daß sie jeweils danach einen kleineren Wert als 2g erreicht. Ferner kann festgestellt werden, wie oft die Beschleunigung den Wert 4g annimmt, unter der Voraussetzung, daß sie jeweils danach einen kleineren Wert als 2g erreicht, usw..

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Schaltungsanordnung fünf Signalkanäle, die jeweils einem Wert einer ersten Anzahl von Werten 3g, 4g, 5g, 6g und 8g entsprechen, und das Zählen der Vorgänge, bei denen die zu überwachende Größe einen dieser Werte annimmt, wird nur dann durchgeführt, wenn jeweils danach die zu überwachende Größe den Wert 2g erreicht. Dies gilt für alle Werte der genannten ersten Anzahl.

Der zweite Eingang 19-] desSpannungsvergleichers 18^ ist mit einem Anschluß 21,. einer ersten Widerstandsbrückenschaltung 22,, verbunden, die zwei in Reihe geschaltete Widerstände R₁ und R¹ ,j aufweist. Der Verbindungspunkt 23^ dieser beiden Widerstände ist über eine Leitung 24^ mit dem Anschluß 21^ verbunden. Der zweite Anschluß des Widerstandes R'^ ist mit

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Massepotential verbunden, während der zweite Anschluß des Widerstandes R₁ über eine Leitung 25^ mit einer Referenzspannungsquelle 26 verbunden ist.

Die Leitung 24,] ist außerdem mit Massepotential über einen Stromkreis 27₁ verbunden, der einen dritten Widerstand R¹'., und einen elektronischen Schalter 28^ enthält.

Wenn beispielsweise der Kanal V₁ mit einem Wert 3g angesteuert wird, so sind die Werte der Widerstände R₁ und R^ so ausgewählt, daß die Spannung am Eingang 1S)₁ für ansteigendes Lastvielfaches oder ansteigende Beschleunigung gleich der Spannung, am Eingang 17^ ist,wenn der Beschleunigungswert, der mit dem Fühler 11 festgestellt wird, gleich 3g wird. Für diesen Wert erscheint ein Signal am Ausgang 32₁ des Spannungsvergleichers 1S₁, welches über einen Signalweg 33-j dem el■-"' tronischen Schalter 2S₁ zugeführt wird, so daß dieser geschlossen wird.

Der Wert des Widerstandes R¹^ ist so gewählt, daß der Spannungsvergleicher Ie₁ seinen ersten Zustand wieder aufnimmt, wenn beim Abfallen der Beschleunigung der Wert 2g erreicht wird. Hierdurch wird dann der elektronische Schalter 2S₁ wieder geöffnet.

Das am Ausgang 32₁ des Spannungsvergleichers Ie₁ auftretende Signal hat die in Fig. 3Ä gezeigte Form. Die Vorderflanke f entspricht dem Schließen des elektronischen Schalters 2S₁ und damit der Einschaltung des Widerstandes R¹^ in die Brükkenschaltung 22_1f die Rückflanke f¹ entspricht dem öffnen des elektronischen Schalters 2S₁.

Der Ausgang 32^ des Spannungsvergleichers Ie₁ ist mit dem Eingang 3^ einer Schaltung 35-j verbunden, die an ihrem Aus-

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BAD ORIGINAL

gang 3O₁ ein Sign_al abgibt, welches die Flanken f und f · kennzeichnet und die in Fig. 3B gezeigte Form hat. Die Schaltung 35-j ist mit einem Differenzierer 37-j verbunden, der nur positive oder negative Signale verarbeitet. Auf den Differenzierer 37,j folgt eine Signalformerschaltung 38^, deren Ausgang ein Signal abgibt, dessen Verlauf in Fig. 3C für positive Signale und in Fig. 3D für negative Signale des Differnzierers 37^ dargestellt ist. Das so geformte Signal steuert einen Impulszähler 39-j an, der um jeweils einen Schritt weiter_geschaltet wird, wenn sich die Beschleunigung oder das Lastvielfache nach einem Wert 3g auf den Wert 2g vermindert.

Der zweite Kanal V₂ ist analog dem ersten Kanal V^ aufgebaut, jedoch sind die Werte der Widerstände R₂ und R'₂ beispielsweise so gewählt, daß sie einem Wert 4g für die Beschleunigung entsprechen. In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Wert des dritten Widerstandes R^ff ₂ der zweiten Widerstandsbrückenschaltung 22₂ so gewählt, daß die Weiterschaltung des Zählers 39₂ dem Durchgang der Beschleunigung durch denselben niedrigen Wert 2g wie für den Zähler 39^ entspricht.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der Wert für den Widerstand R"₂ so gewählt sein, daß die Bedingung für die Weiterzählung der Zustände des Durchlaufs von 4g unterschiedlich zu der Bedingung ist, die für das Weiterzählen der Zustände des Durchlaufs der Beschleunigung durch 3g gilt.

Die Erfindung ermöglicht auch die Durchführung eines Prüfverfahrens, hierzu wird dem Anpassungsverstärker 14 beispielsweise über einen zweiten Eingang 51 eine Spannung zugeführt, die sich nach einem vorbestimmten Gesetz ändert, und zwar zunächst ansteigend bis zu dem für die mit dem Fühler 11 fest-

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gestellte Größe zu erwartenden Maximalwert und dann abfallend bis zu dem erwartenden Minimalwert. Man kann also bei Berücksichtigung der bei dieser Prüfung mit den verschiedenen Zählern 39 erhaltenen Zählergebnisse den ordnungsgemäßen Zustand der Schaltungsanordnung feststellen.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Zählung der Durchläufe einer zu überwachenden Größe durch einen ersten vorbestimmten Wert abhängig vom Erreichen eines zweiten, gegenüber dem ersten unterschiedlichen Wertes, dadurch gekennzeichnet, daß die zu überwachende Größe durch eine elektrische Spannung dargestellt wird, daß diese elektrische Spannung mit einer Referenzspannung verglichen wird und daß die Referenzspannung bei Erreichen eines der vorbestimmten Werte durch die zu überwachende Größe auf einen Wert geändert wird, der dem anderen vorbestimmten Wert entspricht.

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine die zu überwachende Größe angebende Spannung auf den einen Eingang (17) eines elektronischen Spannungsvergleichers (18) geführt ist, dessen zweiter Eingang mit der Referenzspannung (26) über eine Widerstandsbrückenschaltung (22) verbunden ist, die durch ein Ausgangssignal des Spannungsvergleichers (18) zwischen zwei Schaltzuständen umschaltbar ist, wenn die die zu überwachende Größe angebende Spannung einem der vorbestimmten Werte entspricht.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Widerstandsbrückenschaitung (22) einen Widerstand (R'¹^) enthält, der abhängig von einem Ausgangssignal des Spannungsvergleichers (18) mittels eines elektronischen Schalters (28) einschaltbar ist.

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4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß dem Spannungsvergielcher (18) ein Differenzierer (37) sowie ein Impulszähler (39) nachgeschaltet ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 Ms 4, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Kanäle (V₄. _f Vp) vorgesehen sind, die mehreren von der zu überwachenden Größe zu durchlaufenden Vierten entsprechen und eine Zählung der jeweiligen Durchläufe eraöglichen.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die durch das Ausgangssignal des Spannungsvergleichers (18) einschalfbaren Widerstände (R¹·) so ausgewählt sind, daß für die Zähler (39) der verschiedenen Kanäle (V) übereinstimmende Zählbedingungen vorliegen.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Vierte der genannten Widerstände so gewählt sind, daß die Zählbedingungen für die Werte der genannten Wertanzahl unterschiedlich sind und mehreren Werten einer zweiten Wertanzahl entsprechen.

8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Widerstandsbrückenschaltungen (22) mit einer gemeinsamen Referenzspannungsquelle (26) verbunden sind.

9. Verfahren zur Prüfung einer Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeic

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net, daß den Eingängen der Spannungsvergleicher (18) eine Spannung zugeführt wird, die gemäß den verschiedenen Werten der erstgenannten Wertanzahl und gemäß den verschiedenen Werten der zweitgenannten Wertanzahl ansteigt und abfällt.