DE2542739A1 - Photoelektrischer impulsausloeser fuer ein telemetriesystem - Google Patents

Description

DIPL-ING. KLAUS NEUBECKER

Patentanwalt
4 Düsseldorf 1 · Schadow'platz 9

Dr.-ing. Ernst Siratmann Patentanwalt

Düsseldorf, 23. Sept. 1975

Westinghouse Electric Corporation
Pittsburgh, Pa., V. St. A.

Photoelektrischer Impulsauslöser für
ein Telemetriesystern

Die Erfindung betrifft einen photoelektrischen Impulsauslöser für ein Telemetriesystem, das Meßdaten einer rotierenden Meßeinrichtung übermittelt, wie sie z. B. zur Messung der elektrischen Energie verwendet wird. Photoelektrische Impulsauslöser für Impulsbetätigte telemetrische Meßeinrichtungen sowie zugehörige Aufzeichnungssysteme und insbesondere Impulsauslöser, die digitale integrierte Schaltkreisanordnungen niedriger Leistung verwenden, um die von dem Impulsauslöser erzeugten und übermittelten Impulse zu vereinfachen und zu kontrollieren, wobei auch noch das die ausgesendeten Impulse empfangende Aufzeichnungsgerät vereinfacht ist, ist von besonderem Interesse.

In der U.S.-Patentschrift No. 3,733,493 der Anmelderin werden Strahlungs- oder photoelektrische Impulsauslöser zur Verwendung auf dem Gebiet der elektrischen Leistungsmessung offenbart, die Meßdatenimpulse aufgrund der Drehgeschwindigkeit eines Wattstundenzählers auslösen. Bei den bekannten Systemen werden verschiedene Verfahren angewendet, um Impulse aufgrund der Meßgerätdrehung auszulösen, wobei ein Ausgangsimpulsgenerator durch eine Dreianschlußkontakteinrichtung von Klinkenbauart z. B. durch ein Quecksilberrelais gebildet wird. Manchmal werden große

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Stromwerte benötigt, um das Relais in extrem kalten Umgebungen ausreichend zuverlässig zu betätigen, wobei derartige Relais gewöhnlich einen niedrigen Wirkungsgrad aufweisen. Da das Relais wirksam den Impulsauslöserausgang und einen Datenaufnahmeaufzeichnungsschaltkreis isoliert, werden getrennte Leistungsversorgungsquellen erforderlich, um sowohl die Impulsauslöserschaltkreise als auch die Datenaufzeichnungsschaltkreise zu versorgen. Mechanische Steuerungen zur Veränderung der Impulsrate aufgrund der Geschwindigkeit der Meßgerätwellendrehung, die beim Stand der Technik als die Konstante Mp bezeichnet wird, sind nicht in allen Anwendungsfällen befriedigend. Getriebeübersetzungen die zum Antrieb einer mit einem Muster versehenen Scheibe oder Trommel in dem Impulsauslösemechanismus verwendet werden, oder auch die Anzahl der reflektierenden Segmente, die die Anzeigen für das Impulsauslösemuster bilden, erfordern häufig das Aus- · tauschen vieler Teile, weiterhin haben sie Nachteile wegen ungewünschter Belastung der Meßgerätwelle und auch wegen des innerhalb des Meßgerätgehäuses zur Verfügung stehenden Raumes. Übersetzungsverhältnisse von weniger als einem Impuls pro Meßgerätwellenumdrehung sind oft nur möglich, indem ein Getriebeübersetzungsverhältnis geändert wird, während hohe Ausgangsimpulszahlen pro Wellenumdrehung oft nur durch Erhöhung der Anzahl der reflektierenden Segmente in dem Wellenantriebsmuster möglich sind.

In den magnetischen Aufzeichnungssystemen für Daten, die bei Leistungsmeßaufzeichnungstelemetriesystemen verwendet werden, wurde erkannt, daß die Drehgeschwindigkeit der Wellen von Wattstundenmeßgeräten Werte von bis zu 6.670 Umdrehungen pro Stunde erreichen kann, so daß mit zwei reflektierenden Segmenten über 30.000 Impulse pro Stunde von dem Impulsauslöser erzeugt werden mögen, während der Datenimpulsaufnehmer, der ein magnetisches Aufzeichnungsgerät umfaßt, nur in der Lage sein mag, bis zu 7.000 Impulse pro Stunde aufzunehmen. Dies macht es erforderlich, daß die Anzahl der an den strahlungsaufnehmenden Sensoren erzeugten Impulse auf eine niedrigere Impulsrate herabgeteilt

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werden, die proportional ist zu der Drehgeschwindigkeit der Meßger ätwel Ie.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen photoelektrischen Impulsauslöser für ein Telemetriesystem zu schaffen, bei dem die Bauteile vereinfacht sind, die Anzahl der benötigten Bauteile vermindert ist und die Zuverlässigkeit dadurch erhöht wird. Gleichzeitig sollen nachteilige Betriebseigenschaften aufgrund mechanischer Teile vermieden werden, auch sollte die für das Telemetriesystem erforderliche Leistung vermindert und größere Flexibilität bei der Steuerung der Ausgangsimpulsraten des Impulsauslösers ermöglicht werden, um unterschiedliche gewünschte Impulsraten je nach der Drehung der Meßwelle des Wattstundenzählers zu erhalten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Die Lösung erfolgt also bei einem photoelektrischen Impulsauslöser der eingangs genannten Art durch einen Leistungsversor,gungsschaltkreis, der eine Gleichrichtereinrichtung umfaßt, die mit einer Quelle für Wechselstrom verbindbar ist, um eine Quelle von Gleichstrom zu erhalten. Mit dem Leistungsversorgungsschaltkreis sind erste und zweite Strahlungsquellenaufnahmepaare verbunden, die jeweils eine Festkörperstrahlenemitterquelle und einen strahlenempfindlichen Festkörper-Aufnehmer umfassen, wobei die strahlenempfindlichen Aufnehmer jedes Paares alternierend durch von den Quellen reflektierte Strahlungen aktiviert werden mit einer Rate, die mit der Rate der Drehung der Meßgerätbewegung in Übereinstimmung ist. Vorgesehen ist auch ein digitaler integrierter Festkörperschaltkreis niedriger Leistung, ein Flip-Flop-Schaltkreis, der von der Quelle für Gleichstrom in dem Leistungsversorgungschaltkreis mit Leistung versorgt wird, wobei der Flip-Flop-Schaltkreis Flip-Flop-Einrichtungen umfaßt, die Setz- und Rückstelleingänge sowie einen logischen Q- und einen logischen Q-Ausgang aufweisen. Der Setz- und der Rück-

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Stelleingang sind getrennt mit getrennten strahlungsempfindlichen Aufnehmern verbunden, während getrennte Q- und Q-Ausgänge alternativ hohe und niedrige logische Zustände aufgrund der alternierenden Aktivierung der strahlenempfindlichen Aufnehmer zeigen. Eine Ausgangseinrichtung ist vorgesehen, die erste und zweite Anschlußeinrichtungen umfaßt, die mit dem Q- bzw. dem Q-Ausgang verbunden ist, wobei die Ausgangseinrichtungen mit einer Datenaufnehmereinrichtung eines Telernetriesystems verbunden ist, so daß fortlaufend Stromimpulse von jeweils entgegengesetzter Richtung von der Quelle für Gleichstrom zu der Ausgangseinrichtung gemäß den alternierenden hohen und niedrigen logischen Zuständen an den Q- und den Q-Ausgängen liefert.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der beiliegenden Darstellung von Ausführungsbeispielen sowie aus der folgenden Beschreibung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Meßdatenaufzeichnungsgerätes, einschließlich eines photoelektrischen Impulsauslösers mit direktem Eingang, der erfindungsgemäß hergestellt wurde;

Fig. 2 eine Vorderansicht eines Wattstundenzählers, der in dem Gerät gemäß Fig. 1 enthalten ist;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Schaltkreisplatte, die den Impulsschaltkreis stützt und eine Ansicht längs der Achse III-III der Fig. 2 in Richtung der Pfeile darstellt;

Fig. 4 eine elektrische Schaltung des photoelektrischen Impulsauslösers gemäß Fig. 2;

Fig. 5 eine Teilansicht der elektrischen Schaltung von Fig. 4 zur Darstellung der integrierten CMOS-Schaltkreistransistoreinrichtungen, die am Schaltkreisausgang

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der Fig. 4 vorgesehen sind;

Fig. 6 ein elektrisches Schaltbild einer anderen Ausführungsform des in Fig. 4 dargestellten Gegenstandes;

Fig. 7 ein elektrisches Schaltbild einer noch anderen Ausführungsform des in Fig. 4 dargestellten Gegenstandes; und

Fig. 8 ein elektrisches Schaltbild einer anderen Ausführungsform eines Leistungsversorgungsteils zur Verwendung in den Schaltbildern gemäß Fig. 4, 6 und 7.

Erfindungsgemäß wird ein photoelektrischer Impulsauslöser mit direktem Eingang für Meßtelemetrie und Aufzeichnungssysteme dargestellt, der integrierte, digital arbeitende CMOS-Schaltkreise niedriger Leistung umfaßt, außerdem eine Flip-Flop-Ausgangsanordnung, die zwischen hohen und niedrigen logischen Zuständen an den Q- und Q-Ausgängen hin- und herschaltet. Der logische Zustand kehrt sich um aufgrund von alternierender Aktivierung eines aus einer Strahlenquelle und einer strahlenempfindlichen Aufnahmeeinrichtung bestehenden Paares, das durch die Drehgeschwindigkeit eines reflektierenden Musters aktiviert wird, das von der Meßgerätbewegung angetrieben wird. Der Flip-Flop-Ausgang bewirkt einen Ausgangsgleichstrom in entgegengesetzter Richtung für einen messenden Telemetriesystemaufnehmer, wie beispielweise einem magnetischen Aufzeichner, so daß jede Ausgangsstrompolaritätsänderung empfindlich ist gegenüber der Erkennung der Segmente des reflektierenden Musters. Ein Teilungsschaltkreis für die Impulsrate ist in dem Impulsauslöserschaltkreis eingeschlossen, indem ein integrierter CMOS-Digitalschaltkreis niedriger Leistung, voreinstellbare, durch N teilende Zähler, an einen dualen Flip-Flop, einen digital integrierten CMOS-Ausgangschaltkreis, angeschlossen sind. Eine Impulsteilerauswahleinrichtung ist vorgesehen, um von verschiedenen möglichen Impulsraten eine bestimmte auszuwählen, die gleich der

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Rate ist, mit der die reflektierenden Segmente erkannt werden, oder auch ein Untervielfaches davon. Die direkte Verbindung mit dem Telemetrieaufnehmer und Aufzeichner ermöglichst es, Schaltkontakte inrichtungen zwischen dem Impulsauslöserschaltkreisausgang ζ zu beseitigen, außerdem werden keine getrennten Versorgungsleistungskreise mehr für getrennte Versorgung von Aufzeichner und Impulsauslöser benötigt, um Impulsdateninformation, die von dem Impulsauslöser erzeugt werden, direkt in den Datenaufzeichnungschaltkreis eines Aufzeichnungsdatenempfängers zu übertragen.

In den Zeichnungen sind gleiche Teile oder ähnliche Teile in den zahlreichen Figuren mit gleichen Bezugszahlen versehen. In Fig. 1 ist eine messende Datenaufzeichnungseinrichtung 10 der Bauart gezeigt, die als Lastüberwachungsaufzeichner bezeichnet wird, obwohl diese Erfindung nicht auf derartige Telemetrieempfängereinrichtungen begrenzt ist. Die Einrichtung umfaßt ein Gehäuse 11, das einen Wattstundenzähler 12 enthält, der eine Haupteinheit davon ausmacht und der einen photoelektrischen Impulsauslöser mit direktem Eingang 14 aufweist. Ein Magnetbanddatenaufzeichner 16 bildet eine zweite Haupteinheit der Einrichtung 10. Der Impulsauslöser 14 und der Aufzeichner werden in größeren Einzelheiten weiter unten beschrieben.

Der Wattstundenzähler 12 ist von der integrierenden Bauart, die von Stromversorgungsunternehmen verwendet wird und die eine von der elektrischen Leistung abhängige Meßbewegung ausführt. Zu diesem Zweck besitzt der Wattstundenzähler eine rotierende Welle 17, die eine elektrisch leitende Scheibe 18 trägt, sowie elektromagnetische Abschnitte, die aus einer Potentialspule 19 und einer Stromspule 20 bestehen. Die Spulen 19 und 20 sind in geeigneter Weise an den Versorgungsleitungen 22 und 23 angeschlossen, die mit der Last 24 des Stromabnehmers verbunden sind, so daß die Scheibe 18 mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit elektromagnetisch angetrieben wird, die der der Last 24 zugeführten elektrischen Leistung entspricht. Der Zähler 12 kann in üblicher Weise ein Zahlenregister 25 zur Anzeige der gemessenen verbrauchten elektrischen Energie in KiIo-

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Wattstunden umfassen. Der Zähler 12 ist in dem Gehäuse 11 entfernbar montiert, um die Verwendung von Wattstundenzähler verschiedener Nennleistung entsprechend der zu messenden und aufzuzeichnenden Höhe der elektrischen Leistung zu erleichtern. Vorzugsweise wird der Wattstundenzähler 12 mit einem Gehäuse versehen, das eine Plastikzählerabdeckung 26 bekannter Konfiguration enthält.

Der Impulsauslöser 14 ist am Rahmen des Wattstundenzählers 12 gemäß Fig. 2 befestigt und umfaßt im allgemeinen einen Abfühlkopf 28 einschließlich einem ersten und einem zweiten photoelektrischen Quellenaufnehmerpaar, bestehend aus Festkörperstrahlenquellen und einem strahlenempfindlichen Festkörpertrans istorpaar. Die Quellenaufnehmerpaare sind so orientiert, daß sie alternierend aufgrund eines Musters von reflektierenden Zeichenmarkierungen oder Segmenten 30A, 3OB, 3OC und 3OD betätigt werden, die auf dem Boden der Scheibe 18 angebracht sind. Die Segmente 3OA und 3OC sind auf einem gemeinsamen Kreisumfang der Scheibe angeordnet, um ein erstes Paar Quellenaufnehmer zu aktivieren, während die Segmente 3OB und 3OD auf einem zweiten gemeinsamen Kreisumfang der Scheibe 18 liegen, um ein zweites Quellenaufnehmerpaar in bekannter Weise zu aktivieren. Die zwei Quellenaufnehmerpaare sind in dem integrierten Impulsauslöserschaltkreis (I. C.) 31 niedriger Leistung zusammen mit dem Abfühlkopf 28 auf einer gedruckten Schaltkreisplatte 32 montiert, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist.

Zwei Drahtleitungen 33A und 34A sind zwischen dem Zähler 12 und der elektrischen Quelle angeschlossen, die von den Versorgungsleitungen 22 und 23 geliefert wird. Zwei weitere Paare von Drahtleitungen 35A und 36A sowie 37A und 38A sind mit dem Schaltkreis 31 des photoelektrischen Impulsauslösers 14 verbunden. Diese Drahtleitungen 33A, 34A, 35A,36A, 37A und 38A erstrecken sich durch eine öffnung 40 in der Kunststoffzählabdeckung 26 und enden an einem Anschluß 41. Ein weiterer Anschluß 42 paßt mit dem Anschlußende 41 zusammen und ist mit Drahtleitungen 33B, 34B, 35B, 36B, 37B und 38B verbunden, die über die Anschlüsse

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und 42 mit den Drahtleitungen 33A, 34A, 35A, 36A, 37A bzw. 38A in Verbindung stehen. Die Drahtleitungen 33A-33B und 34A-34B versorgen den Impulsauslöserschaltkreis 31 von der Leistungsversorgung 43 in dem Magnetbandaufzeichnungsgerät 16, wie im folgenden noch näher erläutert werden wird, und die Drahtleitungen 37A-37B und 38A-38B liefern einen Gleichstromeingang für den Datenaufzeichnungsschaltkreis in dem Aufzeichnungsgerät 16, wie ebenfalls noch im folgenden erläutert wird.

Das Aufzeichnungsgerät 16 liefert im allgemeinen eine nicht auf 0 zurückgehende (NRZ = non-return-to zero) Aufzeichnung der Datenimpulse und Zeitintervallimpulse auf einem Magnetband 45, das in einer einschiebbaren Kassette 46 in bekannter Weise getragen wird. Das Magnetband wird für längere Zeitperioden aufgezeichnet, z. B. für eine Einmonatsperiode, um später die Daten durch Computerverarbeitung auszuwerten. Die LeistungsVersorgung 43 umfaßt einen Transformator mit einer Primärwicklung 43A mit äußeren Anschlüssen 44A und 44C und einer Mittelanzapfung 44B. Dies ermöglicht die Verbindung mit Versorgungsleitungsquellen, wobei die Leiter 33A-33B und 34A-34B an zwei der Anschlüsse 44A, 44B und 44C, wobei gemäß Messung diese entweder 120 Volt oder 240 Volt aufweisen. Zwei Sekundärwicklungen 43B versorgen die Aufzeichnerschaltkreise wie auch den Impulsauslöserschaltkreis 31. Die Wicklung 43B versorgt den Zeitmotor 46. Die in der Mitte angezapfte Sekundärwicklung 43C ist mit ihren äußeren, 24 Volt liefernden Anschlüssen an den Zeitintervallaufzeichnungsschaltkreis angeschlossen, während 12 Volt zwischen der Mittelanzapfung und einem äußeren Anschluß dazu dienen, die Aufzeichneranschlüsse 47A und 47B zu versorgen. Diese letztbezeichneten Anschlüsse sind über Leitungen 35A-35B und 36A-36B mit dem SpannungsVersorgungseingang des Impulsauslöserschaltkreises 31 verbunden, um 12 Volt zuzuführen.

Der ZeitintervallaufZeichnungsschaltkreis des Aufzeichners 16 ist mit der Leistungsversorgungswicklung 43C verbunden und umfaßt einen Vollweggleichrichterschaltkreis 49, einen Widerstand 50, einen Kondensator 51 und einen durch einen Nocken

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betätigten Schalter 52, der durch den Motor 46 betätigt wird. Der Schalter 52 entlädt periodisch den Kondensator 51 über den Widerstand 53 und den Zeitintervallmagnetaufzeichnungskopf 54, der die Spule 54A umfaßt. Der Bandantrieb (nicht gezeigt) und der ZeitintervallaufZeichnungsschaltkreis bewirken die Entladung des Kondensators 51, um auf die Vorspannung zurückkehrende Zeitimpulse zu erzeugen, gewöhnlich in Intervallen von 15, 30 oder 60 Minuten oder zu anderen gewünschten Zeitintervallen.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausfuhrungsform der Erfindung wird ein einfacherer Datenaufzeichnungsschaltkreis in dem Aufzeichnungsgerät 16 vorgesehen, indem ein magnetischer Datenaufzeichnungskopf 56 mit einer Spule 56A in Serie zu einem Widerstand 57 über den Aufzeichnungsgerätanschlüssen 58A und 58B angeschlossen ist. Die Drahtleitungen 37A-37B und 38A-38B sind mit den Anschlüssen 58A bzw. 58B verbunden, um so einen Gleichstromeingang des Impulsauslösungsschaltkreises 31 zu dem Aufzeichnungsschaltkreis zu schaffen, einschließlich dem Datenaufzeichnungskopf 56 in dem Aufzeichnungsgerät 16.

In Fig. 2 ist der Zähler 12 getrennt von der Meßdatenaufzeichnungseinrichtung 10 und die Art der Montage der Schaltkreisplatte für den Impulsauslöser 32 dargestellt. Ein Paar Schrauben 60 befestigen die Schaltkreisplatte 32 an dem Zählerrahmen 61 unterhalb der Scheibe 18. Die Meßgerätsnamensplatte 62, die weggebrochen gezeigt ist, ist mit den Enden von nach vorne herausstehenden Ansätzen 63 und 64 des Rahmens 61 mittels Schrauben befestigt, um im wesentlichen die Vorderseite der Schaltkreisplatte 32 abzudecken. Der Abfühlkopf 28 ist an der Platte 32 mit Hilfe der Schrauben befestigt, während die zwei Strahlenquellen und die zwei strahlenempfindlichen Transistoren, wie in Fig. 4 dargestellt, mit den Schaltkreiselementen des Impulsauslöseschaltkreises 31 mit Hilfe der Verdrahtungsanordnung 67 verbunden sind. Die einzelnen Schaltkreiselemente, die auf der Schaltkreisplatte 32 montiert dargestellt sind, entsprechen den Elementen, die in dem Schaltkreisdiagramm der Fig. 4 (im folgenden noch zu beschreiben) die gleichen Bezugszahlen haben.

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Drei digitale, integrierte Schaltkreise 70, 71 und 72 von der CMOS- oder COS/MOS-(Komplemetärmetalloxydsilizium)-Transistorbauart ergeben wichtige Vorteile beim Impulsauslöseschaltkreis 31.

Auf der linken Seite der Schaltkreisplatte 32, aus der Sicht der Fig. 2, ist eine Stiftverbindungsanordnung 74 für Impulsteilungswahl zu erkennen. Ein Zentralstift 75 wird durch acht Stifte 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82 und 83 umgeben. Obwohl nicht dargestellt, können die Stifte, die mit 76 bis 83 bezeichnet sind, auch mit "2", "4", "6", "8", "10", "12", "16" bzw. "20" auf der in Fig. gezeigten Schaltkreisplatte 32 bezeichnet sein, da diese Stifte Impulsteilungsverhältnissen von 2:1, 4:1, 6:1, 8:1, 10:1, 12:1, 16:1 und 20:1 entsprechen, die von dem Impulsauslöseschaltkreis 31 geliefert werden. Um die unterschiedlichen Impulsverhältnisse wirksam werden zu lassen, wird eine Überbrückungsverbindung 85 zwischen dem Zentralstift 75 und dem ausgewählten äußeren Stift hergestellt. Z. B. ist der Stift 76 mit dem Stift 75 verbunden, wie in Fig. 2 gezeigt, um ein Teilungsverhältnis von 2:1 zu liefern. Die übergangsverbindung 85 kann durch Anlöten eines Drahtstreifens zwischen dem Zentralstift 75 und dem ausgewählten äußeren Stift hergestellt werden, oder die übergangsverbindung 85 kann mittels eines Drahtes mit Sockelenden hergestellt werden, um mit den Enden der Stifte zusammenzupassen. Alternativ kann die Verbindungsstiftanordnung 74 zur Auswahl des Teilungsverhältnisses ersetzt werden durch einen Drehauswahlschalter mit acht Stellungen, nicht dargestellt, um die gleiche Verbindungsauswahl zu ermöglichen. Die Leiter 35A und 36A, die in Fig. 1 und Fig. 4 dargestellt sind, sind an der linken Seite der Schaltkreisplatte 32 angeschlossen, obwohl das in Fig. 2 nicht dargestellt ist, um die Versorgungsspannung dem Impulsauslöseschaltkreis 31 zuzuführen.

Auf der rechten Seite der Schaltkreisplatte 32 gemäß Fig. 2 sind zwei Sätze von drei Stiften 87, 88 und 89 bzw. 90, 91 und 92 dargestellt, die auch in Fig. 4 zu erkennen sind. Die Stifte und 91 liefern die Ausgangsstiftanschlüsse, die den Impulsaus-

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gang des Impulsauslöseschaltkreises an die Leitungen 37A und 38A liefern, damit eine direkte Verbindung zu dem Datenaufzeichnungsschaltkreis in dem Aufzeichnungsgerät 16 hergestellt wird. Übergangsdrähte 94 und 95 sind zwischen den Stiften 88 und 87 bzw. 91 und 90 anschließbar, um ein Impulsteilungsverhältnis von 1:1 für den Schaltkreis 31 herzustellen, während die Drähte 94 und 95 zwischen den Stiften 88 und 89 bzw. 91 und 92 eine Impulsteilungsrate liefern, die an dem Auswahlstiftanschluß 74 ausgewählte werden kann. Somit wird die an den reflektierenden Segmenten 3OA, 3OB, 3OC und 3OD ermittelte Rate durch die Einrichtungen in dem Abfühlkopf 28 entweder mit der gleichen Rate an den Stiften 88 und 91 wiedergegeben, oder mit den vorgenannten Impulsteilungsverhältnis, wie es mit der Stiftverbindungsanordnung 74 ausgewählt wurde.

In Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Schaltkreisplatte 32 wiedergegeben, die von der Zählermontierung der Fig. 2 abgetrennt ist. Der Abfühlkopf 28 umfaßt zwei Packungsanordnungen 28Ά und 28B, die jeweils ein winkelförmig angeordnetes Paar von öffnungen 97A und 97B bzw. 98A und 98B umfassen, um die emittierte und reflektierte Strahlung zu richten. Die öffnungen helfen bei der optischen Kopplung zwischen jedem Quellenaufnehmerpaar, die in getrennten Anordnungen 28A und 28B enthalten sind.

In Fig. 4 ist ein elektrisches Schaltbild des photoelektrischen Impulsauslöserschaltkreises 31 mit direktem Eingang dargestellt, der auf der oben beschriebenen Schaltkreisplatte 32 getragen wird. Die Aufzeichnungsleistungsversorgung 43 ist in der Weise dargestellt, daß sie von der 12 VoIt-Sekundärwicklung 43C über die Leitungen 35A und 36A den Leistungseingangsschaltkreis 100 versorgt, um eine Gleichrichtung und Spannungsregelung für den Impulsauslöseschaltkreis 31 auf der Schaltkreisplatte 32 zu sorgen. Der Widerstand 101 ist mit einer Versorgungsleitung eines Leitungspaares verbunden, das die Leistungseingangsleitungen 35A und 36A über den Eingang einer Vollweggleichrichterbrücke legen, die aus herkömmlichen Gleichrichterdioden 102, 103, 104 und 105 besteht. Ein Filterkondensator 107 ist über dem Ausgang der

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Gleichrichterbrücke angeordnet, während eine Zener-Spannungsregulierdiode 108 mit einem Widerstand 109 in einer Leiteranordnung angeschlossen, wobei die positive Versorgungsleitung des Impulsauslöseschaltkreises 31 zwischen der Diode 108 und dem Widerstand 109 angeschlossen ist. Eine geregelte Gleichspannung in der Größenordnung von +7,5 Volt wird auf der Versorgungsleitung 110 relativ zu der Bezugsversorgungsleitung 112, die geerdet ist, geliefert. Die VDD Versorgungsspannungen für die CMOS I. C. Komponenten 70, 71 und 72 werden vom Leiter 110 versorgt, während die VSS Spannungen von dem Leiter 112 zugeführt werden.

Ein erstes Quellenaufnehmerpaar, das in der Abfühlkopfpackungsanordnung 28A der Fig. 3 eingeschlossen ist, umfaßt einen Strahlungssender, der von einer lichtemittierenden Diode (LED) und von dem strahlungsempfindlichen Aufnehmer gebildete, der von einem Phototransistor 115 gebildet wird. Die lichtemittierende Diode 116 und der Phototransistor 117 sind in dem zweiten Quellenaufnehmerpaar enthalten, das in der Abfühlkopfpackungsanordnung 28B enthalten ist. Die lichtemittierenden Dioden 114 und 116 sind mit dem Widerstand 118 in Serie geschaltet und liegen in Serie über den Leitern 110 und 112, so daß sie gleichzeitig aufleuchten. Die Kollektoremitterschaltkreise der Phototransistoren 115 und 117 besitzen an ihren Emittern Widerstände bzw. 120, die jeweils die Kollektoremitterschaltkreise über die Leitungen 110 und 112 anschließen. Die Basen der Phototransistoren 115 und 117 besitzen Vorspannungswiderstände 122 bzw. 123, die die Basen mit dem Massebezugsleiter 112 verbinden.

Der Ausgang des photoelektrischen Impulsauslöseschaltkreises wird von einem integrierten Digital-CMOS-Schaltkreis 70 gebildet, der einen dualen D-Typ Flip-Flop mit Setz- und Rückstellfähigkeit darstellt, bezeichnet mit CD4O13AE, beschrieben auf den Seiten 68-73 des Buches "RCA Solid State "74 Databook Series SSD-2O3B; COS/MOS Digital Integrated Circuits", erhältlich von der RCA Solid State Division, Somerville, New Jersey. Zwei identische Daten-Typ Flip-Flop-Schaltkreise F/F1 und F/F2 besitzen unab-

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hängige Eingänge DATA, SET, RESET und CLOCK (Dateneingang, Seteingang, Rückstelleingang und Takteingang), sowie Ausgänge Q und Q wie in Fig. 4 dargestellt. Die an dem Dateneingang vorhandenen logischen Pegel für jeden Flip-Flop werden zu dem zugehörigen Q-Ausgang während des positiv verlaufenden Überganges eines Impulses des zugehörigen Takteinganges übertragen. Die Flip-Flops liefern eine "Klinken"-Operation, indem sie entweder im hohen oder im niedrigen Zustand bleiben, bis ein nachfolgender Triggerimpuls zugeführt wird. Hohe Pegel an den Setz- oder Rückstelleingängen ermöglichen ein Setzen und Rückstellen der Flip-Flops F/F1 und F/F2.

Q1- und Q1-Ausgang des Flip-Flop F/F1 sind mit dem Schaltkreisstift 87 bzw. 90 verbunden, während die Ausgänge Q2 und Q2 des Flip-Flop F/F2 mit den Stiften 89 und 92 verbunden sind. Abhängig von der Stellung der vorgenannten Überprüfungseinrichtungen 94 und 95 verbinden die Ausgangsleitungen 37A und 38A für die Zählerdatenimpulse den Datenmagnetaufzeichnungskopf 56 direkt mit den Ausgängen Q und Q eines der Flip-Flops F/F1 oder F/F2.

Es ist ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß die integrierten Schaltkreise 70, 71 und 72 integrierte CMOS-Schaltkreise von niedriger Leistung sind, im Unterschied von integrierten Festkörperschaltkreisbauarten von mittlerer oder relativ hoher Leistung, einschließlich herkömmlicherweise mit den Namen Widerstandstransistorlogik (RTL), Diodentransistorlogik (DTL), Transistor-Transistorlogik (TTL), und emittergekoppelter Logik (ECL) bezeichneter logischer Schaltkreise. Diese Familien von Verknüpfungseinrichtungen arbeiten bei hohen Ruheströmen, die in der Größenordnung von 60 Milliampere liegen, wodurch die Ruheleistungsanforderungen in der Größenordnung von 200 Milliwatt liegen. Im Gegensatz dazu arbeiten die integrierten CMOS-Schaltkreise mit Strompegeln in der Größenordnung von nur 10 Microampere und Ruheleistungsanforderungen von nur 100 Microwatt.

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In Fig. 4 ist in größeren Einzelheiten der Schaltkreis 31 dargestellt, insbesondere der duale Flip-Flop-Schaltkreis 70, dessen Eingang SET 1 mit dem Flip-Flop F/F1 über den Emitterwiderstand 120 des Phototransistors 117 verbunden ist, so daß dann, wenn ein reflektierendes Scheibenelement erkannt wird, der Phototransistor 117 leitend gemacht wird, so daß ein hoher logischer Pegel dem Eingang SET 1 zugeführt wird. Der Eingang RESET 1 ist in ähnlicher Weise über den Emitterwiderstand 119 angeschlossen, so daß dann, wenn der Phototransistor 115 leitend wird, nämlich bei Erkennung eines reflektierenden Segmentes, dem Eingang RESET 1 ein hoher logischer Zustand zugeführt wird. Die Eingänge CLOCK 1, SET 2 und RESET 2 werden nicht benutzt und sind mit dem geerdeten Versorgungsanschluß 112 zusammen mit dem VSS-Anschluß des I. C. Schaltkreises 70 verbunden. Der Data-2-Eingang ist mit dem Ausgang Q2 verbunden. Der VDD-Anschluß des Schaltkreises 70 liegt an der Versorgungsleitung 110 wie dargestellt. Mit den obigen Verbindungen erzeugen die Ausgänge Q1 und Q1 einen Übergang zwischen einem hohen und einem niedrigen logischen Zustand, um den Strom durch den Aufzeichnungskopf 56 umzukehren, wenn die Überbrücker 94 und 95 in der in gebrochenen Linien dargestellten Stellung an den Stiften 87 und 90 liegen, wodurch der Schaltkreis 31 einem Impulsverhältnis von 1:1 an dem Impulsauslöseschaltkreisausgang erzeugt, weil der impulsteilende Teil des Schaltkreises 72, der im folgenden noch beschrieben wird, umgangen wird.

Um einen Betrieb mit einer Teilung durch "N" im Schaltkreis 31 zu erreichen, ist der integrierte digitale CMOS-Schaltkreis 72 ein voreinstellbarer, durch N teilender Zähler vom Typ CD4O18, wie er auf Seiten 95-99 der oben angegebenen Druckschrift RCA Solid State 74 Databook Series SSD-2O3B beschrieben ist. Der Schaltkreis liefert eine programmierbare Teilung durch die Zählfunktion, wenn er in der dargestellten Weise mit den integrierten Schaltkreisen 70 und 71 verbunden ist. Der digitale integrierte CMOS-Schaltkreis 71 stellt ein CMOS-NAND-Verknüpfungsviererglied mit zwei Eingängen (positive Logik) dar, und zwar vom Typ CD4011AD, ebenfalls in der vorgenannten Druckschrift

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RCA Solid State 74 Databook Series SSD-2O3B auf Seiten 61 bis 67 beschrieben.

Der durch N teilende Zählschaltkreis 72 umfaßt 5 JAM-Eingänge, einen Eingang PRESET ENABLE, einen Anschluß VSS und Rückstelleingänge RESET, die mit Masse verbunden sind. Der DATA-Eingang ist über einen Widerstand 125 mit Masse verbunden und ebenfalls mit einem Zentralstift 75 der Texlungsauswahleinrichtung 74 verbunden, weiterhin mit dem Eingang 76 (CLOCK) des Flip-Flop-Schaltkreises F/F2. Der CLOCK- bzw. Takteingang des Schaltkreises 72 ist direkt mit dem Stift 76 (Teile durch "2") und mit dem Ausgang Q1 des Flip-Flop F/F1 verbunden. Da der Schaltkreis 72 ein Weiterzählen nur bei Übergängen vom hohen zum niedrigen Pegel beim Takteingang ausführt, liefert die Verbindung von dem Anschluß Q1 eine durch 2 teilende Funktion, die von diesem Anschluß zu dem Schaltkreis 72 eingegeben ist. Somit tritt für jeweils zwei gemessene reflektive Segmente ein einziges Taktsignal am Schaltkreis auf. Entsprechend ist der Ausgang Q1 des Schaltkreises 72 mit dem Stift 77 (Teile durch "4") verbunden, da dieser Schaltkreis normalerweise einen durch 2 teilenden Ausgang liefert.

Die zwei Eingangs-NAND-Verknüpfungsglieder 127 und 128 des Schaltkreises 71 sind erforderlich, um eine Teilung durch "6" zu erreichen, und zwar über dem Ausgang am Stift 78, während die NAND-Verknüpfungsglieder 129 und 130 für eine Teilung durch "10" am Ausgang des Stiftes 80 sorgen, da sie eine Teilung durch das Produkt der Zahlen ergeben, einschließlich einer ungeraden Zahl (2x3 und 2x5). Die Tore 127 und 129 sind mit ihren Eingängen A und B und H und G getrennt voneinander zusammengebunden und arbeiten als Inverterschaltkreis und liefern die auf Seite 98 des oben genannten Buches RCA Solid State 74 beschriebenen Verbindung. Entsprechend wird der Ausgang K des Verknüpfungsgliedes 27 mit dem Ausgang am Stift 78 (Teile durch "6") mit den Kurzschlußeingängen A und B des Verknüpfungsgliedes 127 verbunden, das an den Ausgang K des Verknüpfungsgliedes 128 angeschlossen ist. Die Eingänge C und D des Verknüpfungsgliedes 128 sind mit

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den Anschlüssen Q1 und Q2 des Schaltkreises 72 verbunden. Der Anschluß Q2 des Schaltkreises 72 ist ein normalerweise durch 2 teilender Zählerausgang und mit dem Stift 79 (Teile durch "82") verbunden. Die Eingänge F und E des Verknüpfungsgliedes 130 sind mit den Ausgängen Q2 und Q3 des Schaltkreises 72 verbunden. Der Ausgang L des Verknüpfungsgiiedes 130 ist mit den kurzgeschlossenen Eingängen H und G des Verknüpfungsgliedes 129 verbunden, während der Ausgang M des Verknüpfungsgliedes 129 an dem Stift (Teile durch "10") angeschlossen ist. Die Stifte 81, 82 und 83 (Teile durch "12", "16" bzw. "20") sind direkt mit den Ausgängen Q3, Q4 und Q5 des Schaltkreises 72 verbunden, da sie so programmiert sind, daß sie den Zähleingang zu dem Schaltkreis normalerweise durch 6, 8 und 10 teilen.

Der soweit beschriebene photoelektrische Impulsauslöseschaltkreis 31 reagiert auf die Drehung der Zählerwelle 17 und der Scheibe 18, die mit einer Rate sich drehen, die dem Verbrauch der elektrischen Leistung in der Last 24 entspricht. Die alternierende oder verschachtelte Beziehung der reflektierenden Segmente 3OA, 3OB, 3OC und 3OD der Fig. 1 lassen den Abfühlkopf 28 hindurch, um alternierend die Phototransistordetektoren 115 und 117 zu aktivieren, indem diese viermal pro vollständigen Umlauf der Zählerwelle leitend gemacht oder geschaltet werden. Dies erzeugt kurze von niedrigem Pegel zu hohem Pegel, d. h. positiv verlaufende Impulssignale über den Widerständen 119 und 120, die das Eingangssignal für den Impulsauslöseschaltkreis 31 liefern. Die alternierenden positiv verlaufenden Eingangssignale für die Eingänge SET 1 und RESET 1 des Flip-Flop F/F1 kippen oder schalten den Flip-Flop in der Weise, daß der Ausgang Q1 und Q1 zwischen niedrigen und hohen und hohen und niedrigen logischen Zuständen alternierend verläuft und in diesem Zustand verbleibt, bis das nächste geeignete Setz- oder Rückstellsignal empfangen wird. Es ist wichtig zu bemerken, daß die Ausgänge Q und Q der Flip-Flop-Schaltkreise in dem Schaltkreis 70 typischerweise niemals gleichzeitig hoch werden, so daß ein Flip-Flop-Ausgang niedrig wird, bevor der andere hochläuft. Positiv verlaufende übergänge an dem Takteingang des voreinstellbaren durch N zäh-

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lenden Schaltkreises 72 bringen die Schaltkreiszählung voran. Die Ausgänge Q1, Q2, Q3, Q4 und Q5 des Schaltkreises 72 erzeugen Teilungen durch 2, 4, 6, 8 und 10. Die Verbindungen am Schaltkreis 71 erzeugen die zusätzliche logische Operation der Teilung durch 3 und 5. Der Ausgang Q1 des Flip-Flop F/F1 wird nur einmal für jeweils zwei Eingangsimpulse hochlaufen, die von den Phototransistoren 115 und 117 erzeugt werden. Der Schaltkreis 31 liefert dann ein Produkt der zwei Impulszählerteiloperationen, so daß ein Einstellen der Impulsteilungsauswahlanordnung 74 entweder eine Teilung durch 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16 oder 20 an den Ausgängen des Flip-Flop F/F2 erzeugt. Dies wird erzeugt, während der Ausgang DATA des Schaltkreises 72 vom niedrigen Pegel zum hohen Pegel zur Zeit des Einganges CLOCK 2 des Flip-Flop F/F2 läuft. Wenn die Auswahlanordnung 74 eine Verbindung zum Stift 76 aufweist, um auf eine Teilung durch 2 eingestellt zu sein, treten somit zwei Übergänge zwischen niedrig und hoch auf, wenn eine vollständige Drehung der vier Scheibensegmente erfolgt. Da der Flip-Flop F/F1 gekippt oder getriggert wird, wenn jedes reflektierende Scheibensegment erkannt wird, wird ein 1:1 Impulsübergangsausgang an den Ausgängen Q1 und Q2 des Flip-Flop F/F1 erzeugt. Die Ausgänge Q2 und Q2 des Flip-Flop F/F2 liefern das vorgewählte Impulsratenverhältnis, wie es von der Position des Impulsteilungswählers 74 bestimmt wird, wie oben schon erwähnt.

Fig. 5 illustriert die CMOS-Transistoreinrichtungen, die den Ausgang eines jeden Flip-Flop F/F1 und F/F2 bilden. Jeder Ausgang besteht aus p-Kanal-Feldeffekt-Transistoren 135 und 136 mit isolierter Steuerelektrode und aus Endkanal-Feldeffekt-Transistoren 137 und 138 mit isolierter Steuerelektrode. Das Paar von p-Kanal- und Endkanaltransistoren 135 und 137 ist in Serie verbunden, und das Paar Transistoren 136 und 137 ist in Serie angeschlossen, wobei jedes Paar zwischen den VDD- und VSS-Anschlüssen angeschlossen ist. Der Übergang eines jeden Serientrans istorpaares liefert die Ausgänge Q und Q, wie dargestellt, wobei die Steueranschlüsse miteinander verbunden sind, um die zwei Eingänge 140 und 141 eines jeden Transistorpaares zu liefern.

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Wenn Q hoch liegt und Q niedrig ist, sind die Transistoren 135 und 137 leitend geschaltet und die Transistoren 136 und 138 nicht leitend. Ein positiver Strom fließt in Richtung des Pfeiles durch den Widerstand 57 und die Aufzeichnungskopfspule 56A zwischen VDD und VSS. Der Strom fließt in entgegengesetzter Richtung, siehe Pfeil 144, wenn der Transistor umgekehrte Leitungszustände aufweist, um den Q Ausgang relativ zu dem Q-Ausgang hochzuschalten. Der Datenaufzeichnungsstromfluß, der durch die Pfeile 143 und 144 wiedergegeben ist, liegt in der Größenordnung von 2 Milliampere bei einer vorzugsweisen Ausführungsform. Die Stromwerte können leicht durch Veränderung des Wertes des Widerstandes 57 eingestellt werden. Die sehr hohe Impedanz des nicht leitenden CMOS-Transistors liegt in der Größenordnung von Megohm, was den Ruheleistungsverbrauch sehr niedrig macht. Die Impedanz von Quelle zu Senke des leitenden Transistors ist niedrig, hat aber einen endlichen Widerstandswert im Bereich von 100 Ohm. Somit kann der Impulsauslöseschaltkreisausgang bei unterschiedlichen Aufzeichnern mit unterschiedlichen Antriebsstromerfordernissen bis zu ungefähr 5 Megohm verwendet werden.

Beim Betrieb des Aufzeichners 16, der in Fig. 1 gezeigt ist, erzeugen die Ausgänge Q und Q des Schaltkreises 70 der Fig. 4 einen fortlaufenden Stromfluß im Datenaufzeichnungskopf 56 mit einer Änderung der Strompolarität bei Änderung des Zustandes der ausgewählten Ausgänge Q und Q, die den Aufzeichnungsanschlüssen 58A und 58B durch von der Impulsauslöseschaltkreis 31 zugeführten Impulsströmen zugeführt werden. Magnetisch aufgezeichnete Dateimpulse werden auf dem Magnetband in einer NRZ-Weise aufgezeichnet. Die Datenimpulsaufzeichnung erfolgt in der gleichen Weise, wie bei der bekannten Anwendung der Dreikontakteinrichtung, die einen Datenaufzeichnungskopfstrom erfordert, der innerhalb des Aufzeichners 16 geliefert wird. Zeitintervallimpulse werden gleichzeitig in einer getrennten Aufzeichnungsspur auf dem Band 45 durch den Zeitintervallaufzeichnungskopf 54 aufgezeichnet, wie oben schon erwähnt. Entsprechend wird Leistung von dem Zähler 12 durch die Verdrahtung und durch die Verbindung 41 und 42 zu den Aufzeichneranschlüssen 44A und 44B oder 44C

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geliefert, so daß der Aufzeichner die Aufzeichnungsschaltkreise versorgt. Der Impulsauslöseschaltkreis 31 wird außerdem von dem Aufzeichner 16 zurück durch die Verdrahtung und die Verbinde 41 und 42 von den Aufzeichneranschlüssen 47A und 47B versorgt.

In Fig. 6 ist eine andere Ausfuhrungsform eines photoelektrischen Impulsauslöseschaltkreises 31A gezeigt, der den in Fig. 4 dargestellten photoelektrischen Impulsauslöseschaltkreis 31 ersetzen soll und in den Zähler 12 wie der Schaltkreis 31 montiert ist. Der gleiche Leistungsversorgungsteil 100 und die lichtemittierenden Dioden 114 und 116 sowie die Phototransistoren 115 und 117 sind miteinander verbunden und in dem Abfühlkopf 28 in der oben beschriebenen Weise angeordnet. Der gleiche duale digitale integrierte D-Bauart Flip-Flop-Schaltkreis 70 und der gleiche voreinstellbare/ durch N teilende digitale integrierte Schaltkreiszähler 72 werden verwendet , wie für den Impulsauslöseschaltkreis 31 beschrieben, mit den in Fig. 6 dargestellten Verbindungen. Der digitale integrierte Schaltkreis 71 des Schaltkreises 31 wird nicht benutzt, um die Kosten zu vermindern und eine unterschiedliche Impulsteilungsweise in dem Schaltkreis 31A zu erzeugen. Die Eingänge RESET 1 und SET 1 des Schaltkreises sind mit den Phototransistoren 117 und 115 verbunden, um die Flip-Flop-Ausgänge Q1 und Q1 jedesmal zu kippen, wenn ein Phototransistor leitend geschaltet wird. Die Ausgänge Q2 und Q2 des Flip-Flop-Schaltkreises 70 liefern voreinstellbare Pulsteilungsverhältnisse an den Ausgangsanschlüssen 150 und 151. Die Leiter 37A und 37B liefern den Zweidrahtimpulsauslöseausgang wie beim Schaltkreis 31. Die Enden gemeinsamer Polarität von herkömmlichen Dioden 153 und 154 sind mit der dargestellten Polarität an die Ausgänge Q und Q1 des Schaltkreises 70 angeschlossen. Die Enden mit entgegengesetzter gemeinsamer Polarität der Halbleiterdioden 153 und 154 sind miteinander über einen Widerstand 155 an den geerdeten Versorgungsleiter 112 angeschlossen, ebenso an den CLOCK-Eingang des Schaltkreises 72. Die Diodenverbindungen erzeugen in eindeutiger Weise einen Impulsübergang von niedrig zu hoch am Takteingang des Schaltkreises 72 mit einer Änderung der logischen Zustände von Q1 und Q1. Im Effekt verdoppeln die

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Dioden die Frequenz der Niedrig-zu-hoch-Übergänge, die normalerweise entweder am Ausgang Q1 oder am Ausgang Q1 auftreten. Die Übergangskapazitäten der Dioden 153 und 154 und der Wert des Widerstandes 155 stellen sicher, daß der geforderte Zeitabstand zwischen aufeinander folgenden übergängen Niedrig-zu-hoch eingehalten wird und auch, daß eine minimale Takteingangsimpulsbreite geliefert wird. Der Eingang DATA ist mit dem Eingang CLOCK 2 verbunden. Der Schaltkreis 72 ist so programmiert, daß die Impulsübergänge Niedrig-zu-hoch von den Dioden 153 und 154 so geteilt werden, daß Teilungen durch "2", "4", "6", "8" und "10" an den Ausgängen Q1, Q2, Q3, Q4 bzw. Q§ auftreten.

um das gewünschte Impulsteilungsverhältnis auszuwählen, das an den Anschlüssen 150 und 151 erreicht werden soll, ist eine Impulsteiiungsauswahl Vielfachkontaktschaltanordnung 156 vorgesehen. Ein drehbarer Schalterarm 155 ist für eine Verbindung des gemeinsamen Schaltereingangsanschlusses 157 mit einem der Schaiteranschlüsse 158-1, 158-2, 1b8-4, 158-6, 158-8 und 158-10 anzuordnen, die den Teilungsverhältnissen von 1, 2, 4, 6, 8 und 10 entsprechen, wenn die Anschlüsse 157, 158-1, 158-2, 1b8-4, 158-6, 158-8 und 158-10 entsprechend mit dem Eingang DATA, den Eingang CLOCK und den Ausgängen Q1, Q2, Q3, Q4 bzw. Q5 des Schaltkreises 72 verbunden sind.

Fig. 8 illustriert eine andere Ausführungsform des Leistungseingangsschaltkreises 100A, der den Schaltkreis 1OO der Fig. 4, 6 und 7 ersetzen soll. Die lichtemittierenden Dioden 114 und sind zwischen dem 12 Volt-Gleichstromeingang angeschlossen, der von den Leitern 35B und 36B geliefert wird, während der aus dem Leistungseingangschaltkreis 1OO bekannte Vollwegbrückengleicnrichter verwendet wird. Entgegengesetzt gepolte in Serie angeschlossene Zener-Dioden 161 und 162 sind über in Serie angeschlossene lichtemittierende Dioden 114 und 116 und den vorgenannten Widerstand 118 angeordnet, so daß die lichtemittierenden Dioden nur während der positiven Halbwelle des über den Leitern 35B und 36B auftretenden Stromes leuchten. Dies trägt zur Verlängerung der Lebensdauer der lichtemiiterenden Dioden 114 und 116 bei.

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In Fig. 7 ist eine weitere Ausrührungsform des Impulsauslöseschaltkreises 31B gezeigt, die den weiter oben beschriebenen Schaltkreis 31 ersetzen soll, wenn entweder die Ausgangsimpulsrate des Impulsauslösers gleich der Eingangsimpulsrate oder gleich 1/2 der Eingangsimpulsrate von den Phototransistoren und 117 sein soll. In dem Schaltkreis 3IB wird nur der digital integrierte Dual-D-Flip-Flop-Schaltkreis 70 verwendet, es handelt sich um den gleichen Typ, wie er für den Schaltkreis 70 der Fig. beschrieben wurde, einschließlich der zwei Flip-Flops i"/F1 und F/F2. Die Ausgänge Q1 und Q1 sind mit den Schaltkreisausgangsanschlüssen 160 und 161 und die Ausgänge Q2 und Q2 mit den Schaltkreisausgangsanschlüssen 162 und 163 verbunden. Die Leiter 37A und 38A sind mit einem Paar von Ausgangsanschlussen 16O und 161 oder mit einem Paar von Ausgangsanschlüssen 162 und 163 verbindbar, um entweder eine Teilung durch 1 oder eine Teilung durch 2 für den Aufzeichner liefern, wie für die Schaltkreise und 31A weiter oben beschrieben.

Der Eingang SET 1 und der Eingang RESET 1 sind mit den Phototransistoren 115 bzw. 117 verbunden. Der Ausgang QI ist mit dem Eingang CLOCK 2 und der Ausgang Q2 mit dem Eingang DATA verbunden. DATA 1, CLOCK 1, SET 1 und RESET 2 sind alle miteinander mit der geerdeten Versorgungsleitung 112 verbunden. Der photoelektrische Impulsauslöseschaltkreis 31B mit direktem Eingang liefert alle Vorteile der photoelektrischen Impuisauslöseschaltkreise 31 und 31A bei niedrigeren Kosten, wenn der zusätzliche Vorteil der auswählbaren AusgangsimpulsVerhältnisse nicht erforderlich ist.

Patentansprüche:

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Claims (7)

1. Patentansprüche ;

   M.J Photoelektrischer Impulsauslöser für ein Telemetriesystem, das Meßdaten einer rotierenden Meßeinrichtung übermittelt, wobei die Drehung in Beziehung steht zu einer gemessenen elektrischen Leistungsmenge, gekennzeichnet durch einen Leistungsversorgungsschaltkreis (100, Fig. 4, 6, 7), einschließlich einer Gleichrichtereinrichtung (102-105, Fig. 4) die mit einer Quelle für Wechselstrom verbunden ist, um eine Quelle für Gleichstrom zu schaffen; durch erste und zweite Quellenaufnehmerpaare für Strahlung (28, Fig. 1, 2, 3; 114- 117, Fig. 4, 6, 7), die mit dem Leistungsversorgungsschaltkreis verbunden ist, wobei jedes Paar eine Festkörperstrahlenquelle (114, 116) und einen strahlenempfindlichen Festkörper-Aufnehmer (115, 117) umfaßt, wobei der strahlenempfindliche Aufnehmer eines jeden Paares alternierend aktiviert wird durch von den Quellen ausgehende reflektierte Strahlung mit einer Rate, die abhängig ist von der Drehgeschwindigkeit der Meßgerätbewegung; durch einen digitalen, integrierten Festkörper-Flip-Flop-Schaltkreis niedriger Leistung (31-A, B, Fig. 1, 2, 4, 6, 7; 70, Fig. 4, 6, 7), der von der Quelle für direkten Strom in dem Leistungsversorgungsschaltkreis versorgt wird, wobei der Flip-FlopSchaltkreis Flip-Flop-Einrichtungen (F/F1, Fig. 4, 5, 7; 7C, Fig. 6) einschließt, einschließlich einem Setz- (1) und einem Rückstell- (1) Eingang und einem Q (1) und einem Q (1) Ausgang, wobei die logischen Eingänge SET und RESET getrennt mit getrennten strahlenempfindlichen Aufnehmern verbunden sind, und wobei getrennte Q und Q Ausgänge alternierend eingeklinkte Ruhe- und niedrige logische Zustände aufgrund der alternierenden Aktivierung der strahlenempfindlichen Aufnehmer aufweisen; und durch Ausgangseinrichtungen (87, 90; Fig. 2, 4; 150, 151 f Fig. 6), einschließlich ersten und zweiten Anschlußeinrichtungen (160, 161,Fig. 7), die mit dem einen Q und dem einen Q Ausgang verbunden sind, wobei die Ausgangseinrich-

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   tungen mit einer Datenaufnehmeinrichtung (16, Fig.1) des Telemetriesystems verbindbar ist, so daß fortlaufende Stromimpulse von jeweils entgegengesetzter Richtung von der Quelle für Gleichstrom zu den Ausgangseinrichtungen in Übereinstimmung mit den alternierenden hohen und niedrigen logischen Zuständen an den Q und Q Ausgängen geliefert werden.
2. 2. Photoelektrischer Impulsauslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenaufnehmeeinrichtung einen ZweidrahtaufZeichnungsschaltkreis (37B, 38B, Fig. 1) umfaßt, einschließlich einer elektrischen Aufzeichnungseinrichtung (54), wobei die Aufzeichnungseinrichtung auch einen alternierenden Stromleistungsversorgungsschaltkreis (43) umfaßt, der durch von dem elektrischen Meßgerät gemessene elektrischen Leistung erregt wird, wobei die alternierende Stromleistungsquelle einen Ausgang (47A, 47B) besitzt, der mit dem Leistungseingangsschaltkreis (35A, 36A) des Impulsauslösers verbunden ist, um einen alternierenden Strom zu liefern, und durch Leitungseinrichtungen (37A, 38A), die das Paar von Anschlüssen der Ausgangseinrichtung des Impulsauslöseschaltkreises mit einem Eingang des zweidrähtigen Aufzeichnungsschaltkreises verbindet, um die Aufzeichnungseinrichtung durch die Stromimpulse entgegengesetzter Polarität zu erregen, um eine Datenaufzeichnung der Impulse zu bewirken.
3. 3. Photoelektrischer Impulsauslöser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenaufnehmeeinrichtungen einen magnetischen Aufzeichner (45) umfaßt, einschließlich einem mangetischen Aufzeichnungskopf (56) zur Erzeugung von nicht auf Null zurückkehrenden Daten-Aufzeichnungsimpulsen aufgrund der Stromdatenimpulse entgegengesetzter Richtung.
4. 4. Photoelektrischer Impulseauslöser nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der digitale integrierte Fest-

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   körper-Flip-Flop-Schaltkreis niedriger Leistung eine zweite Flip-Flop-Einrichtung (F/F2, Fig.
5. 5, 7) aufweist, einschließlich zweiten Eingängen DATA (2) und CLOCK (2) und zweiten Ausgängen Q (2) und Q (2) des Flip-Flop-Schaltkreises, wobei der DATA-Eingang mit einem der zweiten Q- und zweiten Q-Ausgänge der zweiten Flip-Flop-Einrichtung und der zweite Takteingang mit einem der Q- und einem der Q-Ausgänge der einen Flip-Flop-Einrichtung verbindbar ist, so daß die zweiten Q- und Q-Ausgänge der zweiten Flip-Flop-Einrichtung alternierend einmal auf hohem und niedrigem logischen Zustand für jeweils zwei alternierende Verriegelungen der Q- und Q-Ausgänge der einen Flip-Flop-Schaltkreise inrichtung verriegelt sind; und daß die Ausgangseinrichtungen dritte und vierte Anschlußexnrxchtungen (162, 163, Fig. 7) aufweisen, die direkt mit den zweiten Q- und Q-Ausgängen verbunden sind, wobei sowohl die erste als auch die zweite Anschlußeinrichtung und die dritte und die vierte Anschlußeinrichtung selektiv mit einer Empfängereinrichtung des Telemetriesystems verbindbar sind.

   Photoelektrischer Impulsauslöser nach Anspruch 1,2 oder dadurch gekennzeichnet, daß der digitale integrierte Festkörper-Flip-Flop-Schaltkreis niedriger Leistung einen zweiten Flip-Flop (F/F2, Fig. 4, 5; 70, Fig. 6) aufweist, der zugehörige zweite Eingänge DATA (2) und CLOCK (2) und zweite Ausgänge Q (2) und Q (2) aufweist, wobei der zweite Eingang DATA mit dem zweiten Ausgang Q verbunden ist, und wobei der Impulsauslöser weiter einen digitalen integrierten, durch N teilenden Festkörper-Zählschaltkreis (72, Fig. 2, 4, 6) aufweist, einschließlich Eingängen DATA und CLOCK und Vielfachausgängen Q, wobei die Fehlschaltkreiseingänge DATA und CLOCK mit dem zweiten Eingang CLOCK bzw. dem einen Q1-Ausgang verbunden ist; und wobei der Impulsauslöser weiter eine Impulsteilereinrichtung (74, Fig. 4; 156, Fig. 6) beseitzt, die mehrere Eingangseinrichtungen (76-83, Fig. 4; 158-1-10, Fig. 6) aufweist, die jeweils mit unterschiedlichen Ausgängen

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   des Zählschaltkreises Q verbunden sind, wobei die Impulsteilungsauswahleinrichtung weiter einen gemeinsamen Anschluß (75,Fig. 4; 57, Fig. 6) aufweist, die mit dem Zählschaltkreiseingang DATA verbunden ist und selektiv mit einem der mehreren Anschlußeinrichtungen verbindbar ist, um den Zählerschaltkreis auf unterschiedliche Zählteilungen einzustellen, wobei die Ausgangseinrichtung dritte und vierte Anschlußeinrichtungen umfaßt, die direkt mit dem zweiten Ausgang Q und Q verbunden ist, wobei die ersten und zweiten Anschlußeinrichtungen und die dritten und vierten Anschlußeinrichtungen selektiv mit der Empfängereinrichtung des Telemetriesystems verbindbar sind, so daß ein fortlaufender Strom von Impulsen an der dritten und vierten Anschlußeinrichtung mit einer vorwählbaren Rate erzeugt werden, die ein Subvielfaches der genannten Rate ist, mit der die Aufnehmer aktiviert werden.
6. 6. Photoelektrischer Impulsauslöser nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch digitale integrierte Festkörper-Schaltkreise einschließlich mehreren zweieingängigen NAND-Verknüpfungsgliedern (128-130, Fig. 4), wobei die Eingänge von jedem NAND-Verknüpfungsglied mit zwei unterschiedlichen Zählschaltkreisausgängen Q verbunden sind, und der Ausgang eines jeden NAND-Verknüpfungsgliedes mit einem der mehreren Anschlußeinrichtungen (78) der Impulsteilungsauswahleinrichtung verbunden ist, um weitere Zählerteilungen vorzunehmen.
7. 7. Photoelektrischer Impulsauslöser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Ausgänge Q und Q der Flip-Flop-Schaltkreiseinrichtung und der CLOCK-Eingang des ZählerSchaltkreises mit einem der Anschlußeinrichtungen (158-1, Fig. 6) der Impulsteilungsauswahleinrichtung verbunden ist, um einen Stromimpulsausgang am Q- und Q-Ausgang zu erzeugen, und zwar mit der gleichen Impulsrate, wie die Rate, mit der die strahlenempfindlichen Aufnehmer aktiviert werden.

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