METHOD AND DEVICE FOR PRECISELY DETERMINING THE TIME DELAY BETWEEN TWO ELECTRIC PULSES

Abstract: The reference points between which the time measurement is to take place are determined unambiguously by three conditions: a) The undelayed pulse signal F0 containing the pulses passes through the zero point starting from a particular polarity. b) A pulse signal F1 delayed by the time interval t1 with respect to F0, has exceeded a trigger threshold of the stated polarity at the time of the passage through zero. c) A pulse signal F2 delayed by the time interval t2 with respect to F1 is compared with at least one pulse signal a . F1 which is proportional to the pulse signal F1. <IMAGE>

Description: Verfahren und Vorrichtung zum genauen Ermitteln des zeitlichen Abstandes zweier elektrischer Impulse Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum genauen Ermitteln des zeitlichen Abstandes zweier von Ultraschallimpulsen abgeleiteter elektrischer Impulse, bei dem an definierten Bezugspunkten der beiden Impulse eine Zeitmessung begonnen bzw. beendet wird, gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens. Bei den hier angesprochenen Ultraschallimpulsen handelt es sich im allgemeinen um Echoimpulse, deren zeitliche Abstände festzustellen sind, um daraus bei bekannter Laufzeit der Echos und gegebener Schallgeschwindigkeit die geometrischen Abstände der Echoursachen, z. B. der Vorder- und Rückwand eines Gegenstandes, zu bestimmen. Die Zeitmessung wird meist so ausgeführt, dass man über eine Torschaltung Taktimpulse bekannter Frequenz an den Eingang eines Zählers legt. Die Torschaltung wird an einem Bezugspunkt des ersten Impulses geöffnet und an einen entsprechenden Bezugspunkt des zweiten Impulses geschlossen, so dass die vom Zähler gezählten Taktimpulse ein Mass für den zeitlichen Abstand der beiden Bezugspunkte bilden. Die grösste Schwierigkeit bei diesem Verfahren besteht bekanntermassen darin, die Bezugspunkte eindeutig und sicher festzulegen. Das hat seine Ursache u. a. in den starken Schwankungen, denen die Amplituden der Impulse unterworfen sein können. Im allgemeinen definiert man solche Bezugspunkte, indem man die zu vermessenden Impulse an eine Spannungsschwelle führt. Der Zeitpunkt des über- oder Unterschreitens dieser Schwelle ergibt dann den gewünschten Bezugspunkt. Von Nachteil ist dabei, dass bei gegebener endlicher Flankensteilheit der Impulse die Amplitude der Impulse einen Einfluss auf den Zeitpunkt des Schwellendurchgangs hat und damit die erzielbare Messgenauigkeit begrenzt. Um diesem Nachteil zu begegnen, wird in DE-OS 2853170 vorgeschlagen, statt der starren Schwellen bewegliche einzuführen und deren Höhe vom Spitzenwert der Impulse abzuleiten, zwischen denen die Zeitmessung erfolgen soll. Damit die Impulse mit den so gewonnenen Schwellen verglichen werden können, ist es einerseits nötig, die Schwellenwerte eine Zeitlang zu speichern, andererseits, die Impulse zu verzögern. Dabei muss man jedoch in Kauf nehmen, dass änderungen der Verzögerungszeit ins Messergebnis eingehen können. Die Erfindung macht sich demgegenüber zur Aufgabe ein Verfahren gemäss dem eingangs angegebenen und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, bei denen eine feste Schwelle zur Definition der Bezugspunkte benutzt wird, ohne dass der oben genannte Nachteil eintritt. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, das gemäss Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung die gemäss Anspruch 6 gekennzeichnet ist. Mit der erfindungsgemässen Lösung ergeben sich bemerkenswerte Vorteile. Von besonderer Bedeutung ist, dass die Bezugspunkte fur die Zeitmessung durch Nulldurchgänge des Impulssignals festgelegt sind. Zum einen besteht hier die grösste Flankensteilheit des Signales, zum anderen die geringste Abhängigkeit der zeitlichen Lage des Bezugspunktes von der Impulshöhe. Durch die mehrfache Koinzidenz ergibt sich eine gute Störsignalunterdrückung. An unterschiedliche Signal formen kann man sich durch entsprechende Wahl der Parameter anpassen. In einigen Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angeführt. Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren durch Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen im einzelnen: Figur 1 eine Messeinrichtung für Ultraschallimpulse Figur 2 eine Triggerschaltung zur Messeinrichtung Figur 3 Impulsdiagramme zu Fig. 2 Figur 4 eine erweiterte Triggerschaltung Figur 5 Impulsdiagramme zu Fig. 4 In Figur 1 ist das Blockschaltbild einer Mess- und Auswerteeinrich tung wiedergegeben, wie sie üblicherweise in Ultraschallmessgeräten verwendet wird. Darin ist eine Triggerschaltung 10 vorgesehen, an deren Eingang die in einem hier nicht dargestellten Ultraschallgeber gewonnenen Impulssignale Fo liegen und die weiter untern näher beschrieben werden soll. Hier nur soviel, dass in ihr aus dem Impulssignal Fo ein Zeitwertimpuls Z hergestellt wird, dessen Länge den Abstand zweier Impulse entspricht, etwa der Echoimpulse von Vorder- und Rückwand eines Prüfteiles, dessen Wandstärke bestimmt werden soll. Mit dem Zeitwertimpuls Z wird eine Torschaltung 12 geöffnet oder geschlossen, an deren Eingang die Taktimpulse eines Taktimpulsgenerators 14 liegen und deren Ausgang mit dem Zähleingang eines Impulszählers 16 verbunden ist. Die Ausgänge des letzteren führen zu einer Auswerteschaltung 18 und zu einer Anzeigeeinrichtung 20. Der Ablauf des Messvorganges wird gesteuert von einer Ablaufsteuerung 22, die jeweils an Triggerschaltung 10, Impulszähler 16, Auswerteschaltung 18 und Anzeigeeinrichtung 20 angeschlossen ist. Figur 2 zeigt Einzelheiten einer Triggerschaltung 10, deren Aufgaben wie folgt umrissen werden können: a) Erzeugen eines Nulldurchgangssignales, b) Ableiten eines um die Zeit t1 gegen das Impulssignal Fg verzö gerten Impulssignales F1, Vergleich des letzteren mit einer Triggerschwelle und Erzeugen eines entsprechenden Triggersig nahes, c) Ableiten eines um die Zeit t2 gegen das Impulssignal F1 verzö gerten Impulssignales F2, Herstellen eines zum Impulssignal F proportionalen Impulssignales a . F1, Addieren der Impulssig nale F2 und a . F1 und Bilden eines Vergleichssignales durch Vergleichen der Summe F2 + a . F1 mit Null, d) Verknüpfen der unter a) bis c) gewonnenen Signale miteinander zum Zeitwertsignal Z. Der Realisierung von Punkt a) dient ein Nullpunktkomparator 24, der aus einem Operationsverstärker bestehen kann, an dessen invertie rendem Eingang das Impulssignal Fo und an dessen nicht invertierendem Eingang das Massepotential Null liegt. Punkt b) wird realisiert durch einen Triggerschwellenkomparator 26, ein Stellglied 28, einen Trennverstärker 30 und ein Laufzeitglied 32. Der Triggerschwellenkomparator 26 besteht aus einem Operationsverstärker, an dessen invertierenden Eingang der Ausgang des Steligliedes 28 und an dessen nicht invertierenden Eingang der Ausgang des Trennverstärkers 30 geführt ist. Als Stellglied 28 benutzt man ein Potentiometer, das gegen Masse mit einer positiven Spannung +U beaufschlagt ist. Der Trennverstärker 30 dient lediglich zur Entkopplung und kann die Verstärkung V = 1 aufweisen. Sein Eingang ist mit dem Ausgang des Laufzeitgliedes 32 verbunden, das das an seinem Eingang liegende Impulssignal F1 um die Zeit t1 verzögert. Die Realisierung von Punkt c) geschieht über einen Verhältniskomparator 34, einen Verhältnissteller 36 zum Einstellen eines Faktors a und ein Laufzeitglied 38. Als Verhältniskomparator 34 arbeitet wiederum ein Operationsverstärker, dessen nicht invertierender Eingang am Massepotential liegt. Sein invertierender Eingang ist über Sunmationswider- stände 40 und 42 an den Ausgang des Verhältnisstellers 36 oder des Laufzeitgliedes 38 angeschlossen. Als Verhältnissteller 36 fungiert im Normalfall ein Potentiometer. Es sind jedoch auch andere Lösungen denkbar, z. B. ein Verstärker, wenn der Faktor a grösser als 1 sein soll. Der Verhältnissteller 36 ist eingangsseitig mit dem Impulssignal F1 am Ausgang des Trennverstärkers 30 verbunden und liefert an seinem Ausgang das Signal a . F1. Das Laufzeitglied 38 verzögert das an seinem Eingang liegende Impulssignal F1 vom Ausgang des Laufzeitgliedes 32 um die Zeit t2. Zur Realisierung von Punkt d) sind zwei Und-Gatter 40, 42, zwei bistabile Schaltstufen 44, 46 sowie ein weiteres Und-Gatter 48 vorgesehen. Je zwei Eingänge der Und-Gatter 40, 42 sind jeweils mit den Ausgängen der beiden Kompa ratoren 26 oder 34 verbunden, ein dritter Eingang der Und-Gatter 40, 42 mit den Signalen des Signalerwartungsbereiches EB1 oder des Signalerwartungsbereiches EB2, deren Herstellung dem Fachmann geläufig ist und die daher nicht dargestellt ist. Die Ausgänge der Und-Gatter 40, 42 sind jeweils an die vorbereitenden Eingänge D1 oder D2 der bistabilen Schaltstufen 44, 46 geführt, während an den beiden Setzeingängen der Schaltstufen 44, 46 das Ausgangssignal des Nullkomparators 24 liegt. Die Ausgänge Q1 und Q2 der Schaltstufen 44, 46 sind an Eingängen des Und-Gatters 48 angeschlossen. Zum Verständnis der Arbeitsweise der beschriebenen Triggerschaltung 10 nach Figur 2 sollen die Impulsdiagramme nach Figur 3 verhelfen. Figur 3 a zeigt links das Impulssignal Fg, dessen Null durchgänge im wesentlichen gleiche Abstände 7T aufweisen und dessen Nulidurchgang 50 als Bezugspunkt ausgewählt werden soll. Aus Figur 3 b ist das zugehörige Ausgangssignal 52 des Nulldurchgangs- komparators 24 zu ersehen. Impulssignal F1 nach Fig. 3 c ist gegenüber Fo um eine Zeit verzögert, die im vorliegenden Beispiel t1 = iE betragen soll. Am Ausgang des Triggerschwellenkomparators 26 ergibt sich auf Grund der positiven Triggerschwelle TS1, deren Höhe durch das Potentiometer 28 eingestellt werden kann, ein Signal 54 gemäss Figur 3 d. Der in die Zeit des H-Zustandes des Signals 54 fallende Nulldurchgang 50 des Impulssignals Fg geht demnach zwangsläufig von positiver nach negativer Polarität und folgt einem Spitzenwert der mindestens so gross ist wie der Schwellenwert TS1. Damit ist eine eindeutige Selektion des Nulldurchganges 50 aus Nulldurchgängen des Impulssignals Fg möglich. Wäre der wesentlich niedrigere Schwellenwert TS2 eingestellt, so würden in Figur 3 d die gestrichelten Linien gelten. Eine eindeutige Selektion des Nulldurchganges 50 wäre nicht mehr möglich. Vielmehr würde bereits der erste Nulldurchgang 49 von Fo mit dem H-Zustand des Triggerschwellenkomparators 26 zusammenfallen. Das um eine zusätzliche Zeit, vorzugsweise t2 = 7r , verzögerte Impulssignal F2 und das gestrichelt gezeichnete Impulssignal a . F1 gemäss Figur 3 a ermöglichen die für diesen Fall notwendige weitere Selektionsbedingung. Sie lautet: F2 + a . F1 < O. In unserem Ausführungsbeispiel erhielt der durch Potentiometer 36 einstellbare Faktor, mit dem das Impulssignal F1 zu multiplizieren ist, den Wert a = 0,6. Der Vergleich des Summensignales F2 + a . F1 mit dem Nullpotential findet im Verhältniskomparator 34 statt. Als Ergebnis des Vergleichs zeigt Figur 3 f das Signal 56 am Ausgang des Verhältniskomparators 34. Der Nulldurchgang 50 des Impulssignals Fg fällt mit dem H-Zustand des Signals 56 wie auch des Signals 54 zusammen. Dage gen weist das Signal 56 während des ersten Nulldurchgangs 49 des Impulssignals Fo den L-Zustand auf. Rechts von Impulssignal Fo in Figur 3 a ist ein mögliches Störsignal FSo am Eingang der Triggerschaltung 10 mit einem Nulldurchgang 58 dargestellt. Figur 3 b zeigt die zugehörige Ausgangsspannung 60 des Nullkomparators 24. Das um die Zeit t1 gegenüber FSo verzögerte Störsignal FS1 nach Figur 3 c überschreitet die Schwelle TS1 und verursacht am Ausgang des Triggerschwellenkomparators 26 ein Signal 62, dessen H-Zustand mit dem Nulldurch- gang 58 des Störsignals FSo zusammenfällt und eine Verfälschung des Messergebnisses bewirken könnte, wenn nicht die zuvor beschriebene zusätzliche Selektionsbedingung vorgesehen wäre. In Figur 3 e sind das um die Zeit t2 verzögerte Impulssignal FS2 und das FS1 proportionale Impulssignal a . FS1 (gestrichelt) abgebildet. Das darunter gezeichnete Signal 64 am Ausgang des Verhältniskomparators 34 zeigt für den Zeitpunkt des Nulldurchganges 58 des Störimpulses FSo keinen H-iustand, weil die Selektionsbedingung F2 + a . F1 < O zu diesem Zeitpunkt nicht erfüllt ist. Auf der linken Seite der Figuren 3 a bis 3 f sind das Impulssignal Fg und die davon abgeleiteten Signale dargestellt, die den Start der Zeitmessung im Augenblick des Nulldurchganges 50 von Fo herbeiführen sollen und die als Echoimpuls von der Vorderseite eines zu messenden Gegenstandes herrühren können. Auf der rechten Seite der Figuren 3 a bis 3 f stehen ihnen das Impulssignal Fo und entsprechend dem zuvor Beschriebenen davon abgeleiteten Signale gegenüber, die den Abschluss der Zeitmessung im Augenblick des Nulldurchganges bestimmen sollen. In Figur 3 g sind die Erwartungsbereichssignale, die an Eingängen der Und-Gatter 40 oder 42 liegen, wiedergegeben. Der für den Start der Zeitmessung massgebliche Nulldurchgang 50 des Impulssignaies F0 fällt in den Erwartungsbereich EB1, der für den Abschluss der Zeitmessung massgebliche Nulldurchgang 66 des Impulssignales Fó in den Erwartungsbereich EB2. Der Ausgang Q1 der Schaltstufe 44 wird gemäss Figur 3 h von der steilen Flanke 53 des Signals 52 gesetzt, wenn durch Erwartungsbereichssignal EB1 und die Signale 54 und 56 an allen Eingängen des Und-Gatters 40 und damit am D1-Eingang der Schaltstufe 44 H-Zustand herrscht. Der Ausgang Q2 der Schaltstufe 46 wird gemäss Figur 3 i durch ein entsprechendes Nulldurchgangssignal des Impulssignales Fo zurückgesetzt, wenn durch Erwartungsbereichssignal EB2 und die Signale 54 und 56 an allen Eingängen des Und-Gatters 42 und damit auch am D2-Eingang der Schaltstufe 46 H-Zustand vorliegt. Damit ist über das Und-Gatter 48 exakt Beginn und Ende des Zeitwertsignals Z gemäss Figur 3 j gegeben. Das Zurücksetzen der beiden Schaltstufen 44, 46 in die Ausgangsstellung kann über den Reset-Eingang vor jedem Messvorgang erfolgen. Durch nochmaliges Hinzufügen einer Selektionsbedingung kann in bestimmten Fällen die Unterdrückung von Störsignalen weiter verbessert werden. Eine solche Selektionsbedingung kann lauten: F2 + b . F1 > O. In Figur 4 ist eine Triggerschaltung 70 realisiert, in der diese Selektionsbedingung zusätzlich vorgesehen ist. Da diese weitgehend der Triggerschaltung 10 entspricht, sind zum grossen Teil die gleichen Bezugsziffern verwendet worden wie in Figur 2. Im nachfolgenden werden, um Wiederholungen zu vermeiden, nur die Bestandteile der Triggerschaltung 70 beschrieben, die neu hinzugekommen sind. Neben die bisherigen Komparatoren 24, 26, 34 tritt ein weiterer Verhältniskomparator 72. Sein Ausgang ist mit je einem Eingang der Und-Gatter 40, 42 verbunden. Sein invertierender Eingang liegt am Massepotential Null, wohingegen sein nicht invertierender Eingang einerseits über einen Summationswiderstand 74 an den Ausgang des Laufzeitgliedes 38 angeschlossen ist, andererseits über einen Summationswiderstand 76 an den Ausgang eines Verhältnisstellers 78, mit dem das Verhältnis b einzustellen ist und dessen Eingang zu diesem Zweck vom Ausgang des Trennverstärkers 30 gespeist wird. Im Ausführungsbeispiel dient als Verhältnissteller 78 ein Potentiometer. Für einen Faktor b > 1 kann statt dessen auch z. B. ein Verstärker eingesetzt sein. Während am Ausgang des Verhältniskomparators 34 der H-Zustand erzielt wird, wenn die Summe F2 + a . F1 das Potential Null unterschreitet, ergibt sich am Ausgang des Verhältniskomparators 72 der H-Zustand, wenn die Summe F2 + b . F1 das Potential Null überschreitet. In Figur 5 a ist das um die Zeit t2 gegenüber F1 verzögerte Impulssignal F2 neben den Impulssignalen a . F1 (gestrichelt) und b . F1 (punktiert) dargestellt. Dabei wurde wie in Figur 3 e für Steller 36 a = 0,6 gewählt, während fUr Steller 78 b = 1 festgesetzt wurde. Nach Summation und Nullvergleich ergibt sich am Ausgang des Verhältniskomparators 34 gemäss Figur 5 b ein Signal 56, das dem von Figur 3 f entspricht. Ebenso erhält man am Ausgang des Verhältniskomparators 72 ein Signal 80 gemäss Figur 5 c. Bei diesem ist im Bereich 81 (gestrichelt) eine eindeutige Signalaussage nicht möglich, da hier F2 und b . F1 praktisch gleiche Werte einnehmen. Verknüpft man die Signale 56 und 80 miteinander, wie dies ja in den Und-Gattern 40 oder 42 geschieht, so ergibt sich ein Signal 82 gemäss Figur 5 d, bei dem sich in eindeutiger Weise ein H-Zustand nur in der Umgebung des Nulldurchganges 50 des Impulssignales Fo einstellt. Damit ist eine sichere Auswahl des gewünschten Nulldurchganges gewährleistet. In manchen Fällen hat es sich als zweckmässig herausgestellt, für die beiden Erwartungsbereiche EB1 und EB2 unterschiedliche Parameter vorliegen zu lassen. So kann man beispielsweise durch einfache schaltungstechnische Massnahmen gleichzeitig mit dem Umschalten der Erwartungsbereiche auch die Einstellung der Schwelle TS1 oder der Verhältnisse a beziehungsweise b umschalten. Dies kann geschehen indem die entsprechenden Stellglieder 28, 36 und 78 zweifach mit jeweils unterschiedlicher Einstellung vorgesehen sind und abwechselnd eingeschaltet sind. Ebenso kann man auch die Polarität des Impulssignales Fg beim Wechsel der Erwartungsbereiche umschalten, damit in beiden Erwartungsbereichen entsprechende Impulsverläufe vorliegen, wenn durch Echobildung eine Polumkehr stattgefunden hat. Statt, wie im zuvor beschriebenen Beispiel, einen Nulldurchgang von positiver zu negativer Polarität auszuwählen, kann auch der umgekehrte Fall praktiziert werden. Dann erhält die Triggerschwelle TS1 negatives Potential und am nachfolgenden Komparator werden die Eingänge vertauscht. Natürlich wird auch eine geänderte Einstellung der Verhältnisstellen 36, 78 notwendig. Bei den bisherigen Betrachtungen ist immer davon ausgegangen worden, dass der erste der beiden für die Zeitmessung massgeblichen Impulse aus dem Echoimpuls von der Vorderseite eines zu messenden Gegenstandes gewonnen wird. In manchen Fällen, insbesondere bei einfachen Messgeräten, wird der Ultraschallgeber unmittelbar auf die zu messende Wand aufgesetzt und wird als Impuls für die Zeit messung der Startimpuls benutzt, mit dem der Ultraschallgeber beaufschlagt wird. In diesen Fällen ist für den ersten Impuls naturgemäss kein Erwartungsbereichssignal notwendig und sinnvoll. Andererseits muss hier für die genaue Dimensionsmessung ein fester Korrekturbetrag berücksichtigt werden, der von der ermittelten Zeit abzuziehen ist. Da aber auch hier wichtig ist, dass vom zweiten Impuls ein eindeutiger Bezugspunkt vorliegt, lassen sich das zuvor beschriebene Verfahren und die entsprechenden Vorrichtungen auch in solchen Fällen nutzbringend einsetzen.

Claims: Verfahren und Vorrichtung zum genauen Ermitteln des zeitlichen Ab standes zweier elektrischer Impulse. Patentansprüche: 1) Verfahren zum genauen Ermitteln des zeitlichen Abstandes zweier von Ultraschallimpulsen abgeleiteter elektrischer Impulse, bei dem an definierten Bezugspunkten der beiden Impulse eine Zeit messung begonnen bzw. beendet wird, wobei die beiden Impulse zumindest jedoch der zuletzt auftretende, jeweils innerhalb eines Signalerwartungsbereiches liegen und wobei die Impulse jeweils in einem Impulssignal Fg enthalten sind, das Nulldurch gänge mit weitgehend gleichbleibender Halbperiode aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bezugspunkte, zumindest jedoch der des zu letzt auftretenden Impulses, den folgenden Bedingungen unter liegen: a) das die Impulse enthaltende unverzögerte Impulssignal Fo durchschreitet, von einer bestimmten Polarität kommend, den Nullpunkt; b) ein um die Zeitspanne t1 gegenüber Fo verzögertes Impuls signal F1 hat zur Zeit des Nulldurchganges eine Trigger schwelle der genannten Polarität überschritten; c) ein um die Zeitspanne t2 gegenüber F1 verzögertes Impuls signal F2 wird verglichen mit mindestens einem zum Impuls signal F1 proportionalen Impulssignal (a . F1; b . F1). 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Zeitspanne t1 etwa ein Viertel der Pe riode (Tr/2), die Länge der Zeitspanne t2 etwa die Hälfte der Periode (tT ) ausmacht. 3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich des Impulssignals F2 mit dem zum Im pulssignal F1 proportionalen Impulssignal a . F1 durch Ad dition von F2 und a . F1 herbeigeführt wird, wobei ein Be trag von < O sich ergeben muss, um die o. g. Bedingung c) zu erfüllen. 4) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich des Impulssignals F2 mit dem zum Im pulssignal F1 proportionalen Impulssignal b . F1 durch Ad dition von F2 und b . F1 herbeigeführt wird, wobei ein Be trag von > 0 sich ergeben muss, um die o. g. Bedingung c) zu erfüllen. 5) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter der Bedingungen fur die Bezugspunkte, z. B. die Höhe der Triggerschwelle TS1, der Proportionalitäts faktor a oder b, unterschiedlich sind, je nachdem ob der je weilige Bezugspunkt für den Beginn oder das Ende der Zeitmes sung massgeblich ist. 6) Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, - mit einer Triggerschaltung (10; 70), an deren Eingang das die Impulse enthaltende Impulssignal Fo liegt und an deren Ausgang ein Zeitabstandssignal Z liegt, das mit dem defi nierten Bezugspunkt (66) des zweiten Impulses endet, - mit einem Taktimpulsgenerator (14), - mit einer Torschaltung (12), deren Steuereingang mit dem Ausgang der Triggerschaltung (10; 70) und deren Eingang mit dem Ausgang des Taktimpulsgenerators (14) verbunden ist, - mit einer Impulszählerschaltung (16), deren Eingang mit dem Ausgang der Torschaltung (12) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Triggerschaltung (10; 70) wie folgt aufgebaut ist: - Schaltmittel (24) zum Herstellen von Nulldurchgangssigna len (52) in Abhängigkeit von den Impulssignalen Fo - erste Verzögerungsmittel (32) zum Herstellen eines um die Zeitspanne t1 gegenüber Fg verzögerten Impulssignals F1 sowie eine Schwellenstufe (26; 28), die beim Oberschrei ten einer Spannungsschwelle (TS1) durch das Impulssignal F1 ein Schwellensignal (54) abgibt. - zweite Verzögerungsmittel (38) zum Herstellen eines um die Zeitspanne t2 gegenüber F1 verzögerten Impulssignals F2, Transformationsmittel (36) zum Herstellen eines mit dem Faktor a multiplizierten Impulssignals a . F1 aus F1 sowie Vergleichsmittel (34) zum Herstellen eines ersten Vergleichssignals (56) aus den Impulssignalen a . F1 und F2 - Verknüpfungsmittel (40; 42; 44; 46; 48) durch die die Flulidurchgangssignale (52), die Schwellensignale (54), die Vergleichssignale (56) und die Erwartungsbereichssignale (EB1, EB2) zur Bildung eines Zeitabstandssignals Z mitein ander verknüpft sind. 7) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass - zusätzlich weitere Transformationsmittel (78) zum Herstel len eines mit dem Faktor b multiplizierten Impulssignals b . F1 aus F1 vorgesehen sind, - weitere Vergleichsmittel (72) zum Herstellen eines zweiten Vergleichssignals (80) aus den Impulssignalen b . F1 und F2 vorgesehen sind, - die Nulldurchgangssignale (52), die Schwellensignale (54) und die ersten sowie zweiten Vergleichssignale (56; 80) durch Verknüpfungsmittel (40; 42; 44; 46; 48) zur Bildung eines Zeitabstandssignal Z miteinander verknüpft sind. 8) Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass - die Schwellensignale (54) und die Vergleichssignale (56; 80) jeweils an Eingänge eines ersten (40) oder eines zweiten (42) Und-Gatters gelegt werden, zusätzlich an Eingängen des ersten (40) und zweiten (42) Und-Gatters erste oder zweite Erwartungsbereichssignale (EB1, EB2) liegen, - die Ausgänge des ersten (40) und zweiten (42) Und-Gatters mit den vorbereitenden Eingängen einer ersten (44) oder ei ner zweiten (46) bistabilen Schaltstufe verbunden sind, - an den Setzeingängen der ersten (44) und zweiten (46) bi stabilen Schaltstufe die Nulldurchgangsimpulse (52) liegen, - der Q-Ausgang der ersten bistabilen Schaltstufe (44) und der l-Ausgang der zweiten bistabilen Schaltstufe (46) über ein weiteres Und-Gatter (48) miteinander verknüpft sind. 9) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass - die Erwartungsbereichssignale (EB1, EB2) eine Umschaltung des Schwellenwertes der Schwellenstufe (26; 28), des Fak tors a und/oder b der Transformationsmittel (36; 78) und/ oder der Polarität der Impulssignale Fo am Eingang der Triggerschaltung (10; 70) bewirken.

Inventors: GEWEKE, WERNER
Applicants: INSTITUT DR. FRIEDRICH FOERSTER PRUEFGERAETEBAU GMBH & CO. KG
Application year: 1985
Main classification: G01S7
IPC codes: G01S7, G01S15