148830. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés vonalíró műszerek beállási idejének csökkentésére

2 148.830 a súrlódás és/vagy tehetetlenség hatása csökkenjen, ill. megszűnjék. Ha az I. egyénlebben szereplő C (X—x) erőhöz megfelelő nagyságú és előjelű sebességgel és gyorsulással arányos erőket is adunk, akkor rendszerünk úgy fog viselkedni, mintha súrlódása és tehetetlensége megszűnt volna. II. P = C<X-x) + K1

^+m^=K.^+m^. dt dt

2 dt dt

2 Ezt összevonva". III. P WC(X — x) = (K — Ki) -—+(m —mi)—-• dt dt2 A kitéréssel, sebességgel és gyorsulással arányos jelek előállítása nem jelent nehézséget. A K—Ki és m—mi beállításának pontosságától függ, hogy az ideális tehetetlenség- és súrlódásmentesség mennyire közelíthető meg. Egy kellőképpen mereven szerelt rendszer esetén a tehetetlenségi erő a valóságban is arányos a gyorsulással, ezért m—raj tetszőleges pontossággal biztosítható. A súrlódó erő nem pontosan arányos a sebességgel. Indításhoz többleterő szükséges. Ezért a súrlódás hatása ezen a módon csak csökkenthető, de tehetetlenségmentesített rendszerben C növelésével a beállási idő a maradó súrlódás ellenére tetszőlegesen kicsivé tehető. A súrlódó részek rázása az indítási többletsúrlódást gyakorlatilag megszünteti, és a súrlódást általában nemcsak lineáris, hanem általában törtrészére csökkenti. Ennek felhasználása azért előnyös, mert az egész rendszert kisebb erőkre lehet méretezni. A sebességgel és a gyorsulással arányos jelek előállítása akár a kitéréssel arányos jel differenciálásával, akár a sebesség és gyorsulás közvetlen mérésével, akár egyikük mérésével és abból a másiknak differenciálásával, ill. integrálásával történhet. A gondolatmeneten nem változtat, ha a mozgás nem egyenes, hanem pl. körív mentén történik, amikor tömeg helyett tehetetlenségi nyomaték, erő helyett forgató nyomaték, kitérés helyett szög szerepel. A módszer értelemszerűen bármely egy szabadsági fokú rendszerre közvetlenül több szabadsági fokú rendszerre pedig szabadsági fokonként alkalmazható. A szokásos kompenzográfok egy részére az I. egyenlet csak kis hiba, tehát C (X—x) kis értéke esetén érvényes. Nagyobb ugrás esetén a rendszer nem lineáris módon viselkedik, a meghajtás csak lényegesen kisebb P-t képes szolgáltatni, mint amekkora a végikitérés által meghatározott ugrásnak megfelelne. Ezért a szokásos rendszer (az aperiodikus határesetre beállított súrlódással) a beállás kisebb-nagyobb részén egyenletes sebességgel fut. Az adott meghajtó erő esetén a rendszer egyenletét csak az előerősítő elrontásával lehetne linearizálni. A III. egyenlettel jellemezett rendszer matematikailag súrlódás és tehetetlenségmentesített. Ez az egész rendszer viselkedésére igaz, de a mozgó részeken a súrlódó és tehetetlenségi erők a valóságban fellépnek. A rendszer viselkedése tömegre nézve úgy is fogalmazható, hogy a mozgó tömegben tárolt energiát a meghajtó szerkezet figyelembe veszi úgy, hogy a gyorsításnál még nagyobb, a lassításnál pedig ellenkező irányú jelet ad a hibajelhez képest. Ez természetesen a III. egyenlet szerint csak lineáris rendszerre igaz, de analóg hatású rendszer szerkeszthető, ha a hibajelképző, a sebességgel és a gyorsulással arányos jel beadó részek nem vezérlődnek túl, és csak a végfok, ill. meghajtó szerkezet határolt. A nagy sebességű meghajtó szerkezet nagyobb meghajtó teljesítményeket követel. Ezért a meghajtó fokozatok hatásfokával nem érdektelen külön foglalkoznunk. A végfok kialakítása természetesen a meghajtó elemtől függ (mágneses térben elmozgó tekercs, behúzó mágnes, kétfázisú motor stb.), de mindezekben az esetekben legcélszerűbb az impulzusmoduláció alkalmazása. Jó eredményt lehet kapni az egyidejűleg impulzusszélesség és sűrűségmodult rendszerekkel. Elektromechanikus elemként gyakran alkalmaznak kétfázisú motorokat. Nagy gyorsulások . esetén célszerű ezek serleges változatát alkalmazni, mert ezek valamivel rosszabb elektromechanikus hatásfokuk ellenére kisebb meghajtó teljesítményt igényelnek a kisebb tehetetlenség miatt. Ilyen esetekben célszerű az ipari frekvencia (50—60 Hz) helyett lényegesen nagyobb frekvenciát (400— 2000 Hz) alkalmazni és mindkét fázist vezérelni, önmagukban rosszabb mechanikus időállandót adnak, de egyszerű és merev szerkezetük következtében jó eredménnyel használhatók a behúzómágneses és mágneses térben mozgó rendszerek. A nagy sebességű közvetlenül író műszerek alkalmazása előnyös számos olyan alkalmazási területen, ahol eddig kényelmetlenebb és pontatlanabb eljárásokat használtak. Elektroncsövek és félvezető eszközök karakterisztikáit általában nagy sebességgel kell felvenni, ami jelenleg oszeillografálással, az eredmények tárolása fényképezéssel történik. Tömegspektrumok regisztrálásánál gyakran kompenzográfokat használnak, ezek sebességétől függhet a berendezés egyéb részeivel szemben támasztott stabilitásigény. Gyors felvétel esetén gyorsan változó jelenségek is pontosan mérhetők. Analóg számológépeknél előnyt jelent, ha az integrálásokat rövidebb időléptékkel lehet elvégezni. Ezenkívül számtalan alkalmazást lehet felsorolni, ahol a találmányunk szerinti eljárás alkalmazása lényeges előnyökkel jár. Természetesen találmányunk nem szorítkozik a fent felsorolt foganatosítási módokra, ill. kiviteli alakokra, hanem értelemszerűen magábanfoglalja a találmányunk alapgondolata szerint megvalósítható foganatosítási módok és kiviteli alakok összességét. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás gyors beállási idejű vonalíró eszköz készítésére, azzal jellemezve, hogy az írószerkezetet mozgató erőt, ill. forgatónyomatékot egy