DE2239999A1

DE2239999A1 - Mess- oder ueberwachungsanordnung

Info

Publication number: DE2239999A1
Application number: DE2239999A
Authority: DE
Inventors: William Mccall Hogan
Original assignee: Blount and George Inc
Current assignee: Blount and George Inc
Priority date: 1971-09-20
Filing date: 1972-08-14
Publication date: 1973-03-29
Also published as: FR2154095A5; JPS4839068A; NL7210249A; BE787649A; US3790277A; CA952212A; GB1381157A

Description

Meß- oder überwachungsanordnung

Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches System und insbesondere auf eine Meß- oder überwachungsanordnung, bei der ein kohärenter Lichtstrahl automatisch in Abhängigkeit vom Empfang einer elektromagnetischen Welle vorbestimmter Frequenz positioniert wird.

Es ist häufig erforderlich, ein optisches Instrument, etwa ein Teleskop, eine Fernsehkamera, einen Entfernungsmesser, einen Laser o.a. genau in eine richtige Stellung zu bringen. Die bisherigen Entwicklungen für die Ausrichtung derartiger optischer Instrumente auf ein gewünschtes' Ziel erforderten im allgemeinen einen Eingriff von Menschen. Die Betätigung von optischen Instrumenten durch Menschen ist nicht nur teuer, sondern führte gelegentlich auch zu Ungenauigkeiten und Fehlern, insbesondere wenn es sich um ein bewegliches Ziel handelte,

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Insbesondere bei Meßvorgängen ist es bereits bekannt, einen Laserstrahl auf eine Meß-Basislatte oder ein ähnliches Ziel zu richten. Bei einigen Systemen wird an der Laserhalterung eine Bedienungsperson benötigt, um den Laserstrahl kontinuierlich auszurichten, damit er auf die Basislatte fällt. Bei anderen Systemen dreht sich der Laserstrahl dauernd in einer horizontalen Ebene, um periodisch auf eine Basislatte oder ein anderes Meßziel zu fallen. Beispiele für derartige Einrichtungen mit sich kontinuierlich drehendem Laserstrahl sind in den US-Patentschriften 3 3^2 8^5 und 3 ^71 23¹» beschrieben. Sowohl die von Bedienungspersonen auszurichtende als auch die sich kontinuierlich drehende Laserstrahlen verwendenden Systeme haben sich nicht als ausreichend bezüglich Genauigkeit, Bedienungsverfahren und Kosten erwiesen.

Erfindungsgemäß wird daher eine Anordnung vorgeschlagen, bei der ein optisches Instrument automatisch und ohne menschliche Einwirkung auf ein gewünschtes Ziel ausgerichtet wird. Dazu ist das optische Instrument schwenkbar auf einer Halterung befestigt und ein Detektor dient zur Erzeugung von Ausgangssignalen bei Feststellung von vorbestimmten elektromagnetischen Wellen. Zusätzlich sind Einrichtungen vorgesehen, um das optische Instrument in Abhängigkeit von den Auscangssignalen des

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Detektors zu schwenken. Eine Bake erzeugt vorbestimmte elektromagnetische Wellen, so daß das optische Instrument dauernd in fluchtender Lage mit der Bake ist.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält ein automatisches Meß- oder Überwachungssystem ein optisches
Instrument, etwa eine schwenkbar befestigte, Licht emittierende Einrichtung. Ein Nachlaufdetektor ermittelt in einem vorbestimmten Frequenzbereich elektromagnetische Wellen und beeinflußt eine Einrichtung zum Schwenken der Licht emittierenden
Einrichtung auf die Quelle der elektromagnetischen Wellen zu.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält eine Meß- oder Überwachungseinrichtung einen Aufnahmeständer, auf dem ein einen Laser enthaltendes Schwenkgehäuse befestigt ist. Im Gehäuse befindet.sich ein Detektor für Infrarotstrahlung und ein auf das Ausgangssignal dieses Detektors ansprechender Motor zur Schwenkung des Gehäuses. Eine tragbare Bake emittiert Infrarotstrahlung, so daß der Laser dauernd in fluchtender Lage mit der Bake gehalten wird. Wird die Infrarotstrahlung unterbrochen, so wird das Gehäuse kontinuierlich hin- und hergeschwenkt, bis die Infrarotstrahlung wieder festgestellt wird.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein Ausführungsbeispiel zeigenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt etwas vereinfacht eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Meßanordnung.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 1 in verschiedenen, durch Verschwenkung erreichten Stellungen.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch das obere Gehäuse der Anordnung gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht des oberen Gehäuses gemäß Fig. 3<

Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch den oberen Teil des Ständers der Anordnung aus Fig. 1.

Fig. 6 zeigt, teilweise weggebrochen, einen Schnitt entlang der Linie 6-6 aus Fig. 5.

Fig. 7 zeigt in perspektivischer Darstellung die Infrarot-Bake aus Fig. 1.

Fig. 8 zeigt in einem Blockschaltbild die Spannungsversorgung für die Anordnung gemäß Fig. 1.

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Pig. 9 zeigt in einem Blockschaltbild die Steuerschaltung für die erfindungsgemäße Anordnung.

Die in Pig. 1 dargestellte Anordnung enthält eine automatische, optische Meßeinrichtung 10 und eine Infrarot-Bakenanordnung 12. Die Meßeinrichtung 10 weist einen dreibeinigen Ständer 14 zum Aufsetzen der einzelnen Elemente auf. Ein Steuergehäuse 16 · enthält die Steuerschaltung und einen Servomotor zum Schwenken eines Gehäuses 18 für ein optisches Instrument und einen Infrarotdetektor. Dieses Gehäuse ist in einer horizontalen Ebene drehbar auf dem oberen Teil des Gehäuses 16 befestigt. Eine Batterie 20 liefert Energie an eine Versorgungsschaltung 22, um die elektrische Schaltung und den Servomotor im Gehäuse 16 zu betreiben.

Eine Infrarotlicht emittierende Bake 24 ist mit Klemmen o.a. an einer üblichen Basislatte 26 befestigt. Beim Messen wird diese in bekannter Weise von einer Bedienungsperson an verschiedene Stellen gebracht. Die Bake 24 sendet innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereiches elektromagnetische Wellen aus, wobei dieser Frequenzbereich vorzugsweise im Infraroten liegt. Das Infrarotlicht ist in der Zeichnung ganz allgemein als gestrichelte Linie 28 angedeutet und wird von einem Infrarot-Detektor im Gehäuse 18 festgestellt. Dieser Infrarot-Detektor erzeugt die Lage der Bake 24 angebende elektrische Signale

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zur Steuerung des Betriebes des Servomotors im Gehäuse 16, um das Gehäuse 18 in die richtige Lage zu bringen. Das Gehäuse 18 enthält ein optisches Instrument, vorzugsweise eine Quelle für kohärentes Licht, etwa einen Laser, der einen schmalen Lichtstrahl 30 auf die Basislatte 26 lenkt. Somit ergibt sich auf dieser Latte ein kleiner Lichtpunkt 32, der in bekannter Weise die Bestimmung der gewünschten Erhebungshöhe ermöglicht. Man erkennt, daß auch andere optische Instrumente, etwa ein Entfernungsmesser o.a. anstelle eines Lasers oder in Kombination mit diesem im Gehäuse 18 angeordnet werden können.

Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel die Verwendung bei einem Meßvorgang mit einer Basislatte zeigt, ist es klar, daß die Anordnung auch für andere Meßzwecke benutzt werden kann. So läßt sich die Bake 2*1 beispielsweise an der bewegbaren Schaufel einer Erdbewegungsmaschine anbringen, und der Lichtstrahl 30 dient zur Ermittlung an der Maschine und zur Steuerung der Stellung der Schaufel. Ferner kann die Anordnung bei unterschiedlichsten Verfahren zur Ermittlung von Gefälleverläufen o.a. benutzt werden, und die Bezeichnung "messen" und auch "überwachen" werden im weitesten Sinne verstanden.

Pig. 2 zeigt die Betriebsweise der Anordnung, wenn die Bedienungsperson die Basislatte 26 während des Meßvorganges von einer Stellung in eine andere Stellung bewegt. In der Anfangsstellung der Basislatte 26 ist das Gehäuse l8 so ausgerichtet,

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daß der Laserstrahl 30 auf der Latte einen Lichtpunkt 32 erzeugt. Wird die Latte dann von der Bedienungsperson in die Stellung 26' bewegt, so bewegt sich das Gehäuse 18 in die. Lage 18', wodurch der Laserstrahl entlang der .Bahn'30.'. auf die Latte fällt. Bei der Benutzung der erfindungsgemäßen Anordnung wird für übliche Meßvorgänge nur eine einzige Person benötigt, während bisher bei solchen Vorgängen zwei oder drei Personen erforderlich waren. Wie später beschrieben wird, durchläuft das Gehäuse 18 einen vollständigen Suchkreis, wenn sich die Bedienungsperson oder irgendein anderer Körper versehentlich zwischen das Gehäuse 18 und die Bake 2¹I bewegt, wodurch dann wieder eine Einstellung auf den von der Bake 2k ausgesendeten Infrarot-Lichtstrahl erfolgt.

Der in Fig. 3 dargestellte Längsschnitt durch das Gehäuse 18 zeigt eine in diesem vorgesehene Kammer hO mit einer Anzahl von Karten mit gedruckten Schaltungen (nicht gezeigt), die die elektrischen Steuerfunktionen für die Anordnung ausführen. Ein Paar im Abstand voneinander angeordneter Infrarot-Detektoren k2 ist an der Vorderseite der Kammer kO befestigt, um das durch das im vorderen Teil des Gehäuses 18 befestigte Linsensystem 44 fallende Infrarotlicht aufzunehmen. Im hinteren Teil-des Gehäuses 18 befindet sich ein Netzgerät 46, das eine Spannungsumwandlung für den Betrieb des Lasers ermöglicht. Im Gehäuse befindet sich zusammen mit einem Entladungsrohr 50 ein Laser

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der aus einem der erhältlichen Lasersysteme bestehen kann. Dieser Laser leitet einen kohärenten Lichtstrahl durch einen optischen Kompensator 52, der eine konstante Höhe der Sichtlinie für die Anordnung aufrechterhält. Der Laserstrahl wird dann durch eine Blaseneinrichtung 5^ und durch ein Linsensystem 56 geführt. Fig. 1 zeigt die Lage von Linsensystem M für den Infrarot-Detektor und von Linsensystem 56 für den Laser zueinander.

Der in Fig. 5 dargestellte Längsschnitt durch das Gehäuse 16 zeigt ein Übergangsstück 60, das in der vorstehend gezeigten Weise das Gehäuse 18 trägt und mit dem oberen Ende einer Welle 62 verschraubt ist. Ein Paar Kontermuttern 6Ί ermöglichen die vertikale Verstellung des Gehäuses 18. Eine hohle Welle 66 ist über die Kontermuttern 64 und die Welle 62 starr mit dem Übergangsstück 60 verbunden, um eine Drehung des Gehäuses 18 zu ermöglichen. Sie ist in Lagern 68 und 70 gehaltert. Ein leitender Ring 72 ist zur Berührung mit einer Kommutatoranordnung 7'* auf der Welle 66 befestigt. Die Anordnung 7^ wird von einem Bürstenblock 76 gehalten, über Leitungen 78 werden einem Servomotor 80 elektrische Steuersignale zugeführt, über nicht gezeigte Drähte, die sich in der Welle 66 befinden und an den Ring 72 angeschlossen sind, gelangen Steuersignale zum Gehäuse 18. Die Steuersignale werden in der zu beschreibenden Weise von einer Detektorschaltung für Infrarotlicht erzeugt. Bei Betätigung

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des Servomotors 18 wird eine Ausgangswelle gedreht, die mit einem Schneckenrad 82 verbunden ist, das mit einem Stirnrad 84 kämmt. Die Drehung des Zahnrades 84 bewirkt eine Drehung der Welle 66, wodurch das Gehäuse 18 gedreht und der Laserstrahl ausgerichtet wird. Das Gehäuse 16 ist an einem Drehgelenk 90 in einer Grundplatte 92 befestigt, die mit einem Dreibein verbunden ist. Nivellierschrauben 9'· ermöglichen eine Ausrichtung des optischen Instrumentes vor der Benutzung.

In Fig. 6 ist ein Schnitt entlang der Linie 6-^6 aus Fig. 5 dargestellt, wobei die Welle 66 sich nach oben vom Gehäuse 16 erstreckt. Eine Libelle 96 dient zur optischen Ausrichtung des Gehäuses 18 mittels der Nivellierschrauben 9'I. Das Gehäuse 16 ist weggeschnitten, um aen Servomotor 18 mit dem Schneckenrad 82 zu zeigen, das mit dem Stirnrad 84 zur Drehung der Welle 66 kämmt. Das Ende der Ausgangswelle des Servomotors 80 ist in einem Lager 98 gehaltert.

Fig. 7 zeigt in perspektivischer Darstellung die Infrarotlicht abstrahlende Bake 24. Ein Schalter 100 dient zum Ein- und Ausschalten, um Leistungsverluste zu verhindern. In der Bake 24 sind nicht gezeigte Batterien vorgesehen, die drei Infrarotlicht emittierende Dioden 102 speisen, welche in den Quadranten eines oberen Gehäuses 104 befestigt sind. Die Erregung der Dioden 102 bewirkt die Abgabe von Infrarotlicht von der Bake

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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt die Energie des Infrarotlichts in einem Bereich von 9-000 8, der sich als vorteilhaft erwiesen hat. Das Infrarotlicht wird in einem verhältnismäßig engen, kegelförmigen Strahl abgegeben, damit eine hohe Genauigkeit beim Betrieb des entfernten Infrarot-Detektors erreicht wird. Die Bake 2¹I kann mittels Klemmen, Spannbändern o.a. an der Basislatte 26 befestigt nein.

Fig. 8 zeigt in einem Blockschaltbild die Spannungsversorgung 22 für die auf dem Dreibein befestigte Anordnung gemäß Fig. 1. Die Energie stammt von einer üblichen Autobatterie und wird einem Spannungswandler 110 zugeführt, um eine Vielzahl von Gleichspannungen zu erzeugen. Ein Schalter 112 dient zun Einschalten der Anordnung, wobei eine Überwachung»lampe im eingeschalteten Zustand Licht abstrahlt. Eine Regelschaltung H¹I in integrierter Bauweise befindet sich in der Meßkammer '10 und bewirkt eine Spannungsregelung für eine der Ausgangsspannungen des Wandlers 110. Die Ausgangsspannung der Regelschaltung 13¹I wird zur Entfernung von Rauschen o.a. über ein RC-Filter 116 geleitet. Die übrigen Spannungen vom Wandler 110 werden der Meßröhre und der Verstärkerschaltung zugeführt.

Fig. 9 zeigt in einem Blockschaltbild die Baken-Detektor- und Servoanordnungen. Die Bakenschaltung 120 enthält einen 2 MH-,-Kristalloszillator 122, der eine Bezugsfrequenz für eine Teiler schaltung 12¹I liefert. Diese Toilorschaltung enthält ein Γ.-i'u*

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Standard-Dekadenteiler, um das Ausgangssignal des Oszillators 122 durch 100 zu teilen. Das Ausgangsignal des Teilers wird . einem Verstärker 126 zugeführt, der die drei Dioden 102 zur Abgabe von Infrarotlicht speist. Die Speisespannung fur die Bakenschaltung stammt von Batterien I30. Ein Ein- und Aus-Schalter 132 verhindert Spannungsverluste durch Dauerbetrieb. In einigen Fällen kann es erwünscht sein,, eine Schaltung zur Herauftransformierung der Ausgangsspannung der Batterien I30 vorzusehen.

Wird die Bake eingeschaltet, so wird eine Anzeigelampe aktiviert. Es ist klar, daß irgendeine Infrarot licht in einem entsprechenden Bereich und von entsprechender Meßbarkeit emittierende Quelle verwendet werden kann. So wurden an einem Ausführungsbeispiel 3 Dioden No. TK27 der Firma Texan Instruments Incorporated benutzt. Jede dieser Dioden lieferte bei einer Wellenlänge von etwa 933 mn Strahlung in einen Bereich von etwa 135°. Die Dioden überstrichen einen wirksamen Bereich bis zu etwa 2^0 m. Durch die Benutzung von drei Dioden wird ein wirksamer Betrieb möglich, seilst wenn die Basislatte 26 während der Benutzung in 'verschiedene Richtungen um l.\vo Längsac \r..-e gedreht wird.

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Das Infrarotsignal von der Bake gelangt, wie vorstehend beschrieben, durch das Linsensystem 44, das in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine konventionelle bikonvexe Linse zur Fokussierung der Infrarotsignale enthält. Diese Signale gelangen dann durch einen optischen Bandpaß I¹IO, der nur Infrarotsignale mit einer Wellenlänge von 900 nm oder mehr durchläßt, um das sichtbare Licht auszufiltern. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wurde ein IRTRAN-Filter benutzt. Die gefilterten Infrarotsignale werden danach in der vorstehend beschriebenen Weise einem Paar Detektoren 42a und 42b zugeführt.

Die Detektoren können beispielsweise Pin-Spot-2D-Detektoren der Firma United Detector Technology Company enthalten, Vielehe zwei angepaßte Silizium-Detektorelemente aufweisen, die einen Abstand von etwa 0,127 mm haben. Der Ausgang des Detektors 42a wird als linker Kanal bezeichnet und ist an einen Feldeffekttransistor-Impedanzwandler 142 angeschlossen, während der Ausgang des Detektors 42b als rechter Kanal bezeichnet wird und mit einem Feldeffekttransistor-Impedanzwandler 144 verbunden ist. Die Wandler 142 und 144 enthalten Feldeffekttransistoren, die in Emitterfolgerschaltung angeordnet sind, um eine hohe Impedanz für die Detektoren zu erreichen. Die sich ergebenden 20 kHz-Signale von den Wandlern werden über rauscharme Hochpaß-Verstärker 146 und 148 geleitet, die übliche integrierte Schaltungen enthalten, um niederfrequentes Rauschen auszufiltern.

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Die Verstärker enthalten kleine Kopplungskondensatoren zwischen den Ausgängen der Wandler 142 und 144 und den Eingängen der Verstärker.

Die Ausgangssignale der Verstärker 146 und 148 werden jeweils in Mischschaltungen 150 und 152 mit einem 20,02 kHz-Signal gemischt, das von einem Kristalloszillator 154 und einem χ 100-Teiler I56 geliefert wird. Die Mischschaltungen 15Ο und 152 enthalten zwei Produkt-Transistorschaltungen zur Erzeugung von Ausgangssignalen um die Mittenfrequenz 20 Hz. Die Signale werden jeweils über aktive Bandpässe I60 und I62 geleitet, um das Rauschen infolge des Mischvorganges auszufiltern. Die Filter enthalten zweifache, integrierte Schaltungen, die auf etwa 20 Hz abgestimmt sind. Die 20 Hz-Ausgangssignale von den Filtern 160 und 162 werden beide einer Summierverstärkungs- und 45 Verzögerungsschaltung 164 zugeführt, die ein Funktionsverstärker ist, der die Ausgangssignale des linken und des rechten Kanals summiert und außerdem eine kapazitive Rückkoppelung enthält, um eine Nacheilung des summierten Signals von 45 zu erreichen.

Das summierte Ausgangssignal wird einem Detektor I66 (zero crossing detector) zugeführt, der das Ausgangssignal in eine Rechteckwolle umwandelt. Der Detektor 166 enthält einen übersteuerten Verstärker, der von einer Spannung einer Empfind-

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lichkeitseinstellschaltung l68 gesteuert wird. Das Ausgangssignal des Detektors 166 gelangt über eine 15 Sekunden-Verzögerungsschaltung 170 an einen Verstärker 172. Die Verzögerungsschaltung 170 enthält einen Gleichrichter und eine RC-Schaltung, die zum Transistorverstärker 172 hin entladen wird. Die Verzögerung soll verhindern, daß die Anordnung bei nur sehr kurzzeitiger Unterbrechung des Infrarotlichtes von der Bake in den Suchbetrieb umschaltet. Das Ausgangssignal des Verstärkers 172 gelangt dann an eine Relaisschaltung 17¹J, die die Umschaltung der Schaltung auf "Such"- oder "Signale-Betrieb steuert. Diese Relaisschaltung ist über einen von Hand und auch automatisch arbeitenden Stellschalter I76 mit dem Servoverstärker I78 verbindbar, der den Servomotor 80 betätigt. Eine von Hand zu betätigende Einstellschaltung l82 enthält ein Potentiometer, das eine Steuerung der Lage des Laserstrahls in der zu beschreibenden Weise von Hand ermöglicht.

Die Ausgangssignale des linken und des rechten Kanals von den Filtern I60 und l62 werden außerdem einem Differenzverstärker 190 zugeführt, der ein Signal mit einer von der Differenz der Amplitude der von den Detektoren ^2a und *J2b festgestellten Signalen abhängigen Polarität erzeugt. Dieser Differenzverstärker wird von einem Kanalamplitudenabgleich 192 und einer Gleiohspannungsmittelung 193 gesteuert, wodurch eine Einstellung des Ausgnngssignals dos Verstärkers 190 auf null möglich ist,

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wenn beide Detektoren gleiche Signale feststellen. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 190 gelangt an einen Abtast- und Kohärenzdetektor 19¹I, der einen als Schalter arbeitenden Feldeffekttransistor enthält,. Der Ausgang dieser Schaltung ist kapazitiv geerdet, um als Abtast- und Halteschaltung zu dienen. Der Detektor 19^ liefert eine Glättung des Differenzsignals und sein Ausgangssignal wird einem Voreil-Verzögerungsfilter 196 zugeführt.

Das Ausgangssignal des Detektors l60 wird außerdem über einen Pegelwandler I98. einer Differenzierschaltung 200 zugeführt. Der Pegelwandler,198 erhöht die Gleichspannung auf den gewünschten Wert. Das Ausgangssignal der Differenzierschaltung 200 wird dem Abtast-Kohärenzdetektor .19¹J zugeführt. Die. Verzögerung um ¹JS durch die Verzögerungsschaltung 164 und die Differenzierschaltung. 200 dienen zur Verringerung der Abtastperiode des Detektors 19*J auf eine geeignete Zeitspanne. Das Ausgangssignal des Verstärkers 172 gelangt außerdem.an einen Pegelwandler 202, um eine Entladungsschaltung 204 zu betreiben, deren Ausgangssignal dem Filter 196 zugeführt wird. Die Schaltung 204 verhindert den Aufbau von Streuladungen in der Schaltung während des Suchbetriebes, so daß die Anordnung nur dann arbeitet, wenn ein zulässiges Signal empfangen wird. .

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Das Ausgangssignal des Filters 196 gelangt über einen Pufferverstärker 208 an den Schalter 176. Der Ansprechbereich des Servoverstärkers 178 kann durch eine Bereichseinstellung gesteuert werden, um für den Servomotor einen Ausgleich bei verschiedenen Bakenbereichen herbeizuführen.

Die Relaisschaltung 174 bestimmt, ob sich die Anordnung im "Such"- oder "Signal"-Betrieb befindet. Wird der Schalter auf automatisch geschaltet und der Betrieb der Anordnung begonnen, so liefert die Relaisschaltung IJk über den Schalter 176 eine Bezugsspannung an den Servoverstärker 178. Diese Bezugsspannung wird von einem nicht dargestellten Potentiometer abgeleitet und dient als Bezugssuchspannung zum Betrieb des Servomotors für die dauernde Drehung des Gehäuses 18 im Suchbetrieb. Wenn die Anordnung einen zulässigen Infrarotstrahl von der Bake feststellt, so wird vom Detektor 194 ein Fehlersignal erzeugt, und die Relaisschaltung 174 schaltet die Anordnung um, so daß der Servoverstärker 178 das Fehlersignal für die automatische Ansteuerung des Zieles erhält. Die Entladungsschaltung 204 wird zu diesem Zeitpunkt abgeschaltet, so daß das Fehlersignal über das Voreil-Verzögerungsfilter 196 geleitet werden kann, um den Servomotor zu aktivieren. Ist der Schalter I76 auf Handbetrieb geschaltet, so kann das von Hand zu betätigende Potentiometer 182 so eingestellt werden, daß das Gehäuse 18 in die gewünschte Stellung

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gelangt. Befindet sich der Schalter 176 in der Stellung für Handbetätigung, so werden alle anderen Teile der Anordnung von der Servomotoranordnung abgetrennt.

Man erkennt, daß durch die Erfindung eine optische Meß- oder Überwachungsanordnung geschaffen wurde, die ein optisches Instrument dauernd und automatisch in fluchtender Stellung mit einem Infrarotlicht abgebenden Ziel hält. Vorzugsweise werden dabei Pestkörperschaltungen verwendet, um einen einfachen Betrieb und eine einfache Wartung unter Beibehaltung einer dauerhaften, genauen Betriebsweise zu ermöglichen. Erfolgt die Verwendung in einer Meßanordnung, so können dadurch Bedienungspersonen überflüssig werden, während ein besonders genauer Betrieb ermöglicht wird. Wird das Infrarotsignal von der Bake unterbrochen, so gelangt die Anordnung in einen Suchzustand und durchläuft diesen dauernd, bis die Bake wieder festgestellt wird. Eine Verzögerungsschaltung in der Anordnung bewirkt, das kurze Unterbrechungen des Infrarotsignals keine Umschaltung in den Suchzustand zur Folge haben.

.Obwohl die Erfindung vorstehend anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben wurde, ist es klar, daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich üind, die alle unter die Erfindung fallen. ·

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Claims

Ansprüche

ι. Meß- oder Überwachungsanordnung, gekennzeichnet durch eine schwenkbar befestigte, Licht emittierende Einrichtung, durch einen Nachlaufdetektor zur Ermittlung elektromagnetischer Wellen innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereiches und durch eine Antriebseinrichtung zum Verschwenken der Licht emittierenden Einrichtung auf die Quelle der elektromagnetischen Wellen in Abhängigkeit vom Nachlaufdetektor.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Bake zur Abgabe von elektromagnetischen Wellen innerhalb des vorbestimmten Frequenzbereiches.

3· Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht emittierende Einrichtung einen Laser enthält.

'I. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Nachlaufdetcktor ein Paar Infrarot-Detektoren, eine Schaltung zur Bestimmung der Differenz der von den Detektoren empfangenen Signalamplituden und eine Signal· einrichtung zur Erzeugung eines Fchlersignals in Abhängigkeit von der Differenz enthält.

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. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung einen in Abhängigkeit vom Fehlersignal arbeitenden Motor enthält.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetischen Wellen im Infrarotspektrum liegen.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht emittierende Einrichtung Teil eines optischen Instrumentes ist, das schwenkbar auf einer Halterung befestigt ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Licht emittierende Einrichtung und eventuell das optische Instrument in einer horizontalen Ebene drehbar ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Licht emittierende Einrichtung in einem Gehäuse untergebracht ist, in dem sich auch der Nachlaufdetektor befindet.'

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ip. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 9> dadurch gekennzeichnet, daß die Bake an einer Basislatte befestigbar ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche ^ bis 10, gekennzeichnet durch eine Summierschaltung für die Amplituden der Signale von den Infrarotdetektoren, durch eine Subtrahierschaltung für die Amplituden dieser Signale, durch eine Differenzierschaltung für die summierten Signale und durch eine Ansprecheinrichtung für das differenzierte und das subtrahierte Signal, um ein die Stellung der Bake anzeigendes Fehlersignal zu erzeugen.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Ermittlung des Fehlens des von dem Nachlaufdetektor aufzunehmenden Infrarotsignals und durch eine Einrichtung zur kontinuierlichen Drehung des Gehäuses in Abhängigkeit von dem Fehlen des Infrarotsignals, bis dieses wieder ermittelt wird.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche H bis 12, gekennzeichnet durch eine Anordnung zur Erzeugung einer Standardfrequenz, durch eine Mischanordnung zum Mischen der Standardfrequerr,; mit dem Ausgangssignal des Nachlaufdetcktors und durch Filter für das Ausgangssignal der Mischanordnung.

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. Meß- oder überwachungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß elektromagnetische Wellen einer vorbestimmten Frequenz abgestrahlt und empfangen werden, daß die Richtung der Abstrahlung anzeigende elektrische Signale erzeugt werden und daß die Visierlinie eines optischen Instrumentes in Abhängigkeit von den elektrischen Signalen bewegt wird.

15· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Laserstrahl in Abhängigkeit von den elektrischen Signalen bewegt wird.

l6. Verfahren nach Anspruch l'i oder 15 > dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen an zwei im Abstand voneinander befindlichen Stellen empfangen v/erden, daß ein der Amplitudendifferenz der Wellen entsprechendes Fehlersignal erzeugt wird und daß mit dem Fehlersignal ein Motor zur Bewegung der Visierlinie des optischen Instrumentes betätigt'wird.

17» Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der fehlende Empfang der'elektromagnetischen WeJIe ermittelt und die Visierlinie kontinuierlich bewegt wird, bis die elektromagnetische Welle empfangen wird

18. Verfahren nach einem der Ansprüche l'l bis 17, dadurch gekeiiMZ'.är.hijtit, daß al» elektromagnet i :;che Wellen Infrarotstrahlung verwendet wird.

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19· Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die an im Abstand voneinander befindlichen Stellen ermittelten Signale summiert werden, daß diese Signale subtrahiert werden, daß das Summensignal differenziert wird und daß das differenzierte Signal und das subtrahierte Signal zur Erzeugung des Fehlersignals abgefragt werden.

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