CH401509A - Vorrichtung zur digitalen Wiedergabe eines von einem Ausschlaginstrument angezeigten Messwertes - Google Patents

Description

  Vorrichtung zur digitalen Wiedergabe eines von einem     Ausschlaginstrument     angezeigten     Messwertes       Bei den Anzeigegeräten, die entweder durch ei  nen     Massezeiger    oder durch einen     Lichtstrahl    den  Ausschlag eines     Messgerätes,    welches     grunsätzlich    als  Analoganzeiger für die zu messende Grösse wirkt,  ablesbar machen, sind bekanntlich die Genauigkeiten  von der Grösse des Ausschlags abhängig.

   Will man  im ganzen Bereich eine gleichmässige Genauigkeit  im absoluten Mass erhalten, so verwendet man bevor  zugt die     Digitalanzeige    und zu deren Betrieb     Brücken-          oder    Kompensationsmethoden. Es sind sogenannte       Sägezahn-Verschlüssler    bekannt, die aber nur eine  geminderte Genauigkeit ergeben, ausserdem verlangen  sie einen recht hohen Aufwand.

   Für Genauigkeiten  von 0,5     ö    setzt man gerne Geräte ein, die von einem       Ausschlaginstrument    gemessene Werte digital ver  schlüsseln (sogenannte     Scheiben-Verschlüssler).    Auch  hierbei besteht der Nachteil, dass der Aufwand     zu     hoch ist, denn der Preis eines     Verschlüsslers    - um  einen Vergleich zu geben - macht das Vielfache des  eingebauten     Messwerkes    aus.  



  Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur     Digi-          tal-Wiedergabe    eines von einem     Ausschlagsinstru-          ment    angezeigten     Messwertes    und ist gekennzeichnet  durch Mittel, welche bei Rückführung des Aus  schlagswinkels des Analoganzeigers auf Null eine  den     Messwert        charakterisierende    Anzahl von Impul  sen erzeugen. Die Rückführung des Instrumenten  ausschlags auf Null kann man beispielsweise durch  eine vorübergehende Unterbrechung des     Messkreises     erzielen.

   Es gibt aber auch die Möglichkeit, das       Messsystem    des     Messwerks    mechanisch in die An  fangslage zurückzudrücken.  



  Bei einem     Instrument    mit einem Lichtzeiger oder  einem drehbaren Spiegel kann der Spiegel kamm  artig abgedeckt sein. Die Lichtimpulse, die der Spie  gel durch die Kammlücken sendet, werden dann von    einer Photozelle aufgefangen. Dadurch entstehen bei  jeder     Ausschlagsänderung    des     .Messsystems    Lichtim  pulse auf der Photozelle, die von dieser in Spannungs  impulse umgesetzt werden.  



  Eine Spiegelfläche kann auch an der Skala an  geordnet sein, so dass der Lichtstrahl durch eine vor  gesetzte     Kammblende    auf den Spiegel fällt und von  dort zurückgestrahlt wird. Die Spiegelfläche an der  Skala kann auch von nichtreflektierenden Flächen  unterbrochen sein, so dass sich eine Art Sprossen  spiegel ergibt, der bei     Änderungen    des Ausschlags  winkels des     Messwerkes        Lichtimpulse    erzeugt.  



  Bei Instrumenten mit einem     Massezeiger    ist es  beispielsweise auch möglich, über oder unter der  Skala eine     langgestreckte    Induktionsspule anzuord  nen, in der     vermittels    einer sehr kleinen, am Zeiger  befestigten Spule Spannungsstösse     induziert    werden.       Zwischen    beiden Spulen sorgt dabei eine kaminartige       metallische    Blende dafür, dass jede Zeigerbewegung  in Impulse aufgelöst wird, die dann zur digitalen       Verarbeitung    geeignet sind.

   Die beiden einander be  einflussenden Spulen können auch in einer Rück  kopplungsschaltung angeordnet sein, vorzugsweise bei  hohen Frequenzen, und auf diese Weise Impulse er  zeugen, sobald der Zeiger seine Stellung     ändert.    Die  Digitalzählung beginnt vorzugsweise beim Rücklauf  des Zeigers in die Anfangslage, z. B. nach Drücken  einer Signaltaste.  



  Zur Erläuterung der Erfindung dienen Figuren  als Beispiele.  



       Fig.    1 zeigt die für den zu erläuternden Vorgang  wesentlichen Teile eines     Messwerkes    mit einem Spie  gel.  



  Eine Lichtquelle 1 lenkt über einen Drehspiegel  2, der um die Systemachse 3 des     Messwerkes    dreh  bar ist, seinen     Lichtstrahl    auf eine Skala 4, neben      welcher eine Spiegelfläche 5 mit einer kammartigen  Bedeckung 6 angeordnet ist. Das vom Spiegel 2 auf  den Spiegel 5 gelenkte Licht fällt auf eine Photozelle  7, so dass bei der     Bewegung    des Lichtstrahles Licht  impulse auf die Photozelle 7 auftreffen.  



  Die Verschlüsselung der     Auftreffimpulse    ist be  kannt und braucht nicht dargestellt zu werden. Es  handelt sich jetzt um die in bekannter Weise lösbare  Aufgabe,     die    Stellung des Lichtzeigers 10 auf der  Skala 4 dadurch zur Anzeige zu bringen, dass die  beim Rücklauf des Zeigers zum Nullpunkt der Skala  entstehenden Lichtimpulse digital gezählt werden.  Die Rückführung des Lichtstrahles 10 auf den An  fangspunkt der Skala 4 lässt sich sowohl durch Ab  schaltung des     Messwertes,    der das     Messsystem    2, 3  beeinflusst, als auch durch eine mechanische     Kraft     herbeiführen, die den Spiegel so weit zurückdreht,  dass der Lichtstrahl 10 wieder zum Anfangspunkt der  Skala 4 zurückkehrt.  



  Die Abschaltung des     Messkreises    kann durch ein  Relais bewirkt werden, welches durch Niederdrücken  eines Steuerknopfes. betätigt wird. Diese Unterbre  chung des     Messkreises    ist nur kurzzeitig, weil die  Zeit nicht grösser zu sein braucht als die Rücklauf  zeit des Zeigers von der     Ausschlagstellung    bis in die  Anfangsstellung. Es ist also dadurch möglich, digitale  Anzeigen zu jedem Zeitpunkt, wenn es gewünscht  wird, herbeizuführen, wobei eine nur kurzzeitige Un  terbrechung der analogen Anzeige oder der Registrie  rung bei einem     Registriergerät    entsteht.  



  In     Fig.    2 ist die Anordnung so ausgeführt, dass  anstelle des Spiegels 5 unter der     Messinstrumenten-          skala    4 in     Fig.    1 jetzt eine     sich    längs der Skala  erstreckende Photozelle angeordnet ist. Das Licht  braucht also nicht mehr von einem Skalenspiegel  zum zweiten Male abgelenkt zu werden, um zur  Photozelle zu gelangen, sondern der Lichtstrahl 10  trifft unmittelbar auf die Skala und gleichzeitig auf  die Photozelle.

   Die Photozelle ist aber durch eine  kammartige Blende 16 abgedeckt, so dass beim Aus  schlag oder Zurücklaufen des Lichtzeigers 10 die  Änderung des     Ausschlagwinkels    des     Messsystems    in  Impulse aufgelöst wird-, die in der Photozelle oder  Diode elektrische     Impulse    hervorrufen.  



  In     Fig.    2 ist wiederum 14 die     Messinstrumenten-          skala,    15 ist die Photozelle, 16 ist die kammartige  Blende vor der Photozelle. Die Bezeichnungen von  1, 2, 3 und 10 sind die gleichen wie in     Fig.    1.  



  Bei einem     Messwerk    mit einem     Massezeiger    ist  eine benutzbare Anordnung in     Fig.    3 erläutert. Der       Massezeiger    20 des Anzeigegerätes 21 zeigt auf einer  Skala 24 den augenblicklichen     Messwert    analog an.  Unter der Skala 24 liegt eine     langgestreckte    In  duktionsspule 25, die von einem     kammartig    aus  geschnittenen Blechstreifen 26 überdeckt ist.

   Dieser  Blechstreifen 26 hat zur Folge, dass eine am Zeiger  20 angebrachte äusserst schmale Induktionsspule 27  nur dann induktiv auf die     darunterliegende    Induk  tionsspule 25 einwirken kann, wenn sich die schmale  Spule gerade einer Öffnung in der Blende 26 gegen-    über befindet. Mit dieser einfachen Anordnung er  reicht man ebenfalls, dass die     Ausschlagsgrösse    des  Zeigers 20 zählbar wird, sobald man den Zeiger  von der     Ausschlagsstellung    bis in die Nullstellung  zurückgehen lässt, denn durch die Blende 26 erzeugt  man auf diese Weise Induktionsimpulse, die zur  Steuerung eines     Verschlüsslers    geeignet sind. Nötigen  falls können diese Induktionsimpulse verstärkt wer  den.

   Wenn man die Blende an der Skala nur in einem  Teilbereich des möglichen Zeiger- oder     Lichtstrahl-          ausschlags    mit Unterbrechungen versieht, erfolgt eine  gekürzte Anzeige, weil es genügt, den Ausschlag  z. B. nur bis zum halben Maximalausschlag zurück  fallen zu lassen. Dies empfiehlt sich bei Hauptwert  anzeigern. Der für die digitale Anzeige notwendige       Verschlüssler    zeigt dann nur die Zahlen oberhalb des  unterdrückten Zahlenbereiches an.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Vorrichtung zur digitalen Wiedergabe eines von einem Ausschlaginstrument angezeigten Messwertes, gekennzeichnet durch Mittel, welche bei Rückführung des Ausschlagswinkels des Analoganzeigers auf Null eine den Messwert charakterisierende Anzahl von Impulsen erzeugen. UNTERANSPRüCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Schalter zur vorübergehenden Unterbrechung des Messkreises vorgesehen ist. 2.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, bei einem Instrument mit einem Massezeiger, dadurch gekenn zeichnet, dass der Zeiger (20) mit einer mechanischen Rückführeinrichtung verbunden ist. 3. Vorrichtung nach Patentanspruch, bei einem Instrument mit einem Lichtzeiger, der von einem drehbaren Spiegel ausgeht, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Lichtzeiger abgetasteter zweiter Spiegel (5) kammartig abgedeckt ist. 4. Vorrichtung nach Unteranspruch 3, bei einem Instrument mit einem Lichtzeiger, der von einem drehbaren Spiegel ausgeht, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spiegelfläche (5) im Lichtstrahl des Analog anzeigers durch eine vorgesetzte kammartige Blende (6) den Lichtstrahl aufnimmt und auf eine Photo zelle (7) zurückstrahlt (Fig. 1). 5.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spiegelfläche (5) an der Skala durch Zwischenreihung von nichtreflektieren den Teilflächen wie ein Sprossenspiegel den Licht strahl beim Durchlaufen oder Rücklaufen in Licht impulse umwandelt. 6. Vorrichtung nach Patentanspruch, bei Instru menten mit einem Massezeiger, gekennzeichnet durch eine längs der Skala sich erstreckende Induktions spule (25), in welcher mittels einer am Zeiger (20) befestigten Spule (27) Spannungsstösse induziert wer den, und durch eine zwischen beiden Spulen ange ordnete kammartige metallische Blende (26), wobei die am Zeiger befestigte Spule (27) nicht breiter als ein Zahn der kammartigen Blende (26) ist (Fig. 3). 7.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, bei Instru menten mit einem Massezeiger, gekennzeichnet durch eine längs der Skala sich erstreckende Induktions spule (25), in welcher mittels einer am Zeiger (20) befestigten Spule (27) Spannungsstösse induziert wer den, und- dadurch, dass beide Spulen in einer Rück kopplungsschaltung derart angeordnet ,sind, dass Im pulse erzeugt werden, sobald der Zeiger seine Stellung ändert. B. Vorrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtzeiger (10) des Instru mentes auf eine neben der Skala sich erstreckende Photozelle (15) fällt, die teilweise durch eine kamm artige Blende (16) abgedeckt ist (Fig. 2). 9.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die kammartige Blende öffnun- gen nur in einem Teilbereich der Skala hat.