CH473381A - Device for determining and displaying a digital measured value - Google Patents

Device for determining and displaying a digital measured value

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CH473381A
CH473381A CH1673666A CH1673666A CH473381A CH 473381 A CH473381 A CH 473381A CH 1673666 A CH1673666 A CH 1673666A CH 1673666 A CH1673666 A CH 1673666A CH 473381 A CH473381 A CH 473381A
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CH
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counting
measured value
partial
matrix
values
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Application number
CH1673666A
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German (de)
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Hossmann Marcel
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Siemens Ag Albis
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    • G06F7/02Comparing digital values
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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Description

  

  Einrichtung     zur    Bestimmung und Anzeige eines digitalen     Messwertes       1  Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestim  mung und Anzeige eines digitalen     Messwertes,    der aus  wenigstens zweistelligen     Teilmesswerten    zusammenge  setzt ist, die aus mindestens einer Grob- und Feinteil  messung hervorgehen.  



  Zur     Bestimmung    einer physikalischen Grösse mit  sehr grosser Genauigkeit werden oft     Messmethoden    ver  wendet, die lediglich     Teilmesswerte    liefern. Der     Ge-          samtmesswert    muss dann aus diesen     Teilmesswerten    ge  wonnen werden.  



  Eine solche     Messmethode    besteht darin, dass fest  gestellt wird, wie oft eine bestimmte grösste Masseinheit  im zu messenden Wert enthalten ist, wie oft eine klei  nere Masseinheit im verbleibenden Rest enthalten ist,  wie oft eine nochmals kleinere, bestimmte Masseinheit  im nunmehr verbleibenden Rest enthalten ist usw. Wer  den nun bei jeder Teilmessung zusätzliche Ziffernstellen  als Dezimalbrüche ermittelt, die bei der Bestimmung des  Restes keine Berücksichtigung finden, so ergeben sich  überlappende     Teilmesswerte.    Naturgemäss sind die dop  pelt ermittelten Stellenwerte der feineren Teilmessung  genauer als diejenigen der     gröberen.     



  Es ist eine Einrichtung bekannt, die aus den ermit  telten     Teilmesswerten    den     Gesamtmesswert    bestimmt und  anzeigt, wobei jeweils die doppelt ermittelten Stellen  werte der gröberen Teilmessung korrigiert werden. Die  Korrektur wird folgendermassen bewerkstelligt: Es sind  Mittel vorhanden, die eine Differenz zwischen doppelt  ermittelten Stellenwerten derart korrigieren, dass der in  der gröberen Messung ermittelte Stellenwert mit der  kleinstmöglichen Anzahl digitaler Schritte auf den Wert  der feineren Messung gebracht wird. Durch Stellenwert  übertrager werden bei     Übergängen    über die Ziffer Null  die     nächstgröberen    Stellen nachgestellt.

   Für die Anzeige  ist einer der doppelt ermittelten Stellenwerte, die nun  mehr auf den gleichen Wert korrigiert sind, abgedeckt,  um nicht doppelt abgelesen zu werden.  



  Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht  darin, eine     Einrichtung    zur Bestimmung und Anzeige  eines     digitalem        Messwertes    zu schaffen, der aus wenigstens    zweistelligen     Teilmesswerten    zusammengesetzt ist, die  aus mindestens einer Grob- und     Feinteilmessung    hervor  gehen.

   Die erfindungsgemässe Einrichtung ist dadurch  gekennzeichnet, dass die paarweise zu vergleichenden  Zählstufen mit einer Matrix in Verbindung stehen, von  welchen Zählstufen die eine Zählstufe die Spalten und  die andere Zählstufe die Zeilen der Matrix mit Spannun  gen ansteuert und so eine Spalte bzw.

   eine Zeile durch  den eingezählten Wert der Zählstufe auszeichnen, dass an  den Koppelpunkten der Matrix, bei denen die Differenz  der zugeordneten Zählwerte, absolut genommen, gleich  oder grösser als sechs     ist,    die Zeilen und Spalten mit lo  gischen Gattern verbunden sind und dem Vorzeichen  der genannten Differenz entsprechend zwei verschiedene  Gruppen bilden, dass ferner die Ausgänge der logischen  Gatter gruppenweise auf je ein ODER-Gatter geführt  und die ODER-Gatter mit     Einzählanschlüssen    der Zähl  stufe für die zweitkleinsten Einheiten des gröberen Teil  messwertes verbunden sind, in der Weise, dass das  ODER-Gatter der     Gruppe,    welche bei einer Differenz  anspricht,

   die eine Korrektur im Sinne einer Vergrösse  rung des     Teilmesswertes    bewirkt, mit dem     Einzähl-          anschluss    für Vorwärtszählung und das ODER-Gatter  der anderen Gruppe mit dem     Einzählanschluss    für       Rückwärtszählung    verbunden ist.  



  Die erfindungsgemässe Einrichtung hat den Vorteil,  dass der Stellenwert der zweitkleinsten Einheit des grö  beren     Teilmesswertes    korrigiert werden kann, ohne dass  vorerst der doppelt ermittelte Stellenwert zur überein  stimmung gebracht werden muss, der ohnehin nicht zur  Anzeige gelangt. Es ergibt sich daraus eine Vereinfa  chung der Mittel zur Korrektur des gröberen     Teilmess-          wertes.     



  Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei der Ver  wendung der erfindungsgemässen Einrichtung der Kor  rekturvorgang unmittelbar an die Einzählung anschlie  ssen kann, so dass der angezeigte     Messwert    endgültig ist  und nicht nachträglich noch Korrekturen erhält.  



  An Hand der Zeichnung wird die Erfindung an zwei  Ausführungsbeispielen erläutert:     Fig.    1 zeigt ein logi-      sches Schema.     Fig.    2 zeigt eine Einrichtung, die einen       Messwert    aus zwei     Teilmesswerten    zusammensetzt und  anzeigt.     Fig.3    zeigt eine Schaltung der Matrix.     Fig.4     zeigt eine weitere Schaltung der Matrix.

       Fig.    5 zeigt eine  Einrichtung     zur    Bestimmung und Anzeige     eines        Mess-          wertes,    bei der die     Teilmesswertspeicher    aus elektro  mechanischen Zählwerken bestehen, in die die     Teihmess-          werte    über elektronische Zwischenspeicher     eingezählt     werden. In     Fig.    6 ist der vom vorhergehenden Ausfüh  rungsbeispiel abweichende Teil der Schaltung aufge  zeichnet, wobei     als    Speicherelemente anstatt der Stufen  schalter eine     Hilfszählstufe    verwendet wird.  



  Die Einrichtung enthält eine Matrix, die entspre  chend dem logischen Schema gemäss     Fig.    1 aufgebaut  ist und die entscheidet, bei welchen Kombinationen der  doppelt ermittelten Stellenwerte eine Korrektur des grö  beren     Teilmesswertes    vorgenommen werden soll.  



  In der     Fig.    1 stellen die Ziffern unter a diejenigen  des gröberen     Teilmesswertes    und die Ziffern bei b die  jenigen des feineren     Teilmesswertes    dar.  



  Von hundert Kombinationsmöglichkeiten verlangen  deren achtzig keine Korrektur. Bei zehn Kombinationen  soll eine Korrektur in positivem Sinne vorgenommen  werden, bei zehn anderen in negativem Sinne. Aus dem  logischen Schema kann abgeleitet werden, dass bei Zif  fernkombinationen, bei denen die Subtraktion der Ziffer  des gröberen     Teilmesswertes    vom feineren     Teilmesswert     einen Wert ergibt, der gleich oder positiver als sechs ist,  eine Korrektur in positivem Sinne verlangt wird. Ergibt  sich dagegen ein Wert von gleich oder negativer als  minus sechs, so ist eine Korrektur in negativem Sinne  notwendig.

   Bei einer Korrektur in positivem bzw. nega  tivem Sinne wird der Stellenwert der zweitkleinsten Ein  heit des     gröberen        Teilmesswertes    um eine Einheit erhöht  bzw. vermindert.  



  In     Fig.    2 sind zwei     Teilmesswertspeicher    dargestellt,  die aus je drei dekadischen Zählstufen 1, 2, 3 bzw. 4, 5,  6 bestehen. Diese Zählstufen können irgendeine be  kannte Form von Impulszählern aufweisen. Sie können  also aus rein elektronischen Schaltungen oder aus elek  tromechanischen Zählwerken bestehen, die für direkte       Ablesung    geeignet sind. Die beiden Zählstufen 1 und 2  des gröberen     Teihnesswertspeichers    sind für Vor- und       Rückwärtszählung    geeignet. Die dem gröberen Teil  messwert proportionale Anzahl     Messimpulse    wird über  den Anschluss 8 auf den Eingang V für Vorwärtszählung  der Zählstufe 3 gegeben.

   Die dem feineren     Teilmesswert          proportionale    Anzahl     Messimpulse    gelangt über den An  schluss 9 auf den Eingang V für     Vorwärtszählung    der       Zählsufe    6. Bei jedem zehnten Eingangsimpuls wird vom  Ausgang E einer solchen Zählstufe 3 bzw. 6 ein Impuls  an den Eingang V der nächsten Zählstufe 2 bzw. 5 ge  liefert. Diese Zählstufe gibt wiederum für jeden zehnten  Eingangsimpuls einen Impuls über den Ausgang E an die  folgende     Zählstufe    1 bzw. 4 ab.

   In der erstgenannten  Zählstufe 3     bzw.    6 werden demnach die Einer, in der  nächsten Zählstufe 2 bzw. 5 die Zehner und in der fol  genden Zählstufe 1     bzw.    4 die Hunderter gespeichert.  Werden dagegen Impulse an den Eingang R     für    Rück  wärtszählung einer Zählstufe 1 oder 2 gegeben, so wird  deren gespeicherter Wert mit jedem Impuls um eine  Einheit vermindert. Wird dabei der Wert Null in dieser  Richtung unterschritten, so erscheint beim     übergang     von Null auf Neun ein Impuls am Ausgang U.

   Der Aus  gang U der     Zehner-Zählstufe    2 ist     mit    dem     Eingang    R  für     Rückwärtszählung    der     Hunderter-Zählstufe    1 des  selben     Teihnesswertspeichers    verbunden.    Die Stellenüberträge von der     Zählstufe    2 zur Zähl  stufe 1 werden also in positiver     und    negativer Richtung  vorgenommen. Die Stellenüberträge im feineren Teil  messwertspeicher und von der Zählstufe 3 auf 2 sind nur  in positiver     Richtung    vorgesehen.  



  Die zu vergleichenden Einer- und Hunderterzähl  stufen 3 bzw. 4 sind mit Ausgängen versehen, wovon  jeder einem     Zählwert    zugeordnet ist. Entsprechend dem  eingezählten Wert ist der zugeordnete Anschluss mit  einer Spannung     beaufschlagt.    Die beiden Zählstufen 3  und 4 stehen mit     einer    als Vergleichsmittel dienenden  Matrix 7 in Verbindung. Dabei sind die Ausgänge der  einen Zählstufe 3 mit den Spalteneingängen GO und G9  und die Ausgänge der     Zählsufe    4 mit den Zeilenein  gängen     F0    bis F9 verbunden.  



  Eine Ausführungsform der Matrix 7 ist in     Fig.    3       dargestellt.    An den Koppelpunkten gemäss dem logi  schen Schema     Fig.    1 sind die Zeilen und Spalten mit       UND-Gattern    verbunden. Die Ausgänge der einen  Gruppe von UND-Gattern     U1    bis U10, die eine Korrek  tur in positivem Sinne auslösen soll, sind in     einem    ersten  gemeinsamen ODER-Gatter<B>01</B> zusammengefasst. Die       Ausgänge    der UND-Gatter U11 bis U20 der anderen  Gruppe sind mit einem gemeinsamen zweiten     ODER-          Gatter    02 verbunden.

   Der Ausgang Al des ersten  ODER-Gatters<B>01</B> ist mit dem Eingang V für Vor  wärtszählung der     Zehner-Zählstufe    2 verbunden. Der  Ausgang A2 des zweiten ODER-Gatters 02 führt auf  den Eingang R für     Rückwärtszählung    derselben Zähl  stufe 2.  



  Eine weitere     Ausführungsform    der Matrix 7 ist in       Fig.    4 dargestellt. Diese unterscheidet sich von der erst  beschriebenen dadurch, dass jeweils alle Spalten, die mit  derselben Zeile verkoppelt sind, vorerst in einem     ODER-          Gatter    03 bzw. 04 bzw. 05 bzw. 06 bzw. 07 bzw. 08       zusammengefasst    sind. Der Ausgang dieses     ODER-Gat-          ters    führt dann auf ein UND-Gatter U21 bzw. U22  bzw. U23 bzw. U24 bzw. U25 bzw. U26 bzw. U27  bzw. U28, das     mit    derselben Zeile verbunden ist. Die  UND-Gatter U21 bis U24 der einen Gruppe sind über  ein gemeinsames ODER-Gatter<B>01</B> auf den Ausgang  A1 geführt.

   Die UND-Gatter U25 bis U28 sind über  ein gemeinsames ODER-Gatter 02 auf den Ausgang  A2 geführt. Es ergibt sich bei dieser zweiten Ausfüh  rungsform eine     Einsparung    von logischen Schaltelemen  ten. Funktionsmässig sind beide Ausführungsformen  identisch.  



  Die Ermittlung und Anzeige eines     Messwertes,    der  aus     zwei        Teilmesswerten    gewonnen werden soll, spielt  sich nun folgendermassen ab:  Es sei vorausgesetzt, dass die zwei sich überlappen  den Grob- und     Feinteihnesswerte    bereits bestimmt und  in die entsprechenden     Teihnesswertspeicher    eingezählt  sind.

   Mittels der Matrix 7 wird nun festgestellt, ob eine  Korrektur der     Zehnerzählstufe    2 des gröberen Teil  messwertes notwendig ist.     Sind    die den beiden zu ver  gleichenden     Stellenwerten    zugeordneten Ausgänge der  Zählstufen 3 und 4 auf ein gemeinsames UND-Gatter  der     Matrix    7 geschaltet, so wird je nach Gruppenzuge  hörigkeit ein     Korrektursignal    an den Eingang V oder  den Eingang R der Zählstufe 2 gebracht. Der gespei  cherte Wert dieser Zählstufe 2 wird     in    diesem Fall um  eine Einheit erhöht oder vermindert. Durchgänge durch  den Stellenwert Null werden auf die     Hunderter-Zähl-          stufe    übertragen.

   Für die     Ablesung    des     Gesamt-Mess-          wertes    ist die gröbere Zählstufe 3 der doppelt ermittel  ten Stellenwerte abgedeckt.      Erfindungsgemäss können derartige Einrichtungen  für die     Zusammensetzung    beliebig vieler     Teilmesswerte     gebraucht werden. Es ist dann zweckmässig, die Ma  trix zur Korrektur der     Teilmesswerte    umzuschalten.  



  In     Fig.5    ist als zweites Ausführungsbeispiel eine  derartige Einrichtung dargestellt, mit der ein     Messwert     aus drei dreistelligen, sich überlappenden     Teilmesswer-          ten    bestimmt wird. Die     Teilmesswertspeicher    bestehen  aus elektromechanischen Zählwerken 10 bis 16. Die  Zählwerke werden über elektromagnetisch betätigte  Kupplungen 17 bis 23 von einem gemeinsamen Motor  24 angetrieben. An die Zählwerke 12 und 14 ist je ein  Stufenschalter 25 bzw. 26     angekuppelt,    der den ge  speicherten Stellenwert über einen Umschalter 30 auf  die Matrix 40 führt.

   Ferner ist ein dreistelliger,     vor-          und        rückwärtszählender        Teilmesswert-Zwischenspeicher     vorhanden, der aus den elektronischen Zählstufen 27  bis 29 besteht. Die Matrix 40 ist umschaltbar zwischen  der Zählstufe 29 und den Stufenschaltern 25 bzw. 26  angeordnet. Ferner wird ein Programmgeber benötigt,  der die     Einzähl-,    Korrektur- und     übertragungs-Vor-          gänge    der Reihe nach ablaufen lässt. Dieser ist in der  Zeichnung nicht eingetragen; es     sind    lediglich die von  ihm betätigten Kontakte 30 bis 35 eingezeichnet.  



  Die Bestimmung und Anzeige eines     Messwertes    geht  nun folgendermassen vor sich:  Die     Messimpulse    des     Feinstteilmesswertes    werden  vom Anschluss 39 über die Umschalter 30 und 31 auf die  Zählstufe 29 des Zwischenspeichers     eingezählt.    Die  Stellenüberträge auf die Zählstufen 27 bzw. 28 werden  über die Kontakte 31 durchgeschaltet. Ein Korrektur  vorgang wird nicht durchgeführt, weil erst ein     Teilmess-          wert    zur Verfügung steht. Durch Umlegen der Schalter  31 und 34 wird ein Übertragungsvorgang eingeleitet.  Jede Zählstufe 27 bis 29 gibt an ihrem Ausgang eine       Spannung    ab, wenn der eingezählte Stellenwert ungleich   Null  ist.

   Sobald vom Schalter 31 eine Spannung     Sp     auf die UND-Gatter 45 bis 47 gebracht wird und wenig  stens einer der eingezählten Stellenwerte auf den Zähl  stufen 27 bis 29 nicht  Null  beträgt, so wird über das  ODER-Tor 41 der Motor 24 in Betrieb gesetzt. Ebenso  werden die Kupplungen 21 bis 23 der Zählwerke 14  bis 16 des     Feinstteilmesswertspeichers    eingeschaltet. Ein  vom Motor 24 angetriebener Schalter 36 gibt über die  UND-Tore 42 bis 44 und den Umschalter 31 Impulse  auf die Zählstufen 27 bis 29 ab, bis diese den Stellen  wert  Null  erreicht haben. Dies wird erreicht, indem  jede Zählstufe 27 bis 29 nur so lange Impulse erhält, als  an deren Ausgang A Spannung vorhanden und damit  das zugehörige UND-Tor 42 bzw. 43 bzw. 44 geöffnet  ist.

   Durch das Verschwinden der Spannung am Ausgang  A schliesst das UND-Tor 45 bzw. 46 bzw. 47. Der  Strom durch den Kupplungsmagneten bricht dadurch  ab, so dass sich das zugehörige Zählwerk 14 bzw. 15  bzw. 16 vom Motorantrieb löst. Bei diesem     übertra-          gungsvorgang    schaltet jede Zählstufe durch eine An  zahl Impulse bis auf den Stellenwert  Null  weiter. Um  dieselbe Anzahl Schritte dreht aber auch der Motor das  zugehörige Zählwerk weiter. Die Ziffern zur     Ablesung     des Zählwerkes sind so angeordnet, dass von der Ziffer   Null  rückwärts geschritten wird.

   Auf diese Weise  überträgt sich der     Feinstteilmesswert    vom Zwischen  speicher in den     Feinstteilmesswertspeicher.    Der     über-          tragungsvorgang    endigt, indem die Schalter 31 und 34  wieder     zurückgeschaltet    werden. Nun folgt der     Einzähl-          vorgang    für den     Feinteilmesswert.        Über    den Anschluss 38  und den auf diesen Anschluss gestellten Schalter 30 ge-    langen die Impulse des     Feinteilmesswertes    in den Zwi  schenspeicher.

   Ein     Korrekturvorgang    wird eingeleitet,  indem der Programmgeber den Schalter 35 schliesst.  Die Matrix 40, die in diesem Moment die doppelt ermit  telten Stellenwerte des Fein- und     Feinstteilmesswertes     vergleicht, kann entsprechend den Kriterien des logi  schen Schemas     Fig.    1 Korrektursignale an die Zählstufe  28 abgeben. Der im Zwischenspeicher eingezählte Fein  teilmesswert erhält somit an der die zweitkleinsten Ein  heiten aufweisenden Stelle eine Korrektur, die sich als  allfälliger     übertrag    auch auf die Zählstufe 27 übertra  gen kann.

   Nun wird der Schalter 35 geöffnet, und die  Schalter 31 und 33 werden geschlossen, womit der Kor  rekturvorgang beendigt und ein     Übertragungsvorgang     eingeleitet ist. In gleicher Weise, wie für den     Feinst-          teilmesswert    beschrieben, überträgt sich der korrigierte       Feinteilmesswert    vom Zwischenspeicher in die Zähl  werke 12 und 13 des     Feinteilmesswertspeichers.    Der  Stellenwert der kleinsten Einheiten des     Feinteilmesswer-          tes    wird nicht übertragen, weil dieser bereits im     Feinst-          teilmesswertspeicher    enthalten ist.

   Damit ist dieser Über  tragungsvorgang abgeschlossen, und die Schalter 31 und  33 werden geöffnet.  



  Es erfolgt nun die Einzählung des     Grobteilmesswertes     in den Zwischenspeicher, nachdem der Schalter 30 auf  den     Anschluss    37 umgeschaltet wurde. Anschliessend  wird wieder ein Korrekturvorgang     eingeleitet,        indem     der Schalter 35 geschlossen wird. Die Matrix 40 ist da  bei zwischen die Zählstufe 29 und den Stufenschalter  25 des     Feinteilmesswertspeichers    geschaltet. Eventuelle  Korrektursignale der Matrix werden an die Zählstufe 28,  die die zweitkleinsten Einheiten des     Grobteilmesswertes     gespeichert hält, abgegeben, wobei ein allfälliger Über  trag auf die Zählstufe 27 übertragen wird. Der Schalter  35 wird wieder geöffnet.

   Der Übertragungsvorgang für  den     Grobteilmesswert    bildet den Abschluss der Bestim  mung des gesamten     Messwertes.        Hiezu    werden die Schal  ter 31 und 32 eingeschaltet. Auch bei diesem     übertra-          gungsvorgang    wird der Stellenwert der kleinsten Ein  heiten nicht übertragen, weil derselbe bereits im Fein  teilmesswertspeicher vorliegt. Der     Gesamt-Messwert        liegt     nun in siebenstelliger, digitaler Form vor.  



  Als weitere Variante der erfindungsgemässen Ein  richtung wird eine solche ähnlich dem zweiten Ausfüh  rungsbeispiel vorgeschlagen, bei der aber als Mittel zur  Anzeige der Zählstellung anstelle der Stufenschalter 25  und 26 eine dekadische     Hilfszählstufe    verwendet wird.  Diese Einrichtung ist in     Fig.    6 dargestellt.  



  An Hand dieser Figur wird der vom vorhergehenden  Ausführungsbeispiel nach     Fig.    5 abweichende Teil der  Schaltung erläutert. Eine     Hilfszählstufe    48 erhält wäh  rend des Übertragungsvorganges über ein UND-Tor vom  Schalter 36 Impulse. Die Impulszuführung wird durch  das UND-Tor 49 unterbrochen, sobald die Spannung  am Ausgang A der Zählstufe 27 verschwindet, d. h. so  bald diese auf  Null  steht. Es werden     also    der     Hilfs-          zählstufe    48 nur so lange Impulse zugeführt, bis die  Zählstufe 27 auf  Zehn  aufgefüllt ist, so dass der zu   Zehn  komplementäre Wert     eingezählt    wird.

   Die zur  Matrix 40 führenden Ausgänge     sind    deshalb den auf   Zehn  zu ergänzenden     Einzählwerten    zugeordnet.  



  Bei dieser Schaltung wird jeweils der gröbste Stel  lenwert eines     Teilmesswertes    in der     Hilfszählstufe    ge  speichert. Dann wird der     nächstgröbere        Teilmesswert     in den     Teilmesswertzwischenspeicher    eingezählt. Die zwi  schen die Zählstufe 29 und die     Hilfszählstufe    48 ge  schaltete Matrix 40 vergleicht während des nächsten      Korrekturvorganges die in diesen beiden Zählstufen ge  speicherten Werte und gibt     allfällige    Korrektursignale an  die     Zählstufe    28 ab.

   Die Rückstellung auf  Null  der       Hilfszählstufe    48 erfolgt unmittelbar vor dem Beginn  jedes     Übertragungsvorganges.    Hierzu schliesst ein vom  Programmgeber gesteuerter Kontakt 50 für einen     kurzen     Moment, so dass die Spannung     Sp        an    den Anschluss O  der     Hilfszählstufe    48 gelangt und diese auf  Null  stellt.  Die     Hilfszählstufe    48 ist somit zur Aufnahme des gröb  sten     Stellenwertes    des nächstfolgenden     Teilmesswerbes    be  reit.  



  Eine     Vereinfachung        einer    Einrichtung mit nur zwei  stelligen     Teilmesswertspeichern    könnte erzielt werden,  wenn als Zwischenspeicher nur vorwärtszählende Zähl  stufen verwendet     würden.    Die Korrektur des gröberen       Teilmesswertes    könnte dann so vor sich gehen, dass bei  einer Korrektur in positivem Sinne die Zählstufe für die  zweitkleinsten Einheiten     ein    Signal erhält, bei einer Kor  rektur in negativem Sinne aber das zugehörige Zählwerk  um einen Schritt gedreht würde.



  Device for determining and displaying a digital measured value 1 The invention relates to a device for determining and displaying a digital measured value, which is composed of at least two-digit partial measured values that result from at least one coarse and fine part measurement.



  To determine a physical quantity with a very high degree of accuracy, measuring methods are often used that only provide partial measured values. The total measured value must then be obtained from these partial measured values.



  Such a measurement method consists in determining how often a certain largest unit of measurement is included in the value to be measured, how often a smaller unit is contained in the remaining remainder, how often an even smaller, certain unit of measurement is contained in the remaining remainder etc. Anyone who determines additional digits as decimal fractions for each partial measurement, which are not taken into account when determining the remainder, results in overlapping partial measured values. Naturally, the doubly determined values of the finer partial measurements are more precise than those of the coarser ones.



  A device is known which determines and displays the total measured value from the partial measured values ascertained, with the double determined digit values of the coarser partial measurement being corrected. The correction is carried out as follows: Means are available which correct a difference between double determined values in such a way that the value determined in the coarser measurement is brought to the value of the finer measurement with the smallest possible number of digital steps. When transitions above the digit zero, the next coarser digits are adjusted by means of a place value transfer.

   For the display, one of the double determined values, which are now corrected to the same value, is covered so that it is not read twice.



  The purpose of the present invention is to create a device for determining and displaying a digital measured value, which is composed of at least two-digit partial measured values, which result from at least one coarse and fine part measurement.

   The device according to the invention is characterized in that the counting stages to be compared in pairs are connected to a matrix, of which counting stages one counting stage controls the columns and the other counting stage controls the rows of the matrix with voltages and thus a column or

   characterize a line by the counted value of the counting stage that at the crosspoints of the matrix, at which the difference between the assigned counting values, taken in absolute terms, is equal to or greater than six, the lines and columns are connected with logical gates and the sign of the above The difference between two different groups is that the outputs of the logic gates are also routed in groups to an OR gate and the OR gates are connected to counting connections of the counting level for the second smallest units of the coarser part of the measured value, in such a way that the OR -Gate of the group that responds to a difference,

   which causes a correction in the sense of increasing the partial measured value, is connected to the count-in connection for counting up and the OR gate of the other group with the counting-in connection for counting down.



  The device according to the invention has the advantage that the value of the second smallest unit of the coarser partial measured value can be corrected without first having to match the double determined value, which is not displayed anyway. This results in a simplification of the means for correcting the coarser partial measured value.



  Another advantage is that when the device according to the invention is used, the correction process can immediately follow the count-in, so that the displayed measured value is final and does not receive corrections afterwards.



  The invention is explained using two exemplary embodiments with reference to the drawing: FIG. 1 shows a logical diagram. FIG. 2 shows a device which combines and displays a measured value from two partial measured values. Fig. 3 shows a circuit of the matrix. Fig. 4 shows another circuit of the matrix.

       5 shows a device for determining and displaying a measured value, in which the partial measured value memories consist of electromechanical counters into which the partial measured values are counted via electronic intermediate memories. In Fig. 6 the part of the circuit which differs from the previous exemplary embodiment is recorded, with an auxiliary counter stage being used as storage elements instead of the stage switch.



  The device contains a matrix which is constructed in accordance with the logical scheme according to FIG. 1 and which decides in which combinations of the double determined values a correction of the coarser partial measured value should be made.



  In Fig. 1, the digits under a represent those of the coarser partial measured value and the digits at b represent those of the finer partial measured value.



  Out of a hundred possible combinations, eighty require no correction. With ten combinations a correction should be made in a positive sense, with ten others in a negative sense. From the logical scheme it can be deduced that a correction in a positive sense is required for digit combinations in which the subtraction of the digit of the coarser partial measured value from the finer partial measured value results in a value that is equal to or more positive than six. On the other hand, if the result is a value equal to or more negative than minus six, a correction in a negative sense is necessary.

   In the case of a correction in a positive or negative sense, the value of the second smallest unit of the coarser partial measured value is increased or decreased by one unit.



  2 shows two partial measured value memories, each consisting of three decadic counting stages 1, 2, 3 or 4, 5, 6. These counting stages can be any known form of pulse counter. So you can consist of purely electronic circuits or electromechanical counters that are suitable for direct reading. The two counting levels 1 and 2 of the coarser teihness value memory are suitable for counting up and down. The number of measuring pulses proportional to the coarser part of the measured value is given via connection 8 to input V for counting up of counting level 3.

   The number of measuring pulses proportional to the finer partial measured value is sent via connection 9 to input V for counting up of counting level 6. With every tenth input pulse, output E of such counting level 3 or 6 sends a pulse to input V of the next counting level 2 or 6. 5 ge delivered. This counting stage in turn emits a pulse for every tenth input pulse via output E to the following counting stage 1 or 4.

   In the first-mentioned counting stage 3 or 6, the ones are stored, in the next counting stage 2 or 5 the tens and in the fol lowing counting stage 1 or 4 the hundreds. If, on the other hand, pulses are given to input R for backward counting of a counting stage 1 or 2, the stored value is reduced by one unit with each pulse. If the value falls below the value zero in this direction, a pulse appears at output U at the transition from zero to nine.

   The output U of the tens counting stage 2 is connected to the input R for counting down the hundreds counting stage 1 of the same Teihness value memory. The position transfers from counting level 2 to counting level 1 are therefore carried out in a positive and negative direction. The position transfers in the finer part of the measured value memory and from counting level 3 to 2 are only provided in the positive direction.



  The units and hundreds counting stages 3 and 4 to be compared are provided with outputs, each of which is assigned to a count value. A voltage is applied to the assigned connection according to the counted value. The two counting stages 3 and 4 are connected to a matrix 7 serving as a comparison means. The outputs of a counting stage 3 are connected to the column inputs GO and G9 and the outputs of the counting stage 4 are connected to the line inputs F0 to F9.



  An embodiment of the matrix 7 is shown in FIG. At the crosspoints according to the logical scheme of Fig. 1, the rows and columns are connected with AND gates. The outputs of one group of AND gates U1 to U10, which are intended to trigger a correction in a positive sense, are combined in a first common OR gate <B> 01 </B>. The outputs of the AND gates U11 to U20 of the other group are connected to a common second OR gate 02.

   The output Al of the first OR gate <B> 01 </B> is connected to the input V for counting up the tens counting stage 2. The output A2 of the second OR gate 02 leads to the input R for counting down the same counting stage 2.



  Another embodiment of the matrix 7 is shown in FIG. This differs from the one just described in that all the columns that are linked to the same row are initially combined in an OR gate 03 or 04 or 05 or 06 or 07 or 08. The output of this OR gate then leads to an AND gate U21 or U22 or U23 or U24 or U25 or U26 or U27 or U28, which is connected to the same row. The AND gates U21 to U24 of one group are led to the output A1 via a common OR gate <B> 01 </B>.

   The AND gates U25 to U28 are connected to the output A2 via a common OR gate 02. This second embodiment results in a saving of logic switching elements. Both embodiments are functionally identical.



  The determination and display of a measured value, which is to be obtained from two partial measured values, now takes place as follows: It is assumed that the two overlap, the coarse and fine values, have already been determined and counted into the corresponding partial value memory.

   By means of the matrix 7 it is now determined whether a correction of the decimal stage 2 of the coarser part of the measured value is necessary. If the outputs of counting levels 3 and 4 assigned to the two places to be compared are switched to a common AND gate of matrix 7, a correction signal is sent to input V or input R of counting level 2, depending on the group membership. The stored value of this counting level 2 is increased or decreased by one unit in this case. Passes through the place value zero are transferred to the hundreds count level.

   For the reading of the total measured value, the coarser counting level 3 of the double determined value is covered. According to the invention, devices of this type can be used for the composition of any number of partial measured values. It is then advisable to switch the matrix to correct the partial measured values.



  In FIG. 5, as a second exemplary embodiment, such a device is shown, with which a measured value is determined from three three-digit, overlapping partial measured values. The partial measured value memories consist of electromechanical counters 10 to 16. The counters are driven by a common motor 24 via electromagnetically actuated clutches 17 to 23. A step switch 25 or 26 is coupled to the counters 12 and 14, which leads the stored value to the matrix 40 via a switch 30.

   There is also a three-digit, up and down counting partial measured value buffer, which consists of the electronic counting stages 27 to 29. The matrix 40 can be switched between the counting stage 29 and the tap changers 25 and 26, respectively. In addition, a programmer is required that allows the counting, correction and transfer processes to run in sequence. This is not entered in the drawing; only the contacts 30 to 35 operated by him are shown.



  The determination and display of a measured value now proceeds as follows: The measuring pulses of the very fine part measured value are counted from connection 39 via changeover switches 30 and 31 to the counting stage 29 of the buffer. The position transfers to the counting stages 27 and 28 are switched through via the contacts 31. A correction process is not carried out because only a partial measured value is available. By moving the switches 31 and 34, a transfer process is initiated. Each counting stage 27 to 29 emits a voltage at its output when the counted place value is not equal to zero.

   As soon as a voltage Sp is applied to the AND gates 45 to 47 from the switch 31 and at least one of the counted digits on the counting stages 27 to 29 is not zero, the motor 24 is started via the OR gate 41. Likewise, the clutches 21 to 23 of the counters 14 to 16 of the fine part measured value memory are switched on. A switch 36 driven by the motor 24 is via the AND gates 42 to 44 and the switch 31 pulses to the counting stages 27 to 29 until they have reached the value zero. This is achieved in that each counting stage 27 to 29 receives pulses only as long as there is voltage at its output A and the associated AND gate 42 or 43 or 44 is therefore open.

   When the voltage at output A disappears, the AND gate 45 or 46 or 47 closes. The current through the clutch magnet breaks off, so that the associated counter 14 or 15 or 16 is released from the motor drive. During this transfer process, each counting stage advances through a number of pulses down to the place value zero. However, the motor continues to rotate the associated counter by the same number of steps. The digits for reading the counter are arranged in such a way that you go backwards from the digit zero.

   In this way, the very fine part measured value is transferred from the intermediate memory to the fine part measured value memory. The transmission process ends when switches 31 and 34 are switched back again. The counting-in process for the fine-particle measurement now follows. Via the connection 38 and the switch 30 placed on this connection, the impulses of the fine part measurement value reach the intermediate memory.

   A correction process is initiated when the programmer closes switch 35. The matrix 40, which at this moment compares the double determined values of the fine and very fine part measured value, can send correction signals to the counting stage 28 in accordance with the criteria of the logic diagram in FIG. The fine part measured value counted in the intermediate memory thus receives a correction at the point containing the second smallest units, which can also be transferred to the counting stage 27 as a possible transfer.

   The switch 35 is now opened and the switches 31 and 33 are closed, whereby the correction process is ended and a transmission process is initiated. In the same way as described for the very fine part measured value, the corrected fine part measured value is transferred from the intermediate memory to the counters 12 and 13 of the fine part measured value memory. The value of the smallest units of the fine part measured value is not transferred because this is already contained in the fine part measured value memory.

   So that this transfer process is over, and the switches 31 and 33 are opened.



  The coarse measured value is now counted into the intermediate memory after the switch 30 has been switched to the connection 37. A correction process is then initiated again in that switch 35 is closed. The matrix 40 is connected between the counting stage 29 and the step switch 25 of the fine part measurement value memory. Any correction signals from the matrix are sent to the counting stage 28, which stores the second smallest units of the coarse part measured value, with any transfer being transmitted to the counting stage 27. The switch 35 is opened again.

   The transfer process for the coarse part measured value concludes the determination of the entire measured value. For this purpose, the scarf ter 31 and 32 are turned on. In this transfer process, too, the significance of the smallest units is not transferred because it is already in the fine partial measured value memory. The total measured value is now available in seven-digit digital form.



  As a further variant of the inventive device, one similar to the second exemplary embodiment is proposed, but in which, instead of the step switches 25 and 26, a decadic auxiliary counting step is used as the means for displaying the counting position. This device is shown in FIG.



  The part of the circuit which differs from the previous exemplary embodiment according to FIG. 5 is explained with the aid of this figure. An auxiliary counter 48 receives during the transfer process via an AND gate from the switch 36 pulses. The pulse feed is interrupted by the AND gate 49 as soon as the voltage at the output A of the counting stage 27 disappears, i. H. as soon as this is zero. The auxiliary counting stage 48 is therefore only supplied with pulses until the counting stage 27 is filled to ten, so that the value complementary to ten is counted.

   The outputs leading to matrix 40 are therefore assigned to the count-in values to be added to ten.



  With this circuit, the coarsest set value of a partial measured value is stored in the auxiliary counter. Then the next coarser partial measured value is counted into the partial measured value buffer. The matrix 40 connected between the counting stage 29 and the auxiliary counting stage 48 compares the values stored in these two counting stages during the next correction process and sends any correction signals to the counting stage 28.

   The reset to zero of the auxiliary counter 48 takes place immediately before the start of each transmission process. For this purpose, a contact 50 controlled by the programmer closes for a brief moment, so that the voltage Sp reaches the connection O of the auxiliary counter stage 48 and sets it to zero. The auxiliary counting stage 48 is thus ready to record the coarsest place value of the next following partial measurement advertising.



  A simplification of a device with only two-digit partial measured value memories could be achieved if only up-counting counting stages were used as intermediate memory. The correction of the coarser partial measured value could then take place in such a way that, in the event of a correction in the positive sense, the counting stage for the second smallest units receives a signal, but in the event of a correction in the negative sense, the associated counter would be rotated by one step.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Einrichtung zur Bestimmung und Anzeige eines digi talen Messwertes, der aus wenigstens zweistelligen Teil- messwerten zusammengesetzt ist, die aus mindestens einer Grob- und Feinteilmessung hervorgehen, wobei sich aufeinanderfolgende Teilmesswerte um je eine Stelle überlappen, eine Ungenauigkeit von höchstens vier Ein heiten der niedrigsten Dezimalstelle des betreffenden Teilmesswertes aufweisen und wobei für die Speicherung der Teilmesswerte mehrstellige, PATENT CLAIM Device for determining and displaying a digital measured value, which is composed of at least two-digit partial measured values that result from at least one coarse and fine-particle measurement, with successive partial measured values overlapping by one place each, an inaccuracy of at most four units of the lowest Have the decimal place of the respective partial measured value and where multi-digit, aus einer der Stellenzahl der Teilmesswerte entsprechenden Anzahl Zählstufen zusammengesetzte Teilmesswertspeicher vorhanden sind, die unter sich mit Mitteln zum Vergleich der sich über lappenden Stellenwerte verbunden sind, die bei einer Differenz derselben über Korrekturmittel am gröberen der beiden Teilmesswerte eine Korrektur vornehmen, wobei nur je eine von zwei sich überlappenden Stellen zur Anzeige gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass die paarweise zu vergleichenden Zählstufen (3 und 4) mit einer Matrix (7) in Verbindung stehen, Partial measured value memories composed of a number of counting levels corresponding to the number of digits of the partial measured values are present, which are connected among themselves to means for comparing the overlapping position values which, if there is a difference, correct the coarser of the two partial measured values via correction means, whereby only one of two overlapping positions are displayed, characterized in that the counting levels (3 and 4) to be compared in pairs are connected to a matrix (7), von welchen Zählstufen die eine Zählstufe die Spalten (GO bis G9) und die andere Zählstufe die Zeilen (F0 bis F9) der Ma trix mit Spannungen ansteuert und so eine Spalte bzw. of which counting levels one counting level controls the columns (GO to G9) and the other counting level controls the rows (F0 to F9) of the matrix with voltages and thus a column or eine Zeile durch den eingezählten Wert der Zählstufe (3 bzw. 4) auszeichnen, dass an den Koppelpunkten der Matrix (7), bei denen die Differenz der zugeordneten Zählwerte, absolut genommen, gleich oder grösser als sechs ist, die Zeilen (F0 bis F9) und Spalten (GO bis G9) mit logischen Gattern verbunden sind und dem Vor zeichen der genannten Differenz entsprechend zwei ver schiedene Gruppen bilden, dass ferner die Ausgänge der logischen Gatter gruppenweise auf je ein ODER-Gatter (0l bzw. 02) geführt und die ODER-Gatter (0l bzw. 02) mit Einzählanschlüssen (V bzw. characterize a line by the counted value of the counting stage (3 or 4) that at the crosspoints of the matrix (7), where the difference of the assigned counting values, taken in absolute terms, is equal to or greater than six, the lines (F0 to F9 ) and columns (GO to G9) are connected to logic gates and form two different groups according to the sign of the difference mentioned, that also the outputs of the logic gates in groups to an OR gate (0l or 02) and the OR gate (0l or 02) with count-in connections (V or R) der Zählstufe (2) für die zweitkleinsten Einheiten des gröberen Teil messwertes verbunden sind, in der Weise, dass das ODER-Gatter (01) der Gruppe, welche bei einer Dif ferenz anspricht, die eine Korrektur im Sinne einer Ver grösserung des Teilmesswertes bewirkt, mit dem Ein zählanschluss für Vorwärtszählung (V) und das ODER- Gatter (02) der anderen Gruppe mit dem Einzählan- schluss (R) für Rückwärtszählung verbunden ist. UNTERANSPRÜCHE 1. R) the counting stage (2) for the second smallest units of the coarser part of the measured value are connected in such a way that the OR gate (01) of the group which responds to a difference requires a correction in the sense of increasing the part of the measured value causes the counting connection for up counting (V) and the OR gate (02) of the other group to be connected to the counting connection (R) for down counting. SUBCLAIMS 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die logischen Gatter der Matrix UND- Gatter mit je zwei Eingängen sind, wovon der eine von einer Zeilenleitung und der andere von einer Spaltenlei tung abgezweigt ist (Fig. 3). 2. Device according to patent claim, characterized in that the logic gates of the matrix are AND gates with two inputs each, one of which is branched off from a row line and the other from a column line (Fig. 3). 2. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die logischen Gatter der Matrix UND- Gatter mit je zwei Eingängen sind, wovon der eine durch eine Zeilenleitung und der andere durch eine von einem weiteren ODER-Gatter stammende Ausgangsleitung gebildet wird, mit dessen Eingängen mindestens eine Spaltenleitung verbunden ist (Fig. 4). Device according to patent claim, characterized in that the logic gates of the matrix are AND gates with two inputs each, one of which is formed by a row line and the other by an output line coming from another OR gate, with at least one input line Column line is connected (Fig. 4). 3. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass wenigstens ein den anzeigenden Teil.- messwertspeichern (10, 11 bzw. 12, 13 bzw. 14, 15, 16) vorschaltbarer Teilmesswertzwischenspeicher (27, 28, 29) vorhanden ist, der die eingezählten Teihness- werte der Reihe nach vorübergehend speichert, dass ferner die Vergleichsmatrix (40) zwischen die Zählstufe (29) für die kleinsten Einheiten des Teilmesswertzwi- schenspeichers und, 3. Device according to claim, characterized in that at least one of the displaying Teil.- measured value memories (10, 11 or 12, 13 or 14, 15, 16) upstream partial measured value buffer memory (27, 28, 29) is present, which temporarily stores counted teihness values one after the other, that furthermore the comparison matrix (40) between the counting stage (29) for the smallest units of the partial measured value buffer and, beginnend bei der Zählstufe für die grössten Einheiten des zweitgrössten Teilmesswertes, auf einanderfolgend zwischen die Zählstufe für die grössten Einheiten des jeweils den nächstfeineren Teihnesswert enthaltenden, anzeigenden Teilmesswertspeichers schalt bar ist und dass eine Vorrichtung zur Übertragung der korrigierten Teilmesswerte vom Teilmesswertzwischen- speicher in die zugeordneten anzeigenden Teilmesswert- speicher vorgesehen ist. 4. starting with the counting level for the largest units of the second largest partial measured value, successively between the counting level for the largest units of the partial measured value memory containing the next finer sub-measured value, and that a device for transferring the corrected partial measured values from the partial measured value buffer into the assigned display Partial measured value memory is provided. 4th Einrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Zählstufen der anzeigenden Teil messwertspeicher aus mechanischen Zählwerken (10 bis 16) mit synchron mitlaufenden Mitteln, welche die Zählstellung anzeigen, bestehen. 5. Einrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die synchron mitlaufenden Mittel aus mit den Zählwerken mechanisch gekuppelten Stufen schaltern (25, 26) bestehen. 6. Einrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die synchron mitlaufenden Mittel aus wenigstens einer elektronischen Hilfszählstufe (48) be stehen. Device according to dependent claim 3, characterized in that the counting stages of the displaying partial measured value memories consist of mechanical counters (10 to 16) with synchronously running means which display the counting position. 5. Device according to dependent claim 4, characterized in that the synchronously running means consist of switches mechanically coupled to the counters (25, 26). 6. Device according to dependent claim 4, characterized in that the synchronously running means of at least one electronic auxiliary counting stage (48) be available.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2234623A1 (en) * 1973-06-21 1975-01-17 Vapor Corp

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