CH663668A5

CH663668A5 - Device for automatically identifying a detecting element connected to a measuring and indicating instrument

Info

Publication number: CH663668A5
Application number: CH107784A
Authority: CH
Inventors: Hans-Peter Spiess; Manfred Steinle; Joerg Diskowski; Wolfgang Jeppel; Hartmut Moisel
Original assignee: Hellige Gmbh
Priority date: 1983-04-06
Filing date: 1984-03-05
Publication date: 1987-12-31

Description

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.

PATENTANSPRÜCH E Vorrichtung zur automatischen Identifizierung eines an ein Mess- und Anzeigegerät angeschlossenen Messwertauf nehmers, dadurch gekennzeichnet, dass - der Messwertaufnehmer (1) eine Signalabgabevorrichtung (26) enthält,

die mindestens während der für die Durchfüh rung der Identifizierung erforderlichen Zeitspanne mit Signalen aus dem Mess- und Anzeigegerät gespeist ist, - der Messwertaufnehmer 1) in eine am Mess- und Anzeigegerät befindliche Haltevorrichtung 2) einsetzbar ist, - die Haltevorrichtung 2) eine Signalempfangsvorrichtung (13) zum Empfang der von der Signalabgabevorrichtung (26) abgegebenen Signale enthält, - die von der Signalempfangsvorrichtung ( 13) empfangenen Signale auf einen Komparator (14) geschaltet sind, der die von der Signalempfangsvorrichtung ( 13) empfangenen Signale mit den vom Mess- und Anzeigegerät in den Messwertaufnehmer (1) eingespeisten Signalen vergleicht,

und - der Komparator ( 14) bei Übereinstimmung der vom Messund Anzeigegerät in den Messwertaufnehmer (1) eingespeisten und der von der Signalempfangsvorrichtung (13) empfangenen Signale bezüglich der Phasenlage/Nulldurchgänge oder der Signalfolgen ein Signal abgibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalabgabevorrichtung ein induktives Element (26) und die Signalempfangsvorrichtung ein induktiver Sensor (20) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass - der Messwertaufnehmer (1) über eine eingebaute Heizwicklung beheizt ist, die gleichzeitig das induktive Element (26) darstellt, - das vom Mess- und Anzeigegerät in den Messwertauf nehmer (1) eingespeiste Signal das Heizstromsignal durch die Heizwicklung ist, und dass - die Signalempfangsvorrichtung (13) das von der Heizwicklung abgegebene Signal empfängt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalabgabevorrichtung ein optisches Senderelement und die Signalempfangsvorrichtung ein optisches Empfängerelement ist.

In der DE-OS 3 140 875 ist beschrieben, dass im klinischen
Routinebetrieb beim Einsatz einer Mehrzahl solcher Messwertaufnehmer unter Umständen Verwechslungen entstehen können und falsche Messergebnisse dann angezeigt werden, wenn nicht sichergestellt ist, dass die momentan ermittelten Messwerte von einem ganz bestimmten Messwertaufnehmer stammen, auf den das betreffende Mess- und Anzeigegerät kalibriert worden ist. Es ist beschrieben, wie mittels eines Sensors innerhalb einer Haltevorrichtung für den Messwertaufnehmer am oder im Mess- und Anzeigegerät die Heizstromimpulse erfasst werden können, die aufnehmerspezifisch zugeführt werden, so dass dann mit Hilfe eines Komparators eine Übereinstimmung zwischen den Phasenlagen/ Nulldurchgängen der Heizstromimpulse und der vom Sensor erfassten Impulse eindeutig festgestellt werden kann.

Der Erfindung liegt die allgemeinere Aufgabe zugrunde, eine eindeutige Identifizierung von Messwertaufnehmern verschiedener Art und für verschiedene Anwendungsgebiete zu ermöglichen.

Die erfindungsgemässe Lösung ist im Patentanspruch 1 angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Die im Patentanspruch 1 definierte Erfindung besitzt den
Vorteil, dass die Haltevorrichtung für den Messwertauf nehmer so gestaltet ist, dass beim Einsetzen dieses Messwert- aufnehmers in die Haltevorrichtung und noch vor Beginn eines Messvorgangs eine eindeutige Identifizierung des jeweiligen Messwertaufnehmers gewährleistet ist.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Identifizierung des Messwertaufnehmers dadurch, dass die in Abhängigkeit von der Heizleistungsaufnahme unterschiedlich getaktete Heizspannung für die Heizwick lung des Messwertaufnehmers durch eine in der Haltevor richtung enthaltene vorzugsweise flache Spule induktiv erfasst wird. Sowohl die getaktete Heizspannung als auch die durch die induktive Signalempfangsvorrichtung berührungs frei erfassten Heizspannungsimpulse werden gemeinsam auf einen Komparator geschaltet und miteinander verglichen.

Nur wenn beispielsweise über eine vorgebbare Zeitperiode vollständige Koinzidenz der Heizspannungsimpulse und der durch den induktiven Aufnehmer ermittelten Impulse vorliegt, wird ein Freischaltesignal insbesondere für den Zen tralrechner erzeugt, durch welches ein Messvorgang oder ein
Kalibriervorgang ausgelöst wird.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die
Signalabgabevorrichtung also ein induktives Element und die Signalempfangsvorrichtung ein induktiver Sensor.

Es kommen jedoch auch andere Ausführungsformen der
Signalabgabevorrichtung bzw. der Signalempfangsvorrich tung in Frage, beispielsweise opto-elektrische Kopplerele mente oder ein kapazitiv veränderbarer Resonanzkreis in der
Signalempfangsvorrichtung, der bei Einsetzen des Messwert aufnehmers in die Haltevorrichtung auf einen bestimmten
Resonanzwert abgestimmt wird.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nach folgend unter Bezug auf die Zeichnung in einer beispiels weisen Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein der Fig. 2 der DE-OS 3 140 875.3 entsprechendes
Blockschaltbild zur Verdeutlichung eines Beispiels für eine schaltungstechnische Einordnung der Erfindung;
Fig. 2 eine Prinzipskizze für ein Beispiel einer erfindungs gemässen Vorrichtung zur Identifizierung in Anwendung bei einem insbesondere polarographischen Messwertaufnehmer, und
Fig. 3 die auseinandergezogene Darstellung des in Fig. 2 mit einem gestrichelten Kreis umrandeten Teils einer Mess wertaufnehmer-ldentifizierungsvorrichtung.

Gemäss Fig. list ein polarographischer Messwertauf nehmer 1 während eines Messvorgangs oder zur Kalibrie rung in eine Haltevorrichtung 12 eingesetzt, die ausserdem einen induktiven Sensor 13 zur Aufnahme des vom Mess wertaufnehmer 1 aufgrund eines impulsförmigen Heiz stroms variabler Frequenz ausgesandten Signale aufweist.

Die Haltevorrichtung 12 mit Sensor 13 kann fest an der
Frontplatte eines Mess- und Anzeigegeräts installiert sein.

Zur Überprüfung der Messwertaufnehmer-Identität wäre jedoch auch eine getrennte Prüfvorrichtung denkbar. Der induktive Sensor 13 leitet das aufgenommene Signal zum
Vergleich mit einem dem Heizstrom proportionalen Signal an einen Komparator 14 weiter, dessen Ausgangssignal über eine Eingangs-Anpassschaltung 5 (Schnittstelle, Interface) auf einen Zentralrechner 4 gelangt. Der Zentralrechner 4 ist mit einem Lesespeicher 7 für ein oder mehrere Grenzpolaro gramme sowie mit einem Schreib-/Lese-Speicher 8 ver bunden, die zur Aufnahme und Zwischenspeicherung der
Werte eines IST-Polarogramms dienen, wie dies in der
DE-OS 3 140 875 beschrieben ist.

Der induktive Sensor 13 besteht in vorteilhafter Ausfüh rungsform der Erfindung im wesentlichen aus einer flachen Induktionsspule 20 (vgl. Fig. 3), welche in gedruckter Schaltkreistechnik auf einer Kunststoffplatte oder Kunststoffolie ausgebildet ist, welche die Rückwand der Haltevorrichtung 12 bildet. Von der Flachspule 20 führen zwei Signalanschlüsse zum Komparator 14, der, wie in Fig. 1 und 2 angedeutet, ausserdem mit von der Heizstromquelle abgeleiteten, dem Heiztakt entsprechenden Impulsen beaufschlagt ist. Bei Koinzidenz der Heiztaktimpulse und der vom induktiven Sensor 13 ermittelten Impulse gibt der Komparator 14 ein Koinzidenzsignal an die Schnittstelle 5 ab, die damit ein Startsignal für einen Messvorgang oder für einen Kalibriervorgang auf den Zentralrechner 4 schaltet.

Um bei der vorliegend beschriebenen beispielsweisen Anwendung der Erfindung auf einen polarographischen Messwertaufnehmer 1 eine Kalibrierung mit Gasgemischen, insbesondere mit Narkosegasen, zu ermöglichen, ist, wie die Fig. 3 erkennen lässt, die Haltevorrichtung im wesentlichen durch einen torroidförmigen Hohlkörper oder eine Ringleitung 21 mit der die Spule 20 tragenden Kunststoffolie oder -platte 22 als Rückwand gebildet. Wird der Messwertaufnehmer 1 in den auf seine Aussenabmessungen angepassten Ring 21 eingesetzt, so kann durch nicht gezeigte Öffnungen an der Ringinnenseite oder -unterseite die Messfläche des Messwertaufnehmers 1 mit einem beliebigen Gas, beispielsweise Narkosegas (z.B. N2O), überströmt werden. Die ringförmige Leitung 21 ist unterseitig über einen Anschlussstutzen 24 an eine Gaszuführleitung angeschlossen.

Bei der dargestellten Ausführungsform besteht die zur Erkennung des Messwertaufnehmers 1 Signalabgabevorrichtung aus einer im Messwertaufnehmer 1 enthaltenen Heizwicklung 26, die ein induktives Element darstellt, und die Signalempfangsvorrichtung wird durch die flache Induktionsspule 20 gebildet.

Bei einer opto-elektronischen Lösung wird der Sensor mit einem opto-elektrischen Senderelement, beispielsweise einer LED-Diode, ausgestattet sein, die mit für den Messwertaufnehmer charakteristischen Signalen gespeist ist, und die Signalempfangsvorrichtung könnte beispielsweise ein Phototransistor sein, über den die von der LED-Diode abgegebenen Lichtsignale empfangen und von dort ebenfalls einer Vergleichereinrichtung zugeführt werden. Nur die für einen bestimmten Messwertaufnehmer massgeblichen Signale, beispielsweise die Heiztaktimpulse, führen zu einem Koinzidenzsignal über die Vergleichereinrichtung bzw. den Kompa rator 14 im Beispiel der Fig. 2 und damit zu einer Auslösung eines Messvorgangs oder eines Kalibriervorgangs für den Messwertaufnehmer.

Claims

PATENTANSPRÜCH E Vorrichtung zur automatischen Identifizierung eines an ein Mess- und Anzeigegerät angeschlossenen Messwertauf nehmers, dadurch gekennzeichnet, dass - der Messwertaufnehmer (1) eine Signalabgabevorrichtung (26) enthält,

die mindestens während der für die Durchfüh rung der Identifizierung erforderlichen Zeitspanne mit Signalen aus dem Mess- und Anzeigegerät gespeist ist, - der Messwertaufnehmer 1) in eine am Mess- und Anzeigegerät befindliche Haltevorrichtung 2) einsetzbar ist, - die Haltevorrichtung 2) eine Signalempfangsvorrichtung (13) zum Empfang der von der Signalabgabevorrichtung (26) abgegebenen Signale enthält, - die von der Signalempfangsvorrichtung ( 13) empfangenen Signale auf einen Komparator (14) geschaltet sind, der die von der Signalempfangsvorrichtung ( 13) empfangenen Signale mit den vom Mess- und Anzeigegerät in den Messwertaufnehmer (1) eingespeisten Signalen vergleicht,

und - der Komparator ( 14) bei Übereinstimmung der vom Messund Anzeigegerät in den Messwertaufnehmer (1) eingespeisten und der von der Signalempfangsvorrichtung (13) empfangenen Signale bezüglich der Phasenlage/Nulldurchgänge oder der Signalfolgen ein Signal abgibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalabgabevorrichtung ein induktives Element (26) und die Signalempfangsvorrichtung ein induktiver Sensor (20) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass - der Messwertaufnehmer (1) über eine eingebaute Heizwicklung beheizt ist, die gleichzeitig das induktive Element (26) darstellt, - das vom Mess- und Anzeigegerät in den Messwertauf nehmer (1) eingespeiste Signal das Heizstromsignal durch die Heizwicklung ist, und dass - die Signalempfangsvorrichtung (13) das von der Heizwicklung abgegebene Signal empfängt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalabgabevorrichtung ein optisches Senderelement und die Signalempfangsvorrichtung ein optisches Empfängerelement ist.

In der DE-OS 3 140 875 ist beschrieben, dass im klinischen Routinebetrieb beim Einsatz einer Mehrzahl solcher Messwertaufnehmer unter Umständen Verwechslungen entstehen können und falsche Messergebnisse dann angezeigt werden, wenn nicht sichergestellt ist, dass die momentan ermittelten Messwerte von einem ganz bestimmten Messwertaufnehmer stammen, auf den das betreffende Mess- und Anzeigegerät kalibriert worden ist. Es ist beschrieben, wie mittels eines Sensors innerhalb einer Haltevorrichtung für den Messwertaufnehmer am oder im Mess- und Anzeigegerät die Heizstromimpulse erfasst werden können, die aufnehmerspezifisch zugeführt werden, so dass dann mit Hilfe eines Komparators eine Übereinstimmung zwischen den Phasenlagen/ Nulldurchgängen der Heizstromimpulse und der vom Sensor erfassten Impulse eindeutig festgestellt werden kann.

Der Erfindung liegt die allgemeinere Aufgabe zugrunde, eine eindeutige Identifizierung von Messwertaufnehmern verschiedener Art und für verschiedene Anwendungsgebiete zu ermöglichen.

Die erfindungsgemässe Lösung ist im Patentanspruch 1 angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Die im Patentanspruch 1 definierte Erfindung besitzt den Vorteil, dass die Haltevorrichtung für den Messwertauf nehmer so gestaltet ist, dass beim Einsetzen dieses Messwert- aufnehmers in die Haltevorrichtung und noch vor Beginn eines Messvorgangs eine eindeutige Identifizierung des jeweiligen Messwertaufnehmers gewährleistet ist.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Identifizierung des Messwertaufnehmers dadurch, dass die in Abhängigkeit von der Heizleistungsaufnahme unterschiedlich getaktete Heizspannung für die Heizwick lung des Messwertaufnehmers durch eine in der Haltevor richtung enthaltene vorzugsweise flache Spule induktiv erfasst wird. Sowohl die getaktete Heizspannung als auch die durch die induktive Signalempfangsvorrichtung berührungs frei erfassten Heizspannungsimpulse werden gemeinsam auf einen Komparator geschaltet und miteinander verglichen.

Nur wenn beispielsweise über eine vorgebbare Zeitperiode vollständige Koinzidenz der Heizspannungsimpulse und der durch den induktiven Aufnehmer ermittelten Impulse vorliegt, wird ein Freischaltesignal insbesondere für den Zen tralrechner erzeugt, durch welches ein Messvorgang oder ein Kalibriervorgang ausgelöst wird.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Signalabgabevorrichtung also ein induktives Element und die Signalempfangsvorrichtung ein induktiver Sensor.

Es kommen jedoch auch andere Ausführungsformen der Signalabgabevorrichtung bzw. der Signalempfangsvorrich tung in Frage, beispielsweise opto-elektrische Kopplerele mente oder ein kapazitiv veränderbarer Resonanzkreis in der Signalempfangsvorrichtung, der bei Einsetzen des Messwert aufnehmers in die Haltevorrichtung auf einen bestimmten Resonanzwert abgestimmt wird.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nach folgend unter Bezug auf die Zeichnung in einer beispiels weisen Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein der Fig. 2 der DE-OS 3 140 875.3 entsprechendes Blockschaltbild zur Verdeutlichung eines Beispiels für eine schaltungstechnische Einordnung der Erfindung; Fig. 2 eine Prinzipskizze für ein Beispiel einer erfindungs gemässen Vorrichtung zur Identifizierung in Anwendung bei einem insbesondere polarographischen Messwertaufnehmer, und Fig. 3 die auseinandergezogene Darstellung des in Fig. 2 mit einem gestrichelten Kreis umrandeten Teils einer Mess wertaufnehmer-ldentifizierungsvorrichtung.

Gemäss Fig. list ein polarographischer Messwertauf nehmer 1 während eines Messvorgangs oder zur Kalibrie rung in eine Haltevorrichtung 12 eingesetzt, die ausserdem einen induktiven Sensor 13 zur Aufnahme des vom Mess wertaufnehmer 1 aufgrund eines impulsförmigen Heiz stroms variabler Frequenz ausgesandten Signale aufweist.

Die Haltevorrichtung 12 mit Sensor 13 kann fest an der Frontplatte eines Mess- und Anzeigegeräts installiert sein.

Zur Überprüfung der Messwertaufnehmer-Identität wäre jedoch auch eine getrennte Prüfvorrichtung denkbar. Der induktive Sensor 13 leitet das aufgenommene Signal zum Vergleich mit einem dem Heizstrom proportionalen Signal an einen Komparator 14 weiter, dessen Ausgangssignal über eine Eingangs-Anpassschaltung 5 (Schnittstelle, Interface) auf einen Zentralrechner 4 gelangt. Der Zentralrechner 4 ist mit einem Lesespeicher 7 für ein oder mehrere Grenzpolaro gramme sowie mit einem Schreib-/Lese-Speicher 8 ver bunden, die zur Aufnahme und Zwischenspeicherung der Werte eines IST-Polarogramms dienen, wie dies in der DE-OS 3 140 875 beschrieben ist.

Der induktive Sensor 13 besteht in vorteilhafter Ausfüh **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.