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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.
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PATENT CLAIMS Device for automatically identifying a transducer connected to a measuring and display device, characterized in that - the transducer (1) contains a signal delivery device (26),
which is fed with signals from the measuring and display device at least during the period of time required for carrying out the identification, - the measuring sensor 1) can be inserted into a holding device 2) located on the measuring and display device, - the holding device 2) a signal receiving device ( 13) for receiving the signals emitted by the signal emitting device (26), - the signals received by the signal receiving device (13) are connected to a comparator (14), which receives the signals received by the signal receiving device (13) with the signals from the measuring and The display device compares the signals fed into the sensor (1),
and - the comparator (14) if the signals fed by the measuring and display device into the transducer (1) and the signals received by the signal receiving device (13) with respect to the phase position / zero crossings or the signal sequences output a signal.
2. Device according to claim 1, characterized in that the signal output device is an inductive element (26) and the signal receiving device is an inductive sensor (20).
3. Apparatus according to claim 2, characterized in that - the transducer (1) is heated via a built-in heating winding, which simultaneously represents the inductive element (26), - the signal fed by the measuring and display device in the transducer (1) is the heating current signal through the heating winding, and that - the signal receiving device (13) receives the signal emitted by the heating winding.
4. The device according to claim 1, characterized in that the signal output device is an optical transmitter element and the signal receiving device is an optical receiver element.
DE-OS 3 140 875 describes that in clinical
Routine operation when using a plurality of such transducers can possibly lead to confusion and incorrect measurement results are displayed if it is not certain that the currently determined measured values originate from a very specific transducer to which the relevant measuring and display device has been calibrated. It is described how by means of a sensor within a holding device for the transducer on or in the measuring and display device, the heating current pulses can be detected, which are supplied specific to the sensor, so that a match between the phase positions / zero crossings of the heating current pulses and the pulses detected by the sensor can be clearly determined.
The invention is based on the more general object of enabling unambiguous identification of measurement sensors of different types and for different areas of application.
The solution according to the invention is specified in claim 1.
Advantageous further developments of the inventive concept are specified in the dependent patent claims.
The invention defined in claim 1 has the
Advantage that the holding device for the measuring sensor is designed in such a way that when this measuring sensor is inserted into the holding device and before a measuring process begins, the respective measuring sensor is clearly identified.
In an advantageous embodiment of the invention, the identification of the transducer takes place in that the heating voltage for the heating winding of the transducer, which is clocked differently depending on the heating power consumption, is inductively detected by a preferably flat coil contained in the holding device. Both the clocked heating voltage and the heating voltage pulses detected without contact by the inductive signal receiving device are switched together to a comparator and compared with one another.
Only if, for example, a complete coincidence of the heating voltage pulses and the pulses determined by the inductive transducer is present over a predefinable time period, is an activation signal generated in particular for the central computer, by means of which a measuring process or a
Calibration process is triggered.
In a preferred embodiment of the invention
Signal output device so an inductive element and the signal receiving device an inductive sensor.
However, other embodiments of the
Signal delivery device or the Signalempfangsvorrich device in question, for example opto-electrical coupler elements or a capacitively variable resonant circuit in the
Signal receiving device which, when the measured value sensor is inserted into the holding device, to a specific one
Resonance value is tuned.
The invention and advantageous details are explained in more detail below with reference to the drawing in an exemplary embodiment. Show it:
Fig. 1 corresponding to FIG. 2 of DE-OS 3 140 875.3
Block diagram to illustrate an example of a circuit classification of the invention;
2 shows a schematic diagram for an example of a device according to the invention for identification in use in a particularly polarographic sensor, and
FIG. 3 shows the exploded view of the part of a sensor identification device which is surrounded by a dashed circle in FIG. 2.
According to FIG. 1, a polarographic transducer 1 is used during a measurement process or for calibration in a holding device 12, which also has an inductive sensor 13 for receiving the signals emitted by the transducer 1 due to a pulsed heating current of variable frequency.
The holding device 12 with sensor 13 can be firmly attached to the
Front panel of a measuring and display device must be installed.
However, a separate test device would also be conceivable for checking the sensor identity. The inductive sensor 13 passes the received signal to
Comparison with a signal proportional to the heating current to a comparator 14, the output signal of which arrives at a central computer 4 via an input matching circuit 5 (interface). The central computer 4 is a program with a read memory 7 for one or more Grenzpolaro and with a read / write memory 8 connected to the recording and intermediate storage of the
Values of an ACTUAL polarogram serve as shown in the
DE-OS 3 140 875 is described.
In an advantageous embodiment of the invention, the inductive sensor 13 consists essentially of a flat induction coil 20 (see FIG. 3), which is formed in printed circuit technology on a plastic plate or plastic film which forms the rear wall of the holding device 12. From the flat coil 20, two signal connections lead to the comparator 14, which, as indicated in FIGS. 1 and 2, is also acted upon by pulses derived from the heating current source and corresponding to the heating cycle. If the heating clock pulses and the pulses determined by the inductive sensor 13 coincide, the comparator 14 outputs a coincidence signal to the interface 5, which thus switches a start signal for a measuring process or for a calibration process to the central computer 4.
In order to enable calibration with gas mixtures, in particular with anesthetic gases, in the presently described exemplary application of the invention to a polarographic sensor 1, as can be seen in FIG. 3, the holding device is essentially provided by a toroidal hollow body or a ring line 21 with the the coil 20 carrying plastic film or plate 22 is formed as a rear wall. If the measuring sensor 1 is inserted into the ring 21, which is adapted to its external dimensions, the measuring surface of the measuring sensor 1 can be overflowed with any gas, for example anesthetic gas (e.g. N2O) through openings (not shown) on the inside or underside of the ring. The annular line 21 is connected on the underside via a connecting piece 24 to a gas supply line.
In the embodiment shown, the signal delivery device for recognizing the measurement sensor 1 consists of a heating winding 26, which is an inductive element, contained in the measurement sensor 1, and the signal reception device is formed by the flat induction coil 20.
In the case of an optoelectronic solution, the sensor will be equipped with an optoelectronic transmitter element, for example an LED diode, which is fed with signals which are characteristic of the measured value pickup, and the signal receiving device could, for example, be a phototransistor via which the LEDs -Diode emitted light signals received and also fed from there to a comparator. Only the signals relevant for a specific transducer, for example the heating clock pulses, lead to a coincidence signal via the comparator device or the comparator 14 in the example in FIG. 2 and thus to triggering a measuring process or a calibration process for the transducer.