Die Erfindung betrifft eine Oszillator-Selbsteich-Vorrichtung, insbesondere zum Einsatz mit einem Indikator der Integrität eines leicht verderblichen Guts, d.h. insbesondere für ein Gerät zur genauen Bestimmung der Lagerungslebensdauer eines leicht verderblichen Guts.
Leicht verderbliche Güter, wie Lebensmittel, Medikamente und dgl., verlieren ihre Eigenschaften und/oder ihren Nährwert, wenn sie auf die Dauer einer Temperatur ausgesetzt sind. Die Zeitperiode, während der leicht verderbliche Güter ihre Eigenschaften und/oder ihren Nährwert verlieren, ist als ihre Lagerungslebensdauer bekannt. Nach Ablauf dieser Lagerungslebensdauer kann ein leicht verderbliches Gut wertlos sein, und in vielen Fällen kann es sogar schädlich sein, wenn es gebraucht wird, wie bei verderbten Nahrungsmitteln.
Ein leicht verderbliches Gut hat eine gegebene Lagerungslebensdauer bei einer gegebenen Temperatur. Wenn die Tempe ratur steigt, sinkt normalerweise die Lagerungslebensdauer, und zwar in der Regel exponentiell. Die Lagerungslebensdauer und die Rechtschaffenheit oder Qualität oder Integrität der verschiedenen Güter variiert in Funktion der optimalen Lagerungstemperatur, der Zeitdauer, bei der das Produkt bei der optimalen Temperatur bleibt, der Verschlechterungskurve des Produkts infolge einer Temperaturerhöhung und der Wirkung einer Verminderung der Temperatur oder einer starken Kälte auf die Lagerungslebensdauer und Produktintegrität.
Nach dem Stand der Technik wird die Lagerungslebensdauer im Voraus für jedes einzelne Produkt auf Grund von empirischen Daten und von angenommenen Lagerungsbedingungen bestimmt. Auf Grund dieser geschätzten Lagerungslebensdauer wird auf das Produkt ein Enddatum gestempelt, und in der Regel werden solche leicht verderblichen Güter nicht nach Ablauf dieses Datums verkauft. Dieses System war zufrieden stellend, es hat jedoch den Nachteil, dass die Bestimmung der Lagerungslebensdauer nicht genau die wirklichen Bedingungen widerspiegelt, denen das leicht verderbliche Produkt ausgesetzt ist, wie Temperatur, bei der das Gut in den einzelnen Lagern gelagert ist.
Somit werden Produkte, die in einem zu warmen oder zu kalten Zustand gelagert wurden, weiterhin gelagert bleiben, und zwar über die wirkliche Lagerungslebensdauer hinaus, und Produkte, die optimal gelagert werden, werden oft in Anlehnung an das gestempelte Datum weggeworfen, und zwar vor dem Ende der wirklichen Lagerungslebensdauer.
Die Lagerungslebensdauer ist eine Funktion der Zeit und der Temperatur. Vorrichtungen zur Messung der Zeit und der Temperatur sind im Stand der Technik bekannt und verwenden Oszillatorschaltungen, deren Ausgangsfrequenz mit Temperaturschwankungen variiert. Es werden analoge Kompensationsschaltungen zur Erhöhung oder Verminderung der Frequenzänderungen in einem gegebenen Temperaturbereich verwendet, und die Frequenzänderung wird wie eine angenommene Temperaturänderung behandelt. Diese elektronischen Temperaturmessvorrichtungen arbeiten zufrieden stellend; sie haben jedoch den Nachteil, dass die Herstellung von Oszillatoren mit temperaturbeständigen Eigenschaften nach den Standardherstellungsmethoden viel zu teuer ist. Es muss daher eine Frequenzeichschaltung vorgesehen werden, um die Herstellungsänderungen zu kompensieren.
Diese Eichung braucht Zeit und spezielle Einrichtungen, die die Kosten des Produkts erhöhen, weil es erforderlich ist, dass die Schaltung eine Eichschnittstelle und möglicherweise auch eine unlöschbare Speicherkapazität umfasst. Zudem ist die Temperaturänderung des Oszillators bezüglich der Frequenz auch abhängig von vielen Faktoren, die die Ermittlung einer korrekten Temperatur zu Frequenz-Korrelationskurve für eine gewünschte Zeit-Temperatur-Anwendung erschweren. Zudem haben verschiedene leicht verderbliche Güter auch unterschiedliche Lagerungslebensdauerparameter, was Zeit-Temperatur-Indikatoren mit Oszillatoren nach dem Stand der Technik unpraktisch und/oder ungenau macht.
Es ist daher wünschenswert, über eine Zeit-Temperatur-Mess-Vorrichtung verfügen zu können, die die Lagerungs lebensdauer eines Produkts angibt und die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine automatische Eichschaltung für eine Oszillatorschaltung zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Ein Indikator der Integrität eines leicht verderblichen Produkts umfasst im Allgemeinen einen ersten Oszillator, der einen Takt liefert, dessen Frequenz nicht mit der Temperatur variiert. Eine Selbsteichschaltung empfängt das Taktausgangssignal des ersten Oszillators und eicht den Ausgang bezüglich eines bekannten stabilisierten Taktgenerators. Ein zweiter Oszillator liefert einen Takt, dessen Frequenz temperaturabhängig ist. Eine zweite Selbsteichschaltung eicht den zweiten Oszillatortakt über die Temperatur. Ein Zähler wird mit dem geeichten Takt vom zweiten Oszillator beaufschlagt. Der Zähler zählt das geeichte Taktsignal vom zweiten Oszillator für eine Zeitperiode, die durch den geeichten Ausgang des ersten Oszillators bestimmt ist.
Eine Datentabelle erhält die gezählte Menge vom Zähler und liefert in Antwort darauf einen Verderblichkeitswert für das betreffende Produkt. Ein Addierer erhält diesen Verderblichkeitswert und berechnet einen Kumulationsverderblichkeitswert durch Addition der vorhergehenden Eingänge von der Datentabelle. Ein LCD-Modulator erhält den Kumulationswert und moduliert den LCD, um Daten anzuzeigen, die für den Rest der Lagerungslebensdauer vom Produkt bezeichnend sind.
Die Selbsteichschaltung zum Eichen des ersten Oszillators über die Zeit umfasst einen Teiler, um das Taktsignal vom temperaturkompensierten Oszillator zu erhalten. Ein Zähler bekommt ein Taktsignal vom Teiler und gibt ein Signal frei für ein temperaturkompensiertes Tor. Das temperaturkompensierte Referenztor aktiviert den Zähler für eine bekannte Zeitperiode. Am Ende der Aktivierungszeitperiode liefert der Zähler eine Haltezählung dem Teiler in einer Rückkopplungsschleife. Der Teiler teilt die Taktfrequenz des temperaturkompensierten Oszillators durch die Haltezahl, um ein zweites Taktsignal zu liefern, das für den Rest der Schaltung verwendet wird. Der Zähler ist ein Einmal-Freigabe-Zähler, sodass das Referenztor entfernt werden kann, wenn einmal die Freigabeperiode beendet ist.
Die Selbsteichschaltung zur Eichung des zweiten Oszillators über die Temperatur umfasst auch einen Teiler, der den Oszillatortakt teilt, und liefert ein erstes Taktsignal.
Ein Zähler wird mit dem ersten Taktsignal beaufschlagt und erhält ein Freigabesignal von einem temperaturkompensierten Referenztor und zählt Taktsignale für eine vorbestimmte Zeitperiode. Wenn einmal die Freigabeperiode beendet ist, wird eine Haltezählung zurück zum Teiler eingegeben und die Oszillatorfrequenz wird durch diese Haltezahl dividiert, um einen zweiten Takt zu erzeugen. Dieser zweite Takt wird dem Zähler zugeführt.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Eichschaltung zu schaffen, um einen Oszillator bei verschiedenen Temperaturen zu eichen.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen genauen Zeit-/Temperatur-Indikator zu schaffen unter Verwendung von kostengünstigen, nichtkristallgesteuerten Oszillatoren als Referenzoszillator.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, Schaltungsmittel zur Eichung und Neueichung eines Oszillators zu schaffen, die eine minimale Zeit brauchen, und zwar ohne Verwendung von Schnittstellenschaltungen oder aufwändigen nichtlöschbaren Speichern.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine kostengünstige und raumsparende historische Zeit-Temperatur-Messung zu ermöglichen.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zur Messung von historischen Zeit-Temperatur-Verhältnissen zu schaffen bei Verwendung von nichtkontinuierlicher Gewichtung von Zeit-Temperatur-Daten.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen Apparat zur Messung von historischen Zeit-Temperatur-Verhältnissen und zur Anzeige einer restlichen Lagerungslebensdauer, einer Integrität und/oder eines Produktverderbungsindexes in jedem Zeitpunkt zu schaffen.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen Apparat zur Messung einer historischen Zeit-Temperatur zu schaffen, in welchem entweder ein einziger Bildpunkt- oder ein Mehrfachbildpunkt-Indikator als Anzeige-Lagerungs-Lebensdauer-Diskriminator verwendet werden kann, um die gewünschte Lebensdauererwartung eines Produkts anzuzeigen.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen Apparat zu schaffen, der eine historische Zeit-Temperatur-Messung durchführt unter Verwendung einer genauen Zeiteichschaltung.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden teils selbstverständlich und teils ohne weiteres aus der Beschreibung ersichtlich sein.
Die Erfindung umfasst daher die Merkmale des Aufbaus, der Kombination von Elementen und Anordnung von Teilen, die beispielsweise durch die nachfolgende Ausführung angegeben wird, wobei der Zweck der Erfindung in den Ansprüchen angegeben ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Indikators der Integrität eines leicht verderblichen Guts mit einer Oszillator-Selbsteich-Vorrichtung gemäss einer ersten Ausführung der Erfindung,
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Indikators mit einer Oszillator-Selbsteich-Vorrichtung gemäss einer zweiten Ausführung der Erfindung,
Fig. 3a bis 3b Zeitdiagramme für den temperaturkompensierten Oszillator, das Referenztor und den Teiler, die in zwei Ausführungen nach der Erfindung verwendet werden, und
Fig. 4a bis 4d Zeitdiagramme für den Oszillator, das Referenztor und den Teiler, die Ausgangssignale haben, die gemäss einer Ausführung der Erfindung in Antwort auf die Temperatur variieren.
Die Fig. 1, 3a und 3b zeigen ein Anzeigegerät oder einen Indikator 10 für die Rechtschaffenheit oder Integrität eines leicht verderblichen Guts. Ein temperaturkompensierter Oszillator 11 liefert einen Referenztakt CLK R einem Teiler 12, der den Takt CLK R teilt und ein Signal CLK 1A liefert. Ein Zähler 13 erhält das Signal CLK 1A am Takteingang. Ein temperaturkompensiertes Referenztor 14 liefert ein Freigabesignal dem Zähler 13 und bewirkt, dass dieser während einer vorbestimmten Zeit die Takte CLK 1A zählt. Der Zähler 13 ist ein Einmal-Freigabe-Zähler. Am Ende der Freigabezeit wird der Zählwert als ein Halteausgangssignal dem Zähler 12 zugeführt, der das Halteausgangssignal als Teiler verwendet, um Taktsignale CLK 1B, CLK 1C, CLK 1D, CLK 1E zu erzeugen.
Ein zweiter Oszillator 15 gibt ein Referenzsignal CLK T ab, das mit der Temperatur variiert. Der Teiler 16 erhält das Signal CLK T, teilt das Signal und liefert ein CLK 2A. Ein Zähler 17 erhält ein Freigabesignal von einem für die Umgebungstemperatur kompensierten Referenztor 18 und erhält CLK 2A als Eingangssignal. Der Zähler 17 zählt das Signal CLK 2A während der Freigabezeitdauer und hält den Zählwert. Der Zähler 17 ist auch ein Einmal-Freigabe-Zähler und liefert den Haltezählwert dem Teiler 16, der diesen Wert benutzt, um ein Taktsignal CLK 2B zu liefern.
Ein Zähler 19 erhält das Signal CLK 2B und zählt den Takt. Der Zähler 19 setzt den Zählwert in Antwort auf CLK 1B zurück, der durch den Teiler 12 erzeugt wird, und liefert den Zählwert. Eine Datentabelle 20 mit Werten, die dem Verhältnis zwischen einem Zählwert aus einem Zähler 19 und dem Verdorbenheitswert entspricht, der ein assoziiertes Gut erfahren hat, und liefert den Verdorbenheits- oder Ausschusswert in Antwort auf das Ausgangssignal des Zählers 19. In einer Ausführung kann das Zählausgangssignal des Zählers 19 einer Speicheradresse entsprechen, in der der Ausschusswert gespeichert wird. In einer anderen Ausführung kann die Tabelle 20 als Speicherkurve betrachtet werden, bei der eine Achse Zählwerte hat, während eine zweite Achse Ausschusswerte aufweist, wobei der Zählwert eine Position auf der Ausschusskurve adressiert.
In Antwort auf ein vom Teiler 12 erzeugtes Taktsignal CLK 1C liefert die Datentabelle 20 den Ausschusswert einem Addierer 21. Der Addierer 21 addiert die Ausgangssignale von der Datentabelle 20, um daraus einen kumulierten Ausschusswert abzuleiten. In Antwort auf ein vom Teiler 12 erzeugtes Taktsignal CLK 1D liefert der Addierer 21 Daten, die dem kumulierten Ausschusswert entsprechen.
Ein LCD-Modulator 22 erhält diese Daten. In Antwort auf ein Taktsignal liefert CLK 1E ein Ausgangssignal in Antwort auf die Daten, um einen (nicht dargestellten) LCD zu modulieren. Der LCD ist gemäss dem Stand der Technik. Zugleich erhält ein Multi-Segment-LCD-Treiber 23 dieselben Takt- und Datensignale und liefert ein LCD-Ausgangssignal zum LCD.
Im Betrieb einer beispielhaften Ausführung liefert der Oszillator 11 ein Signal CLK R der Frequenz 32 768 Hz. Der Teiler 12 ist ein Durch-2-Teiler und erzeugt ein Signal CLK 1A der Frequenz 16 384 Hz. Das temperaturkompensierte Referenztor 14 gibt den Zähler 13 frei für 500 Millisekunden. Der Zähler 13 speichert die Anzahl Zählungen von CLK 1A, während das externe Referenztor aktiv ist. Das Haltesignal ist 8192 entsprechend der Anzahl Zählungen vom Takt CLK 1A, die während 500 Millisekunden gezählt werden. Die Zahl 8192 ist abgegeben als Haltesignal zum Teiler 12. Der Teiler 12 benutzt die Zählung als Divisor. Das Signal CLK R wird durch 8192 geteilt, und daraus ergibt sich ein interner Referenztakt von 4 Hz, der als Taktsignale CLK 1B, CLK 1C, CLK 1D und CLK 1E (Fig. 3b) abgegeben wird.
Da der Zähler 13 ein Einmal-Freigabe-Zähler ist, kann das temperaturkompensierte Referenztor 14 entfernt werden, wenn einmal der Zähler 13 freigegeben wurde, wobei am Ausgang des Teilers 12 ein Signal von 4 Hz bleibt.
In einem zweiten Beispiel nach Fig. 3c und 3d gibt der temperaturkompensierte Oszillator 11 ein Signal CLK R von 33 000 Hz ab. Der Teiler 12 teilt das Signal durch 2 und liefert ein Taktsignal CLK 1A von 16 500 Hz. Der Halteausgang des Zählers 13 wird 8250 sein. Wenn einmal das externe Referenztor 14 entfernt ist, wird der Teiler 12 immer das 3300-Hz-Signal CLK R durch 8250 in Antwort auf den Halteausgang vom Zähler 13 dividieren, wobei es sich wieder ein interner 4-Hz-Referenztakt für den Teiler 12 ergibt. Da der Oszillator 11 und das Tor 14 temperaturkompensierte Elemente sind, werden sich ihre Ausgänge nicht wesentlich bezüglich Temperaturschwankungen ändern.
Die Dimensionierung sorgt dafür, dass in beiden Beispielen ein interner 4-Hz-Referenztakt für den Teiler 12 geliefert wird. Der Teiler 12, der Zähler 13 und das Tor 14 bilden eine Selbsteicheschaltung, die die Frequenz in Bezug auf die Zeit eicht, um das Ausgangssignal des an sich kostengünstigen Oszillators 11 zu normalisieren, und zwar ohne einen manuellen Eingriff. Der Teiler 12 teilt den internen 4-Hz-Referenz-Takt und verzögert die Signale durch Erzeugung von CLK 1B, CLK 1C, CLK 1D und CLK 1E in Intervallen von 0,03125 Hz, oder 1 Periode für jeden Takt in jeweils 32 Sekunden.
Wie in Fig. 4a bis 4d dargestellt, ist der Oszillator 15 dimensioniert, um seinen Taktausgang mit der Temperatur zu variieren. Der Oszillator 15 liefert beispielsweise einen Referenzfrequenztakt CLK T von 300 kHz bei 22 DEG C (Fig. 4a). Der Teiler 16 teilt CLK T durch 16 und liefert ein Taktsignal CLK 2A von 18 750 Hz. Das Referenztor 18, das für die Umgebungstemperatur kompensiert ist (die nicht temperaturkompensiert ist), ändert auch seinen Ausgang mit der Temperatur, um den Frequenzausgang des Oszillators 15 zu eichen. Bei 22 DEG C gibt das Referenztor 18 dem Zähler 17 für 500 Millisekunden frei, während denen der Zähler 17 die Anzahl Taktimpulse des Taktsignals CLKJ 2A speichert und hält diese Zählung, um dem Teiler 16 ein Haltesignal zu liefern. Bei 22 DEG C wird der Halteausgang bei 9375 sein.
Das Referenztor 18 kann dann entfernt werden, und der Teiler 16 wird immer das Taktsignal CLK T durch 9375 dividieren, um einen 32-Hz-Taktausgang als CLK 2B bei 22 DEG C zu erzeugen.
Gemäss einem anderen Beispiel arbeitet der Oszillator 15 bei 200 kHz und 22 DEG C, sodass das Taktsignal CLK 2A eine Frequenz von 12 500 Hz hat. Der Halteausgang des Zählers 17 ist bei 6250 Hz. Da der Zähler 17 ein Einmal-Freigabe-Zähler ist, der eine Zählung in Antwort auf einen Freigabeeingang hält, kann wiederum das Referenztor 18 entfernt werden, und der Zähler 17 wird immer den 6250-Wert liefern und das 200-kHz-Signal CLK T durch 6250 dividieren, um einen Ausgangssignal von 32 Hz für das Taktsignal CLK 2B bei 22 DEG C zu liefern.
Wenn die Temperatur beispielsweise 30 DEG C wird, liefert der Oszillator 15 ein 375-kHz-Taktsignal CLK T. Der Teiler 16 teilt das Signal durch 16 und liefert ein Taktsignal CLK 2A von 23 437 Hz (Fig. 4d). Da das Referenztor 18 auch sein Ausgang in Antwort auf die Temperatur eicht, gibt das Referenztor 18 ein Freigabesignal für 400 Millisekunden (Fig. 4c) wegen der erhöhten Umgebungstemperatur. Der Zähler 17 zählt 9375 Impulse und hält diese Zahl als Ausgangswert zur Benutzung als Divisor im Teiler 16. Der Teiler 16 teilt das 375-kHz-Signal CLK T durch 9375, wobei es sich ein interner Takt von 40 Hz und dadurch ein Taktsignal CLK 2B von 40 Hz bei 30 DEG C und von 32 Hz bei 22 DEG C ergibt. Das Taktsignal CLK 2B wurde vorgesehen, um bei 30 DEG C angenähert bei 4/3 der Frequenz zu arbeiten, die bei 22 DEG C vorhanden ist.
Der Teiler 16, der Zähler 17 und das Tor 18 werden als ein Eichmittel zum Eichen des vom Oszillator 15 gelieferten Taktsignals CLK T betrachtet. Als Ergebnis der Dimensionierung wird der Ausgang des temperaturabhängigen Oszillators ohne manuelle Einwirkung normalisiert.
Der Zähler 19 erhält am Takteingang ein Taktsignal CLK 2B und setzt das Signal CLK 1B vom Teiler 12 zurück. Das Signal CLK 1B ist ein geeichtes, temperaturunabhängiges Zeitfenster, das sich nach je 32 Sekunden wiederholt. Das Taktsignal CLK 2B ist eine geeichte, temperaturabhängige Frequenz von 32 Perioden pro Sekunde bei 22 DEG C. Der Zähler 19 zählt die Impulse des Signals CLK 2B während des vom Signal CLK 1B erzeugten Zeitfensters. Beim Beispiel eines bei 300 kHz und 22 DEG C und 400 kHz und 30 DEG C wirksamen Oszillators 15 wird der Zähler 19 bis 1024 bei 22 DEG C (durch Zählung eines 32-Hz-Signals für 32 Sekunden) und 1280 bei 30 DEG C (durch Zählung eines 40-Hz-Signals für 32 Sekunden) zählen. Da diese Zählungen in Antwort auf die Temperatur wachsen, bilden sie eine Temperaturmessung.
Die Datentabelle 20 umfasst eine Datentabelle, die die Zählungen vom Zähler 19 erhält, wobei diese Zählungen in produktspezifische Daten bezüglich der Lagerdauer/Ausschuss umgewandelt werden. Bei einer Anwendung im Zusammenhang mit Medikamenten würde beispielsweise die Datentabelle 20 einen Zähleingang 1024 erhalten, diesen Wert in einen Ausschusswert von 28 umwandeln und dem Addierer 21 zuführen. Der Datentabelleneingang von 1280 würde in einen Ausgang von 44 umgewandelt werden. Auf der anderen Seite würde man für ein Produkt wie Käse eine Datentabelle 20 haben, die so programmiert ist, dass der Ausgang der Datentabelle 20 bei einem Eingang von 1024 einen Ausschusswert von 153 und bei einem Eingang von 1280 einen Wert von 337 dem Addierer 21 liefert, was eine kürzere Lagerungslebensdauer in Antwort auf die Temperatur bedeutet.
Die Datentabelle 20 liefert nur ein Ausgangssignal in Antwort auf das Taktsignal CLK 1C, die diese Übersetzung in Funktion der Datentabelle 20 triggert. Diese Triggerung geschieht einmal jede 32 Sekunden.
Der Addierer 21 addiert die Ausgangssignale der Datentabelle 20. Der neue Ausgang der Datentabelle 20 wird den vorhergehenden Ausgangssignalen der Datentabelle 20 addiert, jedesmal wenn der Takt CLK 1D aktiviert wird. Die resultierende Summe des Addierers 21 stellt einen Zeit- Temperatur-Daten-Strom seit dem letzten Aktivierungssignal dar. Sie liefert eine Angabe darüber, inwieweit das assoziierte Produkt sich entlang der Ausschusskurve befindet. In Antwort auf das Taktsignal CLK 1D liefert der Addierer 21 diese Information als Daten dem LCD-Modulator 22 und dem Multi-Segment LCD-Treiber 23.
Der LCD-Modulator 22 moduliert die LCD-Anzeige in Antwort auf den Datenausgang durch den Addierer 21. Der LCD-Modulator 22 kann ein Frequenzmodulator, ein Phasenmodulator, ein Arbeitszyklusmodulator oder dgl. sein. Wenn der LCD moduliert wird, flimmert er. Dieses Flimmern ist ab etwa 60 Hz vom menschlichen Auge sichtbar. Das Flimmern ist maschinenlesbar ab etwa 200 Hz. In einer Ausführung nach der Erfindung wird vorausgesetzt, dass der LCD geblendet ist, sodass er unsichtbar ist, wenn er bei weniger als 60 Hz moduliert wird, und dass er sichtbar ist, wenn er bei mehr als 60 Hz moduliert wird. Ein roter Punkt ist hinter dem LCD angeordnet. Der LCD-Modulator 22 würde den LCD modulieren bei höheren Frequenzen in Antwort auf höheren Summen am Ausgang des Addierers 21.
Ein Beobachter würde den roten Punkt bei tieferen Frequenzen nicht sehen, aber er würde einen roten Punkt sehen, wenn der LCD-Modulator 22 den LCD bei einer höheren Frequenz als 60 Hz moduliert. Wenn der LCD-Modulator 22 geeicht ist, um die Modulation von 60 Hz nicht zu überschreiten, bis der vom Addierer 21 gelieferte Wert dem Ausschusswert entspricht, dann würde das Erscheinen des roten Punkts einem Kunden oder Lagerinhaber angeben, dass die Lagerungslebensdauer des Produkts zu Ende ist.
Nach einer anderen Ausführung der Erfindung können Spiegel hinter dem LCD angeordnet sein. Ein Leser mit einer Lichtquelle, beispielsweise einem LED, und einem Lichtsensor würde am LCD Licht sehen. Da der LCD flimmert, wird das Lichtsignal vom Spiegel hinter dem LCD auch flimmern. Der Lichtsensor bestimmt die Flimmermenge und daraus auch noch die Lagerungslebensdauer des Produkts. Bei Modulation des Arbeitszyklus des LCD kann das reflektierte Lichtsignal auch mit Daten kodiert werden durch Steuerung des Arbeitszyklus des LCD, da er ein Flimmern bewirkt innerhalb des modulierten Arbeitszyklus innerhalb des reflektierten Lichtstrahls. Daraus ergibt sich, dass der LCD-Modulator, gekoppelt mit einem geblendeten LCD, fähig ist, komplexe Daten in Antwort auf die Datentabelle 20 zu liefern.
Zusammen mit oder an Stelle von dem geblendeten LCD kann ein Multi-Segment-LCD-Treiber 23 mit einem zweiten LCD gekoppelt sein, der getrieben wird, um sequenziell die LCD-Blenden oder Segmente einer Standard-Anzeige zu beleuchten. Da die Segmente des LCD beleuchtet sind oder von einem geschlossenen zu einem offenen (im Fall eines geblendeten LCD) Zustand gebracht werden können, ist daher eine Anzeige vom Gasdiskriminatortyp vorgesehen, um den laufenden Zustand der Lagerungslebensdauer des Produkts in Funktion der Zunahme der Zähleradditionswerte anzuzeigen.
Es ist zu bemerken, dass die Lagerungslebensdauer von vielen Produkten in Monaten gemessen wird, während die Oszillatoren, Teiler und Zähler nach der oben beschriebenen Erfindung in Tausenden und Hunderttausenden Perioden pro Sekunde arbeiten. Der Einsatz vom Teiler 12 zur Aktivierung des Zählers 19, der Datentabelle 20, des Addierers 21, des LCD-Modulators 22 und des Multisegment-LCD-Treibers 23 bringt einen eingebauten Verzögerungseffekt mit sich, sodass die Daten nicht notwendigerweise jede Sekunde aktualisiert werden, sondern alle wenigen Minuten während der Periode, in der der Teiler 12 alle Signale CLK 1B bis 1E bearbeitet, die sich in Abständen von jeweils 32 Sekunden befinden. Dies ist jedoch gar nicht einschränkend, und jede Komponente kann sofort aktiviert werden, um bei Wunsch Aktualisierungen beim LCD in Raten der Oszillator-Takten zu liefern.
Es sei nun auf Fig. 2 verwiesen, die ein Gerät zur Anzeige der Rechtschaffenheit eines leicht verderblichen Guts nach der zweiten Ausführung der Erfindung darstellt. Gleiche Nummern werden zur Bezeichnung von gleichen Strukturen verwendet, wobei der Unterschied zwischen der Anzeige 100 und der Anzeige 10 auf den Ersatz eines Dualzählers 51 für den Addierer 21 hinweist, und wobei eine Änderung in der Arbeitsweise der Datentabelle 20 die Addition eines vom Teiler 12 erzeugten Taktsignals CLK 1F notwendig macht. Wie bei der Anzeige 10 liefert der temperaturkompensierte Oszillator 11 einen Takt CLK R zum Teiler 12, der das Signal in Antwort auf den gehaltenen Ausgang des Zählers 13 teilt, der gehalten wird in Antwort auf das temperaturkompensierte Referenztor 14. Der Teiler 12 erzeugt ein normalisiertes internes Signal von 4 Hz.
Der Oszillator 15 liefert ebenfalls einen Takt CLK T, der mit der Temperatur variiert. Der Teiler 16 teilt das Signal in Antwort auf das gehaltene Ausgang des Zählers 17, der gehalten wird in Antwort auf das Referenztor 18, das sein Ausgang in Antwort auf die Temperatur variiert. Der Teiler 16 liefert ein Taktsignal CLK 2B, das von der Temperatur abhängig ist. Der Zähler 19 liefert eine Zählzahl, die der Anzahl Taktimpulse vom Takt CLK 2B während jedem Zyklus vom Takt CLK 1B entspricht.
Die Datentabelle 30 liefert einen Zeit-Temperatur-Wert, der die Lagerungslebensdauer mit der vom Zähler 19 gelieferten Temperaturzählung in Bezug bringt.
Der Dualzähler 30 umfasst einen ersten Zähler, der immer bis zu einem vorbestimmten Wert zählt. Der erste Zähler des Dualzählers 31 beispielsweise zählt die Takte, die vom Taktsignal CLK 1D geliefert werden, bis er den Wert 512 erreicht. Der zweite Zähler des Dualzählers 31 zählt die Vervollständigung eines durch den ersten Zähler des Dualzählers 31 gebildeten Zyklus. Jedes Mal also, dass der erste Zähler bis 512 zählt, erhöht der zweite Zähler seine Zählung um 1.
Der erste Zähler des Dualzählers 31 zählt auch in Antwort auf die von der Datentabelle abgegebenen Ladung. Der erste Zähler fängt nicht jeden Zählzyklus von 0 an. Der Zähler beginnt seine Zählung vielmehr innerhalb jedes Zyklus bei einer von der Datentabelle 30 selektierten Zahl. Bezüglich des vorhergehenden Beispiels im Zusammenhang mit dem Indikator 10, wenn der Zähler 19 einen Wert 512 liefert, wird die Tabelle 30 diesen Eingang in einen Ausgang von 28 übersetzen. Der erste Zähler im Dualzähler 31 würde daher von 28 bis 512 zählen. Der Dualzähler 31 wird daher nur 494 Impulse des Taktsignals CLK 1D zählen. Wenn der erste Zähler des Dualzählers einen Wert 512 erreicht, wird der zweite Zähler des Dualzählers 31 um 1 erhöht. Der erste Zähler wird zurückgesetzt zu der Zahl, die von der Datentabelle 30 selektiert wurde in Antwort auf das Ende der Zählung.
Der Zählwert des zweiten Zählers des Dualzählers 31 wird ständig dem LCD-Modulator 22 und dem Multisegment-LCD-Treiber 23 als Daten zugeführt.
Wenn sich eine Temperaturänderung ergibt, ändert auch die Zählung vom Zähler 19. Wenn beispielsweise die durch den Zähler 19 gelieferte Zählung bis 640 zunimmt, wird die Datentabelle 30 einen Ausgang 44 erzeugen. Der erste Zähler des Dualzählers 31 beginnt daher seine Zählung mit 44 und erreicht den Wert 512 schneller, weil die gezählten Zahlen als Folge der Temperaturerhöhung kleiner sind. Die Zählung im zweiten Zähler des Dualzählers 31 nimmt dementsprechend schneller zu, indem dadurch der Effekt widerspiegelt wird, dass die Temperaturänderungen im Laufe der Zeit einen Einfluss auf die Lagerungslebensdauer haben.
Der LCD-Modulator 22 wird in Antwort auf das Taktsignal CLK 1F moduliert. In Abhängigkeit vom LCD-Typ, braucht CLK 1F nicht dieselbe Frequenz wie die Takte CLK 1A, CLK 1B, CLK 1C und CLK 1D zu haben. Der Modulator 22 moduliert den LCD als Funktion sowohl des CLK 1F als auch des Ausgangs vom Dualzähler 31.
Durch den Aufbau eines Rechtschaffenheitsindikators für die Parameter Zeit/Temperatur und Lagerungslebensdauer/Produkt mit einem ersten Takt, der mit einer bekannten Rate in Funktion der Zeit variiert, und mit einem zweiten Takt, der mit einer bekannten Rate in Funktion der Temperatur variiert, und durch den Einsatz einer Datentabelle, die diese Takte bezüglich der Lagerungslebensdauer für ein gegebenes Produkt korreliert, ergibt sich ein wirksamer, leicht herstellbarer, preisgünstiger Lagerungslebensdauerindikator. Durch den Einsatz einer rückgekoppelten Eichung des temperaturabhängigen Takts in Bezug auf die Temperatur ohne manuelle Eichung oder Änderung der Komponenten werden die Kosten des Indikators vermindert, die gesamte Komplexität reduziert und die Zuverlässigkeit erhöht.
Durch Verwendung eines zeitverzögerten Zyklus zur Steuerung der einzelnen internen Komponenten des Indikators kann die Zeit-Temperatur-Anzeige verlangsamt werden, sodass der Wert einmal alle wenigen Minuten aktualisiert werden kann, und zwar bei Vermeidung einer schnellen Aktualisierung, die ohnehin für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist. Durch den Einsatz einer Temperatur-Korrelations-Schaltung unter Verwendung eines Daten-Tabellen-Kompensators, um zu ermöglichen, dass der Temperatureinfluss bezüglich der Lagerungslebensdauer in diskreten Werten bei diskreten Zeitabständen berechnet wird, kann jedes Temperatur-Mess-Verhältnis, ob nichtlinear und/oder nichtexponential, bei einer grossen Anzahl diskreter Messpunkte zwischen Temperatureingang und Lagerungslebensdauerbestimmung ausgedrückt werden.
Durch den Einsatz eines LCD-Modulators, der die LCD-Anzeige durch Modulierung des Arbeitszyklus, der Frequenz oder dgl. modulieren kann, wird ein Indikator geschaffen, der sowohl visuell als auch elektronisch lesbar ist, und zwar mit dem Vorteil, dass durch Ver wendung der Modulation der LCD-Anzeige eine komplexe Information präsentiert werden kann.
Durch den Einsatz von Halteteilern können die Oszillatoren nach Entfernen der Referenztore auch zurückgezogen werden, und die Teiler werden die geeignete Eichung in Erinnerung behalten, und zwar durch Verwendung einer minimalen Leistung, nämlich nur der Energie, die für den Betrieb des Speichers notwendig ist. Das Gerät kann in einem späteren Zeitpunkt wieder gestartet werden, indem man eine längere Lagerlebensdauer eingibt, und wobei es möglich ist, es zu transportieren und zu lagern, ohne die Anzeige über die Lagerlebensdauer zu beeinflussen.
Es ist offensichtlich, dass die oben erwähnten Ziele, abgesehen von denen, die sich genau aus der vorhergehenden Beschreibung ergeben, wirksam durch gewisse Änderungen erreicht werden, die in den erwähnten Ausführungen gemacht werden können, ohne sich vom Geist und vom Ziel der Erfindung zu entfernen; und es versteht sich von selbst, dass der gesamte in der obigen Beschreibung enthaltene und durch die Zeichnung erläuterte Stoff lediglich illustrativ und nicht in einem einschränkenden Sinn aufgefasst werden soll.
Es wird auch unterstellt, dass die nachfolgenden Ansprüche alle allgemeinen und spezifischen Merkmale der hier beschriebenen Erfindung und alle Darstellungen der Erfindungsziele abdecken sollen, die sich sprachlich darunter ergeben könnten.
Der erfindungsgemässe Indikator kann insbesondere derart ausgestaltet sein, dass der Kumulations-Zeit-Temperatur-Wert einem Teil der Lagerungslebensdauer des leicht verderblichen Guts entspricht, und/oder dass die besagten Zählermittel, Datenmittel und Addiermittel jeweils ein Ausgangssignal in Antwort auf dieses geeichte erste Taktsignal liefern.
Der erfindungsgemässe Indikator kann auch derart ausgestaltet sein, dass diese Eichmittel einen Teiler umfassen, um dieses zweite Taktsignal zu empfangen und um ein geteiltes Taktsignal zu liefern, dass ein für die Umgebungstemperatur kompensiertes Referenztor ein Freigabesignal mit einer temperaturabhängigen Zeitperiode liefert, dass ein Zähler zum Zählen des geteilten Taktsignals während dieser Zeitperiode und zum Liefern eines zweiten Zählwertes als Ausgangssignal vorhanden ist, und dass der besagte Teiler diesen zweiten Zählwert erhält und dieses zweite Taktsignal durch diesen zweiten Wert dividiert, um das besagte zweite geeichte Taktsignal zu erzeugen, wobei zusätzlich die Eichmittel Selbsteichmittel sein können.
Der erfindungsgemässe Indikator kann auch derart ausgestaltet sein, dass diese Eichmittel einen Teiler umfassen, um dieses zweite Taktsignal zu empfangen und um ein geteiltes Taktsignal zu liefern, dass ein temperaturkompensiertes Referenztor ein Freigabesignal mit einer im Wesentlichen nichttemperaturabhängigen Zeitperiode liefert, dass ein Zähler zum Zählen des geteilten Taktsignals während dieser Zeitperiode und zum Liefern eines zweiten Zählwertes als Ausgangssignal vorhanden ist, und dass der besagte Teiler diesen Zählwert erhält und dieses erste Taktsignal durch diesen zweiten Wert dividiert, um das besagte erste geeichte Taktsignal zu erzeugen.