DD153654A1 - Schaltungsanordnung zur unterdrueckung des life-zero-signals bei digitalen anzeigegeraeten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Unterdrueckung des Life-Zero-Signals von Prozessmessgroessen, die als Einheitssignal zwischen 4 bis 20 mA vom Messumformer ausgegeben werden. Mit der Erfindung soll der technische Aufwand gesenkt werden. Die Aufgabe besteht darin, zur Unterdrueckung des Life-Zero-Signals die Betriebsspannungsquelle heranzuziehen. Das wird erfindungsgemaess dadurch erreicht, dass das positive Potential des Anpassungswiderstandes direkt auf den High-Eingang des A/D-Umsetzers, der ueber einen Differentialeingang verfuegt, geschaltet ist und das dessen Low-Eingang ueber einen Vorwiderstand in Reihe mit einem Stabilisierungsglied auf den Pluspol einer Betriebsspannungsquelle und ueber einen Kompensationswiderstand an Masse geschaltet ist. Die Anwendung der Erfindung ist bei digitalen Schalttafelmessgeraeten, in denen Prozessmessgroessen abgebildet werden, moeglich.

Description

Anmelder: Berlin, 13. 10. 80

Dipl.-Ing. Korst Peinecke Ing. Axel Prochnow

Zustellungsbevollraächtigter:

Pat.-Ing. Ernst Wünschig .

Schaltungsanordnung zur Unterdrückung des Life-Zero-Signals bei digitalen Anzeigegeräten

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Unterdrückung des Life-Zero-Signals von Prozeßmeßgrößen, bei der das vom Meßumformer analog ankommende Einheitssignal 4 bis 20 mA über einen Anpassungswiderstand·in entsprechende Spannungswerte umgeformt und dann auf einen A/Dr-Umsetzer geschaltet wird.

Die Anwendung der Erfindung ist in digitalen Schalttafelmeßgeräten, mit denen Prozeßmeßgrößen angezeigt v/erden, möglich und zweckmäßig.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Meßbereichswerte in der Betriebsmeßtechnik sind häufig durch Meßumformer auf Signalbereiche von 0 bis 5 oder 0 bis 20 oder 4 bis 20 mA abgebildet. So wird z. B. ein Temperaturbereich von 0 bis 500 C durch einen Strom von 0 bis 5 oder 0 bis 20 oder auch 4 bis 20 mA dagestellt.

Zur Anzeige dieser Bereiche wurden in der Vergangenheit fast ausschließlich analoge Zeigerinstrumen^e verwendet. Die Meßbereichsanpassung und dimensionsgerechte Darstellung der Bereiche erfolgt hier durch entsprechende Ausbildung und Wahl der Skala. Wird ein Signal mit angehobenem Nullpunkt (4 bis 20 mA) zur Anzeige gebracht, so beginnt; die Skala erst bei üO % des maximalen Zeigerausschlages.

Neben den analogen Zeigerinstrumenten kommen heute in zunehmendem Maße digitale Anzeigegeräte zur Darstellung von Meßwerten zur Anwendung. Hier ist die Meßbereichsanpassung allein durch Wahl der Skala nicht möglich. Insbesondere treten dann Schwierigkeiten auf, wenn der Meßbereich durch ein Signal mit angehobenem Nullpunkt dargestellt ist und der Meßbereichsanfangswert Null beispielsweise einem Strom von 4 mA entspricht. In

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diesem Fall muß durch eine Zusatzeinrichtung erreicht werden, daß das digitale Anzeigegerät bei einem Eingangsstrom von 4 mA die Ziffer Null anzeigt. Grundsätzlich verfugen die digitalen Anzeigegeräte über einen Spannungseingang. Bei Stroineingang erfolgt über einen Widerstand die Anpassung an den Spannungseingang.

Bekannt sind Verfahren, durch einen Gegenstrom den angehobenen Nullpunkt zu unterdrücken. Die Erezugung eines Gegenstromes zur üullpunktunterdrükkung oder liullpunktverschiebung erfordert entweder eine zweite gegenpolige Stromversorgung oder die Erzeugung einer bipolaren Spannung mittels zusätzlichen Spannungstransverters zur Erzeugung des Gegenstromes. Dies bedeutet in jedem Falle einen erheblichen Mehraufwand für den Aufbau derartiger digitaler Anzeigegeräte.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, 'den technischen Aufwand wesentlich zu senken.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für digitale Anzeigegeräte zu. entwickeln, bei der für die Unterdrückung des Life-Zero-Signals die Betriebsspannung herangezogen wird. Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß aas positive Potential des Anpassungswiderstandes direkt auf den High-!umgang des A/D-Umsetzers, der über einen Differentialeingang verfügt, geschaltet ist und daß dessen Low-Eingang über einen Vorwiderstand in Reihe mit einem an sich bekannten Stabilisierungsglied auf den Pluspol einer unipolaren Betriebsspannungsquelle und über einen Kompensationswiderstand an Masse geschaltet ist.

Ausführungsbeispiel

Zwischen zwei Eingangsklemmen 1 und 2 ist ein Anpassungswiderstand 3 geschaltet, wobei an die positive Eingangsklerame 1 auch noch der Kigh-Eingang 5 eines A/D-Ümsetzers ? gelegt ist. Die negative Eingangsklemme 2 ist mit Masse verbunden. Der Low-Eingang 6 des A/D-ümsetzers ? liegt über einen Kompensationswiderstand 4 ebenfalls an Masse~und ist außerdem noch über einen Vorwiderstand 8 und ein an sich bekanntes Stabilisierungsglied 9 an den Pluspol einer unipolaren Betriebsspannungsquelle 10 geschaltet.

Dem A/D-Umsetzer 7 sind ein an sich bekannter Decoder 11 und eine ebenfalls bekannte Anzeigeeinheit 12 nachgeordnet, die aus der unipolaren Betriebssparmungsquelle 10 ihre Energie erhalten.

Das von einem nicht dargestellten Meßumformer abgegebene Einheitssignal zwischen h und 20 mA gelangt über die Eingangsklemmen 1 und 2 auf den Anpassungswiderstand 3, von dem die darüber abfallende Eingangsspannung U . auf den Hig-Eingang 5 &es A/D-Ümsetzers 7 gelangt. Es muß gewährleistet sein, daß beim Anliegen des Einheitssignals von h mA in der Anzeigeeinheit 12 der Wert Null erscheint. Dies wird dadurch erreicht, daß der Kompensationswiderstand so dimensioniert wird, daß die über ihn abfallende und auf den Low-Eingang 6 des A/D-ümsetzers 7 wirkende Kompensationsspannung U p, als Teil der Betriebsspannung aus der unipolaren Betriebsspannungsquelle 10, dem Wert der Eingangsspannung U . bei einem Einheitssignal von 4 mA entspricht und damit eine Spannungsdifferenz von 0 Volt zwischen dem High-Eingang 5. und dem Low-Eingang 6 vorhanden ist. Die erforderliche Konstanz und Höhe der Kompensationsspannung U _? wird durch das Stabilisierungsglied 9 und den Vorwiderstand 8 gewährleistet. Die vom A/D-ümsetzer 7 bei jeder möglichen Größe des Einheitssignals abgegebenen BCD-Signale kommen über den Decoder 11 in der Anzeigeeinheit 12 in bekannter Weise zur Anzeige. Steigt das Einheitssignal über 4 mA an, so bildet sich zwischen dem Low-Eingang 6, an dem ständig die konstante Kompensationsspannung U ρ anliegt, und dem High-Eingang 5 eine Spannungsdifferenz aus, die in Relation zum Eingangssignal ihren Wert verändert und zur Anzeige gelangt.

Claims (1)

1. 224 535

   Erfindungsanspruch

   Schaltungsanordnung zur Unterdrückung des Life-Zero-Signals bei digitalen Anzeigegeräten zur Darstellung von Prozeßmeßgrößen, bei der das vom Meßumformer analog ankommende Einheitssignal zwischen 4 bis 20 mA über einen Anpassungswiderstand in entsprechende Spannungswerte umgeformt und dann auf einen A/D-Umsetzer geschaltet wird, gekennzeichnet dadurch, daß das positive Potential des Anpassungswiderstandes (3) direkt auf den High-Eingang (5) des A/D-Umsetzers (7), der über einen Diffenentialeingang verfügt, geschaltet ist und daß dessen Low-Eingang (6) über einen Vorwiderstand (8) in Reihe mit einem an sich bekannten Stabilisierungsglied (9) auf den Pluspol einer unipolaren Betriebsspannungsquelle (10) und über einen Kompensationswiderstand (4) an Masse geschaltet ist.

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