DE102005005850B4

DE102005005850B4 - Verfahren zum Erfassen von Messpunkten eines Messsignals

Info

Publication number: DE102005005850B4
Application number: DE200510005850
Authority: DE
Inventors: Manfred Güntert; Guido Schildknecht
Original assignee: Priamus System Technologies AG
Current assignee: Priamus System Technologies AG
Priority date: 2005-02-08
Filing date: 2005-02-08
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2025-02-09
Also published as: DE102005005850A1

Abstract

Verfahren zum Erfassen von Messpunkten eines Messsignals und deren Weitergabe an eine Auswerte- und/oder Speichereinheit, wobei das Messsignal mit einer veränderbaren Abtastrate abgetastet wird und ein Messpunkt bestehend aus dem Messwert des Signals und der Abtastrate, mit der der Messwert gemessen wird, nur bei einer Änderung gegenüber dem vorherigen Messpunkt an die Auswerte- und/oder Speichereinheit weitergegeben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen von Messpunkten eines Messignals und deren Weitergabe an eine Auswerte- und/oder Speichereinheit.

Messsignale, gleich welcher Art, werden heute mit einer hohen Abtastrate aufgenommen und in Messkurven dargestellt. Dadurch wird die Dynamik der Kurve erfasst. Nur beispielhaft wird die Erfassung von Daten bei einer Spritzgiessmaschine erwähnt. Z.B. können beim Spritzen die Temperatur des Spritzgiesswerkzeugs, die Temperatur der Werkzeuginnenwand und/oder der Druck in einer Kavität überwacht werden. Es gibt aber unzählige Möglichkeiten der Generierung von Messsignalen, die aufgenommen, ausgewertet und/oder gespeichert werden müssen. Die Erfindung ist nicht auf die Messignale von Spritzgiessmaschinen beschränkt.

In vielen Fällen ist die Dynamik der Kurve nur in einem bestimmten Abschnitt vorhanden, während der Rest der Kurve über lange Zeit völlig gleich verläuft. Mit den bisherigen Verfahren wird jedoch die gesamte Kurve mit einer hohen Abtastrate aufgenommen, obwohl beispielsweise 80% bis 90% der Aufnahmen den gleichen Wert aufweisen können. Daraus ergibt sich zwangsläufig eine hohe Datenmenge. In der Regel wird diese Datenmenge auf ein Medium abgespeichert, was dort entsprechend grosse Kapazitäten bindet. Ebenso werden hohe Übertragungskapazitäten bei der Datenübertragung gebunden.

In der DE 195 35 719 A1 wird ein Messwerterfassungsgerät für elektrische Spannungen, Ströme, Impulse und/oder starke Signale beschrieben. Dabei werden die Messwerte auf einem Datenträger in einem nicht äquidistanten Zeitraster gespeichert. Die Führungsgrösse zur Abspeicherung der Messwerte ist eine Messwert-Toleranz. Abgespeichert wird nur dann ein Messwert, wenn sein Wert ausserhalb einer vorgegebenen Toleranz im Vergleich zum letzten gespeicherten Wert des gleichen Kanals liegt. Ferner ist noch vorgesehen, den jeweiligen gespeicherten Messwerten eine Zeitinformation mitzugeben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der o.g. Art anzubieten, mit Hilfe dessen die zu erfassende bzw. abzuspeichernde oder auszuwertende Datenmenge reduziert wird.

LÖSUNG DER AUFGABE

Zur Lösung der Aufgabe führt, gemäß Anspruch 1, dass das Messsignal mit einer veränderbaren Abtastrate abgetastet wird und ein Messpunkt bestehend aus dem Messwert des Signals und der Abtastrate, mit der der Messwert gemessen wird, nur bei einer Änderung gegenüber dem vorherigen Messpunkt an die Auswerte- und/oder Speichereinheit weitergegeben wird.

Vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

D.h., ein dem Messsensor zugeordneter Analysator erkennt, ob sich ein Messsignal ändert. Bleibt das Messsignal gegenüber dem vorherigen Messsignal gleich, wird es nicht weitergeben. Ändert sich das Messsignal, wird es weitergegeben. Dadurch können all diejenigen Messsignale, deren Wert aufeinander folgend sich nicht ändert, ausgesondert werden und aus der Datenübertragung bzw. Auswertung und Speicherung ausgegliedert werden.

Bevorzugt wird auch eine Dynamik der Abtastrate der Dynamik der Änderung angepasst. Hierdurch wird die Abtastrate selbst variabel gehalten. D.h., in dem Teil der Kurve mit einer hohen Dynamik ist die Abtastrate hoch, im monotonen Teil niedrig.

Pro Messpunkt wird der jeweils gemessene Wert des Signals zusammen mit dieser Abtastrate festgehalten. Aus diesem Messpunkt kann dann das Original-Signal ohne Qualitätsverlust wieder rekonstruiert werden.

Der Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht vor allem darin, dass durch die Verringerung der Datenmenge Speicherplatz bzw. bei Datenübertragung Belastungskapazitäten eingespart werden. Die hohe Dynamik des Signals bleibt dagegen erhalten. Je nach Kurvenverlauf kann die Datenmenge erheblich reduziert werden.

Denkbar ist auch die Eingabe einer Ober- und Untergrenze der Datendynamik. Erst wenn diese Ober- bzw. Untergrenze über- bzw. unterschritten wird, gibt der Analysator den Messpunkt weiter.

FIGURENBESCHREIBUNG
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
1 eine blockschaltbildliche Darstellung eines erfindungsgemässen Verfahrens zum Erfassen von Daten;
2 eine diagrammartige Darstellung des Verfahrens, beispielhaft mit vier verschiedenen Abtastraten.
Gemäss 1 wird ein beliebiges Messignal von einem Sensor 1 erfasst und zu einer Steuereinheit 2 weitergegeben. In der Steuereinheit 2 ist eine Auswerte- und/oder Speichereinheit integriert. Über die Steuereinheit 2 wird eine Abtastrate 3 bestimmt und ein Messwert 4 aufgenommen.
Erfindungsgemäss ist zwischen die Steuereinheit 2 und den Sensor 1 ein Analysator 5 eingeschaltet. Der Analysator 5 tastet das vom Messsensor kommende Messignal, beispielsweise mit einer Abtastrate von 2kHz ab. Er entscheidet, ob dieser Messpunkt weitergegeben wird. Die Weitergabe ist abhängig von der Veränderung gegenüber dem vorherigen Messpunkt. Hat sich das Signal stark verändert, wird der Messpunkt mit 2 kHz weitergegeben. Ist die Veränderung gering, wird der Messpunkt nicht weitergegeben, was auch eine Verringerung der Abtastrate bedeutet.
Ein Messpunkt besteht immer aus dem Messwert und der Abtastrate, mit der der Messwert gemessen wurde.
Der Steuereinheit 2 ist ferner ein Modulator 6 zugeordnet. Dieser Modulator 6 kann aus dem Messpunkt das Original-Messsignal 7 wieder rekonstruieren. Dazu werden die fehlenden Messpunkte (bei tiefer Abtastrate) aus den übermittelten Messpunkten interpoliert. Da es sich um ein monotones Signal handelt, bleibt der Fehler gegenüber dem Original gering.
In 2 ist diagrammartig das Ergebnis eines erfindungsgemässen Verfahrens mit vier verschiedenen Abtastraten dargestellt.
Die obere Linie zeigt den Verlauf eines Messsignals, die untere Linie die verschiedenen Abtastraten. Dabei ist erkennbar, dass, wenn das Messsignal keine Veränderungen erfährt, die Abtastrate auf etwa 250 abgesenkt wird. Bei dem ersten geringfügigen Anstieg des Messsignals von 22 auf etwa 25 erfährt die Abtastrate ebenfalls einen geringfügigen Anstieg auf ca. 500. Danach folgt wieder keine Veränderung des Signals, so dass die Abtastrate wiederum auf ca. 250 zurückfällt.
Der nachfolgende steilere Anstieg des Messsignals auf etwa 58 bewirkt einen Anstieg der Abtastrate auf 1.000, wobei natürlich in diesem Bereich geringfügige Schwankungen des Messsignals bei etwa 53 nicht erfasst werden.
Der folgende unveränderte Verlauf des Messsignals bewirkt wiederum ein Absenken der Abtastrate auf etwa 250.
Der nunmehr folgende steile Abfall des Messsignals auf etwa 22 erhöht die Abtastrate auf 2.000 in diesem Bereich.
Bezugszeichenliste

Claims

Verfahren zum Erfassen von Messpunkten eines Messsignals und deren Weitergabe an eine Auswerte- und/oder Speichereinheit, wobei das Messsignal mit einer veränderbaren Abtastrate abgetastet wird und ein Messpunkt bestehend aus dem Messwert des Signals und der Abtastrate, mit der der Messwert gemessen wird, nur bei einer Änderung gegenüber dem vorherigen Messpunkt an die Auswerte- und/oder Speichereinheit weitergegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Dynamik der Abtastrate der Dynamik der Änderungen angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Original-Messsignal durch Interpolation fehlender Messpunkte aus den weitergegebenen Messpunkten rekonstruiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, bei dem die Änderungen einen vorbestimmten Wert überschreiten müssen, bevor das entsprechende Signal weitergegeben wird.