DE10203203A1

DE10203203A1 - Electrical sensor for measurement of physical values has an additional input for an offset, comparison, theoretical or design value that can be used in conjunction with measured physical values to increase sensor capability

Info

Publication number: DE10203203A1
Application number: DE10203203A
Authority: DE
Inventors: Benno Kathan; Alfred Wagner
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 2001-07-23
Filing date: 2002-01-27
Publication date: 2003-02-13
Anticipated expiration: 2022-01-28
Also published as: DE10203203B4

Abstract

Electrical measurement arrangement has a measurement input, and at least one integrated sensor (2) with a measurement and analysis circuit (3) and a measurement display and or output. An additional influencing input (6) can be applied to the sensor and/or the analysis circuit.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Meßeinrichtung, mit mindestens einem Meßeingang, mit mindestens einem, vorzugsweise integrierten Sensor, mit einer Meß- und Auswerteschaltung sowie mit mindestens einer Meßwertanzeige oder/und mindestens einem Meßwertausgang. The invention relates to an electrical measuring device, with at least one Measuring input, with at least one, preferably integrated sensor, with a measuring and evaluation circuit and at least one Measured value display and / or at least one measured value output.

Die erfindungsgemäße elektrische Meßeinrichtung kann der Messung und ggf. der Verarbeitung oder/und der Bearbeitung von physikalischen Größen, z. B. Drücken oder/und Temperaturen, von chemischen Größen, z. B. pH-Werten, oder/und elektrischen Größen, z. B. Spannungen, Strömen, Leistungen oder/und Frequenzen, dienen. Nachfolgend wird vor allem eine solche elektrische Meßeinrichtung beschrieben, die der Messung sowie der Verarbeitung und der Bearbeitung von Drücken dient. The electrical measuring device according to the invention can measure and possibly the processing or / and the processing of physical quantities, e.g. B. Pressures and / or temperatures of chemical quantities, e.g. B. pH values, or / and electrical quantities, e.g. B. voltages, currents, powers or / and Frequencies. Below is one such electrical Measuring device described, the measurement and processing and the Editing presses is used.

Elektrische Meßeinrichtungen der in Rede stehenden Art können aus mehreren Komponenten bestehen oder als einkomponentiges Meßgerät ausgeführt sein. Für die zu erläuternde Lehre der Erfindung ist es belanglos, ob die in Rede stehende elektrische Meßeinrichtung aus mehreren Komponenten besteht oder als einkomponentiges Meßgerät ausgeführt ist. Nachfolgend wird eine elektrische Meßeinrichtung beschrieben, die aus mehreren Komponenten besteht. Gleichwohl kann auch diese Meßeinrichtung als einkomponentiges Meßgerät ausgeführt sein, also alle Komponenten körperlich und räumlich in einem Meßgerät vereinigt sein. Electrical measuring devices of the type in question can consist of several components or designed as a one-component measuring device his. For the teaching of the invention to be explained, it is irrelevant whether the in The electrical measuring device in question consists of several components exists or is designed as a one-component measuring device. Below is described an electrical measuring device consisting of several components consists. Nevertheless, this measuring device can also be used as a single component Be designed measuring device, so all components physically and spatially in be united in a measuring device.

Nunmehr sollen die einleitend verwendeten Begriffe "Meßeingang", "Sensor", "Meß- und Auswerteschaltung", "Meßwertanzeige" und "Meßwertausgang" erläutert werden:
"Meßeingang" meint die Stelle der Meßeinrichtung (oder des Meßgeräts), an der bzw. über die der Meßeinrichtung (oder dem Meßgerät) die zu messende Größe, nachfolgend immer Meßgröße genannt, zugeführt wird. Mit "Sensor" ist ein Bauteil gemeint, das aus der Meßgröße einen zumeist der Meßgröße proportionalen Zwischenwert generiert. Handelt es sich bei der Meßgröße um einen Druck, so kann der Sensor als Zwischenwert z. B. eine elektrische Spannung, einen elektrischen Strom, einen Widerstandswert, einen Kapazitätswert oder einen Induktivitätswert generieren. The terms "measuring input", "sensor", "measuring and evaluation circuit", "measured value display" and "measured value output" used at the outset are now to be explained:
"Measuring input" means the point of the measuring device (or measuring device) at or via which the measuring device (or measuring device) is supplied with the quantity to be measured, hereinafter always referred to as the measurement quantity. "Sensor" means a component that generates an intermediate value, which is usually proportional to the measured variable, from the measured variable. If the measured variable is a pressure, the sensor can be used as an intermediate value e.g. B. generate an electrical voltage, an electrical current, a resistance value, a capacitance value or an inductance value.

Eingangs ist ausgeführt worden, daß zu der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung mindestens ein Sensor gehört, der vorzugsweise integriert ist. Zunächst sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß dann, wenn zu der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung mehrere Sensoren gehören, ein Sensor ein separates Bauteil sein kann, aber auch alle Sensoren separate Bauteile sein können. Auch kann dann, wenn zu der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung mehrere Sensoren gehören, ein Sensor integriert sein, es können aber auch alle Sensoren integriert sein. At the beginning it was stated that the electrical according to the invention Measuring device heard at least one sensor, which is preferably integrated. First of all, it should be pointed out that if the electrical measuring device according to the invention include a plurality of sensors Sensor can be a separate component, but also all sensors separate Components can be. Also, if to the invention Measuring device include several sensors, one sensor can be integrated, but it can all sensors must also be integrated.

Die zu der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung gehörende "Meß- und Auswerteschaltung" dient dazu, den vom Sensor generierten Zwischenwert entweder direkt in einen Meßwert umzusetzen oder den Meßwert nach einer Verarbeitung oder/und einer Bearbeitung als Meßwert zur Verfügung zu stellen. The "measuring device" belonging to the electrical measuring device according to the invention and evaluation circuit "serves to generate the one generated by the sensor Either convert the intermediate value directly into a measured value or after the measured value processing or / and processing as a measured value to deliver.

Der von der Meß- und Auswerteschaltung zur Verfügung gestellte Meßwert kann von der "Meßwertanzeige" - analog oder digital - angezeigt werden oder/ und am "Meßwertausgang" zur Verfügung gestellt werden. In der Regel generiert die Meß- und Auswerteschaltung den - vom Zwischenwert abgeleiteten - Meßwert in "elektrischer Form", z. B. als dem Meßwert proportionale Spannung zwischen 0 V und 10 V oder als dem Meßwert proportionaler Strom zwischen 4 mA und 20 mA oder zwischen 0 mA und 20 mA. Generiert die Meß- und Auswerteschaltung eine dem Meßwert proportionale Spannung oder einen dem Meßwert proportionalen Strom, so ist die Meßwertanzeige analog arbeitend oder/und liegt ein analoger Meßwertausgang vor. Die Meß- und Auswerteschaltung kann den dem Zwischenwert entsprechenden Meßwert jedoch auch in digitaler Form generieren. Auch besteht ohne weiteres die Möglichkeit, mit einer Meß- und Auswerteschaltung zu arbeiten, die sowohl einen dem Zwischenwert entsprechenden Meßwert in analoger Form als auch einen dem Zwischenwert entsprechenden Meßwert in digitaler Form zur Verfügung stellt. The measured value provided by the measuring and evaluation circuit can be displayed by the "measured value display" - analog or digital - and / or be made available at the "measured value output". Usually the measuring and evaluation circuit generates the - from the intermediate value derived - measured value in "electrical form", e.g. B. as proportional to the measured value Voltage between 0 V and 10 V or as proportional to the measured value Current between 4 mA and 20 mA or between 0 mA and 20 mA. generated the measuring and evaluation circuit a voltage proportional to the measured value or a current proportional to the measured value, is the measured value display working analog or / and there is an analog measured value output. The measuring and evaluation circuit can the one corresponding to the intermediate value However, generate the measured value in digital form. There is also the Possibility to work with a measurement and evaluation circuit that both a measured value corresponding to the intermediate value in analog form as well a measured value corresponding to the intermediate value in digital form Provides.

Nun ist es nicht selten erforderlich, den mit einer elektrischen Meßeinrichtung der in Rede stehenden Art ermittelten Meßwert in Abhängigkeit von anderen Werten, z. B. von Vergleichs- oder Sollwerten, bei einer z. B. mechanischen Vorrichtung oder Einrichtung oder in einer z. B. prozeßtechnischen Anlage "einzusetzen". Nur als Beispiele seien angeführt eine Differenzdruckmessung, bei der zwei bestimmte Drücke darstellende Meßgrößen oder zwei druckproportionale Meßwerte benötigt werden, oder eine Steuer- oder Regeleinrichtung, bei der einerseits eine Meßgröße bzw. ein Meßwert, den Istzustand repräsentierend, andererseits eine Führungsgröße benötigt werden. Dazu werden im Stand der Technik relativ aufwendige Lösungen realisiert, teilweise auf mechanischer bzw. physikalischer Basis, teilweise auf elektrischer Basis. Now it is not seldom necessary to use an electrical measuring device of the type in question determined as a function of others Values, e.g. B. of comparison or target values, at a z. B. mechanical Device or device or in a z. B. process plant "Use". A differential pressure measurement may be mentioned only as examples, in which two quantities representing two specific pressures or two pressure-proportional measured values are required, or a control or Control device in which, on the one hand, a measured variable or a measured value, the actual state representing, on the other hand, a reference variable are required. To do this implemented relatively complex solutions in the prior art, partly on mechanical or physical basis, partly on an electrical basis.

Unter Berücksichtigung dessen, was einleitend und zuvor ausgeführt worden ist, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Meßeinrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der nicht nur ein Meßwert oder mehrere Meßwerte ermittelt werden können, die es vielmehr auch in besonders einfacher Weise erlaubt, den ermittelten Meßwert oder die ermittelten Meßwerte abhängig von anderen Werten, z. B. von Vergleichs- oder/und Sollwerten, darzustellen und ggf. zu verarbeiten oder/und zu bearbeiten. Taking into account what has been introduced in the introduction and before is the object of the invention, an electrical To provide measuring equipment with which not only one measured value or several Measured values can be determined, which it is rather in particular allowed in a simple manner, the determined measured value or the determined measured values depending on other values, e.g. B. of comparison and / or target values, to represent and, if necessary, to process and / or edit.

Die erfindungsgemäße Meßeinrichtung, bei der die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist nun zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein auf den Sensor oder/und auf die Meß- und Auswerteschaltung einwirkender Beeinflussungseingang vorgesehen ist. Dabei ist mit "Beeinflussungseingang" eine solche Anschlußstelle der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung gemeint, an die bzw. über die ein "Beeinflussungswert" angelegt oder eingegeben werden kann, also ein Wert, mit dem - schlußendlich - der Meßwert bzw. die Meßwerte - im weitesten Sinne - beeinflußt werden kann bzw. können. Dabei kann der Beeinflussungseingang und der Sensor oder/und die Meß- und Auswerteschaltung für elektrische, für optoelektronische, für optische, für pneumatische oder für hydraulische Beeinflussungswerte sensitiv sein. Dann, wenn die erfindungsgemäße elektrische Meßeinrichtung mehrere Beeinflussungseingänge aufweist, können die Beeinflussungseingänge unterschiedlich sensitiv sein; so kann mindestens ein Beeinflussungseingang elektrisch sensitiv, mindestens ein Beeinflussungseingang optoelektronisch bzw. optisch sensitiv und mindestens ein Beeinflussungseingang pneumatisch oder hydraulisch sensitiv sein. Mit der Formulierung "für elektrische Beeinflussungswerte sensitiv" bzw. mit der Formulierung "für optoelektronische oder/und optische Beeinflussungswerte sensitiv" ist gemeint, daß der Beeinflussungswert in elektrischer Form oder in optoelektronischer bzw. optischer Form vorliegen kann. The measuring device according to the invention, in which the previously derived and problem is solved is now and essentially thereby characterized in that at least one on the sensor and / or on the measuring and evaluation circuit acting influencing input is provided. Such a connection point is the "influencing input" electrical measuring device according to the invention meant to or via the one "Influence value" can be created or entered, i.e. a value with - in the end - the measured value or the measured values - in the broadest Senses - can be influenced. The Influence input and the sensor and / or the measuring and evaluation circuit for electrical, for optoelectronic, for optical, for pneumatic or for hydraulic influencing values be sensitive. Then when the invention electrical measuring device has several influencing inputs, the influencing inputs can be differently sensitive; so can at least one influencing input is electrically sensitive, at least one Influence input optoelectronic or optically sensitive and at least one Influence input to be pneumatically or hydraulically sensitive. With the Formulation "sensitive to electrical influence values" or with the Formulation "for optoelectronic and / or optical influencing values sensitive "means that the influencing value in electrical form or in optoelectronic or optical form can be present.

Da zu der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung, wie zuvor erläutert, ein Beeinflussungseingang gehört, an den bzw. über den mindestens ein Beeinflussungswert angelegt bzw. eingegeben werden kann, gehört zu der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung auch ein Beeinflussungswertvorgeber, also ein Bauteil, ein Gerät oder eine Einrichtung, mit der der jeweils zu verwendende Beeinflussungswert vorgegeben bzw. generiert wird. Vorzugsweise ist dieser Beeinflussungswertvorgeber extern, also von der übrigen Meßeinrichtung getrennt, vorgesehen - und mit der übrigen Meßeinrichtung über eine elektrische Leitung, über eine optische Leitung oder über eine Druckleitung verbunden. As for the electrical measuring device according to the invention, as before explained, an influencing input belongs to or via which at least one Influence value can be created or entered belongs to the electrical measuring device according to the invention also a Influencing value predictor, i.e. a component, a device or a device with which the influencing value to be used is specified or generated. This influencing value predictor is preferably external, that is to say from the rest Measuring device separate, provided - and with the rest of the measuring device via an electrical line, via an optical line or via a Pressure line connected.

Im übrigen kann der Beeinflussungswertvorgeber unterschiedlich ausgeführt sein, insbesondere passiv arbeitend oder aktiv arbeitend ausgeführt sein. Otherwise, the influencing value predecessor can be designed differently be, in particular passively working or actively working.

Ist bei der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung der Beeinflussungswertvorgeber passiv arbeitend ausgeführt, dann muß der von ihm vorgegebene bzw. generierte Beeinflussungswert gleichsam, vom Beeinflussungseingang der Meßeinrichtung ausgehend, abgefragt bzw. ausgelesen werden. Ein passiv arbeitender Beeinflussungswertvorgeber kann z. B. einen den Beeinflussungswert darstellenden Widerstands-, Kapazitäts- oder Induktivitätswert abfragbar bzw. auslesbar zur Verfügung stellen. Is in the electrical measuring device according to the invention Influencing value predictor executed passively working, then that of him predefined or generated influence value, as it were, from Influence input of the measuring device starting, queried or read out. A passively working influencing value predictor can e.g. B. a Resistance, capacitance or Provide inductivity value that can be queried or read out.

Ein aktiv arbeitender Beeinflussungswertvorgeber kann an den Beeinflussungseingang der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung z. B. einen den Beeinflussungswert darstellenden Spannungswert anlegen oder einen den Beeinflussungswert darstellenden Stromwert einprägen. Auch besteht die Möglichkeit, einen solchen Beeinflussungswertvorgeber einzusetzen, der - über eine Druckleitung - einen den Beeinflussungswert darstellenden Druck an den Beeinflussungeingang gibt. An actively working influencing value predictor can be sent to the Influence input of the electrical measuring device according to the invention z. B. one apply the influence value representing the influence value or the Impress the current value representing the influencing value. There is also Possibility of using such an influencing value predictor that - via a pressure line - a pressure representing the influencing value to the influencing input.

Gehört zu der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung ein aktiv arbeitend ausgeführter Beeinflussungswertvorgeber, so kann es sein, daß dieser elektrische Energie benötigt. Diese elektrische Energie kann dem Beeinflussungswertvorgeber, der von der übrigen Meßeinrichtung getrennt vorgesehen ist, unabhängig von der übrigen Meßeinrichtung zugeführt werden. Vorzugsweise wird dem aktiv arbeitend ausgeführten Beeinflussungswertvorgeber jedoch die von ihm benötigte elektrische Energie von der übrigen Meßeinrichtung zugeführt. Das empfiehlt sich schon deshalb, weil ja der Beeinflussungswertvorgeber ohnehin mit der übrigen Meßeinrichtung verbunden sein muß. Dabei empfiehlt es sich, über die Verbindungsleitung zwischen dem Beeinflussungswertvorgeber und der übrigen Meßeinrichtung sowohl - vom Beeinflussungswertvorgeber zur übrigen Meßeinrichtung - den Beeinflussungswert als auch - von der übrigen Meßeinrichtung zum Beeinflussungswertvorgeber - die vom Beeinflussungswertvorgeber benötigte elektrische Energie zu übertragen. Dabei kann es sich bei der Verbindungsleitung ohne weiteres um eine Zweidrahtleitung handeln, weil, wie im Stand der Technik hinreichend bekannt, auch über eine Zweidrahtleitung sowohl Informationen als auch Energie übertragen werden kann. Belongs to an active electrical measuring device according to the invention working influencing value predictor, it may be that this electrical energy needed. This electrical energy can Influencing value indicator, which is separated from the rest of the measuring device is provided independently of the rest of the measuring device. This is preferably carried out actively Influencing value predecessor, however, the electrical energy it needs from the rest Measuring device supplied. This is recommended because the Influence value pre-connected to the rest of the measuring device anyway have to be. It is recommended to use the connecting line between the Influencing value indicator and the other measuring device both - from Influencing value indicator for the other measuring device - the Influence value as well - from the rest of the measuring device to Influencing value predictor - the one required by the influencing predictor to transmit electrical energy. It can be the connecting line readily act as a two-wire line because, as in the prior art Technology well known, both over a two-wire line Information as well as energy can be transmitted.

Im übrigen kann der Beeinflussungseingang vorzugsweise als standardisierter Analogeingang ausgeführt sein, beispielsweise für einen Beeinflussungswert von 0 V bis 10 V, von 4 mA bis 20 mA oder von 0 mA bis 20 mA. Das hat den Vorteil, daß eine Vielzahl von am Markt vorhandener Sensoren als Beeinflussungswertvorgeber verwendet werden kann. Otherwise, the influencing input can preferably be a standardized one Be carried out analog input, for example for an influencing value from 0 V to 10 V, from 4 mA to 20 mA or from 0 mA to 20 mA. That has the advantage that a variety of sensors available on the market as Influencing value predictor can be used.

Als Beeinflussungswertvorgeber können vor allem auch sogenannte "Billigsensoren" eingesetzt werden, also solche, die keine Meßwertanzeige oder/und keine mechanischen Einstellelemente aufweisen. Above all, so-called "Cheap sensors" are used, ie those that do not display measured values and / or have no mechanical adjustment elements.

Bei der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung können der eigentliche Sensor, hier jetzt als Hauptsensor bezeichnet, und der Beeinflussungswertvorgeber, hier jetzt als Zweitsensor bezeichnet, vorzugweise zylindrisch ausgeführt oder/und mit Steckanschlüssen versehen sein. Das hat anschluß- und verbindungstechnische Vorteile. In the measuring device according to the invention, the actual sensor, now referred to here as the main sensor, and the influencing value predictor, here now referred to as a second sensor, preferably cylindrical or / and be provided with plug connections. That has connection and technical advantages.

Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung ist der - vorzugsweise integrierte - Sensor vorzugsweise ein sogenannter "intelligenter" Sensor, also ein Sensor, der programmierbar oder/und parametrierbar ist. Dann ermöglicht die wesentliche Lehre der Erfindung - Beeinflussungseingang - ohne weiteres, den Sensor mit einem entsprechenden Beeinflussungswert - über den Beeinflussungseingang - zu programmieren oder/und zu parametrieren. In the electrical measuring device according to the invention, the preferably integrated sensor, preferably a so-called "intelligent" sensor, So a sensor that is programmable and / or parameterizable. Then enables the essential teaching of the invention - influencing input - without further ado, the sensor with a corresponding influencing value - via the influencing input - to program and / or to parameters.

Bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung, bei der ein auf den Sensor einwirkender Beeinflussungseingang vorgesehen ist, kann mit Hilfe des Beeinflussungswertes der Sensor nicht nur programmiert oder/und parametriert werden, vielmehr ist auch jede weitere denkbare Beeinflussung des Sensors möglich. Insbesondere kann die Übertragungskennlinie des Sensors - Abhängigkeit des vom Sensor generierten Zwischenwertes von der Meßgröße - beeinflußt werden. So kann z. B. die Übertragungskennlinie, wenn sie nicht linear verläuft, linearisiert werden; es kann aber auch eine eigentlich lineare Übertragungskennlinie so beeinflußt werden, daß sie nach der Beeinflussung einen degressiven oder einen progressiven Verlauf hat. Auch ist es ohne weiteres möglich, von der Übertragungskennlinie einen Anfangsbereich/oder einen Endbereich oder sowohl einen Anfangsbereich als auch einen Endbereich zu unterdrücken, - so daß eine Übertragungskennlinie vorliegt wie bei einem Hochpaßfilter, einem Tiefpaßfilter oder einem Bandfilter. In the embodiment of the electrical according to the invention Measuring device in which an influencing input acting on the sensor is provided, the sensor can not only use the influencing value be programmed and / or parameterized, rather any other conceivable influence on the sensor possible. In particular, the Transfer characteristic of the sensor - dependence of the one generated by the sensor Intermediate value from the measured variable - are influenced. So z. B. the Transmission characteristic, if it is not linear, are linearized; it can but also an actually linear transmission characteristic can be influenced that after being influenced, it becomes degressive or progressive Has course. It is also easily possible from the Transfer characteristic a start range / or an end range or both Suppress initial area as well as an end area - so that a As with a high-pass filter, a transmission characteristic is present, a low-pass filter or a band filter.

Insbesondere dann, wenn bei der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung über den erfindungsgemäß vorgesehenen Beeinflussungseingang auf die Meß- und Auswerteschaltung eingewirkt werden kann, aber nicht nur dann, gibt es weitere Möglichkeiten über unterschiedliche Beeinflussungswerte Unterschiedliches zu erreichen. In particular when the electrical according to the invention Measuring device on the influencing input provided according to the invention the measuring and evaluation circuit can be influenced, but not only then, there are other ways about different Influencing values to achieve different things.

Weiter oben sind als Beispiele dafür, daß ermittelte Meßwerte in Abhängigkeit von anderen Werten, z. B. von Vergleichs- oder Sollwerten, benötigt werden, einerseits eine Differenzdruckmessung, andererseits eine Steuer- oder Regeleinrichtung angesprochen worden. Eine dafür erforderliche Differenzbildung kann besonders einfach realisiert werden, nämlich dadurch, daß der zu subtrahierende Wert - als konstante Größe oder aber auch als veränderliche Größe, z. B. als zeitveränderliche Größe - über den Beeinflussungseingang - als Beeinflussungswert - eingegeben wird. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, über den bei der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung vorgesehenen Beeinflussungseingang als Beeinflussungswert einen multiplizierenden Wert oder einen dividierenden Wert einzugeben, also einen Wert einzugeben, mit dem der von der Meßgröße abgeleitete Zwischenwert multipliziert oder dividiert wird. Der Meßwert kann dadurch z. B. gespreizt oder komprimiert werden. Denkbar ist auch ein Beeinflussungswert, der dazu führt, daß der Meßwert invertiert wird, also auf die Meßwertanzeige ein Wert gegeben wird oder am Meßwertausgang ein Wert ansteht, der dem Kehrwert des Meßwertes entspricht. As examples above, the measured values determined in Dependence on other values, e.g. B. of comparison or setpoints needed be, on the one hand a differential pressure measurement, on the other hand a control or Control device has been addressed. A necessary for that Difference formation can be realized particularly easily, namely in that the subtracting value - as a constant quantity or as a variable Size, e.g. B. as a time variable - via the influencing input - as the influencing value - is entered. Of course there is also Possibility of using the provided in the measuring device according to the invention Influence input as an influencing value a multiplying value or enter a dividing value, i.e. enter a value with multiplied by the intermediate value derived from the measured variable or is divided. The measured value can z. B. spread or compressed become. An influencing value is also conceivable, which leads to the fact that the Measured value is inverted, i.e. a value is given on the measured value display or at the measured value output there is a value that is the reciprocal of the measured value equivalent.

Zu der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung gehört vorzugsweise mindestens ein Meßwertausgang, - so daß der Meßwert nicht nur - mit Hilfe der Meßwertanzeige - abgelesen werden kann, der Meßwert vielmehr auch - über den Meßwertausgang - zur Verfügung steht, um an anderer Stelle angezeigt zu werden oder/und anderweitig "eingesetzt zu werden", z. B. bei einer mechanischen Vorrichtung oder Einrichtung oder in einer prozeßtechnischen Anlage, z. B. in einer Steuer- oder Regeleinrichtung einer solchen prozeßtechnischen Anlage. The electrical measuring device according to the invention preferably includes at least one measured value output - so that the measured value not only - with the help the measured value display - can be read, rather the measured value also - via the measured value output - is available to elsewhere to be displayed and / or otherwise "used", e.g. B. at a mechanical device or device or in a process engineering Plant, e.g. B. in a control or regulating device such process plant.

Wenn bei der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung vorzugsweise auch ein Meßwertausgang vorgesehen ist, und zwar mindestens ein Meßwertausgang, so wird man die erfindungsgemäße elektrische Meßeinrichtung in der Regel mit mehreren Meßwertausgängen versehen. Jedenfalls empfiehlt es sich, mindestens einen Meßwertausgang analog arbeitend oder/und mindestens einen Meßwertausgang digital arbeitend oder/und mindestens einen Meßwertausgang als Schaltausgang auszuführen. Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung, bei der mindestens ein Meßwertausgang als Schaltausgang ausgeführt ist, kann die Schaltschwelle in besonders einfacher Weise eingegeben werden, nämlich durch einen entsprechenden Beeinflussungswert über den erfindungsgemäß vorgesehenen Beeinflussungseingang. Auch kann mit Hilfe eines entsprechenden Beeinflussungswertes über den Beeinflussungseingang dem als Schaltausgang ausgeführten Meßwertausgang ein bestimmtes Hystereseverhalten aufgeprägt werden; dieses Hystereseverhalten kann auch meßwertabhängig wirksam sein. Im übrigen kann mit Hilfe eines entsprechenden Beeinflussungswertes auch eine nicht-parallele Verschiebung der Schaltpunkt-Hystere-Geraden realisiert werden, so daß z. B. die Hysterese mit zunehmendem Meßwert größer wird, sich also ein trichterförmiger Verlauf ergibt. If preferably in the electrical measuring device according to the invention a measured value output is also provided, namely at least one Measured value output, so you will the electrical measuring device according to the invention in usually provided with several measured value outputs. In any case, it recommends themselves, at least one measured value output working analogously or / and at least one measured value output working digitally and / or at least one Execute the measured value output as a switching output. In one embodiment the electrical measuring device according to the invention, in which at least one Measured value output is designed as a switching output, the switching threshold can be in can be entered in a particularly simple manner, namely by a corresponding influencing value over the one provided according to the invention Influencing input. Also, with the help of an appropriate Influence value via the influencing input as the switching output executed measured value output imprinted a certain hysteresis behavior become; this hysteresis behavior can also be effective depending on the measured value. in the with the help of a corresponding influencing value, one can also Non-parallel shift of the switching point hysteresis straight line realized be so that z. B. the hysteresis increases as the measured value increases thus a funnel-shaped course results.

Zuvor ist schon erläutert worden, daß bei der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung über den erfindungsgemäß vorgesehenen Beeinflussungseingang ganz unterschiedliche Beeinflussungswerte zur Realisierung ganz unterschiedlicher Maßnahmen wirksam werden können. Dazu noch folgendes:
Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung kann ein einziger Beeinflussungseingang vorgesehen sein. Gleichwohl können mit unterschiedlichen Beeinflussungswerten unterschiedliche Maßnahmen realisiert werden, und zwar durch Beeinflussung des Sensors, durch Beeinflussung der Meß- und Auswerteschaltung oder durch Beeinflussung des Sensors und der Meß- und Auswerteschaltung. Dazu kann dem einzigen Beeinflussungseingang ein Verzweigungsbauteil nachgeschaltet sein, das z. B. Beeinflussungswerte unterhalb einer bestimmten Beeinflussungsschwelle nur auf den Sensor und Beeinflussungswerte oberhalb einer bestimmten Beeinflussungsschwelle nur auf die Meß- und Auswerteschaltung gibt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, einerseits den Sensor und andererseits die Meß- und Auswerteschaltung so auszuführen, daß der Sensor nur für Beeinflussungswerte unterhalb oder nur für Beeinflussungswerte oberhalb einer bestimmten Beeinflussungsschwelle sensitiv ist und die Meß- und Auswerteschaltung nur für Beeinflussungswerte oberhalb einer bestimmten Beeinflussungsschwelle oder nur für Beeinflussungswerte unterhalb einer bestimmten Beeinflussungsschwelle sensitiv ist. Auch kann die Beeinflussung des Sensors und der Meß- und Auswerteschaltung zeitabhängig ausgeführt sein. Bei einer solchen Ausführungsform reagiert dann der Sensor auf einen Beeinflussungswert nur dann, wenn dieser Beeinflussungswert unterhalb oder oberhalb eines zeitlichen Grenzwertes ansteht, während dann die Meß- und Auswerteschaltung auf einen Beeinflussungswert nur dann anspricht, wenn dieser oberhalb oder unterhalb eines zeitlichen Grenzwertes ansteht. It has already been explained above that in the electrical measuring device according to the invention, very different influencing values can be effective for implementing very different measures via the influencing input provided according to the invention. The following:
In the electrical measuring device according to the invention, a single influencing input can be provided. Nevertheless, different measures can be implemented with different influencing values, namely by influencing the sensor, by influencing the measuring and evaluation circuit or by influencing the sensor and the measuring and evaluation circuit. For this purpose, the only influencing input can be followed by a branching component which, for. B. Influence values below a certain influencing threshold only on the sensor and influencing values above a certain influencing threshold only on the measuring and evaluation circuit. However, there is also the possibility, on the one hand, of executing the sensor and, on the other hand, of the measuring and evaluation circuit so that the sensor is only sensitive to influencing values below or only for influencing values above a certain influencing threshold and the measuring and evaluating circuit only for influencing values above a certain influencing threshold or is only sensitive to influencing values below a certain influencing threshold. The influencing of the sensor and the measuring and evaluation circuit can also be carried out as a function of time. In such an embodiment, the sensor then only reacts to an influencing value if this influencing value is present below or above a temporal limit value, while the measuring and evaluation circuit then only responds to an influencing value if it is present above or below a temporal limit value.

Unterschiedliche Beeinflussungswerte wirksam werden zu lassen, sei es auf den Sensor, sei es auf die Meß- und Auswerteschaltung, läßt sich natürlich auch dadurch realisieren, daß die erfindungsgemäße elektrische Meßeinrichtung mehrere Beeinflussungseingänge aufweist, z. B. mindestens einen Beeinflussungseingang für den Sensor und mindestens einen Beeinflussungseingang für die Meß- und Auswerteschaltung. Let different influencing values take effect, be it on the sensor, be it on the measurement and evaluation circuit, can of course be used also realize that the inventive electrical Measuring device has several influencing inputs, for. B. at least one Control input for the sensor and at least one control input for the measurement and evaluation circuit.

Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung kann der Beeinflussungswert bzw. können die Beeinflussungswerte die gleiche physikalische Größe repräsentieren wie die Meßgröße; das gilt z. B. bei der Differenzdruckmessung oder in Verbindung mit einer Steuer- oder Regeleinrichtung, bei der einerseits eine Meßgröße bzw. ein Meßwert, den Istzustand repräsentieren, andererseits eine Führungsgröße benötigt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Beeinflussungswert bzw. die Beeinflussungswerte von einer anderen physikalischen Größe als von der Meßgröße abzuleiten. Zum Beispiel kann dann, wenn als Meßgröße ein Druck zu bestimmen ist, ein Beeinflussungswert temperaturabhängig gebildet werden, z. B. um eine temperaturabhängige Druckkompensation zu realisieren. Ein Beeinflussungswert kann aber auch temperatur-, druck- oder/und strömungsabhängig realisiert werden. In the electrical measuring device according to the invention, the Influence value or the influencing values can be the same physical Represent size like the measurand; that applies e.g. B. at the Differential pressure measurement or in connection with a control or regulating device, on the one hand, a measured variable or a measured value, the actual state represent, on the other hand a management variable are required. But there is also the possibility of the influencing value or the influencing values of a different physical quantity than to be derived from the measured quantity. To the An example can be when a pressure is to be determined as a measured variable Influence value are formed depending on the temperature, z. B. a to realize temperature-dependent pressure compensation. An influencing value can also be implemented depending on temperature, pressure and / or flow become.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß bei der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung die Meß- und Auswerteschaltung auch sehr komplexe Funktionen übernehmen kann. Zum Beispiel kann in der Meß- und Auswerteschaltung ein PID-Regelalgorithmus realisiert sein, so daß am Meßwertausgang als Ausgangssignal eine analoge Stellgröße für ein analog arbeitendes Stellglied, z. B. für ein analog arbeitendes Druckventil, zur Verfügung steht. Finally, it should be pointed out that in the invention electrical measuring device, the measuring and evaluation circuit also very can take on complex functions. For example, in the measurement and Evaluation circuit a PID control algorithm can be implemented, so that on Measured value output as an output signal an analog manipulated variable for an analog working actuator, e.g. B. for an analog pressure valve available stands.

Im einzelnen gibt es nun verschiedene Möglichkeiten, die erfindungsgemäße elektrische Meßeinrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche als auch auf die Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung. In particular, there are various options for the invention To design and develop electrical measuring device. This will referred to both the subordinate to claim 1 Claims as well as on the description of that shown in the drawing preferred embodiment of an electrical according to the invention Measuring device.

Die einzige Figur zeigt - sehr schematisch - eine elektrische Meßeinrichtung, mit einem Meßeingang 1, mit einem integrierten Sensor 2, mit einer Meß- und Auswerteschaltung 3, mit einer Meßwertanzeige 4 und mit mehreren Meßwertausgängen 5. The single figure shows - very schematically - an electrical measuring device with a measuring input 1 , with an integrated sensor 2 , with a measuring and evaluation circuit 3 , with a measured value display 4 and with several measured value outputs 5 .

Wesentlich für die erfindungsgemäße elektrische Meßeinrichtung ist, daß ein auf den Sensor 2 oder/und auf die Meß- und Auswerteschaltung 3, im Ausführungsbeispiel nur auf die Meß- und Auswerteschaltung 3 einwirkender Beeinflussungseingang 6 vorgesehen ist. Der Beeinflussungseingang 6 ist eine Anschlußstelle der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung, an die bzw. über die ein Beeinflussungswert angelegt oder eingegeben werden kann, also ein Wert, mit dem der Meßwert bzw. die Meßwerte - im weitesten Sinne - beeinflußt werden kann bzw. können. Der Beeinflussungseingang 6 und die Meß- und Auswerteschaltung 3 können für elektrische, für optoelektronische oder für optische Beeinflussungswerte sensitiv sein. Is essential for the electrical measuring device according to the invention, that there is provided on the sensor 2 and / or to the measuring and evaluating circuit 3, in the embodiment, only the measuring and evaluating circuit 3 acting influencing input. 6 The influencing input 6 is a connection point of the electrical measuring device according to the invention, to which or via which an influencing value can be applied or entered, that is to say a value with which the measured value or the measured values - in the broadest sense - can or can be influenced. The influencing input 6 and the measuring and evaluation circuit 3 can be sensitive to electrical, optoelectronic or optical influencing values.

Wie dargestellt, gehört zu der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung auch ein Beeinflussungswertvorgeber 7, also ein Bauteil, ein Gerät oder eine Einrichtung, mit der der jeweils zu verwendende Beeinflussungswert vorgeben bzw. generiert wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Beeinflussungswertvorgeber 7 extern, also von der übrigen Meßeinrichtung getrennt, vorgesehen und über eine Verbindungsleitung 8 an die übrige Meßeinrichtung angeschlossen. Über die Verbindungsleitung 8 wird sowohl - vom Beeinflussungswertvorgeber 7 zur übrigen Meßeinrichtung - der Beeinflussungswert als auch - von der übrigen Meßeinrichtung zum Beeinflussungswertvorgeber 7 - die vom Beeinflussungswertvorgeber 7 benötigte elektrische Energie übertragen. Bei der Verbindungsleitung 8 handelt es sich um eine Zweidrahtleitung, über die, wie im Stand der Technik hinreichend bekannt, sowohl Informationen als auch Energie übertragen werden kann. As shown, the electrical measuring device according to the invention also includes an influencing value predictor 7 , that is to say a component, device or device with which the influencing value to be used in each case is specified or generated. In the exemplary embodiment shown, the influencing value generator 7 is provided externally, that is to say separately from the other measuring device, and is connected to the remaining measuring device via a connecting line 8 . Via the connecting line 8 , both - from the influencing value transmitter 7 to the other measuring device - the influencing value and - from the remaining measuring device to the influencing value transmitter 7 - the electrical energy required by the influencing value transmitter 7 is transmitted. The connecting line 8 is a two-wire line, via which, as is well known in the prior art, both information and energy can be transmitted.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße elektrische Meßeinrichtung in Verbindung mit einer prozeßtechnischen Anlage 9 eingesetzt, zu der eine Steuer- oder Regeleinrichtung 10 gehört. Im übrigen ist noch eine von der eigentlichen Meßeinrichtung getrennte Auswerte-, Steuer- und Anzeigeeinrichtung 11 vorgesehen. In the exemplary embodiment shown, the electrical measuring device according to the invention is used in connection with a process engineering system 9 , to which a control or regulating device 10 belongs. In addition, an evaluation, control and display device 11 separate from the actual measuring device is provided.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel soll es um die Messung der physikalischen Größe Druck gehen:
Der in der prozeßtechnischen Anlage 9 vorliegende Druck wird einerseits auf den Meßeingang 1 und andererseits auf die Steuer- oder Regeleinrichtung 10 gegeben. Auch ein an der Steuer- oder Regeleinrichtung 10 anstehender Druck wird auf den Meßeingang 1 gegeben. Die Leitungen zum Sensor 2, ausgehend einerseits von der Anlage 9 und andererseits von der Steuer- und Regeleinrichtung 10, sind also pneumatische oder hydraulische Leitungen, also keine elektrischen Leitungen. Dem Meßeingang 1 ist der integrierte Sensor 2 nachgeschaltet. Ein von dem integrierten Sensor 2 generierter, der Meßgröße entsprechender Zwischenwert wird auf die Meß- und Auswerteschaltung 3 gegeben. Auf die Meß- und Auswerteschaltung 3 wird auch ein Beeinflussungswert gegeben, der vom Beeinflussungswertvorgeber 7 generiert und über die Verbindungsleitung 8 und den Beeinflussungseingang 6 eingegeben wird. Der von der Meß- und Auswerteschaltung 3 generierte Meßwert, der abhängig ist von dem vom Sensor 2 generierten Zwischenwert und von dem über den Beeinflussungseingang 6 eingegebenen Beeinflussungswert, wird einerseits auf die Meßwertanzeige 4 und andererseits auf die Meßwertausgänge 5 gegeben. Die Meßwertausgänge 5 sind unterschiedlich ausgeführt; ein Meßwertausgang 5 ist analog arbeitend, ein Meßwertausgang 5 digital arbeitend und ein Meßwertausgang 5 als Schaltausgang ausgeführt. In the illustrated embodiment, the physical quantity of pressure is to be measured:
The pressure present in the process engineering system 9 is given on the one hand to the measuring input 1 and on the other hand to the control or regulating device 10 . A pressure present at the control or regulating device 10 is also applied to the measuring input 1 . The lines to the sensor 2 , starting on the one hand from the system 9 and on the other hand from the control and regulating device 10 , are thus pneumatic or hydraulic lines, that is to say no electrical lines. Integrated sensor 2 is connected downstream of measuring input 1 . An intermediate value generated by the integrated sensor 2 and corresponding to the measured variable is fed to the measuring and evaluation circuit 3 . An influencing value is also given to the measuring and evaluation circuit 3 , which is generated by the influencing value generator 7 and is input via the connecting line 8 and the influencing input 6 . The measured value generated by the measurement and evaluation circuit 3 , which is dependent on the intermediate value generated by the sensor 2 and on the influence value entered via the influencing input 6 , is given on the one hand to the measured value display 4 and on the other hand to the measured value outputs 5 . The measured value outputs 5 are designed differently; a measured value output 5 is analog, a measured value output 5 is digital and a measured value output 5 is a switching output.

Im übrigen ist in der Figur angedeutet, daß zwischen dem Beeinflussungswertvorgeber 7 und der Auswerte-, Steuer- und Anzeigeeinrichtung 11 ein Informations- bzw. Datenaustausch möglich ist, daß nicht nur Meßwerte von den Meßwertausgängen 5 der erfindungsgemäßen elektrischen Meßeinrichtung in die Auswerte-, Steuer- und Anzeigeeinrichtung 11 eingespeist werden, daß vielmehr auch die Auswerte-, Steuer- und Anzeigeeinrichtung 11 Informationen bzw. Daten in die erfindungsgemäße elektrische Meßeinrichtung eingeben kann und daß die erfindungsgemäße elektrische Meßeinrichtung auch Informationen bzw. Daten in den Beeinflussungswertvorgeber 7 einerseits und in die Steuer- oder Regeleinrichtung 10 andererseits einspeisen kann. Moreover, it is indicated in the figure that an information or data exchange is possible between the influencing value generator 7 and the evaluation, control and display device 11 , that not only measured values from the measured value outputs 5 of the electrical measuring device according to the invention into the evaluation, control - And display device 11 are fed, that rather the evaluation, control and display device 11 can enter information or data in the electrical measuring device according to the invention and that the electrical measuring device according to the invention also information or data in the influencing value 7 on the one hand and in the tax - Or control device 10 can feed on the other.

Claims

1. Electrical measuring device, with at least one measuring input, with at least one, preferably integrated sensor, with a measuring and evaluation circuit and with at least one measured value display and / or at least one measured value output, characterized in that at least one on the sensor ( 2 ) or / and an influencing input ( 6 ) acting on the measuring and evaluation circuit ( 3 ) is provided.

2. Electrical measuring device according to claim 1, characterized in that the influencing input ( 6 ) and the sensor ( 2 ) or / and the measuring and evaluation circuit ( 3 ) is sensitive to electrical influencing values.

3. Electrical measuring device according to claim 2, characterized in that the influencing input ( 6 ) is designed as a standardized analog input, for. B. for an influence value of 0 V to 10 V, from 4 mA to 20 mA or from 0 mA to 20 mA.

4. Electrical measuring device according to claim 1, characterized in that the influencing input ( 6 ) and the sensor ( 2 ) or / and the measuring and evaluation circuit ( 3 ) is sensitive to optoelectronic and / or optical influencing values.

5. Electrical measuring device according to one of claims 1 to 4, characterized in that an external, from the remaining measuring device separate influencing value predictor ( 7 ) is provided.

6. Electrical measuring device according to claim 5, characterized in that the external influencing value predictor ( 7 ) is designed to be passive.

7. Electrical measuring device according to claim 5, characterized in that the external influencing value predictor ( 7 ) is designed to work actively.

8. Electrical measuring device according to claim 7, characterized in that the actively working influencing value predictor ( 7 ) is supplied with the electrical energy it needs from the remaining measuring device.

9. Electrical measuring device according to claim 8, wherein the influencing value pregiver is connected via a connecting line to the other measuring device, characterized in that via the connecting line ( 8 ) both - from the influencing value pretender ( 7 ) to the other measuring device - the influencing value and - from the rest measuring means (7) for Beeinflussungswertvorgeber - is transferred from the required Beeinflussungswertvorgeber (7) electrical energy.

10. Electrical measuring device according to one of claims 5 to 9, characterized in that a "cheap sensor" or as an influencing value predictor "cheap sensors" is or are provided as influencing value predictor ( 7 ).

11. Electrical measuring device according to one of claims 1 to 10 or according to one of claims 5 to 10, characterized in that the sensor ( 2 ) and / or the influencing value predictor ( 7 ) is cylindrical or / and is provided with plug connections ,

12. Electrical measuring device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the sensor ( 2 ) via the influencing input ( 6 ) is programmable and / or parameterizable.

13. Electrical measuring device according to one of claims 1 to 12, characterized in that at least one measured value output ( 5 ) is designed to work analogously.

14. Electrical measuring device according to one of claims 1 to 13, characterized in that at least one measured value output ( 5 ) is designed to work digitally.

15. Electrical measuring device according to one of claims 1 to 14, characterized in that at least one measured value output ( 5 ) is designed as a switching output.