DE1128159B

DE1128159B - Anordnung zur Vielfachanzeige von Messwerten

Info

Publication number: DE1128159B
Application number: DES60306A
Authority: DE
Inventors: Max Radszuweit; Waldemar Reichenbecher
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1958-10-20
Filing date: 1958-10-20
Publication date: 1962-04-19

Description

Anordnung zur Vielfachanzeige von Meßwerten Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Vielfachanzeige von Meßwerten, bei der als Anzeigeeinrichtung eine Kathodenstrahlröhre dient, auf deren Bildschirm die in schneller Folge nacheinander abgetasteten Meßwerte, z. B. in Balkenform, angezeigt werden und bei welcher der von den Meßstellen abgegebene Anzeigestrom induktiv in Impulse umgewandelt wird, welche entsprechend der gewünschten Zeitfolge, gegebenenfalls verstärkt, zur Steuerung der Anzeigeröhre zugeführt werden.
Es ist eine Anordnung zur Vielfachanzeige von Meßwerten bekannt, bei der als Anzeigeeinrichtung eine Kathodenstrahlröhre dient, auf deren Schirm die in schneller Folge nacheinander abgetasteten Meßwerte z. B. in Balkenform angezeigt werden. Bei der bekannten Anordnung sind die Meßstellen an feste Kontakte eines rotierenden Umschalters gelegt, dessen beweglicher Kontakt mit dem Anzeigeverstärker verbunden ist. Eine weitere synchron laufende Kontakteinrichtung greift dabei nach Art eines Potentiometers die für die gewünschte Verteilung der Meßwerte auf dem Schirm jeweils erforderliche Horizontalablenkspannung ab.
Um eine befriedigende Anzeige ohne störendes Flimmern zu erreichen, ist es erforderlich, daß die rotierenden Schalter mit einer hinreichend großen Geschwindigkeit umlaufen, so daß z. B. 25 Bildwechsel pro Sekunde bewirkt werden. Einer derartig hohen Schalthäufigkeit sind jedoch selbst die bei der automatischen Fernsprechvermittlung verwendeten Kontakteinrichtungen auf die Dauer nicht gewachsen.
Es ist ferner bekannt, elektrische Impuisgeneratoren zu verwenden, deren Impulse über regelbare Verzögerungsketten mit der Meßwertinformation moduliert werden und die auf einem Braunschen Rohr angezeigt werden. Diese Anordnung ist sehr aufwendig.
Zur Behebung dieser Schwierigkeiten wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß zur Erzeugung der die Anzeigeröhre steuernden Impulse eine Spule dient, in deren Innerem ein U-förmiger Eisenkern derart drehbar angeordnet ist, daß die dem Joch des U-förmigen Eisenkernes parallele Drehachse mit der Spulenachse zusammenfällt und die Schenkel, nacheinander den magnetischen Kreis schließend, über die Eisenkerne weiterer Spulen hinwegstreichen, welche um die Spule herum angeordnet sind.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Helligkeit des Elektronenstrahles derart periodisch veränderbar ist, daß einzelne oder Gruppen von Anzeigebalken durch ihre Helligkeit hervorgehoben werden können. Die Helligkeitssteuerung kann in gleicher Weise wie bei der Anzeige durch Impulse erfolgen, z. B. derart, daß der Elektronenstrahl nur im Bereich des Anzeigebalkens hellgetastet wird. Störende Fremdfeldeinflüsse, welche gegebenenfalls die Meßwerte verfälschen können, lassen sich gemäß Weiterbildung der Erfindung dadurch vermeiden, daß die mit den Meßstellen verbundenen Spulen magnetisch geschirmt sind. Dadurch wird bewirkt, daß nur das durch den Meßstrom hervorgerufene Feld auf die mit dem Anzeigeteil verbundene Spule durch den rotierenden Eisenkern übertragen wird.
Die Erfindung und weitere Einzelheiten sind an Hand der Figuren erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Blockschema eines Ausführungsbeispieles nach der Erfindung; Fig. 2 zeigt vereinfacht eine perspektivische Ansicht der wesentlichen Teile des Meßwertimpulsumformers, und Fig. 3 zeigt die Frontansicht einer Ausführungsform des Anzeigegerätes zum Einbau in Schalttafeln.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht aus drei Teilen, dem Anzeigeteil A, dem Verstärkerteil V und dem Meßwertimpulsumformer U, welcher in Fig. 2 mit seinen wesentlichen Teilen perspektivisch dargestellt ist. Der Anzeigeteil A enthält im wesentlichen eine Kathodenstrahlröhre K, auf deren LeuchtschirmL die Meßwerte als leuchtende Balken B angezeigt werden. In dem Anzeigeteil A kann ferner ein Netzanschlußgerät N eingebaut sein, welches die Speiseströme für die Kathodenstrahlröhre und für die Verstärker liefert. Es ist ferner zweckmäßig, das Netzanschlußgerät derart auszubilden, daß ein stabilisierter Eichstrom entnommen werden kann. Dieser wird an Stelle eines Meßwertes auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre angezeigt und gestattet durch Vergleich eine genaue Eichung des Anzeigegerätes. Die horizontale Ablenkung des Kathodenstrahles kann mit Hilfe einer Sägezahnspannung oder aber in einfacher Weise mit einer netzfrequenten Wechselspannung (50...60 Hz), die der Netzteil, an die Ablenkplatten PH liefert, vorgenommen werden. Die Ablenkplatten PV der Kathodenstrahlröhre K- werden mit Impulsen beaufschlagt, welche den anzuzeigenden. Meßgrößen proportional sind und welche im Verstärkerteil V durch Verstärker- und Gleichrichterstufen G verstärkt sowie in Differenzierstufen D umgeformt werden. Die vom Meßwertimpulsumformer U gelieferten, der Meßgröße proportionalen induktiven Impulse haben dreieckförmige Gestalt. Die Darstellung der Meßgrößen als dreieckförmige Impulse auf dem Bildschirm L der KathodenstrahlröhreK ist jedoch zur Ablesung unbequem. Aus diesem Grunde erfolgt eine mehrfache Differenzierung der dreieckförmigen Impulse im Verstärkerteil V, wodurch eine Verringerung der Fußbreite der dreieckformigen Impulse eintritt, so daß diese auf dem Bildschirm L praktisch als leuchtende Balken in Erscheinung treten. Der Verstärkerteil V enthält ferner einen Verstärker und Gleichrichter H für die Helligkeitsimpulse, welche der Kathode oder dem Wehneltzylinder der Kathodenstrahlröhre K zugeführt werden.
Der Meßwertimpulsumformer enthält eine Reihe von Spulen M1,M2, M3 . . . M,, welche mit Anschlußklemmen Nt, ..... . Nn für die einzelnen Meßstellen verbunden sind. Die Meßstellen können Thermoelemente, Widerstandsthermometer, Widerstandsferngeber usw. enthalten, so daß in jeder der Spulen .... . Mn ein der messenden Größe proportionaler Strom fließt. Mit Hilfe des durch den synchronen Motor M bewegten Eisenkernes E wird in periodischer Folge ein magnetischer Kreis hergestellt, welcher eine der Spulen Mt . . . Mn sowie die Spule MA durchläuft. Hierbei wird ein der Meßgröße proportionaler Impuls in die Spule MA induziert, welche in der oben beschriebenen Weise verstärkt und differenziert und sodann auf dem Leuchtschirm L der Kathodenstrahlröhre K zur Anzeige gebracht wird.
Vom Motor M wird in gleicher Weise ein Eisenkern EH bewegt, welcher in periodischer Folge eine magnetische Verbindung zwischen den SpulenH1...
Hn und der Spule HS herstellt. Den Spulen Hut . . . H" wird dabei an den Klemmen .... In jeweils ein bestimmter einstellbarer Gleichstrom zugeführt. Durch geeignete Einstellung dieses Stromes kann man beispielsweise bestimmte Anzeigewerte durch größere Helligkeit hervorheben bzw. gänzlich unterdrücken.
Der in Fig. 2 dargestellte Meßwertimpulsformer ist mit einem SynchronmotorM ausgerüstet, welcher die Welle W antreibt. Der SynchronmotorM wird von einer konstanten Wechselspannungsquelle, z. B Lichtnetz, gespeist. Eine besondere Synchronisierung zwischen dem Motor M und der Horizontalablenkung der Anzeigeröhre kann entfallen, wenn die horizontale Ablenkung ebenfalls aus der Netzfrequenz abgeleitet wird. Auf der Welle W sind die U-förmigen Eisenkerne E und EH derart befestigt, daß sie innerhalb der fest angeordneten Spulen MA und HS derart umlaufen, daß die Enden ihrer Schenkel die Pole der konzentrisch um die Spule MA bzw. HS angeord- neten Spulen, M2 usw. bzw. Ht, H2 usw. nacheinander überstreichen. Die Verteilung der Spulen M1,M2 usw. (sowie gegebenenfalls entsprechend der Spulen H1, H2 usw.) um die Spule MA herum kann auch in mehreren konzentrischen Kreisen vorgenommen werden. Ferner ist es möglich, eine Verteilung derart vorzusehen, daß auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre die Anzeigebalken in gleichmäßigen Abständen, gruppenweise oder in einer andersartigen gewünschten Weise in Erscheinung treten. Hierbei kann auch eine Zusammendrängung der Anzeigebalken bei Horizontalablenkung mit sinusförmiger Spannung, z. B. Netzfrequenz, ausgeglichen werden. Magnetische Schirme S sorgen dabei gleichzeitig für eine Unterdrückung störender Fremdfelder, z. B. gegenseitiger Beeinflussung der Spulen M1, M2 usw. untereinander. Die Spule HS ist mit dem Verstärker für die Helligkeitssteuerung H verbunden.
Die konzentrisch dazu angeordneten Spulen, H2 usw. werden durch Ströme gespeist, die entsprechend der gewünschten Helligkeit des jeweiligen Anzeigebalkens bemessen sind.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Anzeigegerät, welches beispielsweise in einer Schalttafel eingebaut sein kann, ist der Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre mit L bezeichnet. Die Anzeige der neben dem Leuchtschirm L auf Schildern R angegebenen Meßwerte erfolgt in Form von leuchtenden Balken B. Der Leuchtschirm L ist ferner mit einer Plexisglasscheibe abgedeckt, auf der Eichstriche, z. B. 0, 80, 100, 120o eingraviert sind. Die Eichstriche können gegebenenfalls mehrfarbig durch Flutlicht beleuchtet werden.
Unterhalb des Leuchtschirmes L ist ferner eine Bedienungstafel C vorgesehen, auf welcher die für die Nachstellung der Kathodenstrahlröhre erforderlichen Bedienungselemente angeordnet sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur Vielfachanzeige von Meßwerten, bei der als Anzeigeeinrichtung eine Kathodenstrahlröhre dient, auf deren Bildschirm die in schneller Folge nacheinander abgetasteten Meßwerte, z. B. in Balkenform, angezeigt werden und bei welcher der von den Meßstellen abgegebene Anzeigestrom induktiv in Impulse umgewandelt wird, welche entsprechend der gewünschten Zeitfolge, gegebenenfalls verstärkt, zur Steuerung der Anzeigeröhre zugeführt werden, dadurch gekennzeicbnet, daß zur Erzeugung der die Anzeigeröhre steuernden Impulse eine Spule (MA bzw. HS) dient, in deren Innerem ein U-förmiger Eisenkern (E bzw. EH) derart drehbar angeordnet ist, daß die dem Joch des U-förmigen Eisenkernes parallele Drehachse mit der Spulenachse zusammenfällt und die Schenkel, nacheinander den magnetischen Kreis schließend, über die Eisenkerne weiterer Spulen (M1, .... . M1, bzw. Ht, .... . Hn) hinwegstreichen, welche um die Spule (MA bzw. Hæ herum angeordnet sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Erzeugung der Impulse verwendete Meßstrom ein Gleichstrom ist.
3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, data die Helligkeit des Elektronenstrahles derart periodisch veränderbar ist, daß einzelne oder Gruppen von Anzeigebalken durch ihre Helligkeit hervorgehoben werden- können.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeitssteuerung in gleicher Weise wie bei der Anzeige durch Impulse erfolgt, z. B. derart, daß der Elektronenstrahl nur im Bereich des Anzeigebalkens hellgetastet wird.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Fremdeinflüssen magnetische Schirme vorgesehen sind, welche die Spulen, die mit den Meßstellen sowie gegebenenfalls mit der Helligkeitseinstellung verbunden sind, überbrücken.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein von einer konstanten Wechselstromquelle, z. B. Lichtnetz, gespeister Synchronmotor vorgesehen ist, welcher den Antrieb zur Bewegung der Eisenkerne bewirkt.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkung des Elektronenstrahles mit sinusförmigem Verlauf, z. B. mit Netzfrequenz erfolgt.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch um eine mit einem rotierenden Eisenkern versehene Spule weitere Spulen in einer derartigen Verteilung angeordnet sind, daß die Anzeige- balken auf dem Bildschirm in einer das Ablesen erleichternden, z. B. in gleichmäßiger Verteilung erscheinen.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußbreite der Anzeigeimpulse durch Differentiation so weit verringert wird, daß die ursprüngliche Dreieckform für die Anzeige zumindest annähernd zu einer Strichform reduziert ist.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildschirm durch eine mit Eichstrichen versehene Scheibe abgedeckt ist.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Eichstriche gegebenenfalls mehrfarbig durch Flutlicht beleuchtet werden können.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine stabilisierte Gleichspannungsquelle vorgesehen ist, welche eine Eichspannung zur Herstellung einer Eichanzeige liefert.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 964 118; USA.-Patentschrift Nr. 2611 811.