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Anordnung zur laufenden Abtastung mehrerer Meßwertfühler Die Erfindung
betrifft eine Anordnung zur laufenden zyklischen Abtastung mehrerer Meßwertfühler
mit einem an den Meßwertfühler angeschlossenen umlaufenden Abtaststufenschalter
und einem Anzeigeinstrument, wobei der einen Extremwert abgebende Meßwertfühler
jeweils feststellbar ist.
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Es sind bereits Anordnungen der erwähnten Art bekannt, welche entweder
Absolut- oder Relativwerte der von den Meßwertfühlern abgegebenen Ausgangsgrößen
liefern. Häufig ist es indessen in der Praxis erforderlich, Meßwertabweichungen
an irgendeinem der Meßwertfühler, sei es nach oben oder unten, bei der laufenden
Abtastung anzuzeigen. Diese Problemstellung wird durch die bekannten Anordnungen
nicht gelöst.
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Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer demgegenüber verbesserten
Anordnung, welche bei zyklischer Abtastung eine Abweichung der Ausgangsgröße eines
der Meßwertfühler sowohl nach oben wie auch nach unten nachzuweisen gestattet.
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Erreicht wird dies erfindungsgemäß durch zwei ebenfalls an die Meßwertfühler
angeschlossene, auf die jeweilige Stellung des Abtaststufenschalters mittels zugeordneter
Stellglieder nachführbare Nachführstufenschalter mit jeweils gleicher Schaltstufenzahl
wie der Abtastschalter, eine bei Beginn jedes Umlaufes des Abtaststufenschalters
ansprechende bistabile Schaltwippe, über welche sowohl der Abtaststufenschalter
als auch einer der beiden Nachführstufenschalter an je einem Eingang eines auf die
Verstärkung positiver oder negativer Eingangsdifferenzsignale umschaltbaren Differenzverstärkers
liegen, und einen dem Verstärker nachgeordneten, mit der Schaltwippe gekoppelten
Umschalter zur Abgabe eines Tastsignals an das Stellglied eines der beiden Nachführstufenschalter.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert,
welche ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung, teilweise in Blockschaltbilddarstellung,
zeigt.
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Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Anordnung umfaßt
einen zyklisch umlaufenden Abtaststufenschalter S, welcher an Meßwertfühler TI,
T2... T n angeschlossen ist. Der Einfachheit halber ist der Abtaststufenschalter
S lediglich mit vier Schaltstufen dargestellt, und es sind lediglich Anschlüsse
zu den Meßwertfühlern T1, T2 gezeigt.
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Zusätzlich zu dem Abtaststufenschalter S sind zwei ebenfalls an die
Meßwertfühler T 1 ... T n angeschlossene, auf die jeweilige
Stellung des Abtaststufenschalters S mittels zugeordneter Stellglieder
N 1,
N2 nachführbare Nachführstufenschalter S1, S2 mit jeweils gleicher Schaltstufenzahl
(im vorliegenden Fall vier) wie der Abtastschalter S vorgesehen. Die jeweils an
dem Abtaststufenschalter S anliegende Schaltstellung wird von einem Signalgeber
Si aufgenommen, welcher ein entsprechendes Signal an die Stellglieder N1,
N2 abgibt. Die Stellglieder N1, N2
können indessen nur dann betätigt
werden, wenn zusätzlich jeweils ein von einem Umschalter U abgegebenes Tastsignal
anliegt.
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Dem Signalgeber Si ist ein Umlaufzähler Zä nachgeordnet; welcher lediglich
bei Beginn jedes Umlaufes des Abtaststufenschalters S anspricht und sowohl eine
bistabile Schaltwippe FF als auch den bereits erwähnten Umschalter U steuert.
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über die Schaltwippe FF liegen sowohl der Abtaststufenschalter S als
auch in jedem Betriebszustand einer der beiden Nachführstufenschalter S 1 oder S
2 an je einem Eingang eines auf die Verstärkung positiver oder negativer Eingangssignale
umschaltbaren Differenzverstärkers V. Dem Verstärker V ist der Umschalter U nachgeordnet.
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Die Nachführstufenschalter S 1, S 2 sind durch ein Anzeigeinstrument
M überbrückt, welches entweder als normales Voltmeter oder aber als Schwellwertanzeigeinstrument
ausgebildet sein kann. Betriebsweise Es sei angenommen, daß sich die Bauelemente
S, S1, S2, FF, U in den in der Zeichnung angegebenen
Schaltstellungen
befinden. Ferner sei vorläufig angenommen, daß die Meßwertfühler T l,
T 2 ... T n,
insbesondere die Meßwertfühler T1, T2, gleiche
Meßwerte anzeigen.
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Bei der in der Zeichnung veranschaulichten Stellung der einzelnen
Bauelemente liegt das Signal des Meßwertfühlers T1 über den Abtaststufenschalter
S sowie die Schaltwippe FF an dem linken Eingang und über den Nachführstufenschalter
S2 sowie die Schaltwippe FF an dem rechten Eingang des Differenzverstärkers V. Der
Verstärker V gibt infolgedessen kein Ausgangssignal an den Umschalter U ab, so daß
eine Betätigung des Nachführstufenschalters S2 nicht erfolgen kann, selbst wenn
an dem Stellglied N2 ein Signal des Signalgebers Si liegen sollte.
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Nunmehr schaltet der Abtaststufenschalter S auf die zweite Schaltstellung
um, so daß nunmehr die Ausgangsgröße des Meßwertfühlers T2 über denAbtaststufenschalter
S sowie die Schaltwippe FF an dem linken Eingang des Verstärkers V
liegt. An dem rechten Eingang des Verstärkers V liege nach wie vor über dem NachführstufenschalterS2
die Ausgangsgröße des Meßwertfühlers T1. Da gemäß der eingangs gemachten vorläufigen
Voraussetzung die Ausgangsgrößen der Meßwerifühler T1, T2 gleich sind, gibt der
Verstärker V wiederum kein Ausgangssignal ab.
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Wird indessen abweichend von den eingangs gemachten Voraussetzungen
angenommen, daß die Ausgangsgröße des Meßwertfühlers T2 kleiner als diejenige des
Meßwertfühlers T1 ist, so gibt der Verstärker V gleichwohl kein Ausgangssignal ab,
wenn angenommen wird, daß der Verstärker V durch das Steuersignal des Umschalters
U auf positive Eingangsdifferenzsignale an seinen beiden Eingängen eingestellt ist.
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Wird indessen angenommen, daß die Ausgangsgröße des Meßwertfühlers
T2 größer als diejenige des Meßwertfühlers T 1 ist, so gibt der Verstärker V in
der betrachteten zweiten Schaltstellung des Abtaststufenschalters S ein Ausgangssignal
U an das StellgliedN2 ab, was bewirkt, daß der Nachführstufenschalter S2
auf die von dem Signalgeber Si definierte Schaltstellung des Abtaststufenschalters
S, im vorliegenden Fall auf die zweite Schaltstufe, nachgeführt wird. Damit befinden
sich der Abtaststufenschalter S und der Nachführstufenschalter
S2 in der gleichen Schaltstellung.
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Wird unter den zuletzt gemachten Voraussetzungen angenommen, daß sämtliche
Meßwertfühler T 1 ... T n, mit Ausnahme des eine höhere Ausgangsgröße
abgegebenden Meßwertfühlers T2, sämtlich die gleiche Ausgangsgröße abgeben, so verbleibt
der Nachführstufensehalter S2 für den Rest des Abtastzyklus des Abtaststufenschalters
S in seiner Schaltstellung (unter den zuletzt gemachten Annahmen in seiner zweiten
Schaltstellung), da bei der Abtastung der weiteren Meßwertfühler stets ein negatives
Eingangsdifferenzsignal an dem Verstärker V liegt, so daß von diesem kein Ausgangssignal
mehr an dem Umschalter U abgegeben werden kann. Die Abgabe eines Ausgangssignals
an dem Umschalter U wäre lediglich dann möglich, wenn irgendeiner der nachfolgend
abgetasteten Meßwertfühler, beispielsweise der Meßwertfühler T n, eine noch höhere
Ausgangsgröße aufwiese als der Meßwertfühler T2. In diesem letztgenannten Fall würde
der Nachführstufenschalter S2, wenn der Abtaststufenschalter S seine n-te Schaltstellung
erreicht hat, ebenfalls auf die n-te Schaltstellung nachgeführt.
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Während des ersten Schaltzyklus erfolgt also eine Einstellung des
Nachführstufenschalters S2 auf denjenigen Meßwertfühler T 1. . . T n, welcher
die höchste Ausgangsgröße aufweist. Unterscheiden sich indessen die Ausgangsgrößen
der Meßwertfühler T 1 ... T n lediglich um einen derart geringen
Wert, daß das Ausgangssignal des Verstärkers V das Stellglied N2 nicht zum Ansprechen
bringen kann, so bleibt der Nachführstufenschalter S2 in seiner ersten Schaltstellung.
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Hat .der Abtaststufenschalter S seinen ersten Umlauf vollendet, so
werden über den Umlaufzähler Zä sowohl die Schaltwippe FF als auch der Umschalter
U betätigt. Die Schaltwippe FF bewirkt hierbei, daß nunmehr der Nachführstufenschalter
S 1 zusammen mit dem Abtaststufenschalter S an den beiden Eingängen des Verstärkers
V liegt, während sich der Nachführstufenschalter S2 außer Betrieb befindet.
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Die Funktionsweise der Anordnung in dem zweiten Umlauf des Abtaststufenschalters
S entspricht derjenigen während des ersten Umlaufs mit der Ausnahme, daß der Verstärker
V nunmehr lediglich auf negative Eingangsdifferenzsignale anspricht. Dies bedeutet,
daß von dem Verstärker V lediglich dann ein Ausgangssignal abgegeben wird, wenn
der Abtaststufenschalter S gerade denjenigen der Meßwertfühler T 1 ...
T n abtastet, welcher die niedrigste Ausgangsgröße abgibt. Auf diesen Meßwertfühler
wird alsdann der Nachführstufenschalter S1 nachgeführt.
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Nach Beendigung des zweiten Umlaufes des Abtaststufenschalters S befinden
sich daher der NachführstufenschalterS2 in einer Schaltstellung, welche dem Meßwertfühler
mit der höchsten Ausgangsgröße entspricht, und der NachführstufenschalterS1 in einer
Schaltstellung, welche dem Meßwertfühler mit der niedrigsten Ausgangsgröße entspricht.
Die Differenz zwischen der höchsten und niedrigsten Ausgangsgröße ist durch das
Anzeigeinstrument M ablesbar. Das zu dieser Ablesung gehörige Paar der Meßwertfühler
T 1 ... T n ist durch die Schaltstellungen der Nachführstufenschalter
S2 und S1 eindeutig definiert. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung lassen sich daher
in jedem Zeitpunkt die beiden Meßwertfühler mit der höchsten und niedrigsten Ausgangsgröße
und die Differenz dieser beiden Ausgangsgrößen feststellen.