DE1623683C3

DE1623683C3 - Display device with electronically generated and displayed scale and decimal range switching

Info

Publication number: DE1623683C3
Application number: DE19671623683
Authority: DE
Inventors: Ralf Dipl.-Ing. 3301 Dibbesdorf Beyer
Original assignee: Deutsche Forschungs- u. Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5050 Porz-Wahn
Priority date: 1967-09-06
Filing date: 1967-09-06
Publication date: 1976-03-11

Description

mit dem Symbolgenerator verbundenen Einrichtungen zugeführt ist und daß eine dezimale Erhöhung oder Erniedrigung der Größensymbole sowie der Ablenkempfindlichkeit des Zeigers durch die Ausgangsgrößen der schwellwertabhängig arbeitenden Einrichtungen festgelegt ist.connected to the symbol generator devices is supplied and that a decimal increase or lowering the size symbols and the deflection sensitivity of the pointer by the output variables the threshold-dependent working facilities is specified.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung bestehen die schwellwertabhängig arbeitenden Einrichtungen aus Komparatoren, deren Ausgang jeweils einen von zwei Werten aufweist.In an advantageous embodiment of the display device according to the invention, there are threshold-dependent operating devices from comparators, the output of which is one of has two values.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die dezimale Erhöhung oder Erniedrigung der Größensymbole und der Ablenkempfindlichkeit gleichzeitig von der Kombination der Ausgangsgrößen der Komparatoren gesteuert.According to a further advantageous embodiment of the invention, the decimal increase or decrease is the size symbols and the deflection sensitivity at the same time from the combination controlled by the output variables of the comparators.

Die vom Symbolgenerator auf dem Sichtgerät erzeugten Größensymbole bestehen vorzugsweise aus Ziffern und Punkten.The size symbols generated by the symbol generator on the display device preferably consist of Digits and dots.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der An-Zeigevorrichtung gemäß der Erfindung erzeugt der Symbolgenerator an bestimmten Skalenteilstrichen ständig vorgegebene Ziffern und die Erzeugung zusätzlicher Dezimalpunkte und Ziffern 0 zur dezimalen Vergrößerung oder Verkleinerung des Wertes der ursprünglichen Ziffern ist in Abhängigkeit von der Kombination der Ausgangsgrößen der Komparatoren gesteuert.In a preferred embodiment of the display device according to the invention, the generates Symbol generator at certain graduation marks, constantly given digits and the generation of additional ones Decimal points and digits 0 for the decimal increase or decrease of the value of the original digits is a function of the combination of the outputs of the comparators controlled.

Ein sich auf die Stabilität der Arbeitsweise der Anzeigevorrichtung besonders vorteilhaft auswirkendes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Umschaltung der Komparatoren mit einer vorgegebenen Hysterese erfolgt.A particularly advantageous effect on the stability of the operation of the display device Feature of the invention is that the switching of the comparators with a predetermined Hysteresis occurs.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert; in dieser zeigtEmbodiments of the invention are explained below with reference to the drawing; in this indicates

F i g. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung und dieF i g. 1 shows a block diagram of the display device according to the invention and

F i g. 2 a, 2 b und 2 c Darstellungen der Anzeigeskala für verschiedene Meßbereiche.F i g. 2 a, 2 b and 2 c representations of the display scale for different measuring ranges.

Nach Fig. 1 besteht die Anzeigevorrichtung aus einem elektronischen Symbolgenerator 10, dem über einen Meßwerteingang 15 einerseits der Meßwert direkt und andererseits über zwei Komparataoren a, b zugeführt wird, und dessen Ausgang mit einem Sichtgerät 11 verbunden ist.According to FIG. 1, the display device consists of an electronic symbol generator 10 to which the measured value is fed directly via a measured value input 15 on the one hand and via two comparators a, b on the other, and whose output is connected to a display device 11.

Der Symbolgenerator 10 erzeugt auf dem Bildschirm des Sichtgerätes 11 eine geradlinige, im dargestellten Fall vertikale, möglicherweise aber auch horizontale linear geteilte Skala 12, einen bezüglich der Skala verschiebbaren Zeiger 13 und die Ziffern 0, 1 und 5, die jeweils bestimmten Skalenteilstrichen zugeordnet sind. Der elektronische Symbolgenerator ist dabei derart ausgebildet, daß er die zur Darstellung eines Dezimalpunktes vor den Ziffern sowie für Nullen vor und hinter den Ziffern erforderlichen Spannungen erzeugen kann.The symbol generator 10 generates a straight line on the screen of the display device 11, as shown in FIG In the case of vertical, but possibly also horizontal, linearly divided scale 12, one with respect to the scale displaceable pointer 13 and the digits 0, 1 and 5, the respective specific graduation marks assigned. The electronic symbol generator is designed such that it provides the Representation of a decimal point in front of the digits as well as for zeros in front of and behind the digits is required Can generate tension.

Der Symbolgenerator 10 weist ferner eine Zeigersteuerungseinheit 14 auf, welche die zur Parallelverschiebung des Zeigers 13 bezüglich der Skala 12 erforderlichen und zu den Meßwerten proportionalen Spannungen erzeugt.The symbol generator 10 also has a pointer control unit 14 which is used for parallel displacement of the pointer 13 with respect to the scale 12 required and proportional to the measured values Creates tension.

Die beiden Komparatoren a, b, denen jeweils der Meßwert zugeführt wird, sind derart ausgebildet, daß sie in Abhängigkeit von der Eingangsspannung entweder den Schaltzustand »0« oder den Schaltzustand »1« annehmen. Der Komparator α kann beispielsweise bei 1 Volt und der Komparator b bei 10 Volt Eingangsspannung schalten. Beide Komparatoren schalten mit einer Hysterese von ±10%. Dadurch nehmen die Komparatoren den Schaltzustand »1« an bei 1,1 bzw. 11 Volt und kehren in den Schaltzustand »0« bei 0,9 bzw. 9 Volt zurück.The two comparators a, b, to which the measured value is fed in each case, are designed in such a way that, depending on the input voltage, they either assume the switching state "0" or the switching state "1". The comparator α can switch, for example, at 1 volt and the comparator b at 10 volts input voltage. Both comparators switch with a hysteresis of ± 10%. As a result, the comparators assume the switching state "1" at 1.1 or 11 volts and return to the switching state "0" at 0.9 or 9 volts.

Der elektronische Symbolgenerator 10 weist neben dem direkten Meßwerteingang zwei Paare von Eingängen auf, wobei die Eingänge G₁, G₂ des ersten Eingangspaares und auch die Eingänge A, B des zweiten Eingangspaares jeweils mit den Ausgängen der Komparatoren a, b verbunden sind.In addition to the direct measured value input, the electronic symbol generator 10 has two pairs of inputs, the inputs G ₁ , G _{2 of} the first input pair and also the inputs A, B of the second input pair being connected to the outputs of the comparators a, b .

Die den Eingängen G₁ und G₂ von den Komparatoren zugeführten Signale steuern die Ablenkempfindlichkeit des Zeigers 13.The signals fed to the inputs G ₁ and G ₂ by the comparators control the deflection sensitivity of the pointer 13.

Die den Eingängen A und B von den Komparatoren zugeführten Signale steuern die Darstellung von zusätzlichen Nullen und die Ausblendung des Dezimalpunktes. The signals fed to inputs A and B by the comparators control the display of additional zeros and the fading out of the decimal point.

In den Fig. 2a, 2b und 2c ist jeweils die auf dem Sichtgerät 11 von dem elektronischen Symbolgenerator 10 erzeugte Skala 12 dargestellt, wobei die den Skalenteilungen zugeordneten Werte und in entsprechender Weise die Stellungen des Zeigers 13 in Abhängigkeit von den an den Symbolgeneratoreingängen A, B und G₁, G₂ anliegenden Signalen angegeben sind.2a, 2b and 2c each show the scale 12 generated on the display device 11 by the electronic symbol generator 10, the values assigned to the scale divisions and, in a corresponding manner, the positions of the pointer 13 depending on the values at the symbol generator inputs A, B and G ₁ , G ₂ applied signals are indicated.

Aus den Fig. 2a, 2b und 2c ist zu entnehmen, daß für Eingangssignale G₁ = G₂ = 0 die Ablenkempfindlichkeit am größten ist und einem Skalenbereich für A=B-O entspricht. Dabei werden Meßwerte von 0 bis 1 angezeigt. Für G₁ = 1 und G₂ = 0 wird die Ablenkempfindlichkeit um den Faktor 10 vermindert. Dies entspricht einem Skalenbereich für A — 1 und B = 0, d. h. einem Meßbereich von 0 bis 10. Für die Eingangswerte G₁ = G₂ = 1 und A — B = 1 wird die Ablenkempfindlichkeit nochmals um den Faktor 10 verkleinert und der Skalenbereich entspricht einem Meßbereich von 0 bis 100.From FIGS. 2a, 2b and 2c it can be seen that the deflection sensitivity is greatest _{for input signals G 1} = G ₂ = 0 and corresponds to a scale range for A = BO. Measured values from 0 to 1 are displayed. For G ₁ = 1 and G ₂ = 0, the deflection sensitivity is reduced by a factor of 10. This corresponds to a scale range for A - 1 and B = 0, ie a measuring range from 0 to 10. For the input values G ₁ = G ₂ = 1 and A - B = 1, the deflection sensitivity is again reduced by a factor of 10 and the scale range corresponds a measuring range from 0 to 100.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung soll nunmehr für den Fall beschrieben werden, bei dem die Skala als Anzeige für Spannungsmessungen verwendet wird.The mode of operation of the display device according to the invention will now be described for the case using the scale as an indicator for voltage measurements.

Auf Grund der durch die Hysterese von ±10% bedingten Verschiebung des Umschaltzeitpunktes der Komparatoren ergeben sich die folgenden Zusammenhänge zwischen Meßwert und Komparatorschaltzustand: Due to the shift in the switching time of the due to the hysteresis of ± 10% Comparators result in the following relationships between the measured value and the comparator switching status:

Für zunehmende MeßgrößeFor increasing measurable quantity

KomparatorComparator Meßwert
OVMeasured value
OV 1,1V1.1V 9V9V 11V11V 100 V100 V a
b
Für abnehmende a
b
For decreasing 0 1
0 0
Meßgröße0 1
0 0
Measurand 1
01
0 1
11
1 1
11
1 KomparatorComparator Meßwert
100 VMeasured value
100 V 0,9 V0.9V OVOV aa
bb 1
11
1 0
00
0 0
00
0

Wird an den Meßwerteingang 15 eine Spannung von 0 Volt angelegt, so befinden sich die Komparatoren α und b im Schaltzustand Null. Der elektronischeIf a voltage of 0 volts is applied to the measured value input 15, the comparators α and b are in the zero switching state. The electronic

Symbolgenerator 10 erhält dadurch an seinen Eingängen A und B sowie an den Eingängen G₁ und G₂ die von den Komparatoren α und b abgegebenen Signale »0«. Bei diesen Eingangsgrößen erzeugt der Symbolgenerator auf dem Bildschirm des Sichtgerätes 11 eine Skala von 0,01 bis 1. Für einen zunehmenden Meßwert bewegt sich der Zeiger 13 längs der Skala, bis er bei einem Meßwert von 1 Volt den Wert 1 der Skala erreicht. Entsprechend der Darstellung in Fig. 2a beträgt der Meßbereich somit 0 bis 1 Volt.As a result, symbol generator 10 receives the signals "0" emitted by comparators α and b at its inputs A and B and at inputs G ₁ and G _2. With these input variables, the symbol generator generates a scale from 0.01 to 1 on the screen of the display device 11. For an increasing measured value, the pointer 13 moves along the scale until it reaches the value 1 on the scale at a measured value of 1 volt. According to the illustration in FIG. 2a, the measuring range is thus 0 to 1 volt.

Steigt der Meßwert weiter an, so geht bei einem Meßwert von 1,1 Volt der Komparator α in den Schaltzustand »1« über. Der Symbolgenerator erhält somit die folgenden Eingangssignale: G₁ = 1, G₂ = 0, A = 1 und B = O. Damit erscheint am Sichtgerät 11 eine Skala von 0 bis 10, und der Zeiger 13 erreicht den Wert 10 auf Grund der zehnfach verminderten Empfindlichkeit erst bei 10 Volt. Entsprechend der Darstellung in F i g. 2 b erstreckt sich der Meßbereich somit von 0 bis 10 Volt.If the measured value continues to rise, the comparator α changes to switching state "1" at a measured value of 1.1 volts. The symbol generator thus receives the following input signals: G ₁ = 1, G ₂ = 0, A = 1 and B = O. A scale from 0 to 10 appears on the display device 11, and the pointer 13 reaches the value 10 due to the tenfold reduced sensitivity only at 10 volts. According to the illustration in FIG. 2 b the measuring range thus extends from 0 to 10 volts.

Bei weiterem Ansteigen des Meßwertes nimmt der Komparator b bei 11 Volt ebenfalls den Zustand »1« an. Der Symbolgenerator erhält die Eingangssignale G₁ = 1, G₂ = 1, A = 1, B = 1 und erzeugt demgemäß auf dem Sichtgerät eine Skala von 0 bis 100. Durch die nochmals um den Faktor 10 verminderte Empfindlichkeit des Zeigers wird jetzt ein Meßbereich von 0 bis 100 Volt umfaßt. Dies ist in Fig. 2c dargestellt.If the measured value increases further, the comparator b also assumes the state "1" at 11 volts. The symbol generator receives the input signals G ₁ = 1, G ₂ = 1, A = 1, B = 1 and accordingly generates a scale from 0 to 100 on the display device. The sensitivity of the pointer, which is again reduced by a factor of 10, now creates a measuring range from 0 to 100 volts. This is shown in Fig. 2c.

Bei abnehmendem Meßwert werden die beschriebenen Schaltstufen in der umgekehrten Reihenfolge durchlaufen. Entsprechend der angeführten Tabelle liegen dabei die Schaltpunkte der Komparatoren a, b As the measured value decreases, the switching steps described are run through in reverse order. The switching points of the comparators a, b are in accordance with the table

ίο auf Grund der Hysterese niedriger als die Werte von 1 bzw. 10 Volt.ίο lower than the values of due to the hysteresis 1 or 10 volts.

Die Hysterese der Komparatoren ist erforderlich, um ein instabiles Verhalten der Anzeigevorrichtung in der Nähe des Punktes zur Bereichsumschaltung zu verhindern. Ohne Hysterese würde bei Meßwerten, die exakt dem Schaltpunkt entsprechen, eine Instabilität auftreten, da bei kleinsten Meßwertschwankungen ständig eine Bereichsumschaltung erfolgen würde. Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß der elektronische Symbolgenerator auch in der Weise ausgebildet werden kann, daß jeweils mehrere Nullen zu der abgekürzten Bezeichnung k (Kilo) bzw. mehrere Dezimalstellen zu der Bezeichnung m (MiIIi-) zusammengefaßt werden. Dies kann je nach dem Anwendungsfall erfolgen.The hysteresis of the comparators is necessary to make the display device unstable in the vicinity of the range switching point. Without hysteresis, for measured values which correspond exactly to the switching point, an instability occurs, since with the smallest measured value fluctuations a range switching would take place continuously. It should also be noted that the Electronic symbol generator can also be designed in such a way that several zeros for the abbreviated designation k (Kilo) or several decimal places for the designation m (MiIIi-) be summarized. This can be done depending on the application.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claims: th number of zeros per digit a short name is put in place of these zeros.

1. Display device with electronically generated and displayed scale and decimal range switching, which has an electronic symbol generator connected to a display device, characterized in that the symbol generator (10) for generating a fixed, linearly divided scale (12), one with respect to the scale as a function of the measured value displaceable pointer (13) and a predetermined number of size symbols assigned to certain graduation marks, that the measured value to be displayed is fed to the symbol generator on the one hand and to threshold-dependent devices (a, b) that are connected to the symbol generator and on the other hand, and that a decimal increase or decrease the size symbols and the deflection sensitivity of the pointer is determined by the output variables of the threshold-dependent operating devices.

2. Display device according to claim 1, characterized in that the threshold-dependent operating devices (a, b) consist of comparators, the output of which has one of two values.

3. Display device according to claim 1 or 2, characterized in that the decimal increase or decrease of the size symbols and the deflection sensitivity is controlled simultaneously by the combination of the output variables of the comparators (a, b) .

4. Display device according to claim 1, characterized in that the symbol generator (10) on the display device (11) generated size symbols consist of digits and points.

5. Display device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the symbol generator (10) constantly generates predetermined digits at certain graduation marks and that the generation of additional decimal points and digits 0 for the decimal increase or decrease of the value of the original digits depending on the Combination of the output variables of the comparators (a, b) is controlled.

6. Display device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the comparators (a, b) are switched over with a predetermined hysteresis.

7. Display device according to claim 6, characterized in that the hysteresis ± 10% amounts to.

8. Display device according to claim 1, characterized in that the scale (12) is rectilinear is.

9. Display device according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that the electronic symbol generator (10) also generates dimensional designations.

10. Display device according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that when a certain-The invention relates to a display device with electronically generated and displayed scale with

ίο decimal range switching, one with a Having visual device connected electronic symbol generator.

Such display devices are used in particular when measured variables in any large measuring range are to be displayed.

There are already devices for electronically generated information display known with Electronic symbol generators are equipped, which are used to represent symbols of any shape required on the screen of cathode ray tubes or electroluminescent screens Delivering tensions. The shape and the possibilities of movement that can be displayed on the screen Symbol is determined by the type of symbol generator used. To display in Measured values lying over a large measuring range are generated in the known devices with the measured value proportional Voltage-fed symbol generator on a screen displays a corresponding display, but for increased display accuracy a separate area display is required. This separate area display is for example the powers of ten by which the displayed value must be multiplied so that the actual reading is obtained.

The disadvantages of these known devices are above all that on the one hand relatively expensive symbol generators are required and on the other hand due to the separate area display no direct reading of the real measured value is possible and because of the successive time Reading of spatially separated relative measured value display and range display one after the other and anthropotechnical aspects optimal flow of information from the display device to the Humans is not possible and without constant observation of both the relative measured value display as also the range display, especially with a very large measuring range, the risk of incorrect readings consists.

The aim of the invention is to create an electronic display device of relatively simple construction with automatic range switching for measured variables in any large measuring range, which has no separate area display and a practically uninterrupted display of measured values guaranteed over the entire measuring range.

According to the invention, this is achieved in a display device of the type mentioned at the beginning achieved that the symbol generator to generate a fixed, linearly divided scale, one with respect to the scale as a function of the measured value displaceable pointer and a predetermined number of certain scale tick marks assigned size symbols that the to be displayed Measured value on the one hand the symbol generator and on the other hand working and threshold-dependent