DE2019726C3

DE2019726C3 - Electrical display device that works according to the compensation process

Info

Publication number: DE2019726C3
Application number: DE19702019726
Authority: DE
Inventors: Winfried 1000 Berlin Pohl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-04-15
Filing date: 1970-04-15
Publication date: 1978-12-14
Also published as: DE2019726A1; DE2019726B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein nach dem Kompensationsverfahren arbeitendes, elektrisches Anzeigegerät, bei dem durch einen Motor durch Verstellung eines über Umlenkrollen geführten endlosen Bandes mit einer Markierung zur Anzeige der Meßspannung eine Abtasteinrichtung und ein Kompensationswiderstand in jeweils eine solche Stellung so zueinander gebracht werden, daß die jeweils zu messende elektrische Größe einer mittels der Abtasteinrichtung gewonnenen elektrischen Vergleichsgröße entspricht.The invention relates to an electrical display device operating according to the compensation method, in the case of a motor by adjusting an endless one guided over pulleys Tape with a marking to display the measurement voltage, a scanning device and a compensation resistor be brought into such a position to each other that each to measuring electrical variable of an electrical comparison variable obtained by means of the scanning device is equivalent to.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Gerät unter Erzielung einer die Breite des Bandes nur unwesentlich überschreitenden flachen Bauform mit geringem Aufwand mit mindestens einem Grenzwertmelder zu versehen.The invention is based on the object of such a device while achieving a width of the tape only Insignificantly larger flat design with little effort with at least one limit indicator to provide.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die Abtastein- t>o richtung mit dem endlosen Band verbunden ist, das sich mit seinem von der Abtasteinrichtung abgewendeten Abschnitt an der Skala bewegt, daß an der Skala mindestens ein Grenzwertzeiger verstellbar angeordnet ist, daß jeder Grenzwertzeiger mit jeweils einem ni verschiebbaren Spannungsabgriff des Kompensationswiderstandes mechanisch gekuppelt ist und daß die mittels des Spannungsabgriffs von dem Kompensationswiderstand abgenommene Spannung und die Meßspannung an einem Eingang einer Grenzwertstufe liegen, während an den anderen Eingang der Grenzwertstufe die Referenzspannung des Kompensationswiderstandes angeschlossen istThis object is achieved in that the scanning input t> o Direction is connected to the endless belt, which faces away from the scanning device with its Moved section on the scale that at least one limit pointer arranged adjustable on the scale is that each limit value pointer with one ni shiftable voltage tap of the compensation resistor is mechanically coupled and that by means of the voltage tap of the compensation resistor Taken voltage and the measuring voltage are at an input of a limit value stage, while the reference voltage of the compensation resistor is at the other input of the limit value stage connected

Es ist zwar bereits ein Meßgerät mit einem an einer Referenzspannung liegenden Widerstand bekannt (Bulletin 64, August 1968, der Firma API Instruments Co.), an dem zwei jeweils als Spannungsabgriff wirkende Grenzwertzeiger eingestellt werden können, jedoch handelt es sich hier um ein Drehspulmeßinstrument, bei dem infolge des Widerstandes in entsprechender Anordnung zur Skala der Abgriff der den jeweils eingestellten Grenzwerten entsprechenden Spannungen keine Schwierigkeiten bereitet Dies gilt jedoch nicht für das erfindungsgemäße Anzeigegerät, weil bei ihm wegen der Verwendung nur eines Widerstandes als Kompensationswiderstand und als Widerstand zum Abgreifen von Grenzwerten entsprechenden Spannungen und eines endlosen Bandes zur Anzeige die Stellung des Grenzwertzeigers an der Skala nicht eine entsprechende Stellung des zugehörigen Spannungsabgriffs am Kompensationswiderstand mit sich bringt; es läßt sich eicht die dem Grenzwert entsprechende Spannung abgreifen. Deshalb ist bei dem erfindungsgemäßen Anzeigegerät dem jeweils einen Eingang der Grenzwertstufe die Meßspannung und die abgegriffene Spannung und dem jeweils anderen Eingang der Grenzwertstufe die Referenzspannung zugeführtA measuring device with a resistor connected to a reference voltage is already known (Bulletin 64, August 1968, from API Instruments Co.), on which two each act as voltage taps Limit value pointers can be set, but this is a moving-coil measuring instrument which as a result of the resistance in a corresponding arrangement to the scale of the tap of the each The voltages that correspond to the set limit values do not cause any difficulties, however not for the display device according to the invention, because with him because of the use of only one resistor as Compensation resistor and as a resistor for tapping limit values corresponding voltages and an endless band to indicate the position of the limit value pointer on the scale brings with it the corresponding position of the associated voltage tap on the compensation resistor; it the voltage corresponding to the limit value can easily be tapped. Therefore, in the invention Display device for each input of the limit value stage, the measuring voltage and the tapped Voltage and the respective other input of the limit value stage is supplied with the reference voltage

Es ist ferner ein für Schalttafelinstrumente geeigneter Grenzwertmelder bekannt (Siemens »Taschenbuch für Messen und Regeln in der Wärme- und Chemietechnik«, 3. Auflage, 1960, S. 157 und 158), bei dem sich eine mit dem Zeiger des Meßwerkes starr verbundene Abschirmfahne bei Erreichen des eingestellten Grenzwertes zwischen eine entsprechend dem Grenzwert eingestellte Schwingkreisspule und eine entsprechend eingestellte Rückkopplungsspule eines Transistor-Oszillators schiebt, so daß dann die Hochfrequenzschwingung aussetzt und ein nachgeschaltetes Relais ein Signal auslöst, jedoch benötigt dieser Grenzwertmelder außer dem Zeiger zur Markierung der Grenzwerte entsprechend einstellbare Schaltungsglieder in Form der Schwingkreisspule und der Rückkopplungsspule.A limit value indicator suitable for control panel instruments is also known (Siemens »Taschenbuch für Measuring and regulating in heat and chemical technology ", 3rd edition, 1960, pp. 157 and 158), in which one with Shielding flag rigidly connected to the pointer of the measuring mechanism when the set limit value is reached between an oscillating circuit coil set according to the limit value and a corresponding one adjusted feedback coil of a transistor oscillator pushes, so that then the high-frequency oscillation suspends and a downstream relay triggers a signal, but this limit monitor also needs the pointer for marking the limit values accordingly adjustable circuit elements in the form of Resonant circuit coil and the feedback coil.

Ferner sind bereits verschiedene Grenzwertmelder für elektrische Meßinstrumente mit beweglichem Meßsystem bekannt (»ETZ«, 73. Jahrg., H. 7, Seite 207 vom 1. April 1952), bei denen die Signaleinrichtung z. B. von einer Plattenkondensator-Anordnung gebildet ist, über die bei einer dem eingestellten Grenzwert entsprechenden Stellung des beweglichen Systems ein Oszillator kapazitiv an einen in der Auswerteeinrichtung vorgesehenen Wechselspannungsverstärker mit hochohmigem Widerstand angekoppelt ist. Auch dieser bekannte Grenzwertmelder benötigt also außer einem Oszillator und einem Wechselspannungsverstärker zusätzliche Bauteile in Form einer Plattenkondensator-Anordnung. Furthermore, there are already various limit indicators for electrical measuring instruments with movable Measuring system known ("ETZ", 73rd year, issue 7, page 207 from April 1, 1952), in which the signaling device z. B. is formed by a plate capacitor arrangement, via the position of the movable system corresponding to the set limit value Capacitive oscillator to an AC voltage amplifier provided in the evaluation device high resistance is coupled. This known limit indicator also needs one besides one Oscillator and an AC voltage amplifier additional components in the form of a plate capacitor arrangement.

Derartige zusätzliche Schaltungselemente sind bei dem erfindungsgemäßen Anzeigegerät mit Grenzwertmelder vermieden, indem die dem jeweiligen Grenzwert entsprechende Vergleichsspannung für die Grenzwertstufen direkt vom Kompensationswiderstand abgenommen wird. Demzufolge werden keine zusätzlichen Einstellwiderstände benötigt, die in ihrer Linearität gut mit dem Kompensationswiderstand übereinstimmen müßten, wodurch sich die Herstellungskosten des gesamten Gerätes wesentlich erhöhen würden. Da-Such additional circuit elements are in the display device according to the invention with a limit indicator avoided by the comparison voltage corresponding to the respective limit value for the limit value stages taken directly from the compensation resistor. As a result, there are no additional Setting resistors are required, which in terms of their linearity correspond well to the compensation resistor would have to, whereby the manufacturing costs of the entire device would increase significantly. There-

durch, daß gemäß der Erfindung der Zeiger des Grenzwertmelders direkt mit dem Spannungsabgriff für die Grenzwertstufe verbunden ist, ist eine Stellungsanzeige des Grenzwertmelders ohne großen Aufwand möglich.by that, according to the invention, the pointer of the limit indicator directly with the voltage tap for the limit value stage is connected, a position indicator of the limit value indicator is easy possible.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Anzeigegerätes besteht darin, daß die Grenzwertstufen auch dann ansprechen, wenn eine Instrumentenanzeige durch einen Defekt überhaupt nicht eintritt; dies ist darauf zurückzuführen, daß die Grenzwertstufen unabhängig von der Stellung des Zeigers des erfindungsgemäßen Gerätes arbeiten. Daraus ergibt sich auch der weitere Vorteil, daß die Grenzwertstiifen sofort ansprechen, also schon dann den Grenzwert signalisieren, wenn die Instrumentenanzeige auf Grund der Massenträgheit der beteiligten mechanischen Teile den der jeweiligen Meßgröße entsprechenden Endwert noch gar nicht erreicht hatA major advantage of the display device according to the invention is that the limit value levels respond even if an instrument display does not appear due to a defect; This is due to the fact that the limit value levels regardless of the position of the pointer of the invention Device work. This also results in the further advantage that the limit value pins immediately respond, i.e. signal the limit value as soon as the instrument display shows the Inertia of the mechanical parts involved, the final value corresponding to the respective measured variable has not yet reached

Das in der Zeichnung dargestellte Gerät enthält eine Skala 52, an der ein endloses Band B mit einer Farbmarkierung FM als Zeiger um Umlenkrollen UR1 und UR 2 geführt und dem jeweiligen Meßwert entsprechend verstellt wird. Die Verstellung des Bandes ß erfolgt über eine in der Figur schematisch dargestellte mechanische Verbindung V 2 durch einen Motor Af 2 und mittels eines Mitnehmers Mi. The device shown in the drawing contains a scale 52 on which an endless belt B with a color marking FM as a pointer is guided around guide rollers UR 1 and UR 2 and adjusted according to the respective measured value. The adjustment of the belt β takes place via a mechanical connection V 2, shown schematically in the figure, by a motor Af 2 and by means of a driver Mi.

Dem Motor A/2 ist ein vorzugsweise als Operationsverstärker ausgebildeter Verstärker VA 2 vorgeordnet, dem über einen Eingang £41 die Meßgröße in Form einer Meßspannung Um und über einen weiteren Eingang £42 eine Kompensationsspannung Uk zugeführt wird; die Kompensationsspannung Uk wird mitteis einer von einem verschiebbaren Spannungsabgriff SA 21 gebildeten Abtasteinrichtung an einem Kompensationswiderstand KW2 abgegriffen. An dem Kompensationswiderstand KW2 liegt eine Referenzspannung Ur. The motor A / 2 is preceded by an amplifier VA 2 , preferably designed as an operational amplifier, to which the measured variable in the form of a measurement voltage Um is fed via an input £ 41 and a compensation voltage Uk is fed via a further input £ 42; the compensation voltage Uk is tapped Mitteis one formed by a movable scanning device on a voltage tap 21 SA compensation resistor KW2. A reference voltage Ur is applied to the compensation resistor KW2.

Außer der Kompensationsspannung Uk werden über Spannungsabgriffe SA 22 und SA 23 Hilfsspannungen Uh22 und Uh23 am Kompensationswiderstand KW2 abgegriffen und über Eingänge £51 bzw. £61 als Operationsverstärker ausgebildeten Grenzwertstufen St 3 bzw. St 4 zugeführt. Über Klemmen £52 und £62 ist an den jeweils einen Eingang der Grenzwertstufen außerdem die Meßspannung Um geführt An den jeweils anderen Eingängen £53 und £63 der Grenzwertstufen St 3 und St 4 liegt die Referenzspannung Ur des Kompensationswiderstandes KW2. Den Grenzwertstufen St3 und St4 sind über Dioden D3 und DA Relais A3 und Λ4 nachgeordnet, vsobei das Relais A3 mittels seines Kontaktes r3 und das Relais A4 mittels seines Kontaktes rA eine Signalgabe veranlassen kann.In addition to the compensation voltage Uk are voltage taps SA 22 and SA 23 and auxiliary voltages Uh22 Uh 23 tapped at the compensation resistor KW2 and supplied £ 51 or £ 61 formed as an operational amplifier threshold levels St St 3 or 4 via inputs. The measuring voltage Um is also fed to one input of the limit value stages via terminals £ 52 and £ 62. The reference voltage Ur of the compensation resistor KW2 is applied to the other inputs £ 53 and £ 63 of the limit value stages St 3 and St 4 . The limit value stages St 3 and St 4 are followed by diodes D 3 and DA relays A3 and Λ4, whereby the relay A3 can initiate a signaling by means of its contact r3 and the relay A4 by means of its contact rA .

Mechanisch gekuppelt mit den Spannungsabgriffen SA 22 und SA 23 sind jeweils ein Grenzwertzeiger GZ21 und GZ22, die vor der Skala 52 angeordnet sind und daher den jeweils eingestellten Grenzwert abzulesen gestatten.Mechanically coupled to the voltage taps SA 22 and SA 23 are each a limit value pointer GZ21 and GZ22, which are arranged in front of the scale 52 and therefore allow the respective set limit value to be read off.

Das erfindungsgemäße Anzeigegerät arbeitet in ίο folgender Weise:The display device according to the invention works in the following way:

Wird an das Gerät eine Meßspannung Um einer bestimmten Größe angelegt, dann wird das Band B gemeinsam mit dem Spannungsabgriff SA 21 so weit verstellt, bis die Meßspannung Um der Kompensationsspannung Uk entspricht Dabei tritt bei einer Verstellung, die einer fallenden Spannung entspricht und demzufolge am Kompensationswiderstand KW2 eine Verstellung des Spannungsabgriffs 5A21 nach unten zur Folge hat, eine Verstellung der Farbmarkierung FAi Μ an der Skala 52 noch oben ein. Einer Farbmarkierung FM am oberen Ende der Skala S2 entspricht daher einer Stellung des Spannungsabgriffs 54 21 am unteren Ende des Kompensationswiderstandes KW2. Die Farbmarkierung FM und der Spannungsabgriff SA 21 nehmen dann beispielsweise die in der Figur dargestellte Lage ein. Fällt beispielsweise die Spannung Um und erreicht sie den durch den Grenzwertzeiger CZ 22 markierten Wert, dann entspricht die Meßspannung Um nicht der mittels des Spannungsabgriffs SA 23 abgegriffenen Hilfsspannung Uh 23. Deshalb liegt am Eingang £62 auch die Meßspannung Um und am Eingang £26 die Referenzspannung Ur. Die Summe von Um und Uh 23 ist dann gleich Ur, und über die Grenzwertstufe St4 wird das Relais A4 zum Ansprechen gebracht; es schließt sich sein Kontakt r4, und es wird ein Signal gegeben.If a measuring voltage Um of a certain magnitude is applied to the device, then the band B is adjusted together with the voltage tap SA 21 until the measuring voltage Um corresponds to the compensation voltage Uk KW2 has an adjustment of the voltage tap 5A21 downward result, an adjustment of the color marking FAi Μ on the scale 52, a still above. A color marking FM at the upper end of the scale S2 therefore corresponds to a position of the voltage tap 54 21 at the lower end of the compensation resistor KW2. The color marking FM and the voltage tap SA 21 then assume the position shown in the figure, for example. The voltage drops, for example, and it reaches the area marked by the threshold pointer CZ 22 value, then the measured voltage corresponds order not of the tapped by the voltage tap SA 23 auxiliary voltage Uh 23. Therefore, located at the entrance £ 62 and the measuring voltage Um and at the entrance £ 26, the Reference voltage Ur. The sum of Um and Uh 23 is then equal to Ur, and relay A4 is made to respond via limit value stage St 4; its contact r4 closes and a signal is given.

Entsprechendes ereignet sich, wenn die Meßspannung Um steigt und dabei der mittels des Grenzwertzeigers GZ21 eingestellten Hilfsspannung Uh22 entspricht. In diesem Falle wird über die Grenzwertstufe 5f3 das Relais A3 zum Ansprechen gebracht, das mittels seines Kontaktes r3 eine Signalgabe veranlaßt.The same happens when the measuring voltage Um increases and corresponds to the auxiliary voltage Uh22 set by means of the limit value pointer GZ21. In this case, the relay A3 is made to respond via the limit value stage 5f3, which causes a signal by means of its contact r3.

Durch die geschilderte Ansteuerung der Grenzwertstufen St 3 und 5f 4 ist ohne mechanische Hilfsmittel auf elektrischem Wege eine Einrichtung mit Grenzwertgebern bei einem nach dem Kompensationsverfahren arbeitenden Anzeigegerät mit einem endlosen Band mit Markierung geschaffen.The described activation of the limit value stages St 3 and 5f 4 creates a device with limit value transmitters by electrical means without mechanical aids in a display device operating according to the compensation method with an endless band with marking.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. According to the compensation process, electrical display device, in which a scanning device and a compensation resistor are brought into such a position to each other by a s motor by adjusting an endless belt guided over pulleys with a marking to display the measurement voltage, ι ο that the respectively The electrical quantity to be measured corresponds to an electrical comparison quantity obtained by means of the scanning device, characterized in that the scanning device (SA 21) is connected to the endless belt (B) , the section on the scale facing away from the scanning device (SA 21) (52) moves that on the scale (52) at least; a limit value pointer (GZ21, GZ22) is adjustable, that each limit value pointer (GZH, » GZ22) is mechanically coupled to a movable voltage tap (SA 22, SA 23) of the compensation resistor (KW2) and that the voltage tap (SA 22, SA 23) the voltage (Uh22, Uh 23) taken from the compensation resistor (K W2) and the measuring voltage (Um) are at an input (£ 51, £ 52; £ 61, £ 62) of a limit value stage (5i3, St 4), while the reference voltage (Ur) of the compensation resistor (KW2) is connected to the other input (£ 53, £ 63) of the limit value stage (5f3, St 4)

2. Register and / or display device according to claim 1, characterized in that on one side of the compensation resistor (KW2) the voltage taps (SA 22, 5Λ 23) for the limit value levels (St 3, St 4) are adjustable and are located on the the other side moves the scanning device (SA 21).

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