DE2134186A1

DE2134186A1 - Einrichtung zur digitalanzeige von messwerten oder anderen anzeigewerten bei messgeraeten

Info

Publication number: DE2134186A1
Application number: DE2134186A
Authority: DE
Inventors: Paul Himmelsbach
Original assignee: Jos Schneider Optische Werke GmbH
Current assignee: Jos Schneider Optische Werke GmbH
Priority date: 1971-07-09
Filing date: 1971-07-09
Publication date: 1973-01-18
Also published as: FR2139522A5; CH543731A

Description

Jos. Schneider &Co., Optische Werke, Bad Kreuznach

"Einrichtung zur Digitalanzeige von Meßwerten oder anderen Anzeigewerten bei Meßgeräten."

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Digitalanzeige von Meßwerten oder anderen Anzeigewerten bei Meßgeräten durch optische Abtastung eines auf einer Trägerscheibe angeordneten Codes.

Der veitaus größte Teil der anzeigenden Meßgeräte, die heutzutage in Gebrauch sind, veisen eine sogenannte "analoge Anzeige" auf. Dies gilt für Uhren, Tachometer, Kraftstoffmesser, Manometer, Drehzahlmesser, Strom-Spannungs-Leistungsmesser und eine Vielzahl anderer Anzeigegeräte.

Die Erfassung analoger Meßwerte ist oft beschwerlich und erfolgt häufig ungenau, insbesondere bei unlinearen Skalen, die auf Grund der Torsionscharakteristik der Eückstell-Spiralfeder erforderlich und in den meisten Meßgeräten vorhanden sind.

In vielen Fällen sollen die Meßwerte nicht nur informatorischen Charakter haben, sondern sollen - z.B. mit Hilfe von Prozeßrechnern - weiterverarbeitet werden, so daß eine Digitalerfassung unerläßlich ist.

Es sind Digitalanzeige-Einrichtungen mit mechanischen Zählwerken bekannt. Diese Zählwerke sind für eine große Anzahl von Meßgeräten nicht geeignet, da ihre Abmessungen zu groß werden würden.

Weiterhin sind Digital-Universal-Meßgeräte mit Ziffernanzeige— röhren bekannt. Bei diesen Meßgeräten ist ein relativ hoher elektronischer Aufwand erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Digitalanzeige von Meßwerten durch optische Abtastung zu schaffen, die bei den üblichen Meßgeräten mit Drehachse an Stelle

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einer Analog-Anzeige mit Skala und Zeiger eine Ablesung von Digitalverten ermöglicht und die relativ preiswert und einfach in der Herstellung ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die durch eine Lichtquelle beleuchtete Trägerscheibe auf einer Anzeigewelle des Meßgerätes angeordnet ist und daß Lichtleitkabel den Code der Trägerscheibe abtasten und auf der der Abtastseite abgewandten Stirnseite, die die Anzeigeebene darstellt, den jeweils abgetasteten ¥ert digital anzeigen.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Lichtquelle die Trägerscheibe rückseitig beleuchtet und der Code aus lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Flächen gebildet ist.

Bei einer andereii Ausgestaltung der Erfindung kann der Code auf der Trägerscheibe aus reflektierenden und nichtreflektierenden Flächen bestehen, wobei das Licht der Lichtquelle auf die Träger— scheibe fallen muß. Von den reflektierenden Flächen wird das Licht den Lichtleitkabeln zugeführt und von den nichtreflektierenden wird das Licht absorbiert.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Code auf der Trägerscheibe mehrere Codespuren aufweist und daß die Anzahl der Lichtleitkabel der der Codespuren entspricht.

Es. kann aber auch ein Teil der Codespuren von einem einzigen Lichtleitkabel abgetastet werden, wobei den übrigen Codespuren jeweils ein gesondertes Lichtleitkabel zugeordnet ist.

¥eiterhin ist vorgesehen, daß die Trägerscheibe mit unterschiedlichen Farben belegt ist, die gewissen Anzeigebereichen zugeordnet sind und bei der Abtastung entsprechende Farbeindrücke vermitteln.

Die Lichtleitkabel selbst können aus optischen Glasfasern, aus Kunststoffasern und/oder aus äquivalenten Lichtleitern, z.B. Plexiglasstäben, bestehen.

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Gemäß einer Torzugsweisen Ausführungsform der Erfindung sind die Lichtleitkabel an der stirnseitigen Anzeigeebene und/oder an der Abtastseite untereinander getrennt in einer Vergu-ßmasse zusammengefaßt und/oder in Öffnungen einer Abschlußplatte fixiert.

Zur weiteren Sicherung der Lichtleitkabel können diese in einem Gehäuse untergebracht sein.

Schließlich ist es Bestandteil der Erfindung, daß die Lichtleitkabel als Querschnittswandler ausgebildet sind. ,

Die Zeichnung veranschaulicht schematisch ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung.

!is zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Meßgerätes, '

teilweise im Schnitt j mit Digitalanzeige,

Fig. 2 eine Vorderansicht einer Abtastseite,

Fig. 3 ein als ^uerschnittswandler ausgebildetes Lichtleitkabel.

In Fig. 1 ist ein an sich bekanntes Meßgerät 1 mit einer Anzeigewelle 2 und einer Spiralfeder 3 dargestellt. Eine durch eine Lichtquelle 4 rückseitig beleuchtete Trägerscheibe 5 ist mit der Anzeigewelle 2 festverbunden. Auf der aus lichtdurchlässigem Material hergestellten Trägerscheibe 5 ist ein Code 6 angebracht, der von lichtdurchlässigen 7 und lichtundurchlässigen Flächen 8 gebildet wird. Die lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Flächen 7 und 8 bilden die Codespuren, die durch eine den Code- m spuren entsprechende Anzahl von Lichtleitkabeln 9 abgetastet werden. Durch die Lichtquelle 4 tritt an den lichtdurchlässigen Flächen 7 das Licht durch die Trägerscheibe 5 hindurch und wird von den betreffenden Lichtleitkabeln 9 empfangen und einer stirnseitigen Anzeigeebene 10 zugeleitet. Auf der stirnseitigen Anzeigeebene 10 leuchten dann die der Stellung der Trägerscheibe 5 zugeordneten Ziffern 11 als Digitalwerte gut sichtbar auf. Mit Hilfe der den Code tragenden Trägerscheibe 5 wird also der Analog-Drehwinkel des Meßgerätes 1 über die Lichtleitkabel 9 digital angezeigt. Bei dem Ausführungsbeispiel ist dies die Zahlenfolge

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14 5. Die Lichtleitkabel 9 sind auf der stirnseitigen Anzeigeebene 10 in einer Kunststoff-Vergßmasse 13 eingebettet und auf der Abtastseite 12 in Öffnungen einer Abschlußplatte 14 fixiert.

Eine nicht dargestellte seitliche Anordnung der Lichtquelle 4 oberhalb der Trägerscheibe 5 ist ebenfalls möglich. Die Trägerscheibe 5 besteht dann aus nicht lichtdurchlässxgem Material und die Codespuren werden von reflektierenden und nichtreflektierenden Flächen gebildet. Die Abtastung und Zuleitung zur Anzeigeebene 10 erfolgt durch die Lichtleitkabel 9, wie oben beschrieben.

In Fig. 2 ist eine Abschlußplatte 14 mit Öffnungen 15 zur Aufnahme der Enden der einzelnen Lichtleitkabel 9 auf der Abtastseite 12 dargestellt. Die Abschlußplatte 14 kann aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein.

In Fig. 3 ist ein einzelnes Lichtleitkabel 9 als Querschnittswandler 16 dargestellt. Auf der Abtastseite 12 sind.die Enden der einzelnen Fasern des Lichtleitkabels 9 kreisförmig zusammengefaßt. Die Faserenden des Lichtleitkabels 9 sind auf der Ableseseite in der Anzeigeebene 10 rechteckig ausgebildet. Mit mehreren derartig ausgebildeten Lichtleitkabeln 9 sind die Ziffern 0 bis 9 in eckiger Form darzustellen. Bei dem Ausführungsbeispiel werden für die Ziffern 0 bis 9 sieben einzelne Lichtleitkabel 9 verwendet, wobei bei einzelnen Ziffern nicht alle sieben benötigt werden. Die Ziffern können auch durch Symbole od.dgl. ersetzt werden. Die Lichtleitkabel selbst bestehen aus einer großen Anzahl von optischen Glasfasern.

Der Vorteil bei der Verwendung von optischen Glas- oder Kunststoff asern besteht in der Flexibilität der Lichtleitkabel, so daß die Anzeigeebene an beliebige Stellen bringbar ist. Als Lichtleitkabel können auch Plexiglasstäbe zur Anwendung kommen, wobei bei diesen der Vorteil der Flexibilität nicht gegeben ist.

Zur Vermeidung von Bruch- und Reißgefahr können die einzelnen Lichtleitkabel und/oder die Gesamtheit der Lichtleitkabel von

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einer Schutzhülle, vorzugsweise einem elastischen Schlauch, umgeben sein.

Ein Belegen der Trägerscheibe mit mehreren Farben (nicht dargestellt) , die bestimmten Anzeigebereichen zugeordnet sind, wird für besonders zweckmäßig gehalten, da durch das farbige Aufleuchten der Meßwerte in der Anzeigeebene eine zusätzliche Information vermittelt wird.

Die Einrichtung nach der Erfindung bringt den großen Vorteil der direkten Digitalanzeige und ermöglicht somit eine fehlerfreie und angenehme Ablesung. Auch wird erreicht, daß unlineare Skalen, wie sie in sehr vielen Meßgeräten enthalten sind, digitalisiert werden, wodurch eine vereinfachte und unkomplizierte Ablesung der f Meßwerte gegeben ist. Weiterhin wird durch die beleuchteten Meßwerte eine besonders gute Ablesung gewährleistet. Die Einrichtung arbeitet mit einer hohen Zuverlässigkeit und Genauigkeit und ist relativ preiswert in der Herstellung. Die Flexibilität der Anzeigeeinrichtung bringt die bereits erwähnten Vorteile.

Die farbliclie Auslegung, mit der bestimmte Gefahrenbereiche, kritische Drehzahlwerte, Übergänge von Grenzwerten und dgl. markiert werden können, weist die bekannten Vorteile auf.

Die Anzeigeeinrichtung nach der Erfindung eignet sich für fast alle mit einer Drehachse versehenen Meßgeräte.

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Claims

- 6 -- 7134186

Patentansprüche

(_1/ Einrichtung zur Digitalanzeige von Meßwerten oder anderen Anzeigewerten bei Meßgeräten durch optische Abtastung eines auf einer Trägerscheibe angeordneten Codes, dadurch gekennzeichnet, daß die durch eine Lichtquelle (4) beleuchtete Trägerscheibe (5) auf einer Anzeigevelle (2) des Meßgerätes (l) angeordnet ist und daß Lichtleitkabel (9) den Code (6) der Trägerscheibe (5) abtasten und auf der der Abtastseite (12) abgewandten Stirnseite, die die Anzeigeebene (lO) darstellt, den jeweils abgetasteten Wert (ll) digital anzeigen.

2» Einrichtung zur Digitalanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (4) die Trägerscheibe (5) rückseitig beleuchtet und der Code (6) aus lichtdurchlässigen (7) und lichtundurchläsägen Flächen (ö) gebildet ist.

3. Einrichtung zur Digitalanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Code (6) auf der Trägerscheibe (5) aus reflektierenden und nichtreflektierenden Flächen besteht und die Lichtquelle (4) derart angeordnet ist, daß das Licht auf die Trägerscheibe (5) fällt, wobei es vo η den reflektierenden Flächen den Lichtleitkabeln (9) zugeführt und von den nichtreflektierenden Flächen absorbiert wird.

4. Einrichtung zur Digitalanzeige nach einem der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Code (6) auf der Trägerscheibe (5) mehrere Codespuren (7 und 8) aufweist und daß die Anzahl der Lichtleitkabel (9) der der Codespuren (7 und 8) entspricht.

5. Einrichtung zur Digitalanzeige nach einem der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Code (6) auf der Trägerscheib-e (5) mehrere Codespuren (7 und S) aufweist/, von denen ein Teil von einem einzigen Lichtleitkabel (9) abgetastet wird, wobei den übrigen Codespuren (7 und S) jeweils ein gesondertes Lichtleitkabel (9) zugeordnet ist,

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_ ₇ ?13Λ186

6. Einrichtung zur Digitalanzeige nach ein« der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheibe (5) mit unterschiedlichen Farben ausgelegt ist, die in bestimmte Bereiche unterteilt sind und bei der Abtastung entsprechende Farbeindrücke vermitteln.

7. Einrichtung zur Digitalanzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitkabel (9) aus optischen Glasfasern, aus Kunststoff asern und/oder aus äquivalenten Lichtleitern bestehen.

8. Einrichtung zur Digitalanzeige nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß i die Lichtleitkabel (9) an der stirnseitigen Anzeigeebene (1O) und/oder an der Abtastseite (12) untereinander getrennt in einer Vergußmasse (13) zusammengefaßt sind.

9. Einrichtung zur Digitalanzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitkabel (9) an der stirnseitigen Anzeigeebene (1O) und/oder an der Abtastseite (12) in Öffnungen (15) einer Abschlußplatte (14) fixiert sind.

10. Einrichtung zur Digitalanzeige nach Anspruch 8 oder 9> dadurch ge kennzeichnet, daß die Lichtleitkabel (9) an der stirnseitigen Anzeigeebene (lO) und/oder die " Gesamteinrichtung von einem Gehäuse umgeben sind.

11. Einrichtung zur Digitalanzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitkabel (9) als Querschnittswandler (l6) ausgebildet sind.

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