DE2155262C3 - Elektronisches Meßverfahren und Meßvorrichtung zu seiner Durchführung - Google Patents
Elektronisches Meßverfahren und Meßvorrichtung zu seiner DurchführungInfo
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- DE2155262C3 DE2155262C3 DE19712155262 DE2155262A DE2155262C3 DE 2155262 C3 DE2155262 C3 DE 2155262C3 DE 19712155262 DE19712155262 DE 19712155262 DE 2155262 A DE2155262 A DE 2155262A DE 2155262 C3 DE2155262 C3 DE 2155262C3
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- H03K21/00—Details of pulse counters or frequency dividers
Description
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Meßverfahren, bei welchem man im Verlauf eines Meßvorganges
zunächst ein erstes Meßausgangssignal erhält, das eine Funktion einer zu messenden Größe während einer
ersten Meßperiode ist, bei welchem man dann das erste Meßausgangssignal als Bezugswert für nachfolgende
Meßausgangssignale speichert, bei welchem man ferner anschließend ein zweites Meßausgangssignal erhält, das
eine Funktion einer zu messenden Größe während einer zweiten Meßperiode ist, und bei welchem man das
zweite Meßausgangssignal anschließend mit dem dem ersten Meßausgangssignal entsprechenden Bezugswert
vergleicht, um eine Differenzgröße in Form eines elektrischen Signals zu erhalten, das der algebraischen
Differenz zwischen dem Bezugswert und dem zweiten Meßausgangssignal entspricht, sowie eine elektronische
Meßvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die CH-PS 4 47 636 beschreibt ein Auswertungsgerät tür eine Meßeinrichtung, welche nach diesem Verfahren
arbeitet. Insbesondere ist bei dem bekannten Auswertungsgerät eine elektronische Meßvorrichtung vorgesehen,
welche die während einer ersten und einer zweiten Meßperiode erhaltenen Werte vergleicht, und es sind
Steuereinrichtungen zum Programmieren der Betriebsweise der Meßvorrichtung vorgesehen. Das bekannte
Auswertungsgerät dient dazu, eine Unterscheidung zwischen bleibenden Änderungen und vorübergehenden
Änderungen einer zu messenden Größe zu ermöglichen und automatisch einen neuen Meßzyklus
einzuleiten, wenn sich für die vorangegangene Messung eine hohe Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen einer
Störung od. dgl. ergibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronische:; Meßverfahren sowie eine elektronische
Meßvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, mit dem bzw. mit der es möglich ist,
Meßreihen mit zwei oder mehreren aufeinanderfolgendenMeßvorgängen zur Erzielung eines Gesamtergebnisses
zumindest weitgehend fehlerfrei durchzuführen.
Diese Aufgabe wird durch das eingangs beschriebene Verfahren gelöst, welches gemäß der Erfindung dadurch
gekennzeichnet ist, daß man die Differenzgröße anschließend mit vorgegebenen Schwellwerten vergleicht
und daß man das zweite Meßausgangssignal als neuen Bezugswert für nachfolgende Meßausgangssignale
speichert, wenn die Differenzgröße innerhalb des durch die vorgegebenen Schwellwerte bestimmten
Bereichs von Signalwerten liegt.
Der entscheidende Vorteil des erfindungsgemäßen Meßverfahrens besteht darin, daß Differenzgrößen, die
einen bestimmten Wert nicht überschreiten, welcher in Abhängigkeit von den jeweiligen Bedingungen in
geeigneter Weise festgelegt werden kann, als auf Drifterscheinungen od. dgl. beruhend erkannt und im
Sinne einer Korrektur des Bezugswertes bzw. des Nullpunktes für eine nachfolgende Messung berücksichtigt
werden.
Für die Durchführung des Meßverfahren«; ui>mä(l Hpr
Erfindung hat sich eine elektronische Meßvorrichtung bewährt, welche Meßeinrichtungen aufweist, die Meßausgangssignale
liefern, welche eine Funktion einer zu messenden Größe während einer Meßperiode sind,
welche eine Registrier- und Anzeigeeinrichtung aufweist, welche die Meßausgangssignale von den Meßeinrichtungen
empfängt und welche Zähleinrichtungen umfaßt, welche die Meßausgangssignale in einen Wert
umwandeln, der dem Wert der zu messenden Größe entspricht, welche ferner Speichereinrichtungen aufweist,
welche derart geschaltet sind, daß sie einen ersten Wert von der Registrier- und Anzeigeeinrichtung,
welcher während einer ersten Meßperiode erhalten wurde und welcher einer ersten gemessenen Größe
entspricht, als einen ersten Bezugswert für nachfolgende Meßausgangssignale speichern, welche ferner
Vcrgleichseinrichtungen aufweist, welche derart geschaltet sind, daß sie den ersten Bezugswert aus den
Speichereinrichtungen mit zweiten Meßausgangssignalen vergleichen, die von der Registrier- und Anzeigeeinrichtung
mit Hilfe der Zähleinrichtungen registriert sind und einer zweiten Größe entsprechen, die im Anschluß
an die erste Meßperiode während einer zweiten Meßperiode gemessen wurde, wobei die Vergleichseinrichtungen
eine algebraische Differenzgröße liefern, die der algebraischen Differenz zwischen dem ersten und
dem zweiten Wert entspricht und welche dadurch gekennzeichnet ist, daß Steuereinrichtungen vorgesehen
sind, welche eine automatische Nullstelleinrichtung umfassen, welche anspricht, wenn die algebraische
Differenzgröße innerhalb des vorgegebenen Bereichs von Signalwerten liegt und die die Registrier- und
Anzeigeeinrichtung veranlaßt, einen während der zweiten Meßperiode gemessenen neuen Bezugswert an
die Speichereinrichtungen zu liefern.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß es sich gezeigt hat, daß alle elektronischen Meßsysteme infolge
von Temperaturschwankungen, infolge mechanischer Einwirkungen oder infolge anderer, äußerer oder
systeminhärenter Einflüsse eine gewisse Drift aufweisen, weshalb es wünschenswert ist, sowohl von Hand
betätigbare als auch automatische Einrichtungen zur genauen Kompensation der Auswirkungen dieser Drift
vorzusehen, was bei Verfahren und Vorrichtung gemäß der Erfindung der Fall ist.
Die erfindungsgemäße elektronische Meßvorrichtung besitzt insbesondere bei Ausgestaltung gemäß den
Unteransprüchen den Vorteil,
— daß sie in Abhängigkeit von einem Steuerprogramm in Form logischer Signale von einer zentralen
Taktsteuereinheit arbeitet,
— daß sie in der Lage ist, Teile eines gemessenen Gesamtwertes anzuzeigen, welche während aufeinanderfolgender Messungen zu dem gemessenen
Wert addiert werden, während gleichzeitig der Gesamtwert dieser Teile erhalten bleibt Insbesondere ist es mit der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung auch möglich, Meßwerte zu vergleichen, die
während aufeinanderfolgender Messungen gewonnen wurden,
— daß sie von Hand auf Null eingestellt werden kann und daß sie den vor der Nullstellung angezeigten
Meßwert automatisch von einem nach der Nullstellung gewonnenen Meßwert abzieht,
— daß sie geeignet ist, einen angezeigten Meßwert
automatisch in Richtung auf den am nächsten benachbarten Anzeigewert von vorgegebenen Anzeigewerten auf- bzw. abzurunden.
- daß sie in der Lage ist, während jedes Meßzyklus mehrere Messungen durchzuführen, und daß sie
Einrichtungen aufweist, um die Zeitpunkte dieser Messungen so einzustellen, daß systeminhärente
Fehler infolge von Schwingungen des Eingangssignals zu einem Minimum gemacht werden,
- daß sie ein Zähl- und Anzeigesystem für eine elektronische Meßeinheit enthält, welches eine
Abtast- und Steuereinheit umfaßt, um die Stelle mit
ίο dem höchsten Stellenwert in einem Zähler des
Systems abzutasten und in Abhängigkeit vom Auftreten oder Nichtauftreten eines Wechsels an
dieser höchsten Stelle ein Steuersignal zu erzeugen, welches zur Folge hat, daß das System ein
ι s Ausgangssigna! liefert, welches dem tatsächlichen, in
dem Zähler gespeicherten, numerischen Wert entspricht oder dem Komplement dieses Wertes
- daß sie eine Registrier- und Anzeigeeinrichtung enthält, welche geeignet ist, eine Anzeige, welche
dem zuvor gemessenen Wert entspricht, zu speichern, und zwar für einen späteren Vergleich oder
eine Anzeige;
- daß Einrichtungen (Taraeingabe) vorgesehen sind, um von Hand einen vorgegebenen Wert, der von
2s einem anschließend zu messenden Wert abgezogen
werden soll, in die Registrier- und Anzeigeeinrichtung einzugeben.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Meßvorrichlung werden nachstehend an Hand
einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein vereinfachtes Blockdiagramm der Meßvorrichtung,
Fig.2 ein erweitertes Blockdiagramm der Meßvorrichtung,
Fig. 3 ein Blockdiagramm der Registrier- und Anzeigeeinrichtung der Meßvorrichtung,
F i g. 4 ein schematisches Blockdiagramm eines Komplementkreises der Registrier- und Anzeigeeinrichtung
gemäß F i g. 3,
Fig. 5 ein schematisches Blockdiagramm eines
Haltekreises und eines Impulsformers der Meßvorrichtung,
F i g. 6 ein schematisches Blockdiagramm eines steuerbaren Oszillators der Meßvorrichtung,
Fig. 7 ein schematisches Blockdiagramm einer Taktsteuerung der Meßvorrichtung,
Fig. 7 ein schematisches Blockdiagramm einer Taktsteuerung der Meßvorrichtung,
Fig.8 ein schematisches Blockdiagramm einer
Taraeingabe der Meßvorrichtung,
F i g. 9 ein schematisches Blockdiagramm eines so Rundungsprüfers der Meßvorrichtung,
Fig. 10 ein schematisches Blockdiagramm einer automatischen Nullstelleinheit der Meßvorrichtung,
F i g. 11 ein schematisches Blockdiagramm einer
Schaltung zur Nulldurchgangsprüfung der Meßvorrichtung,
Fig. 12 ein schematisches Blockdiagramm einer zweiten Ausruhrungsform der Schaltung zur Nulldurchgangsprüfung und der automatischen Nullstelleinheit
der Meßvorrichtung,
Fig. 13A und 13B ein ins einzelne gehendes
Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform einer elektronischen Meßvorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 14 ein Blockdiagramm eines Zählerabschnitts der Meßvorrichtung gemäß F i g. 13,
f>5 F i g. 15 ein Schaltbild der automatischen Nullstelleinheit gemäß F ig. 12.
Die neue elektronische Meßvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung wird im Prinzip von einem
taktgesiei'.trten Meüsystem gebildet, welches durch
eine Bel'ehlsfolge von einer Taktsteuerung programmiert wird. Das Programm der Meßvorrichtung kann
dabei in weitem Umfang durch Betätigung einfacher Steuereinrichtungen geändert werden, um die Arbeitsweise
der Meßvorrichtung einer neuen Funktion anzupassen. Zum Zwecke der Beschreibung sollen die
programmierten Funktionen der elektronischen Meßvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung in vier
Hauptkategorien unterteilt werden, nämlich in die Nullslelloperation, die Nicht-Nullstelloperation, die
Taraoperation und die automatische Klammeroperation.
Die Nullstelloperation der elektronischen Meßvorrichtung ist eine mit Hilfe einer Drucktaste ausgelöste is
Funktion, obgleich auch eine automatische Nullstelleinheit als Bestandteil der Meßvorrichtung beschrieben
werden soll, die dazu dient, die Drift der Meßvorrichtung zu korrigieren. Durch die von Hand betätigbare
Nulltaste ist die Möglichkeit gegeben, das System durch Betätigung einer einzigen Drucktaste auf Null zu stellen.
Während der Nullstelloperation tastet die Meßvorrichtung eine Eingangsfunktion ab und zeichnet diese
Funktion in Form einer positiven, digitalen Zahl auf. Diese Eingangsfunktion wird dann in Form ihres
Komplements gespeichert, welche vor Durchführung der nächsten Messung wieder in einen Zähler
eingegeben wird. Wenn dann die nächste Messung durchgeführt wird, muß auf Null gezählt werden, bis die
zuvor gespeicherte Funktion ausgezählt ist, und dann wird der Zählvorgang fortgesetzt, bis über den
Zählerstand Nu!! ein positives Zählergebnis erreicht ist. Man sieht also, daß während der Nullstelloperation die
elektronische Meßvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung einfach die Messung einer an ihrem Eingang is
vorhandenen Funktion durchführt und diese Information so speichert, daß der gespeicherte Wert von
Werten abgezogen werden kann, die bei später durchzuführenden Messungen gewonnen werden.
Die Fähigkeit der Meßvorrichtung, eine drucktastengesteuerte Nullstelloperation durchzuführen und gleichzeitig
einen zuvor gemessenen Wert zu speichern, hat zur Folge, daß die Meßvorrichtung für eine große
Anzahl verschiedener Messungen geeignet ist. Beispielsweise kann eine Vielzahl einzelner Messungen
durchgeführt werden, ohne daß das Gesamtergebnis, das sich aus den Einzelergebnissen einzelner, aufeinanderfolgender
Messungen ergibt, verlorengeht. Bei Anwendung dieses Prinzips bei einem Wiegevorgang
können die Gewichte einzelner Packungen bestimmt werden, wenn diese Packungen auf eine teilweise
beladene Palette gebracht werden, ohne daß es erforderlich wäre, die Palette für jede Messung von der
Waage zu entfernen. Das abgewendete Verfahren besteht darin, bei Hinzufügen jeder neuen Packung zur
erneuten Nullstellung der Meßvorrichtung die Nulltaste zu betätigen und dadurch lediglich das Gewicht der
neuen Packung zu erhalten. Das addierte Gesamtgewicht sämtlicher Einzelpackungen kann jedoch mit
Hilfe eines üblichen elektronischen Addierwerks erhal- fto
, ten werden.
In einem anderen Anwendungsfall kann die Nullstelloperation für die Messung von Gewichtsverringerungen und für die Durchführung ähnlicher subtraktiver
Messungen verwendet werden. Bei der Messung von i.s
Gewichtsverringerungen kann beispielsweise eine Nullstellung der Meßvorrichtung durchgeführt werden,
wenn das volle Gewicht einer Vielzahl von Teilen die Waage belastet. Wenn das Gewicht entfernt wird, führt
die Zählung in Richtung Null, ausgehend von dem Koniplementwert bei der Nullstellung, niemals zum
Erreichen oder zum Überschreiten der Null. Erfolgt beispielsweise die Nullstellung bei einer Belastung von
485,5 Pfund, dann hat die Wegnahme von 25 Pfund des Gewichtes ein Zählen der Meßvorrichtung in Richtung
auf Null zur Folge, wobei jedoch nur ein Gewicht von 460,5 Pfund erreicht wird und eine Anzeige von minus
25 Pfund erfolgt. Bei der Kombination der Messung von Gewichtsverringerungen mit der drucktastengesteuerten
Nullstellung kann eine schrittweise Gewichtsverringerung erreicht werden. Ein solches System ist
beispielsweise bei der Messung von Verbrauchswerten von Diesel- oder Benzinmotoren nützlich.
Die Taraoperation des Meßsystems kann in Koordination mit der Nullstellfunktion erreicht werden und
kann während der Nullstelloperation eintreten. Die Taraoperation gestattet einer Bedienungsperson von
Hand einen bekannten Wert in die Meßvorrichtung einzugeben, und zwar zum Zwecke eines zukünftigen
Vergleiches mit Werten, die anschließend zu messen sind. Beispielsweise kann in einem Wiegesystem die
Taraeingabe betätigt werden, um das Gewicht von Behältern für das zu wiegende Material in das System
einzugeben. Wenn das Gewicht derartiger Behälter in Form des Komplementes des Gevvichtswertes eingegeben
wird, muß das System auf Null zählen, bis dieses Gewicht ausgeglichen ist, und nur das tatsächliche
Gewicht in den Behältern wird am Ende angezeigt.
Bei der Nicht-Nullstelloperation der Meßvorrichtung mißt das System die Differenz zwischen einer zuvor
vorgenommenen Messung und einer gerade vorzunehmenden Messung. Die Nicht-Nullstellfunktion kann zu
einem Meßergebnis führen, das größer als Null ist, das kleiner als Null ist, das größer als Null aber kleiner als
ein Minimalwert ist oder das kleiner als Null aber größer als ein Minimalwert ist.
Schließlich kann die automatische Klammeroperation der Meßvorrichtung benutzt werden, um eine kontinuierliche
Anzeige der Null zu liefern, wenn die Meßvorrichtung kein Eingangssignal empfängt. In
einigen Fällen kann es infolge der Drift vorkommen, daß sich trotz des Fehlens eines Eingangssignals ein von
Null abweichendes Ergebnis ergibt, obwohl die Drift gering ist Mit einfachen Worten kann also gesagt
werden, daß das Null-Klammer-System der Meßvorrichtung sämtliche Stellen in einem Zählersystem
oberhalb der Stelle mit dem geringsten Stellenwert überwacht, um festzustellen, ob an diesen Zählerstellen
Null angezeigt wird, wenn keine Messung durchgeführt wird. Das Null-Klammer-System überwacht auch die
Stelle mit dem geringsten Stellenwert und stellt fest, ob
der Wert an dieser Stelle geringer als ein vorgegebener Wert ist. Wenn diese Bedingung vorliegt, werden
sämtliche Zahlen in der Ausgangsanzeige des Zählersystems auf Null gestellt, selbst wenn eine geringe Drift
eingetreten ist
Die Null-Klammerung wird zusammen mit einer automatischen Nullstelleinheit verwendet, um eine
kontinuierliche Nullstellung zu erreichen und damit das Problem der von Null weggerichteten Drift zwischen
den drucktastengesteuerten Nullstellvorgängen zu überwinden. Obwohl die drucktastengesteuerte NuII-stellung der Meßvorrichtung insofern vorteilhaft ist, als
sie die der Bedienungsperson zu fiberlassende Entschei dung erübrigt ob diese das System genau auf Null
gestellt hat überwindet sie nicht das Problem der Drift
zwischen den Nullstellvorgängen. Die kontinuierliche, automatische Nullstellung der Meßvorrichtung benutzt
daher zur Erzielung einer kontinuierlichen Nullstellung in einzigartiger Weise sowohl die Maßnahme einer
drucktastengesteuerten Nullstellung als auch die Maßnahme einer Nullklammerung. Beispielsweise wird nach
einer drucktastengesteuerten Nullstellung zur Nullstellung des Systems ein Nicht-Nullstellzyklus eingeleitet,
um eine Messung durchzuführen. Es liegt auf der Hand, daß für den Fall, daß keine Eingangsgröße für das
System vorliegt, die resultierende Anzeige Null sein sollte. In der Praxis ist dies jedoch nicht vollkommen
richtig, da das elektronische System möglicherweise um einen geringen Betrag von Null abgewicher, sein kann.
An diesem Punkt wird die Nullklammerung benutzt. Wenn das Ergebnis ausreichend dicht bei Nuii ist, um die
Nullklammerung zu betätigen, dann wird automatisch der Nullstellzyklus eingeleitet, um das System auf
diesem geringfügig abweichenden, neuen Wert erneut auf Null zu stellen, wodurch die Nulldrift kontinuierlich
ausgeregelt wird.
Allgemeiner Aufbau der Meßvorrichtung
Die in Fig. 1 gezeigte Meßvorrichtung 10 enthält einen Impulsformer 12, der wie ein freischwingender
Oszillator aufgebaut sein kainn und durch ein von einer Steuereinheit 14 angelegtes Signal betätigt werden
Kann, wobei die Steuereinheit 14 ein Sensor oder eine ähnliche der zu messenden Größe zugeordnete
Steuereinrichtung sein kann.
Der Impulsformer 12 ist mit einem Steuer-Flip-Flop 16 verbunden sowie mit einem steuerbaren Oszillator 18
und einer Taktsteuerung 20. Der Oszillator 18 ist seinerseits mit der Taktsteuerung 20 und außerdem mit
einer digitalen Meßeinheit 22 verbunden, deren Ausgangssignal einer Registrier- und Anzeigeeinrichtung
24 zuführbar sind.
Die Taktsteuerung 20 bildet das Kernstück zur programmierten Steuerung der elektronischen Meßvorrichtung
10, erhält ihre Eingangssignale von verschiedenen Systemquellen und erzeugt Ausgangssignale zur
Steuerung von Untereinheiten der Meßvorrichtung. Beispielsweise erhält die Taktsteuerung 20 Signale von
einem Rundungsprüfer 26, mit dessen Hilfe eine Aufbzw. Abrundung einer bestimmten Stelle im Meßergebnis
vorgenommen werden kann. Andererseits steuert die Taktsteuerung 20 ein dynamisches Flip-Flop 28 zur
Nulldurchgangsprüfung, welches mit der Registrier- und
Anzeigeeinrichtung 24 einerseits und mit einem Toleranzprüfer 30 andererseits verbunden ist. Der
Toleranzprüfer 30 sowie eine Taraeingabe 32 sind ebenfalls mit der Registrier- und Anzeigeeinrichtung 24
verbunden. Der Toleranzprüfer 30 ist ferner mit einer automatischen Nullstelleinheit 36 verbunden, welche
ihrerseits einen Schalter 40 zum Herstellen einer Verbindung zu einer Halteschaltung 38 steuert, welche
außerdem über eine Nulltaste 42 mit dem Steuer-Flip-Flop 16 verbindbar ist Die Halteschaltung 38 ist so
geschaltet, daß sie Funktionen der Registrier- und Anzeigeeinrichtung 24, der Taraeingabe 32 und des
Toleranzprüfers 30 steuert
Gemäß Fig.2 wird der Meßeinheit 22 von einem Meßwandler 46 od. dgl. ein analoges Eingangssignal
zugeführt, wobei der Meßwandler 46 mehrere Gewichtssensoren 48 aufweist, die in Serie mit jeweils
einem Lastwiderstand 50 parallel zueinander geschaltet sind. Das analoge Meßsignal wird einem Verstärker 52
am Eingang der Meßeinheit 22 zugeführt. Alle Wechselstromkomponenten des analogen Meßsignals,
die beispielsweise durch Vibrationen einer Wiegeplattform hervorgerufen werden können, werden über einen
Koppelkondensator 54 an einen Wechselstromverstärker 56 angelegt, der über einem Ausgangswiderstand 58
ein Signal erzeugt, das bezüglich des Ausgangssignals des Verstärkers 52 über einem Ausgangswiderstand 60
invertiert ist. Die beiden Ausgangssignale werden am Eingang eines ersten Nulldurchgangsdetektors 62 mit
einem negativen Vorspannungssignal kombiniert, das von einer Vorspannungsquelle 64 über einem Vorspannungswiderstand
66 erzeugt wird. Außerdem wird dem ersten Nulldurchgangsdetektor 62 ein positives Rampensignal
zugeführt, welches von einem Sägezahngenerator 68 erzeugt wird und über einem ersten Widerstand
70 ansteht. Wenn das Summensignal aus Rampensignal, Meßsignal und Vorspannungssignal am Eingang des
Detektors 62 infolge des sich linear ändernden Rampensignais den Wert Null erreicht, ändert sich das
Ausgangssignai des Nulldurchgangsdetektors schnell und liefert ein Startsignal am Eingang einer Torschaltung
72. Nach Empfang des Startsignals läßt die
2s Torschaltung 72 Impulse konstanter Frequenz von
einem stabilen Oszillator 74 zu einem Zähler 94 der Registrier- und Anzeigeeinheit 24 passieren. Der
Sägezahngenerator 68 erzeugt ein weiteres Rampensignal über einem zweiten Widerstand 75 in einer zweiten
\o Vergleichsschaltung. Das Signal über dem zweiten
Widerstand 75 wird algebraisch mit einem negativen Spannungssignal, welches von einer Vorspannungsquelle
76 über einem Widerstand 78 erzeugt wird, verglichen. Wenn die Summe der Signale am Eingang
is eines zweiten Nuiiuurchgangsdetektors 80 den Wert
Null erreicht, ändert sich die Polarität der Ausgangsspannung desselben schlagartig (von negativ zu positiv).
Dieser Spannungssprung gelangt über eine Torschaltung 82 an ein Rampensteuer-Flip-Flop 84, welches
daraufhin kippt und die Torschaltung 72 sperrt und außerdem ein Stoppsignal an einem Rampensteuerschaltkreis
86 liefert. Dieser Schaltkreis sperrt nunmehr den Sägezahngenerator 68, so daß die Rampen- bzw.
Sägezahnsignale am Eingang der Vergleichsschaltun-
4s gen auf Null abfallen, so daß beide Nulldurchgangsdetektoren
62 und 80 in ihren Ausgangszustand zurückkehren.
Die Arbeitszyklen der als Analog-Digital-Wandler arbeitenden Meßeinheit 22 werden durch das Rampensteuer-Flip-Flop
84 gesteuert, welches bei Auftreten des jeweils zehnten Taktimpulses der Taktsteuerung 20
aktiviert wird. Der zehnte Taktimpuls hat zur Folge, daß eine Torschaltung 88 ihren Zustand ändert, woraufhin
Taktimpuise von dem Oszillator 18 an das Rampensteuer-Flip-Flop 84 angelegt werden können. Jeder dieser
Taktimpulse hat zur Folge, daß das Rampensteuer-Flip- Flop den Rampensteuerschaltkreis 86 triggert und
damit einen Arbeitszyklus des Sägezahngenerators 68 einleitet Beim Auftreten des jeweils 20. Taktimpulses
ändert die Torschaltung 88 ihren Zustand und verhindert, daß weiterhin Taktimpulse an den Eingang
90 des Rampensteuer-Flip-Flops 84 gelangen.
Die Fig.3 und 4 zeigen, daß die Registrier- und
Anzeigeeinrichtung 24 mehrere Abschnitte 92a— e aufweist, von denen jeder einer Dezimalstelle des in
dezimaler Form anzuzeigenden Meßergebnisses zu-
geordnet ist. Jeder Abschnitt 92 (nachfolgend werden die Kennbuchstaben a—e für die einzelnen Abschnitte
und ihre Bauteile nur noch dort erwähnt, wo dies wesentlich ist) enthält einen Zähler 94 in Form eines
binärcodierten Dezimalzählers. Dem Zähler 94e wird das digitale Meßsignal der Meßeinheit 22 an seinem
Eingang 96a in Form einer Impulsfolge zugeführt. Die Eingänge der übrigen Zähler 94a bis 94t/ sind jeweils
über Leitungen 96 mit dem Übertrags-Ausgang des vorangehenden Zählers 94 verbunden.
Da die Abschnitte 92 alle im wesentlichen gleich aufgebaut sind, wird nachstehend nur der Abschnitt 92a
am äußersten linken Ende in Fig. 3, welcher dem höchsten Stellenwert zugeordnet ist, näher beschrieben.
Jeder Abschnitt 92 besitzt außer der Eingangsleitung 96 eine Aufiastlcitung 98. über die der Zähler 94 mit
Hilfe von Auftastsignalen derart ansteuerbar ist, daß er über seine jeweils vier Eingangsleitungen 102 einen
Zählerstand übernimmt, der auf den Eingangsleitungen 102 binär codiert ist. Der Zähler 94e besitzt ferner eine
besondere Rückstelleitung 100.
Die Eingangsleitungen 102 sind jeweils über eine Torschaltung 104 mit einem Ausgang eines Taraschalters
106 verbunden, an dem ein in dezimaler Form eingegebenes Taragewicht stellenweise in binär codierter
Form abgreifbar ist. Über die Torschaltungen 104 ist also den Zählern 94 in vierteiliges binär codiertes
Tarasignal zuführbar.
Jeder Abschnitt 92 weist ferner einen Speicher 120 auf, der über eine Torschaltung 108 mit den Eingangsleitungen
102 verbunden ist, über die der Speicherinhalt jedem Zähler parallel in Form eines vierstelligen binär
codierten Signals zuführbar ist. (Beim Ausführungsbeispiel ist dem Zähler 94e keine Stelle des Taraschalters
106 und folglich auch keine entsprechende Torschaltung 104 zugeordnet).
Jeder Zähler 94 besitzt ferner vier Ausgangsleitungen 110, an denen der Zählerstand in Form einer
vierstelligen Binärzahl abgreifbar ist. Die Ausgangsleitungen 110 sind in Fig.4 mit A-D bezeichnet und
bilden die Eingänge eines jedem Zähler zugeordneten Komplementkreises 112 mit vier Ausgangsleitungen
116, welche mit A'— D' bezeichnet sind und jeweils zu
einer optischen Anzeigespeichereinheit 118 sowie zu dem Speicher 120 führen. Außerdem kann der Ausgang
jedes Komplementkreises 112 über vier damit verbundene Nullprüfleitungen 1124' bis 122D' abgetastet
werden. Die Komplementkreise 112 arbeiten in Abhängigkeit von einem Steuersignal an einem
Steuereingang 124. Jeder Komplementkreis 112 enthält
einen Hex-Inverter 126, von dessen sechs einzelnen Invertern nur fünf beschaltet sind, an deren Ein- und
Ausgängen jeweils die Nummer (1 bis 12) des zugeordneten Anschlusses angegeben ist. Die einzelnen
Inverter sind mit A-E bezeichnet und mit den Eingängen einer Exklusiv-ODER-Schaltung 128 mit vier
Exklusiv-ODER-Gattern A-D verbunden. Die Ausgänge
der Exklusiv-ODER-Gatter bilden die Ausgänge A' bis D' des Komplementkreises 112 zur Anzeigespeichereinheit
118 und zum Speicher 120. Die einzelnen Inverter A bis fsind miteinander und mit den
Exklusiv-ODER-Gattern A bis D derart verbunden, daß sich bei einer binären »0« auf der Eingangsleitung 124
auf den Ausgangsleitungen 116 das Komplement der Binärzahl auf den Eingangsleitungen 110 und bei einer
binären »1« auf der Eingangsleitung 124 die Binärzahl selbst ergibt
Der Zustand »0« oder »!«-auf der Eingangsleitung
124 bestimmt also, ob das binäre Ausgangssignal des Komplementkreises 112 den Inhalt des Zählers 94 oder
dessen Komplement darstellt.
Der Inhalt der Anzeigespeichereinheit 118 wird in
> Abhängigkeit von einem Leseimpuls auf deren Eingangsleitung 130 einem Dezimaldecoder 132 zugeführt,
durch den eine dezimal anzeigende Anzeigeeinheit 134 angesteuert wird.
Die binärcodierten Signale auf den Ausgangsleituni" gen /Vbis D'des Komplementkreises 112 werden ferner
in Abhängigkeit von einem Setzsignal an einem Eingang 136 in den betreffenden Speicher 120 übernommen und
können von dort in Abhängigkeit von einem entsprechenden Impuls auf einer Eingangsleitung 138 über die
ι? Torschaltung 108 wieder in den Zähler 94 eingespeichert
werden.
Mit den Ausgängen 110 der Zähler 94 kann eine Zählerstandsanzeige 140 über einen Schalter 142
selektiv verbunden werden.
Taktsteuerung
Die Taktsteuerung 20 bildet die Steuerlogik für sämtliche Untersysteme der Meßvorrichtung 10. Die
Arbeitsfrequenz der Taktsteuerung 20 wird von dem Oszillator 18 bestimmt.
Die Funktion der Taktsteuerung 20 wird nachstehend an Hand der Fig. 1, 2, 5, 6 und 7 näher erläutert. Dabei
soll zunächst die Arbeitsweise der Taktsteuerung 20 im Verlauf eines Nullstellzyklus betrachtet werden.
ίο Ein Nullslellzyklus wird durch Schließen der Nulltdste
42 eingeleitet, welche eine Verbindung zwischen dem Steuer-Flip-Flop 16 — genauer zwischen dessen
Ausgang 183 - und der Halteschaltung 38 herstellt.
Unter der Voraussetzung, daß am Ausgang 183 des Steuer-Flip-Flops 16 zunächst eine »0« anliegt, wird die
Halteschaltung 38 beim Schließen der Nulltaste 42 in einen »Nullstellzustand« gebracht. Im einzelnen wird
die logische »0« vom Ausgang 183 des Flip-Flops 16 an einen ersten Eingang 168a einer Torschaltung 170 der
Halteschaltung 38 (F i g. 5) angelegt. Das Anliegen einer »0« an dem Eingang 168a und an dem damit direkt
verbundenen zweiten Eingang 168Ö der Torschaltung 170 führt zu einer »1« an deren Ausgang 172. Mit dem
Ausgang 172 sind ein Eingang 174a einer zweiten Torschaltung 176 und ein Eingang 164 einer dritten
Torschaltung (Inverter) 180 verbunden. An diesen Eingängen steht somit ebenfalls eine »1«. Das
Ausgangssignal der dritten Torschaltung 180 auf der Leitung 182 ist eine »0«. Das Ausgangssignal der
zweiten Torschaltung 176 auf der Leitung 178 sei dann ebenfalls eine »0«. Auf Grund dieser Verbindung der
Torschaltung 170 und 176 bleibt die »1« am Ausgang 172
auch dann erhalten, wenn die Nulltaste 72 wieder geöffnet wird. Die Halteschaltung 38 wird also durch
Betätigen der Nulltaste in einen bestimmten Zustand gebracht und zunächst in diesem Zustand gehalten.
Ein negativer Impuls am Eingang 162 des Steuer-Flip-Flops 16 kippt dieses, so daß an dessen Ausgang 183
nunmehr die »1« erscheint, während an dem komplementären Ausgang f 88 die »0« erscheint
Die »1« vom Ausgang 183 wird dem Impulsformer 12 zugeführt, dessen Aufbau nachstehend an Hand der
F i g. 5 näher erläutert wird.
Wie Fig.5 zeigt, weist der Impulsformer 12 die
Wie Fig.5 zeigt, weist der Impulsformer 12 die
Serienschaltung eines Potentiometers 144 und eines Widerstands 146 auf. Ein Transistor 148 ist Ober einen
Basiswiderstand 150 mit der Steuereinheit 14 verbunden, welcher als einfacher Schalter dargestellt ist Ein
zweiter Widerstand 152 liegt zwischen der Basis des
Transistors 148 und dem Ausgang 183 des Flip-Flops 16. Ein Widerstand 154 liegt zwischen Kollektor und
Emitter des Transistors 148 in Serie zu dem Widerstand 146. Zusätzlich ist ein Kondensator 156 parallel zum
Widerstand 154 vorgesehen.
Der Kollektor des Transistors 148 ist mit dem Emitter eines Unijunction-Transistors 158 verbunden, und die
Basis-!-Elektrode des Unijunction-Transistors ist mit einem Ausgangswiderstand 160 verbunden. Die Basis-2-Elektrode des Unijunction-Transistors ist mit einem
Spannungsteiler aus Widerständen 161 und 163 verbunden, welche die Basis-2-Spannung für den
Unijunction-Transistor festlegen.
Wenn sich der Transistor 148 im nichtleitenden Zustand befindet, lädt sich der Kondensator 156 über
den Widerstand 146 und das Potentiometer 144 auf, bis die Zündspannung des Unijunction-Transistors 158
erreicht ist. Nun zündet dieser und über dem Widerstand 160 erscheint ein positiver Impuls für einen
Inverter 159, der seinerseits einen negativen Impuls an den Eingang 162 des Steuer-Flip-Flops 16 legt. Das
dadurch ausgelöste Kippen des Steuer-Flip-Flops 16 führt nun dazu, daß von dessen Ausgang 183 dem
Basis-Widerstand 152 des Transistors 148 eine solche Spannung zugeführt wird, daß letzterer leitend wird und
den Kondensator 156 entlädt, wodurch der Unijunction-Transistor 158 gesper; t wird.
Die Taktsteuerung 20 enthält gemäß F i g. 7 einen Einertaktgenerator 192 und einen Zehnertaktgenerator
197, die synchron mit den Taktimpulsen vom Ausgang 270 des Oszillators 18 fortschaltbar sind. Die Impulse
des Zehnertaktgenerators 194 fallen jeweils mit jedem 10. Taktimpuls des Einertaktgenerators 192 zusammen
und vierstellige binäre Ausgangssignale von den Ausgängen 196a-c/ des Zehnertaktgenerators 194
werden einer Speicherschaltung 198 ohne Torschaltung sowie einer Speicherschaltung 200 mit Torschaltung
zugeführt. Die Speicherschaltungen 198, 200 mit bzw. ohne Torschaltung arbeiten in Abhängigkeit von
Taktimpulsen des Zehnertaktgenerators 194 und liefern logische Steuersignale für die elektronische Meßvorrichtung 10.
Die »1« vom Ausgang J83 des Steuer-Flip-Flops 16 wird einem Eingang 202 einer Torschaltung 204 und
außerdem dem Eingang einer Rückstellschaltung 206 zugeführt. Dieser Signalpegel am Eingang der Rückstelltorschaltung 206 schaltet den Ausgang derselben
von »1« auf »0«, wodurch ein zuvor an der Rückstelleingängen 208 und 210 des Einertaktgenerators 192 bzw. des Zehnertaktgenerators 194 angelegtes
Rückstellsignal aufgehoben wird. Entsprechend wird auch ein Rückstellsignal auf der Rückstelleitung 100 für
den Zähler 94e aufgehoben.
Die »1« am Eingang 202 wird ferner einem Eingang 212a einer Torschaltung 214 zugeführt. Die restlichen
Eingänge 2126 bis 212c/ dieser Torschaltung sind mit
Ausgängen ZA, Zßund ZC der Speicherschaltung 200 mit Torschaltung verbunden, welche zu diesem Zeitpunkt alle den Pegel »1« aufweisen, da noch keine Zählbzw. Übertragungsimpulse in den Zehnertaktgenerator
194 eingegeben wurden. Die Torschaltung 214 liefert folglich an ihrem Ausgang 216 eine »0« als Auftastsignal
auf den Auftastleitungen 98 der Zähler 94a-d. (Der Zähler 94e wird nämlich während eines Nullstellzyklus
nicht aufgetastet, da diesem Zähler keine entsprechende Stelle des Taraschalters 106 zugeordnet ist).
218 und 220 jeweils eine »1« von den Ausgängen ZA und ZB der Speicherschaltung 200. Der verbleibende
Eingang 222 der Torschaltung 204 liegt auf »0«, da ei mit dem Ausgang 178 der Torschaltung 176 der
s Halteschaltung 38 verbunden ist Am Ausgang 224 der Torschaltung 204 liegt folglich eine »1« als Sperrsignal
auf der Auftastleitung 98edes Zählers 94e
Während des Nullstellzyklus wird durch die Auftastung der Zähler 94a — d eine binäre Information ir
,ο diese Zähler eingespeichert, welche zuvor an dei
Taraeingabe 32 eingestellt wurde. Die Taraeingabe 32
enthält den Taraschalter 106 bzw. eine Gruppe vor Schaltern, die selektiv aktiviert werden können, um eine
gewünschte Dezimalzahl in binärcodierter Form zi
,<; erzeugen, welche über die Torschaltungen 104 zu der
Eingängen 110 der Zähler 94 durchgeschaltet werder
kann.
Zur Ansteuerung der Torschaltungen 104 be Auftastung der zugehörigen Zähler 94 wird die logische
»0« am Ausgang 178 der Torschaltung 176 zwischen der Spannungsteilerwiderständen 226 und 228 im Basiskreis
eines Transistors 239 (F i g. 7) angelegt Durch die »0« ar seiner Basis wird der Transistor 230 gesperrt, so daß aul
einer Ausgangsleit ..ng 232 an seinem Kollektor übei
2<i einem Widerstand 234 eine »1« erscheint. Die
Ausgangsleilung 232 ist mit dem einen Eingang einei Gruppe von Torschaltungen 236 verbunden, welche
gemeinsam eine vierstellige Torschaltung 104 für die betreffende Stelle des Taraschalters 106 bilden. Durch
,0 die »1« auf der Leitung 232 werden die Torschaltunger
104 geöffnet.
Damit während eines Arbeitszyklus wechselnde logische Steuersignale zur Programmierung der elek
tronischen Meßvorrichtung 10 erhalten werden, ist e;
3_s erforderlich, daß der Oszillator 18 Taktimpulse an der
Einer- bzw. den Zehnertaktgenerator 192, 194 liefert Dies wird erreicht indem das Steuer-Flip-Flop K
unmittelbar nach Beginn des Nullstellzyklus durch der Ausgangsimpuls des Impulsformers 12 gekippt wird unc
nunmehr an seinem Ausgang 188 eine »0« liefert, welch«
über einen Spannungsteiler aus Serienwiderständen 23t und 240 an die Basis eines Transistors 242 de:
Oszillators 18 angelegt wird. Durch die »0« wird dei Transistor 242 im nichtleitenden Zustand gehalten unc
außerdem ein Transistor 244, welcher den Transistoi
242 teilweise kurzschließt. Wenn die Transistoren 24i und 244 nichtleitend sind, beginnt sich ein Kondensatoi
246 aufzuladen, der über eine Diode 248 parallel zui Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 244 geschal
yj tet ist. Der Kondensator lädt sich über einen Widerstanc
250 und eine Parallelschaltung aus der Serienschaltunj eines veränderlichen Widerstands 252 und eine:
Widerstands 254 sowie der Serienschaltung eine: Widerstands 256 und der Diode 248 auf. Di<
J5 Emitter-Elektrode eines Unijunction-Transistors 258 is
mit dem Kondensator 246 verbunden, und wenn di< Spannung über dem Kondensator die Zündspannunj
des Unijunction-Transistors erreicht, zündet dieser un( erzeugt eine Ausgangsspannung über einem Wider
,,0 stand 260, der mit der ersten Basis des Unijunction
Transistors verbunden ist. Ein Spannungsteiler, de ebenfalls mit der ersten Basis des Unijunction-Transi
stors verbunden ist, besteht aus Serienwiderständen 26: und 264, über welche, wenn der Unijunction-Transisto
ds leitend wird, ein positiver Impuls auf eine Ausgangslei
lung 266 geliefert wird. Widerstände 268 und 269, di mit der zweiten Basis des Unijunction-Transistors 25
verbunden sind, bestimmen den Spannungspcgei an uc
zweiten Basis. Die Impulse, die über den Spannungsteiler
262, i!64 an den Ausgang 266 geliefert werden,
besitzen pinen niedrigeren Pegel als die Ausgangsimpulse, die über den Widerstand 260 auf eine Ausgangsleitung
270 gegeben werden. Die Impulse auf der s
Ausgangsleitung 270 werden über einen Widersland 272 dem Eingang des Einertaktgenerators 192 in F i g. 7
zugeführt. Wenn an den Rückstelleingängen 208 und 209 des Einertaktgenerators 192 und des Zehinertaktgenerators
194 kein Rückstellsignal anliegt, dann wird der Einertaktgenerator 192 durch jeden Impuls über den
Widerstand 272 um einen Zählschritt fortgeschaltet.
Die Ausgangsleitung 266 des Oszillators IB ist mit dem Eingang 90 des Rampensteuer-Flip-Flops 84
(Fig. 2) verbunden, welches jedoch während der is
Taktimpulse 0 bis 9 nicht arbeitet, da währerui dieser Zeit die Torschaltung 88 noch gesperrt ist.
Wenn der Einertaktgenerator 192 vom Zählschritt 9 zum Zählschritt 10 weiterschaltet, liefert der Ausgang
i96d des Zehnertaktgenerators 194 eine »0« an einen
Eingang IA für die Speicherschaltung :SDO mit Torschaltung und an einen Eingang IA Für die
Speicherschaltung 198 ohne Torschaltung. Wenn der Eingang IA der Speicherschaltung 200 mit Torschaltung
auf »0« liegt, bestehen die folgenden Bedingungen an 2s
deren Ausgangsklemmen:
ZA = »0«;
ZA, ZB. ZCund ZD ■■
Bei Zählschritt 10 liegen ein Eingang 274a für eine \o
Torschaltung 276 und ein Eingang für die Speicherschaltung 200 mit Torschaltung, die beide mit dem Ausgang
182 der Torschaltung 180 (F i g. 5) verbunden sind, auf »0«. Ferner liegen die Eingänge _278a-o' einer
Torschaltung 280 über die Ausgänge ZA, ZB, ZC und ZD der Speicherschaltung 200 alle auf »1«, was am
Ausgang 282 der Torschaltung 280 zu einer »0« führt, die ein Eingangssignal für die Torschaltung 88
(Fi g. 2) und für die Torschaltungen 284 und 286 (F i g. 9) bildet. Am Ausgang 288 der Torschaltung 284 erscheint
daraufhin eine »1«. Die »0« vom Ausgang 282 der Torschaltung 286 (F i g. 9) wird ferner den Ausgängen
290 und 292 der Torschaltungen 294 und 296 des Rundungsprüfers 26 zugeführt.
Das »0«-Signal vom Ausgang 282 der Torschaltung 286 (F i g. 9) wird ferner den Ausgängen 290 und 292 der
Steuertorschaltungen 294 und 296 des Nummerndetektors 26 zugeführt.
Die logische »1« am Ausgang 288 der Torschaltung 284 wird üoer einem Spannungsteiler aus Widerständen
298 und 300 erzeugt, der mit der Basis des Transistors 244 (Fig.6) verbunden ist. Dies läßt den Transistor
leitend werden, wodurch der Ladestrom von dem Kondensator 246 kurzgeschlossen wird, der zuvor über
den Widerstand 256 und die Diode 248 floß. Die ss Ladegeschwindigkeit des Kondensators 246 ist nun
infolge des Stromflusses über den Transistor 244 geringer, und diese geringere Ladegeschwindigkeit
kann durch Veränderung des Widerstandswerles des Widerstands 252 eingestellt werden. Diese Einstellung f«
ist ziemlich wichtig, und zwar insbesondere für Wiegezwecke, denn die Ladegeschwindigkeit des
Kondensators und damit die Arbeitsgeschwindigkeit des Sägezahngenerators 68 kann für das Wiegen so
eingestellt werden, daß dieselbe eine halbe Periode der f·«,
Eigenfrequenz der Wiegeplattform ausmacht.
In einem einzigen Meßzyklus, in welchem mehrere
aufeinanderfolgende Sägezahnsign;ile erzeugt werden
und in welchem mehrere Messungen durchgeführt werden, um am Ende des Meßzyklus eine einzige
Meßanzeige zu erhalten, bedeutet dies, daß bezüglich
der natürlichen Schwingungskurve der Wiegeplattform der erste Sägezahnimpuls und die erste Messung bei
einer ersten Auslenkung der Schwingungskurve eingeleitet bzw. durchgeführt werden können. Bevor nun
jedoch eine Messung an diesem gleichen Punkt während einer folgenden, ähnlichen Auslenkung der Kurve
eingeleitet wird, erfolgt zwischendurch eine andere Messung, und zwar im wesentlichen am gleichen Punkt,
jedoch bei entgegengesetzter Auslenkung der Kurve.
Wenn beispielsweise die Erzeugung des ersten Sägezahnimpulses an einem Punkt positiver Auslenkung
der Eigenfrequenz der Wiegeplattform erfolgt, welcher 30° hinter dem Beginn dieser Auslenkung bzw.
Halbwelle liegt, muß die Einleitung des zweiten Sägezahnimpulses an einem Punkt beginnen, der im
wesentlichen 30° jenseits des Beginns einer folgenden, negativen Halbwelle liegt, die nicht unbedingt die
nächste, negative Halbwelle sein muß. Danach wird dann ein dritter Sägezahnimpuls zu einem Zeitpunkt
eingeleitet, der 30° jenseits des Beginns einer folgenden, positiven Halbwelle ist. Diese Beziehung bleibt für
sämtliche Sägezahnimpulse erhalten, die während eines einzigen Meßzyklus eingeleitet werden, und herrscht
selbst dann vor, wenn eine Vielzahl von Sägezahnimpulsen an aufeinanderfolgenden Punkten einer einzigen
Halbwelle der Frequenzkurve der Wiegeplattform eingeleitet wird.
Wie oben erwähnt, übersteigt der Impuls auf der
Ausgangsleitung 270 des Oszillators 18 den Impuls auf deren Ausgangsleitung 266 in der Amplitude, und somit
wird der Zehnertaktgenerator 194 zur Registrierung des zehnten Taktimpulses veranlaßt, ehe der Taktimpuls auf
der Leitung 266 das Rampensteuer-Flip-Flop 84 veranlaßt, das Tätigwerden des Sägezahngenerators 68
einzuleiten. Wenn der Impuls auf der Leitung 266 eine Amplitude erreicht, die ausreichend groß ist, ein Kippen
des Rampensteuer-Flip-Flops 84 herbeizuführen, hat die Torschaltung 88 bereits eine »0« als Eingangssignal vom
Ausgang 282 der Torschaltung 280 (F i g. 7) erhalten, um das Kippen des Rampensteuer-Flip-Flops vorzubereiten.
Während der Taktimpulse 10 bis 19 wird das Rampensteuer-Flip-Flop 84 in der als Analog-Digital-Wandler
arbeitenden Meßeinheit 22 durch die Ausgangsimpulse auf der Leitung 266 angesteuert, während
gleichzeitig der Einertaktgenerator 192 von den Ausgangsimpulsen auf der Leitung 270 in der zuvor
beschriebenen Weise fortgeschaltet wird. Während der Sägezahnerzeugung durch den Sägezahngenerator 68
der Meßeinheit lädt sich der Kondensator 246 des Oszillators 18 erneut auf, und die Ladezeit des
Kondensators 246 übersteigt die Sägezahndauer, so daß zwischen aufeinanderfolgenden Sägezahnsignalen eine
Verzögerungszeit vorhanden ist. Dieser Betrieb wird bis zum Taktimpuls 19 aufrechterhalten.
Wenn der Einertaktgenerator 192 (Fig. 7) den Zehnertaktgenerator 194 zum zwanzigsten Zählimpuls
fortschaltet, nimmt der Ausgang 196d des Zehnertaktgenerators den Zustand »1« an, und der Ausgang 196c
nimmt den Zustand »0« an. Die logische »!« am Ausgang 196c/wird dem Eingang IA der Speicherschaltung
200 mit Torschaltung zugeführt, während die logische »0« am Ausgang 196c dem F.ingang IB der
Speicherschaltung mit Torschaltung zugeführt wird. Der Ausgang ZA der Speicherschaltung mit Torschal-
tung nimmt daraufhin den Zustand »1« an, während der
Ausgang ZB den Zustand. »0« annimmt, und damit
veranlaßt, daß der Ausgang 282 der Torschaltung 280 eine logische »1« an die Eingänge der Torschaltungen
284 und 286 in Fig.9 liefert Der Ausgang 288 der Torschaltung 284 liefert nunmehr eine logische »0« Ober
die Widerstände 298 und 300 zu der Basis des Transistors 244 in F i g. 6, und der Transistor 244 wird
daraufhin nichtleitend. Folglich beginnt sich der Kondensator 246 mit hoher Geschwindigkeit über den
Widerstand 256 und die Diode 248 aufzuladen, um dem Einertaktgenerator 192 schnelle Kippimpulse zuzuführen.
Außerdem hat die Potentialänderung am Ausgang 282 der Torschaltung 280 zur Folge, daß die
Torschaltung 88 das Kippen des Rampensteuer-Flip-Flops 84 beendet, und dieses reagiert nicht mehr auf die
Impulse auf der Ausgangsleitung 266.
Während des Taktimpulses 20 liegen die Ausgänge ZA. ZB und ZC der Speicherschaltung 200 mit
Torschaltung aJle auf »I«, und auch die Leitung 172 (Fig.5) liefert das »1«-S:gnal. Aus diesem Grunde
liefert eine Torschaltung 302, die mit der Speicherschaltung
200 mit Torschaltung verbunden ist, auf eine Ausgangsleitung 304 (Fig.7) die logische »0«. Die
Leitung 304 ist mit den Eingängen 136a bis e der Speicher 120a bis e verbunden und liefert an diese
Eingänge ein Auftastsignal, so daß die Speicher die Ausgangssignale von den damit verbundenen Komplementkreisen
112 empfangen können.
Zum Zeitpunkt des Anlegens des Auftastsignals an die Zählerkomplementspeicher 120 liegt die logische »1«
auf der Ausgangsleitung 172 der Torschaltung 170 in der Halteschaltung 38 (Fig.5) am Eingang 306 einer
Torschaltung 308 (Fig. 10). Das Ausgangssignal der Torschaltung 308 auf einer Ausgangsleitung 310 ist
damit eine logische »0«, und diese wird dem Eingang des dynamischen Flip-Flops 28 zur Nulldurchgangsprüfung
zugeführt. Die logische »0<< am Eingang des dynamischen Füp-Flops 28 zur Nulldurchgangsprüfung hat zur
Folge, daß an dem Ausgang 312 dieses Flip-Flops die logische »1« auftritt, und dieses Ausgangssignal wird
über Widerstände 316 und 318 der Basis eines Transistors 320 zugeführt, der daraufhin öffnet. Wenn
der Transistor 320 leitend ist, erscheint eine logische »0« auf einer mit ihm verbundenen Ausgangsleitung 332,
und diese »0« wird den Steuereingängen 124a bis eder
Komplementkreise 112 zugeführt. Wie vorstehend beschrieben, hat eine logische »0« an den Steuereingängen
der Komplementkreise zur Folge, daß diese an die zugeordneten Speicher 120 ein Ausgangssignal liefern,
welches das Komplement des Eingangssignals der Komplementkreise ist. Da der Speicher aufgetastet
wurde, wird dieses Komplement in den Speicher eingegeben.
Nach dem zwanzigsten Zählimpuls wird der Einertaktgenerator 192 (Fig.7) mit hoher Geschwindigkeit
weitergeschaltet, und wenn der Zehnertaktgenerator 194 von dem Einertaktgenerator zur Registrierung des
dreißigsten Taktimpulses getriggert wird, veranlaßt die
Speicherschaltung 200 mit Torschaltung eine Veränderung des Ausgangssignals der Torschaltung 302 von der
logischen »0« zu der logischen »1«. Damit wird das Auf tastsignal für die Speicher 120 beendet.
Gleichzeitig veranlaßt der Zehnertaktgenerator 194 bei Registrierung _d_es Taktimpulses 30, daß die
Ausgänge ZA und ZB der Speicherschaltung 198 ohne Torschaltung eine logische »1« aufweisen, und dieses
logische Signal am Eingang einer Torschaltung 324 veranlaßt das Auftreten einer logischen »0« auf einer
Ausgangsleitung 326 für die Torschaltung. Die Leitung 326 ist mit dem Eingang 1746 der Torschaltung 176 in
der Nullstelleinheit 38 (F i g. 5) verbunden, und eine »0« am Eingang 174ö hat zur Folge, daß das Ausgangssignai
auf der Leitung 178 von der logischen »0« zu der logischen »1« wechselt Die logische »1« erscheint am
Eingang 168ύ der Torschaltung 170 und bewirkt daß das Ausgangssignal dieser Torschaltung auf der Leitung 172
ίο von »1« nach »0« wechselt Da die Nulltaste 42 nunmehr
offen ist wird auf der Ausgangsleitung 178 der Torschaltung 176 eine logische »1« fixiert während am
Ausgang 172 der Torschaltung 170 eine logische »0« festgehalten wird.
is Der Einertaktgenerator 192 rückt weiter vor, und wenn er den Zehnertaktgenerator 194 nach dem
neununddreißigsten Zählimpuls triggert, so daß dieser den vierzigsten Zählimpuls registriert, wird die
Speicherschaltung 198 (Fig.7) ohne Torschaltung
^o veranlaßt, an eine Torschaltung 328 eine logische »1«
abzugeben, und der Ausgang 330 dieser Torschaltung zeigt nun eine logische »0« an. Dieses »O«-Signal am
Ausgang 330 wird dem Eingang 186 des Steuer-Flip-Flops 16 (F i g. 6) zugeführt und hat zur Folge, daß an
2s den Ausgängen 183 und 184 des Steuer-Flip-Flops 16
eine logische »0« erscheint, während das Signal an den Ausgängen 188 und 190 zur logischen »1« wechselt.
Durch das »ü«-Signal auf der Leitung 183 wird die Vorspannung für die Basis des Transistors 148 (F i g. 5)
so aufgehoben, und der Transistor wird nichtleitend, so daß
der Kondensator 156 sich frei schwingend für einen weiteren Zyklus aufladen kann.
Da das Signal am Ausgang 183 des Steuer-Flip-Flops
16 verändert wurde, kann die logische »0« von diesem
^s Ausgang über die Eingangsleitung 202 zu dem Eingang
der Torschaltung 206 gelangen, und das Ausgangssignal dieser Torschaltung wechselt zur logischen »1« und
bildet damit ein Rückstellsignal für die Rückstelleingänge 208 und 210 des Zehnertaktgenerators 194 bzw. des
Einertaktgenerators 192. Das Signal vom Ausgang 183 wird ferner dem Rückstelleingang für den Zähler 94e
zugeführt.
Schließlich erscheint die logische »0« am Eingang 202 auch am Eingang 212a der Torschaltung 214, was zur
4s Folge hat, daß am Ausgang 216 dieser Torschaltung die
logische »1« auftritt. Wenn der Ausgang 188 des Steuer-Flip-Flops 16 die logische »1« aufweist, wird
ferner der Transistor 242 leitend, und der Kondensator 246 des Oszillators 18 wird kurzgeschlossen und kann
so sich nicht aufladen. Somit ist der Nullstellzyklus der
elektronischen Meßvorrichtung 10 im Nullstellbetrieb beendet.
Ta raoperation
ss Für die Taraoperation der elektronischen Meßvorrichtung 10 werden die Taraschalter 106a bis i/betätigt,
um eine vorgegebene binärkodierte Dezimalzahl auszuwähler«. Beispielsweise kann ein offener Schalter
eine binäre »0« bedeuten, während ein geschlossener
(>o Schalter eine binäre »1« bedeutet. Anschließend wird
die normale Nullstelloperation eingeleitet.
Während der Zählimpulse 0 und 9 werden die Torschaltungen 104 betätigt, und zwar in der vorstehend
beschriebenen Weise, so daß die durch die Taraschalter
<>s 106 eingegebenen Zahlen in die zugehörigen Zähler eingegeben werden. Die Torschaltungen invertieren die
den Zählereingängen zugeführten Zahlen in Übereinstimmung mit der Zählerlogik.
Die mathematischen Operationen der elektronischen Meßvorrichtung 10 während der Nullstelloperation mit
einem Wert von 045,0, der durch die Taraschalter 106 eingestellt wurde, wird aus der nachfolgenden Tabelle
verständlich:
Nullstelloperation (vorausgesetzt, daß der Taraschalter auf 045,0 eingestellt ist)
Zählimpulse Operation
Zähler
Ausgang
Komplementkreis
Komplementkreis
Anzeige
00-09
10-19
10-19
20-29
30-39
40
30-39
40
Setze Tara in Zählern 04500 95499
10 Sägezähne (Voraussetzung: 300 Zählschritte pro Säge- 07500 92499
zahn) = 3000 Zählschritte am Ende des 19. Zähümpulses
Komplementbildung da Nullstellzyklus
Komplement an Speicher 07500 92499
Rückstellung der Nullsteileinheit
System ist in Ruhezustand zurückgekehrt
Nicht-Nullstelloperation
Bei der Nicht-Nullstelloperation sind viele der grundlegenden logischen Funktionen und Steuerfunktionen
der elektronischen Meßvorrichtung 10 die gleichen wie diejenigen, welche bei der Nullstelloperation
auftreten. Daher wird eine Beschreibung dieser Funktionen nicht in dun Einzelheiten im Zusammenhang
mit der Nicht-Nullstelloperation der Meßvorrichtung wiederholt werden.
Wenn die externe Steuereinheit bzw. der externe Steuerschalter 14 einen Nicht-Nulistellmeßzyklus einleitet,
ist die Nulltaste 42 geöffnet, und daher wird das Ausgangssignal am Ausgang 172 der Torschaltung 170
auf »0« gehalten, während das Ausgangssignal am Ausgang 178 der Torschaltung t76 auf »1« (Fig. 5)
festgehalten wird. Damit liegt die gleiche Bedingung vor, die bei offener Nulltaste am Ende der Nullstelloperation
vorlag.
Die logische »0« auf der Leitung 172 steht über Basiswiderständen 332 und 334 an, die mit der Basis
eines Transistors 336 (F i g. 7) verbunden sind, und dieser Transistor bleibt somit nichtleitend. Bei nichtleitendem
Transistor 336 erscheint eine logische »1« auf einer Ausgangsleitung 338, die mit dem Kollektor des
Transistors verbunden ist, und dieses Ausgangssignal wird als Auftastsignal den Eingangsleitungen 138a bis e
der Torschaltungen 108 (Fig. 3) zugeführt. Das Auftastsignai hat zur Folge, daß die Torschaltungen 138
die binären Signal·:, die im zugeordneten Speicher 120 gespeichert sind, den Eingängen 102 der entsprechenden
Zähler 94 zuführen. Die Torschaltungen 138 sind, wie die Torschaltungen 104, invertierende Torschaltungen,
die ein ihnen zugeführtes Eingangssignal invertieren.
Das Schließen des externen Steuerschalters 14 triggertden Impulsformer 12, was zur Folge hat, daß das
Steuer-Flip-Flop 16 seinen Zustand ändert und den Impulsformer blockiert. Nun laufen zunächst alle
Vorgänge wie beschrieben ab. Bei der Nichl-Nullstelloperation
wird jedoch an Stelle des Inhalts der Taraeingabe die in den Speichern 120 gespeicherte
Binärzahl in die Zähler übernommen. Dazu wird auch der Zähler 94e durch eine »1« auf der Leitung 178
(Fig. 5) aufgetastet. Diese »1« wird dem Eingang 222
der Torschaltung 204 (Fig. 7) zugeleitet. Die übrigen
F.ingänge 202, 218 und 220 dieser Torschaltung bleiben weiter auf der logischen »1«, wie dies während der
Nullstelloperation der Fall >vcr. so daß während der Nicht-Nullstelloperation das Signal am Ausgang 224 der
Torschaltung die logische »0« ist Dieses Ausgangssignal wird der Auflastleitung 9Se des Zählers 94e zugeführt.
Außerdem wird der Auftasteingang für die Speicherschaltung 200 mit Torschaltung nunmehr nicht durch ein
Signal vom Ausgang 182 der Torschaltung 180 (F i g. 5) auf »0« gehalten, wie dies während der Nullstelloperation
der Fall war. Die Eingänge der Torschaltungen 284 und 286 (Fig.9) empfangen eine logische »0« vom
Ausgang 282 der Torschaltung 280 (F i g. 7) in der gleichen Weise, wie dies während der Nullstelloperation
der Fall war. Der Ausgang 288 der Torschaltung 284
}o liefert wie der Ausgang der Torschaltung 286, eine
logische »1«, die dem Auftasteingang der Speicherschaltung 200 mit Torschaltung zugeführt und so lange
aufrechterhalten wird, wie die Ausgänge 290 und 292 der Torschaltungen 294 und 2% nicht auf »0« gesetzt
is werden.
Während der Taktimpulse 10 bis 19 arbeitet die als Analog-Digital-Wandler ausgebildete Meßeinheit 22 in
der gleichen Weise, wie dies im Zusammenhang mi*, der
Nullstelloperation beschrieben wurde, um die einzelnen
.jo Meßergebnisse in die Zähler der Registrier- und
Anzeigeeinrichtung 24 einzugeben. Während der Impulse 10 bis 19 wird die Ziffer mit dem höchsten
Stellenwert im Zähler 94a abgetastet. Hierzu wird die logische »1« am Eingang 202 (Fig. 7) über einen
Ausgang 340 dem Eingang 342 einer Torschaltung 344 (Fig. 10) zugeführt. Ein zweiter Eingang 346 für die
Torschaltung 344 empfängt eine logische »1« vom Ausgang 216 der Torschaltung 214 (F i g. 7). Die
Ausgangsleitung 348 der Torschaltung 344 liefert, wenn
so an ihren Eingängen die »1« liegt, eine logische »0« an
den Eingang einer Torschaltung 350, deren Ausgangsleitung 352 dem einen Eingang des dynamischen
Flip-Flops 28 zur Nulldurchgangspriifung eine »1« zuführt.
Ein weiterer Eingang 354 des dynamischen Flip-Flops zur Nulldurchgangsprüfung ist mit der dynamischen
Nulldurchgangsleitung 114 (Fig.3) verbunden. Wenn nun an der höchsten Stelle des Zählers 94 beim zehnten
Taktimpuls eine »9« vorhanden ist, ist das Ausgangssignal auf der Nulldurchgangsleitung 114 eine logische
»1«, und die Ausgänge 312 und 314 des Flip-Flops 28 bleiben auf »1«, während seine Ausgänge 356 und 358
auf »0« bleiben. Damit bleibt der Transistor 320 leitend,
und sein Ausgang 322 liefert eine logische »0« an
(.s Steuereingänge 124a bis e. Somit liefern die Komplementkreise
112a bis e ein Ausgangssignal, welches das
Komplement der Binärzahl am Ausgang der damit verbundenen Zähler ist.
Wenn jedoch zwischen dem zehnten und zwanzigsten Taktimpuls ein Übergang an der wichtigsten Stelle
eintritt, und in dem Zähler 94a eine Null steht, wird dem Eingang des Flip-Flops 28 eine »0« zugeführt, und dieses
kippt. Diese »0« von den Ausgängen 312 und 314 liegt nunmehr über den Widerständen 316 und 318, so daß
der Transistor 320 nichtleitend wird und über die Ausgangsleitung 322 eine »1« zu den Steuereingängen
124a bis e der Komplementkreise liefert, die nunmehr die binären Zählerstände der Zähler 94a bis e direkt zu
den optischen Anzeigespeichereinheiten 118a bis e passieren lassen.
Der festgestellte Übergang in der wichtigsten Stelle braucht kein Übergang zwischen »0« und »9« zu sein; es
kann vielmehr jeder Übergang zwischen zwei Zahlen festgestellt werden. Auch ein Übergang zwischen
Zahlen, wie z. B. 0 und 9, kann festgestellt werden, wenn statt mit der 9 mit einer dazwischenliegenden Zahl,
beispielsweise mit der 6, begonnen wird.
Bei der Nicht-Nullstelloperation arbeitet auch der Rundungsprüfer 26, der seine Eingangssignale über die
Leitungen 122c/ am Ausgang des Komplementkreises 112J in Fig.3 erhält. Die Zahl, die von dem
Rundungsprüfer überwacht wird, ist also die zweite Ziffer von rechts eines Ausgangssignals, welches von
den Komplementkreisen geliefert wird.
Wenn am Ende des neunzehnten Taktimpulses am Ausgang des Komplementkreises 112c/eine Rundungsziffer geliefert wird, dann steht auf allen Ausgangsleitungen
122c/ an den Eingängen eines Pufferspeichers 360 eine »0« an. Die Ausgänge ZA, ZB, ZC und ZD des
Pufferspeichers liefern alle eine »1« an die Eingänge der Torschaltungen 294 und 296, und die Ausgänge 290 und
292 dieser Torschaltungen liefern eine »0« an den Auftasteingang der Speichereinheit 200 mit Torschaltung
(F i g. 7). Damit wird diese Torschaltung in die Lage versetzt, in üblicher Weise zu arbeiten, wenn der
Einertaktgenerator 192 den Zehnertaktgenerator 194 zum zwanzigsten Taktimpuls weiterschaltet.
Wenn dagegen am Ende des neunzehnten Taktimpuises der Rundungsprüfer 26 keine Rundungsziffer
feststellt, beispielsweise eine binäre »3«, könnten die Eingangssignale für den Pufferspeicher 360 nicht alle
»0« sein. An den Eingängen IA und IB stünde vielmehr die logische »1«, und an den Eingängen IC und ID läge
die »0«. Aus diesem Grunde erhielten auch am Ende des neunzehnten Taktimpulses nicht sämtliche Eingänge der
Torschaltungen 294 und 2% die logische »1« als Eingangssignal, und die Ausgänge 290 und 292 dieser
Torschaltungen liefern somit eine »1« an den Auftasteingang
der Speicherschaltung 200 mit Torschaltung (F i g. 7), so daß der Einertaktgenerator 192 den
Zehnertaktgenerator 194 beim zwanzigsten Taktimpuls nicht fortschaltet Folglich empfängt der Eingang 90 des
Rampensteuer-Flip-Flops einen weiteren Steuerimpuls, und die Meßeinheit 22 liefert nach dem zwanzigsten
Taktimpuls Zählimpulse in die Zähler der Registrier- und Anzeigeeinrichtung 24. Wenn die sich ändernde
Binärzahlanzeige am Ausgang des Komplementkreises 112t/die gewünschte Rundungszahl erreicht (in diesem
Fall also 0 oder 5), und zwar während der Erzeugung des zusätzlichen Sägezahns, wird diese Zahl von dem
Pufferspeicher 3160 festgestellt, und dieser veranlaßt die
Torschaltungen 294 und 296 zur Abgabe der »0« an den Auftasteingang der Speicherschaltung 200 mit Torschaltung.
Die logischen Signale an den Eingängen IA und IB der Speicherschaltung mit Torschaltung werden nun in
der üblichen, vorstehend beschriebenen Weise ausgewertet, um die Sägezahnerzeugung zu beenden, und dei
Oszillator 18 nimmt die Erzeugung von Taktinipulser mit höherer Frequenz wieder auf.
Bei der Nicht-Nullstelloperation sind nach Auftreter
ς des zwanzigsten Taktimpulses und nach Anlegen dei
logischen »0« als Eingangssignal an den Auftasteingang der Speicherschaltung 200 mit Torschaltung die
Ausgänge ZA, ZCund ZBzWe auf »1«. Diese Ausgänge
liefern die Eingangssignale für eine Torschaltung 362
κι die somit an ihrem Ausgang 364 die logische »0« liefert
Diese »0« wird über die Leitung 364 den Steuerleitun gen 130a bis e der optischen Anzeigespeichereinheiter
118a bis e (Fig.3) als Auftastsignal zugeführt. Dami
werden die Zahlen von den zugehörigen Komplement
is kreisen den optischen Anzeigespeichereinheiten züge
führt, zu Dezimaldecodern 132a bis e übertragen und ir den optischen Anzeigeeinheiten 134a bis edargestellt.
Es ist wichtig, anzuzeigen, ob die von den optischer Anzeigeeinheiten 134 angezeigten Zahlen positiv odei
negativ sind, denn die ursprünglich aus den Speichen
120 in die Zähler 94 eingegebene Zahl könnte größer al: die anschließend in die Zähler eingegebene Zahl vor
Impulsen von der Meßeinheit 22 sein. Zur Gewinnung dieser Plus- oder Minusanzeige wird das Signal auf dei
is Ausgangsleitung 322 zu den Steuereingängen 124a bis ι
abgetastet. Wenn von den Komplementkreisen 112a bi: e das Komplement der in die Zähler 94a bis
< eingegebenen Zahl geliefert werden soll, liegen di( Ausgänge 356 und 358 des dynamischen Flip-Flops 2i
ίο auf »O«, während die Ausgänge 312 und 314 auf »1<
liegen (Fig. 10). Somit wird der Transistor 320 leitend
und über die Leitung 322 wird ein Steuersignal in Forrr einer logischen »0« zu den Komplementkreiser
gesendet. Dieses Steuersignal in Form der »0« wire ferner einem Eingang 366a einer Torschaltung 36J
zugeführt, während die »1« von den Ausgängen 312 um 314 einem Eingang 370a einer Torschaltung 37;
zugeführt wird. Die logische »0« als Ausgangssignal de Torschaltung 362 auf der Leitung 364 (F i g. 7), welchi
das Auftastsignal auf den Steuerleitungen 130 de optischen Anzeigespeichereinheiten 118 bildet, win
ferner dem Eingang einer Torschaltung 374 zugefühn Damit erscheint eine logische »1« als Ausgangssigna
auf der Ausgangsleitung 376 der Torschaltung 374, un< dieses Signal wird den Eingängen 366fc und 3706 de
Torschaltungen 368 und 372 (F i g. 10) zugeführt. Somi
erscheint am Eingang 366a der Torschaltung 368 dii logische »0«, während am Eingang 366£>die logische »1
< liegt, und das Ausgangssignal der Torschaltung an
so Eingang 378a der Torschaltung 380 ist somit eine »1« Gleichzeitig liegt an den Eingängen 370a und b de
Torschaltung 372 die logische »1«, und daher ist da Ausgangssignal der Torschaltung 372 an einem Einganj
382a der Torschaltung 384 eine logische »0«. Eil Ausgang 386 der Torschaltung 380 ist mit dem Einganj
382f> der Torschaltung 384 verbunden, während eil
Ausgang 388 der Torschaltung 384 mit dem Einganj 37Sb der Torschaltung 380 verbunden ist. Bei Vorliegei
der obenerwähnten Eingangssignale erscheint an
Ao Ausgang 386 eine logische »0«, während am Ausganj
388 eine logische »1« als Ausgangssignal erscheint, si
daß die Torschaltung 380 und 384 verriegelt sind. Di« logische »1« als Ausgangssignal auf der Leitung 381
wird Serienwiderständen 390 und 392 zugeführt, die mi
fts der Basis eines Transistors 394 verbunden sind. Di«
logische »1« an der Basis des Transistors steuert diese! leitend, wodurch eine Minusanzeigeeinheit 396 ange
schaltet wird. Diese Minusanzeigeeinheit kann ein«
Lampe oder eine andere bekannte Anzeigeeinrichtung enthalten, welche durch das Leitendwerden eines
Schalttransistors aktiviert wird.
Wenn die Komplementkreise 112a bis c ein Ausgangssignal liefern, welches die Binärzahl ist, welche
direkt in die zugeordneten Zähler 94a bis e eingegeben wurde und nicht deren Komplement, dann liägen die
Ausgänge 356 und 358 des dynamischen Flip-Flops 28 auf »1«, während deren Ausgänge 312 und 314 auf »0«
liegen. Dies hat zur Folge, daß eine »0« als Eingangssignal am Eingang 370a der Torschaltung 372
erscheint, und daß eine »1« von der Leitung 322 am Eingang 366a der Torschaltung 368 erscheint. Die
Eingänge 3666 und 3706 für die Torschaltunigen 368
bzw. 372 empfangen dabei immer noch eine »1« als Eingangssignal vom Ausgang 376 der Torschaltung 374
(Fig. 7). Auf Grund dieser Eingangssignale liefert der Ausgang der Torschaltung 368 eine »0« als Eingangssignal
für den Eingang 378a der Torschaltung 380, während der Ausgang der Torschaltung 372 eine »1« als
Eingangssignal an den Eingang 382a der Torschaltung 384 liefert. Eine »1« als Ausgangssignal erscheint
daraufhin am Ausgang 386 der Torschaltung 380, während eine »0« als Ausgangssignal am Ausgang 388
der Torschaltung 384 auftritt. Somit wird der Transistor 394 gesperrt, und die Minusanzeigeeinheit 396 arbeitet
nicht. Andererseits wird die »1« vom Ausgang 386 Widerständen 398 und 400 im Basiskreis eines
Transistors 402 zugeführt. Dieser Transistor wird durch eine »1« an seiner Basis leitend gesteuert und bewirkt
die Aktivierung einer Plusanzeigeeinheit 404, und zwar in der gleichen Weise, wie der Transistor 384 die
Minusanzeigeeinheit 3% aktiviert. Die Plusanzeigeeinheit
kann ebenfalls eine Signallampe oder eine ähnliche Anzeigeeinrichtung aufweisen.
Wenn der Einertaktgenerator 192 (Fig.7) den Zehnertaklgenerator 194 zum dreißigsten Taklimpuls
fortschaltet, erscheint am Ausgang ZA der Speicherschaltung 200 mit Torschaltung eine logische »0«,
welche einen Wechsel des Ausgangssignals der Torschaltung 362 auf der Leitung 364 von »0« nach »1«
zur Folge hat. Diese »1« für die Steuerleitungen 130a bis e der optischen Anzeigespeichereinheiten 118,ä bis e
(F i g. 3) verhindert, das Passieren von weiteren Ausgangsanzeigen von den Komplementkreis«:n 112 zu
der optischen Anzeigeeinheit 134, und die den optischen Anzeigeeinheiten zuvor zugeführten Anzeigen werden
in diesen blockiert.
Bei der Nicht-Nullstelloperation arbeitet die elektronische Meßvorrichtung 10 vom dreißigsten bis zum
vierzigsten Taktimpuls in der gleichen Weise, wie sie vorstehend im Zusammenhang mit der Nullstelloperation
beschrieben wurde.
Automatische Nullstellung
Die automatische Nullstelleinheit 36 ist dazu bestimmt,
zusammen mit dem Toleranzprüfer 30 während der Nicht-Nullstelloperation der elektronischen MeB-vorrichtung
10 einen Nullstellzyklus einzuleiten, wenn die Inhalte der Zähler 94 am Ende des neunzehnten
Taktinipulses bezüglich der Null innerhalb vorgegebener, positiver oder negativer Toleranzen liegen.
Es wird beispielsweise angenommen, daß zunächst die Zahl 92499 in dem Speicher 120 gespeichert ist und
in den Zähler 94 übertragen wird, und daß am Ende des neunzehnten Impulses während der Nictit-Nullstelloperation
die Zähler 94 die Zahl 99960 registriert haben. Da bezüglich der höchsten Stelle der in den Zählern
registrierten Zahl kein Nulldurchgang von 9 nach 0 stattgefunden hat, liefern die Komplemenlkreise eine
Komplementzahl 00039, welche beim zwanzigsten Taktimpuls mit Hilfe des Rundungsprüfers 26 auf 0009
aufgerundet wird.
Aus den Fig. 3, 4, 10 und 11 wird deutlich, daß der
Toleranzprüfer 30 mit den Ausgangsleitungen 122 an den der Komplementkreise 112a bis d verbunden ist.
Wie aus den Fig.4 und 11 deutlich wird, besteht der
Toleranzprüfer 30 aus mehreren einzelnen ln\ertern 406, welche Inverterabschnitte 408, 410 und 412 bilden.
Jeder einzelne lnverterabschnitt besitzt eine einzige Ausgangsleitung, die mit den Ausgangsleitungen sämtlicher
Inverter dieses Inverterabschnitts verbunden ist, und diese Ausgangslcitungcn sind mit 4Ϊ4, 416 und 418
bezeichnet. Die Eingänge für jeden Inverterabschnitt werden durch einzelne Eingangsleitungen für jeden der
Inverter 406 gebildet, und somit haben die Inverterabschnitte jeweils mehrere Eingänge.
Die Eingangssignale für die Inverterabschnitte 408 und 410 werden von den Ausgangsleitungen 122a, b und
c erhalten. Jede dieser Ausgangsleitungen umfaßt eine Gruppe von vier Leitungen A', B', C"und D', wie dies
Fig.4 zeigt. Die Eingänge des Inverterabschnitts 408
werden durch die Ausgangsleitungen 122a (A'bis D') und 1226 (A 'und BV gebildet, während die Eingänge des
Inverterabschnitts 410 durch die Ausgangsleitungen 122t (C und D') und 122c (A' bis D') gebildet werden.
Die Eingangssignale für den lnverterabschnitt 412 stammen aus einer Reihe von Quellen, wobei zwei der
Eingangsleitungen durch die Leitungen C und D' der Ausgangsleitungen 122c/ gebildet werden. Eine dritte
Eingangsleitung 420 dieses Inverterabschnitts ist mit dem Anschluß ZB der Speicherschaltung 198 ohne
Torschaltung (Fig. 7) verbunden, während eine vierte Eingangsleitung 422 mit der Ausgangsleitung 172 der
Torschaltung 170 (Fig.5) verbunden ist. Die übrigen Eingangsleitungen 424 und 426 sind mit einer »Sammel«-
Leitung (»common« line) verbunden.
Da die drei linken Ziffern an den Ausgängen der Komplementkreise 112a, b und c(Fig. 3) sämtlich »0«
sind, sind auch die Ausgangssignale auf den Ausgangsleitungen 112a, b und c alle »0«, und somit wird die »0«
als Eingangssignal den Eingängen sämtlicher Inverter 406 der Inverterabschnitte 408 und 410 zugeführt. Auf
den Ausgangsleitungen 414 und 416 für diese Inverterabschnitte erscheint somit eine logische »1« als
Ausgangssignal.
Beim zwanzigsten Taktimpuls steht während der Nicht-Nullstelloperation auf der Eingangsleitung 422
eine »0« als Eingangssignal von der Ausgangsleitung 172 der Torschaltung 170, während auf der Eingangsleitung
420 vom Ausgang ZB der Speicherschaltung 198 ohne Torschaltung eine logische »0« vorliegt
Da die Ziffer am Ausgang des Komplementkreises 1126 eine binäre »3« ist, liefern die Eingangsleitungen C
und D' bzw. die Ausgangsleitungen 122c/ ebenfalls eine »0« als Eingangssignal für den Inverterabschnitt 412.
Somit ist das Ausgangssignal dieses Inverterabschnitts auf der Ausgangsleitung 418 eine logische »1«.
Betrachtet man nunmehr Fig. 10, so stellt man fest daß die Ausgangsleitungen 414, 416 und 418 des
Toleranzprüfers 30 mit den Eingängen einer Torschaltung 428 verbunden sind. Da die Signale auf diesen
Ausgangsleitungen sämtlich »1« sind, ist das Ausgangssignal der Torschaltung auf einer Leitung 430 eine »0«,
und diese »0« wird einem Eingang 432a einer Torschaltung 434 zugeführt Die Torschaltung 434
liefert eine »1« als Ausgangssignal auf einer Ausgangsleitung 436, die mit einem Eingang 438a einer
Torschaltung 440 verbunden ist. Eine zweite Eingangsleitung 4386 empfängt eine logische »1« als Eingangssignal
von der Leitung 340, und das Ausgangssignal der ■> Torschaltung 440 auf einer Leitung 442 ist eine »0«. Die
Ausgangsleitung 442 ist mit einem Eingang 4326 der Torschaltung 434 verbunden, und somit ist das
Ausgangssignal der Torschaltung 434 auf »I« verriegelt, während das Ausgangssignal der Torschaltung 440 auf i<
> »0« verriegelt ist.
Während der Taktimpulse 10 bis 19 liefert eine Eingangsleitung 444 eine logische »0« als Eingangssignal
an einen Eingang 4466 einer Torschaltung 448, und zwar von den Ausgang 188 des Steuer-Flip-Flops 16. is
Ferner liefert eine Eingangsleitung 450 eine »0« als
Eingangssignal an einen Eingang 452a einer Torschaltung 456, und zwar von der Leitung 282 der
Torschaltung 280 (F i g. 7). Daher liegt die Ausgangsleitung
458 der Torschaltung 456 auf »1«, und dieses Ausgangssignal wird einem Eingang 460a einer
Torschaltung 462 zugeführt. Eine Ausgangsleitung 464 der Torschaltung 462 ist sowohl mit einem Eingang 446a
der Torschaltung 448 als auch mit dem Eingang 4526 der
Torschaltung 456 verbunden. Somit ist das Ausgangssignal der Torschaltung 456 während der Taktimpulse 10
bis 19 eine logische »1«.
Die »0« als Ausgangssignal auf der Leitung 442 der Torschaltung 440 wird einem Eingang 4606 der
Torschaltung 462 zugeführt, und dieses Eingangssignal in Form einer logischen »0« hebt die zuvor bestehende
Verriegelung, bei welcher auf der Ausgangsleitung 464 eine »1« und auf der Ausgangsleitung 458 eine »0«
geliefert wurde, auf, und zwar nach dem Taktimpuls 19. Somit wird nunmehr das Ausgangssignal der Torschal- .is
tung 448 auf einer Leitung 466 eine »0«. Die Leitung 466 ist mit dem Eingang 168a der Torschaltung 170 in der
Halteschaltung 38 verbunden (F i g. 5), und diese arbeitet nunmehr in der gleichen Weise, wie sie dies bei
Schließen des von Hand betätigbaren Nullstellschalters 42 tun würde. Auf Grund des »0«-Signals auf der
Leitung 466 erfolgt automatisch eine normale Nullstelloperation.
Die Nullstellung des Zählers 94t/ wird von dem
Rundungsprüfer veranlaßt, wenn zwischen den Taktimpulsen 10 und 20 kein Übergang in der höchsten Stelle
eintritt. Wenn jedoch ein solcher Obergang eintritt, erfolgt die Zählernullstellung über eine Rückstelltorschaltung468(Fig.
10). Die »1« als Ausgangssignal der Torschaltung 434 wird einem Eingang 470a der
Torschaltung 468 zugeführt, während ein Eingang 4706 der Rückstelltorschaltung eine »1« von dem Flip-Flop
28 erhält. Wenn an beiden Eingängen die logische »1« anliegt, liefert die Rückstelltorschaltung eine »0« als
Ausgangssigna] auf einer Leitung 472, die mit einem 5s
Rückstellanschluß des Zählers 94t/(Fig.3) verbunden
ist Wenn von dem Flip-Flop zur Nulldurchgangsprüfung kein Obergang an der höchsten Stelle festgestellt
wird, wird ein »0«-Signa! an den Eingang 4706 geliefert,
um die Rückstelltorschaltung unwirksam zu machen.
Die Arbeitsweise der automatischen Nullstelleinheit kann verändert werden, indem man die Anzahl der Bits
ändert, die am Ausgang des Komplementkreises 112c/
geprüft wird. Es liegt auf der Hand, daß während der
Nicht-Nullstelloperation diese automatische Nullstelloperation nur eintritt, wenn die Ausgänge der
Komplementkreise 112a, 6 und c sämtlich Null sind.
die Einleitung einer automatischen Nullstelloperation wurde als eine einheitliche Operation beschrieben, die
sich ergibt, wenn sie Inhalte der Zähler 94 am Ende des neunzehnten Taktimpulses innerhalb einer gewissen
Bandbreite bzw. eines »Fensters« liegen. Tatsächlich ist es für die Funktion der automatischen Nullstelleinheit
jedoch nicht erforderlich, daß auch automatisch eine Nullstelloperation eingeleitet wird, und eine automatische
Nullstellung könnte wegfallen, während dennoch automatisch eine Nullstelloperation erreicht werden
könnte. Ferner ist es für die automatische Nullstellung und die automatische Nullstelloperation nicht erforderlich,
daß diese in Abhängigkeit von einer Zähleranzeige innerhalb des gleichen Bandes oder »Fensters«
eingeleitet wird; es ist vielmehr auch möglich, jede dieser Operationen in Abhängigkeit von einer jeder
dieser Operationen zugeordneten, besonderen Bandbreite eintreten zu lassen. Um diese Trennung der
automatischen Nullstellung und der Nullstellfunktion zu illustrieren, zeigt das Diagramm gemäß Fig. 12 einen
übertriebenen Unterschied zwischen den Bändern oder Fenstern, welche die automatische Nullstellung bzw. die
automatische Nullstelloperation steuern.
In Fig. 12 wird die automatische Nullstellung des
Zählers 94t/ in genau der gleichen Weise erreicht, wie dies vorstehend im Zusammenhang mit den Fig. 10 und
11 beschrieben wurde, mit der Ausnahme, daß die automatische Nullstelleinheit 36a kein Ausgangssignal
auf der Leitung 466 zu der Halteschaltung 38 liefert. Somit führt die automatische Nullstelleinheit 36a nur die
automatische Nullstellung des Zählers 94t/ durch und leitet nicht eine automatische Nullstelloperation der
elektronischen Meßvorrichtung 10 ein.
Ein Toleranzprüfer 306 tastet einen völlig verschiedenen, numerischer: Erreich am Ausgang des Komplementkreises
112c ab und bewirkt in der vorstehend beschriebenen Weise eine Steuerung einer zweiten,
automatischen Nullstelleinheit 366. Diese automatische Nullsteileinheit 366 enthält keinen Ausgang 472 zur
Zählernullstellung, sondern nur den Ausgang 466, über welchen ein Aktivierungssignal an den Haltekreis 38
geliefert wird, wenn der Toleranzprüfer 306 eine Zahl innerhalb eines zweiten Bandes oder Fensters feststellt.
Offensichtlich könnte der Toleranzprüfer 306 so gestaltet sein, daß er auf einen zweiten Bereich von
Ziffern am Ausgang des Komplementkreises 112c/ ansprechen würde, und es wäre eine einfache Sache, die
logische Schaltung des Toleranzprüfers 30 und der automatischen Nullstelleinheit 36a so zu ändern, daß nur
eine dieser beiden Einheiten verwendet werden könnte, um die automatische Nullstellung bzw. die automatische
Nullstellfunktion in Abhängigkeit von zwei numerischen Bereichen, am Ausgang eines einzigen Komplementkreises
dui chzuführen.
Die einzelnen Operationen der elektronischen Meßvorrichtung 10 werden in ihren Einzelheiten aus der
vorstehenden Beschreibung der einzelnen Bestandteile des Systems ohne \v~eiteres klar. Im Ergebnis kann
jedoch die Meßvorrichtung von Hand durch eine Nullstelloperation programmiert werden, um in die
Registrier- und Anzeigeeinrichtung eine Binärzahl, die in der Tarasteuereinheit 32 eingestellt wurde, allein oder
in Kombination mit einem Wert, der von der als Analog-Digital-Wandler arbeitenden Meßeinheit 22
geliefert wurde, einzugeben. Im Verlauf einer nachfolgenden Nicht-Nullstelloperation kann das Komplement
27
des in der Registrier-und Anzeigeeinrichtung erzeugten Meßvorrichtung 10 mathematisch arbeitet, um diese
Wertes während der Nullstelloperation wieder in die Operationen durchzuführen, wird ohne weiteres aus
Zähler der Registrier-und Anzeigeeinrichtung eingege- einer Durchsicht der folgenden Operationstabellen
ben werden und dort mit einem Wert kombiniert deutlich, die zum Zwecke der Beschreibung sich mit
werden, der während der Nicht-Nullstelloperation 5 Werten befassen, die während einer Wiegeoperation
erhalten wird. erhalten werden. Die Art und Weise, in der die elektronische
Nullstelloperation (vorausgesetzt, daß der Taraschalter auf 045,0 eingestellt ist)
Tiiktimpiilsc Operation
lühlcr | Komplemeni- kreis-Ausgang |
Anzeige |
04500 | 95499 | —,— |
07500 | 92499 |
00—09 Taraeingabe in Zähler
10-19 10 Sägezähne (bei 300 Zählimpulsen pro Sägezahn) = 3000
Zählimpulse (bei Nullstelloperation am Ende des 19. Taktimpulses Komplementbildung)
20—29 Ausgang von Komplementkreis an Speicher 07500 92499 —,—
30-39 Rückstellung der Halteschaltung 38
System in Ruhestand zurückgekehrt
1. Nicht-Nullstelloperation im Anschluß an obige Nullstelloperation (vorausgesetzt 38,00 Pfund
werden auf die Wiegeplattform gestellt).
00—09 Speichertorschaltung offen. Komplemente werden in die 92499 07500 — ,—
Zähler eingegeben
10-19 10 Sägezähne (wieder 300 Zählimpulse pro Sägezahn plus -99299 00700 -,-
10-19 10 Sägezähne (wieder 300 Zählimpulse pro Sägezahn plus -99299 00700 -,-
380 Zählimpulse pro Sägezahn wegen Gewicht auf Wiegeplattform ergibt zusammen 6800 Zählimpulse. Am Ende des
19. Taktimpulses » —« bedeutet: kein Übergang an der wichtigsten Stelle.
Komplementkreis bildet das Komplement, und der Minusindikator
396 kann eingeschaltet werden.
20—29 Rundungsbedingung ist erfüllt durch zweite Null von rechts. -99299 00700 *007,00
Kein Extra-Sägezahn erforderlich. Der Minusindikator 396 wird eingeschaltet.
Optische Anzeigespeichertorschaltung ist offen.
Binärzahl wird in Dezimalzahl umgewandelt und an optische Anzeige gegeben.
30-39 Kein Wechsel in Halteschaltung 38
System kehrt in Ruhestand zurück.
2. Nicht-Nullstelloperation folgt (vorausgesetzt, daß 74,4 Pfund insgesamt auf die Wiegeplattform gegeben
werden).
00-09 Speichertorschaltung offen 92499 07500 *007,00
Komplement am Speicher wird in Zähler eingegeben 10—19 10 Sägezähne (pro Sägezahn 300 Zählimpulse plus 744 Zähl-+ 02939 02939 *007,00
impulse pro Sägezahn) Summe = 10 440 » + « zeigt den Nulldurchgang an
Komplementkreis liest Zählerinhalt
Rundungsbedingung nicht erfüllt (3 φ 0 oder 5)
Speicherschaltung 200 mit Torschaltung blockiert, Oszillator +02950 02950 *007,00
18 läuft, Meßeinheit 22 erzeugt Zählimpulse, bis 3 auf 0 oder 5
angehoben ist (im vorliegenden Fall 5).
Speicherschaltung 200 wird frei und geht in die dem Taktimpuls
20 entsprechende Stellung
Es wurden 11 Zählimpulse benötigt.
20—29 Minusindikator 396 ausgeschaltet +02950 02950 029,50
Optische Anzeigespeichertorschaltung offen.
Binärzahl wird in Dezimalzahl umgewandelt und an optische
Anzeige gegeben.
30-39 Kein Wechsel
30-39 Kein Wechsel
System kehrt in Ruhezustand zurück.
29 30
Forlsct/unc
Taktimpuise Operation Zähler Komplement- Anzeige
kreis-Ausgang
3. Nicht-Nullstelloperation folgt (vorausgesetzt, daß insgesamt 45.20 Pfund auf Wiegeplattform sind).
00—09 Zählerkomplementspeichertorschaltung offen.
Komplement wird in Zähler eingegeben 92499 07500 029,50
10-19 10 Sägezähne (pro Sägezahn 300 Zählimpulse plus 452 Zähl- +00019 00019 029,50
impulse pro Sägezahn) ergibt insgesamt 7520 Zählimpulse
» + « zeigt dynamischen Übergang an
Komplementkreis liest Zählerinhalt
Komplementkreis liest Zählerinhalt
20 Toleranzprüfer arbeitet (0001 weniger als 0004) zweite Ziffer+ 00009 00009 029,50
von rechts wird zu »0« gemacht
Rundungsbedingung erfüllt
Rundungsbedingung erfüllt
2(1—29 Optische Anzeigespeichertorschaltung offen +00009 00009 000,09
Binärzahl wird in Dezimalzahl umgewandelt und der optischen
Anzeige zugeführt
30-39 Kein Wechsel
30-39 Kein Wechsel
40 System in Ruhezustand zurückgekehrt.
4. Nicht-Nullstelloperation folgt (vorausgesetzt, daß insgesamt 44,75 Pfund auf der Wiegeplattform
sind).
00-09 Speicher offen, Komplement wird in Zähler eingegeben 92499 07500 000,09
10—19 10 Sägezähne (pro Sägezahn 300 Zählimpulse plus 447.J Zähl--99974 00025 000,09
impulse pro Sägezahn) ergibt insgesamt 7475 Zählimpulse »—« zeigt das Fehlen des dynamischen Obergangs an.
Komplementkreis liest Komplement, und bei Taktimpuls 20 kann fviinusindikator angeschaltet werden.
20 Nullprüfung arbeitet (0002 weniger als 0004) -99990 00009 000,09
- verlangt Abrunden auf 0 der zweiten Ziffer von rechts) Sägezahn startet
16 Zählimpulse erforderlich
16 Zählimpulse erforderlich
Nach Abrundung kommt Speicherschaltung 200 in den dem Taktimpuls 20 entsprechenden Zustand
20-29 Minusindikator wird eingeschaltet, optische Anzeigespeicher -99990 00009 000.09
torschaltung offen, Binärzahl wird in Dezimalzahl umgesetzt
und an optische Anzeige gegeben.
30-39 Kein Wechsel
30-39 Kein Wechsel
40 System ist in Ruhezustand zurückgekehrt.
., , . „ . . , . .... js die zuvor im Zusammenhang mit der elektronischer
Abgewandelte Reg.stner- und Anzeigee.nnchtung Meßvorrichtung 10 beschrieben wurden, sind diese
Für viele Anwendungsfälle kann es wünschenswert identischen Baugruppen bzw. Bauelemente in Fig. 12
sein, daß die Registrier- und Anzeigeeinrichtung 24 so zur Vereinfachung der Beschreibung mit den gleicher
abgewandelt wird, daß die Zähler, die den Zählerstand Bezugszeichen versehen.
in die Speicher liefern, von den Zählern getrennt so Die wesentlichen Veränderungen der elektronischer
werden, welche den Komplementkreis und die optische Meßvorrichtung 510 liegen in der Registrier- unc
Anzeigeeinheit steuern. Ein derart abgewandeltes Anzeigeeinrichtung 512 vor. Diese enthält eine Anzah
System kann mit Vorteil verwendet werden, uim den von Abschnitten 514a bis e, die denjenigen dei
Verlust von Meßanzeigen zu verhindern, wenn eine zu Registrier- und Anzeigeeinrichtung 24 in gewissen-
messende Größe versehentlich an den Abtasteingang 55 Sinne ähnlich sind. Die Abschnitte 514a bis e sind jedoch
der als Analog-Digital-Wandler arbeitenden Meßein- jeweils mit zwei Zählern versehen, nämlich mit einerr
heil angelegt wird. Während einer automatischen ersten Zähler 516 und einem zweiten Zähler 518. Beide
Nullstelloperation der elektronischen Meßvorrichtung Zähler 516 und 518 besitzen im wesentlichen der
10 könnte ein solches versehentliches Zuführen einer gleichen Aufbau wie die Zähler 94, und somit werden die
Meßgröße den Verlust der Meßanzeige derselben zur r,o digitalen Impulse auf Eingangsleitungen 520 bzw. 522
Folge haben. von Zählern 5f6e und 518e empfangen. Sowohl die
FMg. 13 zeigt eine leicht abgewandelte, elektronische ersten Zähler als auch die zweiten Zähler der Abschnitte
MeOvorrichtung, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 514 sind Übertragungsleitungen 524 bzw. 526 in Serie
510 bezeichnet ist und die zum Betrieb eines verbunden, welche sich vom Ausgang jedes Zählers zum
modifizierten Zähl- und Anzeigesystems 512 geeignet (.^ Eingang des nachfolgenden Zählers erstrecken.
ist. Da die Mehrzahl der Baugruppen, welche die Die binären Ausgangssignale der ersten Zähler 516
elektronische Meßvorrichtung 510 bilden, in ihrem auf Ausgangsleitungen A, B. C und D dienen ah
Apt ι -ι Dnifiiiki 1 .' „ ■*-,"* J 'Λ t' 1 ' · Γ' rt ι-» ' I f" \y 1 «1 ' C^O Λ
Zweck darin besteht, das Komplement des Zählerausgangssignals (9 minus Zählerinhalt) in die Speicher 120
einzugeben.
Betrachtet man Fig. 14, so erkennt man, daß jeder Komplementkreis 528 eine Anzahl von Exklusiv-ODER-Schaltungen
530 umfaßt, die so geschaltet sind.
daß sie die binären Ausgangssignale von den Ausgängen
A. B. C und D des Zählers 516 empfangen. Die Kombination des Zählers 516, des Komplementkreises
und des zugeordneten Speichers arbeitet gemäß folgender Wahrheitstabelle:
Dec*) | A | B | C | D | IA | IB | IC | ID | ZA | ZB | ZC | ZD | Aus |
gang | |||||||||||||
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 9 |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 8 |
2 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 7 |
3 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 6 |
4 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 5 |
5 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 4 |
6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 3 |
7 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 2 |
8 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
9 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
*) Dec. = Dezimalzahl.
Nach Empfang eines Setzimpulses auf den Eingangsleitungen 136a bis e lassen die Speichereinheiten 120 die
darin gespeicherten, binären Daten zu den Eingängen der zweiten Zähler 518 passieren, deren Ausgänge A, B,
C und D die Eingänge der Komplementkreise 112 bilden.
Der Betrieb der elektronischen Meßvorrichtung 510
entspricht weitgehend demjenigen der elektronischen Meßvorrichtung 10. Bei der Nullstelloperation während
der Taktimpulse 0 bis 9 blockiert also das Steuer-Flip-Flop 16 der elektronischen Meßvorrichtung 510 den
Impulsformer 12, liefert Steuersignale an die Taktsteuerung
20 und triggert den Oszillator 18 in der zuvor beschriebenen Weise. Die Rückstellung für den
Einertaktgenerator 192 und den Zehnertaktgenerator 194 wird aufgehoben, und die logische »0« am Ausgang
216 der Torschaltung 214 dient der Abtastung der Zähler 516 und 518. Der Torschaltungsausgang 216 wird
mit Abtastleitungen 532 der Zähler 516 und mit Abtastleitungen 534 der zweiten Zähler 518 verbunden.
Bei Auftreten des Abtastsignals werden die Ausgangssignale der Speicher 120 (a bis e) in die zweiten Zähler
518 (a bis e) eingegeben, und die Ausgangssignale der Taraeingabe 32 werden in die ersten Zähler 516 (a bis e)
eingegeben.
Wenn der Taktimpulszähler von Taktimpuls 9 zu Taktimpuls 10 wechselt, wird der Oszillator 18
veranlaßt, die Zählimpulsgeschwindigkeit herabzusetzen und die Meßeinheit 22 in Betrieb zu setzen. Bei
Auftreten des zehnten Taktimpulses gestattet die Torschaltung 88 dem Rampensteuer-Flip-Flop 84 den
Empfang von Taktimpulsen von dem Oszillator 18. In Abhängigkeit von jedem Taktimpuls ändert das
Rampensteuer-Flip-Flop seinen Zustand und veranlaßt den Rampensleuerschaltkreis 86, dem Sägezahngenerator
68 die Einleitung eines Meß-Sägezahnimpulses zu gestatten. *Von dem Oszillator 74 werden digitale
Impulse durch die Zähl-Ausgangstorschaltung 72 geleitet, und wenn der /weite Detektor 80 seinen
Zustand ändert, ist eine Messung beendet. Das Rampensteuer-Flip-Flop 84 ändert dann erneut seinen
Zustand, sperrt die Ausgangstorschaltung 72 und liefert ein Stopsignal an den Rampensteuerschaltcr 86.
Anschließend wird die l-lrzcugung eines neuen Sägezahns
durch das RaHIPCIiSiCUtT-F7IiP-I-IOn eingeleitet.
wenn dieses durch einen weiteren Impuls von dem
:s Oszillator 18 erhält.
Die elektronische Meßvorrichtung 510 unterscheidet sich von der elektronischen Meßvorrichtung 10
dadurch, daß die digitalen Ausgangsimpulse von dem stabilen Oszillator 74, die von der Ausgangslorschaltung
lü durchgelassen werden, direkt dem Eingang 522 der
zweiten Zähler 518 und einem Eingang 536a einer inverlierenden Torschaltung 538 zugeführt werden. Ein
zweiter Eingang 5360 der invertierenden Torschaltung ist mit dem Ausgang ZBder Speicherschaltung 198 ohne
Torschaltung verbunden. Somit läßt die invertierende Torschaltung wahrend der Taktimpulse 10 bis S9 die
Impulse zum Eingang 520 der ersten Zähler 516 passieren. Diese Impulse werden gegenüber den
Impulsen gleicher Frequenz, die dem Eingang 520 der zweiten Zähler 518 zugeführt werden, invertiert.
Am Ende des neunzehnten Taktimpulses während der Nullstelloperation wird die Meßeinheit abgeschaltet
und der Oszillator 18 veranlaßt, erneut Taktimpulse mit der höheren Frequenz der Taktimpulse 0 bis 9 zu liefern.
4s Zwischen den Taktimpulsen 20 und 29 arbeitet die Torschaltung 302 unter der Steuerung durch die
Speicherschaltung 300 mit Torschaltung und liefert eine »0« als Ausgangssignal auf der Leitung 304, die mit den
Eingängen 136a bis e der Speicher 120 verbunden ist.
Dies hat zur Folge, daß die Speicher aufgetastet werden, so daß die Ausgangssignale von den ersten Zählern 516
bzw. den Komplementkreisen 528 in die Speicher eingegeben werden. Die Speicher enthalten nun das
Komplement der Zahl, die in den ersten Zählern 516
ss registriert ist.
Die übrigen Arbeitszyklen der elektronischen Meßvorrichtung 510 bis zum Taktimpuls 40 und zum Ende
des Nullstellzyklus sind mit denjenigen identisch, die zuvor im Zusammenhang mit der elektronischen
ho Meßvorrichtung 10 beschrieben wurden.
Während einer anschließenden Nicht-Nullstelloperation arbeitet die elektronische Meßvorrichtung 510
erneut im wesentlichen in der gleichen Weise, wie dies bei der elektronischen Meßvorrichtung 10 der Fall war.
ds Zwischen den Taktimpulsen 0 und 9 werden jedoch,
wenn ein Abtastsignal auf der Ausgangsleitung 216 der Torschaltung 214 auftritt, die Inhalte der Speicher 120 in
die damit verbundenen /weiten Zähler 518 eingetastet.
Beim Auftreten des zehnten Taktimpulses verringert der Oszülator 18 die Frequenz der Taktimpulse, und
Impulse von der Meßeinheit 22 werden in den Zählern 516 und 518 registriert Jeder Übergang an der höchsten
Stelle des zweiten Zählers 518a wird in gleicher Weise festgestellt, wie dies für den Wechsel in der höchsten
Stelle des Zählers 94a in F i g. 3 der Fall war. Zur Feststellung des Überganges ist die dynamische
Nulldurchgangsleitung 114 zwischen die Ausgangsleitung D bzw. 534a des Zählers 518a und das dynamische
Flip-Flop 28 zur Nulldurchgangsprüfung geschaltet. Das Flip-Flop 28 wird also nicht gekippt, wenn zwischen den
Taktimpulsen 10 und 20 kein Übergang in der höchsten Stelle des Zählers 518a stattfindet, und vom Ausgang
322 (F i g. 10) wird eine logische »0« als Ausgangssignal an die Steuereingänge 124a bis eder Komplementkreise
112a bis e gegeben. Wie vorstehend beschrieben, liefern diese daher ein Ausgangssignal, welches das Komplement
der Binärzahl in dem damit verbundenen zweiten Zähler ist. Sollte jedoch zwischen den Taktimpulsen 10
und 20 ein Übergang in der höchsten Stelle eintreten, ändert das Flip-Flop 28 seinen Zustand und liefert eine
»1« an die Steuereingänge der Komplemenikreise. Dies hat zur Folge, daß die Komplementkreise die binäre
Anzeige direkt aus den zweiten Zählern 518 übertragen.
Bei der Nullstelloperation arbeitet auch der Rundungsprüfer 26 in der elektronischen Meßvorrichtung
510. Das Eingangssignal für den Rundungsprüfer wird über die Leitungen 122c/am Ausgang des Komplementkreises
112c/ in Fig. 12 erhalten, und die von dem Rundungsprüfer abgetastete Zahl ist die zweite Zahl
von rechts in der binärcodierten Dezimalzahl, die von den Komplementkreisen geliefert wird. Wenn eine
Rundungsziffer von dem Rundungsprüfer festgestellt wird, wird ein »0«-Signal an den Auftasteingang der
Speicherschaltung 200 mit Torschaltung (Fig. 7) geliefert, und diese arbeitet somit in üblicher Weise, wenn
der Einertaktgenerator 192 den Zehnertaktgenerator 104 zum Taktimpuls 20 weiterschaltet. Wenn andererseits
der Rundungsprüfer 26 eine Ziffer feststellen sollte, die keine runde Zahl bzw. Rundungsziffer ist (0 oder 5),
dann wird dem Auftasteingang der Speicherschaltung 200 mit Torschaltung eine »1« zugeführt. Der Oszillator
18 erzeugt somit erneut einen Impuls und die Torschaltung 88 wird nicht gesperrt. Das Rampensteuer-Flip-Flop
wird folglich einen weiteren Steuerimpuls empfangen, und es wird ein neuer Sägezahnimpuls
eingeleitet, nachdem der Taktimpuls 20 von dem Zehnertaktgenerator 194 registriert worden ist. Die
Meßeinheit 22 wird den zweiten Zählern 518 nach dem Taktimpuls 20 Impulse zuführen, bis der Ausgang des
Komplementkreises 112c/ während der Erzeugung dieser zusätzlichen Impulse eine gewünschte Ziffer
erreicht. Zu diesem Zeitpunkt veranlaßt der Rundungsprüfer, daß eine logische »0« an den Auftasteingang der
Speicherschaltung 200 mit Torschaltung gegeben wird, und die Sägezahnerzeugung wird beendet.
Es versteht sich, daß während der Aufrundungsoperation durch den Rundungsp.üfer keine Impulse von der
Meßeinheit zu den ersten Zählern 516 gelangen. Dies ergibt sich aus der Funktion cer Torschaltung 538, deren
einer Eingang 5366 mit dem Ausgang ZB der Speicherschaltung 198 ohne Torschaltung verbunden
ist. Nach Auftreten des zwanzigsten Taktimpulses wird
die Speicherschaltung ohne Torschaltung von dem Rundungsprüfer nicht gehindert, in den dem Taktimpuls
20 entsprechenden Betriebszustand überzugehen, und ihr Alisgangssignal am Ausgang ZB wechselt von einer
»1« zu einer »0«. Das »0«-Signa! am Eingang 536 der Torschaltung 538 schließt diese Torschaltung und
verhindert, daß digitale Impulse die Zähler 516 erreichen.
s Die automatische Nullstelleinheit 36 arbeitet mit dem
Toleranzprüfer 30 zusammen und leitet während eine? Nicht-Nullstelloperation der elektronischen Me3vorrichtung
510 einen Nuilstellzyklus ein, und zwar in einer Weise, die sich etwas von der automatischen Nullstelloperation,
wie sie vorstehend im Zusammenhang mit der elektronischen Meßvorrichtung 10 beschrieben
wurde, unterscheidet Die Inverterabschnitte 408, 410 und 412 des Toleranzprüfers (Fig. 11) empfangen
Eingangssignale von den Leitungen 122a, b, cund c/'in
if, Fig. 13, die Ausgangsleitungen 414, 416 und 418 der
Inverterabschnitte sind jedoch mit Eingängen 54Oa1 b
und c einer Torschaltung 542 und mit den Eingängen 544a, b und c einer Rückstelltorschaltung 546 verbunden.
Die Torschaltung 542 und die Rückstelltorschal-
>o tung 546 bilden eine abgewandelte, automatische
Nullstelleinheit 36 (F ig. 15).
Die Rückstelltorschaltung 546 arbeitet in einer Weise, wie sie vorstehend im Zusammenhang mit der
Rückstelltorschaltung 468 :n Fig. 10 beschrieben wurde. Die Rückstelltorschaltung besitzt einen Eingang
544c/, der mit dem dynamischen Flip-Flop 28 zur Nulldurchgangsprüfung verbunden ist, und diesem
Eingang der Torschaltung wird eine »1« von dem Flip-Flop zugeführt, wenn zwischen den Taktimpulsen
ίο 10 und 20 ein Übergang in der höchsten Stelle, die in
dem Zähler 518a aufgezeichnet ist, stattgefunden hat. Mit einer »1« an den Torschaltungseingängen 544a bis c
liefert die Rückstelltorschaltung ein »0«-Signal auf der Leitung 472, die mit dem Rückstelleingang für den
Zähler 518t/ verbunden ist, und dieser Zähler wird auf
Null zurückgestellt.
Bei Fehlen eines Übergangs an der höchsten Stelle des Zählers 518a liefert das dynamische Flip-Flop eine
»0« als Eingangssignal an den Eingang 544c/ der
(o Rückstellschaltung. Diese Rückstelltorschaltung wird
dadurch daran gehindert, den Zähler 518c/zurückzustellen,
und dieser Zähler wird über den Rundungsprüfer 26 zurückgestellt.
Das Vorliegen einer »1« auf den Ausgangsleitungen
4S 414,416 und 418 der Inverterabschnitte 408,410 und 412
des Toleranzprüfers hat zur Folge, daß eine logische »0« auf einer Ausgangsleitung 548 der Torschaltung 542
erscheint. Diese Ausgangsleitung ist mit den Eingängen 136a bis e der Speicher 120 verbunden, und die »0« auf
diesen Leitungen befähigt die Speicher, die Ausgangssignale von dem Komplementkreis 528 aufzuzeichnen.
Zum Zwecke der Erläuterung soll angenommen werden, daß am Ende des neunzehnten Zählimpulses die
Zahl 92499 in den Zählerspeichern 120 gespeichert ist, daß die zweiten Zähler die Zahl 99986 registrieren und
daß die ersten Zähler die Zahl 07487 registrieren. Zwischen den Taktinipulsen 10 und 20 hat also kein
Übergang an der höchsten Stelle des Zählers 518a stattgefunden, so daß die Komplementkreise ein
ho Komplement-Ausgangssignal von 00013 liefern. Die
Rückstelltorschaltung 546 wird durch das dynamische Flip-Flop 28 zur Nulldurchgangsprüfung daran gehindert,
den Zähler 518c/ zurückzustellen, so daß der Rundungsprüfer 26 nach 'lern Taktimpuls 20 tätig wird,
(>ς um die von den zweiten Zählern registrierte Zahl auf
99990 aufzurunden. Das Komplement am Ausgang der Komplementkreise wird damit 00009.
Bei Taktimpuls 20 sind die abgetasteten Ziffern auf
den Leitungen 122a bis c/0001, so daß die Eingangssignale
von den Leitungen 122a. b. c und d' zu den Inverterabschnitten 408, 410 und 412 des Toleranzprüfers
(Fig. 11) »0« sind. Die Ausgangssignale der Inverterabschnitte sind alle »1«, was zur Folge hat, daß
die Torschaltung 542 ein Setzsignal an die Eingänge 136 der Speicher 120 liefert. Die Zahl 92512 von den
Komplementkreisen 528 wird nunmehr ir die Speicher
eingegeben.
Es soll nunmehr angenommen werden, daß am Ende des neunzehnten Taktimpulses die Zahl 92499 immer
noch in den Speichern 120 gespeichert ist, daß aber in den ersten Zählern 516 die Zahl 07520 registriert ist,
während in den zweiten Zählern 518 die Zahl 00019 registriert ist. Die Torschaltung 542 wird nun veranlassen,
daß die Ausgangssignale der Komplementkreise
(92479) in die Speicher eingegeben werden. Zwischen den Taktimpulsen 10 und 20 ist ein Übergang an der
höchsten Stelle des zweiten Zählers 534a aufgetreten, und die Zahl 00019 erscheint an den Ausgängen der
Komplementkreise 112. Ferner gestattet das dynamische Flip-Flop 28 zur Nulldurchgangsprüfung der
Rückstelltorschaltung 546 die Nullstellung des Zählers 518cf. wodurch das Ausgangssignal der Komplementkreise
auf 00009 geändert wird.
Die mathematischen Operationen, die von der elektronischen Meßvorrichtung 510 durchgeführt werden,
liefern die gleichen Ergebnisse, die mit der elektronischen Meßvorrichtung 10 erhalten wurden, wie
dies aus der folgenden Tabelle deutlich werden wird, die sich mit Werten befaßt, die während einer Wiegeoperation
erhalten wurden.
Nuilstelloperation (vorausgesetzt, daß Taraschalter auf 045,0 eingestellt ist; 30 Pfund unkompensiertes Eigengewicht)
Takt- Operation
impulse
1. Zähl. Kompl.- Speicher 2. Zähl. Kompl.- Anzeige kreis- kreis-
Ausg. Ausg.
00-09
10-19
10-19
20-29
30-39
40
30-39
40
00-09
10-19
10-19
20-29
00-09
10-19
10-19
20-29
30-39
40
40
Setze Tara in 1. Zähler.
Setze Komplement in 2. Zähler 10 Sägezähne mit 300 Zählimpulsen pro Sägezahn wegen Eigengewicht = 3000 Zählimpulse Lies Ausg. von Komplementkreis-Speicher ein Stelle Halteschaltung zurück System in Ruhezustand zurückgekehrt
Setze Komplement in 2. Zähler 10 Sägezähne mit 300 Zählimpulsen pro Sägezahn wegen Eigengewicht = 3000 Zählimpulse Lies Ausg. von Komplementkreis-Speicher ein Stelle Halteschaltung zurück System in Ruhezustand zurückgekehrt
-04500 95499 - - -
07500 92499 - 3000 6999
07500 92499 92499 3000 6999
07500 92499 92499 3000 6999 -
1. Nicht-Nullstelloperation (Taraschalter auf 0000, vorausgesetzt, daß 38,00 Pfund hinzugefügt wurden).
00000 99999 92499 92499 07500 -
Setze Komplement in 2. Zähler 10 Sägezähne mit 300 Zählimpulsen pro Sägezahn
wegen Eigengewicht plus jeweils 380 Zählimpulse wegen Zusatzgewicht also 680 Zählimp. pro Sägezahn
= 6800 Zählimpulse Ende 19. Taktimp. Aufrundungsbedingung erfüllt Kein dynamischer Übergang an höchster Stelle
des 2. Zählers
Minusindikator 3% ist an.
Speichertorschaltung für optische Anzeige offen. Binärzahl in Dezimalzahl umgesetzt an optische an optische Anzeige
System in Ruhezustand zurückgekehrt
Minusindikator 3% ist an.
Speichertorschaltung für optische Anzeige offen. Binärzahl in Dezimalzahl umgesetzt an optische an optische Anzeige
System in Ruhezustand zurückgekehrt
2. Nicht-Nullstelloperation folgt (Taraschalter auf Setze Komplement, in 2. Zähler
10 Sägezähne mit 300 Zählimpulsen pro Sägezahn wegen Eigengewicht 744 Zählimpulse pro
Sägezahn wegen Zusatzgewicht also 1044 Zählimpulse pro Sägezahn = 10 440 Zählimpulse.
Dynamischer übergang an der höchsten Stelle des 2. Zählers
Aufrundung nicht erfüllt 3^0 oder 5
Speicherschaltung 200 mit Torschaltung für Teilsägezahn auf »1« blockiert
Meßeinheit erzeugt Sägezahn bis J uf 0 oder angehoben (hier auf 5)
Speicherschaltung wird frei und geht nach 20. Taktimp. in Normalzustand
Speicherschaltung wird frei und geht nach 20. Taktimp. in Normalzustand
11 Zählimp. erforderlich
Minusindikator aus. Speichertorschaltung für optische Anzeige offen
Kein Wechsel
System in Ruhezustand zurückgekehrt.
06800 93199 92499 99299 00700
06800 93199 92499 99299 00700 -007,00
0000, 74,40 Pfund Zusatzgewicht)
00000 99999 92499 92499 07500 -007,00
10140 89559 9249!) 02939 02939 -007,00
10440 89559 92499 02950 02950 -007,00
I0440 89559 92499 02950 02950
029,50
I 5 KLi
Claims (19)
1. Elektronisches Meßverfahren, bei welchem man im Verlauf eines Meßvorganges zunächst ein erstes
Meßausgangssignal erhält das eine Funktion einer s zu messenden Größe während einer ersten Meßperiode
ist, bei welchem man dann das erste Meßausgangssignal als Bezugswert für nachfolgende
Meßausgangssignale speichert, bei welchem man ferner anschließend ein zweites Meßausgangssignal ι ο
erhält, das eine Funktion einer zu messenden Größe während einer zweiten Meßperiode ist, und bei
welchem man das zweite Meßausgangssignal anschließend mit dem dem ersten Meßausgangssignal
entsprechenden Bezugswert vergleicht, um eine Differenzgröße in Form eines elektrischen Signals
zu erhalten, das der algebraischen Differenz zwischen dem Bezugswert und dem zweiten
Mebausgangssignal entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß man die Differenzgröße <o
anschließend mit vorgegebenen Schwellwerten vergleicht und daß man das zweite Meßausgangssignal
als neuen Bezugswert für nachfolgende Meßausgangssignale speichert, wenn die Differenzgröße innerhalb des durch die vorgegebenen
Schwellwerte bestimmten Bereichs von Signalwerten liegt.
2. Meßverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßausgangssignale zur
Durchführung eines Vergleichs mit dem jeweils gespeicherten Bezugswert periodisch erzeugt werden.
3. Meßverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man mit vorgegebenen
Schwellwerten arbeitet, die entsprechend den durchzuführenden Messungen einstellbar sind.
4. Meßverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßausgangssignale
in digitale Signale umgesetzt werden, so daß man als Differenzgröße ein digitales Signal erhält
und daß die Schwellwerte in digitaler Form vorgegeben werden.
5. Meßverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das erste Meßausgangssignal
in ein erstes, dezimalcodiertes Digitalsignal 4s
umwandelt, daß man anschließend ein dem Komplement des ersten dezimalcodierten Digitalsignals
entsprechendes Komplementsignal erzeugt, daß man das zweite Meßausgangssignal in ein zweites
dezimalcodiertes Digitalsignal umwandelt, daß man die Differenz zwischen dem ersten Digitalsignal und
dem zweiten Digitalsignal bildet, daß man überprüft, ob in dem auf diese Weise erhaltenen digitalen
Differenzsignal an der Stelle mit dem höchsten Stellenwert während der Erzeugung dieses digitalen ss
Differenzsignals ein Zeichenwechsel stattfindet und daß man das digitale Differenzsignal in ein zweites
Komplementsignal umsetzt, das dem Komplement des digitalen Differenzsignals entspricht, wenn kein
derartiger Zeichenwechsel festgestellt wird. ho
6. Meßverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das erste Meßausgangssignal
zur Speicherung als Bezugswert für nachfolgende Meßsignale in ein erstes Komplementsignal
umsetzt, daß man prüft, ob der Wert des zweiten (>s Meßausgangssignals größer oder kleiner als der
Wert des ersten Meßaiisgangssignals ist und daß
man das algebraische Differenzsignal als Bezugswert für eine nachfolgende Messung speichert, wenn
der Wert des algebraischen Differenzsignals nicht innerhalb eines vorgegebenen Bereichs von Signalwerten
liegt und wenn der Wert des zweiten Meßausgangssignals größer ist als derjenige des
ersten Meßausgangssignals, während man dann, wenn der Wert des ersten Meßausgangssignals
größer ist als der Wert des zweiten Meßausgangssignals, als Bezugswert ein Signal speichert, welches
dem Komplement des Wertes des algebraischen Differenzsignals entspricht.
7. Meßverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das algebraische Differenzsignal
zur Erzeugung einer Meßanzeige ausgewertet wird.
8. Elektronische Meßvorrichtung zur Durchführung des Meßverfahrens nach einem der Ansprüche
1 bis 7, mit Meßeinrichtungen, die Meßausgangssignale liefern, welche eine Funktion einer zu
messenden Größe während einer Meßperiode sind, mit einer Registrier- und Anzeigeeinrichtung,
welche die Meßausgangssignale von den Meßeinrichtungen empfängt und welche Zähleinrichtungen
umfaßt, welche die Meßausgangssignale in einen Wert umwandeln, der dem Wert der zu messenden
Größe entspricht, mit Speichereinrichtungen, welche derart geschaltet sind, daß sie einen ersten Wert
von der P.egistrier- und Anzeigeeinrichtung, welcher wählend einer ersten Meßperiode erhalten wurde
und welcher einer ersten gemessenen Größe entspricht, als einen ersten Bezugswert für nachfolgende
Meßausgangssignale speichern, mit Vergleichseinrichtungen, welche derart geschaltet sind,
daß sie den ersten Bezugswert aus den .Speichereinrichtungen mit zweiten Mcßausgangssignalen vergleichen,
die von der Registrier- und Anzeigeeinrichtung mit Hilfe der Zähleinrichtungen registriert sind
und einer zweiten Größe entsprechen, die im Anschluß an die erste Meßperiode während einer
zweiten Meßperiode gemessen wurde, wobei die Vergleichseinrichtungen eine algebraische Differenzgröße
liefern, die der algebraischen Differenz zwischen den ersten und zweiten Wert entspricht,
dadurch gekennzeichnet, daß Steuereinrichtungen (16, 18, 20, 26, 28, 30, 36) vorgesehen sind, welche
eine automatische Nullstelleinrichtung (30, 36) umfassen, welche anspricht, wenn die algebraische
Differenzgröße innerhalb des vorgegebenen Bereichs von Signalwei ten liegt, und die die Registrier-
und Anzeigeeinrichtung veranlaßt, einen während der zweiten Meßperiode gemessenen neuen Bezugswert an die Speichereinrichtungen (120a bis 12Oe,)zu
liefern.
9. Elektronische Meßvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen
eine Taktsteuerung (20) aufweisen, mit deren Hilfe die Meßeinrichtungen (22) und die Registrier-
und Anzeigeeinrichtung (24) zur periodischen Durchführung aufeinanderfolgender Meßzyklen
steuerbar ist.
10. Elektronische Meßvorrichtung nach Anspruch
8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Toleranzprüfer (30) vorgesehen ist, an dem vorgegebene
Schwellwerte zur Durchführung eines Vergleichs zwischen dem Bezugswer? und nachfolgenden
Meßausgangssignalen einstellbar sind.
11. Elektronische Meßvorrichtung nach einem der
Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßeinrichtungen (22) und die Registrier- und Anzeigeeinrichtung (24) als digital arbeitende
Einrichtungen ausgebildet sind.
12. Elektronische Meßvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 11. dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtungen (22) und die Registrier- und
Anzeigeeinrichtung (24) derart ausgebildet sind, daß die Meßausgangssignale in dezimalccdierte Digitalsignale
umsetzbar sind.
13. Elektronische Meßvorrichtung nach Anspruch 12, daduivh gekennzeichnet, daß die Registrier- und
Anzeigeeinrichtung (24) mindestens zwei Zähler (94, 12Ö) aufweist, von denen der eine (94) mit Hilfe der
Steuereinrichtungen (16, 18, 20, 26, 28, 30, 26) unmittelbar mit dem Ausgang der Meßeinrichtungen
(22) verbindbar ist und von denen der zweite (120) über einen Komplementkreis (112) mit dem Ausgang
des ersten (94) und über eine steuerbare Torschaltung (108) mit dem Eingang desselben verbindbar ist,
und daß der Komplementkreis (120) derart steuerbar ist, daß über ihn entweder der Wert des Inhalts
des ersten Zählers (94) oder das Komplement dieses Wertes in den zweiten Zähler (120) übertragbar ist,
und zwar in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Taktsteuerung (20) und von Übergangsfeststelleinrichtunger:
(Nulldurchgangsprüfer 28), mit dessen Hilfe bei der Erzeugung des digitalen Differenzsignals ein Vorzeichenwechsel fest teilbar
ist.
14. Elektronische Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Registrier- und Anzeigeeinrichtung (24) eine, insbesondere optische Anzeigeeinheit (134) aufweist, mit
deren Hilfe das algebraische Differenzsignal anzeigbar ist.
15. Elektronische Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in
Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Toleranzprüfers bei Vorliegen eines Differenzsignals,
welches innerhalb der vorgegebenen Schwellwerte liegt, von der Registrier- und Anzeigeeinrichtung
(24) ein neues Bezugssignal für nachfolgende Meßzyklen speicherbar ist.
16. Elektronische Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Rundungsprüfer (26) vorgesehen ist, der mit der Registrier- und Anzeigeeinrichtung (24) verbunden
ist und mit dessen Hilfe mindestens eine Stelle einer darin in Abhängigkeit von einem Meßausgangssignal
registrierten Zahl abtastbar ist und mit dessen Hilfe die abgetastete Stelle der Zahl, wenn sie einen
anderen, als einen vorgegebenen Wert hat, auf diesen vorgegebenen Wert änderbar ist.
17. Elektronische Meßvorrichtung nach Anspruch
16, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundungsprüfer (26) derart ausgebildet ist, daß mit seiner Hilfe die
Meßeinrichtungen (22) zur Abgabe zusätzlicher Meßausgangsimpulse ansteuerbar sind.
18. Elektronische Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßeinrichtungen (22) von den Steuereinrichtungen (16,18,20,26,28,30,36) derart ansteuerbar sind, daß
sie in Abhängigkeit von Steuerimpulsen, welche eine größere Dauer aufweisen, als ein einzelner Meßvorgang,
in jedem Meßzyklus mehrere Einzelmessungen durchführen, aus deren Mittelwert das Meßausgangssignal
für den jeweiligen Meßzyklus erzeugbar ist.
19. Elektronische Meßverrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der
Einzelmessungen derart einstellbar ist, daß eine der zu messenden Funktion überlagerte Schwingung
durch die Durchführung der Einzelmessungen bei zueinander komplementären Amplitudenwerten der
überlagerten Schwingung kompensierbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712155262 DE2155262C3 (de) | 1971-11-06 | 1971-11-06 | Elektronisches Meßverfahren und Meßvorrichtung zu seiner Durchführung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712155262 DE2155262C3 (de) | 1971-11-06 | 1971-11-06 | Elektronisches Meßverfahren und Meßvorrichtung zu seiner Durchführung |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2155262A1 DE2155262A1 (de) | 1973-05-17 |
DE2155262B2 DE2155262B2 (de) | 1977-09-22 |
DE2155262C3 true DE2155262C3 (de) | 1978-05-18 |
Family
ID=5824424
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712155262 Expired DE2155262C3 (de) | 1971-11-06 | 1971-11-06 | Elektronisches Meßverfahren und Meßvorrichtung zu seiner Durchführung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2155262C3 (de) |
-
1971
- 1971-11-06 DE DE19712155262 patent/DE2155262C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2155262B2 (de) | 1977-09-22 |
DE2155262A1 (de) | 1973-05-17 |
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