DE2221034B2

DE2221034B2 - Anordnung zur Anzeige von zeitlich veränderlichen Werten

Info

Publication number: DE2221034B2
Application number: DE19722221034
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr. 7500 Karlsruhe Pavlik
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-04-28
Filing date: 1972-04-28
Publication date: 1974-02-14
Also published as: DE2221034C3; DE2221034A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Anzeige von zeitlich veränderlichen Werten, mit der auf einem Anzeigefeld neben dem aktuellen Wert ältere Werte als Lichtmarken mit zeitlich abnehmender Helligkeit annezetet werden.

Fine derartige Anordnung wurde bereits vorgeschlagen. Sie weist für die Anzeige des aktuellen Wertes ein Zeigerinstrument auf, bei dem die früheren Zeigemdlungen durch eine zeitlich reversible, von

der Zeigersteüung gesteuerte, optisch wahrnehmbare Veränderung einer speichernden Substanz auf der Anzeigeskala angezeigt werden. Hierzu isc auf der Skala eine Substanz aufgebracht, de/eii Farbe oder Leuchtkraft sich unter Beleuchtung für eine gewisse Zeit ändert. Beleuchtet wird diese Substanz von einer am Zeiger befestigten Lichtquelle oder über eine mit dem Zeiger verbundene Linse von einer äußeren feststehenden Lichtquelle. Eine solche Anordnung, mit welcher der Verlauf eines Meßwertes angezeigt wer-

¹S den kann, stellt auch ältere Meßwerte dar, die praktische Ausgestaltung stößt jedoch auf Schwierigkeiten.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 623 874 ist eine Anordnung bekannt, mit der Meßwerte quasi-analog angezeigt werden können. Sie enthält eine Reihe von Lumineszenzdioden, von denen jede einem bestimmten Meßwert zugeordnet ist. Zur Anzeige eines Meßwertes wird nicht nur die zugeordnete Diode zum Leuchten gebracht, sondern auch alle anderen Dio-

*5 den, die in dem Bereich der niedrigeren Meßwerte angeordnet sind, s& daß ein leuchtendes Band eTitsteht, dessen Länge ein zusätzliches Maß für die Größe des Meßwertes ist. Eine Anzeige des zeitlichen Verlaufs des Meßwertes mit Speicherwirkung für die Vergangenheitswerte ist mit dieser bekannten Anordnung nicht möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der ältere und gegebenenfalls zu erwartende künftige Werte auf sinnfällige Weise angezeigt werden können und die eine weitgehende Anpassung der Dauer der Anzeige von älteren Meßwerten an die Änderungsgeschwinoigkeit des Wertes ermöglicht.

♦ο Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Anzeigefeld in bekannter Weise mehrere in einer Reihe angeordnete, von einer Steuereinheit mit Steuersignalen gesteuerte Anzeigeelemente enthält, jedoch derart abgewandelt, daß von diesen das den aktuellen Wert anzeigende mit dem größten Steuersignal und die die vorausgegangenen Werte anzeigenden mit kleinerem, zeitlich abnehmendem Steuersignal angesteuert werden. Durch Verändern der zeitlichen Abnahme der Größe des Steuersignals, was durch Verändern einer Zeitkonstante, z.B. eines RC-Gliedes, erreicht werden kann, läßt sich die Nachleuchtdauer der Anzeigeelemente so an die Änderungsgeschwindigkeit des Meßwertes anpassen, daß der zeitliche Verlauf des Meßwertes deutlich veranschaulicht wird.

Zusätzlich kann der zu erwartende, zukünftige Verlauf des Meßwertes mit einer Ausgestaltung der Erfindung angezeigt werden, die sich dadurch auszeichnet, daß die Steuereinheit eine Rechenschaltung enthält, welche zeitliche Differenzquotienten aus dem aktuellen Wert und einem oder mehreren älteren Werten bildet und daraus die zu erwartenden künftigen Werte errechnet, und daß die Steuereinheit eine dem zeitlichen Differenzquotienten proportionale

Anzahl von Anzeigeelementen ansteuert, welche die aufeinanderfolgenden, zu erwartenden Werte anzeigen.

Damit die zukünftigen, zu erwartenden Meßwerte

leichter von den älteren Meßwerten unterschieden werden können, werden sie zweckmäßig in gleicher Heiligkeit angezeigt. Noch besser können sie unterschieden werden, wenn sie flackern, d.h. wenn ihr Steuersignal mit einer niedrigen Frequenz von ζ Β. 5 Hz bis 0,2 Hz moduliert werden oder in einer anderen Farbe dargestellt werden. Im letzteren Falle wird man allerdings für die älteren und die künftigen Meßwerte unterschiedliche Anzeigeelemente verwenden müssen.

Die Anzeigeelemente sind vorteilhaft von einem elektrisch steuerbaren Typ, vorzugsweise Lumineszenzdioden, oder sie werden von einer Flüssigkrisiallsäule mit einer Kette von Elektroden gebildet. Sie können aber auch pneumatische Miniatur-Sichteleinente sein, die von einem mit Membranelementen oder fluidischen Elementen arbeitenden Steuergerät angesteuert sind.

An Hand der Zeichnung wird ein Ausführjngsbeispiel der Erfindung näher beschrieben und erläutert.

Mit F ist der Ausschnitt eines Anzeigefeldes bezeichnet, auf dem drei Skalenstriche für die Werte »3«, »4« und »5« enthalten sind. Unter den Skalenstrichen ist eine Reihe von Anzeigeelementen angebracht, von denen in dem Anzeigefeldausschnitt F die Elemente £28... £56 enthalten sind. Diese Elemente werden von einer Steuereinheit SE angesteuert, welche den über eine Leiiung MW zugeführten aktuellen Meßwert decodiert, und aus diesem Steuersignale bildet, mit denen sie die Anzeigeelemente in der im folgenden beschriebenen Weise ansteuert.

Der Meßwert werde mit der Zeit kleiner und beirage im Augenblick 4,2. Dementsprechend steuert die Steuereinheit SE das Anzeigeelement £42 mit dem größten Signal an, so daß dieses hell aufleuchtet, und die Bedienungsperson kann für den aktuellen Wrrt die Größe 4,2 ablesen. Zusätzlich zum aktuellen Meßwert werden mit den Anzeigeelementen £44, £46, £48, £50 und £52 weitere Werte angezeigt, die zurückliegende Meßwerte sind und deren Intensitäten Funktionen der Zeitspannen sind, die zwischen dem Auftreten der zurückliegenden Meßwerte und dem jeweils aktuellen Gegenwartsmeßwert sind. Die Intensitätsfunktion kann z. B. eine mit der Zeit abfallende c-Funktion sein, die entweder mit einem passiven RC-Glied oder auch mit einem aktiven, widerstandsgegengekoppelten Integrationsversi^rker verwirklicht werden kann. Der Proportionalitätsfaktor k irr Exponenten der e-Funktion ist dabei der Kehrwert der Zeitkonstante des RC-GIiedes bzw. des Integretionsverstärkers. Er läßt sich mit einem Drehknopf K in weiten Grenzen verändern, so daß die Nachleuchtdauer der Anzeigeelemente an die Änderungsgeschwindigkeit des Meßwertes angepaßt werden kann. Im Ausführungsbeispiel leuchten insgesamt sechs Anzeigeelemente auf, wobei die Leuchtintensität des Elementes £42 am größten ist, z. B. etwa um das Zwei- bis Dreifache über der des Elementes £44 liegt.

Die Intensität der von den Elementen £46, £48, £50 und £52 abgegebenen Lichtes nimmt, wie durch Schraffur angedeutet ist, in Richtung der Elemente mit der höheren Ordnungszahl stetig ab, was bedcuiei,

daß zu einem früheren Zeitpunkt der aktuelle Wert 5,2 betrug und dann stets kleiner wurde. Die Keile der leuchtenden Anzeigeelement zeigt dauer -n anschaulicher Weise den zeitlichen Verlauf des Meßwertes. Bei schneller Änderung des Meßwertes ist die

Kette lang, und nebeneinanderliegende Elemente leuchten mit nur wenig unterschiedlicher Intensität bei langsamer Veränderung des Meßwertes ist die Kette kurz und der Abfall der Intensität von Element zu Element ist groß. Veränderte sich der Meßwert

¹S über eine längere Zeit nicht, so leuchtet nur das den jeweiligen aktuellen Wert anzeigende Element.

Zusätzlich zu den älteren Meßwerten können auch zu erwartende künftige Werte angezeigt werden Hierzu enthält die Steuereinheit SE eine Rechu.i schaltung, welche den zeitlichen Differenzcjuotienu-· zwischen dem jeweils aktuellen Wert und einem alt-. ren Meßwert, vorzugsweise dem d?rn aktuellen Wer vorangegangenen Wert bildet. Es wird dann eine di; sem Differenzquotienten proportionale Anzahl \ur

Anzeigeelementen zum Leuchten erregt. Diese A ·> zahl beträgt V- z· (Ai₁ - M₂)J(I₁ - t₂) Hierin b. deutet M₁ der aktuelle Wert, der im Zeitpunkt .'_; ■„■■■■ gezeigt wurde, und Ai₂ ein älterer Wert, desse; Anzeige im Zeitpunkt r₂ eingeschaltet wurde '');■:

Differenz M₁-Af₂ ist unabhängig von der absolutem Größe des aktuellen Meßwertes konstant, so daß d:u Anzahl der aufleuchtenden Elemente proportional .v dem Faktor ζ und umgekehrt proportional der Zei: differenz ί,-ί₂ ist, d.h. proportional zur Änderungs-

geschwindigkeit des Meßwertes. Vorzugsweise ist der Faktor ζ zwecks Anpassung der Anzahl der leuchtenden Elemente an die Änderungsgeschwindigkeit des Meßwertes mittels eines Drehknopfes Z einstellbar, wie es in der Zeichnung symbolisch dargestellt ist.

Prinzipiell besteht die Möglichkeit, zusätzlich zum ersten Differenzen- bzw. Differentialquotienten auch noch den zweiten oder höhere Differenzen- bzw. Differentialquotienten aufzuschalten. Dadurch kann die

♦5 Vorhersagemöglichkeit verbessert werden, andererseits sind einer solchen Verbesserung durch statistische Störschwankungen des Meßwertes Grenzen gesetzt.

Zur Unterscheidung von zu erwartenden künftigen

Meßwerten und der älteren Meßwerte kann die eine Art von den beiden genannten Meßwerten, vorzugsweise die erstgenannte, blinkend oder in einer anderen Farbe angezeigt werden. Bei möglicher Überlappung der beiden Meßwertarten, was z. B. bei einem Wechsel der Änderungsrichtung des Meßwertes unterdrückt werden oder in einer besonderen Kette von Anzeigeelementen über bzw, neben den älteren Meßwerten aufleuchten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Anzeige von zeitlich veränderlichen Werter., mit der auf einem Anzeigefeld neben dem aktuellen Wert frühere Werte als Lichtmarken mit zeitlich anbehmender Helligkeit angezeigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigefeld (F) in bekannter Weise in einer Reihe angeordnete, von einer Steuereinheit (SE) mit Steuersignalen gesteuerte Anzeigeelemente (£11... £25) enthält, jedoch derart abgewandelt, daß von diesen das den aktuellen Wert anzeigende mit dem größten Steuersignal und die die vorausgegangenen Werte anzeigenden mit kleinerem, zeitlich abnehmendem Steuersigna! angesteuert werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (SE) eine Rechenschaltung enthält, welche zeitliche Differenzquotienten aus dem aktuellen Wert und einem oder mehreren älteren Werten bildet und daraus die zu erwartenden künftigen Werte errechnet, und daß die Steuereinheit (SE) eine dem zeitlichen Differenzquotienten proportionale Anzahl von Anzeigeelementen (£19, £20, £21) ansteuert, welche die aufeinanderfolgenden, zu erwartenden Werte anzeigen.

3. Anordnu ^g nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (SE) die die zu erwartenden zukünftigen Werte anzeigenden Anzeigeelemente (£19, £20, £21) mit gleich großen Signalen ansteuert.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente (£13... £17) für die älteren oder die Anzeigeelemente (£20, £21, £22) für die zu erwartenden Werte derart ansteuerbar sind, daß sie die Werte in einer anderen Farbe als den aktuellen Wert anzeigen.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (SE) eine Vorrichtung zum Modulieren der Signale für die älteren oder die zu erwartenden Werte mit einer niedrigen Frequenz enthält.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente Lumineszenzdioden sind.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigefeld eine Flüssigkristallsäule mit einer Kette von Elektroden, von denen jede einem Anzeigeelement zugeordnet ist, aufweist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigefeld eine Reihe von pneumatischen Miniatur-Anzeigeelementen aufweist, die von dem pneumatisch arbeitenden Steuergerät (SE) mit pneumatischen Membran-, Kugel- oder fluidischen Elementen gesteuert sind.