DE2263619C3 - Einrichtung zur fehlererkennenden und irrungsfreien Ablesung von eich- und Überwachungspflichtigen Vorrichtungen, insbesondere von Waagen - Google Patents
Einrichtung zur fehlererkennenden und irrungsfreien Ablesung von eich- und Überwachungspflichtigen Vorrichtungen, insbesondere von WaagenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur fehlererkennenden und irrungsfreien Ablesung von
eich- und Überwachungspflichtigen Vorrichtungen, insbesondere von Waagen, bei denen mit konstantem
Abstand nebeneinander angeordnete Abtastelemente von einem mit Codespuren versehenen Merkmalsträger
je einen entsprechenden Meßwert abnehmen und diese V/erte an eine Vergleichseinheit zur Bildung einer
Differenz weitergeben.
Im eich- und Überwachungspflichtigen Verkehr müssen die Abnahme und die Übertragung der z. B. an
einer Waage mit codiertem Merkmalsträger als Meßwertaufnehmer gewonnenen Meßwerte nach
einem funktionsfehlersicheren Arbeitsschema erfolgen. Insbesondere muß die Übertragung des Meßwertes z. B.
in eine Registrier- oder Datenverarbeitungsanlage dann verhindert werden, wenn im Meßsystem eine Störung
erkannt worden ist.
Zu diesem Zweck ist es bekannt, den Meßwertaufnehmer mit einem derart codierten Merkmalsträger zu
versehen, daß Einzelfehler bei der Auswertung eines Meßschrittes erkannt werden. Für die Absicherung
gegen Einzelfehler liegt mit der Hamming-Distanz ein Kriterium vor, welches von den verwendeten Codes
eingehalten werden muß. Bekannte Codes sind der »1 aus 10-Code«, der »2 aus 7-Code«, der »3 aus 5-Code«
und der »2 aus 5-Code«. Diesen Codes haftet jedoch der Nachteil an, daß sie nicht einschrittig sind. Es müssen
also Synchronisations- oder Digitalisierungsmaßnahmen z. B. mittels einer weiteren Taktspur getroffen
werden, wenn vermieden werden soll, daß beim Übergang von einem im Code vorgesehenen erlaubten
Zustand zum nächsten infolge praktisch verbliebener NichtSynchronisation der Spuren verbotene Zwischenzustände
zu Fehlermeldungen führen.
Es ist bereits bekannt, mit irrungsfreien, einschrittigen Codes zu arbeiten und die Fehlererkennung auf andere
Weise als über die oben geschilderte Codierung durchzuführen. In der französischen Patentschrift
14 17 750 ist vorgeschlagen worden, zwei Waagen aufeinanderzustellen und von jeder Waage denselben
Gewichtswert abzunehmen. Am Ende der Über
tragungsstrecke werden die beiden Gewichtswerte untereinander verglichen und in Abhängigkeit davon
die weitere Übertragung fortgesetzt oder gesperrt Bei diesem Verfahren müssen jedoch zwei identische
Meßwertaufnehmer vorausgesetzt werden.
Weiterhin ist eine Waage (deutsche Auslegeschrift 15 49 265) mit am Meßglied angeordneten Merkmalsträger
bekannt der mittels Ablesekopf ablesbar ist Hier werden von um einen konstanten Versatz nebeneinander
angeordneten Ableseköpfen vom gleichen Merkmalsträger je ein zahlenmäßig dem Versatz
entsprechender Meßwert abgenommen und diese Meßwerte an eine Vergleichseinheit weitergegeben, die
beide Meßwerte auf Vorhandensein einer gewissen Differenz überprüft Hierbei müssen immer noch hohe
Anforderungen an die Gleichmäßigkeit der Teilung des Merknialsträgers gestellt werden. Der in beiden
bekannten Verfahren angestellte Vergleich, der in Form einer Differenzbildung durchgeführt wird, kann daher
um 1 differieren, wobei nicht sicher ist ob die Abweichung einer Störung oder einer an sich im
Rahmen der Digitalisierung noch zulässigen Abweichung von der idealen Teilung oder ihrer Veränderung
zuzuschreiben ist.
Aus der »Siemens-Zeitschrift«, 44, (1970), Heft 4, Seite 246 bis 250 ist es bekannt, aus Zahlenrollen bestehende
Zählwerke dadurch elektrisch abzulesen, daß jeder ZahlenroMe eine Codescheibe mit magnetischen Codespuren
zugeordnet wird und die Codespuren mittels Hallgeneratoren abgelesen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur fehlererkennenden und irrungsfreien
Ablesung codierter Merkmalsträger der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei welcher ebenfalls ein
Vergleich bzw. eine Differenzbildung herangezogen wird, bei der aber die obengenannten Nachteile
entfallen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Merkmalsträger derart codiert ist daß mit
steuerbaren Abtastelementen die Codierung direkt und negiert lesbar ist und daß der absolute Betrag der
Differenz aus beiden Ablesungen einen konstanten Wert ergibt. Vorzugsweise ist der Merkmalsträger mit
magnetischen Codespuren versehen, die von Hallgeneratoren ablesbar sind.
Während bei bekannten codierten Systemen die Abtastelemente durch zwei verschiedene Zustände auf
dem Merkmalsträger in zwei verschiedene Signalzustände versetzt werden, geht die Erfindung davon aus,
daß es Abtastelemente gibt, deren Ausgangssignal nicht nur von den verschiedenen Zuständen auf dem
Merkmalsträger gekennzeichnet wird, sondern darüber hinaus durch eine weitere Steuergröße umgekehrt
werden kann.
Wird also in einer bestimmten Stellung des Merkmalsträgers zum Abtastelement ein entsprechendes
Bitmuster erzeugt, so läßt sich über eine zusätzliche Möglichkeit, die Abtastelemente zu steuern, auch die
Negation des Bitmusters erzielen.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß sich für die Realisierung dieses Gedankens einschrittige Codes
angeben lassen, die so aufgebaut sind, daß der absolute Betrag der Differenz der beiden Zahlen, welche einer
Merkmalsträgerstellung mit und ohne Umsteuerung der Abtastelemonte zugeordnet werden können, konstant
ist, wenn das Ablese- und Auswertesystem störungsfrei arbeitet.
Da die erfindungsgemäße Einrichtung für den
Vergleich ein und dieselbe Stelle des Merkmalsträgers heranzieht, müssen keinerlei zusätzliche Genauigkeitsforderungen erhoben werden. Darüber hinaus erweist
es sich als besonderer Vorteil der Erfindung, daß bei der Umsteuerung nicht nur ein Fehler erkannt wird, sondern
auch mehrere, die unabhängig voneinander und gleichzeitig auftreten.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß für die steuerbaren Abtastelemente Hallgeneratoren
verwandt werden können, die sich in Winkelcodierern mit magnetischem Merkmalsträger bereits bewährt
haben und die über die JJmpolung des Steuerstroms die geforderte Beeinflussung des Ausgangssignals — hier in
Form der Vorzeichenumkehr — äußerst einfach ermöglichen.
Ist η die Zahi der für einen Code verfügbaren Spuren,
so sind in der dualen Schreibweise 2" Zahlen darstellbar. Aus den 2" Kombinationsmöglichkeiten für Jie Zuordnung von Bitmuster und Zahl sollen zunächst nur die
zugelassen werden, weiche einschrittige Änderungen ergeben. Von diesen kommen wiederum nur die in
Frage, die so aufgebaut sind, daß sie nach η Schritten alle Zustände negiert haben. Derart aufgebaute Codes
ergeben den Betrag der Differenz der Zahlen, die einem Bitmuster und seiner Negation entsprechen, den Wert n.
Je nach der Größe von η gibt es für den b .-i der
Einrichtung gemäß der Erfindung verwandten Code solche, bei denen alle 2" Bitmuster herangezogen
werden können oder für welche nur ein Teil der möglichen Bitmuster in Frage kommt. Dies sei an Hand
der Tabelle 1 für η = 4 und der Tabelle 2 für η = 5
gezeigt.
A
Ä
|/t - Λ
η = 4:
\A - A\
0 = 0000 | 4 = LLLL | 4 |
1 = OOOL | 5 = LLLO | 4 |
2 = 00LL | 6 = LLOO | 4 |
3 = OLLL | 7 = LOOO | 4 |
4 = LLLL | 0 = 0000 | 4 |
5 = LLLO | 1 = OOOL | 4 |
6 = LLOO | 2 = 00LL | 4 |
7 = LOOO | 3 = OLLL | 4 |
8 = LOOL | 12 = OLLO | 4 |
9 = LOLL | 13 = OLOO | 4 |
10 = LOLO | 14 = OLOL | 4 |
11 = 00LO | 15 = LLOL | ♦ |
12 = 0LL0 | 8 = LOOL | 4 |
13 = OLOO | 9 = LOLL | 4 |
14 = OLOL | 10 = LOLO | 4 |
15 = LLOL | 11 = 00LO | 4 |
\A-A\
η = 5:
0 = 00000 | 5 = LLLLL | 5 |
1 =0000L | 6 = LLLLO | 5 |
2 = 000LL | 7 = LLLOO | 5 |
3 = OOLLL | 8 = LLOOO | 5 |
4 = OLLLL | 9 = LOOOO | 5 |
5 = LLLLL | 0 = 00000 | 5 |
6 = LLLLO | 1 =0000L | 5 |
7 = LLLOO | 2 = 000LL | 5 |
8 = LLOOO | 3 = OOLLL | 5 |
9 = LOOOO | 4 = OLLLL | 5 |
10 = LOOOL | 15 = OLLLO | 5 |
11 = LOOLL | 16 = OLLOO | 5 |
12 = LOLLL | 17 = OLOOO | 5 |
13 = LOLLO | 18 = OLOOL | 5 |
14 = OOLLO | 19 = LLOOL | 5 |
15 = OLLLO | 10 = LOOOL | 5 |
16 = OLLOO | 11 = LOOLL | 5 |
17 = OLOOO | 12 = LOLLL | 5 |
18 = OLOOL | 13 = LOLLO | 5 |
19 = LLOOL | 14 = OOLLO | 5 |
Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, lassen sich von den 32
Bitmustern für /7 = 5 nur 20 Bitmuster für den bei der erfindungsgemäßen Einrichtung benötigten Code nutzen. Dies ist besonders für dekadisch aufgebaute
Codierungen, in denen nur die Ziffern 0 bis 9 je Dekade einschrittig, irrungsfrei verschlüsselt sind, interessant.
An Hand der Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert
In der Figur ist die fehlererkennende und irrungsfreie Abtastung eines Merkmalsträgers mit 16 Zählstellungen
0 bis 15 dargestellt.
Auf dem scheibenförmigen Merkmalsträgers 16 sind in vier Spuren I bis IV magnetische Signale gemäß
Tabelle 1 realisiert. Längs eines radialen Strahls sind vier in Serie geschaltete Hallgeneratoren 17 bis 20 als
Abtastelemente oberhalb der Scheibe 16 angeordnet.
Der Steuerstrom für die Hallgeneratoren 17 bis 20 wird über die Klemmen a und b von der Steuerstromversorgung 21 zugeführt. Die Hallspannungen an den
Hallgeneratoren 17 bis 20 werden an den Klemnienpaaren cd, el, gh, ij abgenommen und gleichbezeichne-
ten Klemmenpaaren von vier als Differenzverstärker geschalteten Kippverstärkern 22 bis 25 zugeführt In der
gezeichneten Stellung der Hallgeneratoren 17 bis 20 und des Umschalters 26 stehen am Eingang der
Decodierstufe 27 die Signale 0,0, 0, 0 an. Die
Decodierstufe 27 setzt die Signale in einen für die
Weiterverarbeitung und insbesondere Umrechnung üblichen und geeigneten Code um. Hier ist der
BCD-Code gewählt. Der Speicher 28 übernimmt das Ausgangssignal der Decodierstufe 27 und hält den der
Größe A entsprechenden Zustand fest A wird jedoch noch nicht an das Registriergerät 29 freigegeben.
Vielmehr erfolgt zunächst durch den Umschalter 26 eine Umschaltung der Steuerstromversorgung 21 sowie der
Ausgänge der Decodierstufe 27. Die nach der
Umpolung des Steuerstroms an der Decodierstufe 27
anstehenden Signale LLLL werden in OLOO umgeformt und als A für die Differenzbildung in den Paralleladdierer 30 übergeben. Dort steht A vom Speicher 28
her bereits an. Der Betrag A-A wird in einem auf die
Vergleichszahl 4 fest eingestellten Vergleicher 31
verglichen. Wird Koinzidenz festgestellt, se wird über
die UND-Gatter U] bis UA A in das Registriergerät 29
übernommen. Anderenfalls wird über die Negation 32 ein eine Störung bedeutendes Signal gegeben.
Claims (2)
1. Einrichtung zur fehlererkennenden und irrungsfreien
Ablesung von eich- und überwachungspflichtigen Vorrichtungen, insbesondere von Waagen, bei
denen mit konstantem Abstand nebeneinander angeordnete Abtastelemente von einem mit einschrittigen
Codesparen versehenen Merkmalsträger je einen entsprechenden Meßwert abnehmen und
diese Werte an eine Vergleichseinheit zur Bildung einer Differenz weitergeben, dadurch gekennzeichnet,
daS der Merkmalsträger (16) derart codiert ist, daß die Codierung {I, H, UI, IV) mit
steuerbaren Abtastelementen (17,18,19, 20) direkt und negiert lesbar ist und daß der absolute Beirag
der Differenz aus beiden Ablesungen einen konstanten Wert ergibt
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Merkmaisträger (16) mit magnetischen
Codespuren (I, II, III, IV) versehen ist die von Hallgeneratoren (17,18,19,20) ablesbar sind.
Priority Applications (3)
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DE2263619C3 true DE2263619C3 (de) | 1978-05-03 |
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ID=5865559
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Also Published As
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