DE2318790B2

DE2318790B2 - Anzeigeeinrichtung fuer eine elektrische, in analogform vorliegende messgroesse

Info

Publication number: DE2318790B2
Application number: DE19732318790
Authority: DE
Inventors: Gerald Xenia Ohio Tumbush (V.St.A.)
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1972-04-13
Filing date: 1973-04-13
Publication date: 1976-11-25
Also published as: DE2318790A1; CA971229A; US3825827A; GB1425833A; FR2180312A5; AR203083A1; JPS4918048A; JPS5719361B2; IT983810B

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung für eine elektrische, in Analogform vorliegende Meßgröße, bestehend aus einem Analog-Digital-Umsetzer, einer Reihe von Anzeigeelementen und Schaltkreisen zum Ansteuern der Anzeigeelemente abhängig von dem digitalen Ausgang des Umsetzers.

Bei Anordnungen zur Prüfung von seriengefertigten Werkstücken, bei welchen verschiedene Parameter, etwa die Abmessungen, mit oberen und unteren Grenzwerten verglichen werden, erwies es sich als vorteilhaft, die durch den Meßwertwandler erzeugten Signale in Spalten- oder Kolonnt,nform anzuzeigen; wenn sich der Signalwert vergrößert oder verringert, dann steigt oder fällt ein entsprechender Zeiger auf einer Vertikalskala. Gegenüber herkömmlichen Meßinstrumenten gewährt diese Anordnung eine verhältnismäßig hohe Leichtigkeit und Genauigkeit der Ablesung. Außerdem werden häufig mehrere Parameter gleichzeitig gemessen; solche kolonnenförmigen Anzeigegeräte werden dann jeweils mit einem Meßinstrument für einen eigenen Parameter gekoppelt. In diesem Falle gestattet die kolonnenförmige Anzeige eine schnelle Abtastung des Wertes der einzelnen Parameter zur Bestimmung derjenigen Parameter, die vorgegebene Grenzwerte überschritten haben.

Bisher war diese Art Signalanzeige auf pneumatische Meßgeräte beschränkt, da nur bei diesen, in denen ein Schwimmer in einem senkrechten durchsichtigen Rohr auf- und absteigt, eine solche Anzeige unter vernünftigen Kosten möglich war. Verschiedene Versuche, eine solche Anzeige auch für elektrische Signale zu schaffen, ergaben verhältnismäßig sperrige, komplizierte und unzuverlässige Geräte, die außerdem noch sehr kostspielig waren, so daß sie auf dem Markt nicht allgemein aufgenommen wurden. Hierzu sei beispielsweise auf die US-PS 34 88 589, 34 40 537 und 31 08 470 verwiesen.

Die weitverbreitete Verwendung der pneumatischen Meßgeräte führte zu einer Bevorzugung der »Schwimmer-Anzeige«; bisher wiesen aber elektrische Geräte keine Anzeige ähnlich dem Schwimmer eines pneumatischen Meßgerätes auf.

Da in vielen Fällen die elektrische Abtastung der Parameter der pneumatischen Messung vorzuziehen ist, wäre es vorteilhaft, wenn solch eine Anzeige mit vernünftigem Kostenaufwand geschaffen werden könnte. Dabei darf sie nicht unhandlich bzw. unzuverlässig sein. Eine Anzeige mit der gleichen optischen Wirkung wie der Schwimmer eines pneumatischen Meßgeräts wäre vorzuziehen.

Bei den meisten Meßgeräten werden regelbare elektrische Signale in analoger Form erzeugt, & h, die Größe bzw. Phase der bzw. des durch den Meßwertwandler erzeugten Spannung bzw. Stromes entspricht dem Wert des Parameters. Bei der erfindungsgemäßen Sichtanzeige werden diese Signale zur weiteren Verarbeitung in digitale Form umgesetzt

Wenn eine Begrenzungseinrichtung verwendet wird, d.h, wenn eine Anzeige immer dann geliefert wird, wenn der Parameierwert einen vorgegebenen Wert erreicht und wenn das Analogsignal mit einem vorgegebenen Analogwert verglichen wird, dann treten manchmal Verschiebungen zwischen den Digital- und den Analogsignalen auf und führen zu einer Änderung des das Anzeigegerät ansteuernden oder auslösenden Digitalwerts. Dies kann zu einer Fehlinformation der Bedienung führen, die glaubt, daß ein Fehler in der Schaltung für die Grenzwerteinstellung aufgetreten ist. selbst wenn die Verschiebung noch innerhalb der Arbeitrtolcranzen des Gerätes liegt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Gerät zur Anzeige des Pegels veränderlicher elektrischer Signale zu schaffen, in welchem diese Signale in Digitalsignale umgesetzt werden, die dann dekodiert und so angeordnet werden, daß sie nacheinander eine senkrechte Reihe von Zeigern oder Anzeigeelementen in der Reihe auf- und abwärts bewegen, und zwar in Abhängigkeit von der Erhöhung oder Verringerung der Digitalsignale, wobei jeder vorher betätigte Zeiger in Ruhestellung verbleibt, so daß nur ein einziger Zeiger oder ein einziges Anzeigeelement entsprechend dem Digitalsignal betätigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgsmäß dadurch gelöst, daß eine Grenzwertanzeigevorrichtung vorgesehen ist, die aus einer einstellbaren Signalquelle für digitale Soll-Werte und einer Vergleichsstufe besteht, von der bei Übereinstimmung der digitalen Meßgröße mit dem eingestellten digitalen Soll-Wert ein Grenzwertanzeiger ansteuerbar ist.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Anzeigeelemente aus Leuchtdioden bestehen.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. In den Zeichnungen ist

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Gerätes mit der prfindungsgemäßen Kolonnenanzeige,

F i g. 2 die perspektivische Ansicht einer Gruppe von zusammengekuppelten Anzeigegeräten,

F i g. 3 das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Signalverarbeitungsanlage,

F i g. 4 der Stromlaufplan der Decodier- und Steuerschaltung, zusammen mit den im Blockschaltbild der F i g. 3 gezeigten Leuchtdioden,

F i g. 5 der Stromlaufplan eines ersten Ausführungsbeispiels der im Blockschaltbild der F i g. 3 gezeigten Begrenzungsschaltung,

Fig.6 der Stromlaufplan des Teils eines zweiten Ausführungsbeispiels der im Blockschaltbild der F i g. 3 gezeigten Begrenzungsschaltung,

Fig.7 der Stromlaufplan des Teils eines zweiten Ausführungsbeispiels der im Blockschaltbild der F i g. 3 gezeigten Begrenzungsschaltung,

Fig.8 der Stromlaufplan der logischen OberbereJchs-Schaltung.

In den F i g. 1 und 2 ist die Einrichtung 10 mit einer kolonnenförmigen Anzeige dargestellt Diese Einrichtung umfaßt das Gerätegehäuse 12 mi·, den elektronisehen Instrumentenschaltungen, das senkrecht durch die beiden Sockel 14 und 16 getragen wird.

Die Sichtanzeige besteht aus einer senkrecht angeordneten Reihe von Anzeigeelementen in der Form von Leuuhtdioden 18, die neben der Vertikalskala 20 angeo»-dnet sind, wobei die Skalenteilungen jeweils einer entsprechenden Leuchtdiode 18 zugeordnet sind. Die Leuchtdioden werden mit Hilfe einer nachstehend beschriebenen Schaltung so angesteuert, daß sie für bestimmte, einem Größenschritt eines elektrischen Eingangssignals mit veränderlichem Pegel entsprechende Digitalwerte emittieren, so daß bei einer Erhöhung oder Abnahme des Signalpege'.s die LeuchuLoden diese Änderungen des Schahzustandes abgreifen und damit aufeinanderfolgend die Säule auf- und abwärts beaufschlagt werden, wobei die vorhergehend beaufschlagte Leuchtdiode 18 abgeschaltet wird, so daß eine einzelne Leuchtdiode bei jedem Größen- oder Zuwachsschritt des Analogsignals angesteuert wird und die Stellung der angesteuerten Leuchtdiode eine Anzeige des Pegels des elektrischen Signals liefert und damit im allgemeinen wie der Schwimmer bei herkömmlichen pneumatischen Meßgeräten aussieht.

Um eine Anzeige für das Auftreten von Signalen zu erhalten, die über oder unter den vorgegebenen Werten liegen, wird die nachstehend beschriebene Begrenzungsschaltung zur Ansteuerung der Sperranzeigelampe 22 eingesetzt Außerdem sind die verstellbaren mechanischen Zeiger 24 und 26 vorgesehen, um einerseits die vorgewählten Grenzwerte einzustellen und andererseits diese vorgewählten Grenzwerte als Direktanzeige an der Skala 20 zur Verfugung zu haben.

Für den Fall, daß ungeachtet der Grenzwerte ein Signalwert den Bereich des Gerätes überschreitet ist die durch eine nachstehend beschriebene logische Schaltung gesteuerte Leuchtdiode 28 für die Meßbereichüberschreitung zur Anzeige dieses Zustandes vorgesehen.

Außerdem ist eine Zentrierkontrolle mit dem Drehknopf 30 vorgesehen, die ein Vorspannungssignal abgibt, um die Übereinstimmung zwischen einem gegebenen Analogsignal mit einer gegebenen Leuchtdiode für allgemein bekannte Zwecke zu verschieben.

Wie vorstehend erwähnt, ist auch vorgesehen, verschiedene Geräte aneinander zu koppeln (F i g. 2), in der mehrere Gerätegehäuse zwischen den gemeinsamen Sockeln 14 und 16 zur gleichzeitigen Ablösung von mehreren Parametern verbunden sind. Bei dieser Anordnung leuchtet die Lampe 22 des gemeinsamen Ausschußanzeigers auf, wenn einer der Parameter die vorgegebenen Grenzwerte überschreitet. In diesem Falle kann die Bedienung die einzelnen Gehäuse 12 bequem absuchen, um den oder die Toleranz überschreitenden Parameter zu bestimmen.

Somit werden die Vorteile der herkömmlichen pneumatischen Säulenmeßgeräte mit Hilfe der Elektronik erreicht. Außerdem werden durch die Schritt- oder Digitalanzeige alle Fehler ausgeschaltet, die durch eine Interpolation entstehen, die bei allen herkömmlichen pneumatischen Säuleninstrumenten notwendigerweise vorgenommen werden muß.

In F i g. 3 ist das Blockschaltbild der die vorstehend hesrhriebene Funktion erfüllenden elektronischen Schaltungen gezeigt

Der Weggeber 32 ist als Quelle eines analog abgebildeten veränderlichen Spannungspegels dargestellt Eriindungsgemäß kann der Weggebet 32 ein Differentialtransformator sein, der wie bekannt, eine nahezu vollkommen lineare Charakteristik sowie andere vorteilhafte Eigenschaften aufweist

In diesem Falle ist das erzeugte Signal eine Wechselspannung, deren Amplituden- und Phasenänderungen die Weg- oder Verschiebungsanzeige abgebea Dies erfordert die Zuschaltung eines Oszillator- oder und Demodulatorkreises zusammen mit dem normalen Verstärker in der Signalverarbeitungsstufe 34. Da die Arbeitsweise und die Konstruktionsprüizipien dieser Schaltung bekannt sind, wird auf eine nähere Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispiels dieser Schaltung verzichtet

Die Signalverarbeitungsschaltung 34 gibt eine Ausgangs-Gleichspannung ab, die eine analoge Abbildung des durch den Weggeber 32 abgegriffenen Weges darstellt

Erfindungsgemäß wird dieses Analogsignal dann in ein Digitalsignal durch den Analog-Digitalumsetzer 36 umgeformt der ebenfalls allgemein bekannt ist. Dieses Ausgangssignal umfaßt für die nachstehend beschriebenen speziellen logischen und Decodierschaltungen ein aus sechs Bits bestehendes Binärwort Ein geeigneter und allgemein angewandter Weg zur Umsetzung von Analog- in Digitalsignale besteht in einer Einrichtung zur Steuerung der Zählung von Taktimpulsen, die einem Binärregister durch eine Vergleichsschaltung eingespeist werden, welche den Wert des Analogsignals mit dem Wert eines Steuersignals vergleicht, der sich schrittweise mit der Zählung eines jeden Impulses bis zur Grenze der Verstärkungsmöglichkeit erhöht, die im Umsetzer 36 vorgesehen ist Wenn diese beiden Signale gleich sind, dann wird die Eingabezählung in das Register unterbrochen, und die Zählung wird ein Speicherregister zur Verwendung in der nachstehend beschriebenen logischen Decodier- und Begrenzungsschaltung eingelesen.

Die Decodier- und Steuerschaltung 38 lies* und decodiert die einem gegebenen Analogsignal entsprechende Binärzahl und bewirkt das Aufleuchten einer entsprechenden Leuchtdiode 18, wobei ansteigende und abnehmende P-närwerte bewirken, daß höher und niedriger angeordnete Leuchtdioden 18 auf der Säule beaufschlagt werden, um die vorstehend beschriebene Wirkung hervorzubringen, mit welcher die relative Stellung der einen beaufschlagten Leuchtdiode eine Anzeige für den Pegel des veränderlichen elektrischer Signals abgibt.

Die Begrenzungsschaltung 40 vergleicht die Binär zahl mit den voreingestellten oberen und unterer Grenzwerten und beaufschlagt den Ausschußanzeigei 22, wenn dieser Wert über oder unter dem entsprechen den vorgegebenen Wert liegt. Da der mit dei Grenzwerten verglichene Signalwert in Digitalforn (B'närform) erscheint, kann eine im Analog-Digitalum setzer auftretende Auswanderung keine Änderung de speziellen Binärzahl bewirken, die den Ausschußanzei ger 22 anschaltet. Auch die logische Schaltung 42 für di Meßbereichüberschreitung mißt die Binärzahl und sorg für ein Aufleuchten der Leuchtdiode 28 für di Meßbereichüberschreitung, wenn die Binärzahl de entsprechenden Maximalbereich des Gerätes übei steigt.

Fig.4 zeigt den Stromlaufplan der Decodier- un

Steuerschaltung 38, die zur Ablesung und Decodierung des aus sechs Bits bestehenden Binärwortes ausgelegt ist, das im Speicherregister des Analog-Digitalumsetzers enthalten ist, und die auch die entsprechende Leuchtdiode 18 ansteuert S

Man erkennt, daß ein aus sechs Bits bestehendes Binärwort 0-63 Schritte entsprechend den Werten des Analog-Signals darstellen kann. Für die meisten Zwecke reicht jedoch eine Skala aus 51 Teilungen oder Schritten aus und gestattet die Erfassung eines Bereiches zwischen -25 und +25. Somit ist die Decodier- und Steuerschaltung 38 zur Ansteuerung der entsprechenden Leuchtdioden 18 für die Binärzahlen 07 bis 57 ausgelegt. Dies wird durch eine Einstellung der Verstärkung im Analog-Digitalumsetzer 36 erreicht, so daß das Analogsignal entsprechend -25 Einheiten ein Binärsignal des Umsetzers erzeugt, das gleich 07 ist.

Die Decodier- und Steuerschaltung 38 umfaßt die Oktalzahlumsetzer 44 und 46, deren Eingänge an den Ausgang des Analog-Digital-Umsetzers geführt sind, so daß die drei niedrigsten Stellen der Binärzahl bo, b\ und bi an den Oktalzahlumsetzer 44 und die drei höchsten Stellen bs, b* und 65 an den Oktalzahlumsetzer 46 angeschlossen sind. Der Oktalzahlumsetzer 46 ist insofern eine herkömmliche Schaltung, weil das entsprechende Ausgangssignal 0-7 für die verschiedenen an den Eingängen anliegenden Binärzahlen 0-7 niederpegelig wird. Andererseits ist der Oktalzahlumsetzer 44 intern beschaltet, so daß für jede an den Eingangsklemmen anliegende Binärzahl 0-7 ein entsprechender Ausgang 0 - 7 an Masse geführt ist.

Jeder Ausgang 0 — 7 des Oktalzahlumsetzers 46 ist mit den Inversionsschaltungen 48-62 und den Flächentransistoren 64 — 78 verbunden, so daß bei einem entsprechenden niederpegeligen Ausgang 0-7 der entsprechende Flächentransistor 64-78 angesteuert wird, um eine Spannung an die entsprechende Ausgangsieiiung 80-94 abzugeben.

Die Ausgangsleitungen 80-94 sind an die Anoden der Leuchtdiodengruppen 18 geführt, wobei die Ausgangslcitung 80 dem Ausgang 0 entspricht, der mit der Leuchtdiode 07 verbunden ist (entsprechend dem Wert - 25 auf der Skala), die Ausgangsleitung 82 mit den Leuchtdioden 08-15 verbunden ist (entsprechend den Werten -24 bis -17 auf der Skala), die Ausgangsleitung 84 an die Leuchtdioden 16 — 23 geführt ist (entsprechend den Werten -16 bis - 9 auf der Skala) usw.

Andererseits sind die Ausgänge O—7 des Oktaizahltnasetzers 44 an die Leitungen 96—110 geföfart, welche die Kathoden der Leocfatdraden UI in den verschiedenen Gruppen verbinden, wie in F i g. 4 gezeigt wbtL

Diese Bescbahung bewirkt das Aaneachten der entsprecbeBden, (force eine DommrfzaW der Grappe 07-57 bezituu Lhde 18. wen« die äqnivalBilfcfddOkkrfd

mnsetzer 44 and 46 abgegriffen wbxL Wenn beispteisidte gleich der Dezsnaizafal 7 anf

dem Andog-DigitaHJmsetzer aosgetesca wird, dass sind£^>fitoadbsanf dem PegelO,während be>bi and 62 ant <$em reget 1 sato, oowu smd nat Ausnahme des NoO-Ansganges afle des OktalzabKsnsetzers

gg

46 bochpegefig oder auf dem Pegel einer iogjscfaen I, üi CBK Spannang an der Asgasteäang SO anfiegt,dieandieailniQdeO7geluhrt ist.

Da bei der Binärzahl 000111 bo, b, and h bochpegefig sind, ist nor die Leitung IHI nrit Masse verbanden, ci die Leuchtdiode 07 aufleuchten kann, da dadurch ihr Stromkreis geschlossen wird. Obwohl die Leitung UO auch die Leuchtdioden IS, 23,31,39,47 und 55 mit Masse verbindet, liegt an den Anoden diesei Leuchtdioden keine Spannung an und daher leuchter diese auch nicht auf, so daß beim Austreten dei Binärzahl 000111 nur die Leuchtdiode 07 zu strahler beginnt. Ein zweites Beispiel: Die Binärzahl 00100 ist gleich der Dezimalzahl 8, da fc gleich 1 ist und 64 und b\ gleich 0 sind, ist nur der Ausgang 1 niederpegelig und bewirkt, daß einzig und allein die Leitung 82 beaufschlagt wird, wodurch eine Spannung an den Leuchtdioden 08-15 anliegt. Da jedoch bei der Binärzahl 00100 ύο,ύι und bi 0 sind, wird nur die Leitung % mit Masse verbunden. Somit wird nur die Leuchtdiode 08 beaufschlagt, da nur der Stromkreis für diese Leuchtdiode geschlossen wird.

Daraus ergibt sich, daß für jede an den Eingängen der Oktalzahlumsetzer 44 — 46 abgetastete Binärzahl 07—57 die Spannung nur an der Anode einer einzigen entsprechenden Leuchtdiode 07-57 anliegt, deren Kathode an Masse geführt ist, und daß durch diese Beschallung nur eine einzige entsprechende Leuchtdi ode aufleuchten kann.

Wie vorstehend erwähnt, sind diese Leuchtdioden körperlich am Gerät in einer senkrechten Reihenfolge angeordnet, wobei die Leuchtdiode 07 die niedrigste und die Leuchtdiode 57 die höchste ist

Diese Matrix von Verbindungen mit den beiden Oktalzahlumsetzern (44 und 46) ergibt effektiv eine Umsetzeinrichtung zur Umwandlung einer aus sechs Bits bestehenden Binärzahl in eine Figur von Ausgangssignalen mit Schaltzuständen an Punkten, die in der Matrix für jede Binärzahl einzig sind, wobei diese Schaltzustände geschlossene Stromkreise für und an jedem Punkt umfassen und damit die Binärzah! decodieren und die entsprechende Leuchtdiode 18 ansteuern.

Wenn sich somit der Pegel der veränderlicher elektrischen Spannung erhöht, werden die Leuchtdioden 18 in aufsteigender Richtung ihrer wacnsenden Wertschritte nacheinander beaufschlagt und ebenso werden sie bei abnehmendem Signalpegel in absteigender Richtung nacheinander angesteuert Man erkenn! natürlich, daß bei einer schnellen Veränderung des Signalpegels um mehrere Schritte eine folgende Leuchtdiode 18 in der einen oder anderen Richtung (d. h. aufwärts oder abwärts) angesteuert wird, anstelle einer Ansteuerung in strenger Reihenfolge. Da die Decodier- and Sceaerschai&mg 38 nor jeweils eine Leuchtdiode 18 ansteuert, wird jede vorher beaufschlag te Leuchtdiode abgeschaltet, wenn die einem Analog spaamiHgspegel entsprechende Leuchtdiode 18 beauf schlagt wird, so daß for einen gegebenen Pegel des Analogsigaals nar eine einzige Leuchtdiode 18 angesteuert wird.

hi Fig.5 ist der Stromfainpian eines ersten ABsfuBrongsbeispieb der Begrenznngsschaltang 4C gezeigt. Diese Schaltung nnaaSt eine Reste von Umsetzern 112. 114, 116 and 1 ta die ηώ dec UND-Toren 120,122,124 and 126 znsaHHHengeschaltei smd and zur Decodkraag des aas den Anahej-Digital· er 36 aasesee sechs Bit-ris bo-h.

Demanten ät trad b

werden von den UND-Toren 120, 122, 124 and 12t sgesea, während die Bits for die iriedrigstei Steflenzahten bo,bubz and fe tob den Umsetzern 112 IH, 116 und 118 abgetastet werden. Die Urasetzer 112 114, 116 and 118 setzen ein ans vier Bits bestehende!

Binärwort an einem der sechzehn Ausgänge in niederpegelige Ausgangssignale um, wobei jeder Ausgang einer Binärzahl der Reihe entspricht und durch ein Vier-Bit-Wort dargestellt werden kann. Beim Ausführungsbeispiel der Erfindung werden jedoch die s sieben niederpegeligen Ausgangssignale des Umsetzers 112 und die sechs hochpegeligen Ausgangssignale des Umsetzers 118 nicht benutzt, da in der Kolonne nur 51 Schritte ausgenützt werden.

Der Ausgang der UND-Tore 120, 122, 124 und 126 dient zum Sperren der Ausgangssignale der ihnen lugeordneten Umsetzer 112-118, wenn diese hochpegelig sind und beaufschlagt diese Umsetzer, wenn die Ausgangssignale niederpegelig sind. Die Eingänge b* und 65 werden als invertierte und nicht invertierte Kombinationen abgetastet, so daß der Umsetzer 112 die Ausgangssignale 07 —15 erzeugen kann, wenn 64 und bs 0 sind, der Umsetzer 114 die Ausgangssignale 16-31 erzeugen kann, wenn b* »1« und 65 Null ist, der Umsetzer 116 die Ausgangssignale 32-47 erzeugt, wenn b* »1« und b, »1« ist und schließlich der Umsetzer 118 die Ausgangssignale 48-57 abgeben kann, wenn sowohl Z)₄ und 65 hochpegelig sind. Diese Anordnung bewirkt somit eine Sechs-Bit-Umsetzung der Binärzahl in 51 entsprechende niederpegelige Spannungszustände an den Ausgängen der Umsetzer 112, 118. Diese Ausgänge dienen zur Einstellung der oberen und unteren Grenzwerte mit Hilfe der Schleifdrahtanordnung 128, mit der eine wahlweise Beschallung der Umsetzerausgänge 112, 118 hergestellt werden kann, die über die Schleifdrahtkontakte 130 und die Leitung 132 an die beiden Flip-Flops 134 und 136 geführt sind.

Der Flip-Flop 134 dient zum Triggern des Ausschußanzeigers 22, wenn das Binärsignal bis auf den Wert anwächst, der dem hochpegeligen Wert von den beiden Kontakten 132 entspricht, die mit dem Schleifkontakt 138 in Eingriff stehen. Der Schleifkontakt 138 besitzt die beiden Kontakteelemente 140 und 142, die sich mechanisch miteinander bewegen, aber elektrisch voneinander isoliert sind und die zur Verbindung eines entsprechenden Kontakts 132 mit den Leiterstreifen 144 und 146 dienen, die ihrerseits wieder über die Inversionsschaltungen 148 und 150 an die Eingänge / und K des Flip-Flops 134 geführt sind. Wenn das Binärsignal einen Wert erreicht, der dem des am Kontakt 144 anliegenden Signals entspricht, dann steuert der Flip-Flop 134 den Ausschußanzeiger 22 an. Wenn das Signal auf einen Pegel abfällt, der der am Kontakt 142 anliegenden Spannung entspricht, dann wird der Flip-Flop 134 zurückgestellt und unterbricht die Ausschußanzeige.

Ebenso löst der Flip-Flop 136 den Ausschußanzeiger 22 aas, wenn das Binärsignal auf einen Wert abfällt, der dem der niedrigeren Spannung entspricht die an den beiden Kontakten 132 anliegt, die mit dem Schleifkontakt 152 in Eingriff stehen. Der Schleifkontakt 152 besitzt die beiden sich mechanisch miteinander bewegenden, jedoch elektrisch voneinander isolierten Kontaktelemente 134 and 156, weiche den entsprechenden Kontakt 132 mit den Leiterstreifen 160 und 158 *» verbinden, wobei diese wiederum über die InversionsschaStungen 162 und 164 an die Eingänge / und K des FBp-Flops 136 geführt sind. Wenn das Binärsignal auf einen Wert abfällt, der dem der am Kontakt 154 anliegenden Spannung entspricht, dann wird der *5 Flip-Flop 138 beaufschlagt und triggeit den Ausschu8-anzeiger 22. Wenn das Signal auf einen Wert ansteigt der dem der am Kontakt 156 anliegenden Spannung entspricht, dann wird der Flip-Flop 136 gelöscht und unterbricht die Ausschußanzeige.

Um beim Signalpegel 0 einen richtigen Anlauf zu gewährleisten, liegt beim Einschalten der Anlage das logische Löschsignal LR an, so daß der Flip-Flop 134 für den oberen Grenzwert gelöscht und der Flip-Flop 136 für den unteren Grenzwert angesteuert ist.

In den Fig.6 und 7 ist eine weitere Anordnung der digitalen Begrenzungsschaltungen gezeigt, die mit einfacheren elektronischen Schaltungen auskommt als das in F i g. 5 gezeigte Ausführungsbeispiel.

Diese Einrichtung baut auf der Funktionsbeschränkung auf, daß der obere Grenzwert stets über Skalen Null (wobei das Binärsignal der Dezimalzahl 32 entspricht) und der untere Grenzwert stets unter Skalen Null eingestellt werden muß, wobei der Nachteil dieser Einschränkung weitgehend durch die Mittelpunktseinstellmöglichkeit des Gerätes kompensiert wird. Da diese Beschränkung vorhanden ist, können die aus fünf Bits bestehenden Binärcodequellen 166 und 168 (F i g. 6 und 7) für den unteren und oberen Grenzwert für Vergleichszwecke verwendet werden, da das sechste Bit für alle Binärsignale größer als die Dezimalzahl 32 (Skala 0) eins ist und für alle Binärsignale kleiner als die Dezimalzahl 32 Null ist.

Infolge dieses einen fehlenden Bits braucht man um eine Leitung weniger, um die Binärcodequellen 166 und 169 mit dem Rest der Schaltung zu verbinden. Für den unteren Grenzwert wird die Binärcodequelle 166 auf einen bestimmten gewünschten Grenzwert do — cU eingestellt, und dieser Wert wird in der Vergleichsschaltung 170 mit den sechs Bits, ba-b₅ des aus dem Analog-Digital-Umsetzer 36 au&gelesenen Binärsignals verglichen. Die Vergleichsschaltung 170 arbeitet so, daß sie ein hochpegeliges Ausgangssignal an die Leitung 172 abgibt, wenn das Binärsignal kleiner ist als der an der Binärcodequelle 166 wahlweise eingestellte Wert. Dieses Signal dient zur Ansteuerung des Flip-Flops 176 wenn das Binärsignal kleiner ist als das an der Binärcodequelle 166 eingestellte Signal, um unter diesen Bedingungen den Ausschußanzeiger 22 anzuschalten.

Ebenso wird ein aus fünf Bits bestehender wahlweise eingestellter Binärcode C₀-C₄ (Fig.7) in der Vergleichsschaltung 178 mit den sechs Bits £0 — 65 im Analog-Digital-Umsetzer 36 verglichen, wobei die Vergleichsschaltung 178 ein Ausgangssignal abgibt, wenn das Signal bo—bs größer ist als der Wert Co — G. Dieses Ausgangssignal beaufschlagt den Flip-Flop 180. wenn ein Ausgangssignal von der Vergleichsschaltung 178 her anliegt, um unter diesen Bedingungen den Ausschußanzeiger 22 anzusteuern.

Die BinärcodequeUen 166 und 168 können eine Sammelschiene mit Schieber umfassen, der eine binäre Anordnung von Leiterstreifen an Masse führt, um eine binare Codequefle zn bilden, es können auch andere bekannte Anordnungen vorgesehen sein.

F i g. 8 zeigt die logische Schaltung zur Ansteuerung der Leuchtdiode 28 für die MeBbererchsüberschrertong Die Schaltung umfaßt eine Kombination der Bits bu in in and &5 im UND-Tor 184 sowie der invertierten Bits ö und 62 im UND-Tor 186, dessen Aasgangssqmaie an dei Lösch- und Anscbaiterägang des Flip-Flops 188geführ werden, dessen Ausgang Q invertiert und an di< Leuchtdiode 28 geführt ist, so daß bei einer Aasteuerun] des Flip-Flops 188 ein Aufleuchten der Leuchtdiode 29 für die MeßbereichsübeTschreitung bewirkt wird. De Flip-Flop 188 wird angeschaltet, wenn dre Bits b\,tn,b und bi hochpegelig werden (und ein Binärsignal 111OK

£09548«

entsprechend der Dezimalzahl 58 oder größer anzeigen) und gelöscht, sobald die Bits b\ und tn auf den Nullpegel zurückspringen (und ein Binärsignal 111001 entsprechend der Dezimalzahl 57 oder weniger anzeigen).

Aus der vorstehenden Beschreibung erhellt, daß erfindungsgemäß eine kolonnenförmige Anzeige mit den Pegel veränderlicher elektrischer Spannung geschaffen wurde, die keine komplizierten beweglichen Teile oder keine unnötig komplizierten elektronischen Schaltungen enthält und die sich gut für eine

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preisgünstige Serienfertigung eignet. Dem Aussehet nach erinnert die relative Stellungsänderung de; einzelnen Anzeigeelements stark an den Schwimme) pneumatischer säulenförmiger Meßinstrumente unc beseitigt damit weitgehend Unsicherheiten der Ablesung.

Außerdem beseitigt die digitale Form des vorstehend beschriebenen Grenzwertvergleiches den Nachteil der auswandernden Triggerung digitaler Ausschußwerte.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anzeigeeinrichtung fur eine elektrische, in Analogform vorliegende Meßgröße, bestehend aus S einem Analog-Digital-Umsetzer, einer Reibe von Anzeigeelementen und Schaltkreisen zum Ansteuern der Anzeigeelemente abhängig von dem digitalen Ausgang des Umsetzers, dadurch gekennzeichnet, daß eine Grenzwertanzeigevorrichtung (40) vorgesehen ist, die aus einer einstellbaren Signalquelle (166, 16S) für digitale Sollwerte und einer Vergleichsstufe (170, 178) besteht, von der bei Übereinstimmung der digitalen Meßgröße mit dem eingestellten digitalen Soliwert ein Grenzwertanzeiger (22) ansteuerbar ist

2. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente (18) aus Leuchtdioden bestehen.

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