DE2361740C3 - Meßwerterfassungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Meßwerterfassungssystem für eine Vielzahl von Kanälen zur Aufnahme, Übertragung und Verarbeitung gleichzeitig und/oder zeitlich verschieden anfallender Meßwerte.

Zur Überwachung und Auswertung von Versuchen, insbesondere Großversuchen, wie sie z. B. im Flugzeugbau vorkommen können, ist es erforderlich, eine Vielzahl von Meßwerten zu erfassen und auszuwerten. Hierzu ist eine Meßanlage notwendig, die bei Großversuchen eintausend und mehr Meßstellen erfassen und in einem Zyklus abzufragen in der Lage sein muß.

Bei den bisher bekannten Mcßanlagen ist es üblich, die Meßwertaufnehmer mit Hilfe von Schaltdrähten und ■leitungen direkt an den Rück wanden der Meßanlage zu verschalten. Auf die gleich Weise erfolgt auch die Energieversorgung der Meßwerlaiifnehmcr von der Rückwand einer Mcßanlage aus. so daß in der Kegel für einen Kanal mindestein vier Leitungen zu verlegen sind· Die Installation der Meßwenaufnehmer erfordert daher relativ große Vorbereiiungszeiten, was sich bei Großversuchen besonders unangenehm auswirkt; denn während der Vorbereiiungszeit steht eine derartige Meßanlage für andere, gegebenenfalls parallel zu bedienende Versuche, nicht zur Verfugung. Diese Tatsachen haben zur Folge, daß die bekannten Meßanlagen als unwirtschaftlich und nachteilig angesehen werden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Meßwenerfassungssystem für eine Vielzahl von Kanälen vorzusehen, das zur Durchführung von Versuchen jeweils nur geringe Vorbereitungszeiten erfordert und während derartiger Zeiten für andere parallel laufende Versuche zur Verfügung steht.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zum Anschluß der Meßwenaufnehmer dienende Anschlußelemente von bestimmter Anzahl zu ortsveränderlichen Vielfachanschlußfeldern zusammengefaßt sind, von denen Kabelverbindungen zu einer .Steckarmatur einer Kanalverstärker aufweisenden Meßanlage führen und daß die in den Verstärkern aufbereiteten Meßwerte durch ein vor. einem Generator getaktes Steuergerät zur Verarbeitung sequentiell durchschaltbar sind.

Das erfindungsgemäße Meßwenerfassungssystem bietet den großen Vorteil, eine wirtschaftlich optimal ausnutzbare Meßanlage aufzubauen, da während der Vorbereitungszeit für einen Versuch die Meßanlage von einem anderen Versuch belegt sein kann. Dies ist wegen der in der Meßanlagc vorgesehenen Steckarmatur möglich, die nach Abschluß der Vorbereiuingszeit bzw. eines Versuchs eine schnelle Verbindung bzw. Trennung

J5 der Meßwertaufnehmer von der Meßanlage erlaubt. Außerdem gestattet das erfindungsgemäße Meßwerterfassungssystem parallele Tcilbelegungen der Mcßanlage. wobei jedoch für jeden Versuch ein Steuergerät zum sequentiellen Durchschalten der Meßwerte in der

■»ο Meßanlage vorhanden sein muß.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Gesamtmeßanlage und

F i g. 2 ein Blockschaltbild eines Kanalverstärkers.
Wie aus dem in Fig. 1 dargestellten Blockschallbild zu ersehen ist, ist die Meßanlagc durch zwei parallel laufende Versuche I, Il teilbelegt.Genausogut ist es aber auch möglich, die Gesamtmeßanlage für einen Großversuch zu benutzen. Die in den Versuchen I bzw. Il vorgesehenen Meßwertaufnehmer sind mit Anschlußelementen von ortsveränderlichen Vielfachanschlußfeldern 10, 11, 20 verbunden. Diese Vielfachanschlußfelder sind hierbei jeweils zum Anschluß von 300 Meßwertaufnehmern ausgelegt und sie werden zweckmäßigerweise in unmittelbarer Nähe des betreffenden Versuchsobjektes aufgestellt. Auf diese Weise ist ein direkter Anschluß der Meßwertaufnehmer möglich, wobei der Einsatz von symbolisch angedeuteten »fliegenden Leitungen« 12 bzw. 13 auf ein Minimum beschränkt werden kann. Die beim Fahren eines Versuchs an den VielfachänschluHfeldem 10,11, 20 anstehenden Meßwerte werden mit Hilfe von Vielfachkabeln 14, 15 für /. I). jeweils 2^r> Meßwerte

>>'> /u einer .Steckarmatur If) übertragen, welche den Eingang der eigentlichen McUanlagc darstellt. Zur Versorgung der passiven Meßwerlaiifnehmcr mit elektrischer Energie sind die Viclfachanschliilifcklcr 10,

II, 20 mit jeweils einem zentralen Netzgerät 17, 18 versehen, das jeweils über eine .Steuerleitung SL von der eigentlichen Meßanlage ein- und ausschaltbar ist. Dies ist besonders für Messungen an Kunststoffen wichtig, und zwar um zu starke Erwärmungen zu vermeiden.

Die ortsveränderlichen VielfuchanschluQfelder, z. B. 20, können auch — wie für den Versuch I angedeutet für aktive Meßwertaufnehmer vorgesehen sein. Diesen Anschlußfeldern sind dann zweckmäßigerweise jeweils eine Eich- und Kontrolleinheit 21 zugeordnet, die ebenfalls über Steuerleitungen SL angesteuert werden können. Es ist weiterhin zweckmäßig, an den ortsveränderlichen Vielfachanschlußfeldern Ergänzungselemente für die Meßwertaufnehmer vorzusehen, insbesondere Brückenwiderstände für als Dehnungsmeßstreifen ausgebildete Meßwertaufnehmer. Aul diese Weise ist es möglich, die reine Meßinformation zur Meßanlage zu übertragen und dadurch eine gute Störunterdrückung zu erzielen. An den Vielfachanschlußfeidern können weiterhin zusätzliche Vorrichtungen angebracht werden, insbesondere solche Vorrichtungen, mit denen es möglich ist. Verstärkerdriften und/oder Driften der Meßwertaufnehmer zu ermitteln. Die aufgenommenen Meßwerte gelangen somit über die zugeordneten Vielfachanschlußfelder 10, 11, 20 und die Vielfachkabel 14, 15 auf die Steckarmatur 16. von wo sie auf die zugeordneten Kanalverstärker geschaltet sind. Die Kanalverstärker sind bei dieser Meßanlage in Gruppen zu je einhundert zusammengefaßt, so daß die mit 25 bis 32 bezeichneten Blöcke jeweils einhundert Kanalverstärker repräsentieren.

Aus Fig. 2 kann der Aufbau eines Kanalversiärkers ersehen werden, wobei der eigentliche Verstärker 35 den aufgenommenen Meßwert über ein Eingangsnetzwert 36 zugeführt bekommt, das zum Schutz gegen Überspannungen vorgesehen ist. Als Verstärker sind bcschaltete Operationsverstärker mit Differenzeingang vorgesehen, wobei die Verstärkung und der Verstärkertyp nach den an die jeweilige Meßanlage gestellten Forderungen auszuwählen sind. Es ist dabei zweckmäßig, die KanMverstärkcr auf Steckkarten anzuordnen. Das bietet die Möglichkeit, durch beidseitige Beschaltung dieser Steckkarten jeweils zwei Kanalverstärker unterzubringen, die bei Störungen leicht ausgetauscht werden können. Die Beschallung des Operationsverstärkers ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit Hilfe eines Rückkopplungsnetzwerkes 37 durchgeführt und außerdem ist am Ausgang der Verstärker jeweils eine Pegelbegrenzung 38 vorgesehen. Für die Kontrolle der Verstärker ist weiterhin ein Eingang vorgesehen, über welchen den Eingängen der Verstärker ein bestimmtes Testsignal zuführbar ist. Das in den Verstärkern verstärkte Meßsignal kann einem besonderen Ausgang jedes Verstärkers entnommen werden; aber es wird in der Regel über einen Feldeffekttransistör 39 auf eine Sammelleitung geschaltet. Zu diesem Zweck wird der Feldeffekttransistor 39 über eine .Steuerleitung SL von einer Ansteuerschaltung 40 angesteuert, wobei diese Ansteuerung — wie angedeutet — durch eine Anzeige 41 angezeigt w erden kann.

t5 Wie weiter aus Fig. 1 zu ersehen ist, werden die ;suf die Sammelleitung geschalteten Meßwerte bei beiden Versuchen je einem Steuergerät 45, 46 zugeführt, die durch einen gemeinsamen Generator 47 getaktet werden. Die Steuergeräte steuern durch symbolisch angedeutete Steuerlcitungcn SL die einzelnen Verstärker nacheinander so an, daß die Meßwie der einzelnen Kanäle sequentiell auf die Sammelleitung und da.mii /u den Steuergeräten gelangen. In den Steuergeräten werden die Meßwerte dann für die Weiterverarbeitung in digitale Werte gewandelt und z. B. auf einen Rechner 48 bzw. einen Drucker 49 oder dergleichen geschaltet. Zu diesem Zweck bestehen zwischen dem Rechner 48 und dem Steuergerät 45 bzw. zwischen dem Drucker 49 und dem Steuergerät 46 entsprechend symbolisch

w angedeutete Datenleitungen DL bzw. .Steuerleitungen SL

Das erfindungsgemäße Meßwerterfassungssystem bietet den Vorteil, einen Großversuch oder mehrere parallele Kleinversuche zu betreiben, wobei eine gegenseitige Beeinflussung nicht auftritt. Voraussetzung für die Durchführung mehrerer Parallelversuche ist jedoch das Vorhandensein von je einem Steuergerät pro Versuch. Da aufgrund der ortsveränderlichen Vielfachanschlußfelder und der steckbaren Vielfachkabel die

•to Vorbereitungszeiten für einen Versuch sehr niedrig gehalten werden können, wobei einer derartige Meßanlage während der Vorbereitungszeit außerdem noch durch andere Versuche belegt sein kann, ist es möglich, eine nach dem erfindungsgemä'ien MeIl-Werterfassungssystem aufgebaute Meßanlaje wirtschaftlich optimal auszunutzen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche;

1. Meßwerterfassungssystem für eine Vielzahl von Kanälen zur Aufnahme, Übertragung und Verarbeitung gleichzeitig und/oder zeitlich verschieden anfallender Meßwerte, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anschluß der Meßwertaufnehmer dienende Anschlußelemente von bestimmter Anzahl zu ortsveränderlichen Vielfachanschlußfeldern (10, 11,20) zusammengefaßt sind, von denen Kabelverbindungen (14, 15) zu einer Steckarmatur (16) einer Kanalverstärker (25—32) aufweisenden Meßanlage führen und daß die in den Verstärkern (35) aufbereiteten Meßwerte durch ein von einem Generator (47) getaktetes Steuergerät (45, 46) zur Verarbeitung sequentiell durchschaltbar sind.

2. Meßwerterfassungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgung der Meßwertaufnehmer eines Versuchs durch ein an den Vielfachanschlußfeldern (10, 11) vorgesehenes zentrales Nerzgerät (17, 18) erfolgt, das durch eine Steuerleitung (SL) von der Meßanlage und/oder einer anderen Anlage ein- und abschaltbar ist.

3. Meßwerterfassungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kanalverstärker (25—32) beschaltete Operationsverstärker (35) vorgesehen sind, deren Ausgänge einen zum sequentiellen Durchschalten der Meßwerte vorgesehenen Feldeffekttransistor (39) enthalten.

4. Meßwerterfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielfachanschlußfelder (10,11) Ergänzungselemente für die Meßwertaufneh.ner, vorzugsweise Brückenwiderstände für als Dehnungsmeßstreifen ausgebildete Meßwertaufnehmer aufweit n.

5. Meßwerterfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte Vielfachanschlußfelder (20) für aktive Meßwertaufnehmer ausgerüstet sind, die durch eine Eich- und/oder Kontrolleinheit (21) überwacht werden.

6. Meßwerterfassungssysiem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielfachanschlußfelder (10, 11) weitere Elemente, insbesondere Elemente zur Ermittlung der Verstärkerdriften und/oder Driften der Meßwertaufnehmer aufweisen.