DE2412866C2 - Verfahren und Einrichtung zum Umwandeln einer analogen Meßgröße in einen anzeigbaren digitalen Wert - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Umwandeln einer aus Grob- und Feinwert bestehenden analogen Meßgröße in einen anzeigbaren, mehrstelligen Digitalwert gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 3.

Bei verschiedenen industriellen Steuer- und Datenbestimmungssystemen ist es häufig notwendig, bestimmte Parameter des Systems, wie z. B. den Pegelstand einer in einem entfernten Speichertank gespeicherten Flüssigkeit, genau zu messen und darauf den Meßwert zu codieren und zu einer Zentralstation zu übertragen, wo die Meßwerte angezeigt, überwacht oder aufgezeichnet

ίο werden. Mit Hilfe dieser Anordnung kann eine Bedienungsperson ζ. B. bestimmen, zu welchem der entfernten Speichertanks ein ankommendes flüssiges Produkt geleitet werden soll oder von welchem der entfernten Tanks ein auszulieferndes flüssiges Produkt entnommen werden solL Außerdem kann das gesamte, zur Verfügung stehende flüssige Produkt schnell bestimmt werden, ohne daß es notwendig ist, Personen zu jedem Tank zu schicken, um die einzelnen Meßinstrumente für den Pegelstand des flüssigen Produkts abzulesen.

Im allgemeinen verwenden Datenüberiragungssysteme für ein Ablesen von Produktpegelständen aus der Ferne ein Schwimmer-betätigtes Meßinstrument und einen Codierer, der mechanisch mit dem Meßinstrument gekoppelt ist, um den abgelesenen Wert des Meß- instruments in ein elektrisches Signal umzuwandeln, das über Draht oder Funk zu dem zentralen Überwachungspunkt übertragen wird. Der Codierer kann entweder die Form mehrerer scheibenförmiger Schalter besitzen, die binäre Ausgangssignale erzeugen, die dem abgelesenen Meßwert entsprechen, im allgemeinen in gewissen Grundmebeinheiten, wie z. B. feet oder m, und gewissen Untereinheiten hiervon, wie z. B. inch oder cm, oder er kann die Form von einem oder mehreren Potentiometern besitzen, die analoge Signale liefern, die diese Grundeinheiten und Untereinheiten anzeigen. Der Codierer vom Potentiometer-Typ hat den Vorteil, eine größere Auflösung zu liefern, insbesondere, wenn zwei Potentiometer vorgesehen sind, die durch ein geeignetes Getriebe miteinander verbunden sind, so daß das eine, das Potentiometer mit dem höheren Stellenwert oder das Grobablesepotentiometer, eine Anzahl von ganzzahligen Einheiten anzeigt, und das andere, das Potentiometer mit dem niedrigeren Stellenwert oder das Feinablesepotentiometer, Bruchteile dieser Einheit an zeigt. Die zwei Ablesungen werden in der zentralen Ablesestation kombiniert, um eine genaue digitale Anzeige des Produktpegelstandes zu liefern, wobei die Grobablesung die Ziffern der Anzeige mit dem höheren Stellenwert und die Feinablesung die Ziffern der Bruch teile der Einheit mit niedrigerem Stellenwert der Anzei ge liefert.

Die Verwendung mehrfacher Potentiometer bringt die Möglichkeit einer fehlerhaften Ablesung mit sich, wenn der Pegelstand des flüssigen Produktes sich einer ganzzahligen Anzahl von Einheiten nähert. Dies rührt daher, daß das Grobablesungspotentiometer, das wegen der Nichtlinearität seines Widerstandselementes und dem Spiel seiner Antriebszahnräder nicht die Präzision des Feinablesungspotentiometers über eine einzelne Meßeinheit besitzt, in genügendem Maße von dem Feinablesungspotentiometer abweichen kann, Um eine Einheit höher oder niedriger als der wahre Pegelstand des Produkts anzuzeigen, wie er durch das Feinablesungspotentiometer angezeigt wird. Um diesen Fehler auszuschalten, muß an der Grobablesung eine Korrektur von + 1 oder — 1 angebracht werden.

Aus Electronic 1958, Nr. 7, Seiten 201 —207, sind Verschlüssler für digitale Messungen bekannt. Bcispielswei-

se besteht ein ScheibenverschlOssler aus einer drehbaren Scheibe, auf der in Form von konzentrischen Kontaktbahnen der Code aufgebracht ist Der Abgriff erfolgt über eine entsprechende Anzahl radial nebeneinander angeordneter Bürsten. Bei vielsteiliger Verschlüsselung können die Kontaktbahnen auf mehrere Scheiben verteilt sein, die über Uniersetzungsgetriebe verbunden sind. Schwierigkeiten bereitet das Problem der Quantisierung, da es immer Stellungen gibt, wo die Bürsten zwei benachbarte Codekombinationen abgreifen. Eine derartige Quantisierung kann dadurch erfolgen, daß man mechanische oder magnetische Tastungen vorsieht und Zwischenstellungen labil macht Bei Verschlüsslern mit mehreren Scheiben müssen auch die Stellungen der untersetzt laufenden Scheiben durch schrittweises Vor- und Zurückschalten quantisiert werden. Stattdessen genügt Stellungsquantisierung der ersten Scheibe, während Übergangsfehler bei der untersetzt laufenden Scheibe durch einen Doppelabgriff verhindert werden.

Eine andere Möglichkeit der Quantisierung besteht in der Anwendung besonderer Code, die dadurch gekennzeichnet sind, daß beim Obergang von einer Kombination zur nächsten nur ein Codeelement seinen Zustand ändert Eine Schaltungsanordnung für einen derartigen Code ist beispielsweise in der DE-GM 17 45 454 offenbart Ein derartiger Progressiv-Code führt jedoch zu einer verhältnismäßig komplizierten Schaltung.

Die US-PS 31 88 626 beschreibt einen Analog-/Digitalumsetzer der gattungsgemäßen Art, bei der für eine mehrstellige Umsetzung Kontaktbahnen auf mehrere Codierscheiben verteilt sind, die über ein Untersetzungsgetriebe verbunden sind. Zur Korrektur eines etwaigen Getriebespiels wird ein ganz spezieller Code für die einzelnen Dezimalziffern verwendet, der an einer Ziffernstelle eine gerade/ungerade Markierung für eine Hilfsgröße aufweist. Abhängig von bestimmten Kombinationen von Eingangssignalen wird der aus den Kontaktbahnen abgetastete Digitalwert um 1 verringert oder erhöht ^der aber unverändert gelassen. Nachteilig bei diesem Analog/Digitalwandler ist, daß er nur mit einem bestimmten Code arbeitet und für jede Dezimalstelle Codierscheiben mit mehreren Bahnen vorgesehen sein müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und «ine Einrichtung zum Umwandeln einer aus Grob- und Feinwert bestehenden analogen Meßgröße in einen anzeigbaren, mehrstelligen digitalen Wert anzugeben, wobei unter Bildung einer Hilfsgröße eine rechnerische Korrektur erfolgt, die zu einem genauen Digitalwert führt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 bzw. eine Einrichtung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruchs 3.

Anhand der sich überlappenden Ziffernstellen bei Grob- und Feinwert läßt sich in einfacher Weise eine Korrekturmöglichkeit für den Grobwert schaffen, so daß eine möglichst genaue Einstellung und Abfüllung des analogen Meßwerts nicht mehr erforderlich ist.

Bevorcugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bzw. 4 bis 7 gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele, bei denen die Erfindung für die Übertragung eines Fiüssigkeitspegelstandes zu einer Digitalanzeige verwendet ist, werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

F i g. 1 ist eine persptk!wische Ansicht eines Übertragers für den Pegelstand eines flüssigen Produkts, der einen Datencodierer enthält, um das Ablesen des Pegelstandes eines flüssigen Produkts an einem entfernten Ort zu ermöglichen.

Fig.2 zeigt teilweise im Schnitt eine Seitenansicht des Datencodierteils des Übertragers der F i g. 1.

F i g. 3 zeigt in einer teilweise geschnittenen perspektivischen Ansicht die Zahnradanordnung und die Potentiometer des Datencodierers der Fig. 1.

Fig.4 zeigt teilweise schematisch ein Funktionsblockdiagramm eines erfindungsgemäßen Datenübertragungssystems.

F i g. 5 zeigt eine Tabelle von Korrekturfaktoren, die für das Verständnis der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Datenübertragungssystems nützlich ist
F i g. 6 zeigt einen schematischen Plan der Schaltungen zur Fehlererkennung und zur Bestimmung des Korrekturfaktors des Datenübertragungssystems der Fig. 4.

F i g. 7 zeigt einen logischen und schematischen Plan, teilweise in Form eines Blockdiagramms einer anderen Schaltung zur Fehlererkennung und ":ur Bestimmung der Korrekturfaktoren des Datenüber:ragungssysterns der Fig.4.

Das erfindungsgemäße Datenübertragungssystem wird in Verbindung mit einer Datengewinnungseinrichtung verwendet, wie z. B. mit dem Meßkopf 10 der Fig. 1, der zur Messung des Pegelstandes eines flüssigen Produkts in einem Speichertank vorgesehen ist Grundsätzlich umfaßt dieser Meßkopf ein Gehäuse 11, das oben an dem Speichertank angebracht ist, einen Schwimmer 12, der durch zwei vertikale, in einem Abstand voneinander angeordnete Führungsdrähte 13 so geführt wird, daß er mit den Änderungen des Flüssigkeitspegels in dem Speichertank steigt und fällt, und mehrere Anzeigeräder 14, um den Flüssigkeitspegel anzuzeigen. Der Schwimmer ist mit den Anzeigerädern über ein Band 15 gekoppelt das unter einer ausgleichenden Federspannung auf eine Scheibe mit dem Gehäuse 11 gewickelt ist, wobei die Scheibe drehbar mit den Anzeigerädern durch eine Welle und ein geeignetes Zahnradgetriebe gekoppelt ist.

U/n zu ermöglichen, daß der Meßkopf ein elektrisches Signal erzeugt, das den Flüssigkeitspegelstand anzeigt, ist ein analoger Codierer 16 mechanisch mit den Anzeigerädern gekoppelt Wie F i g. 2 zeigt, besitzt dieser Codierer ein zweiteiliges Gehäuse, das aus einem Basisabschnitt 17 und einem Deckelabschnitt 18 besteht, der auf den Basisabschnitt geschraubt ist. Zwei Potentiometer 19 und 20 sind in dem Gehäuse vorgesehen, um so die die Stellung anzeigenden elektrischen Signale zu erzeugen. Das Potentiometer 19, das bisher als Feinablesungspotentiometer bezeichnet wurde, ist axial mit den Anzeigerädern 14 ausgerichtet und direkt durch eine Weite 21 mit diesen gekoppelt, so daß es eine vollständige Umdrehung bei jeder Umdrehung des Anzeigerades mit dem niedrigsten Stellenwert mach*.

Wie F i g. 3 zeigt, ist das Potentiometer 20, das bisher als Grobablesungspotentiometer bezeichnet wurde, senkrecht zu der Welle 21 angeordnet und indirekt durch eine Schnecke 22 und ein Schneckenrad 23 mit dieser gekoppelt, Dies führt zu einer Umdrehungsuntersetzung zwischen der Welle 21 und dem Potentiometer 20, so daß das Potentiometer eine vollständige Umdrehung nach einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen der Welle 21 a"sführt. Die Umdrehungsuntersetzung, die durch das Getriebe 22 und 23 bewirkt wird, ist so ausgestaltet, daß das Potentiometer 20 ein sich kontinuierlich fortschreitend änderndes analoges Ausgangs-

signal liefert, wenn der Schwimmer 12 vom Boden zu der Oberseite des Tanks steigt. Gleichzeitig dreht sich das Potentiometer 19, das ein sich kontinuierlich drehendes Ringpotentiometer ist, einmal bei jeder Änderung um eine Einheit in der Höhe des Schwimmers 12, wobei es eine genauere, aber im Stellenwert niedrigere Anzeige in Bruchteilen der Einheiten der Stellung des Schwimmers 12 liefert.

Fig.4 zeigt ein Datenübertragungssystem, das zwei Codierer 16a und 166 enthält, die zwei verschiedene Meßeinrichtungen für den Pegelstand eines flüssigen Produkts in zwei verschiedenen Speichertanks darstellen. Der Codierer 16a enthält eine Zener-Diode 24a, die über einen Widerstand 2Sa. der für einen Spannungsabfall in Reihe geschaltet ist, mit einer Gleichspannungsquelle verbunden ist. Das über der Zener-Diode 24a erzeugte konstante Potential wird an zwei parallel geschaltete, kalibrierte Potentiometer 26a und 27a gelegt, die zur Kompensation für verschiedene Längen der Datenübertragungsleitung zwischen den Speichertanks und der gemeinsamen Ablesungsstation dienen. Die Abgriffe der Potentiometer 26a und 27a sind mit einem Endanschluß von jeweils einem die Stellung codierenden Potentiometer 20a und 19a verbunden, deren andere Endanschlüsse geerdet sind. Der Abgriff des Potentiometers 20a, der ein sich fortschreitend änderndes, den Flüssigkeitpegel anzeigendes Ausgangssignal liefert, und der Abgriff des Potentiometers 19a, der ein in dem Stellenwert niedrigeres, aber genaueres Ausgangssignal der Bruchteile der Einheiten liefert, sind durch in Reihe geschaltete, den Strom begrenzende Widerstände 28a bzw. 29a und eine Datenübertragungsleitung von geeigneter Länge mit einer Multiplexer-Stufe 30 verbunden.

Ein anderes Paar von den Pegelstand anzeigenden Signalen wird durch einen zweiten Codierer 166 geliefert, der gewöhnlich zu einer anderen Meßeinrichtung für den Flüssigkeitspegel in einem anderen Speichertank gehört Dieser Codierer kann im Aufbau und in der Wirkungsweise dem Codierer 16a gleichen und eine Zener-Diode 24b, einen in Reihe geschalteten Widerstand 256 für einen Spannungsabfall, Kalibrierungspotentiometer 26/» und 27b, die Stellung codierende Potentiometer I9i> und 206 und Strombegrenzungswiderstände 286 und 29b besitzen. Der Multiplexer 30 wählt ein Signalpaar, entweder vom Codierer 16a oder vom Codierer 166 für die Weiterverarbeitung und eventuell für die Anzeige oder Aufzeichnung in der zentralen Ablesestation aus. In der Praxis können zusätzliche Eingänge zu dem Multiplexer 30 von zusätzlichen Speichertanks oder Ablesestationen vorgesehen sein, wobei die maximale Anzahl nur durch praktische Erwägungen der Länge der Übertragungsleitung und der Ablesefrequenz begrenzt ist.

Der Ausgang des Multiplexers 30, paarweise ein grobes und ein feines Analogsignal von einer ausgewählten Ablesestation, wird in grobe und feine binär codierte Dezimaisignale (BCD) durch getrennte Analog-zu-BCD-Konverter umgewandelt- Im einzelnen wird das Feinablesungsanalogsignal einem Analog-zu-BCD-Konverter31 zugeführt, der BCD-Zehntelausgänge von 0,8, 0,4, 0,2, 0,1 und BCD-Hundertstel-Ausgänge von 0,08, 0,04, 0,02 und 0,01 liefert, wobei er einen Ausgang im Bereich von 0,00 bis 039 liefert, der den im Stellenwert niedrigsten, aber genauesten Teil der übertragenen Daten darstellt In gleicher Weise wird der Grobablesungsanalogausgang des Multiplexers 30 einem Analog-zu-BCD-Konverter 32 zugeführt, der das sich fortschreitend ändernde analoge Signal in einen Hundert ausgang, in BCD-Zehnerausgänge von 80,40, 20 und 10, in BCD-Einerausgänge von 8,4,2 und 1 und BCD-Zehntelausgänge von 0,8,0,4,0,2 und 0,1 umwandelt, wobei er einen Ausgang von 0,0 bis 199,9 liefert, der den im Stellenweri: höchsten Anteil der übertragenen Daten dar stellt. Die Hunderter-, Zehner- und Einer-BCD-Ausgänge des Grob-Potentiometers werden mit den Zehntel- und Hundertstel-BCD-Ausgängen des Fein-Potentiometers kombiniert, um eine einzige digitale Ausgangs- anzeige zu erhalten.

Wie bereits erwähnt wurde, erfordert die bis auf einen kleinen oder feinen Zuwachs genaue Messung einer Größe, die sich Ober einen großen Bereich ändert, daß der gesamte Bereich in größere oder grobe Einheiten unterteilt wird, von denen jede eine ganze Zahl von primären oder feinen Meßeinheiten enthält. Um z. B. die Gesamtanzahl von Minuten in einem Tag unter Verwendung einer 60-Minuten-Stoppuhr zu messen, wird der Tag (der gesamte Bereich) in Stunden (der grobe Zuwachs) unterteilt, und jede Stunde wird in Minuten (der feine Zuwachs) gemessen. Die groben Zuwachse können unabhängig gemessen werden, und die Vereinigung der zwei Messungen, grob und fein, kann kombiniert werden, um eine Ausgangsablesung der Zeit des

Tages zu erhalten.

Um eine genaue zusammengesetzte Ablesung zweier Messungen zu erhalten, muß die grobe Messung eine Genauigkeit haben, die besser ist als 50% des Bereichs der Feinmessung. Sollte z. B, wenn der Minutenzeiger auf 12 steht, der Stundenzeiger in der Mitte zwischen etwa 8 und 9 stehen, so wird die Uhr zweideutig 8 Uhr oder 9 Uhr anzeigen. Für eine genaue zusammengesetzte Ablesung muß der Stundenzeiger näher bei 8 oder 9 sein als die Hälfte, nämlich als 50% des Bereichs des Minutenzeigers, d. h. er muß eine bessere Anzeige der Stunden als 830 Uhr oder eine bessere Genauigkeit besitzen.

Bei der Anwendung dieses Prinzips in der Messung der tatsächlichen Größe von 9939 in dem Bereich von 0,01 bis 100,00 ergibt die Feinmessung innerhalb 0,5% 9938 oder 9939. Während die Grobmessung mit einer Genauigkeit größer als 50% des Feinbereichs, etwa 0,48%, eine Ablesung zwischen 99,51 und 100,47 ergibt. Der zusammengesetzte ungünstigste Fall, die Ablesung von 10038, zusammengesetzt aus der höchsten Grobablesung plus der niedrigsten Feinablesung wird verworfen, da die Differenz der Feinmessung und desselben Wertes, wie er bei Verwendung der Grobmessung gemessen wird, die Voraussetzung von 0,48

so (038 — 0,47 — 0,51) überschreitet Auf diese Weise ist die korrekte, unzweideutige Ablesung 9938 oder ?"X99.

Durch Vergleichen der tatsächlichen groben und feinen Messungen kann in bestimmten Fällen ein Korrekturfaktor angebracht werden, um die Grobmessung ent- weder um eins zu verringern oder zu vergrößern, und in den übrigen Fällen ist keine Korrektur erforderlich.

Die Korrekturfaktoren, die den Grobzuwachsen hinzugefügt werden, sind für alle möglichen Kombinationen von Fund Cin Fig.5 aufgetragen. Dabei ist Fdie

Ziffer mit dem höchsten Stellenwert der Feinmessung

und C die Ziffer mit dem niedrigsten Stellenwert der

Grobmessung. Bei einer genauen Grobmessung ist

C=F.

Auch wenn die oben beschriebene Art, eine korrekte,

zusammengesetzte, unzweideutige Ablesung von Messungen von zwei Bereichen zu erhalten, nur für zwei Meßbereiche dargestellt ist, kann sie, wie hier betont werden soll, auf jede Zahl von Meßbereichen ausge-

ODD

dehnt werden.

Da bei der vorliegenden Ausführungsform das direkt gekoppelte Feinablesungspotentiometer eine größere Auflösung besitzt als das untersetzte Grobablesungspotentiometer, besteht die Möglichkeit, daß die zwei Potentiometer nicht genau gleich laufen, und eine fehlerhafte Ausgangsablesung kann die Folge sein, wenn der angesägte Flüssigkeitspegel eine ganzzahlige Anzahl von Einheiten erreicht hat oder sich dieser nähert. Dies beruht darauf, daß das Grobpotentiometer, das die einzige Anzeige für die vollen Meßeinheiten liefert, in ausreichendem Maße falsch anzeigen kann, um einen Pegelstand anzuzeigen, der um eine Einheit höher oder niedriger als der wahre Pegelstand der Flüssigkeit ist, wie er durch das Feinablesungspotentiometer angezeigt wird. Es sei z. B. der BCD-Ausgang, der durch das Feinablesepotentiometer für einen Pegelstand von 149,96 erzeugt wird, 0,96 und der BCD-Ausgang, der durch das Grobablesepotentiometer erzeugt wird, sei 150,1. Die zwei Ziffern mit den niedrigsten Stellenwerten der Ausgangsanzeige, nämlich ..,96, können direkt von der Feinablesung erhalten werden. Die drei Ziffern mit den höchsten Stellenwerten der Ausgangsanzeige können jedoch nicht direkt von der Grobablesung erhalten werden, da diese Ablesung aufgrund ihrer geringeren Genauigkeit mit einem Fehler von 0,2 Einheiten in bezug auf die Feinablesung behaftet ist Demnach ist es notwendig, die Grobablesung durch Subtrahieren einer Einheit (ein Korrekturfaktor von —1) zu korrigieren oder auszugleichen, um eine genaue Ausgangsanzeige von !49,96 zu erhalten. Ein Korrekturfaktor kann ebenso notwendig sein, wenn das Grobablesepotentiometer eine Ablesung um eine Einheit zu niedrig liefert, d. h. wenn das Feinablesepotentiometer die nächste ganzzahlige Einheit überschreitet und das Grobablesepotentiometer unter dieser Einheit anzeigt. In diesem Fall ist es notwendig, eine Einheit zu dem BCD-Ausgang des Grobablesepotentiometers zu addieren, um die richtige Ausgangsanzeige zu erhalten.

Die notwendige Korrektur der groben BCD-AbIesung wird in dem erfindungsgemäßen Datenübertragungssystem mit Hilfe einer Schaltung 33 zur Fehlererkennung und zur Bestimmung des Korrekturfaktors erreicht Die BCD-Zehntel-Ausgänge der Analog-zu-BCD-Konverter 31 und 32 werden dieser Stufe zugeführt, die eine geeignete Schaltung enthält, um die zwei Eingänge zu vergleichen und ein geeignetes Ausgangsbefehlssignal zu erzeugen, um eine Einheit entweder zu der groben BCD-Ablesung zu addieren oder von dieser zu subtrahieren. Die tatsächliche Addition oder Subtraktion des Korrekturfaktors wird durch eine Additions-Subtraktions-Schaltung 34 bewirkt, die direkt auf die Einer-, Zehner- und Hunderter-BCD-Ausgänge des Analog-zu-Digital-Konverters 32 wirkt

Die BCD-Hundertstel- und -Zehntel-Ausgänge des Analog-zu-BCD-Konverters 31 werden direkt zu einer Auswertungseinrichtung geführt, in diesem Fall zu den Hundertstel- und Zehntel-Eingängen einer fünfziffrigen, numerischen Anzeigeeinrichtung 35, die eine herkömmliche LED- oder Nixieröhren-Anzeige sein kann. In entsprechender Weise werden die Einer-, Zehner- und Hunderter-BCD-Ausgänge der Additions-Subtraktions-Schaltung 34 den Einer-, Zehner- und Hunderter-Eingängen der Anzeigeeinrichtung zugeführt

Der Korrekturfaktor, der — falls erforderlich — der Grob-BCD-Ablesung zugeführt wird, hängt von den BCD-Zehntel-Ausgängen ab, die durch die Analog-zu-BCD-Konverter 31 und 32 der Schaltung 33 zur Fehlererkennung und zur Bestimmung des Korrekturfaktors zugeführt werden, wie durch die Tabelle der F i g. 5 gezeigt wird. Rine Grobablesung von 150,1 und eine Feinablesung von 0,96 hat z. B. einen Korrekturfaktor von — 1 zur Folge. Dies wird in F i g. 5 anhand einer Grobablesung von 0,1 und einer Feinablesung von 0,9 erhalten. Umgekehrt führt eine Grobablesung von 149,9 und eine Feinablesung von 0,13 zu einem Korrekturfaktor von + 1, der, wenn er zu der Grobablesung addiert wird,

to eine Ausgangsanzeige von 150,13 zum Ergebnis hat.

Nachdem die Arbeitsweise des Datenübertragungssystems als Ganzes beschrieben wurde, sollen nun im einzelnen die Schaltung der Stufe 33 zur Fehlererkennung und zur Bestimmung des Korrekturfaktors und der Stufe 34 zur Addition oder Subtraktion des Korrekturfaktors betrachtet werden. In F i g. 6 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Schaltung für die Stufe 33 dargestellt, die einen BCD-zu-Dezimal-Konverter 36 aufweist, der die BCD-Feinablesung von dem Multiplexer 30 in einen dezimalen Ausgang umwandelt. Zu diesem Zweck liefert der Konverter 36, der in Aufbau und Auslegung völlig herkömmlich sein kann, neun einzelne dezimale Ausgänge 0 bis 3 und 5 bis 9. In gleicher Weise wird die Grobablesung vom Multiplexer 30 einem anderen BCD-zu-Dezimal-Konverter 37 zugeführt, der ebenfalls in Aufbau und Auslegung herkömmlich sein kann und der das BCD-Signal in einzelne dezimale Ausgänge 0 bis 4 und 6 bis 9 umwandelt.
Um die Auswahl eines Korrekturfaktors entsprechend der in F i g. 5 gezeigten Tabelle auszuführen, werden die Ausgänge 1,2,3,5,6,7 und 8 des Konverters 36 einem Eingang von jeweils einem der UND-Gatter 38 bis 44 zugeführt. Die Ausgänge 0 und 9 des Konverters 36 werden den übrigbleibenden Eingängen der UND-Gatter 38 bzw. 44 zugeführt. Die Ausgänge der UND-Gatter 38,39,42,43 und 44 werden den jeweils verbleibenden Eingängen der Gatter 39 bis 43 zugeführt. Der Ausgang C des Konverters 3§ wird auch emsrri Eingang eines NOR-Gatters 45 zugeführt. Die Ausgänge der UND-Gatter 38 bis 44 werden einem Eingang von jeweils einem der NOR-Gatter 46 bis 52 zugeführt, und der Ausgang 9 des Konverters 36 wird auch einem Eingang eines NOR-Gatters 53 zugeführt. Die Ausgänge der NOR-Gatter 45 bis 48 werden jeweils Eingängen

« eines NOR-Gatters 54 mit vier Eingängen zugeführt, und die Ausgänge der NOR-Gatter 49 bis 52 werden jeweils den Eingängen eines NOR-Gatters 55 mit vier Eingängen zugeführt Die Ausgänge 6, 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3 und 4 des Konverters 37 werden jeweils den verbleibenden Eingängen der NOR-Gatter 45 bis 53 zugeführt. Der Ausgang des NOR-Gatters 55 wird dem einen Eingang eines UND-Gatters 56 zugeführt, und der Ausgang des NOR-Gatters 53 wird über einen Inverter 57 dem verbleibenden Eingang des UND-Gatters 56 zugeführt Die Ausgänge des NOR-Gatters 54 und des UND-Gatters 56 werden jeweils einem der Inverter 58 und 59 zugeführt, bevor sie der Korrekturfaktor-Additions-Subtraktionsschaltung 34 zugeleitet werden.

Jedes der logischen UND- und NOR-Elemente hat zwei Betriebszustände, wie bekannt ist Diese Zustände werden im allgemeinen als Zustände mit hoher und niedriger Spannung bezeichnet wobei der Zustand hoher Spannung etwa die Bezugs- oder Versorgungsspannung ist, im allgemeinen in der Größenordnung von 5,0 V für die meisten üblichen logischen Elemente, und der Zustand niedriger Spannung ein Wert niedriger als diese Bezugsspannung ist im allgemeinen in der Nähe oder gleich 0 V oder Erdpotential. Im Falle eines UND-

Gatters ist der Ausgangsanschluß hoch, wenn — und nur, wenn — beide Eingangsanschlüsse auf der hohen Spannung liegen. Im Falle eines NOR-Gatters ist der Ausgangsanschluß hoch, wenn — und nur, wenn — beide Eingangsanschlüsse auf der niedrigen Spannung liegen.

Wie die logischen Elemente in der Schaltung 33 zur Fehlererkennung und zur Bestimmung des Korrekturfaktors arbeiten, um die nach F i g. 5 erforderlichen Korrekturfaktoren zu liefern, kann am besten erläutert werden, indem wiederum die Situationen bei zwei Messungen des Pegelstandes des flüssigen Produkts betrachtet werden. Für einen Flüssigkeitspegel von 146,96 sei eine Feinablesung von ...,96 und eine Grobablesung von 147,1 erhalten worden. Dies bewirkt, daß der Konverter 36 eine niedrige Spannung an seinem Anschluß 9 und eine hohe Spannung an allen seinen anderen Ausgangsanschlüssen erzeugt. Dies bringt den Ausgang des UND-Gatters 44 auf die niedrige Spannung, was wiederum die Ausgänge del' UND-Gimci 43, 42 und 4t über die Verbindungen zwischen diesen Elementen auf die niedrige Spannung bringt. Gleichzeitig erzeugt der Konverter 37 an seinem Anschluß 1 eine niedrige Spannung und an allen seinen anderen Ausgangsanschlüssen eine hohe Spannung. Der niedrige Ausgang am Anschluß 1 und der niedrige Ausgang des UND-Gatters 42 bringen den Ausgang des NOR-Gatters 50 auf die hohe Spannung. Die anderen NOR-Gatter 45 bis 49 und 51 bis 52 sind zu diesem Zeitpunkt alle auf der niedrigen Spannung, da eine hohe Spannung an wenigstens einem ihrer Eingangsanschlüsse liegt. Die hohe Ausgangsspannung des NOR-Gatters 51 wird einem der Eingänge des NOR-Gatters 55 zugeführt, wodurch ein niedriger Ausgang von diesem Element erzeugt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist der Ausgang des NOR-Gatters 54 hoch, da alle seine Eingänge niedrig sind, und der Ausgang des NOR-Gatters 53 ist niedrig, da die hohe Spannung an dem

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ge Ausgang des NOR-Gatters 55 und der hohe Ausgang des NOR-Gatters 53, der auf die niedrige Spannung durch den Inverter 57 umgekehrt wird, bringen den Ausgang des UND-Gatters 56 auf die niedrige Spannung. Dieses Ausgangssignal wird durch den Inverter 59 auf die hohe Spannung umgekehrt, die ein Befehlssignal umfaßt, um einen Korrekturfaktor von — 1 der Grob-Potentiometer-Ablesung zuzuführen.

Als anderes Beispiel sei ein Produktpegelstand von 147,13, eine Grobablesung von 1463 und eine Feinablesung von ..,13 angenommen. Nun ist der eine Ausgangsanschluß des Konverters 36 niedrig, und alle seine anderen Ausgangsanschlüsse sind hoch. Dies bringt die UND-Gatter 38 bis 40 auf die niedrige Spannung und die UND-Gatter 41 bis 44 auf die hohe. Zu diesem Zeitpunkt ist der Ausgang 9 des Konverters 37 auf der niedrigen Spannung, und alle anderen Ausgangsanschlüsse dieses Konverters sind hoch. Dies bringt das NOR-Gatter 48 auf die hohe Spannung und die anderen NOR-Gatter 45 bis 47 und 49 bis 53 auf die niedrige. Das NOR-Gatter 54 wird wiederum auf die niedrige Spannung gebracht, und dieses Ausgangssignal wird auf die hohe Spannung durch den Inverter 58 umgekehrt und ergibt ein Befehlssignal, um einen Korrekturfaktor von +1 der Grob-Potentiometer- Ablesung zuzuführen.

Nachdem die Erzeugung von Befehlssignalen für die Korrekturfaktoren +1 und — 1 beschrieben sind, kann nun die Schaltung der Korrekturfaktor-Additions-Subtraktions-Stufe 34 erläutert werden. Diese Stjfe umfaßt zwei herkömmliche binäre Addierelsmente 60 und 61, die ein binäres Ausgangssignal (Σ\,Σ₂,Σ*,Σ*) erzeugen, das die Summe der zwei zugeführten binären Eingangssignale (Au A₂, A₄, As) und (B\, Bi, ß₄, B») darstellt. Diese Elemente können ebenfalls eine einzige Einheit zu dem zugeführten BCD-Eingangssigna! 4 addieren bei Zuführung eines hohen Befehlssignals zu ihrem Übertragseingang Ci oder den Zählratenzuwachsanschlüssen. Der Ausgang des Inverters 58, der, wenn er auf hoher Spannung ist, einen Befehl zum Addieren einer Einheit zu der Grob-Potentiometer-Ablesung darstellt, wird dem Ci-Anschluß des Einer-Binär-Addierers 61 zugeführt, und der Ausgang des Inverters 59, der, wenn er auf hoher Spannung liegt, einen Befehl zum Subtrahieren einer Einheit von der Grob-Potentiometer-Ablesung darstellt, wird an alle vier Binär-Eingänge B des Addierers 61 und an einen Eingang eines NOR-Gatters 62 gekoppelt. Der BCD-Einer-Teil der Grob-Potentiom·.·- ter-Ablesung wird dem Eingang A des Addierers 61 zugeführt. Der binäre 1-Ausgang des Addierers ist di-

Δ) rcki aii ucui BCD-l-Eifigäiig des Einer-Teils des Aiizeigeelements 35 gekoppelt. Die binären 2-, 4- und 8-Ausgänge des Addierers 61 sind an einen Eingang von jeweils einem von der UND-Gattern 63,64 und 65 gekoppelt. Der Ausgang des NOR-Gatters 62 ist an den Ci-Zählratenzuwachs-Anschluß des binären Zehner-Addierers 60 und über einen Inverter 66 an den verbleibenden Anschluß des UND-Gatters 65 gekoppelt. Die binären 2- und 8-Ausgänge des Addierers 61 sind ebenfalls mit jeweils einem der zwei Eingänge eines NAND-Gatters 67 gekoppelt, dessen Ausgang mit den verbleibenden Eingängen der UND-Gatter 63 und 64 und des NOR-Gatters 62 verbunden ist Die binären 4- und 8-Ausgänge des Addierers 61 sind ebenfalls mit jeweils einem der Eingänge eines UND-Gatters 68 verbunden, dessen Ausgang mit einem Eingang eines NOR-Gatters 69 und den vier binären S-Eingängen des Zehner-Addierers 60 verbunden.

Der binäre l-Aus**»!!·'* des Addierers SQ ist direkt mit dem BCD-I-Eingang des Zehner-Teils der Anzeigeeinheit 35 verbunden. Die binären 2-, 4- und 8-Ausgänge sind mit den Eingängen von jeweils einem der UND-Gatter 70, 71 und 72 verbunden. Der Ajsgang des NOR-Gatters 69 ist über einen Inverter 73 mit dem verbleibenden Eingang des UND-Gatters 72 und dem einen Eingang eines NAN D-Gatters 78 verbunden. Die binären 2- und 8-Ausgänge des Addierers 60 sind ebehfalls mit jeweils einem der Eingänge eines NAND-Gatters 75 verbunden, dessen Ausgang mit den verbleibenden Eingängen der UND-Gatter 70 und 71 und des NOR-Gatters 69 verbunden ist Die binären 4- und 8-Ausgänge des Addierers 60 sind weiter jeweils mit einem der Eingänge eines UND-Gatters 76 verbunden, dessen Ausgang über einen Inverter 77 mit einem Eingang eines NAN D-Gatters 74 verbunden ist Der BCD-Zehner-Ausgang des Analog-zu-BCD-Konverters 32, der die Zehner-Ablesung der Grob-Potentiometers darstellt, ist mit dem Eingang A des binären Addierers 60 verbunden, und der Hunderter-Ausgang des Konverters 32 ist mit dem verbleibenden Anschluß des NAND-Gatters 74 verbunden. Der Ausgang des Gatters 74 ist mit dem verbleibenden Eingangsanschluß des NAND-Gatters 78 verbunden, und der Ausgang des Gatters 78 ist direkt mit dem Eingang für die Hunderter-Ziffer der Anzeigeeinheit 35 verbunden.

Wenn im Betrieb der Ausgang des Inverters 58 auf der hohen Spannung ist bildet er einen Befehl +1, der bewirkt daß der binäre Addierer 61 einen Ausgang erzeugt, der um eine Einheit größer ist als die grobe BCD-

Einer-Aülesung, die seinem Eingang A zugeführt wird. Wenn der Ausgang des Inverters 59 auf der hohen Spannung liegt, bildet er einen Befehl — 1, der bei Zuführung zu (üen vier binären Eingängen B des binären Addierers 61 bewirkt, daß dieser Addierer in bekannter Weise einen binären Ausgang erzeugt, der um eir.c Einheit niedriger ist als derjenige, der seinem BCD-Eingang A zugeführt wird. Es verbleibt den Gattern 62 bis 68 als Aufgabe, die Übertragungsvorgänge bei Addition und Subtraktion vorzunehmen, die zwischen den drei Ziffern der Grobablesung vor der Anzeige notwendig sein können.

Die Notwendigkeit für einen Übertragsvorgang tritt auf, wenn der Einer-Addierer 61 einen BCD-Eingang A von 9 und entsprechend einen binären Ausgangszustand von 9 besitzt und ein Korrekturfaktor +1 durch eine hohe Ausgangsspannung vom Inverter 58 verlangt wird. Dies hat einen binären Ausgangszustand 10 für den Addierer 61 zur Folge, was es notwendig macht, eine 0 anzuzeigen uiid κίτιζ 1 in die Zehncr-Addicrcrstuic SO zu übertragen. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird dies mit Hilfe der UND-Gatter 63 bis 65 und 68, des NAND-Gatters 67 und des NOR-Gatters 62 erreicht. In dem Zehner-Zustand sind die binären 2- und 8-Ausgänge {2i, J"₈) hoch und die binären 1- und 4-Ausgänge (JJi, Σ*) sind niedrig. Die 2- und 8-Ausgänge bringen das NAND-Gatter 67 auf die niedrige Spannung, was die UND-Gatter 63 und 64 daran hindert, niedrige BCD-2- und 4-Ausgänge zu der Anzeige für die Einer-Ziffern zu bringen. Der Ausgang· des NOR-Gatters 62 is*, infolge der zwei zugeführten niedrigen Eingangssignale hoch und bewirkt dadurch, daß eine Einheit in dem binären Zehner-Addierer 60 übertragen wird. Der hohe Ausgang des NOR-Gatters 62, der in eine niedrige Spannung durch den Inverter 66 umgekehrt wird, hindert das UND-Gatter 65 daran, einen niedrigen BCD-8-Ausgang zu der Einerziffer der Ausgangsanzeige zu bringen. Der binäre !-Ausgang (ΣΛ des Addierers 61. der bereits auf der niedrigen Spannung ist, wird direkt zu der Einer-Ziffern-Anzeige übertragen. Auf diese Weise sind alle Ausgänge, die zu der Einer-Ziffern-Anzeige geführt werden, niedrig, wodurch eine Einer-Anzeige 0 nach dem Übertragungsvorgang erhalten wird.

Die zu dem Zehner-Addierer 60 gehörende Schaltung arbeitet im wesentlichen in der gleichen Weise bei der Übertragung einer Einheit in die Hunderter-Stelle, wenn der Addierer 60 in einen Zustand 10 gebracht wird. Der Ausgang des NAND-Gatters 75, der niedrig ist, wenn ein Übertrag befohlen wird, wird dem einen Eingang des NOR-Gatters 69 zugeführt, wodurch ein hoher Ausgang von dem NOR-Gatter 69 bewirkt wird, da der andere Eingang niedrig ist. Diese hohe Spannung wird auf eine niedrige Spannung durch den Inverter 73 umgekehrt und dem einen Eingang des NAND-Gatters 78 zugeführt, wodurch das NAND-Gatter 78 auf die hohe Spannung gebracht wird. Wenn dieser hohe Ausgang des NAND-Gaiters 78 dem Hunderter-Eingang der Anzeigeeinrichtung 35 zugeführt wird, bewirkt er, daß eine Hunderter-Ziffer angezeigt wird. Da alle Ausgänge, die zu den Zehner-Ziffern der Anzeige geführt werden, niedrig sind, sind die nach dem Übertrag angezeigten Zehner-Ziffern Null.

Falls dem binären Einer-Addierer 61 eine BCD-Einer-Grobablesung von 0 zu seinem Eingang A zugeführt wird, bevor ein Befehl — 1 am Inverter 59 erzeugt wird, wird es notwendig, einer. Übertrag von dem Zehner-Addierer 60 auszuführen bzw. von dem Zehner-Addierer 60 zu entleihen. Dieser Zustand hat zur Folge, daß alle vier binären Ausgänge des Addierers 61 auf die hohe Spannung kommen, wenn das Befehlssignal — 1 von dem Inverter 59 zu dem Eingang B des Addierers zugeführt wird. Die binären 4- und 8-Ausgänge des Einer-Addierers 61 auf hoher Spannung bringen das UND-Gatter 58 auf die hohe Spannung, wodurch alle vier binären Eingänge B des Zehner-Addierers o0 auf die hohe Spannung gebracht werden. Das Anlegen der hohen Spannung an alle Eingänge B hat in bekannter Weise zur Folge, daß eine Einheit in dem Zähler 60 subtrahiert wird, wodurch der gewünschte Entleih- oder Übertragsvorgang durchgeführt wird. Dies bringt das NAND-Gatter 67 auf die niedrige Spannung, wodurch die UND-Gatter 63 und 64 gesperrt werden. Das NOR-Gatter 62 bleibt auf der niedrigen Spannung, da die hohe Spannung von dem Inverter 59 seinem anderen Eingang zugeführt wird. Der niedrige Zustand des NOR-Gatters 62 hat keinen Einfluß auf den Zehner-Addierer 60, aber er öffnet das UND-Gatter 65, wenn er durch den Inverter 66 umgekehrt wird. Da d?r anriere Eingang des Gatters 65 auf hoher Spannung liegt, wird ein hoher BCD-8-Ausgang der Einer-Ziffern-Anzeige zugeführt. Da weiter der binäre 1-Ausgang des Addierers 61 auf hoher Spannung liegt und die UND-Gatter 63 und 64 gesperrt sind, werden ein hoher BCD-!-Ausgang und niedrige BCD-2- und 4-Ausgänge zu der Einer-Ziffern-Anzeige geführt. Da nur die BCD-8- und -!-Ausgänge auf hoher Spannung sind, wird nach dem Entleihvorgang die Einer-Ziffer 9 angezeigt. Der binäre Zehner-Addierer 60 kann ebenfalls von der Hunderter-Ziffer entleihen. Dies wird in ähnlicher Weise durchgeführt, wie es zuvor beschrieben wurde, mit der Ausnahme, daß der Ausgang des UND-Gatters 76, der auf der hohen Spannung liegt, auf die niedrige Spannung durch den Inverter 77 umgekehrt und dem NAND-Gatter 74 zugeführt wird, um dessen Ausgang auf die hohe Spannung zu bringen. Der hohe Ausgang des NAND-Gatters 74 wird dem einen Eingang des NAND-Gatters 78 zugeführt. Der Ausgang des NÖR-Gatters 69, der während des Entleihvorgangs niedrig ist, wird unter Umkehrung dem anderen Eingang des NAND-Gatters 78 zugeführt, wodurch der Ausgang des NAND-Gatters 78 auf die niedrige Spannung gebracht wird. Der niedrige BCD-Hundert-Ausgang verhindert, daß eine Hunderter-Ziffer von der Anzeigeeinrichtung 35 angezeigt wird.

Eine andere Schaltung für die Stufe 33 zur Fehlererkennung und zur Bestimmung des Korrekturfaktors ist in F i g. 7 dargestellt. In diesem Fall wird die grobe BCD-Ablesung direkt dem einen Eingang (A) einer herkömmlichen BCD-Vergleicherstufe 80 zugeführt. Eine binär codierte 5 wird dem anderen Eingang (B) dieser Vergleicherstufe mit Hilfe eines Widerstands 81 zugeführt, der zwischen die BCD-I- und -4-Eingänge und eine positive Gleichspannungsquelle geschaltet ist. Der Ausgang der Vergleichers 80 kommt in bekannter Weise nur auf die hohe Spannung, wenn der Eingang A kleiner als der Eingang B ist, oder wenn der grobe BCD-Eingang kleiner als 5 ist. Die feine BCD-Ablesung wird in gleicher Weise dem Eingang A einer anderen BCD-Vergleicherstufe 82 zugeführt, die dieses Signal mit einer binär codierten 5 vergleicht, die an ihrem Eingang B durch einen Widerstand 83 erzeugt wird, der an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen ist Nur wenn der Eingang A kleiner als der Eingang B ist, oder wenn der feine BCD-Eingang kleiner als 5 ist, geht der Ausgang des Vergleichers 82 auf die hohe Spannung.

Das grobe BCD-Meßsignal wird außerdem einem

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herkömmlichen BCD-Zehner-Komplementärkonverter Fig.5 für einen Korrekturfaktor +1 aufgestellt sind,

84 zugeführt, der in bekannter Weise das Zehner-Kom- erfüllt Das nicht umgekehrte Ausgangssignal des Ver-

plement des zugeführten Signals bildet. Dieses Komple- gleichers 80 und die umgekehrten Ausgangssignale der

ment wird direkt dem einen Eingang (B) eines her- Vergleicher 82 und 87 werden dem UND-Gatter 89 zu-

kömmlichen binären Addierers 85 zugeführt Die feine 5 geführt, das dann und nur dann ein Ausgangssignal er-

BCD-Ablesung wv/d dem anderen Eingang (A) des Ad- zeugt, wenn alle seine Eingänge auf der hohen Span-

dierers 85 zugeführt Die zwei Eingänge werden addiert, nung liegen. Da dieser Zustand nur dann eintreten kann,

um eine binäre Summe zu bilden, die einer herkömmli- wenn die grobe Zehntel-Ablesung kleiner als 5 ist, die

chen Binär-zu-BCD-Konverterstufe 86 zugeführt wird, absolute Differenz zwischen der groben und der feinen

die das binäre Summensignal in bekannter Weise wie- io Ablesung größer oder gleich 5 ist, und die feine Zehntel-

der in die BCD-Form umwandelt, so daß das umgewan- Ablesung größer oder gleich 5 ist, sind die Bedingungen,

dehe BCD-Signal die absolute Differenz der Eingänge die in F i g. 5 für einen Korrekturfaktor — 1 aufgestellt

Λ und fides Addierers darstellt Dieses Differenzsignal sind, erfüllt Die Ausgangsignale der Gatter 89 und 91

wird darauf dem einen Eingang einer herkömmlichen werden der Korrekturfaktor-Additions-Subtraktions-

BCD-Vergleicherstufe 87 zugeführt, in der es mit einer 15 Stufe 34 zugeführt, um die jeweiligen Korrekturen der

binar codierten 5 verglichen wird, die dem anderen Ein- Grobablesung herbeizuführen,

gang (B) der Stufe durch einen Widerstand 88 zugeführt Die in den vorstehend beschriebenen Schaltungen

wird, der mit einer Gleichspannungsquelle verbunden verwendeten logischen Elemente sind übliche, kommer-

Iist Der Ausgang des Vergleichers 87 kommt nur dann ziel! erhältliche Bausteine. Zum Beispiel können die

auf die hohe Spannung, wenn die Differenz zwischen 20 BCD-Addierer 60, 61 und 85 vom Typ 7483 sein, die

Der Ausgang des BCD-Vergleichers 80, der auf der Typ 7442 sein, die BCD-Vergleicher 80,82 und 87 könhohen Spannung liegt, wenn die Grobablesung SJeiner nen vom Typ 7485 sein, der BCD-Zehner-Komplemenals 5 ist wird direkt dem einen Eingang eines UN D-Gat- tär-Konverter kann vom Typ 74184 sein, und der Binärters 89 und über einen Inverter 90 dem einen Eingang 25 zu-BCD-Konverter kann vom Typ 74185 sein. Es köneines UND-Gatters 91 zugeführt Der Ausgang der Ver- nen natürlich auch noch zusätzliche Kopplungs- und gleicherstufe 87, der nur dann auf der hohen Spannung Stromversorgungsschaltungen in Verbindung mit der ist wenn die Differenz zwischen der groben und der Verwendung dieser Bauteile erforderlich sein, da dies fe.nen Ablesung kleiner als 5 ist, wird direkt dem UND- jedoch aus dem Stand der Technik bekannt ist sind Gatter 91 und über einen Inverter 92 dem einen der 30 diese der Einfachheit halber weggelassen, verbleibenden Eingänge des UND-Gatters 89 züge- Zusammenfassend ist ein Datenübertragungssystem führt Der Ausgang des Vergleichers 82, der nur dann beschrieben, welches Daten von zwei verschiedenen auf der hohen Spannung ist wenn die Feinablesung klei- Quellen mit verschiedenem Stellenwert und verschiedener als 5 ist wird direkt dem verbleibenden Anschluß ner Genauigkeit aufnimmt mögliche Fehler zwischen des UND-Gatters 91 und über einen Inverter 93 dem 35 diesen zwei Quellen erkennt und automatisch eine Korverbleibenden Eingangsanschluß des UND-Gatters 89 rektur der Ausgangsdaten durchführt Das System führt zugeführt erforderlichenfalls die Zehner-Übertragungen durch,

Im Betrieb wird die Grobablesung dem Vergleicher um die Ausgangsdaten dem richtigen Zahlenwert zuzu-80 zugeführt der nur dann ein Ausgangssignal erzeugt ordnen. Die in dem System verwendeten elektrischen wenn der Absolutwert der Grobablesung kleiner als 5 40 Schaltungen sind zuverlässig und wirtschaftlich, erforist Die Grobablesung wird auch dem BCD-Zehner- dem eine minimale Anzahl von Bauelementen und sind Komplementärkonverter 84 zugeführt der die züge- für die Herstellung in Mikroschaltungstechnik ausgeführte Ablesung in ihr Zehner-Komplement umwandelt, zeichnet geeignet Auch wenn das System in Verbindas dem einen Eingang des binären Addierers 85 züge- dung mit einem System zur Anzeige des Pegelstandes führt wird. Die Feinablesung wird direkt dem anderen 45 von Flüssigkeiten an einem entfernten Ort beschrieben Eingang des Addierers 85 zugeführt um zu dem Korn- wurde, kann es natürlich auch dazu verwendet werden, plement der Grobablesung addiert zu werden. Das Er- ein Eingangssignal für einen Rechner oder andere nicht gebnis ist daß die zwei Ablesunger: subtrahiert werden, anzeigende Auswertungseinrichtungen zu liefern, und wobei die tatsächliche Differenz an dem Ausgang des kann ebenfalls für andere Meßzwecke verwendet wer-Addierers 85 erscheint Dieses Differenzsignal wird in 50 den, bei denen die Stellung eines bewegbaren Elemendie BCD-Form durch den Konverter 86 zurückverwan- tes an einer entfernten Stelle zuverlässig und genau ab-

fdelt und dann der Vergleicherstufe 87 zugeführt Nur gelesen werden muß.

wenn der Absolutwert des zugeführten Differenzsignals

kleiner als 5 ist geht der Ausgang des Vergleichers 87 Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

auf die hohe Spannung. Die Feinablesung wird außer- 55

dem dem einen Eingang des Vergleichers 82 zugeführt der nur dann ein Ausgangssignal erzeugt wenn der Absolutwert der Feinablesung kleiner als 5 ist

Das umgekehrte Ausgangssignal des Vergleichers 80 und die nicht umgekehrten Ausgangssignale der Ver- 60 gleicher 82 und 87 werden dem UND-Gatter 91 zugeführt das dann und nur dann ein Ausgangssignal erzeugt, wenn alle seine Eingangsanschlüsse auf hoher Spannung liegen. Da dieser Zustand nur eintreten kann, wenn die grobe Zehntel-Ablesung nicht kleiner ais 5 ist, 65 die absolute Differenz zwischen der groben und der feinen Ablesung kleiner als 5 ist und die feine Zehntel-Ablesung kleiner als 5 ist, sind die Bedingungen, die in

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Umwandeln einer aus Grob- und Feinwert bestehenden analogen Meßgröße in einen anzeigbaren, mehrstelligen digitalen Wert mit getrennter Bildung eines digitalen Grobwertes für die höherwertigen und eines digitalen Feinwertes für die niederwertigen Stellen, wobei durch die zusätzliche Digitalisierung einer Hilfsgröße und deren Vergleich mit dem digitalisierten Fein- und Grobwert ein Korrekturwert ermittelt wird, mit dem der digitalisierte Grobwert korrigiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsgröße aus zumindest einer zusätzlichen Ziffernstelle (C) des Grobwertes besteht, die mit zumindest einer höherwertigen Ziffernstelle (F) des digitalen Feinwertes gleichwertig ist, und daß der Korrekturwert zur Korrektur der niedrigwertigsten Ziffernstellen des digitalisierten Grobwertes herangezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mögliche Fehler des Grobwertes ±50% des Feinwertes nicht überschreitet und daß die niedrigste nicht überlappte Ziffernstelle des Grobwertes um ± 1 korrigierbar ist

3. Einrichtung zur Umwandlung einer aus Grob- und Feinwert bestehenden analogen Meßgröße in einen anzeigbaren mehrstelligen digitalen Wert mit je einem Analog/Digitalkonverter zur Digitalisierung des Grob- und Feinwertes einschließlich einer HilfsgröBe mit einer ersten Schaltung zur Bestimmung eines Korrekturwertes aus den Werten der digitalisierten Größen and eb.r zweiten Schaltung zur Korrektur des digitalisierten Grobwertes, dadurch gekennzeichnet, daß die . >ste Schaltung (33) den Korrekturwert aus höherwertigen Ziffernstellen (F) des Feinwertes und diesen gleichwertigen, die Hilfsgröße darstellenden zusätzlichen Ziffernstellen (C) des Grobwertes bildet und daß die zweite Schaltung (34) aus einer Additions- bzw. Subtraktionsschaltung für den Korrekturwert und den digitalisierten Grobwert besteht.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grobwert und der Feinwert binär dezimal dargestellt werden.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Grobwert und der Feinwert der analogen Meßgröße an je einem Potentiometer (203,193^ abgegriffen werden.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Grobwert die aufsummierte Winkelstellung und der Feinwert die Winkelstellung innerhalb eines Bereichs der aufsummierten Winkelstellung darstellen.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die analoge Meßgröße von einer Schwimmermeßeinrichtung (10,12) für einen Flüssigkeitspegelstand abgenommen wird, wobei die Winkelstellung einer Welle (21) ein Maß für den Flüssigkeitspegelstand ist und die Potentiometer (19,20) Über die Welle (21) äntreibbar sind.