DE2700593A1

DE2700593A1 - Anordnung zur projektion elektrotechnischer und elektronischer oder physikalischer schaltungen oder versuchsanordnungen fuer lehr- und anschauungszwecke

Info

Publication number: DE2700593A1
Application number: DE19772700593
Authority: DE
Inventors: Theo Dipl Ing Dr Ing Huettner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-01-08
Filing date: 1977-01-08
Publication date: 1978-07-20

Description

Anordnung zur Projektion elektrotechnischer und elektro-
nischer oder physikalischer Schaltungen oder Versuchsanordnungen für Lehr- und Anschauungszwecke (Zusatz zur Patentanmeldung: P 2354 629.4) Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Projektion elektronischer oder physikalischer Schaltungen oder Versuchsanordnungen für Lehr- und Anschauungszwecke, wobei die Schaltungen auf transparenten Kunststoffplatten in einer für Tageslichtprojektoren geeigneten Größe aufgebracht sind, und die Platte an den Knotenstellen der Schaltung durchbohrt und mit Befestigungsmitteln versehen ist, an welche reelle Bauelemente und Meßgeräte anschließbar sind.
Eine solche Anordnung ermöglicht es, kleine und elektrisch funktionsfähige Schaltungen der Elektrotechnik und Elektronik mit Hilfe von Tageslicht-Projektionseinrichtungen in beliebiger Vergrößerung zu projizieren und zugleich dazu entsprechende Meßwerte aus den Schaltungen entnehmbar su machen, die dann ebenfalls Uber Projektionsmeß instrumente eine beliebig vergrößerte Meßwertprojektion erlauben.
Aus der DT - OS 2458766 ist außerdem bekannt, die analoge Anzeigte der Anzeigeeinheit mit einem Anzeigeband aus Flüssigkristallen zu realisieren.
Es stehen somit zur Demonstration von Schaltungsanord nungen einerseits analoge Anzeigeinstrumente - entweder mit Zeiger- oder Flüssigkristallanzeige - oder digital anzeigende Instrumente zur Verfügung.
Den vielfältigen Vorteilen dieser Anzeigegeräte stehen jedoch insbesondere bei Demonstrationsunterricht gewisse Nachteile gegenüber. Während zum Beispiel eine zeitlich sich rasch ändernde Meßgröße gut mit dem Zeigerausschlag oder dem Leuchtband eines analog anzeigenden Gerätes verfolgt werden kann, sind damit langsame Xnderungen der Meßgröße nicht mehr oder nur schlecht sichtbar zu erkennen. Genau umgekehrt verhält es sich bei Digitalanzeigen, bei welchen die Anzeigewerte sich schnell ändernder Meßgrößen infolge des raschen Ziffernwechsels nicht mehr ablesbar sind, während langsame Xnderungen leicht beobachtet werden können.
Dem Anmeldegegenstand liegt die Aufgabe zugrunde, die Anzeigeeinheit bei Anordnungen zur Projektion von Schaltungsanordnungen so auszubilden, daß es möglich ist, sowohl schnelle als auch langsame Meßwertänderungen gleichzeitig und mit ein und derselben Projektion leicht erkennbar darzustellen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Meßwertanzeigeeinheit in ihrer transparenten Projektionsfläche mehrere transmissive Flüssigkristall-Elemente zur Digitalanzeige von Zahlen, Buchstaben und Symbole und wenigtens eine einem Instrumentenzeiger zugeordnete Skalenstrichmarkierung aufweist, deren Skalenbereiche über ein Steuergerät auswählbar und anzeigbar sind.
Diese Anordnung ist im Deionstrationsunterricht vorteilhaft, weil der Einsatz einer Digitalanzeige mit transiusiven Flüssigkristall-Anzeigeelementen durch ihre direkte Zahlenwertangabe der Meßgröße Skalenbereichsumrechnungen überflüssig machen und Meßbereichsangaben gleich direkt mit der Digitalanzeige in Verbindung gebracht werden kennen. Andererseits ist eine didaktisch einwandfreie Beurteilung der Begriffe "Ansteigend" oder "Fallend" beziehungsweise "um einen Nullpunkt pendelnd" hiermit - besonders bei der Darstellung rascher Zeitabläufe - äußerst schwierig, so daß dann dabei der Einsatz von Zeigerinstrumenten eindeutig mehr Effizienz erbringt.
Die Erfüllung einer optimalen Didaktik wäre solit nur dann gegeben, wenn für die projektive Unterrichtsdemonstration sowohl transmissive, digitalanzeigende Flüsigkristall-Elemente als auch projizierbare Zeiger-Meßinstrumente mit und ohne Nullpunkt-Mittelstellung zum Einsatz kommen. Die Vielzahl der didaktisch vernüftigsten Einsatzmöglichkeiten von Meßwertprojektionen bedeutet dann nicht nur einen kostenmäßig großen Aufwand, sondern sie bringt auch noch einen erheblichen Zeitverlust im Unterricht, da hierbei auch noch zwangsläufig Schaltungsumbauten notwendig werden. Des weiteren würde ein Paralleleinsatz von verschiedenen Meßinstrumenten der herkömmlichen Art durch die zusätsliche Belegung der zur Verfügung stehenden Projektiensfläche obendrein eine Einschränkung für den Platzbedarf des eingentlichen Demonstrationsversuches bedeuten.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen in den Figuren 1 bis 5 näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1: den Gesamtaufbau der Versuchsdemonstration bestehend aus: Tageslichtprojektor 1, Meßwertanzeigeeinheit 2, Demonstrationsschaltung 3.
Steuergerät 5, sowie die Meßschnüre 4 und die elektrische Verbindung 6 des Steuergerätes 5 mit der Meßwertanzeigeiinheit 2.
rig. 2: eine Draufsicht auf die In der Figur 1 gezeigten Anordnung, aus welcher nähere Details der zum Einsatz kommenden Aufbauten erkennbar sind.
Fig. 3: die Meßwertenzeitgeeinheit 2, welche in dem hier als Beispiel angeführten Konstruktionsvorschlag mit einem Zeigerinstrument 7 und drei transmissiven Flüssigkristall-Elementen 8, 9 und 10 bestückt ist.
rig. 4: die Meßwertanzeigeeinheit 2, welche entsprechend den in der rigur 3 als Beispiel angegebenen Konstruktlonstorschlag entspricht und dabei nach den in der rigur 2 dargelegten Schaltungsaufbau seitens der Demonstrationsschaltung 3 und der Beschaltung des Steuergerites 5 zur Meßwertanzeige veranlaßt wird.
rig. 5t die Meßwertanzeigeeinheit 2, bei der anstelle eines analogen Zeigermeßwerkes eine digital gesteuerte Skalenstrisch-Markierung 11 die Meßwertanzeige übernimmt.
Die nur als Konstruktionsbeispiel vorgegebene Anordnung der in den Figuren 2, 3, und 4 dargestellten Meßwertenzeigeeinheit 2 ist lit der elektrischen Zuleitung 6 mit ihr zugehörigen und aus den Figuren 1 und 2 ersichtlichen Steuergerät 5 verbunden. Die von transparenten Demonstrationsexperimenten beziehungsweise Demonstrationsschaltungen in der Demonstrationsschaltung 3 erzeugten Meßgrößen, werden durch die Meßleitungen 4 dem Steuergerät 5 zugeleitet. Mit der Belegung der im Steuergerbt 5 vorgesehenen Meßleitungsbuchsen 17, 16, 19, 20 und 21 wird die gewünschte Anselqeart der Meßwertenzeigeeinheit 2 festgelegt, wobei sich dann durch Stecken der Meßleitungen 4 in die Buchsen 18 und 19 eine digitale Meßwertanzeige bei der Meßwertanzeigeeinheit 2 durch die trantolsslven Flüssigkristall-Elemente 8 und 9 ergibt. Die Aussage über die Art der Meßgröße, zum Beispiel Strom, Spannung, Widerstand (oder: Temperatur, Kraft, Zeit etc. - wobei der vorliegende Konstruktionsvorschlag für die letztgenannten Meßgrößen nicht ausgeführt ist, aber dazu erweitert werden kann) erbringen die - durch die Meßgräßen-Artschalter 22 und 23 des Steuergerätes 5 angesprochenen - FlUssigkristallanzeigen 24 und 25.
Wird eine analoge Anzeige mittels des in der Meßwertanzeigeeinheit 2 eingebauten Zeigerinstrumentes 7 erwünscht, so sind dazu die Meßleitungsbuchsen 17, 20 oder 21 wahlweise mit den Meßschnüren 4 su belegen.
Mittels der in den Buchsen 17, 20 oder 21 eingebauten Buchsenschalter (in den Figuren 1 bis 5 nicht eingezeichnet) treten dann die gewünschten Skalenstrich-Einteilungen im transmissiven Flüssigkristall-Element 10 der Meßwertanzeigeeinheit 2 in Erscheinung. Beispielsweise wird dann beim Belegen des Buchsenpaares 20 im Steuergerät 5 - wie es die Figur 2 zeigt - in der Meßwertanzeigeeinheit 2 die rechte Skalenstrich-Ein teilung 14 - entsprechend rigur 4 - aufgezeigt.
Eine Darstellung der linken Skalenstrich-Einteilung würde sich in entsprechender Weise beim Belegen der Buchsen 17 im Steuergerät 5 erzeugen lassen.
Um die gesamte Skala - also die Skalenstrich-Einteilungen 16 und 17 entsprechend der rigur 3 - in der Anzeigeeinheit 2 zur Darstellung zu bringen, muß dann im Steuergerät 5 der Figur 2 das Buchsenpar 21 mit der Bezeichnung "Nullinstrument" belegt werden. Mit dem Meßbereichsschalter 26 im Steuergerät 5 der rigur 2 für das Zeigerinstrument werden dann auch gleichzeitig die entsprechende Meßbereichsanzeigen 27 und 28 im transmissiven Flüssigkristall-Element 10 der Anzeigeeinheit 2 (in den Figuren 3 und 4) zur Darstellung gebracht.
Bei sehr schnell frequentierenden Ausachlägen des Zeigers 7 bei der Betriebsart "Nullinstrument" wird der maximale oder minimale Skalenstrich, den die Zeigeramplitude aufzeigt, meist kaum mehr erkennbar. Für diesen Fall beinhaltet das Steuergerät 5 in der Figur 2 dann noch einen speziellen Schalter 29 "Digital Min/Max" dessen Stellung "ein" veranlaßt, daß in diesem Fall dann die Digitalenzeigen 8 und 9 in der Meßwertanzeigeeinheit 2 in der Figur 3 dazu herangezogen werden, die Zahlenwerte für die Minimal-und Maximalamplitude des Zeigers anzugeben.
Die Darstellung der Meßwertanzeigeeinheit 2 entsprechend der Figur 2 zeigt sie im ausgeschalteten Zustand, also in den Betriebszustand, bei welchem keines der in ihr eingebauten Flüssigkristall-Elemente angesprochen wird. Außer dem Zeiger 7 und dessen O-Lagemarkierung ist hierbei die transparente Projektionsfläche 12 mit keinerlei sichtbaren Angaben belegt.
Zine weitere Möglichkeit fUr eine ausschließlich digitale Anzeige, welche dann auch die Skalenstrich-Markierung einschließt, ist in der Figur 5 aufgezeigt.
Anstelle eines Zeigerinstruments wird hier eine digital gesteuerte Skalenstrich-Markierung 11 eingesetzt, bei der die vorher beschriebene Zeigerbewegung auf einer Skala Setzt zeigerlos nur durch Ansprechen von Skalenstrichen 11 erfolgt.

Claims

Patentansprüche 1.Anordnung zur Projektion elektrotechnischer und elektronischer oder physikalischer Schaltungen oder Versuchsanordnungen für Lehr- und Anschauungszwecke, wobei die Schaltungen auf transparenten Kunststoffplatten in einer für Tageslichtprojektoren geeigneten Größe aufgebracht sind, und die Platte an den Knotenstellen der Schaltung durchbohrt und mit Befestigungsmitteln versehen ist, an welche reelle Bauelemente und Meßgeräte anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßwertanzeigeeinheit (2) in ihrer transparenten Projekktionsfläche (12) mehrere transaissive rlüssigkristall-Elemente (8, 9, 10) zur Digitalanzeige von Zahlen, Buchstaben und Symbolen und wenigstens eine, einem Instrumentenzeiger (7) zugeordnete Skalenstrichmarkierung (14, 16) aufweist, deren Skalenbereiche (14 und oder 16) Uber ein Steuergerbt (5) auswählbar und anseigbar sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalanzeigen (8, 9) zur Anzeige von minimalen und/oder Maximalen Zeigerausschlägen dienen.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Skalenstrichmarkierung (11) eine digital angesteuerte Skala anstelle des Zelgerausschlages dient.