DE2705380A1

DE2705380A1 - Measurement device powered from solar cell - supplying measurement generator amplifier and evaluation stage only during actual measuring process

Info

Publication number: DE2705380A1
Application number: DE19772705380
Authority: DE
Inventors: Gerhard Krause
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-02-09
Filing date: 1977-02-09
Publication date: 1978-08-10

Abstract

A measurement unit has a display, measurement generator, measurement amplifier, and data evaluation stage using a solar cell power source. It has very low power consumption. The generator, amplifier and evaluation stage where fitted-are supplied with power only during the actual measurement process, but the display is powered continuously. The solar cell energy output is stored in a capacitor and supplied to the intermittently powered circuits via a switch driven by a pulse generator. The capacitor has a value between takes less than one second, and the pulses are shorter than 30 milliseconds.

Description

Verfahren zum Betrieb eines MeßgerätesMethod for operating a measuring device

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines mit einer Anzeigestation (Display) sowievorzugsweise mit einem Meßgenerator, einem Meßverstärker und einer Informationsauswertungsstufe versehenen Meßgerätes mit von Solarzellen zugefuhrter Energie. Unter meßgerät" sollen dabei auch Vielfach-MeB-geräte, Meßverstärker und Signalgeneratoren verstanden werden.The invention relates to a method for operating one with a display station (Display) and preferably with a measuring generator, a measuring amplifier and a Information evaluation stage provided measuring device with supplied by solar cells Energy. "Measuring device" should also include multiple measuring devices, measuring amplifiers and Signal generators are understood.

Anstatt der heute verwendeten Vielfach-Meßgeräte mit Drehspulmeßwerk sollen in Zukunft leistungsfihigere Meßgeräte mit Meßgeneratoren, Meßverstärker, Informationsauswertsttufenund Anzeigestationen, insbesondere Flüssigkristall-Display, eingesetzt werden. Um einen flexiblen Einsatz zu gewährleisten, müssen diese Meßgeräte Jedoch klein sein und ohne Netzspannungsanschluß auskommen.Instead of the multiple measuring devices with moving-coil measuring units used today more powerful measuring devices with measuring generators, measuring amplifiers, Information evaluation stages and display stations, in particular liquid crystal displays, can be used. In order to ensure flexible use, these measuring devices must However, be small and get along without a mains voltage connection.

Werden Meßgeräte in konventioneller Weise aus Batterien versorgt, müssen diese öfters gewechselt werden. Sind sehr viele Meßgeräte erforderlich, ist dieses Vorgehen aufwendig und kann in der Praxis dazu fUhren, daß die Meßgeräte in dringenden Fällen nicht einsatzfähig sind. Etwas günstiger ist die Versorgung über AkXumulatoren zusammen mit Solarzellen. Mit konventionellen Schaltungstechniken ist aber selbst bei relativ großen Solarzellen von 10 cm2 das Verhältnis von Meßzeit zu Ladezeit kleiner als 10 %. Das schränkt die Einsatzfähigkeit stark ein. Hinzu kommt, daß die Lebensdauer der Akkumulatoren auf wenige hundert Lade-Endlade-Zyklen beschränkt ist.If measuring devices are supplied conventionally from batteries, these have to be changed more often. If a large number of measuring devices are required, is This procedure is complex and in practice can lead to the measuring devices are not operational in urgent cases. The supply is a little cheaper via accumulators together with solar cells. With conventional circuit techniques but is even with relative large solar cells of 10 cm2 the ratio from measuring time to charging time less than 10%. This severely limits the usability a. In addition, the service life of the accumulators is a few hundred charge-discharge cycles is limited.

Es ist daher Aufgabe der Erdindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das einen Betrieb eines Meßgerätes mit Solarzellen bei möglichst geringem Leistungsverbrauch ermöglicht.It is therefore the task of the earth connection, a method of the aforementioned Type to indicate that an operation of a measuring device with solar cells is possible with low power consumption.

Diese Auigabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Meßgenerator und/oder der Meßverstärker und/oder die Informationsauswertungsstufe nur während der eigentlichen Messung mit der Energie versorgt werden. Vorzugsweise wird dabei die Anzeigestation kontinuierlich mit Energie versorgt.This Auigabe is achieved according to the invention in that the measuring generator and / or the measuring amplifier and / or the information evaluation stage only during the actual measurement can be supplied with the energy. Preferably it will the display station is continuously supplied with energy.

Es ist vorteilhaft, daß die von den Solarzellen gelieferte Energie zunächst in einem Kondensator gespeichert und dann bei Bedarf über einen Schalter dem Meßgenerator, dem MeBverstärker und der Informationsauswertungsstufe zugeführt wird.It is advantageous that the energy supplied by the solar cells initially stored in a capacitor and then, if necessary, via a switch the measuring generator, the measuring amplifier and the information evaluation stage will.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Kondensator eine Kapazität von 100 bis 10 000 /uF aufweist.Another development of the invention is that the capacitor has a capacity of 100 to 10,000 / uF.

Schließlich ist noch vorteilhaft, daß der Schalter über einen Steuerimpulsgenerator angesteuert wird, der kurze Steuerimpulse mit einer Impulsdauer von ca. 10 3 s abgibt.Finally, it is also advantageous that the switch has a control pulse generator which emits short control pulses with a pulse duration of approx. 10 3 s.

Beim erfindungsmäßigen Verfahren wird weder eine Batterie noch ein Akkumulator benötigt. Die von den Solarzellen gelieferte Energie wird im Kondensator gespeichert. Der Meßgenerator, der Meßverstärker und die Iniormationsauswertungsstufe - also die Stufen, die relativ viel Strom benötigen - werden nur kurzfristig mit Strom versorgt. Dagegen werden die Anzeigestation (Fldssigkristall-Display) einschließlich Anzeige- beziehungs- weise Displayspeicher mit geringem Stromverbrauch dauernd an die Solarzellen angeschlossen. Bei manchen Displays, zum Beispiel elektrodynamischen Displays, genügt es auch, die Stromversorgung für das Display nur kurzzeitig zuzuführen. Auch in schlecht beleuchteten Räumen werden zum Betrieb des Meßgerätes dann nicht mehr als 2 cm2 Solarzellenfläche benötigt.In the inventive method, neither a battery nor a Accumulator required. The energy supplied by the solar cells is stored in the capacitor saved. The measuring generator, the measuring amplifier and the iniormationsauswertungsstufe - i.e. the stages that require a relatively large amount of electricity - are only used for a short time Powered. In contrast, the display station (liquid crystal display) are inclusive Display relationship wise display memory with low power consumption permanently connected to the solar cells. With some displays, for example electrodynamic ones Displays, it is also sufficient to only supply the power supply for the display for a short time. Even in poorly lit rooms, the measuring device will then not be able to operate more than 2 cm2 solar cell surface is required.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert, in deren einziger Figur ein Blockschaltbild eines Meßgerätes dargestellt ist: In der Figur formt ein Steuerimpulsgenerator S beim Bedienen einer Befehls- oder Zifferntaste T einen Steuerimpuls der Länge A t (zum Beispiel 10 -3 s), die dem Meßbefehl angepaßt werden kann. Uber einen Schalter S2 wird die Betriebsspannung angelegt, die aus den Solarzellen F gewonnen wird. Ein Signalgenerator G ist über ein MeBobJekt M0 mit einem Meßverstärker MV verbunden, dessen Ausgang an eine Informationsauswertungsstufe IA angeschlossen ist. Diese ist mit einer Display-Ansteuerstufe DS mit einem Display-Speicher geringen Stromverbrauchs verbunden. Eine Taste T dient zum Auslösen eines Meßbefehls. Sie kann gegebenenfalls durch ein Steuersignal von einem anderen Gerät ersetzt werden durch ein periodisches selbsttätiges Auslösen des Meßbefehls, zum Beispiel im Abstand von 3 s ist möglich. Der mit der Taste T verbundene Steuerimpulsgenerator S mit geringem Stromverbrauch gibt einen Steuerimpuls der Länge d t (zum Beispiel 10 3 s) ab. Der elektronische Schalter S2 schaltet für die Dauer des Impulses die Betriebsspannung. Der Kondensator C liefert schließlich kurzzeitig die Ströme zum Signalgenerator G, zum Meßverstärker MV und zur Informationsauswertungsstufe IA.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, in the single figure of which a block diagram of a measuring device is shown: In the figure forms a control pulse generator S when a command or number key is operated T a control pulse of length A t (for example 10 -3 s), which is adapted to the measurement command can be. The operating voltage is applied via a switch S2 the solar cells F is obtained. A signal generator G is via a MeBobJekt M0 connected to a measuring amplifier MV, the output of which is sent to an information evaluation stage IA is connected. This is with a display control stage DS with a display memory associated with low power consumption. A key T is used to trigger a measurement command. If necessary, it can be replaced by a control signal from another device by periodic automatic triggering of the measurement command, for example at a distance of 3 s is possible. The control pulse generator S connected to the key T with low power consumption gives a control pulse of length d t (for example 10 3 s). The electronic switch S2 switches the operating voltage for the duration of the pulse. Finally, the capacitor C briefly supplies the currents to the signal generator G, to the measuring amplifier MV and to the information evaluation stage IA.

Eine mit der Display-Ansteuerstufe DS verbundene Anzeigestation D ist vorzugsweise ein Ziffern-Display. Mit Flüssigkristall-Displays können aber auch eindimensionale und zweidimen- sionale Analoganzeigen (Oszillograf) aufgebaut werden. Sogar die Darstellung von Bildern, zum Beispiel beim Einsatz als Bildwandler, ist nach dieser Methode ohne äußere Stromversorgung und Batterie möglich.A display station D connected to the display control stage DS is preferably a numeric display. With liquid crystal displays you can also one-dimensional and two-dimensional Sional analog displays (oscillograph) being constructed. Even the display of images, for example when used as a Image converter, this method can be used without an external power supply and battery.

7 Patentansprüche 1 Figur7 claims 1 figure

Claims

Claims 1. A method of operating a with a display station (Display) and preferably with a measuring generator, a MeB amplifier and a Information evaluation stage provided measuring device with supplied by solar cells Energy, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t, that the measuring generator (G) and / or the measuring amplifier (MV) and / or the information evaluation stage (IA) only during the actual measurement can be supplied with the energy.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the display station (D) is continuously supplied with energy.

3. The method according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the energy gelled by the solar cells (F) initially in one Capacitor (C) stored and then if necessary via a switch (S2) to the measuring generator (G), the measuring amplifier (MV) and the information evaluation stage (IA) will.

4. The method according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e -k e n n z It is noted that the capacitor (C) has a capacitance of 100 to 10,000 / uF.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, d a d u r c h g e k Note that the measurement operation is less than 1 s.

6. The method according to any one of claims 2 to 4, d a d u r c h g e k It is noted that the switch (S2) is controlled by a control pulse generator (S) is controlled.

7. The method according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the control pulse generator (S) short control pulses with a pulse duration of <3. 1012s delivers.