DE2802684A1

DE2802684A1 - Messanzeigegeraet

Info

Publication number: DE2802684A1
Application number: DE19782802684
Authority: DE
Inventors: Thiam Ling Go
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-01-25
Filing date: 1978-01-21
Publication date: 1978-07-27
Also published as: IT7819567A0; NO780174L; GB1595621A; CA1102023A; JPS53106067A; IT1092099B; DE2802684C2; NL171292C; JPS58145510U; FR2378262A1; NL7700758A; BE863288A; SU1009289A3; NL171292B; FR2378262B1

Description

DR. INQ. HANS

PATENTANWÄLTE

D-750O KARLSRUHE 41 (GRÖTZtNGEN) · DURLACHER STR.3! (HOCHHAUS)

TELEFON (0721) 48511

4332/78

Thiam Ling GO,Generaal Spoorlaan Rijswijk (ZH), Niederlande

Friedrich - Wilhelm Zube, Midda,

Bundesrepublik Deutschland

Meßanzeigegerät

Die Erfindung betrifft ein Meßanzeigegerät mit einem Digital-Meßschaltkreis für den anzuzeigenden Betrag, bei dem die Anzeige des Wertes der Größe durch das ausgewählte abwechselnde Erscheinen einiger sichtbarer Anzeigeelemente eines. Anzeigefeldes erhalten wird.

Bislang sind Meßinstrumente seit geraumer Zeit als Zeigeinstrumente gebaut worden. In solchen Instrumenten wird die zu messende Größe an einen Antrieb, beispielsweise eine Drehspule angelegt, die den Zeiger auf einer geeichten Skala in Abhängigkeit von dem Wert der zu messenden Größe einstellen. Solche Zeigerintrumente weisen den Vorteil auf, daß ein ungefährer Eindruck des Meßwertes mit einem Bück erhalten wird und daß

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jeder zeitlicher Änderung des Meßwertes gefolgt werden kann. Im Fall des Vorhandenseins schneller Schwankungen des Meßwertes kann eine gute Angabe des mittleren Wertes auch erhalten werden und, vorausgesetzt, daß die Schwankungen nicht zu schnell im Vergleich zu der Trägheit des Meßinstrumentes sind, ist-es auch möglich, einen groben Eindruck von der Gegenwart und dem Betrag dieser Schwankungen zu erhalten. Ein weiterer Vorteil besteht im Fehlen aktiver Bauelemente insoweit, als eiie große Empfindlichkeit nicht erforderlich ist. Von Nachteil sind jedoch die Empfindlichkeit gegenüber raeiianischen Fehlern, die kleine Genauigkeit des Meßinstrumentes selbst, die Notwendigkeit sehr genau abzulesen, wobei es immer notwendig ist, die genaue Lage des Zeigers bezüglich der Skala zu schätzen, und die sehr begrenzte Möglichkeit Schwankungen des Meßwertes abzulesen. .

Später sind Meßinstrumente mit digitaler Anzeige entwickelt worden, bei denen der Wert der Meßgröße direkt in Ziffern angezeigt wird. Von Vorteil ist hierbei, daß die Genauigkeit des Meßinstrumentes beinahe unendlich vergrößert werden kann - so daß das Schätzen beim Ablesen des Meßinstrumentes nicht notwendig ist -, daß die Meßinstrumente vergleichsweise unempflindlich gegenüber mechanischen Fehlern sind und daß mit der Kombination von standard-isierten Einheiten jede erwünchte Meßfunktion und jeder erwünschte Meßbereich erhalten werden kann. Auch ist es ohne Schwierigkeiten möglich, eine Anzeige der Polarität der Meßgröße und beim Überschreiten des Meßbereichs zu erhalten. Jedoch ist von Nachteil, daß das Ablesen schneller Schwankungen des Meßwertes mit den Augen unmöglich wird, wenn ein und mehrere Anzeigeziffern sich schnell ändern, wobei diese Ziffern kaum oder nicht alle gelesen werden können. Auch ist es schwierig, einen Eindruck des Verlaufs eines sich langsam ändernden Meßwertes zu erhalten, da die Geschwindigkeit mit der und die Richtung in die der Meßwert sich ändert nur mit jeher Zeit erhalten werden kann, die zwischen den Wechseln der angezigten Ziffern und dem Richtungssinn

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erhalten werden kann, in dem diese Ziffern sich jeweils ändern. Bei schwankenden Meßwerten ist es unmöglich, mit den Augen den Bereich abzulesen, in welchem der Meßwert schwankt.

Wegen dieser Vor- und Nachteile haben beide Arten von Meßinstrumenten ihr eigenes Anwendungsgebiet gefunden. Da die Umstände bei denen ein Meßinstrument benutzt werden wird nicht immer mit Wahrscheinlichkeit vorhergesagt werden können, werden Meßinstrumente jeder der beiden Arten oft unter solhhen Umständen benutzt, bei denen die der Art des betreffenden Meßinstrumentes innewohnenden Nachteile von großer praktischer Wichtigkeit sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meßinstrument bereitzustellen, das in einem großen Umfange die Vorteile beider Arten von Meßinstrumenten vereint, und ebenfalls in einem großen Umfange die Nachteile beider Arten von Meßinstrumenten vermeidet.

Ein Meßgerät gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente des Anzeigefeldes derart in einer geraden Reihe angeordnet sind, daß sie nacheinander bei ansteigenden oder abfallenden Meßwerten in Erscheinung treten, und daß jedes diesselbe Differenz des Meßwertes darstellt.

Die sichtbaren Anzeigeelemente können/der Skalenunterteilung der geeichten Skala für ein herkömmliches Zeigerinstrument korrespondieren und sie können,nachdem ihnen Energie zugeführt worden ist, Licht emitieren, beispielsweise durch Licht emitierende Dioden (LED), Gasentladungslampen oder Glühlampen, oder sie können ihren Reflektions- oder Durchlaß-Koeffizienten bei Energiezufuhr ändern, beispielsweise durch Flüssigkristalle,

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Das Meßinstrument kann so gestaltet sein, daß für jeden Meßwert nur ein einziges, dem Meßwert entsprechendes Anzeigeelement in Erscheinung tritt (Punktskala, bei der das aufleuchtende Anzeigeelement der Spitze eines Zeigers entspricht) oder/kann derart hergestellt sein, daß alle Anzeigeelemente, die Werten unter dem gegenwärtigen Meßwert entsprechen, zuerst erscheinen und alle Anzeigeelemente, die zu Werten über dem gegenwärtigen Meßwert gehören, danach erscheinen (Stangenskala, entsprechend der durch ein Quecksilberthermometer erhaltenen Darstellung). Die Ziffern höherer Ordnung des Meßwertes, für die die Nachteile von Digital-Meßinstrumenten weniger wichtig sind, sowie eine Anzeige für Polarität und/oder die Meßbereichsüberschreitung können in der herkömmlichen Art, die für Digital-Meßinstrumente üblich sind, angezeigt werden. Die für diesen Zweck verwendeten Symbole sind vorzugsweise an dem unteren Ende der durch die sichtbarei/Anzeigeelemente der Reihe gebildeten Skala angeordnet. Ein Meßinstrument gemäß der Erfindung ist ausgezeichnet zum Erhalten einer einstellbaren Grenzwertanzeige geeignet, in dem ein oder mehrere bewegliche Klappen verwendet werden, die längs der Reihe der sichtbaren Anzeigeelemente angeordnet werden können und lichtempfindliche Elemente aufweisen, die auf Änderungen beim Aufscheinen der Anzeigeelemente reagieren.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Diese zeigt ein Anzeige— feld eines Meßinstruments gemäß der Erfindung, in Frontansicht.

Die Skala des Meßinstruments weist eine Reihe Anzeigeelemente 1 auf, deren Aufscheinen von der elektrischen Steuerung abhängt. Die Anzeigeelemente 1 können beispielsweise mit Licht emittierenden Dioden (LED), Gasentladungslampen oder Glühlampen betrieben werden, wobei sie nach dem Zuführen elektrischer Energie aufleuchten, oder sie können aus Flüssigkristallen, deren

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optischer Reflektions- oder Durchlaßkoeffizient von der elektrischen Steuerung abhängt, wobei sie sich von der Umgebung sichtbar abheben. Beispielsweise wird angenommen, daß die Anzeigeelemente 1 LED's sind.

Jedes fünfte Anzeigeelement 2 hat eine größere Länge als die übrigen Anzeigeelemente 1 zum Anzeigen der Vielfachen von fünf. Die Anzeigeelemente 2 arbeiten in derselben Art wie die Anzeigeelemente 1. Jedes zehnte Anzeigeelement 3 ist nicht nur zum Anzeigen der Vielfachen von zehn länger als das Anzeigeelement 1, sondern wirkt mit seinem eigenen Ziffernanzeiger 4 zusammen, der die aufeinanderfolgenden Ziffern des betreffenden Vielfachen von zehn sichtbar macht* Die Anzeigeelemente 3 arbeiten in derselben Art wie die Anzeigeelemente 1 und 2»

Am linken der durch die Anzeigeelemente 1, 2 und 3 gebildeten Skala, die nach rechts Zahlen zunehmender Größe zeigt, ist eine Ziffernanzeige 5 angeordnet, die in dem Ausführungsbeispiel als Sieben-Segment-Anzeige dargestellt ist. Diese Ziffernanzeige 5 weist rechts von den Ziffern-Segmenten einen Dezimalpunkt und links von dem Ziffernsegment ein Minus-Zeichen und darüber eine Bereichsüberschreitungsanzeige auf. Die Sieben-Ziffern-Segmente, der Dezimalpunkt, das Minuszeichen und die Bereichsüberschreitungsanzeige können wieder mit LED's Gasentladungs-, Glühlampen oder Flüssigkristallen ausgerüstet sein. ·

Falls erwünscht, können mehrere Ziffernanzeigen 5 zum Anzeigen von mehr als einer Ziffer nebeneinander angeordnet sein.

In der dargestellten Ausfihrungsform ist davon ausgegangen woirden, daß der momentane Meßwert 3,42 und die Polarität positiv ist und daß eine Bereichsüberschreitung nicht stattgefunden hat. Infolgedessen heben sich die dick gezeichneten

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Segmente deutlich von der UmgebungÄb und zeigen die Ziff.3 des Meßwertes an. Ebenso hebt sich der dick gezeichnete Dezimalpunkt von der Umgebung ab, und zeigt den Dezimalpunkt an. Die mit 6 bezeichnete Ziffernanzeige oder Marke hebt sich ebefalls von der Umgebung ab und zeigt die Ziffer 4 des Meßwertes; ebenso hebt sich das zweite Anzeigeelement 1 rechts daneben von der Umgebung ab und gibt die Ziffer 2 des Meßwertes an. Wenn der Meßwert langsam anwächst, erlangt das zweite Anzeigeelement 1 rechts neben der die Ziffer 4 anzeigenden Marke 6 wieder seinen anfänglichen Zustand, bei dem es sich nicht von der Umgebung abhebt, und an seiner Stelle erscheint das dritte Element 1 rechts neben der Marke 6, die sich von der Umgebung abhebt etc. Sobald der Meßwert 3,5O erreicht, erlangt die Marke 6 wieder ihren anfänglichen Zustand und unterscheidet sich nicht von der Umgebung und die Marke 7, die^Siffer fünf anzeigt, tritt in Erscheinung. Für einen abnehmenden Meßwert läuft der Vorgang im umgekehrten Sinne ab.

Die Steuerung der Ziffernsegmente des Ziffernanzeigers 5, des Dezimalpunkts, des Minuszeichens uid der Bereichsüberschreitungsanzeige ist von herkömmlicher Art,

Vorstehend ist dargelegt worden, daß zu jedem Zeitpunkt nur eirveinziges Anzeigeelement 1, 2 od. 3 in einer sich von der Umgebung unterscheidenen Art und Weise in Erscheinung tritt. Die betreffende Marke gleicht dabei der Spitze des Zeigers eines Zeigerinstruments.

Jedoch kann es auch so eingerichtet werden, daß alle Anzeigeelemente links oder rechts von dem den momentanen Meßwert anzeigenden Anzeigeelement auch in einer sich von der Umgebung unterscheidenden Art in Erscheinung treten. In diesem Falle wird eine der Quecksilbersäule eines Quecksilberthermometers entsprechene Anzeige erhalten, bei der der Übergang zwischen den Anzeigeelementen, die sich von der Umgebung abheben und

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jenen, die sich nicht abheben, den Meßwert anzeigt.

Ein Meßgerät der beschriebenen Art ist eine günstige Vereinigung von einer digitalen und einer analogen Darstellung. Mit Ausnahme der Ziffer niedrigster Ordnung des momentanen Meßwertes werden alle Ziffern des Meßwertes direkt und digital dargestellt, so daß sie mit einem Blick abgelesen werden können. Die Ziffer zweitniedrigster Ordnung des momentanen Meßwertes wird nicht nur digital, sondern auch analog dargestellt (da der Ort, an welchem die Ziffer angeordnet ist, von dem Wert dieser Ziffer ab hängt).Die Ziffer niedrigster Ordnung des Meßwertes ist ausschließlich in analoger Art dargestellt.

Wenn der Meßwert schwankt, ändert sich die Anzeige der Elemente 1,2 u.3 entsprechend, die sich von der Umgebung abheben. Jede von ihnen hebt sich von der Umgebung deshalb nur während eines Teils der Zeit ab, wobei der Bereich, innerhalb dem der Meßwert schwankt, mit oder ohne von der Frequenz der Schwankung abhängigem Flimmern beobachtet werden kann. Wegen der trägheitsfreien Darstellung gilt das vorstehend Gesagte ebenfalls für Schwankungen hoher Frequenzen.

Ein Meßinstrument der beschriebenen Art ist sehr gut zur Anzeige von Grenzwerten geeignet und zu diesem Zweck kann eine Schiene oder ein Schlitz 8 längs der Skala vorgesehen sein, längs der zwei oder mehr Klappen 9 bewegt werden können. Jede dieser Klappen trägt ein lichtempfindliches Element (beispielsweise eine Fotodiode), die ein Grenzwertsignal abgibt, sobald das darunterliegende Anzeigeelement 1, 2 oder 3 in sich von der Umgebung unterscheidender Art in Erscheinung tritt. Dies kann sehr leicht dadurch bewerkstelligt werden, wenn die Anzeigeelemente 1, 2 und 3 aufleuchten, weil sie mitlED's, GasentLadungs- oder Glühlampen versehen sind. Es ist aber auch möglich,

daß die Anzeigeelemente 1, 2 u. 3 einen von der Steuerunq abaufweisen

hänglgen optischen Durchlaß- oder Reflektionskoeffizienteri^ beispielsweise wenn Flüssigkristalle verwendet werden, vorausgesetzt, daß genügend Umgebungslicht oder eine Lichtquelle vorbanden ist. 809830/0917

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L β e r s e i t e

Claims

2 8 Q 2 b b 4332/78 Patentansprüche

1. Meßanzeigegerät mit einem digitalen Meßschaltkreis für die anzuzeigende Größe, bei dem die Anzeige des Wertes der Größe durch ausgewähltes Abwechseln das Erscheinen mehrerer sichtbarer Anzeigeelemente eines Anzeigefeldes erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente 1,2,3) des Anzeigefeldes derart in einer geraden Reihe angeordnet sind, daß sie bei einem Abfallen oder Ansteigen des Meßwertes nacheinander in Erscheinung treten, wobei jedes Anzeigeelement (1,2,3) diesselbe Differenz des Meßwertes darstellt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe nach einer festen Anzahl von Anzeigeelementen (l) ein Anzeigeelement mit abweichendem Umriß (2,3) aufweist, wobei alle Anzeigeelemente zusammen eine feine Skalenunterteilung und die Anzeigeelemente mit abweichendem Umriß eine grobe Skalenunterteilung bilden.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sichtbaren Anzeigeelemente aus Skalenmarken bestehen, die bei Energiezufuhr aufleuchten.

4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente (2,3) mit abweichendem Umriß aus

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Skalenmarken bestehen, von denen jede ihre eigene, bei Energiezufuhr aufleuchtende Ziffer besitzt.

5. Gerät mit einer Grenzwertanzeige gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine längs der Reihe verschiebbare Klappe (9) vorgesehen ist, die ein lichtempfindliches, ein Grenzwertsignal als Antwort zum Aufleuchten des Anzeigeelements, auf welchem die Klappe 9 angeordnet ist, abgebendes Element aufweist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem auf den niedrigsten absoluten Meßwert gerichteten Ende der Reihe zumindest eine von demselben SchaltkieLs wie die Anzeigeelemente der Reihe gesteuerte und die Ziffern höherer Ordnung des Meßwerks anzeigende Ziffernanzeige (5) vorgesehen ist.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem auf den niedrigsten absoluten Meßwert gerichteten Ende der Reihe zumindest eine, von demselben Schaltkreis wie die Anzeigeelemente der Reihe gesteuerte und die Polarität und/oder die Meßbereichtsüberschreitung und/oder den Dezimalpunkt des Meßwertes anzeigende Anzeige vorgesehen ist.

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