DE2847330A1 - Messgeraet mit digitaler anzeige - Google Patents
Messgeraet mit digitaler anzeigeInfo
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- G01L17/00—Devices or apparatus for measuring tyre pressure or the pressure in other inflated bodies
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- G01L9/08—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of piezoelectric devices, i.e. electric circuits therefor
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Description
DR. E. WIEGAND UiPL-INC V/. NIEMhHN
MÖNCHEN r
MÖNCHEN
* 6·
TELEFON: 5ES3SKK 55 54 76/7 80 00 MDNCHEN 2.
TELEGRAMME: KARPATENT «icSyi^SföES^ÄiCi?
Telex, 52ί0ί« KARP ο Herzog-Wilhelm-Straße 16
26. Oktober 1978
W.43 276/78 12/Ul
SCOVILL MANUFACTURING COMPANY Waterbury (USA)
Messgerät mit digitaler Anzeige
Es sind bereits digitale Messgeräte verwendet worden, beispielsweise
eine Waage mit digitaler Ablesung und auch Druckmittelmessvorrichtungen mit digitaler Ablesung oder Anzeige«
Verschiedene Vorrichtungen oder Systeme verwenden eine Belastungszelle, um eine Spannung aufzubauen, die dem Gewicht
eines Gegenstandes proportional ist. Jedoch sind viele dieser Vorrichtungen gross und unhandlich und sehr teuer. Andere
Systeme oder Vorrichtungen verwenden Druckwandler oder einen variablen Elektrodenkondensator, jedoch sind
auch alle diese Vorrichtungen relativ gross und unhandlich und sie erfordern übermässig viel elektrische Energie.
Demgemäss besteht ein durch die vorliegende Erfindung
zu lösendes Problem darin, eine kleine, kompakte tragbare
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Kraftmessvorrichtung oder Druckmessvorrichtung mit digitaler Anzeige zu schaffen, die genau ist und dennoch nur einen
minimalen elektrischen Energieeingang erfordert.
Das genannte Problem kann gemäss der Erfindung gelöst
werden durch ein Messgerät mit digitaler Ablesung oder Anzeige, welches in Kombination folgende Merkmale aufweist:
ein Gehäuse, eine in dem Gehäuse gebildete Kammer, eine in der Kammer gebildete Wandeinrichtung, die bei Änderungen
der auf die Wandeinrichtung wirkenden Kraft bewegbar ist, eine Einrichtung, um eine änderbare Kraft an die Wandeinrichtung
anzulegen, einen elektrischen Stromkreis in dem Gehäuse, eine Batterie, die in dem Gehäuse angeordnet und
so angeschlossen ist, dass sie Energie an den elektrischen Stromkreis liefert, wobei der elektrische Stromkreis einen
piezoelektrischen Kristall aufweist, der so angebracht ist, dass er in Übereinstimmung mit einer Bewegung der beweglichen
Wandeinrichtung unter Beanspruchung gesetzt wird, Ausgangsleiter, die mit dem Kristall verbunden sind, um beim Beanspruchen
des Kristalls an diesem eine analoge Spannung zu erzeugen, einen Analog-Digital-Wandler, der angeschlossen
ist, um eine Spannung in Übereinstimmung mit der Spannung auf den Ausgangsleitern zu empfangen, um das analoge Signal
des Kristallspannungsausganges in ein digitales Signal umzuwandeln.,
und eine digitale Anzeigeeinrichtung, die mit dem Ausgang des Wandlers verbunden ist, um in Übereinstimmung
mit dem Krxstallspannungsausgang einen digitalen Wert anzuzeigen.
Ein Zweck der Erfindung besteht darin, ein Messgerät mit digitaler Anzeige zu· schaffen, welches von Hand gehalten
werden kann und welches eine tragbare abgeschlossene Einheit ist.
Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, einen 909820/0628
Reifendruckmesser mit digitaler Anzeige zu schaffen.
Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, einen Kraftmesser mit digitaler Ablesung oder Anzeige zu schaffen,
bei welchem ein piezoelektrischer Kristall verwendet wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht des Messgerätes
mit digitaler Anzeige gemäss der Erfindung.
Fig. 2 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene Teildraufsicht
des Messgerätes gemäss Fig. 1.
Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm eines elektrischen
Stromkreises, der in dem digitalen Messgerät verwendet wird.
Fig. 4 ist eine im Längsschnitt gehaltene Teilansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.
In den Fig. 1 und 2 ist die mechanische Ausführung eines Messgerätes 11 mit digitaler Anzeige wiedergegeben, welches
bei dieser Ausführungsform eine tragbare abgeschlossene Einheit ist. Das Messgerät 11 umfasst ein Gehäuse 12, welches
seinerseits einen hülsenartigen Handgriff 14 besitzt, der über einen Teil des Gehäuses 12 geschoben ist. Das Gehäuse
12 umfasst weiterhin ein Nasenstück 13, welches an dem Gehäuse 12 in irgendeiner zweckentsprechenden Weise befestigt
ist, beispielsweise mittels Gewinde I5. Das Nasenstück I3
hat einen Ventilmund 16, der zu einer Druckkammer 17 führt. Der Ventilmund 16 kann auf ein gewöhnliches Reifenventil
geschoben werden, welches den üblichen niederdrückbaren
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Ventileinsatz 21 hat, um das Ventil öffnen zu können.
Ein Ventilentlüftungsteil 24 weist einen mittleren axialen Vorsprung 25 auf, der mit dem Ende des Ventileinsatzes
21 in Eingriff treten und diesen niederdrücken kann. Der Entlüftungsteil 24 trägt einen Dichtungsring 29, der eine
verschiebbare Dichtung ander Innenwand des Ventilmundes 16 und auch eine federnde Dichtung gegen das Ende des Reifenventiles
18 schafft, um den vom Reifen kommenden Luftdruck innerhalb der Druckkammer 17 abzuschliessen. Diese Druckluft
kann durch Öffnungen 3o in dem Ventilentlüftungsteil 24 und durch einen Filter 31 hindurch in die Kammer 17 eintreten.
Eine Leitung 33 führt von dem Ventilentluftungsteil
zu der Kammer 17.
Eine bewegbare Wand 35 ist in der Druckkammer 17 vorgesehen und bei dieser Ausführungsform ist die bewegbare Wand
eine Metallmembran 36, die zwischen einem Ringteil 37 an dem Nasenstück 13 und einer Schulter 38 an dem Gehäuse 12
eingeklemmt, bzw. festgeklemmt ist.
In dem Gehäuse 12 ist ein elektrischer Stromkreis 43 vorgesehen
und dieser elektrische Stromkreis 43 kann integrierte Schaltungen oder andere miniaturisierte Bauteile aufweisen,
die an einer Stromkreistafel 44 (gedruckte Schaltung) angebracht sind, die in Schlitzen in dem Handgriff 14 verschiebbar
aufgenommen ist. Eine oder mehrere Batterien 45 können in dem Handgriff 14 vorgesehen sein, und Zugang zu
den Batterien 45 ist über eine abnehmbare Verschlusskappe geschaffen. Die Batterien 45 liefern die elektrische Energie
zum Betreiben des elektrischen Stromkreises 44.
Das Gehäuse 12 weist eine innere Hülse 47 innerhalb
des aufgeschobenen und verschiebbaren rohrförmigen Hand-
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griffs 14 auf. Eine mit einem Flansch versehene Buchse 48 ist in dem Ende der inneren Hülse 47 vorgesehen, und eine
Feder 49 wirkt zwischen der Buchse 48 und der Kappe 46, wobei sie den Handgriff 14 mit Bezug auf das Gerät nach
hinten drückt. Dieser Bewegung wird! durch eine nach innen gewandte Schulter 5o an dem Handgrif 14 entgegengewirkt
oder widerstanden, die mit einem Widerlager 5"· am Gehäuse
12 in Eingriff treten kann. Eine Schalterverlängerung 52 ist
an der Kappe 46 vorgesehen, um, wenn das Messgerät gegen das Ventil 18 gedrückt wird, mit der gemäss Fig. 1 rechten Batterie
45 in Eingriff zu treten.
Ein piezoelektrischer Kristall 53 ist so angebracht, dass er in Ubereinstimmmung mit Bewegung der bewegbaren
Wand bzw. Membran 36 unter Spannung gesetzt wird. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Kristall 53 in geeigneter
Weise an der Membran 36 angebracht, beispielsweise mittels Weichlöten. Leiter sind angebracht, um Spannung
von dem Kristall 53 zu empfangen, und diese Leiter können
einen Leiter 54, der mit einer Fläche verbunden ist, und einen anderen Leiter aufweisen, der mit der gegenüberliegenden
Fläche verbunden ist, zweckmäßig in einer Verbindung mit der Metallmembran 36 über das Metallgehäuse 12.
In dem Gehäuse 12 ist eine digitale Anzeigeeinrichtung 55 angeordnet, die aus Fig. 2 besser ersichtlich ist.
Ein Rückstellschalter 56 ist in dem Gehäuse 12 vorgesehen, um die digitale Anzeige auf Null zurückzustellen, wobei
ein Schalterknopf 37 von der Aussenseite des Gehäuses 12
her zugänglich ist.
Durch Eingriff der Verlängerung 52 mit der hintersten Batterie 45 wird ein Energie schalter geschlossen, der die
Anzeigeeinrichtung 55 wirksam macht. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird durch das Schliessen dieses Schalters
52 der gesamte elektrische Stromkreis 43 erregt.
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In Fig. 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform des elektrischen
Stromkreises 43 dargestellt. Der elektrische Stromkreis 43 umfasst allgemein den Kristall 53, der einen
Spitzendetektor 6o speist, der seinerseits einen Ausgang zu einem Analog-Digital-Wandler 61 liefert. Der Wandler
61 liefert ein digitales Signal an einen Segmentdekoder 62, der die treibenden Segmentsignale an die digitale Anzeigeeinrichtung
55 liefert.
Die Batterie 45 liefert elektrische Energie zum Betreiben des elektrischen Stromkreises 43 über den Energieschalter
52 an einen Spannungsanschluss 63. Dies ist ein positiver Spannungsanschluss, der den Spitzendetektor 6o,
die digitale Anzeigeeinrichtung 55 und den Segmentdekoder
62 speist. Der positive Spannungsanschluss 63 speist einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler 64 j der einen Anschluss
für eine negative Ausgangsspannung hat, welcher negative Betriebsspannungen an den Spitzendetektor 6o und primär zu
dem Analog-Digital-Wandler 61 liefert.
Der Spitzendetektor 6o umfasst einen Operationsverstärker
68 mit Lieferanschlüssen für positive und negative Energie, die mit dem positiven Spannungsanschluss 63 bzw.
mit dem negativen Spannungsanschluss 65 verbunden sind. Ein nicht umkehrender Eingangsanschluss 69 ist über einen
Widerstand 7o mit dem Ausgang des Kristalls 53 verbunden.
Der .Ausgangsanschluss 71 des Operationsverstärkers 68 ist
über eine vorwärtsleitende Diode 72 und einen Widerstand an einen Kondensator 74 und an Erde geschaltet. Zufolge des
Vorhandenseins der Diode 72 werden lediglich positive Ausgänge an den Kondensator 74 geliefert, der sich auf den
Spitzenwert des Ausgangs des Kristalls 53, multipliziert durch die Verstärkung des Operationsverstärkers 68, aufladet.
Der Ausgang hinter der Diode 72 wird als Rückkopplungsverbindung an den umkehrenden Anschluss 75 zurückge-
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führt, um das Arbeiten des Operationsverstärkers 68 als einen Detektor hervorzurufen. Der Rückstellschalter 56 ist an den
Kondensator 74 geschaltet, um diesen zu entladen und die
digitale Anzeigeeinrichtung 55 auf O zurückzustellen.
Der Gleichstrom- Gleichstrom-Wandler 64 wird dazu verwendet, an dem Anschluss 65 eine negative Betriebsspannung
zu schaffen und auf diese Weise die Notwendigkeit zu vermeiden, eine zusätzliche Batterie vorzusehen, um eine negative
Betriebsspannung für den Analog-Digital-Wandler 61 zu liefern. Dieser Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler 64 wird
vom Anschluss 63 mit einer positiven Betriebsspannung versorgt
und er umfasst einen Transistor 79, einen Feldeffekttransistor 8o, eine Zeherdiode 81, einen Transformator 82,
einen Kondensator 83 und eine Diode 84. Der Stromkreis wirkt als ein oszillatorartiger Wandler mit hochwirksamem Blokkieren.
Die Selbstoszillation oder Selbstschwingung ladet den Kondensator 83 auf und, wenn die Spannung an dem Kondensator
83 einen Wert erreicht, der gleich der Summe der Zenerspannung plus der Abiklemmspannung des Feldeffekttransistors
8o ist, hören die Oszillationen oder Schwingungen auf. Der Stromkreis beginnt wiederum zu schwingen, wenn
die Ausgangsspannung unter diesen Wert fällt und es ist zu bemerken, dass die Spannung an dem Kondensator 83 die Span nung
an dem negativen Ausgangsanschluss 65 ist.
Der die positive Spannung liefernde Anschluss 63 liefert eine Betriebsspannung an einen Stromregler 88, wobei der
Ausgang über ein Potentiometer 89 und einen Widerstand 9o an Erde geschaltet ist. Der Abgriff 91 des Potentiometers
ist angeschlossen, um ätromgeregelte Energie am Anschluss an den Analog-Digital-Wandler 61 zu liefern. Der Anschluss
93 des Wandlers 61 ist an den negativen Lieferanschluss 65 für Betriebsspannungen geschaltet. Der Wandler 61 hat am
Anschluss 94 einen Eingang vom Spitzendetektor 6o. Er hat
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•43-
einen digitalen Ausgang auf den Leitungen 95 zu dem Segmentdekoder
62 . Der Ausgang auf diesen Leitungen 95 ist ein
digitaler Ausgang in einem binären Kode von 1., 2. und 3· Bits relativ zu einem gemeinsamen oder logischen Nulleiter.
Diese binär kodierte digitale Information wird zu dem Segmentdekoder 62 geliefert, der die notwendigen Signale über sieben
Kopplungswiderstände 96 zu den jeweils sieben Segmente aufweisenden Anzeigeziffern 97 bis 99 der digitalen Anzeigeein- ■
richtung 55 liefert. Der Segmentdekoder 62 ist ein Binär-Dezimal-Dekoder,
der die binäre digitale Information in dezimale Information umwandelt, damit sie an der digitalen Anzeigeeinrichtung
55 bequem abgelesen werden kann. Dies schafft weiterhin eine Anzeige mit fliessender Dezimalstelle
bzw. mit Pliesskomma, mit einer Anzeige von 0,10 bis 99,9·
Die Anzeigeziffern 97 bis 99 sind Jeweils über einen Antriebstransistor 1o1, 1o2 bzw, 1o3 an Erde geschaltet.
Die Basen dieser Transistoren 1o1 bis 1o3 sind mit dem Analog-Digital-Wandler 61 verbunden, damit diese Transistoren
1o1 bis 1o3 zum zweckentsprechenden Zeitpunkt leitend werden, um die Anzeigeziffern 97 bis 99 anzutreiben.
Bei einem praktischen Stromkreis, der gemäss der vorliegenden
Erfindung ausgeführt ist, verwendete der Spitzendetektor 6o einen SCA CA 3130-Operationsverstärker, der Stromregler
88 war ein Siliconix INC.CR 033-Regler, der Analog-Digital-Wandler
61 war ein Siliconix INC.LD 130-Wandler,
und der Segmentdekoder 62 war ein Texas Instruments INC.74 C 48-Dekoder.
Die Arbeitsweise der soweit beschriebenen Ausführung ist wie folgt:
Das digitale Anzeigegerät 11 ist als ein tragbarer, abgeschlossener
Kraftmesser oder Druckmesser verwendbar. Eine
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an die bewegliche Wand 35 angelegte Kraft führt dazu, dass der piezoelektrische Kristall 53 unter Spannung gesetzt wird,
so dass eine Spannung an dem Ausgangsleiter 54 erzeugt wird. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Messgerät 11
ein Druckmesser und es verwendet die Druckkammer 17. Diese
Kammer 17 stehtgpwöhnlich lediglich unter Atmosphärendruck,
und dieser Druck wird als der Nullzustand genommen. Wenn das Messgerät 11 "beispielsweise an ein Reifenventil Έ angesetzt
wird, wird der im Reifen befindliche Druck an die Druckkammer 17 angelegt. Dies ergibt sich, weil der Ventilmund 16 über
das Ventil 18 geschoben wird, wobei dann der Entlüftungsvorsprung 25 mit dem Ventileinsatz 21 in Eingriff tritt und
dieses niederdrückt. Gleichzeitig tritt der Dichtungsring mit dem Ende des Ventilstössels in Eingriff, um die Kombination
aus Ventil und Druckkammer 17 gegen äusseres Auslecken abzudichten. Durch das Federungsvermögen des Dichtungsringes
29 können geringfügige geometrische Unterschiede zwischen verschiedenen Ventilen 18 aufgenommen werden. Durch das Verschieben
des Gehäuses 12 innerhalb des Handgriffes 14 wird der Energieschalter 52 betätigt. Das Schliessen dieses
Schalters 52 ermöglicht eine Beleuchtung der Anzeigeeinrichtung
55» u^d bei der bevorzugten Ausführungsform wird durch
das Schliessen des Schalters 52 der elektrische Stromkreis
43 erregt, der innerhalb des Handgriffs 14 angeordnet und in Fig. 3 schematisch dargestellt ist.
Es sei angenommen, dass innerhalb des Gefässes oder Behälters, mit welchem das Ventil 18 verbunden ist, der Druck
etwal,97 Atmosphären (28,2 psi) beträgt. Dieser Druck wird über die öffnung 3o in die Druckkammer I7 geleitet, so dass
die Membran 36 entsprechend bewegt wird. Hierdurch wird der piezoelektrische Kristall 53 unter Spannung gesetzt und
er baut eine analoge Spannung an ihm auf, die proportional zu dem Druck ist. Durch das Schliessen des Energieschalters
53 durch das Ansetzen des Messgerätes 11 an das Ventil 18
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• AS-
wurde der in Fig. 3 dargestellte elektrische Stromkreis
43 erregt. Demgemäss wird die von dem Kristall 53 entwickelte analoge Spannung zu dem Operationsverstärker 68
geliefert und von diesem verstärkt, der als ein Spitzendetektor 6o angeschlossen ist. In einem gemäss der Erfindung
ausgeführten Stromkreis betrug der Ausgang des Kristalles
53 » 1 mV je 0,07 kg/cm , so dass demgemäss bei dem oben
gegebenen Beispiel der Ausgang des Kristalls 28,2 mV sein würde. Diese Spannung wird von dem Verstärker 68 verstärkt
und an den Kondensator 74 geliefert, um diesen aufzuladen. Selbst wenn der Spitzenwert des Drucks in der Druckkammer
sinkt, verbleibt die Spitzenablesung oder Spitzenanzeige während einer langen Zeitperiode vorhanden. Diese Zeitperiode
kann beispielsweise 1o Minuten betragen, falls dies gewünscht wird. Die Anzeige oder Ablesung kann als Ladung
an äem Kondensator 74 gespeichert werden, und der Impedanzwert dieses Kondensators 74 wird verringert, wenn der Zeitraum
verkürzt werden soll, während welchem der Spitzenwert beibehalten wird.
Wenn kurz nach der ersten Messung eine andere Kraft oder ein anderer Druck gemessen werden soll, wird der
Rückstellschalter 56 zeitweilig geschlossen, um den Kondensator
74 zu entladen. Anderenfalls würde die Ladung an dem Kondensator 74 sich nur langsam verringern, und es könnte
eine falsche Anzeige gegeben werden, wenn die zweite Kraft oder der zweite Druck kleiner oder niedriger als die erste
Kraft oder der erste Druck ist. Dies trifft zu, selbst wenn der Energieschalter 52 unwirksam gemacht und für die zweite
Messung erneut wirksam gemacht wird. Durch dieses Unwirksammachen des Energieschalters 52 wird der gesamte Stromkreis
43 entregt, jedoch wird der Kondensator 74 nicht entladen.
Die Spitzenablesung oder Spitzenanzeige, die bei dem obigen Beispiel 1,97 kg/cm beträgt, wird an den Analog-Digital-
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Wandler 61 geliefert. Dies ist eine analoge Spannung, die zu einer digitalen Spannung in Form von binären. Bits auf den
Leitern 95 umgewandelt wird. Der Segmentdekoder 62 ist ein Binär-Dezimal-Wandler, der diese binär verschlüsselte Information
in eine Dezimalinformation umwandelt, um die Anzeigeziffern 97 bis 99 der digitalen Anzeigeeinrichtung 55 anzutreiben.
Bei dem oben gegebenen Beispiel werden die Ziffern X1 97 während der Erregung des Stromkreises 43 an der Anzeigeeinrichtung
55 dargestellt. Wenn das Messgerät 11 kontinuierlich an das Ventil 18 angesetzt bleibt und der Rückstellschalter
56 geschlossen wird, wird der Kondensator 74
kurzgeschlossen und entladen, so dass die Anzeigeeinrichtung 55 die Anzeige QO,O anzeigt.
Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines digitalen Messgerätes 111, welches in einem tragbaren Gehäuse
112 angeordnet ist, das ein Nasenstück 113 aufweist. Viele Teile des Messgerätes 111 können die gleichen wie bei der
Ausführungsform gemäss den Fig. 1 und 2 sein, beispielsweise der Ventilmund 16, der Ventilentlüftungsteil 24, der Dichtungsring
29 und der Filter 31- Die Leitung 33 führt zu einer Druckkammer 117» die eine bewegliche Wand 135 aufweist. Bei
dieser besonderen Ausführungsform ist die bewegliche Wand 135 der piezoelektrische Kristall 53. Der Kristall 53 ist
zwischen einer Schulter 137 an dem Nasenstück 113 und einem federnden Ring 138 in dem Gehäuse 12 befestigt. Die Kraft
bzw. der Druck innerhalb der Druckkammer 117 wirkt direkt auf den Kristall 53, um diesen zu bewegen und unter Spannung
zu setzen, so dass an den Ausgangsleitern 54 des Kristalls 53 eine Ausgangsspannung erzeugt wird. Die übrigen Bauteile
können die gleichen wie bei dem Messgerät 11 gemäss den Figuren 1 und 2 sein.
Die Messgeräte 11 und 111 stellen ein Kraftmessgerät mit digitaler Anzeige dar, bei welchem ein digitales Signal
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. AT-
an der Anzeigeeinrichtung 55 dargestellt wird, welches einer
angelegten Kraft proportional ist, wobei die Kraft angelegt wird, um den piezoelektrischen Kristall 53 unter Spannung
zu setzen. Bei jedem dieser Messgeräte 11 bzw. 111 ist der Kristall 53 so angebracht, dass er in Übereinstimmung mit
der Bewegung einer beweglichen Wand unter Spannung gesetzt wird und diese Wand befindet sich in einer Druckkammer
bzw. 117i <3ie wenigstens zeitweilig das Druckmittel bzw.
den Arbeitsmitteldruck enthalten kann. Durch diesen Arbeitsmitteldruck werden die bewegliche Wand und der Kristall
53 unter Spannung gesetzt. Das gesamte Messgerät 11 bzw. 111 kann in einem sehr kleinen und bequem tragbaren Gehäuse
12 bzw. 112 untergebracht werden, so dass das Messgerät beispielsweise bequem an ein Reifenventil 18 angesetzt v/erden
kann, um den Druck innerhalb des Behälters zu messen, an welchem das Ventil 18 angebracht ist. Die Hülse 47 verschiebt
sich innerhalb des rohrförmigen Handgriffs 14, und zwar gegen die Kraft der Feder 49· Der Energieschalter
wird betätigt durch den Übergang von der ersten Stellung zu einer zweiten Stellung der beiden Hülsen 14, 47, um den
gesamten elektrischen Stromkreis 43 zu erregen. Hierdurch wird die digitale Anzeigeeinrichtung 35 wirksam gemacht.
Der Spitzendetektor 6o behält die Spitzenanzeige, die in der Druckkammer 17 festgestellt wurde, aufrecht und zwar
unabhängig davon, ob dieser Druck nach seinem anfänglichen maximalen Wert sinkt. Der Rückstellschalter 56 ist angeschlossen,
um den Kondensator 74 zu entladen, so dass das Messgerät 11 bzw. 111 bereit ist, eine andere und kleinere
Kraft zu messen.
Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich.
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Claims (19)
- PATENTANSPRÜCHE1J Messgerät mit digitaler Anzeige, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:Ein Gehäuse (12) bzw. (112), eine in dem Gehäuse gebildete Kammer (17 bzw. 117)» eine in der Kammer vorgesehene Wandeinrichtung (55 bzw. 135) die mit Änderungen einer auf die Wandeinrichtung wirkenden Kraft beweglich ist, eine Einrichtung, um eine änderbare Kraft an die Wandeinrichtung anzulegen, einen elektrischen Stromkreis (43) in dem Gehäuse, eine Batterie (45) in dem Gehäuse, die angeschlossen ist, um Energie an den elektrischen Stromkreis zu liefern, wobei der elektrische Stromkreis einen piezoelektrischen Kristall (53) aufweist, der so angeordnet ist, dass er in Übereinstimmung mit Bewegung der beweglichen Wandeinrichtung unter Spannung gesetzt werden kann, Ausgangsleiter (54), die mit dem Kristall verbunden sind, um, wenn der Kristall unter Spannung gesetzt wird, an diesem eine analoge Spannung zu erzeugen, einen Analog-Digital-Wandler (61), der angeschlossen ist, um eine Spannung in Übereinstimmung mit der Spannung an den Ausgangsleitern zu empfangen, um das analoge Signal des Kristallspannungsausganges in ein digitales Signal umzuwandeln, und eine digitale Anzeigeeinrichtung (55)» <3ie mit dem Ausgang des Wandlers verbunden ist, um einen digitalen Wert in Übereinstimmung mit dem Kristallspannungsausgang anzuzeigen.
- 2. Messgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Wandeinrichtung (35 bzw.135) in der Kammer (17) bzw. 117) diese Kammer abdichtet bzw. dicht abschliesst.
- 3. Messgerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die auf das Anlegen einer Kraft an das Gehäuse (12 bzw. 112) oder an die Kammer (17, bzw. 117)909820/0628ORIGINAL INSPECTEDanspricht, um die digitale Anzeigeeinrichtung (55) wirksam zu machen.
- 4·. Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Schaltereinrichtung , die in Übereinstimmung mit der Einrichtung zum Anlegen einer änderbaren Kraft an die Wand einrichtung (35 bzw. 135)betätigt wird, und durch eine Einrichtung, welche die Schaltereinrichtung mit dem elektrischen Stromkreis (43) verbindet, um die digitale Anzeigeeinrichtung (55) wirksam zu machen.
- 5- Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Stromkreis (43) einen Segmentdekoder (62) aufweist, der mit dem Ausgang des Analog-Digital-Wandlers (61) verbunden ist und einen Ausgang an die digitale Anzeigeeinrichtung (55) liefert.
- 6. Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Stromkreis einen G-leichstrom-Gleichstrom-Wandler (64)» der an die Batterieeinrichtung (45) geschaltet ist, um relativ zur Erde oder Masse eine negative und eine positive Spannung hervorzurufen, und eine Einrichtung aufweist, ' welche den negativen Spannungsausgang des Gleichstrom-G-leichstrom-Wandlers an den Analog-Digital-Wandler (61) liefert.
- 7- Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Druckmessgerät ist, und dass die Einrichtung zum Anlegen einer Kraft an die Wandeinrichtung (35 bzw. 155) eine Einrichtung aufweist, um einen Arbeitsmitteldruck an die Kammer (17 bzw. 117) anzulegen.
- 8. Messgerät nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass es einen Sfcandardadapter in einem Ende der Kammer (17 bzw. 117) umfasst und einen mittleren Entlüftungsvorsprung909820/0628•ν■3-(25) besitzt, der so angeordnet ist, dass bei Ansetzen des Adapters an ein Reifenventil (18) der Ventileinsatz (21) des Ventils niedergedrückt und damit das Ventil geöffnet wird.
- 9. Messgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (17 bzw. 117) eine Druckkammer ist, und dass ein ringförmiger Dichtungsring (29) vorgesehen ist, der den Entlüftungsvorsprung (25) umgibt, der mit dem Reifenventil (18) in Eingriff gebracht werden soll, um die Druckkammer an dem Reifenventil abzudichten.
- 10. Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch zwei Verschiebehülsen (14,47) in dem Gehäuse (12 bzw. 112), eine Federeinrichtung (49), welche die Hülsen von einer ersten in Richtung gegen eine zweite Stellung drückt, eine Schaltereinrichtung, (52), die angeschlossen ist, um bei relativer Bewegung der Hülsen zu der ersten Stellung betätigt zu werden, wobei der elektrische Stromkreis (43 ) eine Einrichtung aufweist, um die Schaltereinrichtung derart anzuschliessen, dass Erregung des elektrischen Stromkreises von der Batterie (45) ermöglicht ist, so dass bei Ansetzen des Adapters an ein Reifenventil die Schaltereinrichtung den elektrischen Stromkreis anschaltet.
- 11. Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Stromkreis (43) einen Spitzendetektor (6o) aufweist, der angeschlossen ist, um den Spitzenwert des analogen Signales vom Kristall (53) festzustellen.
- 12. Messgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzendetektor (6o) einen Operationsverstärker (68), um das vom Kristall (53) kommende Signal zu verstärken, und909820/0828.ι.eine Diode (72) aufweist, die mit dem Ausgang des Operationsverstärkers verbunden ist.
- 13. Messgerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Stromkreis einen Kondensator aufweist, der so angeschlossen ist, dass er von dem Spitzendetektor (6o) aufgeladen werden kann.
- 14. Messgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (74) eine automatische Abschaltung schafft, um bei Entladung des Kondensators auf einen gegebenen Wert die digitale Anzeige (an der Einrichtung 55) zu löschen.
- 15. Messgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Stromkreis (43) einen Rückstellschalter (56) aufweist, der angeschlossen ist, um den Kondensator (74) zu entladen und die digitale Anzeige zu beenden.
- 16. Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15* dadurch gekennzeichnet, dass die Wandeinrichtung (35) eine biegsame Metallmembran (36) aufweist, die in der Kammer (17) abgedichtet angeordnet ist, und dass der Kristall (53) an der von der Kammer abgewandten Seite der Membran angebracht ist, um bei Bewegung der Wandeinrichtung unter Spannung gesetzt zu werden.
- 17. Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet, dass die Wandeinrichtung mit dem piezoelektrischen Kristall (53) einheitlich bzw. einstückig ausgebildet ist.
- 18. Messgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17» dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Anschlusseinrichtung" vorgesehen ist, die erregbar ist, um Energie zu909820/0828S-dem elektrischen Stromkreis (4-3) zu liefern,
- 19. Messgerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Anschlusseinrichtung eine einzelne bzw. einzige Polarität relativ zu Erde oder Masse ist} und dass ein G-leichstrom-Gleichstrora-Wandler (64) vorgesehen ist, öffi eine Betriebsspannung entgegengesetzter Polarität zu erzeugen, wobei dieser Wandler angeschlossen ist, um den elektrischen Stromkreis zu betätigen.809820/0628
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