DE3002668A1

DE3002668A1 - Einrichtung zur analogen messung einer groesse mit fernanzeige

Info

Publication number: DE3002668A1
Application number: DE19803002668
Authority: DE
Inventors: Mario Adrien Weiss
Original assignee: JAEGER LEVALLOIS PERRET SA
Current assignee: JAEGER LEVALLOIS PERRET SA
Priority date: 1979-01-26
Filing date: 1980-01-25
Publication date: 1980-08-07
Also published as: GB2056695A; ES488693A1; IT1133558B; IT8009328A0; AR225910A1; MX147603A; FR2447540A1

Description

JAEGER P 947

- 4 Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur analogen Messung einer veränderbaren Größe und zur Fernanzeige des gemessenen Werts.

Bei einer großen Anzahl von Anwendungsfällen ergibt sich die Notwendigkeit, Messungen an Stellen auszuführen, die sich in einem gewissen Abstand von dem Gerät befinden, auf dem das Meßergebnis aufscheinen soll. Als besonderes Beispiel kann man den Fall von Fahrzeugen angeben, deren Armaturenbrett alle Anzeigegeräte verschiedener Parameter vereinigt, die mit Meßfühlern gemessen werden, welche sich in einer Entfernung vom Armaturenbrett befinden. Auf dem Armaturenbrett eines Fahrzeugs können unter anderem ein Geschwindigkeits- und Fahrstreckenanzeiger (Meßwertaufnehmer am Rad), Motortemperaturanzeiger (Meßfühler im Kühlkreislauf), ölstands- und Kraftstoffanzeiger (Meßfühler bei den entsprechenden Behältern) vorgesehen sein. Bei einem Flugzeug vervielfacht sich die Anzahl der am Instrumentenbrett vorgesehenen Anzeigegeräte und der davon entfernt liegenden Meßfühler noch.

in gewissen Anwendungsfällen muß die Meßschaltung, die mit dem Meßfühler so zusammenwirkt, daß sie im Abstand vom Meßfühler eine Anzeige auf dem Anzeigegerät liefert, aus Gründen der Qualität der übertragenen elektrischen Signale an der gleichen Stelle wie der Meßfühler und nicht am Ort des Anzeigegeräts sitzen.

So muß eine Kraftstoffmeßuhr, deren Meßfühler eine Kapazität ist,mit entweder einem Wechselspannungsignal, in welchem Fall es Probleme der Empfindlichkeit auf parasitäre Signale oder der elektromagnetischen Strahlung gibt, oder mit einem Gleichspannungssignal, in welchem Fall es Probleme

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hinsichtlich einer getreuen übertragung des Signals ohne Abweichungen oder Störungen gibt, gespeist werden und es erweist sich als notwendig, die Speiseschaltung und die Meßschaltung in unmittelbarer Nähe des Meßfühlers anzuordnen, während das Anzeigegerät im Abstand davon (auf dem Armaturenbrett) bleibt.

Es ist einsichtig, daß es in diesem Fall notwendig wäre, zwei Leiter, die elektrische Energie kommend von einer Spannungsquelle, etwa einer Autobatterie, der Meßschaltung zuführen, und zwei Leiter, die das Signal der Meßschaltung auf das Anzeigegerät übertragen, vorzusehen.

Eine solche Anordnung erweist sich im Hinblick auf die Anzahl der verwendeten elektrischen Leiter als teuer und sperrig, da man in Fahrzeugen über wenig Platz zur Unterbringung der vielfachen Leiter verfügt.

Selbst wenn es keine Probleme hinsichtlich der Qualität der übertragung von Signalen gibt, die fordern würden, daß der Detektor und die Meßschaltung an der gleichen Stelle sind, kann es trotzdem in gewissen Fällen auch vorkommen, daß der Meßfühler mit der Meßschaltung über mehrere Drähte verbunden werden muß (Fall eines Hall-Detektors beispielsweise, mit zwei Speisedrähten und wenigstens einem Meßdraht) , und man fällt in die Nachteile von Kosten und Sperrigkeit zu vieler Leiter zurück. Dieser Fall tritt insbesondere dann auf, wenn der Meßfühler doppelt ist und an der gleichen Stelle (damit sie den gleichen veränderbaren Parametern unterworfen werden) gleichzeitig ein Detektorelement als Meßelement und ein Detektorelement zur Kompensation, das den Einfluß eines veränderbaren Parameters eliminiert, aufweisen muß.

Zur Beseitigung dieser Nachteile schlägt die Erfindung eine Einrichtung zur analogen Messung einer Größe vor, die eine Meßschaltung umfaßt, welche in Entfernung zu einer

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sie speisenden Energiequelle und einem Anzeigegerät, welches eine Anzeige des Meßresultats gestattet, angeordnet ist, wobei das Anzeigegerät ein Strommeßgerät (Galvanometer) ist, welches in Reihe in einen ersten Leiter eingesetzt ist, der eine erste Klemme der Energiequelle mit der entfernten Meßschaltung verbindet, ein zweiter Leiter als Rückleiter die Schaltung mit der anderen Klemme der Energiequelle verbindet, und der erste und der zweite Leiter die einzigen Leiter sind, die die Meßschaltung mit dem Anzeigegerät und der Energiequelle verbinden, wobei die Speisung der Meßschaltung mit elektrischer Energie über die Leiter durch das Strommeßgerät geschieht. Ferner umfaßt die Meßschaltung, verbunden mit einem ihrer Eingänge (welcher mit einem der genannten Leiter verbunden ist), eine gesteuerte Stromquelle, die einen in Abhängigkeit von der Meßgröße veränderbaren Strom liefert.

Es ist also der durch die Meßschaltung verbrauchte Strom,der durch das Anzeigegerät geht, da dieses ja in Reihe in den allein vorhandenen Stromspeiseleitungen für die Meßschaltung liegt, der als der die gemessene Analoggröße repräsentierender Parameter dient. Der durch das Strommeßgerät angezeigte Wert ist die Summe aus einem Strom, der von der gesteuerten Stromquelle erzeugt wird (ein Strom, der direkt von der Meßgröße abhängt) und einem Reststrom, der vom Rest der Meßschaltung verbraucht wird. Die Anordnung wird so getroffen, daß dieser Reststrom gering und so konstant wie möglich ist, und es ist möglich, das Stromanzeigegerät mit einem verschobenen Nullpunkt zu eichen, damit die Anzeige nur dem Strom der Stromquelle entspricht., Es empfiehlt sich, in der Meßschaltung eine zweite Stromquelle vorzusehen, die ebenfalls mit einer der Stromzuleitungen verbunden ist, wobei diese zweite Stromquelle einstellbar ist, um einen Wert für den Gesamtstrom einzustellen,

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der im Anzeigegerät fließt und einen Stromwert Null der ersten gesteuerten Stromquelle entspricht (das Anzeigegerät wird also mit einer Null geeicht, die einen Nicht-Nullwert des so eingeregelten Gesamtstroms entspricht)„ Man kann so der Streuung zwischen den verschiedenen hergestellten Schaltungen Rechnung tragen.

Für eine Exaktheit der mit der Meßschaltung durchgeführten Messungen ist es im Prinzip erforderlich, in dieser Schaltung einen Spannungsregler vorzusehen, der der Erstellung eines elektrischen Steuersignals für die erste Stromquelle dient, wobei dieses Signal eine wohldefinierte Funktion (im Prinzip lineare Funktion) der zu messenden Größe ist.

Die Stromquellen können vor oder hinter dem Spannungsregler vorgesehen sein.

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Erfindung, 20

Fig. 2 eine Verbesserung zur Schaltung der Fig. 1,

Fig. 3 eine Abwandlung zur Schaltung der Fig. 2, und

Fig. 4 ein detailliertes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Meßschaltung.

Die folgende Beschreibung erfolgt am Beispiel einer Meßschaltung für den Flüssigkeitsstand im Kraftstofftank eines Fahrzeugs. Das' Fahrzeug enthält eine Batterie 10, die einen Gleichstrom an eine Meßschaltung 12 liefert, die mit einem Füllstandsmesser 14 zusammenwirkt, der als ein auf einen vom Flüssigkeitsstand abhängigen Parameter ansprechender

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Meßfühler dient. Als Beispiel kann angenommen werden, daß es sich bei dem Füllstandsmesser 14 um einen kapazitiven Meßfühler, d. h., um einen Kondensator handelt, dessen Elektroden vertikal in den Kraftstofftank eintaucht, wobei je nach Füllstand die Flüssigkeit mehr oder weniger zwischen die Elektroden eindringt, was die Kapazität des Meßfühlers linear mit der Höhe des Flüssigkeitsspiegels verändert.

Der Meßkreis 12 ist zur Aufnahme der elektrischen Energie der Batterie 10, ebenso zur Aufnahme einer vom Meßfühler 14 kommenden Information (veränderlicher kapazitiver Widerstand im Falle einer kapazitiven Meßeinrichtung) und zur Erzeugung eines elektrischen Signals notwendig, das auf ein Anzeigegerät 16 übertragen werden soll, welches am Armaturenbrett des Fahrzeugs, d. h. im Abstand von der Meßeinrichtung 14, angeordnet ist.

Gemäß der Erfindung ist das Anzeigegerät 16 ein Galvanometer zur Messung eines Stromes oder eines mittleren Stromes, der einen Leiter, in den es eingesetzt ist, durchlauft. Der Meßkreis 12 ist an der gleichen Stelle wie die Sonde 14, d.

h. im Abstand vom Galvanometer 16 angeordnet. Zwei elektrische Leiter verbinden die Energiequelle (Batterie 10) mit dem Meßkreis 12, so daß die für das Arbeiten der Schaltung notwendige Energie zugeführt werden kann. Ein Leiter 18 verbindet den positiven Pol der Batterie 10 mit einer Versorgungsspannungs-Eingangsklemme A der Schaltung 12, während ein Leiter 20 den negativen Pol der Batterie 10 mit einer zweiten Versorgungsspannungs-Eingangsklemme B der Schaltung 12 verbindet.

Das Galvanometer 16 liegt in einem der beiden Leiter und 20, in Fig. 1 im Leiter 18, mißt also den den Leiter durchlaufenden Gesamtstrom, d. h., den zur Versorgung der Schaltung 12 und des Meßfühlers 14 notwendigen Gesamtstrom. Die Schaltung 12 ist in Fig. 1 nicht im einzelnen gezeigt, da sie wesentlich von der Art des verwendeten Meß-

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fühlers abhängt. Es ist unmittelbar einzusehen, daß die Schaltung 12 für eine Messung mit einer kapazitiven Meßeinrichtung und für eine Messung beispielsweise mit einer Hallsonde nicht die gleiche ist.

Die Schaltung 12 enthält gemäß der Erfindung jedoch in allen Fällen eine Stromquelle 22, die mit einer der Klemmen A und B für die Energiespeisung der Schaltung verbunden ist, wobei diese Stromquelle 22 durch die Schaltung 12 als Funktion der vom Meßfühler 14 gelieferten Information gesteuert wird, so daß der von der Stromquelle 22 gelieferte Strom eine Funktion der vom Meßfühler 14 gelieferten Information,, d. h.

der Meßgröße, ist.

nachträglich ä

, geändert

Wenn das Galvanometer -4-7- in elirem—dei?—APersorgungsleiter

der Schaltung 12 liegt und die Stromquelle 22 mit einem dieser Leiter verbunden ist, so ist der das Galvanometer durchlaufende Strom die Summe aus dem durch die Stromquelle 22 gelieferten Strom und dem vom Rest der Schaltung 12 und des Meßfühlers 14 verbrauchten Strom.

Die Verhältnisse werden so eingerichtet, daß der von der Schaltung 12 und dem Meßfühler 14 verbrauchte Strom so konstant wie möglich, d. h. unabhängig von der vom Meßfühler 14 gelieferten Information, ist, so daß die Veränderungen am Galvanometer 16 die Veränderungen des Stromes der Stromquelle 22 und damit der Meßgröße, die zur Steuerung dieses Stromes dient, darstellen.

Man kann ferner das Galvanometer 16 mit einem bezüglich der Zeigerstellung bei vollständigem Fehlen eines Stromes verschobenen Nullpunkt eichen, so daß die Anzeige des Galvanometers sich nur auf den Strom der Stromquelle 22 bezieht.

Man sieht, daß unter diesen Bedingungen zwischen der Spannungsquelle 10, der Anzeigeeinrichtung 16 und der Meßschaltung 12 neben den Versorgungsleitungen 18 und 20 keine weiteren Leiter notwendig sind. Man erhält auf Entfernung

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eine Analogmessung einer Größe durch einfaches Messen des von den Schaltungen / die im Abstand von der Stelle des Meßfühlers liegen, verbrauchten Stroms.

Damit das Anzeigegerät 16 die Änderungen der Meßgröße in einem ausreichend großen Variationsbereich darstellen kann, ist es wünschenswert, die Verhältnisse so einzurichten, daß der Strom der Stromquelle 22 zwischen Null und einem Wert variiert, der bezüglich des vom Rest der Meßschaltung 12 und dem Meßfühler 14 verbrauchten Stromes ausreichend groß ist, so daß der größte Teil der Teilung des Galvanometers 16 zur Darstellung der Änderungen der Meßgröße zur Verfügung steht.

In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäß gestaltete Schaltung etwas mehr im einzelnen und mit einer zusätzlichen Verbesserung dargestellt.

Die Batterie ist weiterhin mit 10 und das Anzeigegerät auf dem Armaturenbrett mit 16 bezeichnet. Die mit dem Meßfühler 14 zusammenwirkende Meßschaltung 12 weist zwei Spannungsversorgungs-Eingangsklemmen A und B auf, die entsprechend mit den Leitern 18 und 20 verbunden sind, welche die Meßschaltung 12 mit dem Anzeigegerät 16 und der Batterie 10 verbinden. Das Anzeigegerät 16 (Galvanometer) liegt im Leiter 18.

Die Meßschaltung 12 umfaßt eine Schaltung 24 zur Erzeugung eines Steuersignals für die Stromquelle 22, wobei diese Schaltung 24 direkt mit dem Meßfühler 14 verbunden ist, derart, daß ein Steuersignal erzeugt wird, das direkt von der Meßgröße abhängig ist.

Zur Erzeugung dieses Steuersignals erhält die Erzeugungsschaltung 24 neben den vom Meßfühler kommenden Informationen eine Referenzgleichspannung U, die von einem mit den Klemmen A und B der Schaltung 12 verbundenen Spannungsregler 26 erzeugt wird. Man sieht also, daß es

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zur Gewinnung eines Steuersignals für die Stromquelle 22, das eine exakte Funktion der Informationen des Meßfühlers 14 ist, notwendig ist, einen elektrischen Bezugspunkt vorzusehen, die hier eine vom Spannungsregler 26 erzeugte Bezugs- bzw. Referenzspannung U ist.

Unter diesen Bedingungen erhalten die Erzeugungsschaltung 24 und der Meßfühler 14 ihre Energie vom Spannungsregler 26. Es ist also im wesentlichen der Spannungsregler 26 selbst, der einen Teil des Reststroms verbraucht,, der zum Strom der Stromquelle 22 hinzutritt und zusammen mit diesem den durch die Einrichtung verbrauchten und durch das Galvanometer 16 fließenden Gesamtstcom ergibt. Da der vom Spannungsregler 26 verbrauchte Reststrom als Funktion der Anzeige des Meßfühlers 14 leicht schwanken kann, sieht man vorzugsweise vor, daß eine zweite Stromquelle 28· wie die Stromquelle 22 mit einem der Leiter und 20 verbunden ist, wobei diese Stromquelle 28 hinsichtlich des Streitwerts regulierbar ist, damit ein Einstellen des Galvanometerzeigers auf den Nullpunkt der Skala (verschobene Skala, wie erinnerlich, in Bezug auf den das Galvanometer durchlaufenden tatsächlichen Strom) möglich ist, wenn der von der Stromquelle 22 abgegebene Strom Null ist.

Bei der Ausführungsform der Fig. 2 ist die zweite Stromquelle im wesentlichen vor dem Spannungsregler 26 angeordnet, d. h., die Stromquelle 22 ist parallel an den Eingangsklemmen A und B der Meßschaltung angeordnet.

Fig. 3 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform der Fig. 2, bei welcher ebenfalls eine, gegebenenfalls regulierbare, zweite Stromquelle 28' vorgesehen ist, die aber hier hinter dem Spannungsregler 26 angeordnet ist, damit ihr Stromwert von der am Ausgang des Spannungsreglers vorhandenen größeren Konstanz der Spannung profitiert. Die beiden Stromquellen 22 und 28' sind mit der an die Klemme B

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angeschlossenen Rückleitung verbunden.

Fig. 4 zeigt ein die Erfindung verkörperndes Detailschaltbild für den Fall einer kapazitiven Meßeinrichtung für den Flüssigkeitsstand im Kraftstofftank eines Fahrzeugs.

In Fig. 4 sind die Elemente, die solchen in Fig. 2 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden hier nicht mehr erläutert: Es handelt sich um die Batterie 10, das Galvanometer 16, die Versorgungsleitungen 18 und 20, die Eingangsklemmen A und B der Meßschaltung, die im Abstand von der Batterie und vom Galvanometer 16

liegen, die Stromquelle 22, die einen zum gemessenen Flüssigkeitsstand proportionalen Strom liefert, wobei eine Klemme der Stromquelle mit der Klemme A verbunden ist, die zweite, Hilfsstromquelle 28 und schließlich die Spannungsreglerschaltung 26, d.ie eine Spannung U erzeugt, die für die übrige Schaltung, d. h. zur Ausarbeitung eines Steuersignals für die Stromquelle 22, bestimmt ist.

Der Meßfühler 14 ist durch einen Kondensator "Cm gebildet, dessen Elektroden zur Messung des Flüssigkeitsstands in die Flüssigkeit eintauchen. Der Wert der Kapazität Cm ist eine direkte lineare Funktion der Flüssigkeitsstandshöhe h. Wenn H die Gesamthöhe der Elektroden bezeichnet, h die in die Flüssigkeit eintauchende Teilhöhe der Platten ist, £. r die relative Dielektrizitätskonstante der Flüssigkeit bezeichnet und Com die Leerkapazität des Meßkondensators, d. h. die Kapazität bei vollständigem Fehlen von Flüssigkeit zwischen den Elektroden, ist, dann gilt für die Flüssigkeitshöhe:

Cm - Com

h = H

Com (tr - 1)

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Die Schaltung zur Erstellung des Steuersignals für die Stromquelle 22 umfaßt einen insgesamt mit 30 bezeichneten Generator zur Erzeugung periodischer Signale, der eine linear und zyklisch arbeitende Lade/Entladeschaltung für die Meßkapazität Cm steuert, damit periodisch ein Lade- und Entladezyklus für diese Kapazität bewirkt wird. Die Ladung und vorzugsweise auch die Entladung der Kapazität Cm geschieht dank entsprechender mit der Kapazität Cm über gesteuerte Schalter 11 und 12 verbundener Stromquellen S1 und S2 mit konstantem Strom. Der Wechsel zwischen linearer Ladung und Entladung der Kapazität Cm erfolgt mittels eines Komparators A1, gefolgt von einem RS-Flip-Flop, welches zwei komplementäre Ausgänge, die den Schalter 11 bzw. 12 steuern,und zwei Eingänge hat, von denen der eine der Kippeingang, der ein Kippsignal vom Generator 30 für periodische Signale erhält, und der andere der Rücksetzeingang ist, der das Ausgangssignal des Komparators A1 erhält. Letzterer ist einerseits mit der Kapazität Cm und andererseits mit einer Referenzspannung verbunden, so daß er den Moment nachweist, in dem die Spannung an den Klemmen von Cm einen bestimmten Endwert überschreitet. Die Schaltung zur zyklischen Ladung und Entladung der Kapazität Cm funktioniert folgendermaßen: Zu Anfang löst der Generator 30 für periodische Signale das Kippen des RS-Flip-Flop aus, was das Schließen des Schalters 11 und das öffnen des Schalters 12 und damit ein Laden der Kapazität Cm mit konstantem Strom bewirkt. Wenn die Spannung an deren Klemmen den Endwert erreicht, ändert der Komparator A1 seinen Zustand und stellt den Anfangszustand des RS-Flip-Flop wieder her, was ein öffnen des Schalters 11 und ein Schließen des Schalter 12 und damit ein Einsteuern einer durch die Konstantstromquelle S2 vorzugsweise linearen Entladung der Kapazität

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Cm zur Folge hat. Diese entlädt sich bis auf Null und beginnt sich aber erst wieder aufzuladen, wenn der Generator zur Erzeugung von Signalen konstanter Periode ein neues Signal zur Zustandsänderung des RS-Flip-Flop und damit einen neuen Anfang für das lineare Laden durch Schließen des Schalters 11 liefert.

Man erhält so auf einem der Ausgänge des RS-Flip-Flop Rechteckimpulse mit einer Dauer, die gleich der Ladedauer von Cm und, da diese Ladung mit konstantem Strom geschieht, proportional zum Wert der Kapazität Cm ist.

Diese Rechteckimpulse sind periodisch (Periode des Signalgenerators 30) und werden in einem Tiefpaßfilter 32 gemittelt, das an seinem Ausgang eine zur Dauer der Rechteckimpulse und damit zum Wert der Kapazität Cm proportionale Gleichspannung erzeugt. Da die gesuchte Flüssigkeitshöhe der Differenz Cm - Com proportional ist, wird in dieser vom Tiefpaßfilter 32 gelieferten Gleichspannung eine zu Com proportionale Spannung (mit gleichem Proportionalitätskoeffizienten) unterdrückt. Dies kann in einem Subtrahierer A2 geschehen, der auf dem einen seiner Eingänge die Ausgangsspannung des Tiefpaßfilters 32 und auf dem anderen seiner Eingänge eine Referenz-Gleichspannung erhält, die entsprechend dem Wert von Com einstellbar ist.

Am Ausgang des Subtrahierers A2 erhält man eine Steuerspannung Um für die Stromquelle 22. Diese liefert einen zu Um und damit zum Flüssigkeitsstand proportionalen Strom. Dieser Strom geht in den Leiter 18 und damit in das Galvanometer 16, das nicht nur diesem Strom, sondern auch demjenigen, der den Spannungsregler 26 durchläuft (also dem, der insgesamt durch den Spannungsregler und all die anderen Elemente der Schaltung zur Erstellung der Spannung Um verbraucht wird) und gegebenenfalls dem Strom der Hilfsstromquelle 28, sofern diese vorgesehen ist, unterworfen ist".

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Die Leiter 18 und 20 sind die einzigen Leiter, die die Batterie, das Galvanometer und die mit der Kapazität Cm zusammenwirkende Meßschaltungsanordnung verbinden. Man kann jedoch auch ,andere Leiter vorsehen, welche die am Ort der Kraftstofftankmeßeinrichtung angeordnete Meßschaltung und die Elemente am Armaturenbrett verbinden: Beispielsweise ist in Fig. 4 ein Leiter vorgesehen, der ein Warnsignal überträgt, wenn der Flüssigkeitsspiegel einen bestimmten unteren Schwellenwert erreicht, wobei das Warnsignal den Fahrer am Ort des Armaturenbretts warnt (Anzeigelampe usw.).

Die Warnschaltung weist einfach mit Hilfe eines mit der Stromquelle 22 in Reihe liegenden Widerstands R1 den Strom in dieser Stromquelle nach. Ein Komparator A3 erhält eine Referenzspannung und kann seinen Zustand ändern, wenn der Strom unter einen dieser Bezugsspannung entsprechenden Schwellenwert fällt.

Der Generator 30 zur Erzeugung von Signalen konstanter Periode ist vorzugsweise mittels einer Hilfskapazität Ca aufgebaut, die über Konstantstromquellen S3, hinsichtlich der Ladung, und S4, hinsichtlich der Entladung, zyklisch mit konstantem Strom geladen und entladen wird. Die Schalter und 14 gestatten das Umschalten zwischen Ladung und Entladung und werden durch die Komplementärausgänge eines RS-Flip-Flop gesteuert. Dieses RS-Flip-Flop weist zwei Eingänge, die jeweils mit einem Komparator A4 bzw. A5 verbunden sind, die beide auf einem ersten Eingang die Spannung an den Klemmen des Kondensators Ca und auf einem anderen Eingang einen Anfangsreferenzspannungswert, hinsichtlich des Komparators A4, und einen Endreferenzspannungswert, hinsichtlich des Komparators A5, erhalten. Die Schaltung funktioniert in folgender Weise: In einen ersten Zustand bewirkt das RS-Flip-Flop das Schließen des Schalters 13 und damit die lineare Aufladung des Hilfskondensators Ca. Sobald

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die Spannung zwischen den Klemmen von Ca den Endwert erreicht, ändert das Flip-Flop seinen Zustand und löst das öffnen von 13 und das Schließen von 14 und damit die lineare Entladung von Ca aus. Sobald die Spannung wieder auf den Anfangswert abgefallen ist, läßt der Komparator A4 erneut den Zustand des RS-Flip-Flop ändern, womit ein erneutes Aufladen von Ca beginnt usw.

Es ist zu beachten, daß die in Fig. 4 beschriebene Schaltungsanordnung so symmetrisch wie möglich ausgeführt ist, insbesondere vorzugsweise mit untereinander gleichen Stromquellen für die lineare Aufladung und Entladung, sowohl hinsichtlich S3 und S4 als auch S1 und S2, so daß der insgesamt von der Schaltung zur Erstellung der Spannung Um verbrauchte Strom trotz der Wechsel zwischen Ladung und Entladung von Ca und Cm so konstant wie möglich ist. So kann man in zweckmäßiger Weise den von den von der Stromquelle 22 verschiedenen Elementen der Schaltung verbrauchten Gleichstrom bestimmen und folglich den Nullpunkt der Galvanometerskala so verschieben, daß dieses in klarer Weise allein den zum Flüssigkeitsstand proportionalen Strom anzeigt.

22

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Le

Claims

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Patentanwälte:

DR. ROLF E.WILHELMS DR. HELMUT KILIAN

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LEVALLOIS-PERRET FRANKREICH

Einrichtung zur analogen Messung einer Größe mit Fernanzeige

Priorität: 26. Januar 1979 - Frankreich - 79 02 025

PATENTANSPRÜCHE

(i.)Einrichtung zur analogen Messung einer Größe, mit einer elektrischen Meßschaltung, die im Abstand von einer sie speisenden elektrischen Energiequelle und einem Anzeigegerät für die Anzeige des Meßergebnisses angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Anzeigegerät ein Strommeßgerät (16) ist, welches in Reihe in einen ersten Leiter (18) gesetzt ist, der eine erste Klemme der Energiequelle (10) mit der entfernten Meßschaltung (12) verbindet, daß ein zweiter Leiter (20) vorgesehen ist, der den Rückleiter

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bildet und die Schaltung mit der anderen Klemme der Energiequelle verbindet, daß der erste und der zweite Leiter die beiden einzigen Leiter sind, die die Schaltung mit der Energiequelle und dem Meßgerät verbinden, wobei die Speisung der Schaltung mit elektrischer Energie über diese Leiter durch das Anzeigegerät hindurch erfolgt, und daß die Meßschaltung, angeschlossen an einen ihrer mit einem der Leiter verbundenen Eingänge, eine gesteuerte Stromquelle (22) enthält, die einen abhängig von der Meßgröße veränderbaren Strom liefert. 10
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß außerdem eine zweite Stromquelle (28) mit fest einstellbarem Wert in der Meßschaltung (12) vorgesehen und mit einem der Leiter (18; 20) verbunden ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß in der Meßschaltung (12) ein Spannungsregler (26) vorgesehen ist, wobei dieser Spannungsregler eine für die Erstellung eines elektrischen Steuersignals für die erste Stromquelle (22) bestimmte feste Spannung liefern kann und wobei das Steuersignal eine wohldefinierte Funktion der zu messenden Größe ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Spannungsregler (26) zwischen dem ersten Leiter (18) und dem zweiten Leiter (20), die an der Meßschaltung (12) ankommen, angeschlossen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 in Rückbezug auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Stromquellen (22, 28') hinter dem Spannungsregler (26) angeschlossen sind.

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6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die gesteuerte Stromquelle (22) einen Strom liefern kann, der zwischen Null und einem Wert variiert, der wesentlich über dem Stromverbrauchswert der Meßschaltung (12) auschließlich der ersten Stromquelle liegt.

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