DE3027398C2

DE3027398C2 - Electric display device

Info

Publication number: DE3027398C2
Application number: DE19803027398
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ing.(grad.) 1000 Berlin Feucht
Original assignee: Dipling Ulrich Knick Elektronische Messgeraete & Co 1000 Berlin De GmbH
Current assignee: Dipling Ulrich Knick Elektronische Messgeraete & Co 1000 Berlin De GmbH
Priority date: 1980-07-19
Filing date: 1980-07-19
Publication date: 1985-01-03
Also published as: DE3027398A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Anzeigevorrichtung, insbesondere für explosionsgefährdete Räume, zur Anzeige eines eine Meßgröße darstellenden eingeprägten MeUstroms nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electrical display device, in particular for rooms at risk of explosion, for displaying a value representing a measured variable impressed MeUstroms according to the preamble of the claim 1.

Mit eingeprägtem Meßstrom und einer solchen Anzeigevorrichtung arbeitende Schaltungen sind bekannt (DE-AS 22 56 196). Die Anzeigevorrichtung ist so ausgelegt, daß der eine Endwert des Anzeigebereichs etwa der Ruhestromkomponente entspricht. Verwendet map als Anzeigevorrichtung ein herkömmliches Drehspulmeßgerät, kann die zur Anzeige erforderliche Energie aus dem Meßstrom abgeleitet werden. Ein solches Drehspulmeßgerät hat aber keine große Genauigkeit. F.s können leicht Ablesefehler auftreten. Außerdem ist eo es gegen Erschütterungen empfindlich.Circuits operating with an impressed measuring current and such a display device are known (DE-AS 22 56 196). The display device is designed so that the one end value of the display range approximately corresponds to the quiescent current component. If map uses a conventional moving-coil measuring device as a display device, the energy required for the display can be derived from the measuring current. One such Moving coil measuring device is not very accurate. Reading errors can easily occur. In addition, eo it is sensitive to vibrations.

Es ist ferner eine Einrichtung zur Messung elektrischer Größen bekannt (DE-OS 28 55 165), bei der ein Meßstromkreis nacheinander mit verschieden hohen Widerstanden belasten die an diesen auftretende Span- tö nung direkt einem Rechner zugeführt und die gesuchte Große .1111 Rechner.iusgang digital in einem Anzeigcfeld Linge/eigt wird. Zur Energieversorgung des Rechners und des Anzeigefeldes dient eine Sammlerbatterie, die sowohl durch Solarzellen als auch durch ein iro Gerät eingebautes Ladegerät über die Meßanschlüsse aufgeladen werden kann, wenn an diesen Meßanschlüssen eine ausreichend hohe Spannung, z. B. die Netzspannung, anliegt. Eine solche Sammlerbatterie stellt eine zusätzlich zur Betriebsspannung im zu messenden Kreis erforderliche Hilfsenergiequelle dar.It is also a device for measuring electrical Sizes known (DE-OS 28 55 165), in which a measuring circuit successively with different levels Resistors strain the voltage that occurs on them The information is fed directly to a computer and the desired size .1111 Computer.iusgang digitally in a display field Linge / is made. For the power supply of the computer and the display panel is a collector battery, which is powered by both solar cells and an iro device built-in charger can be charged via the measuring connections if a sufficiently high voltage, e.g. B. the mains voltage is present. Such a collector battery provides an additional one represents the auxiliary power source required for the operating voltage in the circuit to be measured.

Eine andere bekannte Meßeinrichtung (GB-PS 15 65 218), die mit Hilfe von Tastelektroden Spannungsmessungen gestattet, arbeitet mit mehreren Batterien als Hilfsenergiequelle. Zur Stabilisierung der Betriebsspannung eines Tongebers, der beim Vorhandensein einer ausreichenden Meßgröße ansprechen soll, ist eine Zener-Diode im Meßstromkreis vorgesehen.Another known measuring device (GB-PS 15 65 218), which allows voltage measurements with the aid of probe electrodes, works with several batteries as an auxiliary energy source. To stabilize the operating voltage of a tone generator, which in the presence of a should respond to a sufficient measured variable, a Zener diode is provided in the measuring circuit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung der gattungsgemäßer. Art anzugeben, die eine hohe Anzeigegenauigkeit hat, leichter abgelesen werden kann und gegen Erschütterungen unempfindlich istThe invention is based on the object of providing a display device of the generic type. Specify type, which has a high display accuracy, can be read more easily and is insensitive to vibrations is

Erilndungsgemäß ist diese Aufgabe surrh das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöstAccording to the invention, this task is always the hallmark of claim 1 solved

Bei dieser Ausbildung der Anzeigevorrichtung wird der Meßwert aufgrund der digitalen Darstellung sehr genau angezeigt Es können auch keine Ablesefehler auftreten. Erschütterungen können die Anzeige nicht verfälschen. Durch entsprechende Auswahl der Bestandteile der Auswerteschaltung läßt sich diese so leistungsarm auslegen, daß deren Betrieb nvt Hilfe der am Spannungsregler abgreifbaren Spannung und eines Teils der Ruhestromkomponente gewährleistet ist. Wenn man von in der Praxis üblichen Meßströmen ausgeht, die zwischen 4 mA und 20 mA variieren, steht für die Versorgung der Auswerteschaltung ein Strom von etwas weniger als 4 mA zur Verfügung. Die am Spannungsregler abgreifbare Spannung hängt von der Versorgungsspannung des Meßstromkreises ab und ist so zu wählen, daß der Betrieb des Meßstromki aises rncht beeinträchtigt wird. Da somit die digitale Anzeige ohne die sonst hierfür erforderliche zusätzliche HilfsenergiequelL· auskommt, können Messungen an beliebiger Stelle des Meßsystems vorgenommen werden. Außerdem ergibt sich eine hohe Explosionssicherhcit, weil in der Anzeigevorrichtung nur die geringe, aus dem Meßstrom abgeleitete Energie vorhanden ist. Die Anzeigevorrichtung läßt sich daher auch in explosionsgefährdeten Räumen verwenden.With this construction of the display device, the measured value becomes large due to the digital representation exactly displayed No reading errors can occur. The display cannot shake distort. By appropriate selection of the components of the evaluation circuit, it can be made so low in power interpret that their operation nvt the help of the voltage that can be tapped off at the voltage regulator and one Part of the quiescent current component is guaranteed. If one assumes the measurement currents customary in practice, which vary between 4 mA and 20 mA stands for the supply of the evaluation circuit a current of slightly less than 4 mA is available. The one on the voltage regulator The voltage that can be tapped off depends on the supply voltage of the measuring circuit and is so to choose that the operation of the measuring current circuit does not work is affected. Since the digital display can therefore be used without the additional auxiliary energy source otherwise required for this purpose. is sufficient, measurements can be made at any point in the measuring system. aside from that there is a high level of explosion safety, because in the display device only the low level is obtained from the measuring current dissipated energy is present. The display device can therefore also be used in areas where there is a risk of explosion Use spaces.

Der Gleichstromwandler erlaubt es, die Anzeigevorrichtung auch bei Meßstromkreisen anzuwenden, deren Versorgungsspannung so klein ist, daß die maximal am Spannungsregler abgreifbare Spannung kleiner ist als die Betriebsspannung des Analog/Digital-Umsetzers und de" Anzeigeeinheit. Dies ist beispielsweise dort der Fall, wo die Betriebsspannung 6 V beträgt, wegen einer Versorgungsspannui.g des Meßstromkreises von nur 10 bis 15 V aber am Spannungsregler nur eine kleinere Spannung abgegriffen werden kann.The DC converter allows the display device to also be used in measuring circuits Supply voltage is so small that the maximum voltage that can be tapped at the voltage regulator is less than the operating voltage of the analog / digital converter and the display unit Case where the operating voltage is 6 V because of a supply voltage of the measuring circuit of only 10 up to 15 V but only a lower voltage can be tapped from the voltage regulator.

Im einfachsten Fall besteht gemäß Anspruch 2 der Spannungsregler aus einer Zener-Diode.In the simplest case, according to claim 2, the voltage regulator consists of a Zener diode.

Mit der Ausführungsform nach Anspruch 3 kann die »Zener«-Spannung verändert werden. Auf diese Weise läßt sich nicht nur leicht eine Anpassung an die gewünschte Betriebsspannung der Anzeigevorrichtung vornehmen, sondern es wird auch gleichzeitig eine hohe Stabilität der Betriebsspannung sichergestellt, wie sie für eine genaue Messung und Ablesung erwünscht ist. Falls nämlich die »Zcncr«-Spannung der Schaltung bestrebt ist. anzusteigen, bewirkt dieser Anstieg eine Ge-With the embodiment according to claim 3, the "Zener" voltage can be changed. In this way it is not only easy to adapt to the desired operating voltage of the display device make, but it is also ensured at the same time a high stability of the operating voltage, as they for an accurate measurement and reading is desired. If namely the "Zcncr" voltage of the circuit strives is. increase, this increase causes a

genkoppiung über den Spannungsteiler und den Steueranschluß im Sinne einer Verminderung und damit Stabilisierung der Zener-Spannung. Umgekehrt würde die Gegenkopplung über den Steueranschluß bei einem Bestreben der Zener-Spannung, abzunehmen, ebenfalls stabilisierend wirken.gene coupling via the voltage divider and the control connection in the sense of a reduction and thus stabilization the zener tension. The opposite would be the negative feedback via the control connection in the event of an effort the Zener tension, decrease, also have a stabilizing effect.

Die Anzeigeeinheit nach den Ansprüchen 4 und 5 erlaubt ein leistungsarmes Arbeiten.The display unit according to claims 4 and 5 allows low-power work.

Der Gleichspannungswandler kann beispielsweise einen Sperrschwinger mit nachgeschalletem Transformator und Gleichrichter oder eine andere bekannte Bauform aufweisen. Empfehlenswert ist jedoch eine Addierschaltung gemäß Anspruch 6. Dies ergibt einen sehr einfachen Aufbau. Man kann auch ohne Induktivitäten auskommen, die bei Anwendung in explosionsgeschützten Räumen zusätzliche Maßnahmen erfordern wurden.The DC / DC converter can, for example, be a blocking oscillator with a downstream transformer and rectifiers or some other known design. However, an adder circuit is recommended according to claim 6. This results in a very simple structure. You can also do without inductors, which would require additional measures when used in explosion-proof rooms.

Die Maßnahme gemäß Anspruch 7, die sicli besonders leicht mit der vorgenannten Addierschaltung bewerkstelligen läßt, hat den Vorteil, daß der für die Meßgröße zur Anzeige gebrachte Spannungsabfall am Meßwiderstand dem Digital/Analog-Umsetzer ohne Umformung zugeführt werden kann, obwohl er potentialmäßig außerhalb der am Spannungsregler abgreifbaren Spannung liegt.The measure according to claim 7, which sicli particularly can be easily done with the aforementioned adding circuit, has the advantage that the for the measured variable voltage drop displayed on the measuring resistor to the digital / analog converter without conversion can be supplied, although in terms of potential it is outside the range that can be tapped on the voltage regulator Tension lies.

Die Ausführungsform des Anspruchs 8 stellt eine sehr günstige Verwirklichung der Addierschaltung dar.The embodiment of claim 8 represents a very favorable implementation of the adder circuit.

Durch den Pufferkondensator gemäß Anspruch 9 können Schwankungen der digitalen Anzeige aufgrund von Umschaltstößen im Spannungswandler vermieden werden.Due to the buffer capacitor according to claim 9, fluctuations in the digital display due to of switching surges in the voltage transformer can be avoided.

Ein Vorspannungsgeber gemäß Anspruch 10 ermöglicht auf einfache Weise eine Verschiebung des Nullpunkts von Analog/Digital-Umsetzer und Anzeigeeinheit, was bei einem Meßstromkreis mit eingeprägter konstanter Ruhestromkomponente von Vorteil ist, wenn diese Ruhestromkomponente in der Anzeige unterdrückt werden soll. Darüber hinaus ermöglicht diese Nullpunktverschiebung eine Anzeige von Meßgrößen, deren Meßwert außerhalb des Anzeigebereichs der Anzeigeeinheit liegt.A bias generator according to claim 10 enables the zero point to be shifted in a simple manner of analog / digital converter and display unit, which is impressed on a measuring circuit constant quiescent current component is advantageous if this quiescent current component is suppressed in the display shall be. In addition, this zero point shift enables measured variables to be displayed, whose measured value is outside the display range of the display unit.

Bei Verwendung eines Differenzverstärkers nach Anspruch 11 ergibt sich ein hoher Eingangswiderstand des Vorspannungsgebers, so daß dieser nur eine geringe Belastung des Meßstromkreises darstellt. In Verbindung mit dem Spannungsregler ist eine hohe Nullpunkt-Stabilität sichergestellt.When using a differential amplifier according to claim 11, there is a high input resistance of the Bias generator, so that this represents only a low load on the measuring circuit. In connection the voltage regulator ensures a high level of zero point stability.

Durch Umschalten des Gegenkopplungsfaktors des Differenzverstärkers gemäß Anspruch 12 kann der Nullpunkt um einen festen Betrag, entsprechend einem konstanten Rub^stromanteil des Meßstroms, auf einfaehe Weise verschoben werden.By switching the negative feedback factor of the differential amplifier according to claim 12, the Zero point by a fixed amount, corresponding to a constant Rub ^ current component of the measuring current, to simple Way to be moved.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 13 lassen sich wenigstens drei verschiedene Nullpunkte einstellen, wobei für jede Einstellung die gleiche Nullpunktstabilität, wie für den driftarmen Differenzverstärker, sichergestellt ist.In the embodiment according to claim 13, at least three different zero points can be set, The same zero point stability as for the low-drift differential amplifier is ensured for each setting is.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 14 können sehr hochohmige Widerstände, die eine geringe Belastung des Meßstromkreises darstellen, im Spannungsteiler verwendet werden. Das Potentiometer ermöglicht eine stetige Verschiebung des Nullpunktes. Dennoch stellt die Beschallung des Potentiometers mittels der weiteren Widerstände sicher, daß geringfügige Verstellungen des Potentiometerabgriffs aufgrund von Erschütterungen die Anzeige, insbesondere in der niedrigsten Dezimalstelle, nicht beeinflussen.In the embodiment according to claim 14, very high-ohmic resistances, which have a low load of the measuring circuit, can be used in the voltage divider. The potentiometer enables one constant shifting of the zero point. Nevertheless, the sonication of the potentiometer by means of the further Resistors ensure that minor adjustments of the potentiometer tap due to vibrations do not affect the display, especially in the lowest decimal place.

Mit Hilfe des Spannungsteilers nach Anspruch 15 kann der Übertragungsfaktor des Analog/Digital-Umsetzcrs so geändert werden, daß der Meß- oder An/eigebereich entsprechend der Einstellung des Spannungsteilers geändert wird, beispielsweise so. daß auch für kleinere Meßgrößen der gesamte zur Verfugung sichende Zahlcnbcreich ausgenutzt wird.With the help of the voltage divider according to claim 15, the transmission factor of the analog / digital converter can can be changed so that the measuring or adjustment range is changed according to the setting of the voltage divider, for example so. that also for smaller measured quantities of the entire available number range is used.

Bei der Ausführung nach Anspruch 16 laßi sich der Spannungsteiler entsprechend hochohmig ausbilden. ohne daß geringfügige Verstellungen des Potentiometerabgriffs aufgrund von Erschütterungen die An/.eigo beeinflussen.In the execution according to claim 16 the Train the voltage divider with a correspondingly high resistance. without slight adjustments of the potentiometer tap due to vibrations the an / .eigo influence.

Die Parallelschaltung einer Zener-Diode zum Spannungsregler gemäß Anspruch 17 hat den Vorteil, daß im Falle eines Durchbruchs des Spannungsreglers, z. B. ck-r ersten Zener-Diode noch die zweite, bei einem Durchbruch der zweiten noch die dritte usw.. wirksam bliebe.The parallel connection of a Zener diode to the voltage regulator according to claim 17 has the advantage that in In the event of a breakdown of the voltage regulator, e.g. B. ck-r first Zener diode still the second, in the event of a breakdown of the second still the third, etc. would remain effective.

Mittels der mehrpoligen Umschalteranordnung gemäß Anspruch 18 läßt sich die Anzeige der vorbestimmten Zeichen vorwählen, z. B. Meßeinheiten darstellende Zeichen, so daß die Anzeigevorrichtung zur Anzeige verschiedenster physikalischer Meßgrößen verwendet werden kann. Gleichzeitig ist sichergestellt, daß bei der üblicherweise nur pulsierend zu betreibenden Flüssigkristall-Anzeigeeinheit auch die Anzeige der mittels der Umschalteranordnung gewählten Zeichen pulsierend (mit entsprechend hoher Frequenz) erfolgt.By means of the multi-pole changeover switch arrangement according to claim 18, the display of the predetermined Select characters, e.g. B. Units representing characters, so that the display device for display various physical measurands can be used. At the same time it is ensured that the Usually only to be operated pulsating liquid crystal display unit also the display of the means of the Changeover switch arrangement takes place in a pulsating manner (with a correspondingly high frequency).

Die Ausführungsform nach Anspruch 19 hat den Vorteil, daß für den Grenzwertmelder eine eigene Anzeigeeinheit und auch auf der vorgesehenen Flüssigkristall-Anzeigeeinheit zusätzliche Anzeigeplätze für das Überoder Unterschreiten eines Grenzwertes entfallen.The embodiment according to claim 19 has the advantage that the limit indicator has its own display unit and also on the provided liquid crystal display unit additional display spaces for the over or Not falling below a limit value.

Wenn nämlich der Grenzwertmelder anspricht, wird dies durch einen Blinkbeirieb der Anzeigeeinheit signalisiert. If the limit monitor responds, this is signaled by a blinker on the display unit.

Der Grenzwertmelder nach Anspruch 20 ist ebenfalls vergleichsweise hochohmig und stellt daher nur eine geringe Belastung des Meßstromkreises dar.The limit indicator according to claim 20 is also comparatively high resistance and therefore only provides one low load on the measuring circuit.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 2i werden nur die vorgewählten Anzeigesegmente bei einem Ansprechen des Grenzwertmelders mit einer relativ zui Taktsignalfrequenz untersetzten niedrigen Blinkfrequenz betrieben, aber dennoch während jedes nieder frequenten Blinkimpulses mit der hohen Taktsignalfre quenz für das Auge unsichtbar ein- und ausgeschaltei An die Anschlüsse der nicht vorgewählten Anzeigeseg mente wird dagegen mit der Taktsignalfrequenz perio disch das gleiche Potential angelegt, so daß diese Anzei gesegmente keine Anzeige bewirken.In the embodiment according to claim 2i only the preselected display segments when the limit indicator responds with a relative zui Clock signal frequency operated low flashing frequency, but still low during each Frequent flashing pulse with the high clock signal frequency invisible to the eye on and off On the other hand, the clock signal frequency perio the same potential is applied, so that these display segments do not cause any display.

Bei Verwendung integrierter Schaltungen nach An spruch 22 ergibt sich ein besonders niedriger Leistungs bedarf bei entsprechend geringem Platzbedarf.When using integrated circuits according to claim 22 results in a particularly low performance required if there is little space required.

Die Zeichnung stellt ein vereinfachtes Schaltbild ei nes Ausführungsbeispiels der Anzeigevorrichtung dar.The drawing represents a simplified circuit diagram of an exemplary embodiment of the display device.

Die Anzeigevorrichtung wird für ein Meßsystem be nutzt, bei dem der gemessenen physikalischen Größe z. B. einer elektrischen Spannung, einem pH-Wert, eine Temperatur oder auch einem elektrischen Strom, eii Meßstrom /störungsunabhängig fest zugeordnet ist. Eii auf diese Weise der Meßgröße fest zugeordneter Stron wird auch als »eingeprägter« Strom bezeichnet. Er is ein Gleichstrom und besteht hier aus einem konstante) Ruhestrom von 4 Milliampere und einem überlagerter zur Meßgröße starr proportionalen Anteil von 0 bi 16 Milliampere. Dieser Strom / wird der Anzeigevor richtung von der Meßstelle über eine nicht dargestellt! Übertragungsleitung und einen Eingang i zugefühn Über einen Ausgang 2 und die Übertragungsleitunj fließt er zur Meßstelle zurück.The display device is used for a measuring system in which the measured physical quantity z. B. an electrical voltage, a pH value, a Temperature or an electric current, eii measuring current / is permanently assigned independent of interference. Eii In this way the measured variable is permanently assigned to the Stron is also referred to as "impressed" current. It is a direct current and consists of a constant) Quiescent current of 4 milliamperes and an overlaid component of 0 bi that is rigidly proportional to the measured variable 16 milliamps. This current / is not shown in the display device from the measuring point via a! Transmission line and an input i supplied It flows back to the measuring point via an output 2 and the transmission line.

Zwischen dem Eingang 1 und dem Ausgang 2 liegeiBetween the input 1 and the output 2 lies

cm steuerbarer Spannungsregler 3 mil Zencr-Dioden-( harakteristik und ein niederohmiger Meßwiderstand 4 in Reihe. Parallel /um Spannungsregler 3 liegt ein Spannungsteiler 5. Dieser ist so geschaltet, daß die »Zener«-Spannung des Spannungsreglers 3 einen vorbestimmten Wert erhält, der hierbei etwa 3 Volt liegt.cm controllable voltage regulator 3 mil Zencr diode ( characteristic and a low-resistance measuring resistor 4 in row. A voltage divider is connected in parallel to / around voltage regulator 3 5. This is switched so that the "Zener" voltage of the voltage regulator 3 has a predetermined Value, which is around 3 volts.

Parallel zum Spannungsregler 3 liegen zwei Zenerüiodo 6 und 7, deren Zener-Spannungen etwas höher als die lies Spannungsreglers 3 liegen, hier bei etwa 4 Volt. Solange der Spannungsregler 3 nicht defekt ist, sind die Zener-Dioden 6 und 7 unwirksam. Sollte der Spannungsregler 3 dagegen zerstört werden, so daß er eine Unterbrechung darstellt, dann werden die Zener-Dioden 6 und 7 wirksam, um zu verhindern, daß zwischen dem Eingang 1 und dem Ausgang 2 eine zu hohe Spannung auftritt. Auch wenn die Zener-Diode 6 zerstört werden sollte, kann die Zener-Diode 7 noch allein fur eine entsprechende Spannungsbegrenzung sorgen. Diese mehrfache Sicherheit ir.: besonders ir, cspiosionsgefährdeten Räumen erwünscht, um Überspannungen /u vermeiden, die Überschläge und damit eine Explosion auslösen können. Zusätzlich können die Zener-Dioden 6 und 7 räumlich gegenüber anderen Teilen der Vorrichtung, insbesondere der sie tragenden Platte, getrennt bzw. isoliert sein, um Feuchtigkeitsbrücken und damit Kriechströme oder Kurzschlüsse zu vermeiden.There are two Zenerüiodo parallel to the voltage regulator 3 6 and 7, the Zener voltages of which are slightly higher than the voltage regulator 3, here at around 4 volts. As long as the voltage regulator 3 is not defective, the Zener diodes 6 and 7 are ineffective. Should the Voltage regulator 3, however, are destroyed, so that it represents an interruption, then the Zener diodes 6 and 7 effective to prevent that between input 1 and output 2 an excessively high Voltage occurs. Even if the Zener diode 6 should be destroyed, the Zener diode 7 can still stand alone ensure a corresponding voltage limitation. This multiple security ir .: especially ir, at risk of cspiosions Evacuation is desirable in order to avoid overvoltages / u, flashovers and thus an explosion can trigger. In addition, the Zener diodes 6 and 7 spatially opposite other parts of the Device, in particular the plate supporting it, be separated or insulated to moisture bridges and thus avoiding leakage currents or short circuits.

Sodann liegt an dem Spannungsregler 3 ein kapazitiver Spanungswandler 8. Dieser wandelt den am Spannungsregler 3 durch den Meßstrom / verursachten Spannungsabfall in eine höhere Spannung zwischen seinem /.jsgang 9 und dem Eingang 1 um. Vorzugsweise bewirkt der Spannungswandler 8 eine Spannungsverdopplung, so daß er einerseits mit niedriger Eingangsspannung beaufschlagt werden kann und andererseits seine Ausgangsspannung zur Betriebsspannungsversorgung für alle anderen Einrichtungen der Anzeigevorrichtung ausreicht, wenn deren Betriebsspannung höher als die Zener-Spannung der Zener-Diode 3 ist. Gleichzeitig wird durch die Spannungsverdopplung erreicht, daß das Potential des Ausgangs 9 negativer als das des Ausgangs 2 gegenüber dem Potential des Verbindungspunktes (0) zwischen Zener-Diode 3 und Meßwiderstand 4 ist. Der Spannungsabfall am Meßwiderstand 4 liegt daher potentialmäßig im Bereich der Ausgangsspannung des Spannungswandlers.A capacitive voltage converter 8 is then applied to the voltage regulator 3. This converts the voltage to the voltage regulator 3 by the measuring current / caused voltage drop in a higher voltage between his /.jsgang 9 and input 1 at. Preferably causes the voltage converter 8 a voltage doubling, so that it can be supplied with a low input voltage on the one hand and on the other hand its output voltage for the operating voltage supply for all other devices of the display device is sufficient if its operating voltage is higher than the Zener voltage of the Zener diode 3. Simultaneously is achieved by doubling the voltage that the potential of output 9 is more negative than that of the Output 2 compared to the potential of the connection point (0) between Zener diode 3 and measuring resistor 4 is. The voltage drop across the measuring resistor 4 is therefore in terms of potential in the range of the output voltage of the voltage converter.

Der Spannungswandler 8 weist einen als Pufferkondensator wirkenden Eingangskondensator 10 zwischen den Eingang des Spannungswandlers bildenden Eingangsanschiüssen Il und 12 auf, denen die Spannung am Spannungsregler 3 zugeführt wird. Parallel dazu liegt eine Oszillator- und Schaltlogik-Einheit 13, die elektronische, zur Erleichterung des Verständnisses in mechanischer Ausführung dargestellte Schalter 14, 15, 16 undThe voltage converter 8 has a buffer capacitor acting input capacitor 10 between the input of the voltage converter forming input terminals II and 12, to which the voltage at the voltage regulator 3 is fed. Parallel to it lies an oscillator and switching logic unit 13, which is electronic, for ease of understanding in mechanical Embodiment shown switches 14, 15, 16 and

17 mit einer vorbestimmten Frequenz öffnet und schließt. Dabei werden die Schalter 14 und 17 im Gegentakt zu den Schaltern 15 und 16 betätigt. Auf diese Weise wird ein Übertragungskondensator 18 bei geschlossenen Schaltern 14, 17 und geöffneten Schaltern 15, 16 auf die Spannung am Spannungsregler3 aufgeladen und in der dargestellten Stellung der Schalter 14 bis 17 mit umgekehrter Polarität in einen Ausgangskondensator 19 zwischen dem Verbindungspunkt (0) und dem Ausgang 9 des Spannungswandlers 8 entladen. Der Eingangskondensator 10, dessen Kapazität von beispielsweise 10 Mikrofarad höher als die der Kondensatoren17 opens and closes at a predetermined frequency. The switches 14 and 17 are push-pull to switches 15 and 16 operated. In this way becomes a transfer capacitor 18 with closed switches 14, 17 and open switches 15, 16 charged to the voltage at the voltage regulator3 and in the position shown, the switches 14 to 17 with reverse polarity into an output capacitor 19 between the connection point (0) and the output 9 of the voltage converter 8 discharged. The input capacitor 10, the capacitance of for example 10 microfarads higher than that of the capacitors

18 und 19 mit jeweils beispielsweise 4,7 Mikrofarad ist, sorgt für eine Glättung der durch die Umladestromstöße bewirkten geringfügigen Welligkeit des am Meßwiderstand 4 auftretenden und anzuzeigenden Spannungsabfalls. Auf diese Weise wird ein unnötiger Wechsel der in der niedrigsten Stelle der digitalen Anzeige dargestellten Ziffer vermieden.18 and 19 are each, for example, 4.7 microfarads, ensures a smoothing of the slight ripple of the measuring resistor caused by the recharging current surges 4 occurring and to be displayed voltage drop. This way there is an unnecessary change of the avoided in the lowest digit of the digital display.

Die Ladespannung des Ausgangskondensaiors 19 bewirkt eine Verschiebung des Potentials am Ausgang 9 gegenüber dem des Verbindungspunktes (0) um einen Betrag in negativer Richtung, der etwa gleich der Spannung am Spannungsregler 3 ist. Die Spannung zwischenThe charging voltage of the output capacitor 19 causes a shift of the potential at the output 9 compared to that of the connection point (0) by one Amount in the negative direction that is approximately equal to the voltage on voltage regulator 3. The tension between

to Eingang 1 und Ausgang 9 beträgt mithin das Doppelte der Spannung am Spannungsregler 3.To input 1 and output 9 is therefore twice the voltage on voltage regulator 3.

Die somit bei etwa 6 Volt liegende Ausgangsspannung des Spannungswandlers 8 (die Spannung zwischen Eingang 1 und Ausgang 9) wird den Spannungsvcrsorgungsanschlüssen eines Analog/Digiial-Umset/crs 20 und einer diesem nachgeschalteten Flüssigkristall-Anzeigeeinheit 21 zugeführt. Gleichzeitig wird der am Meßwiderstand 4 vom Meßstrom / hervorgerufene Spannungsabfall cificisciiS üuci einen Vorspannungsgeber 22 und andererseits über einen hochohmigen Strombegrenzungswiderstand 23 Eingängen 24, 25 des Digital/Analog-Umsetzers 20 zugeführt. Dieser setzt die zwischen seinen Eingängen 24 und 25 liegende Spannung in eine digitale Größe um, die in der nachgeschalteten Anzeigeeinheit 21 digital angezeigt wird.The output voltage of the voltage converter 8 (the voltage between Input 1 and output 9) are connected to the voltage supply connections of an analog / digital converter / crs 20 and a liquid crystal display unit 21 connected downstream of this. At the same time, the on Measuring resistor 4 from the measuring current / caused voltage drop cificisciiS üuci a bias generator 22 and on the other hand via a high-ohmic current limiting resistor 23 inputs 24, 25 of the digital / analog converter 20 are supplied. This sets the voltage lying between its inputs 24 and 25 into a digital quantity, which is in the downstream Display unit 21 is displayed digitally.

Ein weiterer Bezugsspannungseingang 26 des Analog/Digital-Umsetzers 20 liegt auf dem Potential des Verbindungspunktes (0), und ein Steuereingang 27 des Analog/Digital-Umsetzers 10 steht mit dem Ausgang 29 eines Spannungsteilers 28 in Verbindung, der ebenfalls durch die Spannung am Spannungsregler 3 gespeist wird.Another reference voltage input 26 of the analog / digital converter 20 is at the potential of the connection point (0), and a control input 27 of the Analog / digital converter 10 is connected to the output 29 of a voltage divider 28, which is also connected is fed by the voltage at the voltage regulator 3.

Der Vorspannungsgeber 22 enthält einen Differenzverstärker 30 sehr hoher Verstärkung (auch Rechen- oder Operationsverstärker genannt), der ebenfalls durch die Ausgangsspannung des Spannungswandlers 8 gespeist wird. Sein nicht umkehrender Eingang is! mis dem Verbindungspunkt (0) und sein umkehrender Eingang über einen Eingangswiderstand 31 mit dem Eingang 1 und über einen Rückkopplungswiderstand 32 mit dem Ausgang des Differenzverstärkers 30 verbunden. Ferner ist der umkehrende Eingang des Differenzverstärkers 30 über einen Widerstand 33 und einen dreistufigen Schalter 34 entweder mit dem Ausgang des Differenzverstärkers 30 und zugleich mit dem Ausgang 35 des Vorspannungsgebers 22 — in der dargestellten Stellung des Umschaltkontaktes 36 des Schalters 35, in der ein Schleifer des Umschaltkonlaktes 36 feststehende Kontakte 37 und 38 überbrückt — oder direkt mit deren Ausgang 35 verbunden, wenn der Schleifer des Umschaltkontakts 36 die mittlere Stellung einnimmt, in der er nur den Kontakt 38 berührt. Der Umschaltkontakt 36 kann eine dritte Stellung an einem feststehenden Kontakt 39 einnehmen, der den Ausgang eines Spannungsteilers 40 bildetThe bias generator 22 contains a differential amplifier 30 very high gain (also arithmetic or called operational amplifier), which is also controlled by the output voltage of the voltage converter 8 is fed. His non-reversing entrance is! mis the connection point (0) and its reversing input via an input resistor 31 to the input 1 and connected to the output of the differential amplifier 30 via a feedback resistor 32. Furthermore, the inverting input of the differential amplifier 30 is via a resistor 33 and a three-stage Switch 34 either with the output of the differential amplifier 30 and at the same time with the output 35 of the bias generator 22 - in the illustrated position of the changeover contact 36 of the switch 35, in the a wiper of the Umschaltkonlaktes 36 bridges fixed contacts 37 and 38 - or directly with their Output 35 connected when the wiper of the changeover contact 36 assumes the middle position in which he only touches contact 38. The changeover contact 36 can have a third position on a stationary contact 39, which forms the output of a voltage divider 40

In der dargestellten linken Endstellung des Umschaltkontakts 36 (die durch einen Anschlag begrenzt ist) liegen die Widerstände 32 und 33 in der Rückführung des Differenzverstärkers 30 parallel, und am Ausgang 35 tritt gegenüber dem Eingang 41 eine negative Spannung auf, hier etwa 40 Millivolt, die dem Spannungsabfali des Meßstroms / bei 4 Milliampere am Meßwiderstand 4 entspricht, der hier etwa 10 Ohm aufweist Am Eingang 24, 25 des Analog/Digital-Umsetzers 20 liegt dann der Spannungsabfall des Meßwiderstands 4, vermindert um die Ausgangsspannung des Vorspannungsgebers 22. Wenn der Meßstrom beispielsweise 16 Milliampere beträgt, ist der die tatsächliche Meßgröße darstellendeIn the illustrated left end position of the changeover contact 36 (which is limited by a stop) are the resistors 32 and 33 in the return of the Differential amplifier 30 in parallel, and a negative voltage occurs at output 35 with respect to input 41 on, here about 40 millivolts, which corresponds to the voltage drop Measuring current / corresponds to 4 milliamps at the measuring resistor 4, which here has about 10 ohms at the input 24, 25 of the analog / digital converter 20 is then the voltage drop of the measuring resistor 4, reduced by the output voltage of the bias generator 22. If the measuring current is 16 milliamperes, for example, is the one representing the actual measured variable

Anteil des Meßsiroms /nur 16 Milliampere minus 4 Milliampere gleich 12 Milliampere. Der vom Mcßslioin / am Meßwiderstand 4 hervorgerufene Spannungsabfall beträgt 16 Milliampere mal 10 Ohm gleich 160 Millivolt. Dieser Spannung ist die in der dargestellten Stellung des Schalters 34 vierzig Millivolt betragende Ausgangsspannung des Vorspannungsgebers 22 entgegengerichtet, so daß zwischen den Eingängen 24, 25 eine Spannung von 120 Millivolt liegt. Dieser Betrag ist genau proportional der Meßgröße und wird vom Analog/Digital-Umsetzer 20 digitalisiert und von der Anzeigeeinheit 21 angezeigt.Portion of the measuring sirom / only 16 milliamps minus 4 milliamps equal to 12 milliamps. The one from Mcßslioin / The voltage drop caused at the measuring resistor 4 is 16 milliamps times 10 ohms equal to 160 millivolts. This voltage is the output voltage amounting to forty millivolts in the illustrated position of the switch 34 of the bias generator 22 in the opposite direction, so that between the inputs 24, 25 a voltage of 120 millivolts. This amount is exactly proportional to the measured variable and is used by the analog / digital converter 20 digitized and displayed by the display unit 21.

Wenn der Umschaltkontakt 36 die mittlere Stellung am Kontakt 38 einnimmt, entspricht seine Spannung am Ausgang 35 der Eingangsspannung des Differenzverstärkers 30. Diese Eingangsspannung ist praktisch gleich Null bzw. gleich der Bezugsspannung am Eingang 26 des Analog/Digital-Umsetzers 20. In diesem Falle wird mithin dcT VOitc Spännurigääbiäü din *v1cuwiucfSiärtu 4 (160 Millivolt) angezeigt.When the changeover contact 36 assumes the middle position at the contact 38, its voltage corresponds to the Output 35 of the input voltage of the differential amplifier 30. This input voltage is practically the same Zero or equal to the reference voltage at the input 26 of the analog / digital converter 20. In this case, therefore dcT VOitc Spännurigääbiäü din * v1cuwiucfSiärtu 4 (160 millivolts) is displayed.

Der im Vorspannungsgeber 22 enthaltene Spannungsteiler 40, dessen Eingangsseite zwischen dem Eingang 1 und dem Ausgang des Differenzverstärkers 30 liegt, besitzt ein Potentiometer 42 und parallel zu diesem zwei in Reihe geschaltete Widerstände 43 und 44. Der Verbindungspunkt der Widerstände 43 und 44 ist einerseits mit dem den Ausgang des Spannungsteilers 40 bildenden Kontakt 39 und andererseits über einen weiteren Widerstand 45 mit dem Abgriff des Potentiometers 42 verbunden. Mit Hilfe dieses Spannungsteilers 40 kann, wenn der Umschaltkontakt 36 die rechte Stellung am Kontakt 39 einnimmt, die Vorspannung am Eingang 25 um einen einstellbaren Betrag verstellt werden. Auf diese Weise wird der Nullpunkt der Anzeige um einen entsprechenden Betrag, der dem gesamten Anzeigebereich von hier plus/minus 200 Millivolt entsprechen kann, verschoben. Dies ermöglicht eine Anzeige von Meßgrößen, die außerhalb des Anzeigebereichs liegen.The voltage divider 40 contained in the bias generator 22, the input side of which is between the input 1 and the output of the differential amplifier 30, has a potentiometer 42 and parallel to it two resistors 43 and 44 connected in series. The connection point of resistors 43 and 44 is on the one hand to the output of the voltage divider 40 forming contact 39 and on the other hand via a Another resistor 45 is connected to the tap of the potentiometer 42. With the help of this voltage divider 40 can, when the changeover contact 36 assumes the right position on contact 39, the bias on Input 25 can be adjusted by an adjustable amount. This way the zero point of the display becomes by a corresponding amount that corresponds to the entire display range from here plus / minus 200 millivolts can, postponed. This enables measured variables to be displayed that are outside the display range lie.

Die Beschallung des Potentiometers 42 mittels der Widerstände 43 bis 45 hat zur Folge, daß sich die Ausgangsspannung des Spannungsteilers 40 am Ausgang 39 bei einer Verstellung des Potentiometerabgriffs langsamer ändert als die Spannung am Potentiometerabgriff. Dies hat den Vorteil, daß Erschütterungen des Potentiometers 32 nicht zu einer unerwünschten Änderung der Anzeige, insbesondere in der niedrigsten Dezimalstelle, führen. Das Potentiometer 42 und die Widerstände 43 bis 45 sind verhältnismäßig hochohmig, die Widerstände 43 bis 45 jedoch hochohmiger als das Potentiometer 42, so daß der Spannungsteiler 40 ebenso wie der Differenzverstärker 30 den Meßstromkreis praktisch nicht belastet.The sonication of the potentiometer 42 by means of the resistors 43 to 45 has the consequence that the output voltage of the voltage divider 40 at the output 39 is slower when the potentiometer tap is adjusted changes than the voltage at the potentiometer tap. This has the advantage that vibrations of the potentiometer 32 does not result in an undesired change in the display, especially in the lowest decimal place, to lead. The potentiometer 42 and the resistors 43 to 45 are relatively high resistance, the resistors 43 to 45, however, have a higher resistance than the potentiometer 42, so that the voltage divider 40 as well as the differential amplifier 30 the measuring circuit is practically not loaded.

Der Spannungsteiler 28 ist im wesentlichen ebenso wie der Spannungsteiler 40 ausgebildet Er enthält ebenfalls ein Potentiometer 46 und parallel zu diesem zwei in Reihe geschaltete Widerstände 47 und 48, deren Verbindungspunkt einerseits den Ausgang 29 des Spannungsteilers 28 bildet und andererseits über einen Widerstand 49 mit dem Abgriff des Potentiometers 46 verbunden ist.The voltage divider 28 is formed essentially in the same way as the voltage divider 40. It also contains a potentiometer 46 and parallel to this two series-connected resistors 47 and 48, their connection point on the one hand the output 29 of the voltage divider 28 forms and on the other hand via a resistor 49 is connected to the tap of the potentiometer 46.

Mit Hilfe dieses Spannungsteilers 28 kann dem Steuereingang 27 des Analog/Digital-Umsetzers 20 eine veränderbare Sieuerspannung zugeführt werden, die den Übertragungsfaktor bzw. Verstärkungsfaktor des Analog/Digital-Umsetzers 20 steuert Dies ermöglicht eine Meß- oder Anzeigebereichsänderung in der Vteise, daß kleineren Meßgrößen ein größerer Anzeigebereich zugeordnei wird, und umgekehrt Auch hier hat die Beschaltung des Potentiometers 46 den Vorteil geringerer Erschütterungsempfindlichkeil.With the help of this voltage divider 28, the control input 27 of the analog / digital converter 20 can be changed Control voltage are supplied, which is the transfer factor or gain factor of the analog / digital converter 20 controls This enables a measurement or display range change in the manner that A larger display area is assigned to smaller measured variables, and vice versa. Here too, the wiring of the potentiometer 46 has the advantage of being less sensitive to vibration.

Neben der Meßwertanzeige können mittels einer mehrstelligen oder mehrpoligen Umschalteranordnung 50 aus mehreren Umschaltern, die jeweils einen Umschaltkontakt und zwei feststehende Kontakte aufweisen, verschiedene Meßeinheiten, entsprechend der ieweiligen Meßgröße, zur Anzeige vorgewählt werden, beispielsweise die Meßeinheiten A (Ampere). V (Volt).In addition to the measured value display, a multi-digit or multi-pole changeover switch arrangement 50 from several changeover switches, each having a changeover contact and two fixed contacts, different units of measurement, according to the respective Measured variable can be preselected for display, for example the units of measurement A (amperes). V (volts).

mA (Milliampere). mV (Millivolt), pH-Werte und C. Außerdem können mittels weiterer Umschalter drei verschiedene Stellen DP 1. DP2 und DP3 für den De/imalpunkt bzw. das Dezimalkomma in der Anzeige gewählt werden.mA (milliamps). mV (millivolt), pH values and C. In addition, three different digits DP 1. DP2 and DP3 can be selected for the de / imal point or the decimal point in the display using additional switches.

Die der oberen Stellung AUS zugeordneten feststehenden Kontakte der Schalteranordnung 50 sind ulk mit einem Taktausgang 5t für den internen Digitalisierungstakt des Analog/Digital-Umsetzers 20 verbunden. dessen Pulsfrequenz bei eiwa 50 KHi hegt. Der Takiausgang 51 ist außerdem mit einem Eingang 52 der Anzeigeeinheit 21 verounden, der dem einen Betriebsspannungsanschluß aller Anzeigesegmente der Anzeigeeinheit 21 gemeinsam ist. Die als Mehrfachleitungen 53 und 54 dargestellten Eingangsleitungen der Anzeigeeinheit 21 führen zu dem zweiten Betriebsspannungsanschluß jeweils anderer Anzeigesegmente, wobei die Mehrfachleitung 53 den Meßwert-Anzeigesegmenten und die Mehrfachleitung 54 den Meßeinheit-Anzeigesegmenten zugeordnet sind. Wenn daher eine Spannung (in der erforderlichen Höhe) zwischen dem Eingang 52 und einer der Eingangsleitungen der Mehrfachleitungen 53 oder 54 liegt, leuchtet das zugeordnete Anzeigesegment auf.
Wenn beispielsweise der der Meßeinheit A zugeordnete Schalter die (obere) Stellung AUS einnimmt, wird der Digitalisierungstakt vom Ausgang 51 nicht nur dem FinaancT ζθ cr\nrlj»rn likör At*n C/*kalti»r fi'ir Atf* UüRpin. -es——ο ,——.—*.... _H . *.*... —,...—.«*.. .*-■ *..— ...„._«... The fixed contacts of the switch arrangement 50 assigned to the upper position OFF are ulk connected to a clock output 5t for the internal digitization clock of the analog / digital converter 20. whose pulse rate is around 50 KHi . The output 51 is also connected to an input 52 of the display unit 21, which is common to the one operating voltage connection of all display segments of the display unit 21. The input lines of the display unit 21 shown as multiple lines 53 and 54 lead to the second operating voltage connection of other display segments, the multiple line 53 being assigned to the measured value display segments and the multiple line 54 being assigned to the measuring unit display segments. Therefore, if there is a voltage (of the required level) between the input 52 and one of the input lines of the multiple lines 53 or 54, the associated display segment lights up.
If, for example, the switch assigned to measuring unit A is in the (upper) position OFF, the digitization cycle from output 51 is not only used for the FinancT ζθ cr \ nrlj »rn liqueur At * n C / * coldi» r for Atf * UüRpin. -es —— ο, ——.— * .... _H. *. * ... -, ...—. «* ... * - ■ * ..— ..." ._ "...

heit A auch dem der Maßeinheit A zugeordneten Eingang der Anzeigeeinheit 21 über die Mehrfachleitung 54 zugeführt, so daß an beiden Betriebsspannungsanschlüssen des der Maßeinheit A zugeordne.jn Anzeigesegments das gleiche Potential liegt. An diesem Anzeigesegment liegt mithin keine Betriebsspannung, so daß es keine Anzeige bewirkt. A is also supplied to the input of the display unit 21 assigned to the unit A via the multiple line 54, so that the same potential is present at both operating voltage connections of the display segment assigned to the unit A. There is therefore no operating voltage on this display segment, so that it does not cause any display.

Der Digitalisierungstakt vom Ausgang 51 des Analog/Digital-Umsetzers 20 wird außerdem dem Takteingang 55 eines Frequenzteilers 56 in Form eines Zählers und dem einen Eingang einer mit dem anderen Eingang am Ausgang des Frequenzteilers 56 liegende Torschaltung 57 mit Umkehrfunktion zugeführt Der Ausgang der Torschaltung 57 ist mit den der (unteren) Stellung EIN zugeordneten feststehenden Kontakten aller Schalter der Schalteranordnung 50 verbunden.The digitization clock from output 51 of the analog / digital converter 20 is also the clock input 55 of a frequency divider 56 in the form of a counter and one input of a gate circuit connected to the other input at the output of the frequency divider 56 57 supplied with reverse function The output of the gate circuit 57 is with that of the (lower) position A associated fixed contacts of all switches of the switch assembly 50 are connected.

Ein Freigabe- und Rückstelleingang 58 des Frequenztellers 56 ist mit dem Ausgang eines Grenzwertmelders 59 verbunden, der die Spannung am Meßwiderstand 4 überwacht Wenn die Spannung am Meßwiderstand 4 einen oberen Grenzwert (hier 200 Millivolt) überschreitet oder einen unteren Grenzwert (hier 40 Millivolt) unterschreitet, gibt der Grenzwertmelder den Takteingang 55 des Frequenzteilers 56 über den Freigabeeingang58 frei. Liegt der Meßspannungsabfall am Meßwiderstand 4 dagegen zwischen den beiden Grenzwerten (innerhalb des Normalbereichs), dann wird der Takieingang 55 über dem Freigabeeingang 58 gesperrt und der Frequenzteiler 56 zurückgestelltA release and reset input 58 of the frequency plate 56 is connected to the output of a limit value indicator 59, which measures the voltage across the measuring resistor 4 monitored If the voltage at measuring resistor 4 exceeds an upper limit value (here 200 millivolts) or falls below a lower limit value (here 40 millivolts), the limit indicator gives the clock input 55 of the frequency divider 56 via the enable input58 free. If, on the other hand, the measured voltage drop across the measuring resistor 4 lies between the two limit values (within the normal range), then the take input 55 is blocked via the release input 58 and the Frequency divider 56 reset

Bei normaler Meßgröße liegt mithin am Ausgang des Frequenzteilers 56 ständig ein Auftastsignal (hier einIn the case of a normal measured variable, there is therefore always a gating signal at the output of the frequency divider 56 (here a

!■Sign.il). das die Torschaltung 57 aufgetastet hält. Der dem umkehrenden Eingang der Torschaltung 57 zugefuhrtc Diginlisierungstakt erscheint daher gegenphasig .im Ausgang der Torschaltung 57 und gleichzeitig an jllen EIN-Kontakten der Schalteranordnung 50. Nur iber den in die Stellung EIN gebrachten Umschalter ind die angeschlossene Leitung der Mehrfachleitung 54 w ird jedoch der gegenphasige Digitalisierungstakt dem der Maßeinheit A zugeordneten Anzeigesegment zugeführt. Dadurch wird mit jedem Impuls des Digitalisierungstakts eine Spannung an dieses Anzeigesegment gelegt und die Anzeige »A« bewirkt. Wegen der im Vergleich zur Trägheit des menschlichen Auges sehr hohen Taktfrequenz von etwa 50 KHz wirkt diese Anzeige jedoch völüg flimmerfrei. Gleichzeitig wird der bei diesen Anzeigeeinheiten gestellten Forderung genügt, die Anzeige nicht mit konstantem, sondern pulsierendem Strom zu betreiben.! ■ Sign.il). which keeps the gate circuit 57 keyed. The digitization clock fed to the reversing input of the gate circuit 57 therefore appears in phase opposition at the output of the gate circuit 57 and at the same time on all ON contacts of the switch arrangement 50. However, only via the switch in the ON position, the connected line of the multiple line 54 becomes the opposite phase The digitization clock is fed to the display segment assigned to the unit of measurement A. As a result, a voltage is applied to this display segment with each pulse of the digitization cycle and the display "A" is displayed. Because of the very high clock frequency of around 50 KHz compared to the inertia of the human eye, this display has a completely flicker-free effect. At the same time, the requirement made with these display units is satisfied that the display should not be operated with a constant, but rather a pulsating current.

Wenn der Ciren7wprlmi»ldpr 59 'cdoch eine Grenz- «ertüber- odtr unterschreitung meldet, bewirkt die Freigabe des Takteingangs 55 des Frequenzteilers 56, daß am Ausgang des Frequenzteilers 56 Impulse auftreten, deren Pulsfrequenz einen Bruchteil der Pulsfrequenz des Digitalisierungstaktes beträgt, hier etwa 1 Hz. und deren Tastverhältnis bei 1 : 2 liegt. Infolgedessen wird die Torschaltung 57 periodisch eine halbe Sekunde lang aufgetastet und eine halbe Sekunde lang gesperrt. In jedem Auftastintervall vcn einer halben Sekunde läßt die Torschaltung 57 den Digitalisierungstakt gegenphasig durch, so daß die jeweils für die Anzeige gewählte Maßeinheit periodisch eine halbe Sekunde lang. d. h. blinkend, zur Anzeige gebracht wird. Dieses Blinken der Maßeinheitsanzeige bedeutet für die Bedienungsperson, daß ein eingestellter Grenzwert Überoder unterschritten wurde.If the Ciren7wprlmi »ldpr 59 'cdoch a border «Reports exceeding or falling below, causes the clock input 55 of the frequency divider 56 to be enabled, that at the output of the frequency divider 56 pulses occur whose pulse frequency is a fraction of the pulse frequency of the digitization clock is, here about 1 Hz. and its duty cycle is 1: 2. Consequently the gate circuit 57 is periodically keyed for half a second and half a second locked. The gate circuit 57 allows the digitization cycle to take place in every half-second gating interval out of phase, so that the unit of measurement selected for the display periodically half a second long. d. H. flashing, is brought to the display. This Flashing of the unit display means for the operator that a set limit value is over or was fallen below.

Der Grenzwertmelder 59 enthält zwei einstellbare Spannungsteiler 60 und 61. die in Reihe mit einem genieinsamen Widerstand 62 zwischen der »Anode« des Spannungsreglers 3 bzw. dem den Nulleiter bildenden Verbindungspunkt (0) und dem das negative Potential liefernden Ausgang 9 des Spannungswandlers 8 liegen. Der Abgriff des Spannungsteilers 60 ist mit dem umkehrenden Eingang eines über einen Widerstand 63 gegengekoppelten Differenzverstärkers 64 hoher Verstärkung und der Abgriff des Spannungsteilers 61 mit dem umkehrenden Eingang eines über einen Widerstand 65 gegengekoppelten Differenzverstärkers 66 hoher Verstärkung verbunden. Die nicht umkehrenden Eingänge der Differenzverstärker 64 und 66 sind über einen gemeinsamen hochohmigen Strombegrenzungswiderstand 67 mit dem Stromausgang 2 verbunden.The limit indicator 59 contains two adjustable voltage dividers 60 and 61, which are in series with a genius Resistance 62 between the "anode" of the voltage regulator 3 or the one forming the neutral conductor Connection point (0) and the output 9 of the voltage converter 8 which supplies the negative potential. The tap of the voltage divider 60 is fed back to the inverting input of a resistor 63 Differential amplifier 64 high gain and the tap of the voltage divider 61 with the inverting input of a high gain differential amplifier 66 fed back via a resistor 65 tied together. The non-inverting inputs of differential amplifiers 64 and 66 are shared across one high-resistance current limiting resistor 67 is connected to the current output 2.

Der Ausgang des Differenzverstärkers 64 ist mit einem nicht umkehrenden Eingang und der Ausgang des Differenzverstärkers 2c mit einem umkehrenden Eingang einer Torschaltung 68 verbunden, deren Ausgang den Ausgang des Grenzwertmelders 59 bildet.The output of the differential amplifier 64 has a non-inverting input and the output of the Differential amplifier 2c connected to a reversing input of a gate circuit 68, the output of which the output of the limit indicator 59 forms.

Der Spannungsteiler 60 dient der Einstellung des oberen und der Spannungsteiler 61 der Einstellung des unteren Grenzwertes der Meßgröße. Wenn der obere Grenzwert 200 Millivolt und der untere 40 Millivolt betragen soll, liegt das Potential des Abgriffs des Spannungsteilers 60 um 200 Millivolt und das des Abgriffs des Spannungsteilers 61 um 40 Millivolt unter Null (0). Solange der Spannungsabfall am Meßwiderstand 4 kleiner als 200 Millivolt (der Strom /bei einem Meßwiderstand von 10 Ohm kleiner als 20 Milliampere) ist, liegt das Potential des Ausgangs 2 bzw. des nicht umkehrenden Eingangs des Differenzverstärkers 64 höher als das Potential des Abgriffs des Spannungsteilers 60 bzw. des umkehrenden Eingangs des Differenzverstärkers 64. Die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 64 liegt daher auf einem hohen Wert, der einem 1-Signal am nicht umkehrenden Eingang der Torschaltung 68 entspricht. Liegt der Spannungsabfall am Meßwiderstand 4 zwischen den beiden Grenzwerten von 40 Millivolt und 200 Millivolt, also innerhalb des zulässigen EIereichs, dann ist das Potential des umkehrenden EingangsThe voltage divider 60 is used to adjust the upper and the voltage divider 61 to adjust the lower Limit value of the measurand. When the upper limit is 200 millivolts and the lower limit is 40 millivolts is, the potential of the tap of the voltage divider 60 is around 200 millivolts and that of the tap of the voltage divider 61 by 40 millivolts below zero (0). As long as the voltage drop across the measuring resistor 4 is smaller than 200 millivolts (the current / with a measuring resistor of 10 ohms is less than 20 milliamps) the potential of the output 2 or the non-inverting input of the differential amplifier 64 is higher than that Potential of the tap of the voltage divider 60 or the inverting input of the differential amplifier 64. The output voltage of the differential amplifier 64 is therefore at a high value, that of a 1 signal at the non-inverting input of the gate circuit 68 corresponds. Is the voltage drop across the measuring resistor? 4 between the two limit values of 40 millivolts and 200 millivolts, i.e. within the permissible range, then is the potential of the inverting input

ίο des Differenzverstärkers 66 höher als das seines nicht umkehrenden Eingangs, so daß die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 66 niedrig ist und ein 0-Signal darstellt. Die Torschaltung 68 ist aufgetastet, und dem Freigabeeingang 58 des Frequenzteilers 56 wird ein Sperrsignal (in Form eines !-Signals) zugeführt. Wird dagegen der eine oder andere Grenzwert über- bzv. unterschritten, dann wechselt das Ausgangssignal der Torschaltung 68 auf »0«, so daß der Frequenzteiler-Ein-ίο the differential amplifier 66 higher than that of his not inverting input so that the output voltage of differential amplifier 66 is low and a 0 signal represents. The gate circuit 68 is keyed, and the enable input 58 of the frequency divider 56 is on Lock signal (in the form of a! Signal) supplied. If, on the other hand, one or the other limit value is exceeded or fallen below, then the output signal of the gate circuit 68 changes to "0" so that the frequency divider input

quenzteiler 56 zu zählen beginnt.frequency divider 56 begins to count.

Der Strombegrenzungswiderstand 67 ist ebenso wie der Strombegrenzungswiderstand 62 und die Zener-Dioden 3, 6 und 7 aus Explosionsschutzgründen räumlich von benachbarten Teilen getrennt (isoliert).The current limiting resistor 67 is just like the current limiting resistor 62 and the Zener diodes 3, 6 and 7 spatially separated (isolated) from neighboring parts for reasons of explosion protection.

Der Analog/Digital-Umsetzer 20 und die Anzeigeeinheit 21, der Spannungswandler 8, der Frequenzteiler 56, die Torschaltungen und Differenzverstärker sind vorzugsweise als integrierte Schaltungen ausgebildet. Auch die übrigen Bauelemente können, soweit es sich nicht um mechanisch bewegliche Teile handelt, als integrierte Schaltungen ausgebildet sein.The analog / digital converter 20 and the display unit 21, the voltage converter 8, the frequency divider 56, the gate circuits and differential amplifiers are preferred designed as integrated circuits. The other components can, insofar as they are not is mechanically moving parts, be designed as integrated circuits.

Abwandlungen vom dargestellten Ausführungsbeispiel liegen im Rahmen der Erfindung. So können die Torschaltungen 57 und 68 auch aus EXK.LUSI V-ODER-Gliedern gebildet sein.Modifications of the illustrated embodiment are within the scope of the invention. So they can Gate circuits 57 and 68 can also be formed from EXK.LUSI V-OR gates.

Hierzu ! Blatt ZeichnungenFor this ! Sheet drawings

Claims

Patent claims:

1. Electrical display device, especially for areas at risk of explosion, for displaying a an impressed measuring current which represents a measured variable and which has a quiescent current component and is conducted via a measuring resistor and its voltage drop caused at the measuring resistor by means of a display unit, deriving the energy required for the display the measuring current, is displayed, characterized in that in series with the measuring resistor (4) there is a voltage regulator (3) on which a constant voltage is independent of the measuring current it is tapped that this voltage is fed to the input (11, 12) of a DC voltage converter (8) whose output voltage is greater than its input voltage, that this output voltage vie operating voltage of an evaluation circuit is an analog / digital converter (20) and a digital display unit connected downstream of this (21) and whose power requirement is less than the quiescent current component, and that the voltage drop across the measuring resistor (4) is fed to the input of the analog / digital converter (20) will.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the voltage regulator (3) is a Zener diode is.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the voltage regulator (3) by a a circuit having Zener diode ke.inJinie with a control connection ^. is formed whose »Zenerw voltage increases with increasing control voltage decreases, and that on this circuit is a voltage divider (5) whose tap with the Control connection is connected.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the display unit (21) Has capacitively controlled display elements.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the display unit (21) is a liquid crystal display unit is.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the voltage converter (8) has an adding circuit in which the voltage tapped at the voltage regulator (3) with a from this voltage derived voltage is sonicated in series.

7. Device according to one of claims I to 6, characterized in that the connection point between voltage regulator (3) and measuring resistor (4) with the reference voltage input (26) of the analog / digital converter (20) is connected and that with respect to its potential, the one output potential of the voltage converter (8) is positive and the other is negative.

8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the voltage converter (8) eincn Transmission capacitor (18) and an output capacitor (19) and the transfer capacitor (18) alternately to the voltage regulator (3) and connected to the output capacitor (19).

9. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the voltage converter (8) input point has a buffer capacitor (10).

10. Device according to one of claims 1 to 9. characterized in that the voltage drop across the measuring resistor (4) corresponds to the analog / digital converter (20) via a voltage fed by the voltage tapped at the voltage regulator (3), adjustable Bias generator (22) is supplied.

11. The device according to claim 10, characterized in that that the bias generator <22) a negative feedback differential amplifier (30) higher Has gain whose operating voltage connections at the output of the voltage converter (8) lie.

12. The device according to claim 11, characterized in that that the negative feedback factor of the differential amplifier (30) can be switched.

13. Apparatus according to claim 11 or 12, characterized in that the bias generator has a voltage divider (40) at the output of the differential amplifier (30) and the input (25) of the analog / digital converter (20) with the input and the output of the differential amplifier (30), with the output of the differential amplifier (30) alone or with the output (39) of the voltage divider (40) is connectable.

14. The device according to claim 13, characterized in that the voltage divider (40) is a potentiometer (42), two resistors in series and parallel to the potentiometer (42) (43,44) and a potentiometer tap with the output (33) of the voltage divider (40) forming Connection point of the two resistors (43, 44) connecting resistor (45) and that the setting range of this voltage divider (40) is chosen so that it is twice the maximum Voltage drop at the measuring resistor (4).

15. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that in parallel with the voltage regulator (3) an adjustable voltage divider (28) is located, the output (29) of which mn a transfer factor of the analog / digital converter (20) determining the control input (27) of the analog / digital converter (20) is connected.

16. The device according to claim 15, characterized in that that the parallel voltage divider (28) has a potentiometer (46), two in series and resistors (47, 48) lying parallel to the potentiometer (46) and a potentiometer tap with the connection point of these two which forms the output (29) of the voltage divider (28) Resistors (47, 48) connecting resistor (49).

17. Device according to one of claims 1 to

16, characterized in that at least one Zener diode (6, 7) in parallel with the voltage regulator (3) with a higher Zener voltage with respect to the "Zener" voltage of the voltage regulator (3).

18. Device according to one of claims I to

17, characterized in that the voltage tapped at the voltage regulator (3) is via a multi-pole changeover switch arrangement (50) and a gate circuit (57) fed by the same voltage. characterized a from the digitization rate of the analog-digital converter (20) derived clock signal is gated periodically, selectively predetermined character (A. V, m, Ph. ⁰ C ...) associated display trigger input (54) of the on / eigeeinheii (21 ) is feasible.

19. Device according to one of claims I to

18, characterized in that the output of a the voltage drop at the measuring resistor (4) monitoring limit value indicator (59) and the output a frequency divider (56) acted upon by the digitization clock, the output frequency of which corresponds to a flashing frequency, via a gate circuit (57) with a light-dark control input (52, 54) of the display unit (21) is connected, and that limit value indicator (59), frequency divider (56) and gate circuit (57) are fed by the voltage tapped at the voltage regulator (3).

20. Apparatus according to claim 19, characterized in that that the limit indicator (59) has two differential amplifiers (64, 66) of high gain, one of its inputs (+) together with one side (2) of the measuring resistor (4) and its other inputs (-) each via a voltage divider (60, 61) with the other side (0) of the measuring resistor (4) are connected, and that the outputs of these differential amplifiers (64, 66) through a The gate circuit (68) forming the output of the limit value meter (59) is non-equivalent.

21. Device according to one of claims 18 to

20, characterized in that the key input of the gate circuit switching the clock signal through (57) is acted upon by the output signal of the frequency divider (56) that this gate circuit (57) a Inverse function with respect to the clock signal has that the clock signal to the input (55) of the frequency divider (56) and a common connection of display segments of the display unit (21) directly is supplied and the output of the gate circuit (57) connected downstream of the frequency divider (56) the other connections can be connected via the switchover arrangement (50) of preselectable display segments is and that the output of the limit monitor (59) with a release input (58) of the frequency divider (56) is connected.

22. Device according to one of claims 1 to

21. characterized in that it comprises integrated circuits.