DE3441515C2

DE3441515C2 -

Info

Publication number: DE3441515C2
Application number: DE19843441515
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. 8000 Muenchen De Hochstatter; Lorenz 8064 Altomuenster De Steiner
Original assignee: Individual
Current assignee: HOCHSTATTER, HELMUT, DIPL.-ING., 2000 HAMBURG, DE
Priority date: 1984-05-25
Filing date: 1984-11-14
Publication date: 1990-12-13
Also published as: DE3441515A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verarbeitung von mehrkanaligen, frequenzbeaufschlagten Meßsignalen, bei dem die Meßsignale in Impulssignale umgeformt und ausgewertet werden.The invention relates to a method for processing multichannel, frequency-loaded measurement signals, in which the Measurement signals are converted into pulse signals and evaluated.

In der Regelung, Steuerung und Überwachung von technischen Systemen finden sich zahlreiche Anwendungsfälle, bei denen mehrere physikalische Größen, beispielsweise Geschwindigkeit, Moment, Temperatur gemessen, verarbeitet und ausgewertet werden müssen. In einem derartigen Signalverarbeitungsverfahren werden erzeugte Daten zwischengespeichert, die für den nachfolgenden Verarbeitungsschritt nach Bedarf abrufbar sind. Insbesondere bei mehrkanaligen Datenaufnahmen fallen große Datenmengen an, die eine hohe Speicherkapazität erfordern, was die Auswerteelektronik belastet und das Auswerten der Daten, beispielsweise durch das Vor- und Rücklaufen von Speicherbändern verzögert. In the regulation, control and monitoring of technical systems there are numerous applications in which several physical Variables, for example speed, moment, temperature must be measured, processed and evaluated. In one Such signal processing methods are generated data cached for the subsequent processing step are available as needed. Especially with multi-channel data recordings large amounts of data accumulate, which has a high storage capacity require what loads the evaluation electronics and that Evaluation of the data, for example by moving forward and backward delayed by storage tapes.

Im Gegensatz zu den bisherigen Methoden zur Reduktion von Signaldaten (US 39 55 070 und EP 00 55 156) ist bei dem hier beschriebenen Verfahren der Amplitudenverlauf des digitalisierten Frequenzsignals ohne Bedeutung. Die Information über die Höhe des ursprünglichen physikalischen Momentanwertes des Quellensignals liegt durch heute übliche Meßwertgeber als reine Frequenzinformation vor und ist - als Speicherwert - eine eindimensionale Information, ein Zeitpunkt. Durch Aneinanderreihen der Zeitpunkte in der Auswerte-/Verarbeitungs-/ Funktionseinheit kann das Ausgabesignal wieder seinen ursprünglichen mehrdimensionalen Informationsgehalt erreichen. Das wiedergewonnene Signal stellt einen kontinuierlichen Verlauf dar, der keine Unstetigkeitsstellen enthält, da keine Signalklassifizierung vorgenommen wird (US 39 55 070), bei der die Signalgüte von der Klasseneinteilung abhängt und die gespeicherte Information außerdem noch 2-dimensional sein muß (Klasse und Zeitdauer).In contrast to the previous methods of reducing Signal data (US 39 55 070 and EP 00 55 156) is here described method of the amplitude course of the digitized Frequency signal of no importance. The information about the amount of original physical instantaneous value of the source signal lies as a pure one due to the current measuring transducers Frequency information before and - as a storage value - one one-dimensional information, one point in time. By Stringing the times in the evaluation / processing / Functional unit can be the output signal again reach the original multidimensional information content. The recovered signal is continuous that does not contain any discontinuities since none Signal classification is made (US 39 55 070), in which the Signal quality depends on the classification and the stored Information must also be 2-dimensional (class and Duration).

Ebenso ist die kontinuierliche Rekonstruktion eines stetig differenzierbaren Signals mit einer Fehlerrate des Momentanwertes <1% im hier beschriebenen Verfahren gegeben, da keine Methoden der Statistik (wie Pseudovarianz etc., (EP 00 55 156)) verwendet wurden. Annahmen über Frequenzanalysen durch Vorversuche sind nicht notwendig.Likewise, the continuous reconstruction is a steady one differentiable signal with an error rate of the instantaneous value Given <1% in the procedure described here, since no methods statistics (such as pseudovariance etc., (EP 00 55 156)) were. Assumptions about frequency analysis through preliminary tests are unnecessary.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem Meßdaten unter Beibehaltung einer hohen Auflösung und Genauigkeit mit sehr geringem Auswerteaufwand verarbeitet werden können.The invention has for its object a method of to create the type mentioned, with the measurement data under Maintaining high resolution and accuracy with a lot low evaluation effort can be processed.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.The task is inventively characterized in that in claim 1 Features solved.

Durch die Datenreduktion vermindert sich die Datenmenge und folglich die erforderliche Speicherkapazität, so daß bedingt durch eine ebenfalls reduzierte Aufnahme und Wiedergabezeit von Daten aus dem Speicher außerdem eine schnellere Abwicklung der Datenverarbeitung bzw. -auswertung bewirkt wird.Data reduction reduces the amount of data and consequently the required storage capacity, so that due to a reduced recording and playback time of data the memory also faster processing of data processing or evaluation is effected.

Für das Verfahren sind Meßsignale geeignet, deren Signalverläufe lediglich innerhalb eines Zeitraumes bestimmte Spannungsniveaus frequenzartig über- bzw. unterschreiten. Derartige Signalformen können überlagerte Sinusschwingungen, Rechteck- oder trapezartige Impulse oder wellenartige Schwingungen (z. B. von Induktivgebern) sein (siehe Fig. 1, Verläufe 10-10 IV).Measuring signals are suitable for the method, the signal profiles of which only exceed or fall below certain voltage levels in a frequency-like manner within a period of time. Such signal forms can be superimposed sinusoidal oscillations, rectangular or trapezoidal impulses or wave-like oscillations (e.g. from inductive sensors) (see FIG. 1, curves 10-10 IV).

Zur mehrkanaligen Aufbereitung der Meßsignale wird vorzugsweise ein mehrkanaliger Schmitt-Trigger mit einstellbaren Triggerniveaus verwendet, der die Meßsignale in Rechteckimpulse umformt. Damit können sämtliche physikalischen Größen eines technischen Prozesses oder Systems gleichzeitig erfaßt werden, wobei die Kanalzahl des Triggers mindestens der vollen Zahl der zu verarbeitenden Meßgrößen entspricht. Durch das individuell einstellbare Triggerniveau können die Spannungszüge der verschiedenen Meßdaten unterschiedlich sein. For multi-channel processing of the measurement signals, it is preferred a multi-channel Schmitt trigger with adjustable trigger levels used, which converts the measurement signals into rectangular pulses. In order to can handle all physical quantities of a technical process or system can be detected at the same time, the number of channels of the Triggers at least the full number of measured variables to be processed corresponds. Thanks to the individually adjustable trigger level the voltage ranges of the different measurement data are different.

Bei Meßkurven, die von Kanal zu Kanal unterschiedliche Frequenzen haben, wird eine Anpassung der Frequenzbereiche vorgenommen, indem die getriggerten Rechteckimpulse einer Meßkurve durch einen ganzzahligen Faktor geteilt werden, der für jede Meßkurve entsprechend gewählt werden kann.For measurement curves that have different frequencies from channel to channel , the frequency ranges are adjusted by the triggered rectangular pulses of a measurement curve by an integer Factor to be divided, corresponding to each measurement curve can be chosen.

Es wird ferner vorgeschlagen, die getriggerten oder gegebenenfalls geteilten Rechteckimpulse in einem vorbestimmten Takt abzufragen, in Digitalsignale umzuwandeln und in einen Rohspeicher einzugeben. Hierbei empfiehlt es sich, die Daten zusammen mit den zugehörigen Kanaladressen in Blöcken zusammenzufassen.It is also suggested that the triggered or possibly interrogate divided rectangular pulses in a predetermined cycle, convert it into digital signals and enter it into raw memory. It is advisable to use the data together with the associated data Combine channel addresses in blocks.

Die so gespeicherten Daten können bei Bedarf zur Weiterverarbeitung abgerufen werden. Eine hierzu am Speicherausgang anschließbare Verarbeitungseinheit muß daher nicht zeitgleich mit der Signalerfassung mitlaufen, sie kann zwischendurch auch anderweitig verwendet werden.The data stored in this way can be used for further processing if necessary be retrieved. One that can be connected to the memory output Processing unit therefore does not have to coincide with the signal acquisition run along, she can also do other things in between be used.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die gespeicherten Rohdaten abgerufen und in ihrer Menge reduziert, indem nur die Zeitpunkte erfaßt und weitergespeichert werden, in denen die digitalen Impulse ein eingestelltes Niveau mit ihren Flankeneinrichtungen durchlaufen. Die Zahl der getakteten, im Rohdatenspeicher gespeicherten Digitalsignale vermindert sich auf diese Weise auf einzelne Zeitwerte, die für eine nachfolgende Datenauswertung in einem Zwischenspeicher mit relativ geringer Speicherkapazität gespeichert werden können.According to a further embodiment of the invention, the retrieved stored raw data and reduced their amount, by only recording and storing the times, in which the digital impulses set a level with their Pass through flanking devices. The number of clocked, in Digital signals stored in raw data memory are reduced to this way to individual time values for a subsequent one Data evaluation in a buffer with relatively little Storage capacity can be saved.

Durch eine derartige Reduzierung der Datenmenge ist eine rasche Auswertung der Daten möglich, die entweder während der Signalverarbeitung oder auch zu jedem beliebigen späteren Zeitpunkt durchführbar ist. Such a reduction in the amount of data is quick Evaluation of the data possible either during signal processing or at any later time is feasible.

Die vorstehend beschriebene Datenreduktion führt zu einer Zeitpunktaufnahme, bei der die Differenz von zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten die Periodendauer einer Schwingung des betreffenden Signalverlaufs ergibt. Bei einer Teilung der Meßsignale ist diese Differenz gleich dem Produkt aus der Periodendauer und dem Teilungsfaktor.The data reduction described above leads to a time recording, where the difference of two consecutive Points in time the period of a vibration of the concerned Waveform results. If the measurement signals are divided, this is Difference equal to the product of the period and the Division factor.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird die Datenmenge getriggerter Rechtecksignale ohne Zwischenspeicherung reduziert, indem in Verbindung mit einer Uhr nur die Zeitpunkte ausgegeben und gespeichert werden, in denen ein Flankenabfall- oder anstieg der Signale registriert wird.According to another embodiment of the invention, the amount of data triggered square wave signals reduced without intermediate storage, by only displaying the times in conjunction with a clock and can be saved in which a flank slope or rise Signals is registered.

Damit vermindert sich die Datenmenge auf wenige Zeitsignale, die dann in einem Speicher wesentlich geringerer Kapazität abgespeichert werden, als für die Rohdaten erforderlich ist. In diesem Fall erfolgt die Datenreduktion gleichzeitig mit der Meßdatenerfassung der Meßsignale. Hierbei wird die Datenreduktion direkt mit den getriggerten Analog-Rechteckimpulsen durchgeführt, indem diese kontrolliert werden, und sobald eine abfallende oder ansteigende Flanke registriert wird, die Zeit aufgenommen wird. Hierdurch entfällt ein Verarbeitungsschritt gegenüber der vorgenannten Methode, nämlich die Digitalumwandlung.This reduces the amount of data to a few time signals then stored in a memory of significantly lower capacity than is required for the raw data. In this In this case, the data is reduced simultaneously with the measurement data acquisition of the measurement signals. The data reduction is directly included in this the triggered analog rectangular pulses performed by this be checked, and as soon as a falling or rising Edge is registered, the time is recorded. Hereby there is no processing step compared to the aforementioned Method, namely digital conversion.

Dieses Verfahren hat gegenüber der vorerwähnten Methode den weiteren Vorteil, daß auch die Rohdatenspeicherung entfällt und damit eine weitere Speicherkapazitätsminderung sowie Verarbeitungszeitverkürzung erreicht wird. Allerdings muß in diesem Fall die Reduktion der Datenmenge gleichzeitig mit dem Meßdaten-Erfassungsprozeß erfolgen. This method has the compared to the aforementioned method another advantage that the raw data storage is also eliminated and thus a further reduction in storage capacity and a reduction in processing time is achieved. However, in this case the Reduction of the amount of data simultaneously with the measurement data acquisition process respectively.

Die Erfindung erstreckt sich auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die durch die Merkmale aus den Ansprüchen 11 bis 12 gekennzeichnet ist.The invention extends to a device for implementation of the method by the features of claims 11 to 12 is marked.

Die Erfindung zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung auf, mit dem bzw. der mehrkanalige Meßinformationen mit einem verhältnismäßig geringem Zeitaufwand und geringer Speicherkapazität und gleichzeitig einer hohen Genauigkeit und Auflösung ausgewertet werden können.The invention shows a method and a device with the or the multi-channel measurement information with a relative low time and storage capacity and evaluated simultaneously with high accuracy and resolution can be.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen nachfolgend näher erläutert.The invention is illustrated schematically in the drawing illustrated embodiments explained below.

Fig. 1 zeigt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verarbeitbare Meßsignale, Fig. 1 shows the inventive method processable measurement signals,

Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel, Fig. 2 shows a first embodiment,

Fig. 3 zeigt Signalumformungen eines Meßsignals aus einem Kanal k, FIG. 3 shows signal transformations of a measurement signal from a channel k,

Fig. 4 stellt ein Glättungsverfahren dar und Fig. 4 illustrates a smoothing method and represents

Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel. Fig. 5 shows a second embodiment.

Das Verfahren betrifft die Verarbeitung von mehreren (n) Meßgrößen aus einem zu überwachenden oder zu regelnden Prozeß oder System. Die interessierenden physikalischen Größen des Systems werden durch frequenzbehaftete Spannungssignale 10 bis 10 (IV), wie sie beispielsweise in Fig. 1 gezeigt sind, dargestellt, n-kanalig erfaßt und n-kanalig verarbeitet. The method relates to the processing of several measurement variables from a process or system to be monitored or controlled. The physical quantities of interest in the system are represented by frequency signals 10 to 10 (IV), as are shown, for example, in FIG. 1, recorded in n-channels and processed in n-channels.

Mit einem n-kanaligen Schmitt-Trigger 11 werden die n-Meßsignale 10 in Impulsformen 12 (Fig. 3) umgewandelt. Der Trigger 11 hat einstellbare Triggerniveaus, so daß die Meßsignale 10 der n-Kanäle unterschiedliche Spannungshübe aufweisen können.With an n-channel Schmitt trigger 11 , the n-measurement signals 10 are converted into pulse shapes 12 ( FIG. 3). The trigger 11 has adjustable trigger levels, so that the measurement signals 10 of the n-channels can have different voltage swings.

Bei Meßsignalen 10 bis 10 (IV) mit sehr unterschiedlichen Frequenzen werden die Signale nach der Impulsumformung durch n-kanalige Teilerschaltungen 13 mit einstellbarem Teilungsverhältnis D(k) in n-Signale 14 mit ähnlichen Frequenzbereichen transformiert. Pro D(k)-Vollschwingungen der Meßkurve 10 vom Kanal k ergibt sich somit ein Rechteckimpuls 14.In the case of measurement signals 10 to 10 (IV) with very different frequencies, the signals after the pulse conversion are transformed by n-channel divider circuits 13 with adjustable division ratio D (k) into n signals 14 with similar frequency ranges. A rectangular pulse 14 thus results per D (k) full oscillations of the measurement curve 10 from the channel k.

In Fig. 3 ist beispielsweise für einen Kanal k eine Meßkurve 10 und die daraus abgewandelten Kurven, nämlich die getriggerten Impulse 12, die geteilten Rechtimpulse 14 und digitalisierten Signale 19 gezeigt. In der Periodendauer ist aus den Rechteckimpulsen 12 bzw. den geteilten Impulsen 14 reproduzierbar. In dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel ist der Teilungsfaktor D(k) = 3. Für Meßkurven mit niedriger oder höherer Frequenz wird D(k) niedriger bzw. höher gewählt.In Fig. 3, for example, for a channel k a measurement curve 10 and the modified therefrom curves, namely the gated pulses 12, the divided right pulses 14, and digitized signals 19 shown. In the period, the rectangular pulses 12 or the divided pulses 14 can be reproduced. In the example shown in FIG. 3, the division factor D (k) = 3. For measurement curves with a lower or higher frequency, D (k) is chosen lower or higher.

Die geteilten Rechtecksignale 14 werden in einem Analog-Digitalwandler 15 im Multiplex-Verfahren mit einstellbarer Taktrate 16 abgefragt, digital gewandelt und zu Blöcken zusammengefaßt. In einem Blockheader steht die jeweils zugehörige Kanalinformation. Wenn keine Teilung erforderlich ist, dann werden die getriggerten Rechtecksignale 12 direkt digital gewandelt.The divided square-wave signals 14 are interrogated in an analog-digital converter 15 in a multiplex process with an adjustable clock rate 16 , converted digitally and combined into blocks. The associated channel information is contained in a block header. If no division is required, the triggered square-wave signals 12 are directly digitally converted.

Um die Datenmenge nicht umsonst hochzuhalten sind im A/D-Wandler 15 Schalter 17 vorgesehen, die nur die Kanäle zuschalten, deren Meßdaten verwertet werden sollen. In order not to keep the amount of data up for nothing, 15 switches 17 are provided in the A / D converter, which only switch on the channels whose measurement data are to be used.

Dem A/D-Wandler 15 schließt sich gemäß Fig. 2 ein Rohdatenspeicher 18 an, in dem die Ausgangsdaten 19 des A/D-Wandlers 15 als Rohdaten zwischengespeichert werden. Der Rohdatenspeicher 18 kann durch eine nicht dargestellte Steuereinheit mit eigener Intelligenz (Controller) verwaltet werden, so daß das daran anschließende EDV- System 20 bis 25 entlastet bleibt.According to FIG. 2, the A / D converter 15 is followed by a raw data memory 18 in which the output data 19 of the A / D converter 15 are temporarily stored as raw data. The raw data memory 18 can be managed by a control unit (not shown) with its own intelligence (controller), so that the subsequent EDP system 20 to 25 remains relieved.

Die Daten 19 aus dem Rohdatenspeicher 18 werden in einer Verarbeitungseinheit 20 abschnittweise reduziert, indem nur die Zeitpunkte q(k,i) (Fig. 3,d,e) der FlankenabfälleThe data 19 from the raw data memory 18 are reduced in sections in a processing unit 20 by only the times q (k, i) ( FIG. 3, d, e) of the edge drops

oder Flankenanstiegeor flank increases

der digitalgewandelten Signale 19 registriert und in einem zweiten Speicher 21 abgespeichert werden. Gleichzeitig werden auch Auswerte-Startpunkte gesucht, die in der Information des entsprechenden Kanals enthalten sind. Die Flanken der Digital-Signale entsprechen, wie aus der Fig. 3 ersichtlich, den abfallenden Flanken der geteilten Rechtecksignale 14 und damit den abfallenden Flanken jedes D(k)ten getriggerten Impulses 12, im Beispiel jedes dritten Impulses 12. Die Differenz q(k,i+1) - q(k,i) von zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten ist daher gleich der Periodendauer einer Schwingung des Meßsignales 10 bzw. das D(k)-fache einer Periodendauer, wenn das Meßsignal 10 einer Teilung mit Teilungsfaktor D(k) unterworfen wurde. Die in der Periodendauer enthaltene Information läßt sich somit aus den reduzierten Daten q (k, i) reproduzieren. of the digitally converted signals 19 are registered and stored in a second memory 21 . At the same time, evaluation starting points are searched for, which are contained in the information of the corresponding channel. The edges of the digital signals correspond, as can be seen from FIG. 3, to the falling edges of the divided square wave signals 14 and thus to the falling edges of every D (k) th triggered pulse 12 , in the example every third pulse 12 . The difference q (k, i + 1) - q (k, i) from two successive points in time is therefore equal to the period of an oscillation of the measurement signal 10 or D (k) times a period if the measurement signal 10 with a division Division factor D (k) was subjected. The information contained in the period can thus be reproduced from the reduced data q (k, i).

Der Reduktionsfaktor hat folgende Form:The reduction factor has the following form:

wobei t die laufende Zeit,where t is the current time

die Taktfrequenz des Taktgebers 16 und Q(k) = die Menge der erfaßten Flankenzeitpunkte (q(k,i)) des Kanals k.the clock frequency of the clock generator 16 and Q (k) = the set of the detected edge instants (q (k, i)) of the channel k.

Um eine weitere Reduzierung der Datenmenge zu erhalten, können die Zeiten q(k,i) vor dem Abspeichern noch um einen Betrag q(o) des Auswertebeginns vermindert werden.To get a further reduction in the amount of data, the Times q (k, i) before saving by an amount q (o) of Start of evaluation are reduced.

Mit der Reduktion kann eine erhebliche Verminderung der Datenmenge bei gleichzeitiger Erhaltung der Genauigkeit erreicht werden. Eine beliebig lange Vorgeschichte mit wählbarer Zeitspanne kann aufgezeichnet werden.The reduction can significantly reduce the amount of data can be achieved while maintaining accuracy. An arbitrarily long history with a selectable period of time can to be recorded.

Die Auswertung der nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren verarbeiteten Daten erfolgt über eine Funktionseinheit 22, die aus den Zeitpunkten q(k,i) die physikalischen Meßwerte Y(k,j) mit Hilfe der nachstehenden Funktion errechnet:The data processed according to the method described above is evaluated by a functional unit 22 which calculates the physical measured values Y (k, j) from the times q (k, i) with the aid of the following function:

wobei für e(k) die dem Kanal bzw. der Meßgröße Y(k) entsprechende Eichgröße eingesetzt wird. In der Formel bedeutet k der Kanal, i bzw. j Zählparameter, T(k,i) = i*t(k) = Laufzeit und t(k) die Auflösung bzw. der Takt des A/D-Wandlers für den Kanal k. where for e (k) the one corresponding to the channel or the measured variable Y (k) Calibration size is used. In the formula, k means the channel, i or j counting parameters, T (k, i) = i * t (k) = transit time and t (k) die Resolution or the clock of the A / D converter for channel k.

Die bei der Signalreproduktion eingestellte Auflösung stellt eine konstante Zeitbasis dar, so daß die Signale leicht integrierbar und differenzierbar sind.The resolution set for signal reproduction represents a constant time base, so that the signals can be easily integrated and differentiable.

Durch den Systemtakt t(k) bei der Digitalisierung sind die reproduzierten Signale im allgemeinen mit einem Rauschen überlagert. Dieses Rauschen wird mit einer Glättung 23 neutralisiert, indem eine bestimmte Anzahl m von Signalwerten fortlaufend addiert werden und deren Mittelwert Y(i(t)), der dem momentanen Signal entspricht, nach der FormelDue to the system clock t (k) during digitization, the reproduced signals are generally superimposed with noise. This noise is neutralized with a smoothing 23 by continuously adding a certain number m of signal values and their mean value Y (i (t)), which corresponds to the current signal, according to the formula

errechnet wird. Diese Berechnung wird kontinuierlich durchgeführt, indem bei der Addition jeweils ein nächstes Signal hinzugenommen und das erste der m-Signale weggelassen wird. Dieses ermöglicht eine rasche Auswertung des Signalverlaufes der physikalischen Größen.is calculated. This calculation is carried out continuously by adding a next signal to the addition and the first of the m signals is omitted. This enables a quick evaluation of the signal curve of the physical Sizes.

An die Glättung 23 können Signaldarstellungs-Einrichtungen 23, 24 oder Regel- und Steuereinrichtungen 34 oder dergleichen angeschlossen werden.Signal display devices 23, 24 or regulating and control devices 34 or the like can be connected to the smoothing 23 .

In Fig. 5 ist eine modifizierte Ausführung gezeigt, bei der nach dem Trigger 11 eine Daten-Erfassungseinheit 33 mit den Schaltern 17 und einer Uhr 27 vorgesehen, die direkt an eine Kontrolleinheit 28 angeschlossen ist. Die Kontrolleinheit 28 nimmt die Zeit auf, wenn eine abfallende bzw. ansteigende Flanke bei 33 registriert wird. Ein darauffolgender Formatierer 29 erhält die von der Kontrolleinheit 28 ausgegebenen Zeitpunkte q(k,i) und bildet mit diesen und den zugehörigen Kanalinformationen Datenblöcke, die in einem Speicher 31 mit relativ geringer Speicherkapazität eingespeichert gespeichert werden. Das Format der Datenblöcke kann beispielsweise ein erstes Byte für die Kanalkenndaten, und folgende Bytes für die Zeitpunkte q(k,i) sowie ein letztes Byte für ein Trennzeichen enthalten. Die Anzahl der Bytes für die Zeitinformation kann selbsteinstellend oder vorbestimmt gewählt werden. Im letzteren Fall werden die Leerstellen mit 0 ausgefüllt.In Fig. 5 a modified embodiment is shown, a data acquisition unit 33 with the switches 17 and a clock provided in the after the trigger 11 27 which is connected directly to a control unit 28. The control unit 28 records the time when a falling or rising edge is registered at 33 . A subsequent formatter 29 receives the times q (k, i) output by the control unit 28 and, together with these and the associated channel information, forms data blocks which are stored in a memory 31 with a relatively small storage capacity. The format of the data blocks can contain, for example, a first byte for the channel identification data, and subsequent bytes for the times q (k, i) and a last byte for a separator. The number of bytes for the time information can be selected to be self-adjusting or predetermined. In the latter case, the spaces are filled with 0.

Die Auswertung der verarbeiteten Signale q(k,i) erfolgt in der gleichen Weise wie beim vorhergehenden BeispielThe processed signals q (k, i) are evaluated in the same way as in the previous example

Die vorgesehene Teilerschaltung bleibt ohne Wirkung, wenn als Teilungsfaktor = 1 eingestellt wird.The proposed divider circuit has no effect if as Division factor = 1 is set.

Die Signalverarbeitungsanlage 11, 13, 15, 18 aus der Fig. 1 kann räumlich von der Reduktionsanlage 20, 21 und diese von der Auswertungsanlage 22, 23, 24, 25 getrennt sein. Die Übertragung der Daten erfolgt über die Speicher 18 bzw. 21 und deren Verbindung zum Folgesystem.The signal processing system 11, 13, 15, 18 from FIG. 1 can be spatially separated from the reduction system 20, 21 and this from the evaluation system 22, 23, 24, 25 . The data is transmitted via the memories 18 and 21 and their connection to the subsequent system.

Ebenso ist eine räumliche Trennung zwischen den Einheiten vor und nach dem Speicher 31 beim Beispiel gemäß Fig. 5 möglich.A spatial separation between the units before and after the memory 31 is also possible in the example according to FIG. 5.

Claims

1. A method for processing multichannel, frequency-loaded measurement signals, the information content of which lies in the pulse sequence, in which the signals are subjected to data reduction, the edges of pulses being taken into account and then evaluated, characterized in that

a) the incoming signals ( 10-10 IV) are formed by an n-channel trigger circuit with adjustable levels in pulses ( 12 )
b) the shaped signals ( 14 ) are transformed by divider circuits into frequency ranges similar to the adjacent channels
c) the pulses ( 14 ) of the n measurement signals are sampled and converted digitally by A / D converters ( 15 ) with adjustable clock rates (t (k)), where n means the number of channels and k = 1.2 ° the channel number
d) the output data ( 19 ) of the A / D converter are combined into data blocks and temporarily stored in a first data memory ( 18 );
e) a processing unit ( 20 ) further reduces the data in the data memory ( 18 ) by registering the times (q (k, i)) of the edge drops or increases in the signals ( 19 ) and storing them in a second memory ( 21 ), where i means a counting parameter and i = 1,2 °°;
f) a functional unit ( 22 ) is provided, which consists of the stored times (q, (k, i)), the difference between successive times (q (k, i + 1) - q (k, i)), the running time ( T (k, i) = i * t (k)) and a calibration variable (e (k)) calculates the signal curve (Y (k)) of the relevant physical variable;
g) the signal curve (Y (k)) is then subjected to a smoothing process.

2. The method according to claim 1, characterized in that the measurement signals ( 10 to 10 IV) of the channels are each divided by a division factor (D (k)), which depends on the signal frequency to be expected of the corresponding channel (k).

3. The method according to claim 1, characterized in that by means of a processing unit ( 20 ) the amount of digitally converted data ( 19 ) is reduced, the information of a channel being additionally interpreted as an evaluation start.

4. The method according to claim 1, characterized in that the data volume reduction takes place such that only the times (q (k, i)) of the edge drops dU (k) / dt <0 or the edge increases dU (k) / dt <0 of Signals ( 12, 14, 19 ) are registered and stored.

5. The method according to claim 1, characterized in that the times (q (k, i)) from the clock rate (t (k)) and the run number of the digital data ( 19 ) are calculated.

6. The method according to claim 1, characterized in that the reduction factor is, where t is the measurement time, f (k) = 1 / t (k) the clock frequency and Q (k) = the amount of detected edge times (q (k, i)) of the channel k.

7. The method according to claim 1, characterized in that the Points in time (q (k, i)) before saving by an amount q (o) of the start of evaluation are reduced.

8. The method according to claim 1, characterized in that from the times (q (k, i)) the signal curve (Y (k)) of the physical size of the channel k according to the formula is calculated, where e (k) is a calibration variable of the channel k, T (k, i) = i * t (k) = transit time and i, j counting parameters.

9. The method according to claim 1, characterized in that for Smoothing a calculated waveform (Y (k)) a predetermined one Number (m) of signals (Y (k, i)) of the signal curve are continuously added together and averaged, where a next (m + 1) signal is added and that a next (m + 1) signal is added and that first signal (m = 1) disappears.

10. The method according to claim 1, characterized in that for Acquisition of the times (q (k, i)) the current time information of a clock registered together with the channel identifier k and is stored, the A / D converter unit being omitted and the processing is carried out by the formatter can.

11. A device for performing the method according to claim 1, with a trigger for pulse conversion, which is followed by a processing unit which is connected to an evaluation unit, characterized in that

a) the trigger circuit ( 11 ) contains a signal level adjustment per channel
b) the subsequent divider circuit ( 13 ) added up per channel up to the set value D (k)
c) the recording unit ( 15, 16, 17 ) has an n-channel A / D converter ( 15 ) and an adjustable clock generator ( 16 ) with which the pulse edges can be registered;
d) the processing unit ( 20 ) has a raw data memory ( 18 ) interposed;
e) the reduced data of the processing unit ( 20 ) are stored in a buffer ( 21 );
f) a functional unit ( 22 ) calculates the signal curve of the physical quantity (Y (k)) from the stored output signals (q (k, i));
g) a smoothing unit is connected to the functional unit.

12. The apparatus for performing the method according to claim 1, with a trigger for pulse shaping of measurement signals and an evaluation unit, characterized in that an n-channel trigger ( 11 ) with adjustable trigger level and a divider circuit ( 13 ) are provided, and that instead of n-channel A / D converter a control unit ( 28 ) and a clock ( 27 ) are provided with which the amount of data ( 14 ) can be reduced and formatted in blocks, that a memory ( 31 ) for storing the reduced data (q (k, i)) and a functional unit ( 22 ) is provided, and that the functional unit can be used to calculate the signal curve (Y (k)) of the physical quantities from the stored data (q (k, i)).