DE3447129C2 - Handmeßgerät für den Unterricht - Google Patents

Description

Im naturwissenschaftlichen und technischen Unterricht werden immer häufiger batteriebetriebene Handmeßgeräte eingesetzt. Diese weisen jeweils einen Meßwertaufnehmer und eine digitale oder analoge Anzeige auf. Sie sind für die Messung der verschiedenen physikali­ schen und chemischen Größen geeignet (Temperatur, Leitfähigkeit, pH-Wert, Fotometer (Transmission), Luxmeter und dergleichen).

Handmeßgeräte dieser Art finden insbesondere bei Messungen vor Ort, z. B. während eines im Freien durchgeführten Ökologieunterrichtes, Verwendung. Desweiteren kommt auch der Schülergruppen-Unterricht, in dem kleinere Gruppen von Schülern gemeinsam Experimente ausfüh­ ren, nicht mehr ohne Handmeßgeräte aus.

Handmeßgeräte der geschilderten Art sind aufgrund ihrer kleinen, nur für die jeweils das Gerät bedienende Person bestimmte Anzeige nicht für den Demonstrationsunterricht geeignet. Im Demonstrati­ onsunterricht führt allein der vortragende Lehrer Experimente und Messungen durch, deren Ergebnisse einer größeren Zahl von Zuhörern oder Schülern mit Hilfe von ausreichend groben Geräten bzw. Skalen sichtbar zu machen sind. Die Schulen sind deshalb gezwungen, sich neben den Handmeßgeräten weitere, die gleichen physikalischen und chemischen Größen messende Geräte anzuschaffen, die nur für den Demonstrationsunterricht geeignet und einsetzbar sind.

Aus der DE-OS 27 00 593 ist es bekannt, ein Meßgerät, das mit einer Demonstrationsschaltung über mehrere Meßschnüre verbunden wird und zusätzlich Steuerfunktionen hat, über ein Kabel mit einer Meßwert­ anzeige zu verbinden. Diese befindet sich auf einem Tageslichtpro­ jektor, damit eine vergrößerte Anzeige der Meßwerte auf einer Leinwand möglich ist. Hierbei handelt es sich um einen typischen Versuchsaufbau für den Demonstrationsunterricht, bei dem zur Sichtbarmachung der Meßwerte statt größerer Geräte oder Skalen ein Tageslichtprojektor eingesetzt wird. Eine eigene Anzeige hat das Meßgerät nicht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Handmeßge­ räte der bekannten Art auch für den Demonstrationsunterricht einsetzbar zu machen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 enthaltenen Maßnahmen gelöst. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß auf der Großanzeige der gleiche Wert angezeigt wird, den auch die digitale oder analoge Anzeige des Handmeßgerätes selbst an­ zeigt. Der Lehrer selbst ist dabei nicht auf die Großanzeige angewiesen. Während er z. B. mit dem Handmeßgerät arbeitet und mißt, kann er selbst den Meßwert auf der Anzeige des Handmeßgerätes ablesen, während die Schüler den gleichen Wert auf der Großanzeige sehen. Der weitere wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Idee ist wirtschaftlicher Art. Die vorhandenen Handmeßgeräte können mit einer Großanzeige so kombiniert werden, daß die Anschaffung von gesonderten Meßgeräten für den Demonstrationsunterricht nicht mehr erforderlich ist. Für eine Vielzahl von Handmeßgeräten reicht nur eine Großanzeige aus.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispielen erläu­ tert werden.

Fig. 1 zeigt fünf verschiedene Handmeßgeräte 1 bis 5 mit ihren jeweiligen Sensoren 6 bis 10. Im einzelnen dienen die Handmeßgeräte der Messung folgender Größen: Leitfähigkeit (1), pH-Wert (2), Lichtstärke (3), Lichtabsorption (4) und Temperatur (5). Die einzelnen Handmeßgeräte sind jeweils mit Batterien ausgerüstet, also vom Netz unabhängig. Die gemessenen Werte werden auf der jeweiligen Digitalanzeige 11 bis 15, vorzugsweise einer Flüssigkristallanzeige, angezeigt.

Erfindungsgemäß ist jedes der Handmeßgeräte 1 bis 5 mit einem zusätzlichen Signalausgang versehen, an dem jeweils ein dem angezeigten Wert entsprechendes elektrisches Signal anliegt. Dieser Signalausgang ist mit der Groß­ anzeige 16 verbindbar, die mit Hilfe des Steckers 17 an das Netz anschließbar ist. Die Anzeige 18 selbst umfaßt vor­ zugsweise 26 mm hohe Leuchtdioden zur Anzeige der Meßwerte sowie alphanumerischer Symbole zur Kennzeichnung der Meßeinheit.

Die Verbindung zwischen dem jeweiligen Handmeßgerät 1 bis 5 und der Großanzeige 16 kann z. B. mittels mehr­ poliger Kabel und entsprechenden Steckvorrichtungen her­ gestellt werden. Besonders zweckmäßig ist jedoch die Ausrüstung der Handmeßgeräte mit einem Vielfach-Steckbauteil auf seiner Rückseite. Fig. 2 zeigt die Rückseite des Hand­ meßgerätes 1 mit einem solchen Steckbauteil 19. Das dazu korrespondierende Steckbauteil 20 an der Großanzeige 16 ist auf deren oberen Abdeckung vorgesehen. Zweckmäßiger­ weise ist die Anordnung so getroffen, daß die Anzeige des Handmeßgerätes in auf die Großanzeige 16 aufgestecktem Zustand von der Rückseite her ablesbar ist. Diese Anordnung ermöglicht es, dem experimentierenden Lehrer die gemessenen Werte - hinter der Großanzeige 16 stehend - auf dem Hand­ meßgerät abzulesen, während die Zuhörer gleichzeitig den gemessenen Wert auf der Großanzeige 16 sehen.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen schematisierte Blockschaltbilder von den Handmeßgeräten 1 und 5 (Fig. 4 und 6) sowie von der Großanzeige 16 (Fig. 5).

In den Handmeßgeräten ist jeweils ein Analog/Digitalwand­ ler 21, 22 untergebracht, dem das von der Sonde 6 bis 10 aufgenommene Signal zugeführt wird. Über die Leitung 23 bzw. 24 gelangt das verarbeitete Signal zur Anzeige 11 bis 15, die zweckmäßigerweise als Flüssigkristallanzeige ausgebildet ist.

Von der Leitung 23 bzw. 24 führt ein Abzweig 25 bzw. 26 zur Steckvorrichtung 19, über die das jeweilige Handmeß­ gerät mit der Großanzeige 16 nach Fig. 5 verbindbar ist.

Weiterhin enthalten die Handmeßgeräte jeweils noch eine ein bestimmtes Spannungssignal erzeugende Stufe 27 bzw. 28. Das von dieser Stufe gelieferte Signal charakterisiert die Meßart und wird über die Leitung 29 bzw. 30 der Steck­ vorrichtung 19 zugeführt.

Zur Anzeige der von den Handmeßgeräten 1 bis 5 aufgenomme­ nen Meßwerte und der jeweiligen Meßart werden die Steck­ vorrichtungen 19 und 20 miteinander verbunden. Das Meßsignal selbst wird über die Leitung 31 der Stufe 32 zugeführt, in der das für die LCD-Anzeige geeignete Signal umgewandelt wird in ein für eine Großanzeige geeignetes Signal, z. B. eine LED-Anzeige. Dieses Signal wird dann der Anzeige 18 zugeführt.

Das die Meßart charakterisierende Signal wird über die Leitung 33 der Stufe 34 zugeführt. Diese verarbeitet das Analogsignal zu einem codierten Signal, welches dann ebenfalls der Anzeige 18 zugeführt wird und alphanumerisch die Meßart anzeigt. Der Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß unmittelbar nach dem Zusammenstecken der Steckbauteile 19, 20 bereits irrtumsfrei angezeigt wird, welche Meßgröße vom experimentierenden Lehrer gerade gemessen wird.

Claims (4)

1. Handmeßgerät (1 bis 5) für den naturwissenschaftlichen und technischen Unterricht mit einer Anzeige (11 bis 15) und mit einem Signalausgang (19), an dem jeweils ein dem angezeigten Wert entsprechendes elektrisches Signal anliegt, sowie Großan­ zeige (16) mit Signaleingang (20) und Anzeigefeld (18) zur Anzeige von Meßwerten; zur Verbindung von Handmeßgerät (1 bis 5) und Großanzeige (16) ist eine mehrpolige Steckvorrichtung (19, 20) vorgesehen; die Bauteile (19, 20) der Steckvorrichtung befinden sich unmittelbar am Handmeßgerät (1 bis 5) bzw. an der Großanzeige (16); die Zuordnung der Steckvorrichtungsbauteile (19, 20) ist so getroffen, daß die Anzeige (11 bis 15) des Handmeßgerätes (1 bis 5) von der Rückseite der Großanzeige (16) her ablesbar ist.

2. Handmeßgerät mit Großanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das am Handmeßgerät (1 bis 5) vorgesehene Steck­ bauteil (19) auf der Rückseite des Handmeßgerätes angeordnet ist, während sich das an der Großanzeige (16) vorgesehene Steckbauteil (20) auf der oberen Abdeckung des Gehäuses der Großanzeige befindet.

3. Handmeßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am mehrpoligen Signalausgang (19) des Handmeßgerätes (1 bis 5) neben dem dem Meßwert entsprechenden elektrischen Signal ein weiteres Signal anliegt, das die gemessene Größe charakterisiert.

4. Handmeßgerät und Großanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Handmeßgerät (1 bis 5) eine LCD-Anzeige und die Großanzeige eine LED-Anzeige aufweisen.