DE3803241A1 - Programmable universal pulse transmitter with parameter-controlled adaptation to different measurement value pick ups - Google Patents
Programmable universal pulse transmitter with parameter-controlled adaptation to different measurement value pick upsInfo
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- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/486—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by photo-electric detectors
Abstract
Description
Der Einsatz des heutigen fotoelektrischen Impulsgebers ist durch folgende Nachteile belastet:The use of today's photoelectric pulse generator is through the following disadvantages:
- - Die notwendige Anpassung an die Flüssigkeitszähler erfolgt über ein mechanisches Getriebe. Da eine Vielzahl von Fabrikaten eingesetzt werden, sind sehr viele Getriebevarianten im Einsatz. Besonders problematisch ist die Anpassung der immer noch gebräuchlichen Gallonen (US-, Imperial-Gallone . . . ) an das metrische System.- The necessary adjustment to the liquid counter is done via a mechanical transmission. Since a variety of brands are used there are many transmission variants in use. The adjustment of the still common is particularly problematic Gallons (US, Imperial Gallons ...) to the metric system.
- - Weitere Varianten entstehen, weil verschiedene Impulsgeber für Rechts- und Linkslauf benötigt werden. Dies wird durch den um 180° verdrehten Einbau des Rollengesperrs erreicht.- Other variants arise because different impulses for Right and left rotation are required. This is through the order Installation of the locking mechanism rotated by 180 ° is achieved.
- - Weiter muß dieses Rollengesperr jedem Impulsgeber zugeordnet sein, da der bisherige Impulsgeber Rücklaufimpulse weder erkennen noch verarbeiten kann, ein minimaler Rücklauf aber aufgrund von Prellvorgängen im hydraulischen System nie ausgeschlossen werden kann.- Furthermore, this role lock must be assigned to each pulse generator be, since the previous pulse generator neither recognize return pulses can still process, but a minimal return due to never excluded from bouncing processes in the hydraulic system can be.
Das Ziel, alle diese Nachteile bei gleichzeitig hohen wirtschaftlichen Vorteilen zu vermeiden, führte zu der Entwicklung eines rein elektronischen Impulsgebers der erlaubt, verschiedene Parameter frei zu programmieren, um ihn so an sämtliche Varianten anpassen zu können.The goal of all these disadvantages while maintaining high economic Avoiding advantages led to the development of a purely electronic pulse generator that allows various parameters freely programmable to adapt it to all variants to be able to.
Folgende Parameter können beim neuen Impulsgeber programmiert, d. h. auch vor Ort jederzeit beliebig verändert werden:The following parameters can be programmed with the new pulse generator, d. H. can also be changed on site at any time:
- - Das Teilerverhältnis kann mit einer Genauigkeit von 4 Nachkommastellen in 1/10 000 Schritten programmiert werden und somit ohne Getriebe ( Mehrkosten) an alle Flüssigkeitszähler angepaßt werden.- The division ratio can be with an accuracy of 4 decimal places be programmed in 1/10 000 steps and thus without gear (additional costs) to all liquid meters be adjusted.
- - Der Drehsinn (CW, CCW) kann programmiert werden, so daß die Rollengesperre entfallen können.- The direction of rotation (CW, CCW) can be programmed so that the Roller lock can be omitted.
- - Weiter kann die maximale Ausgabefrequenz programmiert werden, d. h. der Impulsgeber kann so optimal an die nachfolgenden Preisrechner, im Sinne einer schnellen Auswertung, angepaßt werden.- The maximum output frequency can also be programmed, d. H. the pulse generator can thus optimally connect to the following Price calculator, adjusted for quick evaluation will.
Diese Parameter sind, auch ohne Batteriepufferung, in einem EE-PROM nichtflüchtig gespeichert.These parameters are in one, even without battery backup EE-PROM saved non-volatile.
Die Programmierung erfolgt über das bereits vorhandene Tastenmodul des ER0, könnte aber ebenso über DIL-Schalter oder Thumb-wheal-switches erfolgen.Programming is done using the existing button module of the ER0, but could also be via the DIL switch or Thumb-wheal switches are done.
Aus eichtechnischen Gründen kann das Gerät im Werk (geöffneter Zustand) beliebig oft, vor Ort jedoch nur einmalig, programmiert werden.For calibration reasons, the device can be opened in the factory (open State) as often as required, but only once on site will.
Bei einer anzustrebenden Integration in den Preisrechner könnte die Anzeige der Parameter über die 7-Segment-Anzeige erfolgen.In the case of a desired integration into the price calculator the parameters are displayed on the 7-segment display.
Die Funktion des Impulsgebers wird laufend überwacht:The function of the pulse generator is continuously monitored:
- - Ständige Überprüfung des E-PROM-Inhaltes- Constant review of the E-PROM content
- - Ständige Funktionskontrolle des Prozessors mittels einer watchdog-Schaltung.- Permanent function control of the processor by means of a watchdog circuit.
- - Permanente Stromkontrolle der Fotodioden der Lichtschranke.- Permanent current control of the photo diodes of the light barrier.
Wird ein Fehler erkannt, so wird der Tankvorgang durch Ausgabe dreier Fehlimpulse unmittelbar unterbrochen. Daran anschließend erfolgt eine Neuinitialisierung, gefolgt von der erneuten Überprüfung beider Funktionen.If an error is detected, the fueling process is triggered by output three false impulses immediately interrupted. After that there is a reinitialization, followed by a new check both functions.
So ist gewährleistet, daß das Gerät ohne jede Überprüfung von außen - Nacheichung, Justierung oder Nullstellung - arbeiten kann. This ensures that the device can be checked without any outside - re-calibration, adjustment or zeroing - can work.
Mittels zweier Lichtschranken (das Signal zwischen beiden ist um 90° Phasen verschoben) wird eine Impulsscheibe mit 125 Schlitzen (Hell-Dunkelverhältnis 1 : 1) abgetastet.Using two light barriers (the signal between the two is over 90 ° phases shifted) a pulse disc with 125 slots (Light-dark ratio 1: 1) sampled.
Eine Komperatorschaltung (Impuls-Pausen-Verhältnis über Poti einstellbar) formt die stark verschlissenen Impulse zu Rechteckimpulsen.A comparator circuit (pulse-pause ratio adjustable via potentiometer) forms the heavily worn impulses into rectangular impulses.
Durch eine hardware-Exor-Verknüpfung wird eine Frequenzverdoppelung der Eingangsimpulse erzeugt, was faktisch der Verdoppelung der Schlitzzahl auf 250 Schlitze entspricht.A hardware doubling is a frequency doubling the input pulse produces what is actually doubling corresponds to the number of slots on 250 slots.
Zusätzlich wird durch diese Exor-Verknüpfung die Drehrichtungsauswertung durch die Software wesentlich vereinfacht.In addition, the evaluation of the direction of rotation is made possible by this exor link significantly simplified by the software.
Die Signale beider Lichtschranken werden mit der 4fachen Frequenz der maximalen Drehzahl abgetastet, d. h. der Stand beider Lichtschranken wird erfaßt, in den Rechner eingelesen und verarbeitet.The signals of both light barriers are at 4 times the frequency the maximum speed sampled, d. H. the state of both Light barriers are detected, read into the computer and processed.
Über die Zwischenspeicherung in D-FF wird eine Synchronisation der Lichtschranken mit der Abtastfrequenz erreicht, d. h. alle Impulswechsel niedriger Frequenz werden erfaßt.Synchronization is via the temporary storage in D-FF the light barriers are reached at the sampling frequency, d. H. all impulse changes low frequency are detected.
Tritt ein höher frequentes Pendeln auf, so wird dieses durch die Synchronisation unterdrückt, d. h. die Synchronisation sorgt für ausreichende Hysterese bei sehr hoher Auflösung des Drehwinkels.If a more frequent commute occurs, this is caused by the Synchronization suppressed, d. H. the synchronization ensures sufficient hysteresis with very high resolution of the angle of rotation.
Nach jedem Einlesen der aufbereiteten Signale erfolgt die Aus- und Bewertung durch die software:Each time the processed signals are read in, the and evaluation by the software:
-
- Probe, ob ein Impulswechsel vorliegt:
Dazu wird der vorherige Zustand zwischengespeichert und mit dem aktuellen Stand der Impulsscheibe verglichen:- Test whether there is a pulse change:
To do this, the previous state is buffered and compared with the current status of the pulse disk: -
- Kontrollrechnung:
Es wird überprüft, ob eine Lichtschranke ausgefallen ist und ob die max. Drehzahl überschritten wurde. Sollte dies der Fall sein, so werden Fehlimpulse ausgegeben.- control calculation:
It is checked whether a light barrier has failed and whether the max. Speed was exceeded. If this is the case, false impulses are output. -
- "Elektronisches Getriebe":
Die Anzahl der Eingangsimpulse wird entsprechend dem Teilerverhältnis in Ausgangsimpulse (Ausgabe in "Echtzeit") umgerechnet. Durch ein entsprechendes Rechenverfahren entsteht dabei ein geringerer Rundungsfehler als er beim mech. Getriebe durch das Übersetzungsverhältnis gegeben ist. - "Electronic gear":
The number of input pulses is converted into output pulses (output in "real time") according to the division ratio. A corresponding calculation method results in a smaller rounding error than with the mech. Gear is given by the gear ratio. -
- Ausgabe:
Die Signale werden 2kanalig mit exakter Phasenverschiebung von 90° ausgegeben.
Dies wird unabhängig von der Ausgabefrequenz durch alternierende Ausgabe von Flankenwechsel beider Kanäle erreicht.
Diese Ausgangssignale werden mittels einer kurzschlußfesten Transistorverstärkerstufe auf das Potential der Versorgungsspannung angehoben.- Output:
The signals are output in two channels with an exact phase shift of 90 °.
This is achieved regardless of the output frequency by alternating output of edge changes on both channels.
These output signals are raised to the potential of the supply voltage by means of a short-circuit proof transistor amplifier stage.
Mit jedem Neueinschalten der Versorgungsspannung erfolgt eine Initialisierung des gesamten Gerätes, d. h. sämtliche Parameter werden neu eingelesen. Each time the supply voltage is switched on, one occurs Initialization of the entire device, d. H. all parameters are reread.
Um eine wesentlich höhere Auflösung des Drehwinkels zu erzielen, wurde die Taktscheibe mit 125 Schlitzen ausgeführt.In order to achieve a much higher resolution of the angle of rotation, the clock disc was designed with 125 slots.
Diese Taktscheibe (5) wird gemäß Abb. 1 mit zwei Lichtschranken abgetastet, die eine Phasenverschiebung von 90° haben.This clock disc ( 5 ) is scanned according to Fig. 1 with two light barriers, which have a phase shift of 90 °.
Um eine Justage zwischen den beiden Lichtschranken zu vermeiden, ist die Blende (4) in den Strahlengang geschaltet, die über 2 × 3 Schlitze mit der Phasenverschiebung von 90° verfügt.In order to avoid an adjustment between the two light barriers, the diaphragm ( 4 ) is switched into the beam path, which has 2 × 3 slots with a phase shift of 90 °.
Positionsbezeichnungen:Item names:
1 Trägerleiterplatte
2 Leiterplatte der Fototransistoren
3 Leiterplatte der Fotodioden
4 Blende
5 Taktscheibe
6 Stahlträger (vernietet mit Pos. 9 und 10)
7/8 Messingbolzen
9 . . . 12 Messinghülsen
13/14 Zylinderschraube M 2 × 8
25 Träger der Taktscheibe
1 carrier circuit board
2 PCB of the photo transistors
3 circuit board of the photodiodes
4 aperture
5 clock disc
6 steel beams (riveted with items 9 and 10 )
7/8 brass bolts
9. . . 12 brass sleeves
13/14 socket head screw M 2 × 8
25 carriers of the clock disk
Um die Bestimmungen des Ex-Schutzes einhalten zu können, muß das Gerät (Taktscheibe, optische Abtastung und Leiterplatte) in einem Gehäuse mit druckfester Kapselung untergebracht werden, das dem Gehäuse des bisherigen Impulsgebers sehr ähnlich sein wird.In order to be able to comply with the provisions of explosion protection, the Device (clock disk, optical scanning and circuit board) in one Housing with flameproof encapsulation, which the Housing of the previous pulse generator will be very similar.
Um das bisherige Gehäuse weiter verwenden zu können, könnte in ihm die Lichtschranke untergebracht werden. Die Auswerteschaltung könnte dann im nicht explosionsgefährdeten Raum in einem weiteren Gehäuse untergebracht werden. In order to be able to continue using the previous housing, in the light barrier can be accommodated. The evaluation circuit could then be in another room in the non-hazardous area Housing can be accommodated.
- - Der neue Impulsgeber ist aufwärtskompatibel zu dem bisherigen, d. h. er kann ohne Einschränkung eingesetzt und verkauft werden.- The new pulse generator is upward compatible with the previous one d. H. it can be used and sold without restriction.
- - die Auflösung des Drehwinkels der Antriebsachse wurde erheblich verbessert.- The resolution of the angle of rotation of the drive axis was considerable improved.
- - Der Impulsgeber verfügt über eine 2kanalige Serialschnittstelle (aus Gründen der Eichgenauigkeit), deren Pegel in Höhe der Versorgungsspannung ausgegeben werden. Die beiden Signale haben eine exakte Phasenverschiebung von 90°.- The pulse generator has a 2-channel serial interface (for reasons of calibration accuracy), their level in height of the supply voltage are output. The two signals have an exact phase shift of 90 °.
- - Die Lagerhaltung reduziert sich erheblich, da aufgrund der Programmierung der Parameter keinerlei Varianten entstehen.- Warehousing is reduced considerably because of the programming the parameter no variants arise.
- - Die Anpassung an neue Kunden oder neue technische Gegebenheiten können ohne Entwicklungs- und Zeitaufwand vorgenommen werden.- Adaptation to new customers or new technical conditions can be done without development and time.
- - Der Signalausgang ist kurzschlußfest.- The signal output is short-circuit proof.
- - Ständige Überprüfung der Funktion des Prozessors und sofortige Unterbrechung des Tankvorganges im Falle einer Fehlfunktion.- Constant checking of the function of the processor and immediate Interruption of the refueling process in the event of a malfunction.
- - Der Impulsgeber ist, über den Einsatz in der Tanksäule hinaus, überall anwendbar wo ein Drehwinkel in eine Impulsfolge beliebiger Teilung umgewandelt wird.- The pulse generator is, beyond the use in the fuel pump, applicable wherever an angle of rotation in any pulse train Division is converted.
- - Ein weiterer wirtschaftlicher Vorteil wäre, den mechanischen Summenzähler durch einen elektronischen Totalisator zu ersetzen. Dies ist bei Batteriepufferung im Impulsgeber leicht realisierbar, der dann über eine zusätzliche 2-Draht-Schnittstelle zu einer Anzeigeeinheit verfügt.- Another economic advantage would be the mechanical Replace totalizer with an electronic totalizer. This is easy with battery backup in the pulse generator can be implemented using an additional 2-wire interface to a display unit.
- - Spannungsbereich: 4,6 . . . 15 V- Voltage range: 4.6. . . 15 V
-
- Strom:
mit 8748: 125 mA
mit 80C49: 45 mA (maskenprogrammierter µC)- Electricity:
with 8748: 125 mA
with 80C49: 45 mA (mask programmed µC) - - Drehzahl n max. = 461,5 1/min- speed n max. = 461.5 1 / min
- - Teilerverhältnis: TV = 0,0000 . . . 1,0000- Divider ratio: TV = 0.0000. . . 1.0000
- - Ausgabefrequenz: fo max = 961 Hz- Output frequency: fo max = 961 Hz
- - Auflösung: Drehwinkel γ min = 1°26′24′′- Resolution: angle of rotation γ min = 1 ° 26′24 ′ ′
- - Aufgabenstellung- task
- - Stromlaufplan- circuit diagram
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883803241 DE3803241A1 (en) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | Programmable universal pulse transmitter with parameter-controlled adaptation to different measurement value pick ups |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883803241 DE3803241A1 (en) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | Programmable universal pulse transmitter with parameter-controlled adaptation to different measurement value pick ups |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3803241A1 true DE3803241A1 (en) | 1989-08-17 |
Family
ID=6346568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883803241 Withdrawn DE3803241A1 (en) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | Programmable universal pulse transmitter with parameter-controlled adaptation to different measurement value pick ups |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3803241A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004055745A1 (en) * | 2004-11-18 | 2006-06-01 | Krones Ag | Rotary encoder and rotary machine |
-
1988
- 1988-02-04 DE DE19883803241 patent/DE3803241A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102004055745A1 (en) * | 2004-11-18 | 2006-06-01 | Krones Ag | Rotary encoder and rotary machine |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MANNESMANN KIENZLE GMBH, 7730 VILLINGEN-SCHWENNING |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |