DE3832904C2 - - Google Patents
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- DE3832904C2 DE3832904C2 DE3832904A DE3832904A DE3832904C2 DE 3832904 C2 DE3832904 C2 DE 3832904C2 DE 3832904 A DE3832904 A DE 3832904A DE 3832904 A DE3832904 A DE 3832904A DE 3832904 C2 DE3832904 C2 DE 3832904C2
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- G—PHYSICS
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Description
Die Erfindung betrifft einen Stiftschreiber zum Aufzeichnen
einer Größe eines Meßsignals gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
Ein auf zahlreichen Gebieten eingesetzter Stiftschreiber
zeichnet zeitliche Änderungen eines Meßsignals auf einem
Papier-Streifen (oder Kurvenblatt) auf, während ein Schreibstift
eine Nachlaufbewegung nach Maßgabe einer Servosteuereinheit
auf der Grundlage einer Größe des Meßsignals, das
in ein elektrisches Signal umgewandelt worden ist, ausführt.
Ein Beispiel für einen solchen Stiftschreiber ist ein Mehrstiftschreiber,
bei dem mehrere Schreibstifte in gegebenen
Abständen in Transportrichtung des Streifens oder Papiers
bzw. Kurvenblatts angeordnet sind, um die Beziehung
zwischen mehreren Meßsignalen auf einem gemeinsamen Streifen
aufzuzeichnen.
Die bisherigen Mehrstiftschreiber lassen sich groß in zwei
Kategorien einteilen, nämlich einmal in Schreiber auf
Analogtechnikbasis und zum anderen in Schreiber auf Mikroprozessortechnikbasis.
Der Mehrstiftschreiber auf der Basis der Analogtechnik ist
vergleichsweise klein und einfach zu betreiben; die Kosten
für ihn sind gering. Gleichzeitig ist er aber mit dem Mangel
behaftet, daß er nicht in der Lage ist, Daten zu speichern
oder eine arithmetische Datenverarbeitung auszuführen. Ein
analog arbeitender Schreibstift-Mechanismus ist beispielsweise
in der DE 36 07 249 A1 beschrieben. Der dortige Stiftschreiber
weist unter anderem bereits Leitachsen, einen
Schlitten, einen Schreibstifhalter sowie Schreibstifte auf.
Andererseits vermag der Mehrstiftschreiber auf der Basis
der Mikroprozessortechnik mehrfache digitale arithmetische
oder Rechenoperationen auszuführen und Aufzeichnungsergebnisse
mit hoher Geschwindigkeit zu liefern. Im Vergleich zum
Mehrstiftschreiber auf der Basis der Analogtechnik ist dieser
obige Mehrstiftschreiber jedoch mit den Mängeln behaftet,
daß eine Miniaturisierung schwierig zu erreichen ist,
die Kosten für ihn hoch sind und die Meß- und Rechenbedingungen
nicht ohne weiteres vorgebbar sind.
Beim herkömmlichen Schreib-Stiftmechanismus ist es zudem
auch schwierig, den Schreibstift mit einem angemessenen
Stift(an)druck entsprechend der Schreibgeschwindigkeit
beliebig zu wählen, und es ist dabei auch unmöglich, eine
Aufzeichnung hoher Güte zu erzielen, wenn die Aufzeichnungs-
oder Schreibgeschwindigkeit stark schwankt.
Aus der DE 32 40 910 A1 ist eine automatische digital gesteuerte
Zeichenvorrichtung bekannt, mit der mit Präzision
und hoher Geschwindigkeit Gegenstände gezeichnet werden.
Diese besteht im wesentlichen aus einem System, das mittels
eines Servomotors das Papier in Richtung der X-Achse transportiert
und kontrolliert, sowie einem Werkzeugträger-
Läufer, der in Richtung der Y-Achse, d. h., in einer Richtung
senkrecht zur Bewegung des Papiers, geführt wird. Zur
Halterung und zum Aufrollen des Papiers ist ein System mit
einem Vakuumbehälter und eine Serie von Betätigungsmotoren
mit Lichtschranken vorgesehen. Eine Lösung für die oben
geschilderten Probleme eines Stiftschreibers ergibt sich
aus dieser Schrift nicht.
In dem Buch von F. Ohmann "Kommunikations-Endgeräte",
Springer-Verlag Berlin 1983, ist insbesondere auf den S. 256,
257, 437 und 438 ein intelligentes Terminal mit einer Mehrzahl
von Mikroprozessoren beschrieben. Dort geht es jedoch
lediglich allgemein um eine Organisationsuntergliederung
in verschiedene nebeneinander stehende Prozessoreinheiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stiftschreiber
der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten
Art zu schaffen, bei dem durch eine besondere Gestaltung
der Neben-Zentraleinheiten, welche die einzelnen Schreibstifte
steuern, in Verbindung mit einer besonderen Ausgestaltung
des Schreibstift-Mechanismus sowohl eine verbesserte
Aufzeichnungsqualität möglich wird als auch der
Gesamtaufbau klein und kostengünstig gehalten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Mit diesem erfindungsgemäß
gestalteten Stiftschreiber sind ausgezeichnete
Aufzeichnungsergebnisse erzielbar. Insbesondere ist mit
dem verbesserten Schreibstift-Mechanismus die Möglichkeit
gegeben, auch bei starken Schwankungen der Schreibgeschwindigkeit
jeweils den Andruck an die Schreibgeschwindigkeit
zweckmäßig anzupassen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Stiftschreibers gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines konkreten Beispiels
für eine Neben-Zentraleinheit (Neben-CPU) in
Fig. 1,
Fig. 3 ein Zeitsteuerdiagramm zur Verdeutlichung der
Operationen der Anordnung nach Fig. 1,
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines konkreten Beispiels
für den Aufbau eines Meßteils nach Fig. 1,
Fig. 5 ein Schaltbild eines konkreten Beispiels für
eine automatische Nullpunkteinstellschaltung,
Fig. 6 eine schematische Darstellung von Matrix-Anzeigeelementen,
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Ansteuer- oder Treiberschaltung
für eine mehrstellige Anzeigeeinheit
(Display oder Bildschirm),
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform
der Arrayanordnung von Anzeigeelementen
für die einzelnen Stellen der mehrstelligen
Anzeigeeinheit,
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer anderen
Ausführungsform der Anzeigeeinheit,
Fig. 10 ein Blockschaltbild einer Mensch-Maschinenschnittstelle
nach Fig. 1,
Fig. 11 bis 14 Ablaufdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise
der Mensch-Maschinenschnittstelle,
Fig. 15 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung
einer Vorgabebedingungs-Kopieroperation,
Fig. 16 ein Ablaufdiagramm einer Bereichssuchoperation,
Fig. 17 und 18 graphische Darstellungen, die jeweils
Beispiele für Meßwertaufzeichnungen
zeigen,
Fig. 19 eine Darstellung eines Einsatzzustands des Stiftschreibers,
Fig. 20 bis 23 schematische Darstellungen von Aufzeichnungsbereichen,
Fig. 24 ein Ablaufdiagramm zur Verdeutlichung der Operationen
bei der Einstellung des Aufzeichnungsbereichs des Stiftschreibers,
Fig. 25 eine perspektivische Darstellung des Hauptteils
einer Servosteuereinheit,
Fig. 26 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform
eines Schreibstiftmechanismus,
Fig. 27 eine Vorderansicht des Schreibstifts,
Fig. 28 eine Seitenansicht des Schreibstifts nach
Fig. 27,
Fig. 29 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 27,
Fig. 30 eine schematische Darstellung zur Erläuterung
der Arbeitsweise des Schreibstiftmechanismus,
Fig. 31 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht
eines konkreten Beispiels für einen Mehrstiftschreiber,
Fig. 32 und 33 schematische Darstellungen eines Schreibstift-
Hebe- und -Senkmechanismus beim Mehrstiftschreiber,
Fig. 34 eine Aufsicht auf einen Draht-Punktschreibkopf
mit weggelassenen Teilen,
Fig. 35 eine perspektivische Darstellung einer Farbbandkassette,
Fig. 36 eine Aufsicht zur Erläuterung der Einsatzweise
der Farbbandkassette,
Fig. 37 eine Teilschnittdarstellung der Anordnung nach
Fig. 36,
Fig. 38 eine Darstellung des Einlegens des Farbbands,
Fig. 39 ein Schaltbild einer Schaltung für das Heben
und Senken des Schreibstifts,
Fig. 40 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung
des mechanischen Aufbaus und
Fig. 41 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teildarstellung
eines Hauptteils von Fig. 40.
In Fig. 1 ist mit 1₁ bis 1 n eine Eingangsklemme für auf eine
physikalische Größe eines Meßobjekts bezogene analoge Meßsignale
bezeichnet. Die an die Eingangsklemme 1₁ . . . 1 n angelegten
analogen Meßsignale werden durch einen Verstärker 2₁ . . ., 2 n dessen
Verstärkung in Übereinstimmung mit einem Eingangsbereich
einstellbar ist, jeweils auf eine gegebene Größe standardisiert.
Anschließend werden die Analogsignale einem A/D-
Wandler 3₁ . . . 3 n eingespeist, durch den sie in Digitalsignale
umgesetzt werden. Eine erste Neben-Zentraleinheit (Neben-
CPU1) 4₁ . . . 4 n dient zum Steuern sowohl des Verstärkers 2₁ . . . 2 n als
auch des A/D-Wandlers 3₁ . . . 3 n für jeden Kanal. Die Digialsignale
werden in einem Meßdatenspeicher 5 zwischengespeichert.
Eine Anzeigeeinheit 6 dient zum digitalen Wiedergeben
der Meßdaten, ein Tastenfeld 7 dient zur Bestimmung
oder Festlegung der Einstell- oder Vorgabebedingungen
des betreffenden Aufzeichnungs-
oder Schreibkanals. Die Anzeige 6 und das Tastenfeld 7
werden durch eine zweite Neben-Zentraleinheit (Neben-CPU2)
8 gesteuert. Eine durch eine dritte Neben-Zentraleinheit
(Neben-CPU3) 11₁ . . . 11 n angesteuerte Servosteuereinheit 9₁ . . . 9 n dient
zum analogen Aufzeichnen der Größen der Meßdaten in Form
einer fortlaufenden Linie auf einem Papier-Streifen
(Kurvenblatt) durch Bewegen eines Schreibstifts 10₁ . . . 10 n entsprechend
den Größen der Meßdaten. Ein Vorgabebedingungsspeicher 12₁ . . . 12 n
dient zum Speichern der vorgegebenen
Meßdaten für jeden Schreibkanal. In einem Festwertspeicher
(ROM) 13 sind der Messung zugeordnete feste Daten sowie
Programme entsprechend einer Reihe von Meßvorgängen gespeichert.
Weiter vorgesehen sind eine Streifentransporteinheit
14 und ein Drucker 15 zum Ausdrucken von Zeichensymbolen
auf dem Streifen, die beide durch eine vierte
Neben-Zentraleinheit (Neben-CPU4) 16 gesteuert werden.
Eine Hauptzentraleinheit (MCPU) 17 ist über einen Bus 18
mit den einzelnen Bauteilen verbunden.
Fig. 2 veranschaulicht in einem Blockschaltbild den Aufbau
jeder Neben-Zentraleinheit 4₁ . . . 4 n, 8, 11₁ . . . 11 n bzw. 16, die jeweils
als integrierter Halbleiterschaltkreis der im folgenden
beschriebenen gleichen Ausbildung ausgelegt sind. Über einen
Bus 26 sind mit einer Neben-Zentraleinheitselement (Neben-CPU) 19
mehrere Funktionssteuerblöcke jeweils verschiedener
Funktion verbunden, nämlich ein Meßteil-Steuerblock 20,
ein Anzeige-Steuerblock 21, ein Tastenfeld-Steuerblock 22,
ein Servo-Steuerblock 23, ein Streifentransport-Steuerblock 24
und ein Drucker-Steuerblock 25. Wenn eine Schreibkanalzahl
n=8 beträgt, werden insgesamt 18 integrierte
Halbleiterschaltkreise der in Fig. 2 dargestellten Art
verwendet, wobei die den einzelnen Steuerobjekten oder
-gliedern entsprechenden Steuerelemente selektiv verwendet
werden. Ein Vorbedingungsschritt für die Wahl dieser
Steuerelemente besteht darin, das betreffende Schaltungselement
in Verbindung mit jedem Steuerobjekt mit einem
vorher zugewiesenen Anschlußstift des integrierten Halbleiterschaltkreises
zu verbinden. Synchrone Taktsignale
für Abtastintervalle werden parallel von der Haupt-Zentraleinheit
17 über eine Signalleitung 27 zur Neben-Zentaleinheit
4 für die Ansteuerung des Meßteils und zur
Neben-Zentraleinheit 11₁ . . . 11 n für die Ansteuerung der Servosteuereinheit
geliefert. Eine (mathematische) Recheneinheit
28 (Fig. 1) dient zur Durchführung einer Vielzahl
von Rechenoperationen. Ein Doppeleingangsspeicher
29 dient zum Abnehmen und Übertragen der
Daten über eine Austausch-Schnittstelle 30. Die Recheneinheit
28 und der Speicher 29 werden durch eine fünfte
Neben-Zentraleinheit (Neben-CPU5) 31 gesteuert. Mit 32
ist ein anschließbarer und trennbarer IC-Kartenspeicher
zum Speichern von Daten oder Vorgabebedingungen bezeichnet.
Bei der beschriebenen Anordnung steuert die Haupt-Zentraleinheit
17 alle Baueinheiten, einschließlich der Neben-
Zentraleinheiten 4₁ . . . 4 n, 8, 11₁ . . . 11 n und 16. Letztere steuern ihrerseits
unter der Steuerung durch die Haupt-Zentraleinheit
17 die Funktionsblöcke, so daß die Größen der Meßsignale
für jeden bzw. in jedem Kanal analog aufgezeichnet werden.
Fig. 3 ist ein Zeitsteuerdiagramm zur Erläuterung der
Operationen des Mehrstiftschreibers mit dem beschriebenen
Aufbau. In Fig. 3 sind bei (a) ein Synchrontakt, bei (b)
ein Operationszustand der Neben-Zentraleinheit 4₁ . . . 4 n für die
Steuerung des Meßteils, bei (c) ein Operationszustand
der Haupt-Zentraleinheit 17 und bei (d) ein Betriebszustand
der Neben-Zentraleinheit 11 für die Ansteuerung der
Servosteuereinheit angegeben. Beim letzten Übergang des
Synchrontakts gibt die Neben-Zentraleinheit 4₁ . . . 4 n die einer
A/D-Umwandlung unterworfenen Digitaldaten zur Haupt-Zentraleinheit
17 aus, um dann die Analog/Digital- bzw. A/D-
Umwandlung einzuleiten. Gleichzeitig liest die Neben-Zentraleinheit
11 die Digitaldaten aus der Haupt-Zentraleinheit
17 aus, und sie initiiert die Stiftposition-Servoverarbeitung
der Digitaldaten als Zielgröße. Beim ersten
Auftreten des Synchrontakts bewirkt andererseits
die Haupt-Zentraleinheit 17 die serielle Auslesung
der Digitaldaten aus der Neben-Zentraleinheit 4₁ . . . 4 n sowie die
Datenverarbeitung. Anschließend gibt die Haupt-Zentraleinheit
17 die verarbeiteten Daten seriell bzw. in Reihe
zur Neben-Zentraleinheit 11₁ . . . 11 n aus.
Bei der beschriebenen Anordnung können gemeinsame oder
gleichartige Neben-Zentraleinheiten unter deutlicher
Verkleinerung der Zahl ihrer Arten oder Typen im Vergleich
zum Stand der Technik eingesetzt werden, was zu
einer Kostensenkung für die Schaltungsbauteile und die
Verdrahtungsanordnung führt.
Wie das gesamte System, so arbeiten auch die Haupt-Zentraleinheit 17,
die Neben-Zentraleinheit 4₁ . . . 4 n zum Steuern
des Meßteils und die Neben-Zentraleinheit 11 zum Ansteuern
der Servosteuereinheit nach Maßgabe der synchronen
Taktsignale oder Synchrontakte. Infolgedessen wird keine
Abweichung in die synchrone Beziehung zwischen Abtastgeschwindigkeiten
eingeführt; außerdem können
dabei die Entstehung von Störsignalen in der Servosteuereinheit
und Verzeichnung oder Verzerrung in der aufgezeichneten
Wellenform aufgrund von Schwankungen oder Abweichungen
in der synchronen Beziehung zwischen den Abtastgeschwindigkeiten
vermieden werden. Bei einem herkömmlichen
Mehrstiftschreiber werden - genauer gesagt -
durch die Hauptzentraleinheit ein Abtastbefehl zum Meßteil
geliefert und die Daten der Servosteuereinheit in
Verbindung oder zusammen mit den vom Meßteil ausgegebenen
Daten eingespeist. Wenn die Servosteuereinheit dann, wenn
sie die Daten eingibt, gleichzeitig die Servozielgröße
varriert, verändert sich die synchrone Beziehung zwischen
den Abtastgeschwindigkeiten, so daß möglicherweise eine
Verzeichnung in der Aufzeichnungswellenform und Störsignale
in der Servosteuereinheit hervorgerufen werden.
Insbesondere im Betrieb mit einer hohen Abtastgeschwindigkeit
sind die entsprechenden Einflüsse dabei groß.
Fig. 4 veranschaulicht in einem Blockschaltbild den Aufbau
des in Fig. 1 dargestellten Meßteils. Ein Anschlußschalter
33 (Fig. 4) dient zum von Hand erfolgenden Umschalten
einer Anschlußposition eines dritten Anschlusses
B/G nach Maßgabe einer eingespeisten Gleichspannung sowie
der Eingangssignale von Widerstands-Temperaturdetektoren
RTD und Thermoelementen TC. Mit 34 ist ein
Überspannungsdetektor bezeichnet. Bei einer Erfassung
einer Eingangs-Überspannung wird ein Spannungsteilungsverhältnis
eines Spannungsteilers 35 von 1/1 auf 1/100
geändert, um damit den Meßteil zu schützen. Ausgangssignale
des Spannungsteilers 35 werden über ein Analogfilter
36 und einen Meß/Null-Schalter 37 zu einem Verstärker
2 übertragen. Der genannte Schalter 37 ist als
automatischer Nullpunkteinstellschaltkreis zur Messung
der Abweichung durch automatische Änderung oder Umschaltung
des Eingangs des Verstärkers der nächsten Stufe auf
einen Eingangsignalzustand und auf einen Null-Eingangszustand
mittels eines FET-Schalters ausgelegt. Ein spezielles
Beispiel für diese automatische Nullpunkteinstellschaltung
ist in Fig. 5 dargestellt.
In Fig. 5 sind mit T 1 und T 2 Eingangsklemmen bezeichnet,
die mit einer Signalspannung Vin und einem Sammelpotentialpunkt
(Masse) verbunden sind. Ein Widerstand R 1 ist
an der einen Seite mit der Eingangsklemme T 1 und an der
anderen Seite mit der einen Seite eines Widerstands R 2
verbunden. Außerdem ist der Widerstand R 1 über einen
Kondensator C 1 an den Sammelpotentialpunkt angeschlossen.
Die andere Seite des Widerstands R 2 ist mit einer Drainelektrode
eines FET-Schalters Q 1 und weiterhin über einen
Kondensator C 2 mit dem Sammelpotentialpunkt verbunden.
Die Widerstände R 1 und R 2 sowie die Kondensatoren C 1 und
C 2 bilden gemeinsam ein Tiefpaßfilter LPF. Die Sourceelektrode
des FET-Schalters Q 1 ist an eine nicht invertierende
Eingangsklemme eines arithmetischen oder Rechen-
Verstärkers OP 1 und auch an die eine Seite eines Widerstands
R 5 angeschlossen. Die andere Seite des Widerstands
R 5 ist mit einer Drainelektrode eines zweiten FET-Schalters
Q 2 verbunden, dessen Sourceelektrode mit dem Sammelpotentialpunkt
verbunden ist. Die eine Seite eine Widerstands
R 6 ist an eine Ausgangsklemme T 3 sowie eine Ausgangsklemme
des Rechen-Verstärkers (Operationsverstärkers)
OP 1 angeschlossen, während seine andere Seite mit einer
invertierenden Eingangsklemme des Rechen-Verstärkers OP 1
und einer nicht-invertierenden Eingangsklemme eines
Rechen-Verstärkers OP 2 verbunden ist. Die andere Seite des
Widerstands R 6 ist weiterhin über einen Widerstand R 7 mit
dem Sammelpotentialpunkt verbunden. Eine Ausgangsklemme
T 4 ist ebenfalls mit dem Sammelpotentialpunkt verbunden.
Die invertierende Eingangsklemme des Rechen-Verstärkers
OP 2 ist an dessen Ausgangsklemme angeschlossen. Die Ausgangsklemme
des Rechen-Verstärkers OP 2 ist über den Widerstand
R 3 mit eine Gate-Elektrode des FET-Schalters Q 1
und außerdem über den Widerstand R 4 mit einer Gateelektrode
des FET-Schalters Q 2 verbunden. Der Kollektor eines
Transistors TR 1 ist an die Gateelektrode des FET-Schalters
Q 1 angeschlossen, während der Kollektor eines Transistors
TR 2 mit der Gate-Elektrode des FET-Schalters Q 2 verbunden
ist. Den Emittern der Transistoren TR 1 und TR 2 werden
negative Spannungen -V aufgeprägt; gleichzeitig werden
EIN/AUS-Signale V 1 und V 2, die zueinander gegenphasig
sind, an die Basiselektroden dieser Transistoren angelegt.
Die Symbole Q 3 und Q 4 stehen für Feldeffekttransistoren
(FETs) mit jeweils derselben Charakteristik wie beim FET-
Schalter Q 1, wobei die Drains dieser FETs und auch die
Sourceelektroden derselben jeweils zusammengeschaltet
sind. Die Gateelektrode des FETs Q 3 ist mitder Drainelektrode
des FET-Schalters Q 1 verbunden, während die
Gateelektrode des FET-Schalters Q 4 an die Gateelektrode
des FET-Schalters Q 2 angeschlossen ist. Diese FETs Q 3 und
Q 4 bilden gemeinsam einen FET-Schaltkreis FETC.
Bei der automatischen Nullpunkteinstellschaltung mit dem
beschriebenen Aufbau werden Störsignale der an der Eingangsklemme
T 1 eingespeisten Signalspannungen Vin durch
das Tiefpaßfilter LPF beseitigt bzw. ausgesiebt. Anschließend
erfolgt das Ein/Ausschalten der Signalspannungen
Vin mittels der FET-Schalter Q 1 und Q 2, die nach
Maßgabe der Transistoren TR 1 und TR 2 gegenphasig zueinander
angesteuert werden, und die Signalspannungen werden
durch den Rechen-Verstärker (Operationsverstärker) OP 1
verstärkt. Wenn der FET-Schalter Q 1 geschlossen oder durchgeschaltet
ist, ist der FET-Schalter Q 2 offen bzw. gesperrt.
Die Ausgangssignale des Tiefpaßfilters LPF werden
durch den Rechner-Verstärker OP 1 verstärkt, während
Signale entsprechend den Eingangssignalen (oder -spannungen)
Vin zu den Ausgangsklemmen T 3 und T 4 ausgegeben
werden. Wenn der FET-Schalter Q 1 sperrt, ist der FET-
Schalter Q 2 durchgeschaltet. Die nicht-invertierende Eingangsklemme
des Rechen-Verstärkers OP 1 nimmt einen Spannungs-
Pegel von 0 V an, wobei Spannungen entsprechend
den Abweichspannungen des Rechen-Verstärkers
OP 1 zu den Ausgangsklemmen T 3 und T 4 ausgegeben
werden. Die an den Ausgangsklemmen T 3 und T 4 erscheinenden
Signale werden in Digitalsignale umgewandelt, wobei
eine Differenz zwischen ihnen abgeleitet wird. Infolgedessen
können die durch die Abweichung des Rechen-Verstärkers
OP 1 eingeführten Einflüsse beseitigt werden. Im
FET-Schaltkreis FETC sind elektrostatische Kapazitäten
zwischen den Gateelektroden der beiden FETs Q 3 und Q 4 so
ausgelegt, daß zwei in Reihe geschaltete elektrostatische
Gate/Source-Kapazitäten parallel zu zwei in Reihe geschalteten
elektrostatischen Gate/Drain-Kapazitäten geschaltet
sind. Da hierbei, wie erwähnt, die FETs Q 3 und
Q 4 mit jeweils denselben Eigenschaften wie der FET-Schalter
Q 1 verwendet werden, entsprechen die Kapazitätscharatkeristika
oder -kennlinien, einschließlich einer
Temperaturkennlinie, im wesentlichen denjenigen des FET-
Schalters Q 1. Die Gateelektrode des FETs Q 4 ist gegenphasig
zum Gate-Eingang des FET-Schalters Q 1, d. h. die
Gateelektrode des FETs Q 4 wird phasengleich in bezug zum
Gate-Eingang des FET-Schalters Q 2 angesteuert. Infolgedessen
kann ein Spitzenstrom, dessen Polarität
derjenigen eines anderen, von der Gatelektrode
des FET-Schalters Q 1 kommenden Spitzenstroms entgegengesetzt
ist, in den Kondensator C 2 fließen. Diese Abweichung
oder Differenz der Spitzenströme verhindert, daß die Abweichungsspannung
im Kondensator C 2 erzeugt wird, und
eine Drift der Abweichung aufgrund von Temperaturänderungen
kann durch Anpassung in der Temperaturkennlinie
einer Kompensationskapazität ebenfalls verhinder werden.
Rückkopplungsspannungen vom Rechen-Verstärker OP 2
dienen dazu, den Gateelektroden der FET-Schalter Q 1 und
Q 2 Durchschaltzeit-Vorspannungen aufzuprägen.
Gemäß Fig. 4 ist ein Temperaturmeßfühler oder -sensor 38
zum Kompensieren eines Bezugskontaktpunkts vorgesehen,
wobei das Ausgangssignal dieses Sensors dem Verstärker 2
eingespeist wird. Mit 39 ist eine automatische Löschstufe
zur Begrenzung einer Größe der Abweichung
des Verstärkers 2 auf eine kleinere Größe dargestellt;
Spannungen entgegengesetzter Polarität werden z. B. über
einen 8-Bit-D/A-Wandler dem Verstärker 2 eingespeist.
Ein Null/Voll/Meß-Schalter 40 dient zur Durchführung
einer Null/Vollbereichs-Messung und einer automatischen
Kompensation für die Aufrechterhaltung der hohen Arbeitsgenauigkeit
eines A/D-Wandlers der nächsten Stufe. Ein
nicht flüchtiger Randomspeicher, z. B. ein EEPROM, dient
zum Speichern von Fehlerdaten des Spannungsteilers 35 sowie
von Verstärkungsfehlerdaten des Verstärkers 2. Die
aus einem Einchip-Mikroprozessor bestehende Neben-Zentraleinheit
4 steuert die einzelnen Bauteile des Meßteils.
Außerdem bewirkt die Neben-Zentraleinheit 4 eine Vielfalt
von kompensierenden arithmetischen Operationen, eine
Linearisierung und eine digitale Filterfunktion bei z. B.
135 Hz sowie die Übertragung der Meßdaten über einen
Photokoppler 42 zur Haupt-Zentraleinheit 17.
Als Anzeigeelement 6 gemäß Fig. 1 wird eine mehrstellige
Anzeigeeinheit verwendet, bei welcher zahlreiche Anzeigeelemente
in einer Matrix angeordnet sind. Fig. 6 veranschaulicht
ein konkretes Beispiel für solche Matrix-Anzeigeelemente.
Die mehrstellige Anzeigeeinheit besteht aus
35 Einheiten, d. h. 5 × 7, von aus Anoden A 0-A 34 gebildeten
Anzeigeelementen und einem letzteren gemeinsam zugeordneten
Steuer-Gitter G. In der Praxis wird eine mehrstellige,
z. B. 20stellige Anzeigeeinheit wie folgt ausgebildet:
20 Matrix-Anzeigeelemente werden in einer Matrix
angeordnet; das den Matrix-Anzeigeelementen gemeinsam
zugeordnete Gitter wird zur Außenseite herausgeführt,
um getrennt angesteuert zu werden; und die Anoden A 0-A 34
in gleichen Positionen werden parallel miteinander verbunden.
Die Anzeigeelemente werden entsprechend den Ansteuerkombinationen
von Gitter und Anoden selektiv zum
Aufleuchten gebracht oder gelöscht.
Fig. 7 veranschaulicht in einem Blockschaltbild ein Beispiel
für eine Schaltung zum Ansteuern der mehrstelligen
Anzeigeeinheit. Gemäß Fig. 7 werden Reihendaten von der
Neben-Zentraleinheit 8 einem Anodenschieberegister 43 und
einem Gitterschieberegister 44 eingespeist. Die Schieberegister
43 und 44 dienen zum Umwandeln der von der Neben-
Zentraleinheit 8 übertragenen Reihendaten in parallele
Daten. Die durch das Anodenschieberegister 43 umgewandelten
parallelen Daten werden über eine Verriegelungsschaltung
45 und einen Anodentreiber 46 an die Anoden einer
Leuchtschirmröhe (VFD) 47 angelegt. Andererseits werden
die durch das Gitterschieberegister 44 umgewandelten
parallelen Daten über einen Gittertreiber 48 an das
Steuer-Gitter der Lichtschirmröhre 47 angelegt.
Infolgedessen werden die Anzeigeelemente der jeweiligen
Stellen der Leuchtschirmröhre 47 entsprechend den Ansteuerkombinationen
von Gitter und Anoden selektiv zum
Aufleuchten gebracht oder gelöscht.
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform eines Arrays oder einer
Anordnung der Anzeigeelemente für die einzelnen Stellen
der mehrstelligen Anzeigeeinheit. Gemäß Fig. 8 sind die
Matrix-Anzeigeelemente D so angeordnet, daß ein Abstand
d zwischen benachbarten Anzeigeelementen einem Array-Teilungsabstand
p der Anzeigematrix gleich ist.
Bei der durch die mehrstellige Anzeigeeinheit mit der beschriebenen
Anordnung gebildeten graphischen Balkenanzeige
bleibt von fünf Anzeigezeilen l 1-l 5 (vgl. Fig. 8)
die mittlere Zeile l 3 im Leuchtzustand, während zwei
Sätze von Zeilen l 1, l 2; l 4 und l 5, zwischen welche die
Zeile 13 eingefügt ist, selektiv zum Aufleuchten angesteuert
werden.
Infolge dieser Anordnung sind die Matrix-Anzeigeelemente
D praktisch in Hälften unterteilt, so daß die Auflösungsleistung
in der graphischen Balkenanzeige auf das Doppelte
derjenigen bei der herkömmlichen Matrix-Anzeigeelementansteuerung
verbessert werden kann.
Eine andere Ausführungsform der Anzeigeeinheit ist in
Fig. 9 dargestellt, bei welcher ähnliche Matrix-Anzeigeelemente
D so angeordnet sind, daß der Abstand d zwischen
benachbarten Matrix-Anzeigeelementen gleich dem Array-
Teilungsabstand jeder einzelnen Anzeigematrix ist. Bei
dieser graphischen Balkenanzeige bleiben geradzahlige
Zeilen l 2 und l 4 von fünf Anzeigezeilen l 1-l 5 für jede
Stelle eindeutig gelöscht, während die ungeradzahligen
Zeilen l 1, l 3 und l 5 selektiv zum Aufleuchten gebracht
werden.
Die Matrix-Anzeigeelemente D sind somit praktisch in drei
Teile unterteilt, so daß die Auflösung der graphischen
Balkenanzeige im Vergleich zum oben genannten herkömmlichen
Fall auf das Dreifache verbessert werden kann.
Bei der beschriebenen Anordnung erfolgt die digitale mehrstellige
Anzeige mittels der mehrstelligen Anzeigeeinheit,
bei welcher die zahlreichen Anzeigeelemente in einer Matrix
angeordnet sind; auf diese Weise können auch die
Größen der Meßdaten mit ziemlich hoher Auflösung in Form
eine Balkengraphik wiedergegeben werden.
Während für die beschriebene Ausführungsform beispielhaft
eine Leuchtschirmröhre als Matrix-
Anzeigeelemente genannt ist, können auch Flüssigkristall-,
Leuchtdioden- oder Elektrolumineszenz-Anzeigeeinheiten
verwendet werden.
Bei Durchführung des dynamischen Ansteuervorgangs unter
Verwendung von lichtemittierenden Anzeigeelementen als
mehrstellige Anzeigeeinheit ist es auch praktisch möglich,
die jeweiligen Elektroden der lichtemittierenden
Anzeigeelemente in eine Anzahl von Gruppen zu unterteilen
und die einzelnen Elektroden-Anzeigedaten parallel anzulegen,
mit dem Ergebnis, daß eine Abnahme der Leuchtkraft
vermieden werden kann, ohne die Ansteuerspannung zu erhöhen,
auch wenn ein Inkrement in der Zahl der Anzeigestellen
vorliegt.
Fig. 10 veranschaulicht ein Beispiel für den Hauptteil
einer Mensch-Maschinenschnittstelle aus der Anzeigeeinheit 6
und dem Tastenfeld 7, die durch die Neben-Zentraleinheit
8 gesteuert werden. Gemäß Fig. 10 ist das Tastenfeld 7
mit einer Anzahl von Tasten 49-52 zum Wählen der
jeweiligen Einzelheiten der folgenden Vorgabebedingungen
als Menüs versehen: Streifengeschwindigkeit, Eingabebereich,
Aufzeichnungsbereich und Meßbereich; das Tastenfeld
enthält ferner Zeigertasten 53 und 54 für horizontalen/
vertikalen Bilddurchlauf eines Wiedergabebilds auf
der Anzeigeeinheit 6, eine Eingabetaste 55 für das Eingeben
von Soll- oder Vorgabedaten, eine weitere Taste für
die Änderung oder Umschaltung jeder Funktion von Funktionstasten,
die gleichzeitig mit dem Anzeigebild auf der Anzeigeeinheit
6 wiedergegeben wird, mehrere Funktionstasten
57-60, die als "weiche" Tasten in Verbindung mit dem
Anzeigeinhalt auf der Anzeigeeinheit 6 dienen, sowie
einen Drehstellungsgeber 61 zum Ändern der Soll- oder
Vorgabegrößen in den Einzelheiten der gewählten Vorgabebedingungen
mittels einer Drehbetätigung. An der Oberseite
des Drehstellungsgebers 61 ist eine Überwachungs-
oder Monitorlampe 63 für die Anzeige des Betätigungszustands
eines Drehknopfes 62 für die von außen her erfolgende
Drehverstellung des Drehstellungsgebers 61 vorgesehen.
Im Festwertspeicher 13 sind mehrere als Tabelle
oder Tafel definierte Programme abgespeichert, die jeweils
Vorgabebedingungseinzelheiten, wie Streifengeschwindigkeit,
Eingabebereich, Aufzeichnungsbereich und
Meßbereich, entsprechen, welche sämtlich als Menüs mittels
des Tastenfelds 7 wählbar sind.
Im folgenden ist die Wirkungsweise der beschriebenen
Mensch-Maschinenschnittstelle anhand von Ablaufdiagrammen
erläutert.
Fig. 11 veranschaulicht in einem Ablaufdiagramm die Operationen
zum Einstellen der Papier-Steifengeschwindigkeit.
Zunächst wird die Streifengeschwindigkeits-Taste 49 des
Tastenfelds 7 gedrückt, woraufhin ein im Festwertspeicher
13 abgespeichertes Streifengeschwindigkeitsprogramm ausgeführt
wird. Sodann gelangt die Streifengeschwindigkeit
in einen einstellbaren Menümodus, wobei auf der Anzeigeeinheit 6
ein Bild zur Streifengeschwindigkeitseinstellung
wiedergegeben wird. Anschließend werden die Monitorlampe
63 des Drehstellungsgebers 61 zum Aufleuchten gebracht
und dessen Ausgangssignale in einen wirksamen Zustand
versetzt. Insbesondere werden dabei durch Drehen des Drehknopfes
62 des Drehstellungsgebers 61 mehrere vorgegebene
Papier-Streifengeschwindigkeiten sequentiell und
stufenweise oder schrittweise im Einstellbild auf der Anzeigeeinheit
6 wiedergegeben. Die Drehung des Drehknopfes
wird beendet, wenn die gewünschte Streifengeschwindigkeit
angezeigt wird. Damit ist die gewünschte oder Soll-Streifengeschwindigkeit
gewählt. In diesem Menümodus werden
die "weichen" Tasten für die selektive Einstellung von
mm/h (Stunde) oder mm/min (Minute) in den den Funktionstasten
57-60 entsprechenden Bereichen der Anzeigeeinheit
6 angezeigt, worauf jede beliebige dieser Einzelheiten
eingestellt werden kann. Wie vorher erwähnt, werden
die Geschwindigkeitsdaten im entsprechend zugewiesenen
Vorgabebedingungs-Speicher abgespeichert, indem die
Eingabetaste 55 dann gedrückt wrid, wenn die gewünschte
Geschwindigkeit angezeigt wird. Damit wird die Streifengeschwindigkeit
variiert. Wenn die Streifengeschwindigkeit
erneut geändert werden soll, genügt es, den Drehstellungsgeber 61
zu verdrehen. Nach Abschluß der Geschwindigkeitseinstellung
wird die Eingabetaste 55 zweimal andauernd
gedrückt. Beim zweiten Drücken der Eingabetaste 55 erfolgt
ein Austritt aus dem Menümodus. Bei dieser Ausführungsform
werden die Geschwindigkeitsdaten durch Drücken der
Eingabetaste 55 aktualisiert. Je nach Anwendungsfall kann
jedoch die Geschwindigkeit auch durch Drehen des Drehstellungsgebers
61 sequentiell geändert werden. Außerdem
ist es auch möglich, beliebige andere Geschwindigkeiten
als die vorgegebene Geschwindigkeit nach Bedarf einzustellen.
Fig. 12 veranschaulicht in einem Ablaufdiagramm die Einstellung
des Eingabebereichs. Zunächst wird
eine Eingabebereichstaste 50 am Tastenfeld 7 gedrückt,
voraufhin ein im Festwertspeicher 13 abgespeichertes Eingabebereichsprogramm
ausgeführt wird. Der Eingabebereich
tritt in einen setzbaren oder einstellbaren Menümodus
ein. Sodann wird auf der Anzeigeeinheit 20 ein Eingabebereichseinstellbild
wiedergegeben. Das erste wiedergegebene
Einstellbild ist ein Kanalwählbild. Mittels der
entsprechenden Funktionstaste wird ein gewünschter Kanal
gewählt. Dabei wird ein Moduswählbild als Einstellbild
wiedergegeben, wobei ein gewünschter Modus bzw. eine gewünschte
Betriebsart entsprechend (mit) der Funktionstaste
gewählt wird. Nach diesem Wählen leuchtet die Monitorlampe
63 des Drehstellungsgebers 61 auf, und die Ausgangssignale
des Drehstellungsgebers 61 werden in einen
effektiven Zustand gebracht. Dabei werden insbesondere
durch Drehen des Drehknopfes des Drehstellungsgebers 61
mehrere vorgegebene Eingabebereiche sequentiell und
schrittweise im Einstellbild auf der Anzeigeeinheit 6
wiedergegeben. Ein gewünschter Eingabebereich kann gewählt
werden, indem die Drehung beim Erscheinen des gewünschten
Eingabebereichs beendet wird. Es ist zu beachten,
daß in diesem Menümodus die Eingabebereichsdaten bei der
Drehung des Drehstellungsgebers 61 in dem einzeln für
jeden Meßkanal zugewiesenen Vorgabebedingungsspeicher
abgespeichert werden, während der Eingabebereich bei der
Drehung des Drehstellungsgebers 61 geändert wird. Dies bedeutet,
daß sich eine Schreibstiftstellung mit der Drehung
des Drehstellungsgebers 61 ändert. Die Einstellung des
Eingabebereichs bezüglich eines gegebenen, auf diese Weise
gewählten Kanals wird durch Betätigen der Eingabetaste 55,
wenn der gewünschte Eingabebereich gewählt ist, beendet.
Wenn der Eingabebereich wieder geändert werden soll, kann
der Drehstellungsgeber 61 gedreht werden. Für die Einstellung
der Eingabebereiche für andere Kanäle können
die auf den Kanalwahlschritt folgenden Operationen mit
einer der Zahl der erforderlichen Kanäle entsprechenden
Häufigkeitszahl wiederholt werden. Wenn die Eingabebereichs-
Einstelloperationen abgeschlossen werden sollen,
wird die Eingabetaste 55 zweimal andauernd gedrückt. Beim
zweiten Betätigen der Eingabetaste tritt der Eingabebereich
aus dem Menümodus aus.
Fig. 13 veranschaulicht in einem Ablaufdiagramm die Operationen
zur Einstellung des Schreib- oder Aufzeichnungsbereichs.
Dabei wird zunächst eine Aufzeichnungsbereichstaste
51 am Tastenfeld 7 gedrückt, mit dem Ergebnis, daß
ein im Festwertspeicher 13 abgespeichertes Aufzeichnungsbereichsprogramm
ausgeführt wird. Der Aufzeichnungsbereich
tritt in einen setzbaren oder einstellbaren Menümodus
ein. Auf der Anzeigeeinheit 6 erscheint ein Aufzeichnungsbereich-
Einstellbild, wobei das erste wiedergegebene
Einstellbild ein Kanalwahlbild ist. Mittels der
entsprechenden Funktionstaste wird ein gewünschter Kanal
gewählt. Dabei erscheint als Einstellbild ein Einstellobjekt-
Wählbild. Ein linkes Ende (L) oder ein rechtes
Ende (R) wird entsprechend der bzw. mit der Funktionstaste
gewählt. Nachdem linkes oder rechtes Ende gewählt
worden ist, leuchtet die Monitorlampe 63 des Drehstellungsgebers
61 auf, wobei dessen Ausgangssignale in einen
effektiven Zustand gelangen bzw. wirksam werden. Dabei
werden Anzeigegrößen für ein gewähltes Ende von Endpositionsdaten,
die im Einstellbild auf der Anzeigeeinheit
6 wiedergegeben werden, bei Drehung des Drehknopfes 62
des Drehstellungsgebers 61 fortlaufend bzw. sequentiell
innerhalb eines Bereiches von 1-100% angezeigt. Die gewünschten
Endstellungsdaten können durch Beendigung der
Drehung, wenn die gewünschten Stellungs- oder Positionsdaten
erscheinen, eingestellt werden. In diesem Menümodus
werden die Endstellungsdaten in dem jeweils jedem Kanal
zugewiesenen Vorgabebedingungsspeicher entsprechend der
Drehung des Drehstellungsgebers 61 abgespeichert. Die
Schreibstiftstellung ändert sich dabei ebenfalls mit der
Drehung des Drehstellungsgebers 61. Nach der Einstellung
der Positionsdaten für das eine Ende werden diejenigen
für das andere Ende bei Bedarf auf gleiche Weise gesetzt.
Nachdem die erforderlichen Endstellungsdaten auf diese
Weise gesetzt oder vorgegeben worden sind, wird die Einstellung
des Aufzeichnungsbereichs für einen gegebenen,
gewählten Kanal durch Betätigung der Eingabetaste 55 abgeschlossen.
Beispielsweise sind für die linke Seite 50%
und für die rechte Seite 100% gesetzt. Infolgedessen erfolgt
das Aufzeichnen mittels des Schreibstifts innerhalb
eines Bereichs von 50-100%. Die linke Endposition
des Schreibstifts wird auf 0% des Streifens gesetzt, während
die rechte Endposition auf 100% gesetzt wird, wodurch
eine Verbreiterung und Verschmälerung des Streifens
praktisch kompensiert wird. Für die Einstellung der Aufzeichnungsbereiche
für andere Kanäle werden die auf den
Kanalwählschritt folgenden Operationen mit einer der
Zahl der erforderlichen Kanäle entsprechenden Häufigkeitszahl
wiederholt. Zum Abschließen des Setzens oder Einstellens
des Aufzeichnungsbereichs wird die Eingabetaste
zweimal andauernd gedrückt. Bei der zweiten Betätigung
der Eingabetaste 55 tritt der Aufzeichnungsbereich aus
diesem Menümodus aus.
Fig. 14 ist ein Ablaufdiagramm für die Operationen der
Meßbereichseinstellung. Zunächst wird eine Meßbereichstaste 52
am Tastenfeld 7 gedrückt, woraufhin ein im Festwertspeicher
13 abgespeichertes Meßbereichsprogramm ausgeführt
wird. Der Meßbereich gelangt in einen einstellbaren
Menümodus, wobei ein Meßbereichseinstellbild auf
der Anzeigeeinheit 6 erscheint. Das erste wiedergegebene
Einstellbild ist ein Kanalwählbild. Mittels der (entsprechenden)
Funktionstaste wird dann ein gewünschter
Kanal gewählt. Daraufhin wird ein Einstellobjekt-Wählbild
als Einstellbild wiedergegeben. Hierauf werden linkes
Ende (L), rechtes Ende (R), beide Enden L und R) oder
optimale Meßbereichssuche mittels der Funktionstaste gewählt.
Beim Wählen der optimalen Meßbereichsversuche
wird der optimale Meßbereich für das vorliegende
Eingangssignal automatisch selektiv gesetzt und
dann angezeigt. Wenn dagegen einer der von der optimalen
Meßbereichssuche verschiedenen Faktoren gewählt wird,
leuchtet die Monitorlampe 63 des Drehstellungsgebers 61
auf, wobei dessen Ausgangssignale wirksam werden. Genauer
gesagt: die Anzeigegröße für das eine gewählte
Ende oder die Anzeigegrößen für beide Enden der im Einstellbild
auf der Anzeigeeinheit 6 wiedergegebenen End-
Meßbereichsdaten werden durch Drehen des Drehknopfes 62
des Drehstellungsgebers 61 sequentiell geändert. Wenn die
gewünschten Meßbereichsdaten erscheinen, wird das Drehen
beendet, so daß damit die gewünschten End-Meßbereichsdaten
gesetzt sind. In diesem Menümodus werden ebenfalls
die End-Meßbereichsdaten mit der Drehung des Drehstellungsgebers
61 in jedem einzelnen, jedem Kanal zugewiesenen
Vorgabebedingungsspeicher abgespeichert, wobei sich entsprechend
der Drehung des Drehstellungsgebers 61 auch die
Stellung des Schreibstifts ändert. Nach dem Einstellen
oder Setzen bestimmter Daten können erforderlichenfalls
auch andere Meßbereichsdaten auf ähnliche Weise gesetzt
werden. Wenn ein Vorgabe-Grenzwert des Meßbereichs erreicht
wird, leuchtet dessen Anzeigegröße auf, um die
Aufmerksamkeit der Bedienungsperson auf sich zu ziehen.
Nach dem Setzen oder Vorgeben der erforderlichen Meßbereichsdaten
auf diese Weise wird die Eingabetaste 55 gedrückt,
wodurch die Einstellung des Meßbereichs für einen
gegebenen, gewählten Kanal abgeschlossen wird. Für die
Einstellung der Meßbereiche bei anderen Kanälen werden
die auf den Kanalwählschritt folgenden Operationen mit
einer der Zahl der erforderlichen Kanäle entsprechenden
Häufigkeitszahl wiederholt. Wenn die Meßbereichseinstelloperationen
abgeschlossen werden sollen, wird die Eingabetaste
55 zweimal fortlaufend bzw. länger gedrückt. Bei
der zweiten Betätigung der Eingabetaste 55 tritt der Meßbereich
aus diesem Menümodus aus.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, ist es
somit möglich, schnell und genau die jeweiligen Vorgabebedingungen
entsprechend den Anzeigeinhalten
auf der Anzeigeeinheit 6 einzustellen, indem der
Drehstellungsgeber 61 praktisch auf diesselbe Weise wie
ein Umschalter oder ein Regelwiderstand beim herkömmlichen
Analogverarbeitungs-Schreiber gedreht wird.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgt das
Setzen der Vorgabebedingungen mittels des Drehstellungsgebers.
Erforderlichenfalls kann letzterer jedoch auch
in Verbindung mit einer Dezimaltasteneinheit angewandt
werden.
Es ist auch möglich, die Vorgabebedingungen für einen
beliebigen Schreib- oder Aufzeichnungskanal als diejenigen
für andere Aufzeichnungskanäle zu kopieren. In diesem Fall
ist gemäß Fig. 1 ein Vorgabebedingungs-Pufferspeicher an
einem Bus 18 vorgesehen, wobei Vorgabebedingungs-Kopierprogramme
in einer Programmtafel des Festwertspeichers 13
abgespeichert sind. Fig. 15 veranschaulicht die Vorgabebedingungs-
Kopieroperationen bei einer solchen Anordnung.
In Fig. 15 ist beispielhaft der Prozeß zum Kopieren der
Bereichsdaten des zweiten Kanals in den bzw. für den
vierten Kanal dargestellt. Dabei wird zunächst eine Eingabebereichstaste
50 betätigt, um die Einstellung in
einen Bereichsmenümodus zu bewirken. Die Funktionstastenanzeige
im Bild auf der Anzeigeeinheit 6 wird auf die
Wahl des Kanals abgestimmt, in welchem der Bereich gesetzt
werden soll. Die Bedienungsperson drückt eine Funktionstaste
(F4) 60, weil der Kanal, in welchem der Bereich gesetzt
werden soll, der Kanal 4 ist. Bei Betätigung der
Funktionstaste 60 (F4) gelangt die Funktionstastenanzeige
im Bild auf der Anzeigeeinheit 6 in einen funktionellen
Wählzustand im Bereichsmenü. Im ersten Bild der Funktionstastenanzeige
erscheint jedoch nicht das Wort "KOPIEREN".
Die Bedienungsperson betätigt daraufhin die nächste Taste
56, um die Funktionstastenanzeige umzuschalten. Bei Betätigung
der nächsten Taste 56 ändert sich die Funktionstastenanzeige
auf der Anzeigeeinheit 6 auf das zweite,
das Wort "KOPIEREN" enthaltende Bild. In diesem speziellen
Zustand (des Anzeigebilds) wird eine Funktionstaste (F3)
59 entsprechend "KOPIEREN" gedrückt, woraufhin das im
Festwertspeicher 13 abgespeicherte Kopierprogramm ausgeführt
wird. Die Funktionstastenanzeige im Bild auf der
Anzeigeeinheit 6 geht auf die Wahl des Kanals über, in
welchem die zu kopierenden Bereichsdaten gesetzt sind.
Die Bedienungsperson drückt daraufhin eine Funktionstaste
58 (F2), weil der ursprüngliche Kanal der zweite Kanal
ist. In Abhängigkeit davon werden die im Vorgabebedingungsspeicher
für den zweiten Kanal abgespeicherten Vorgabebedingungsdaten
kopiert und im entsprechenden Speicher des
vierten Kanals über den Vorgabebedingungspufferspeicher
abgespeichert. Wenn die Messung unter diesen Bedingungen,
daß die Daten auf diese Weise kopiert und gespeichert sind,
ausgeführt werden, wird die Eingabetaste 55 gedrückt.
Auf die beschriebene Weise ist es möglich, eine Vielfalt
von Vorgabebedingungen, die komplizierte Einstellprozesse
erfordern, mittels einfacher Tastenbetätigungen zu kopieren
und zu setzen. Auf diese Weise können Einstellfehler
vermieden werden.
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel bezieht
sich auf einen Fall, in welchem die Einstell- oder Vorgabebedingungen
durch Wahl des Bereichs als Menümodus
kopiert werden. Es ist jedoch auch möglich, den
Aufzeichnungsbereich oder den Meßbereich zu wählen und
die betreffenden Vorgabebedingungen ebenfalls zu kopieren.
Wahlweise werden die Vorgabebedingungs-Einstelldaten im
voraus in einem IC-Kartenspeicher 32 abgespeichert, so
daß die Vorgabebedingungen erforderlichenfalls automatisch
gesetzt oder eingestellt werden können.
Darüber hinaus kann die Bereichssuchfunktion erforderlichenfalls
durch Zuweisung einer Bereichssuch-Ausführtaste zu
einer der "weichen" Tasten durchgeführt werden, welche
durch die Bedienungsperson zum Zwecke der selektiven Ansteuerung
eines Bereichssuchmechanismus betätigt wird.
Bei Anlegung des Stromquellenstroms erfolgt nämlich die
Messungsaufzeichnung in einem durch die Haupt-Zentraleinheit
17 vorgegebenen anfänglichen Eingabebereich. Unter
Beobachtung der Aufzeichnungsergebnisse entscheidet die
Bedienungsperson, daß der anfängliche Eingabebereich für
eine Größe der Meßdaten unangemessen ist. Die Bedienungsperson
betätigt daraufhin unmittelbar die der "weichen"
Taste zugeordneten Bereichssuch-Ausführtaste, woraufhin
die Haupt-Zentraleinheit 17 ein Reihe von Bereichssuchoperationen
entsprechend dem Ablaufdiagramm von Fig. 16
ausführt.
Gemäß Fig. 16 setzt die Hauptprozessoreinheit 17 zunächst
den höchsten Empfindlichkeitsbereich für den A/D-Wandler
3, und sie bewirkt die Messungsaufzeichnung (Schritt 1).
Wenn in diesem Zustand eine Bereichsüberschreitung vorliegt,
werden die Empfindlichkeit auf einen noch eine
Stufe höheren Bereich rückgesetzt und die Messung wieder
aufgenommen. Die Empfindlichkeit wird schrittweise bis
zu einem solchen Bereich, in welchem keine Bereichsüberschreitung
für die Meßdaten auftritt, herabgesetzt, worauf
die Messungsaufzeichnung ausgeführt wird (Schritt 2). Wenn
im niedrigsten Empfindlichkeitsbereich eine Bereichsüberschreitung
auftritt, ist der niedrigste Empfindlichkeitsbereich
als der optimale Eingabebereich anzusehen. In
einem Eingabebereich, in welchem ebenfalls keine Bereichsüberschreitung
auftritt, wird andererseits die Durchführung
der Bereichssuche fortgesetzt, während bzw. indem die Bereichssuch-
Ausführtaste betätigt wird. Wenn eine Bereichsüberschreitung
festgestellt wird, erfolgt das Umschalten
auf den nächst niedrigeren Empfindlichkeitsbereich. Wenn
die Bedienungsperson anhand der Aufzeichnungsergebnisse
feststellt, daß der Eingabebereich während der bzw. für
die Messungsaufzeichnung angemessen ist, wird die Betätigung
der Ausführtaste beendet, so daß dann der optimale
Eingabebereich erreicht ist. Hierauf sind die Bereichssuchoperationen
abgeschlossen (Schritt 3).
Fig. 17 veranschaulicht ein Beispiel für eine Messungsaufzeichnung
bei Durchführung derselben durch Betätigung
der Bereichssuch-Ausführtaste, bis eine Spitze oder ein
Peak einer Sinuswellenform, deren Größe unbekannt ist,
anhand der Aufzeichnungsergebnisse erfaßt oder festgestellt
wird. In Fig. 17 entsprechen die Ziffern 1-3
den jeweiligen Schritten (1) bis (3) im Ablaufdiagramm
gemäß Fig. 16.
In den Fig. 16 und 17 ist beispielhaft ein Prozeß oder
Vorgang veranschaulicht, bei dem die Bereichsoperationen
während einer gegebenen Zeitspanne andauern, indem
die Bereichssuch-Ausführtaste für eine vorbestimmte
Zeitspanne ständig betätigt wird. Falls die Bereichssuchoperationen
nicht fortgesetzt zu werden brauchen, können
sie einfach durch einmalige Betätigung der Bereichssuch-
Ausführtaste eingeleitet werden.
Die Fig. 18(a) und 18(b) veranschaulichen jeweils ein
Beispiel für eine Messungsaufzeichnung in dem Fall, in
dem sich eine Fortsetzung der Bereichssuchoperationen verbietet.
Fig. 18(a) veranschaulicht ein Aufzeichnungsbeispiel,
in welchem die Bereichsüberschreitungsaufzeichnung bei eingeleiteten Bereichssuchoperationen umgangen oder
vermieden wird, indem die Bereichssuch-Ausführtaste zu
einem beliebigen oder willkürlichen Zeitpunkt P während
der Bereichsüberschreitungsaufzeichnung einmal betätigt
wird. Fig. 18(b) zeigt ein Beispiel, in welchem der Eingabebereich
auf einen für Aufzeichnung mit kleiner Amplitude
optimalen Wert bei eingeleiteten Bereichssuchoperationen
gesetzt wird, indem die Bereichssuch-Ausführtaste
zu einem beliebigen oder willkürlichen Zeitpunkt T während
der Aufzeichnung mit kleiner Amplitude einmal betätigt wird.
Bei der Messung und Aufzeichnung einer Wellenform
einer extrem niedrigen Frequenz, einer Wellenform,
in welcher aufgrund einer Abnormalität eine Bereichsüberschreitung
aufgetreten ist oder wahrscheinlich auftreten
kann, sowie einer Wellenform, deren Amplitude zu einem beliebigen
oder willkürlichen Zeitpunkt innerhalb eines angemessenen
Eingabebereichs allmählich gedämpft wird, wird
der optimale Eingabebereich einfach durch einmalige Betätigung
der Bereichssuch-Ausführtaste automatisch gesetzt.
Die Steuerung zur Einleitung der Bereichssuchoperationen
ist nicht auf die Betätigung der Ausführtaste am Tastenfeld
beschränkt. Wahlweise kann ein mechanischer Schalter
mit einer vom Tastenfeldschalter verschiedenen Konfiguration
verwendet werden, z. B. ein Kontaktpunktschalter,
ein logischer Schalter, der eine mittels eines Hebels
nach Maßgabe eines Datenaustauschbefehls oder eines Menüeinstellbefehls
vorgebbare Speicherinformationen nutzt,
oder ein Zeitgrenzschalter zur Ausgabe eines Signals, das
intern der Operation der Ausführtaste während einer durch
die Bedienungsperson vorgegebenen oder gewählten Zeit
gleichwertig ist.
Fig. 19 veranschaulicht einen Einsatzzustand des Stiftschreibers.
In Fig. 19 ist mit 64 ein Meßgerät bezeichnet,
das z. B. 0-10 kg zu messen vermag. Meßsignale dieses
Meßgeräts 64 werden zu einem Wandler 65 übertragen, durch
den die Meßsignale von 0-10 kg in Spannungssignale von
z. B. 1-5 V umgewandelt werden. Die Umwandlungsausgangssignale
des Wandlers 65 werden einem Aufzeichnungsgerät
bzw. Schreiber 66 eingespeist, in welchem die einzelnen
Größen der Ausgangssignale in analoger Weise auf dem Papier-
Streifen aufgezeichnet werden.
Entsprechend einem Aufzeichnungsmodus des Schreibers 66
gemäß Fig. 20 ist der Eingabebereich auf z. B. 5 V eingestellt.
Dabei entspricht die 0%-Marke auf dem Streifen
0 V, während die 100%-Marke 5 V entspricht. Bei dieser
Einstellungsart ist offensichtlich, daß 0 kg der gemessenen
physikalischen Größe der 20%-Marke auf dem
Streifen entspricht. Demzufolge ist es schwierig, eine
Höhe der physikalischen Größe mit einem Blick aus den
Meßergebnissen auszulesen. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeit
wird beispielsweise gemäß Fig. 21 die 0%-Marke
des Streifens auf 1 V gesetzt, während die 100%-Marke
auf 5 V gesetzt wird. Bei dieser Einstellungsart entspricht
der Wert von 0 kg der gemessenen physikalischen
Größe der 0%-Marke auf dem Streifen, während der Wert
von 10 kg der 100%-Marke entspricht. Auf diese Weise
kann die Höhe der gemessenen physikalischen Größe mit
einem Blick bzw. instinktiv aus den Meßergebnissen ausgelesen
werden.
Es sei nun angenommen, daß bei der Anordnung nach Fig. 19
eine Umwandlungsspannung bei der Messung von 0 kg=1,087 V
und eine Umwandlungsspannung bei der Messung von 10 kg=4,982 V
aufgrund eines Fehlers im Wandler 15 betragen;
die in diesem Fall vorliegenden Umwandlungsausgangssignale
werden durch den Schreiber auf die in Fig. 21 gezeigte
Weise aufgezeichnet. Gemäß Fig. 22 wird die Umwandlungsspannung
von 1,087 V für eine Messung von 0 kg
auf dem Streifen aufgezeichnet, während die Umwandlungsspannung
von 4,982 V bei 10 kg, so wie sie ist, aufgezeichnet
wird. Die erwähnten Aufzeichnungsergebnisse auf
dem Streifen enthalten nämlich einige Fehler, so daß es
bei der oben genannten Einstellart unmöglich ist, einen
genauen Wert der gemessenen physikalischen Größe aus den
Aufzeichnungsergebnissen auszulesen.
Diese Schwierigkeit kann jedoch auf die in Fig. 23 gezeigte
Weise dadurch vermieden werden, daß die 0%-Marke
des Streifens auf 1,087 V und die 100%-Marke auf 4,982 V
gesetzt werden.
Wenn beim bisherigen Gerät die vorstehend beschriebene
Meßbereichseinstellung durchgeführt wird, liest die Bedienungsperson
die Ausgangsspannung von 1,087 V des
Wandlers 65 bei der Messung von 0 kg aus der Anzeigeeinheit
6 ab und betätigt die Dezimaltasten am Tastenfeld 7
entsprechend, so daß "0,087" als Daten für den linken
Rand des Meßbereichs, indem 0% auf dem Streifen entsprechenden
Meßbereichsspeicherbereich gespeichert wird. Auf
ähnliche Weise wird "4,982" als Daten für den rechten
Rand des Meßbereichs in dem 100% auf dem Streifen entsprechenden
Meßbereichsspeicherbereich abgespeichert, indem
die Dezimaltasten des Tastenfelds 7 nach dem Auslesen
der Ausgangsspannung von 4,982 V des Wandlers 15 am Meßpunkt
von 10 kg entsprechend betätigt werden.
Bei dieser bisherigen Anordnung erfordert jedoch die Einstellung
des Aufzeichnungsbereichs durch die Bedienungsperson
durchzuführende Arbeitsgänge des Ablesens der Anzeigedaten
von der Anzeigeeinheit und der Eingabe der abgelesenen
Größe durch Betätigung der Dezimaltasten des
Tastenfelds. Die Bedienungsperson muß demzufolge komplizierte
Vorgänge ausführen, wodurch möglicherweise ein
Fehler in die Eingabe eingeführt wird.
Die Mängel dieser manuellen Einstellung können jedoch
auf die im folgenden beschriebene Weise ausgeschaltet werden.
Es wird ein Pufferspeicher zum Zwischenspeichern der
Meßdaten entsprechend beiden Enden oder Rändern des Aufzeichnungsbereichs
vorgesehen. Die selektive Betätigung
erfolgt sodann in der Weise, daß die im Pufferspeicher
abgespeicherten Meßdaten jeweils in den Meßbereichsspeicherbereich
entsprechend 0% auf dem Streifen und in einen
anderen Meßbereichsspeicherbereich entsprechend 100% auf
dem Streifen übertragen und darin abgespeichert werden.
Fig. 24 veranschaulicht in einem Ablaufdiagramm die
Operationen bei der Einstellung des Aufzeichnungsbereichs
im vorher beschriebenen Stiftschreiber. Für die Einstellung
der Daten für das linke Ende des Aufzeichnungsbereichs
wird in einem ersten Schritt entschieden, ob die
automatische Bereichseinstellung gewählt werden soll
oder nicht. Im negativen Fall betätigt die Bedienungsperson
wie im vorher beschriebenen Fall die Dezimaltasten
des Tastenfelds 7 zwecks Speicherung der gewünschten oder
Soll-Daten im linken Meßbereichsspeicherbereich. Wenn die
automatische Bereichseinstellung gewählt ist, erfolgt
die Messung durch Aufprägung einer Spannung (z. B. Ausgangsspannung
des Wandlers 65 am Meßpunkt von 0 kg), die
am linken Ende des Aufzeichnungsbereichs gesetzt werden
soll, an der Eingangsklemme 1. Sodann werden die Meßdaten
im Pufferspeicher zwischengespeichert. Anschließend werden
die im Pufferspeicher gespeicherten Daten in den
linken Meßbereichsspeicherbereich übertragen und darin
gespeichert. Für die Einstellung der rechten Enddaten des
Aufzeichnungsbereichs wird wiederum in einem ersten
Schritt entschieden, ob die automatische Bereichseinstellung
gewählt werden soll oder nicht. Im negativen Fall
betätigt die Bedienungsperson, wie bei der Einstellung
des linken Endes des Meßbereichs, die Dezimaltasten des
Tastenfelds 7, wobei die gewünschten oder Soll-Daten im
rechten Meßbereichsspeicherbereich abgespeichert werden.
Wenn die automatische Bereichseinstellung gewählt ist,
erfolgt die Messung dadurch, daß eine Spannung (z. B. Ausgangsspannung
des Wandlers 65 am Meßpunkt von 10 kg), die
am rechten Ende bzw. an der rechten Seite des Aufzeichnungsbereichs
gesetzt werden soll, der Eingangsklemme 1
aufgeprägt wird. Sodann werden die Meßdaten im Pufferspeicher
zwischengespeichert. Anschließend werden die im
Pufferspeicher abgespeicherten Daten in den rechten Meßbereichsspeicherbereich
übertragen und darin gespeichert.
Auf diese Weise wird der Aufzeichnungsbereich automatisch
gesetzt oder eingestellt, wodurch die Notwendigkeit für
die durch die Bedienungsperson erfolgende Dateneingabe
mittels der Dezimaltasten entfällt. Außerdem kann damit
der Meßbereich genau und schnell eingestellt werden. Die
Aufzeichnungsergebnisse nach der automatischen Einstellung
sind den in Verbindung mit Fig. 23 beschriebenen gleich.
Falls durch den Wandler 65 gewisse Fehler eingeführt
werden, können genaue Aufzeichnungsergebnisse ohne Nacheichung
des Wandlers erzielt werden, sofern die Geradlinigkeit
des Wandlers 65 aufrechterhalten werden kann.
Die Servosteuereinheit 9₁ . . . 9 n gemäß Fig. 1 besitzt beispielsweise
den Aufbau gemäß Fig. 25. Dabei ist an einer
Welle 68 eines bürstenlosen Motors 67 eine als dessen
Stellungsmeß- oder Detektorelement dienende optische Codierplatte
69 angebracht. Der bürstenlose Motor 67 weist
einen Rotor 70 aus einem Dauermagneten, dessen Außenumfangsfläche
mit vier Polen magnetisiert ist, und mehrere
Paare von Ankerwicklungen 71 auf, die jeweils aus einer
Wicklung für Phase A bzw. A-Phasenwicklung und einer Wicklung
für Phase B bzw. B-Phasenwicklung bestehen, dem Rotor
70 ein Drehmagnetfeld erteilen und so um den Rotor 70
herum angeordnet sind, daß sie einen elektrischen Winkel
von 90° festlegen. Die scheibenartig ausgebildete optische
Codierplatte 69 ist im Bereich ihres Außenumfangs mit
einer Vielzahl von in gleichen Abständen angeordneten
Schlitzen versehen. Die Codierplatte 69 enthält auch ein
Loch 73 zur Anzeige einer Bezugsposition für die Bestätigung
der Stellungen der Magnetpole. Ein Schlitzsensor
liefert zwei Phasensignale bzw. Zweiphasensignale,
die um 90° außer Phase zueinander sind, durch optisches
Abgreifen der Schlitze 72. Ein Lochsensor dient zum
optischen Abgreifen des Lochs 73. Drehrichtung und Drehwinkel
des Rotors 70 können mittels der vom Schlitzsensor 74
gelieferten Ausgangssignale festgestellt werden,
während die Bezugsposition des Rotors 70 anhand des Ausgangssignals
vom Lochsensor 75 festgestellt werden kann,
wodurch eine für das digitale Servosystem geeignete Stellungsrückkopplungsinformation
erhalten wird. Einheiten
dieser Stellungsrückkoppelungsinformation werden der Neben-
Zentraleinheit 11 eingespeist, wodurch je ein Impulsbreitensignal
erzeugt wird, dessen Tastverhältnis sich mit einer
Sinusfunktion und einer Kosinusfunktion entsprechend den
Stellungen der Magnetpole des Rotors 70 ändert. Die Impulsbreitensignale
dienen zum Ansteuern und Erregen der
Ankerwicklungen 71, wodurch die Sinus- und Kosinusglieder
zum Verschwinden gebracht werden. Infolgedessen wird ein
bürstenloser Motor gewährleistet, dessen Drehmoment unabhängig
vom Drehwinkel des Rotors 70 konstant ist.
Fig. 26 veranschaulicht eine Ausführungsform eines erfindungsgemäß
verwendeten Schreibstiftmechanismus, wobei nur
ein System dargestellt ist. Die Anordnung gemäß Fig. 26
umfaßt eine erste Leitachse 76 eines kreisförmigen Querschnitts
und eine einen etwa 8förmigen Querschnitt besitzende
Leitachse mit einem Abschnitt großen Durchmessers
und einem Abschnitt kleinen Durchmessers, die jeweils aus
unterschiedlichen Werkstoffen mit einem nicht-kreisförmigen
Querschnitt hergestellt und miteinander verbunden
sind. Auf der ersten Leitachse 76 ist ein Schlitten
78 verschiebbar geführt. Auf der zweiten Leitachse
77 ist ein Schreibstifthalter 79 verschiebbar geführt. Die zweite
Leitachse 77 für einen nicht dargestellten Drehmechanismus
ist selektiv hin- und hergehend bzw. pendelnd drehbar.
Ein Zahnriemen 80 zum Verfahren des Schlittens 78 längs der
ersten Leitachse 76 ist durch einen nicht dargestellten
bürstenlosen Gleichstrommotor hin- und hergehend antreibbar.
Ein Verbindungselement 81 dient zum Verbinden des
Schlittens 78 mit dem Schreibstifthalter 79. Mit 82 ist ein am Schreibstifthalter
anbringbarer und von ihm trennbarer Schreibstift
bezeichnet.
Der Schreibstifthalter 79 ist in seinen beiden Seitenflächen mit
Durchführ-Öffnungen 97 versehen, die von der Leitachse 77
lose durchsetzt werden. Die Oberseite ist mit einer Öffnung
oder Ausnehmung 83 für das Einsetzen des Endabschnitts
des Schreibstifts 82 versehen. Parallel zur Leitachse 77
ist in die Öffnung 83 eine Arretierachse 84 eingesetzt,
an deren beiden Enden jeweils Flansche mit Konusstücken
zum Regulieren der Einbaustellung des Schreibstifts
82 angeformt sind, wobei die Flansche zur Ermöglichung
einer kleinen Drehbewegung in Schwenklagern gelagert
sind. In der Oberseite ist weiterhin eine Ausnehmung
85 ausgebildet, in die ein Teil des Schreibstifts
82 einzugreifen vermag.
Gemäß den Fig. 27 bis 29 besteht der Schreibstift 82 aus
einem Farbbehälter 87, der ein mit Druckfarbe getränktes
Baumwoll-Kissen 86 enthält und der flach ausgebildet und
an seinem einen Ende abgekröpft ist, einer mit dem Inneren
des abgekröpften Endabschnitts des Farbbehälters 87 kommunizierenden
Schreibstiftspitze 88, einem am anderen Ende des
Farbbehälters 87 angeformten und in die Öffnung 83 des
Schreibstifthalters 79 einsetzbaren Einbauteil 89, einer Stiftandruckplatte
92, die mittels einer Achse 90 an einem
Teil der Oberseite des Einbauteils 89 so drehbar angebracht
ist, daß ihr eines Ende in die in einem Teil des
Schreibstifthalters 79 ausgebildete Ausnehmung 85 hineindrückt,
während ihr anderes Ende durch eine Stiftandruckfeder 91
vorbelastet ist, einem an der Unterseite des Einbauteils
89 vorgesehenen Einrastteil 93, der trennbar und drehbar
mit der am Schreibstifthalter 79 angebrachten Arretierachse 84
in Eingriff bringbar ist, und einem an der Unterseite des
Einbauteils 89 vorgesehenen Positionierelement 94, welches
im Einsetzzustand im Schreibstifthalter 79 der Unterseite
der Leitachse 77 gegenübersteht.
Wenn der Schreibstift 82 am Schreibstifthalter 79 angebracht
wird, greift sein Einbauteil 89 in die Öffnung 83 des
Schreibstifthalters 79 ein. Anschließend wird das Positionierelement
94 an der Unterseite des Einbauteils 89 so eingeführt,
daß es der Unterseite der Leitachse 77 gegenübersteht,
worauf der Einrastteil 93 an der Arretierachse
84 angreift.
Fig. 30 veranschaulicht die Arbeitsweise des Schreibstifts
82 in seinem am Schreibstifthalter 79 angebrachten Zustand.
Dabei ist in ausgezogenen Linien ein Aufzeichnungs-
oder Schreibzustand, in welchem sich der Schreibstift
82 in einer unteren Stellung befindet, in strichpunktierten
Linien ein Nichtschreibzustand, in welchem
sich der Schreibstift 82 in einer oberen Stellung befindet,
dargestellt. Gemäß Fig. 30 ist um eine Druckwalze
95 ein Papier-Streifen 96 teilweise herumgelegt. Die Mantelfläche
der Druckwalze 95 enthält eine Anzahl von
Schlitzen S in solcher Ausbildung, daß sie periodisch
mit Falten des Papier-Streifens in Übereinstimmung gelangen,
um die Menge der an den Falten austretenden
Druckfarbe zu verringern, falls als Aufzeichnungs- oder
Papier-Streifen 96 ein Faltblatt verwendet wird. Diese
Schlitze S dienen zur Verhinderung eines Verschmierens
des Streifens mit Druckfarbe, auch wenn sie in einer
nicht drehbaren flachen Druckplatte ausgebildet sind.
Im Schreibzustand ist das Positionierelement 94 von der
Leitachse 77 mechanisch getrennt. Der Schreibstift 82
wird unter seinem Eigengewicht und dem zwischen der Ausnehmung
85 des Schreibstifthalters 79 und der durch die Andruckfeder
91 vorbelasteten Stiftandruckplatte 92 erzeugten
Druck herabgedrückt und um die Arretierachse 84 in Richtung
auf die Druckwalze 95 verschwenkt. Die Schreibstiftspitze
88 kommt dabei in der unteren Stellung unter
einer gegebenen Andruckkraft stabil bzw. sicher in Berührung
mit dem Papier-Streifen 96 auf der Druckwalze 95.
Im Nichtschreibzustand wird die Leitachse 77 in Richtung
des Pfeils B gedreht, wobei der Endabschnitt des Positionierelements
94 durch den den kleinen Durchmesser besitzenden
Abschnitt der Leitachse 77 mit einem Druck beaufschlagt
wird. Der Schreibstift 82 wird dabei gegen die
in Richtung auf die Druckwalze 95 wirkende Andruckkraft
aufgrund seines Eigengewichts und des Stiftandrucks im
Uhrzeigersinn um die Arretierachse 84 herum verschwenkt,
so daß die Schreibstiftspitze 88 in den angehobenen
Zustand gelangt, in welchem sie vom Papier-Streifen 96
getrennt ist.
Die bei der beschriebenen Ausführungsform verwendete Leitachse
77 besitzt einen kürbisförmigen bzw.
8förmigen Querschnitt. Die Leitachse 77 ist jedoch nicht
auf diese Querschnittsform beschränkt, sondern kann auch
einen beliebigen anderen geeigneten, nicht-kreisförmigen
Querschnitt besitzen.
Fig. 31 veranschaulicht einen Mehrstiftschreiber, bei dem
der Stiftmechanismus acht Schreibstifte aufweist. Ein Druckwalzen-
Drehantrieb 98 gemäß Fig. 31 treibt Zahntrommeln
100 und 101 über einen Zahnriemen 99 an.
Die Zahntrommeln 100 und 101 sind so gelagert, daß sie entsprechend
einer Verbreiterung und Verengung des Papier-
Blatts 96 beidseitig bewegbar sind. Eine Aufnahmeeinheit
102 enthält unbeschriftete Papier-Streifen bzw. Faltblätter,
während eine Aufnahmeeinheit 103 die beschrifteten
Streifen aufnimmt. Die Aufnahmeeinheiten 102, 103 und ein
Streifentransport mit den Zahntrommeln 100 und 101 sind zu
einer Einheit als Papier-Streifenkassette zusammengesetzt.
Diese Kassette ist zwischen nicht dargestellten Seitenplatten
so gehaltert, daß sie mit einer Drehung um einen
Punkt P 1 herausnehmbar ist. Parallel zur Druckwalze innerhalb
eines Aufzeichnungsbereichs des Streifens 96 ist ein
Draht-Punktschreibkopf 104 für digitales Ausdrucken
bewegbar angeordnet. Ein Abstandshalter 105 mit
einer Flachseite ist zwischen den Zahntrommeln 100 und 101
angeordnet. An der Streifen-Kassette ist ein Streifenhalterelement
106 angebracht.
Die zweiten Leitachsen 77 der betreffenden Schreibstiftmechanismen
sind mit gleichen Winkelabständen um den Umfang
einer Dreh-Welle P 2 der Druckwalze 95 herum angeordnet.
Die ersten Leitachsen 76 sind nicht um den Umfang
der Welle bzw. der Druckwalze 95 herum, sondern in anderen
geeigneten Positionen angeordnet, und zwar unter
Festlegung eines Raums für die Aufnahme des nicht dargestellten
bürstenlosen Gleichstrommotors für den Antrieb
der einzelnen Schreibstiftmechanismen.
Aufgrund dieser Ausgestaltung können alle Bauteile, mit
Ausnahme der die einzelnen Schreibstifte darstellenden
Verbindungselemente 81, jeweils die gleiche Ausbildung
aufweisen und gegeneinander auswechselbar sein. Die
ersten Leitachsen 76 können nicht auf dem Umkreis um die
Welle der Druckwalze 95 herum, sondern in beliebigen Positionen
angeordnet werden, indem einfach die Ausgestaltung
des jeweiligen Verbindungselements 81 geändert wird.
Außerdem können die nicht dargestellten bürstenlosen Motoren
für den Antrieb der einzelnen Schreibstiftmechanismen
in optimalen Lagen angeordnet sein, so daß damit die
Gesamtabmessungen des Geräts verkleinert werden.
Fig. 32 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Schreibstift-
Hebe- und -Senkmechanismus bzw. -Schwingmechanismus
beim vorstehend beschriebenen Mehrstiftschreiber, wobei
nur ein Schreibstiftsystem dargestellt ist. Gemäß Fig. 32
ist dabei eine fächerförmige Steuerkurve 107 vorgesehen,
die koaxial zur Dreh-Welle P 2 der Druckwalze 95 drehbar
gelagert ist und deren Außenumfang in gleichen Winkelabständen
mit zahlreichen Ausnehmungen 108 in Stellungen
entsprechend den Anordnungsstellungen der zweiten Leitachsen 77
sowie mit Vorsprüngen 109 versehen ist, die jeweils
an der einen Seite abgeschrägt sind und eine Höhe
h aufweisen. Am einen Ende der Steuerkurve 107 ist ein
vorspringender Abschnitt 110 für manuelle Betätigung angeformt.
In der Seitenfläche der Steuerkurve 107 ist
eine erste Öffnung 111 zur Aufnahme eines Zahnrads nebst
einer zweiten Öffnung 112 zum Einstellen der Drehstellung
ausgebildet. Ein Zahnrad 113 kämmt mit einem anderen, in
der ersten Öffnung 111 angeordneten Zahnrad und ist durch
einen Schrittmotor 114 in der einen oder anderen Richtung
antreibbar. In die zweite Öffnung 112 greift ein Anschlagstift
115 ein. Ein Hebel 116 ist an seinem einen Ende am
Endabschnitt der zweiten Leitachse 77 befestigt, während
sein anderes, eine Kreisbogenform besitzendes Ende in
eine Ausnehmung 108 der Steuerkurve 107 eingreift.
Bei der beschriebenen Anordnung greift der Hebel 116 im
Schreibzustand mit seinem Ende in die Ausnehmung 108 der
Steuerkurve 107 ein, und die zweite Leitachse 77 wird in
Richtung des Pfeils D gedreht. Das Positionierelement 94
des Schreibstifts 82 ist in dem in Fig. 30 in ausgezogenen
Linien eingezeichneten Zustand von der Leitachse
77 mechanisch frei bzw. getrennt. Dies bedeutet, daß der
Schreibstift 82 unter diesen Bedingungen abgesenkt ist.
Bei einer Drehung der Steuerkurve 107 entgegen dem Uhrzeigersinn
gleitet der Endabschnitt des Hebels 116 auf
der Schrägfläche des Vorsprungs 109, wodurch die Leitachse
77 in Richtung des Pfeils C gedreht wird. Anschließend
drückt der dünnere Abschnitt der Leitachse
77 in dem in Fig. 30 in strichpunktierten Linien gezeichneten
Zustand an das Ende des Positionierelements 94 an.
Demzufolge wird der Schreibstift 82 in die angehobene
Stellung gebracht. Es ist darauf hinzuweisen, daß die
größte Strecke des Schreibstifthubs durch die Stellung
bestimmt wird, in welcher der Hebel 116 die Spitze bzw.
den Scheitel des Vorsprungs 109 der Steuerkurve 107 erreicht,
d. h. durch die Höhe h des Vorsprungs 109.
Durch Drehen der Steuerkurve 107 können somit alle
Schreibstifte gleichzeitig hoch- und herabgeschwenkt
werden. Wie erwähnt, kann die Steuerkurve 107 auf elektrischem
Wege mittels des Schrittmotors 114 oder wahlweise
von Hand gedreht werden. Bei Drehung der Steuerkurve
107 durch den Schrittmotor 114 kann die für das Absenken
des Schreibstifts erforderliche Zeit durch Verkleinerung
der Ansteuerimpulsfrequenz verlängert werden,
mit dem Ergebnis, daß sich der Schreibstift sanft absenkt.
Hierdurch kann ein durch den sich senkenden
Schreibstift hervorgerufener Schlag gemildert werden.
Demzufolge kann eine Verformung der Schreibstiftspitze
minimiert werden, während auch die Geräuscherzeugung beim
Aufprall vermindert wird.
Fig. 33 veranschaulicht eine andere Ausführungsform des
Schreibstift-Schwingmechanismus beim Mehrstiftschreiber,
wobei der Motor 114 gemäß Fig. 32 nicht verwendet wird.
Gemäß Fig. 33 ist an einem Teil der Steuerkurve 107 ein
elastisch ausgebildeter Sperrhebel 117 angeformt, dessen
Ende mit einer Klaue oder Klinke 120 versehen ist, die
mit einem an der Seitenplatte 118 angeformten Vorsprung
119 in Eingriff bringbar ist. Ein Anschlagstift 121 dient
zum Einstellen eines Drehbereichs der Steuerkurve 107.
Bei der oben beschriebenen Konstruktion greift im Schreibzustand
(ausgezogene Linien) das Ende des Hebels 116 in
die Ausnehmung 108 der Steuerkurve 107 ein, so daß in
dieser Stellung der Schreibstift abgesenkt ist.
Wenn dagegen die Steuerkurve 107, wie in strichpunktierter
Linie eingezeichnet, durch Zug am Vorsprung 117 der
Steuerkurve 107 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht wird,
gleitet das Ende des Hebels 116 auf der Schrägfläche eines
(des betreffenden) Vorsprungs 109 hoch. In diesem Zustand
greift die Klinke 120 des Sperrhebels 117 mit dem vorspringenden
Abschnitt 119 an der Seitenplatte 118 zusammen,
um damit eine Drehung der Steuerkurve 107 im
Uhrzeigersinn zu verhindern und den Schreibstift in der
angehobenen Stellung zu halten. Für einen Übergang vom
angehobenen Zustand auf den abgesenkten Zustand des
Schreibstifts wird der Vorsprung der Steuerkurve 107 zur
Aufhebung des Eingriffs zwischen dem vorspringenden Abschnitt
119 und der Klinke 120 eingedrückt, wobei sich
die Steuerkurve 107 dreht, bis sie am Anschlagstift 115
anstößt. Bei dieser Bewegung gleitet der Hebel 116 auf
der Schrägfläche des Vorsprungs 109 abwärts, so daß der
Schreibstift sanft abgesenkt wird.
Wie im Fall von Fig. 32 können alle Schreibstifte gleichzeitig
angehoben und abgesenkt werden, indem die Steuerkurve
107 durch Betätigung am vorspringenden Abschnitt 110
verdreht wird.
Fig. 34 ist eine Aufsicht auf die Anordnung nach Fig. 31
zur speziellen Darstellung des Draht-Punktschreibkopfes
104, wobei einige Teile bzw. Abschnitte
weggelassen sind. Fig. 35 veranschaulicht in perspektivischer
Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Farbbandkassette
für den Draht-Punktschreibkopf 104. Die
Fig. 36 und 37 veranschaulichen die Arbeitsweise der Anordnung.
Fig. 38 zeigt den Fall des Einlegens eines Farbbands.
Gemäß den Fig. 34 bis 38 ist eine Farbbandkassette 122
zur Aufnahme eines Farbbands 123 vorgesehen, wobei diese
Kassette 122 im wesentlichen die Form eines Quaders besitzt.
Auf beiden Seiten des einen Endes der Farbbandkassette
122 sind Arme 124 und 125 mit jeweils einem
Durchlaß für das Farbband 123 in einem gegenseitigen Abstand
L 1 angeformt, der größer ist als eine Länge L 0 in
Richtung der Tiefe des Draht-Punktschreibkopfes 104. In
der Unterseite der Kassette 122 ist ein Zahnrad 128 zum
Übertragen einer Drehantriebskraft auf in der Kassette
enthaltene Farbbandwickelrollen 126 und 127 gelagert. An
der Seitenfläche des Arms 124 ist eine Anschlagklaue 129
angeformt. Am einen Ende der Oberseite der Kassette ist
ein L-förmiges Positionierelement 130 angeformt, während
am anderen Ende ihrer Unterseite ein keilförmiges Positionierelement
131 angeformt ist. Mit 132 ist eine am
Schreibergehäuse befestigte rechte Seitenplatte bezeichnet,
die mit einem Fenster 133 versehen ist, in welche
das andere Ende der Farbband-Kassette 122 so einführbar
ist, daß die Kassette auf einer Verlängerung einer Linie
des Bewegungsbereichs des Draht-Punktschreibkopfes 104
liegt. Auswärts vom Fenster 133 ist eine Halterung 134 zur
Unterstützung des Endabschnitts der Kassette 122 vorgesehen.
An der Unterseite der Halterung 134 ist ein aus
einem Zahnradsatz 136 und einem Motor 115 bestehender
Drehantriebsmechanismus für den Drehantrieb der Farbband-
Wickelrollen 126 und 127 der Kassette 122 gelagert. In
der Rückseite des unteren Abschnitts der Halterung 134
ist eine Einführbohrung 137 ausgebildet, in welche das
an der Unterseite der Kassette 122 vorgesehene Positionierelement
131 einführbar ist. Mit 138 ist eine am Schreibergehäuse
befestigte linke Seitenplatte bezeichnet, die mit
Leitrollen 139 und 140 in einem gegenseitigen Abstand L 2,
der keiner ist als der Abstand L 1 zwischen den Armen 124
und 125 der Kassette 122, ausgestattet ist, so daß die
Kassette auf der Verlängerungslinie des Bewegungsbereichs
des Draht-Schreibkopfes 104 zu liegen kommt. Gemäß Fig. 37
ragen diese Leitrollen 139 und 140 über den Draht-Punktschreibkopf
104 hinaus.
Wenn bei dieser Anordnung die Farbband-Kassette 122 in
den Schreiber eingesetzt wird, wird das zwischen den
Armen 124 und 125 der Kassette 122 freiliegende Farbband
um die Leitrollen 139 und 140 herumgelegt. Sodann wird
das Farbband 123 gemäß Fig. 38 längs der Leitrollen 139
und 140 abwärts geführt. Anschließend wird die Farbband-
Kassette 122 in Richtung auf die rechte Seitenplatte 132
bewegt und mit ihrem Ende in das Fenster 133 eingeführt,
wobei das Farbband 123 aus der Kassette 122 ausgezogen
wird. Der in das Fenster 133 eingeführte Endabschnitt der
Kassette 122 wird in die Halterung 134 geführt. Danach
wird das Positionierelement 131 an der Unterseite der
Kassette 122 in die Einführbohrung 137 in der Halterung
134 eingesteckt. Die beiden Seitenflächen der Seitenplatte
132 werden durch die Klaue 129 des Arms 124 und
durch das L-förmige Positionierelement 130 an der Oberseite
(der Kassette) erfaßt, so daß die Farbband-Kassette
122 sodann an der Halterung 134 festgelegt ist. Bei dieser
Festlegung kommt der Zahnradsatz 136 des Drehantriebs
mit dem Zahnrad 128 in Eingriff, das koaxial an der Farbband-
Wickelrolle 126 der Kassette 122 angebracht ist, so
daß das Farbband 123 auf diese Weise bei der Drehung des
Drehantriebs transportiert wird.
Zum Auswechseln (Herausnehmen) der Farbband-Kassette 122
werden die über die Seitenplatte 132 hinaus vorstehenden
Arme 124 und 125 nach innen gedrückt, wodurch der Eingriff
zwischen der Klaue 129 und dem Fenster 133 aufgehoben
wird. Die Kassette 122 kann dann aus der Halterung
134 herausgezogen werden.
Bei der beschriebenen Ausführungsform kann die Farbband-
Kassette 122 auf einfache Weise mit einer Hand eingelegt
oder herausgenommen werden. Die Kassette 122 ist dabei
nicht auf dem Schlitten des Draht-Punktschreibkopfes
104 positioniert, so daß dieser Schlitten bzw.
Wagen mit kleineren Abmessungen ausgebildet sein kann.
Hierdurch wird die Belastung des Antriebsmechanismus für
den Schlitten reduziert.
Vorstehend ist ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei
dem an der einen Seitenplatte die Leitrollen gelagert
sind, die andere Seitenplatte mit einer Öffnung versehen
ist, in welche das Ende der Farbband-Kassette einführbar
ist, und die Halterung auswärts von den Seitenplatten angeordnet
ist. Falls im Schreibergehäuse genügend Raum vorhanden
ist, können die Leitrollen und die Halterung auch
in dem innerhalb der beiden Seitenplatten festgelegten
Raum angeordnet sein.
Anstelle der beiden Leitrollen kann auch eine Führung vorgesehen
sein, deren Breite dem Abstand zwischen den Leitrollen
entspricht.
Fig. 39 ist ein Schaltbild einer Schaltung für das Heben
und Senken des Schreibstifts. Die Fig. 39 bis 41 veranschaulichen
eine Schaltung zum Heben und Senken des
Schreibstifts bzw. den mechanischen Aufbau der Anordnung
nach Fig. 39. Gemäß Fig. 39 werden an einer Eingangsklemme
141 für Schreibstift-Hebestellungsdaten Digitalsignale
eingegeben. Ein EIN/AUS-Schalter 142 ist für die
Aufzeichnungs- bzw. Schreiboperationen vorgesehen. Ein
fester Kontaktpunkt a des Schalters 142 ist mit der Ausgangsklemme
des A/D-Wandlers 2 verbunden, während sein
anderer fester Kontaktpunkt b an die genannte Eingangsklemme
141 angeschlossen ist. Ein bewegbarer Kontaktpunkt
oder -teil c ist mit der Eingangsklemme der Servosteuereinheit
9 zum Bewegen des Schreibstifts 10 (82) verbunden.
Die Anzeigeeinheit 6 ist mit dem festen Kontaktpunkt a
des Umschalters 142 verbunden. Mit 143 ist ein Schreibstift-
Hebeblock bezeichnet, der an der Seitenplatte 132
außerhalb eines Aufzeichnungsbereichs E angeordnet ist
und der eine Schrägfläche 144 aufweist, auf welcher der
nach Maßgabe der Schreibstift-Hebestellungsdaten bewegte
Schreibstift 82 hochläuft. Der Umschalter 142 kann ein
mechanischer Schalter oder ein durch Software betätigbarer
Schalter sein.
Bei dieser Anordnung werden als Schreibstift-Hebestellungsdaten
Stellungsdaten entsprechend einer Schreibstift-
Hebestellung F hinzugefügt bzw. eingespeist.
Im normalen Schreibzustand ist der bewegbare Kontaktpunkt
oder -teil c des Umschalters 142 mit dem festen Kontaktpunkt
a verbunden. Dabei befindet sich der Schreibstift
82 im sogenannten Schreibstift-Absenkzustand,
in welchem die Schreibstiftspitze mit einem vorbestimmten
Andruck gegen den Papier-Streifen 96 auf der
Druckwalze 95 angedrückt wird. Der Schreibstift 82 wird
durch die Servosteuereinheit in eine Stellung entsprechend
einer Größe des Meßsignals bewegt. Die Größen des Meßsignals
werden fortlaufend auf dem Streifen 96 aufgezeichnet.
Die Meßsignalgrößen können auch aus der Anzeige
auf der Anzeigeeinheit 6 ausgelesen werden.
Zum Hochschwenken des Schreibstifts 82 wird der bewegbare
Kontaktteil c des Umschalters 142 auf den festen Kontaktpunkt
b umgeschaltet, so daß der Schreibstift 82 durch
die Servosteuereinheit mit hoher Geschwindigkeit in die
Stellung F entsprechend einer Größe der Schreibstift-Hebestellungsdaten
bewegt bzw. hochgefahren wird. Wenn der
Schreibstift 82 eine vorbestimmte Stellung erreicht,
läuft er auf der Schrägfläche 144 des Hebeblocks 143 hoch.
Wie in Fig. 41 in strichpunktierten Linien eingezeichnet,
läuft dabei der Schreibkopf 82 unter Drehung des
Schlittens bzw. Wagens 78 längs der Schrägfläche 144
hoch, so daß die Schreibstiftspitze vom Streifen 96 getrennt
wird. Wie im Schreibstift-Absenkzustand können die
Meßsignalgrößen im Schreibstift-Hebezustand von der Anzeigeeinheit
6 abgelesen werden. Die Meßvorgänge werden
durch das Anheben des Schreibstifts in keiner Weise behindert.
Bei der beschriebenen Anorndung kann der Schreibstift 82
in Verbindung mit der Querbewegung des Schlittens oder
Wagens 78 gegenüber dem Papier-Streifen durch bedarfsweises
Umschalten des Umschalters 142 selektiv angehoben und abgesenkt
werden. Hierfür ist kein getrennter Antrieb, wie
ein Motor oder Solenoid, für das Anheben des Schreibstiftes
nötig. Damit wird eine weitere Kostensenkung gewährleistet.
Im angehobenen Zustand bleibt der Schreibstift 82 auf dem
Hebeblock 143 in Ruhestellung, so daß die dynamische Reibung
zwischen Schlitten bzw. Wagen 78 und Leitachse 76
verringert ist. Außerdem wird hierdurch das Auswechseln
des Schreibstifts 82 erleichtert. Da der Hebeblock 143 so
ausgebildet ist, daß er einem Teil des Außenumfangs der
mit dem Streifen 96 bewickelten Zahntrommel gegenübersteht,
erfüllt der Hebeblock 143 eine Funktion als Blatt-
oder Streifenhalter. Wenn es sich beim Umschalter 142 um
einen mittels Software gesteuerten Schalter handelt, kann
der Umschalter durch von außen gelieferte Steuersignale
ohne Hinzufügen etwaiger spezieller Teile angesteuert
werden, auch wenn der Schreibermechanismus über einen
Mehrzweck-Datenaustauschbus oder externe Kontaktpunktsignale
gesteuert wird.
Obgleich sich die vorstehende Beschreibung im wesentlichen
auf einen Mehrstiftschreiber bezieht, ist der größte Teil
der Merkmale auch auf einen Stiftschreiber mit nur einem
Schreibstift anwendbar.
Wie vorstehend beschrieben, ist es erfindungsgemäß möglich,
gleichartige Neben-Zentraleinheiten für die Steuerung
der jeweiligen Funktionsblöcke des Stiftschreibers,
bei dem der Schreibstift durch die digitale Servosteuereinheit
bewegbar ist, zu verwenden und darüber hinaus
einen kostengünstig herstellbaren Mehrstiftschreiber zu
realisieren.
Der 01221 00070 552 001000280000000200012000285910111000040 0002003832904 00004 01102 Stiftschreiber kann unter Verwendung der Funktionstasten
und des Drehstellungsgebers auf einfache Weise
in einem Dialogbetriebsmodus mit der Anzeigeeinheit betrieben
werden. Die Meßdaten, die graphischen Balkendarstellungen
und die Bereichsinformation für jeden einzelnen
Kanal können beliebig und selektiv auf der Anzeigeeinheit
wiedergegeben werden.
Aufgrund der Verwendung der IC-Speicherkarte können die
Soll- und Vorgabebedingungen und Meßdaten gespeichert
und die automatische Einstellung und Datenausgabe mit
einer beliebigen Geschwindigkeit durchgeführt werden.
Der Andruck des Schreibstifts kann entsprechend der
Schreibgeschwindigkeit zweckmäßig gewählt werden; auch
wenn die Schreibgeschwindigkeit starken Schwankungen unterliegt,
können damit Aufzeichnungsergebnisse hoher Güte
erzielt werden.
Für die Konstruktion des Mehrstiftschreibers kann ein
großer Teil der Bauteile des Schreibstiftmechanismus für
mehrere Funktionen gemeinsam eingesetzt werden,
so daß das System bzw. Gerät insgesamt
mit verkleinerten Abmessungen ausgelegt werden kann.
Claims (13)
1. Stiftschreiber, welcher aufweist:
- - eine Mehrzahl von Systemen mit jeweils einem Meßteil zur Umwandlung eines analogen Meßsignals in ein Digitalsignal,
- - eine im Dialog mit einer Anzeigeeinheit (6) betriebene Mensch-Maschinen-Schnittstelle (6, 7),
- - eine Mehrzahl von Schreibstift-Mechanismen (10₁ . . . 10 n ), durch die in vorgegebenen Abständen in Transportrichtung eines Papierstreifens angeordnete Schreibstifte durch eine Servosteuerung (9₁ . . . 9 n ) entsprechend der jeweiligen Größe der Meßsignale bewegt werden,
- - eine Papierstreifentransporteinheit (14) zum Transportieren des Papierstreifens unter vorgegebenen Bedingungen mit Zahntrommeln (100, 101) zum Transport des Papierstreifens und einer Druckwalze sowie
- - eine Mehrzahl von Neben-Zentraleinheiten (4₁ . . . 4 n , 11₁ . . . 1 n , 16) mit jeweils der gleichen Ausgestaltung, die über einen Bus mit der Haupt-Zentraleinheit verbunden sind, zur Durchführung einer verteilten Steuerung auf der Grundlage von Funktionsblöcken des Stiftschreibers,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Neben-Zentraleinheit jeweils eine integrierte Halbleiterschaltung beinhaltet, in welcher ein Neben- Zentraleinheitselement (19), ein Element zur Steuerung des Meßteils (20) zum Umwandeln des analogen Meßsignals in das Digitalsignal, ein Element zur Steuerung der Mensch-Maschine-Schnittstelle (21, 22), ein Element zur Ansteuerung der Servosteuereinheit (23) sowie ein Element zur Steuerung der Papierstreifentransporteinheit (24) integriert sind, wobei diese Elemente über einen Bus (26) verbunden sind, und
daß der Schreibstift-Mechanismus jeweils enthält:
daß die Neben-Zentraleinheit jeweils eine integrierte Halbleiterschaltung beinhaltet, in welcher ein Neben- Zentraleinheitselement (19), ein Element zur Steuerung des Meßteils (20) zum Umwandeln des analogen Meßsignals in das Digitalsignal, ein Element zur Steuerung der Mensch-Maschine-Schnittstelle (21, 22), ein Element zur Ansteuerung der Servosteuereinheit (23) sowie ein Element zur Steuerung der Papierstreifentransporteinheit (24) integriert sind, wobei diese Elemente über einen Bus (26) verbunden sind, und
daß der Schreibstift-Mechanismus jeweils enthält:
- a) eine Mehrzahl von in gleichen Winkelabständen angeordneten Paaren von Leitachsen (76, 77), wobei jedes dieser Paare aus einer ersten und einer zweiten Leitachse besteht, die zueinander parallel angeordnet sind, von denen die erste Leitachse (76) in einer von einem Umkreis um die Drehwelle der Druckwalze verschiedenen Stellung und die zweite Leitachse (77) auf dem Umkreis um die Drehwelle der Druckwelle angeordnet ist,
- b) Schlitten (78) von jeweils gleicher Ausgestaltung, die jeweils verschiebbar auf der ersten Leitachse (76) eines jeden Leitachsenpaares geführt sind,
- c) Schreibstifthalter (79) von jeweils gleicher Ausgestaltung, die jeweils verschiebbar auf der zweiten Leitachse (77) eines jeden Leitachsenpaares geführt sind,
- d) je ein Verbindungselement (81) zur Verbindung von jeweils einem Schlitten (78) und einem Schreibstifthalter (79), die an jedem Leitachsenpaar angebracht sind, und
- e) Schreibstifte (82) von jeweils gleicher Ausgestaltung, welche abnehmbar an den Schreibstifthaltern (79) angebracht sind.
2. Stiftschreiber nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine durch die Neben-Zentraleinheit (16) zur Steuerung
der Papierstreifentransporteinheit gesteuerte Druckeinheit
(15) zur Durchführung eines Digitaldruckvorgangs.
3. Stiftschreiber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein IC-Kartenspeicher (32) trennbar mit
dem Bus (18) verbindbar ist.
4. Stiftschreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß mit dem Bus (18) ein Doppeleingang-
oder Doppelzugriffspeicher (29) verbunden ist.
5. Stiftschreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Servosteuereinheit einen bürstenlosen
Motor (67) und eine an dessen Antriebswelle angebrachte
optische Codierplatte (69) zur Lieferung von
auf die Drehung und die Magnetpolpositionen eines
Rotors bezogenen Signalen umfaßt.
6. Stiftschreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mensch-Maschinen-Schnittstelle
(6, 7) mit einem Drehstellungsgeber (61) versehen ist, so
daß sie von der Außenseite her oder extern betätigbar
ist.
7. Stiftschreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit (6) mehrstellige
Matrix-Anzeigeelemente (D) umfaßt und die Größen der
Meßsignale in Form einer Balkengraphik durch selektive
Ansteuerung von Anzeigekomponenten der Anzeigeelemente
in Stellenrichtung entsprechend den Größen der Meßsignale
anzeigbar oder wiedergebbar sind.
8. Stiftschreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zahntrommeln (100, 101) so angeordnet
sind, daß sie entsprechend einer Vergrößerung
oder Verkleinerung der Breite des Papierstreifens in
beiden Richtungen verschiebbar sind.
9. Stiftschreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß in die Oberfläche der Druckwalze
(95) mehrere Nuten (S) eingestochen sind, die periodisch
mit Falten des gefalteten Papierstreifens koinzidieren.
10. Stiftschreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß jede der zweiten Leitachsen (77)
eine Querschnittsform aufweist, bei welcher ein Abschnitt
großen Durchmessers und ein Abschnitt kleinen Durchmessers
miteinander verbunden sind, und die Schreibstifte
durch gemeinsames Drehen der zweiten Leitachsen gleichzeitig
anhebbar und absenkbar sind.
11. Stiftschreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet
durch einen Mechanismus (91, 92) zur Ausübung
eines (Schreibstift-)Andrucks entsprechend einer
den Schreibstifthalter (79) beaufschlagenden Andruckkraft
auf den Schreibstift.
12. Stiftschreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß außerhalb eines nutzbaren Aufzeichnungsbereichs
ein Schreibstift-Hebeblock (143) mit einer
Schrägfläche (144), auf welcher der eine vorbestimmte
Stellung erreichende Schreibstift (82) hochzulaufen
vermag, vorgesehen ist.
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