DE3912219A1

DE3912219A1 - Method and device for digital pressure measurement

Info

Publication number: DE3912219A1
Application number: DE19893912219
Authority: DE
Inventors: Zdenek Dipl Ing Ambroz
Original assignee: Tesla Koncernovy Podnik
Current assignee: Tesla Koncernovy Podnik
Priority date: 1988-04-13
Filing date: 1989-04-13
Publication date: 1989-10-26

Abstract

The diaphragm vacuum meter has a temperature range of i temperatures from t1 to tm and a pressure range j, pressures from p1 to pn and is provided with a heat sensor (CT), an autocalibration sensor (CE) and with two channels (I, II) having C/P convertors. Its measuring tube consists of a diaphragm and a measuring electrode (CM) and a compensation electrode (CK). The relative temperature has a value of tO. During primary calibration, the values <1>CEO, <2>CEO, <1>CEi, <2>CEi, <1>CTi, <2>CTi, <1>CMij, <2>CMij, <1>CKij, <2>CKij are first measured, all measured values CM and CT are converted separately for each channel with a ratio CEi:CEO, a ratio of the gain between the channels at tO is fed in and the values <1>CEO, <2>CEO, <IMAGE> are stored in a table of the resulting values from the calibration. In the actual measurements, <1>CE, <2>CE, <1>CT, <2>CT, <1 CM, <2>CM, <1>CK, <2>CK are first measured, which are compared with values CE:CEO measured separately with each channel, the values normally measured with the same channel are transformed with the determined ratios, the difference CM-CK is determined from the transformed values, from the comparison of which with the established table of the resulting values, the real pressure value is determined in the two-fold linear approximation. The actual circuit of the ... Original abstract incomplete. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur digitalen Druckmessung mit einem Membranvakuummeter und einer digitalen Schaltung zur Kompensation der Tempe ratureinflüsse, der Linearisierung und Korrektur anderer Parameter.The invention relates to a method and a device for digital pressure measurement with a membrane vacuum meter and a digital circuit for temperature compensation influences, linearization and correction of others Parameter.

Ein Membranvakuummeter enthält eine Membrane und zwei Elektroden, nämlich eine Meß- und eine Kompensationselek trode. Diese Elektroden haben zur Membrane eine Kapazität, wobei die Kapazitätsdifferenz dem gemessenen Druck propor tional ist und elektronisch ausgewertet wird. Geläufige Methoden benutzen Analog-Prinzipien, wie Differential- Transformatoren, Brücken, u. ä. Nachteil dieser Methoden ist die Notwendigkeit hochwertiger Meßröhren, die kleine Temperaturabhängigkeiten und eine lineare Abhängigkeit der Differenz von Kapazitäten der Elektroden vom Druck haben müssen. Die Eichung mittels einstellbarer Bauelemente - Trimmer - kann nicht automatisch erfolgen und die Ge nauigkeit der Messungen hängt von der Stabilität vieler Faktoren, wie der Speisespannung, der Widerstände, Opera tionsverstärker usw., ab. Manchmal ist die Linearisierung eines Ausgangssignals oder, im umgekehrten Fall, die Bil dung einer anderen Abhängigkeit schwer zu erreichen.A membrane vacuum meter contains a membrane and two electrodes, namely a measuring and a compensation electrode. These electrodes have a capacitance to the membrane, the capacitance difference being proportional to the measured pressure and being evaluated electronically. Common methods use analog principles, such as differential transformers, bridges, and the like. The disadvantage of these methods is the need for high-quality measuring tubes, which have small temperature dependencies and a linear dependency of the difference between the capacitances of the electrodes and the pressure. The calibration by means of adjustable components - trimmers - cannot take place automatically and the accuracy of the measurements depends on the stability of many factors, such as the supply voltage, the resistances, operational amplifiers, etc. Sometimes the linearization of an output signal or, conversely, the formation of another dependency is difficult to achieve.

Bei Membranvakuummetern zur analogen Differenzmessung der Meß- und Kompensationskapazität der Meßröhre müssen die Eigenschaften der Meßröhre genau bekannt sein, was die Herstellung der Meßröhren, ihre Kalibrierung und ihre Eichung kompliziert. Die Genauigkeit und Stabilität des Gerätes wird vom menschlichen Faktor und von der Qualität der Analog-Einstellelemente bestimmt.In the case of diaphragm vacuum meters for analog differential measurement of the Measuring and compensation capacity of the measuring tube must Properties of the measuring tube to be known exactly what the Manufacture of measuring tubes, their calibration and their Calibration complicated. The accuracy and stability of the Device depends on the human factor and the quality of the analog setting elements.

Es sind auch bereits digital arbeitende Membranvakuummeter z. B. in der CS-AO-2 60 691 vorgeschlagen worden, bei denen jedoch die Kapazitätsmessung der Meß- und Kompensations elektrode nicht gleichzeitig verläuft, was Meßfehler ver ursachen kann, die z. B. durch Eigenschwingungen der Mem brane, durch Störungen u. ä. entstehen. In manchen Fällen erweist sich auch die erhebliche Anzahl von Leitungen als nachteilig, die zwischen der Meßröhre und der Elektronik mit einem Anzeigeblock und p/U-Umsetzer notwendig sind. Es führt zu größerer Kompliziertheit der Schaltung, besonders in dem Falle, wenn eine galvanische Trennung der Meßröhre erwünscht wird.They are also digitally working diaphragm vacuum gauges e.g. B. have been proposed in CS-AO-2 60 691, in which however, the capacitance measurement of the measurement and compensation electrode does not run simultaneously, which ver measurement errors can cause the z. B. by natural vibrations of the mem brane, due to interference u. Ä. arise. In some cases the considerable number of lines also turns out to be disadvantageous that between the measuring tube and the electronics with a display block and p / U converter are necessary. It leads to greater complexity of the circuit, especially in the case when the measuring tube is electrically isolated is desired.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vor richtung zur Druckmessung mittels eines Membranvakuumme ters zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und bei vereinfachtem Aufbau genauere Meßergebnisse liefert.The object of the invention is to provide a method and a Direction for pressure measurement using a membrane vacuum ters to create, which the disadvantages of the state of the Avoids technology and more precise with a simplified structure Provides measurement results.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebe nen Merkmale gelöst.This object is indicated by the in claim 1 Features resolved.

Gemäß der Erfindung wird die gemessene Kapazität durch zwei Kanäle mit C/p-Umsetzern digitalisiert, also durch Umsetzung der Kapazität in eine Pulszahl. Diese Pulszahl ist eine Nummer. Außer der Kapazität der Elektroden wird noch die Kapazität des Autokalibrierungs- und Wärmefühlers gemessen. Die Kapazität des Autokalibrierungsfühlers muß zeit- sowie wärmebeständig sein und sie muß eine Wärmeab hängigkeit haben. Sie wird als ein Wärmefühler der Meßröh re benutzt. Gemäß der Erfindung werden zur Druckmessung bei der primären Kalibrierung die für jeden Kanal separat gemessenen Werte der Meß- und Kompensationselektrode in einer Tabelle gespeichert, welche bei m Temperaturen und n Drücken im Arbeitsbereich des Vakuummeters gewonnen wur den. Dann werden bei m Temperaturen die Kapazität des Wär mefühlers mit jedem Kanal separat und die Kapazität des Autokalibrierungsfühlers bei der relativen Temperatur t _o und gleichzeitig bei m Temperaturen mit jedem Kanal se parat gemessen. Alle gemessenen Werte der Meßelektrode und des Wärmefühlers werden umgerechnet, und zwar für den ersten Kanal mit dem Verhältnis der mit erstem Kanal bei den Temperaturen von t ₁ bis t _m gemessenen Kapazität des Autokalibrierungsfühlers zu der mit demselben Kanal bei der relativen Temperatur t _o gemessenen Kapazität desselben Fühlers, für den zweiten Kanal dann mit dem Verhältnis der mit dem zweiten Kanal bei den Temperaturen t ₁ bis t _m ge messenen Kapazität desselben Fühlers zu der mit demselben Kanal bei der Temperatur t _o gemessenen Kapazität. Dann wird zwischen den Kanälen bei der relativen Temperatur t _o das Verhältnis der Verstärkung eingeführt, dessen Größe gleich dem Quotienten der mit dem zweiten Kanal gemessenen Kapazität des Autokalibrierungsfühlers zu der mit dem ersten Kanal gemessenen Kapazität desselben Fühlers ist. Nachfolgend wird in der Tabelle der resultierenden Kali brierungswerte die bei der relativen Temperatur t _o mit je dem Kanal gemessene Kapazität des Autokalibrierungsfühlers gespeichert, sowie die umgerechneten und mittels Verstär kungsverhältnis geregelten Kapazitäten des Wärmefühlers, die bei m Temperaturen abgemessen wurden, und zuletzt der umgerechnete und mit dem Verstärkungsverhältnis verrechne te Wert der Kapazitätsdifferenz der Meß- und Kompensa tionselektrode, die bei m Temperaturen und n Drücken ge wonnen wurde. Zweck dieser Etappe der primären Kalibrie rung also ist es, in der Tabelle der gespeicherten Werte eine Zusammenstellung zu erzielen, aufgrund derer weitere Korrekturen der Parameter, z. B. Temperatur, Änderungen der Verstärkung des Umsetzers und Linearisierung, bzw. eine andere Skalierung des Ausgangssignals, ausgeführt werden. Deshalb ist es wesentlich, daß bei den eigentli chen Messungen zuerst mit jedem Kanal separat die Kapa zitätswerte der Meß- und Kompensationselektrode, des Auto kalibrierungs- und des Wärmefühlers gemessen werden. Wei terhin werden die mit jedem Kanal separat gemessenen Kapa zitätswerte des Autokalibrierungsfühlers mit der bei der primären Kalibrierung unter der relativen Temperatur t _o gemessenen Kapazität desselben Fühlers verglichen und mit den festgestellten Relationen werden die übrigen, mit dem selben Kanal gemessenen Werte verrechnet. Aus den auf diese Weise umgerechneten Werten wird die Differenz der Meß- und Kompensationselektrode festgestellt; durch Ver gleich der Differenz mit der gespeicherten Tabelle der re sultierenden Werte wird mit zweifacher linearer Approxima tion der effektive Druck bestimmt.According to the invention, the measured capacitance is digitized by two channels with C / p converters, that is to say by converting the capacitance into a pulse number. This pulse number is a number. In addition to the capacitance of the electrodes, the capacitance of the auto calibration and heat sensor is also measured. The capacity of the auto calibration probe must be time and heat resistant and it must have a heat dependency. It is used as a heat sensor of the measuring tube. According to the invention, for the pressure measurement in the primary calibration, the values of the measuring and compensation electrode measured separately for each channel are stored in a table, which were obtained at m temperatures and n pressures in the working range of the vacuum meter. Then at m temperatures the capacity of the heat sensor with each channel is measured separately and the capacity of the auto calibration probe at the relative temperature t _o and at the same time separately at m temperatures with each channel. All measured values of the measuring electrode and the heat sensor are converted, specifically for the first channel with the ratio of the capacitance of the auto-calibration sensor measured with the first channel at temperatures from t ₁ to t _{m to the} capacitance measured with the same channel at the relative temperature t _o same sensor, for the second channel then with the ratio of the capacitance measured with the second channel at temperatures t ₁ to t _{m of the} same sensor to the capacitance measured with the same channel at temperature t _o . Then the ratio of the gain is introduced between the channels at the relative temperature t _o , the magnitude of which is equal to the quotient of the capacitance of the auto-calibration sensor measured with the second channel to the capacitance of the same sensor measured with the first channel. Subsequently, the table of the resulting calibration values stores the capacitance of the auto-calibration sensor measured at the relative temperature t _o with each channel, as well as the converted capacities of the heat sensor, which are regulated by means of the amplification ratio, and which were measured at m temperatures, and finally the converted and with the amplification ratio, the value of the capacitance difference of the measuring and compensation electrode calculated at m temperatures and n pressures was calculated. The purpose of this stage of the primary calibration is therefore to achieve a compilation in the table of the stored values, on the basis of which further corrections of the parameters, e.g. B. temperature, changes in the gain of the converter and linearization, or a different scaling of the output signal. It is therefore essential that the capacitance values of the measuring and compensation electrode, the auto calibration and the heat sensor are measured separately for each channel in the actual measurements. Furthermore, the capacitance values of the auto-calibration sensor measured separately with each channel are compared with the capacitance of the same sensor measured during the primary calibration under the relative temperature t _o and the other values measured with the same channel are offset against the determined relations. The difference between the measuring and compensation electrodes is determined from the values converted in this way; by comparing the difference with the stored table of the resulting values, the effective pressure is determined with two linear approximations.

Die Nachteile der bisher üblichen Membranvakuummeter wer den durch die Schaltung des Membranvakuummeters gemäß der Erfindung beseitigt. Die Schaltung besteht aus Eingangs klemmen, Kondensatoren, einem analogen Multiplexer, Multi vibratoren, Zählern, Steuerblöcken, einem D/A-Umsetzer, Anzeigeblock, Parametereingabe-Block und Ausgangsklemmen. Bei der Schaltung sind die erste Eingangsklemme mit dem ersten und gleichzeitig mit dem sechsten Eingang des ana logen Mehrwegschalters und die zweite Eingangsklemme mit dem zweiten und gleichzeitig mit dem fünften Eingang des analogen Mehrwegschalters verbunden. Zwischen dem gemein samen Leiter und dem dritten sowie gleichzeitig achten Eingang des analogen Mehrwegschalters ist der erste Kon densator angeschlossen und zwischen dem gemeinsamen Leiter sowie dem vierten und gleichzeitig siebenten Eingang des analogen Mehrwegschalters ist der zweite Kondensator ange schlossen. Der erste Ausgang des analogen Mehrwegschalters ist mit dem Eingang des ersten Multivibrators verbunden, dessen Ausgang mit dem ersten Eingang des ersten Zählers verbunden ist. Der zweite Ausgang des analogen Mehrweg schalters ist mit dem ersten Eingang des zweiten Multi vibrators verbunden, dessen Ausgang mit dem ersten Eingang des zweiten Zählers verbunden ist. Der erste Mehrfachaus gang des ersten Zählers ist mit dem ersten Mehrfacheingang des ersten Steuerblocks verbunden und der zweite Ausgang des ersten Zählers ist mit dem zweiten Eingang des ersten Steuerblocks verbunden. Der erste Mehrfachausgang des zweiten Zählers ist mit dem dritten Mehrfacheingang des ersten Steuerblocks verbunden und der zweite Ausgang des zweiten Zählers ist mit dem vierten Eingang des ersten Steuerblocks verbunden. Der erste Ausgang des ersten Steuerblocks ist mit dem zweiten Eingang des ersten Zäh lers und gleichzeitig mit dem zweiten Eingang des zweiten Zählers verbunden. Der zweite Ausgang des ersten Steuer blocks ist mit dem neunten Eingang des analogen Mehrweg schalters verbunden, der dritte Ausgang des ersten Steuer blocks ist mit dem zehnten Eingang des analogen Mehrweg schalters verbunden und der vierte Ausgang des ersten Steuerblocks ist mit der ersten Ausgangsklemme verbunden. Es ist auch wesentlich, daß der vierte Ausgang des ersten Steuerblocks mit dem ersten Eingang des zweiten Steuer blocks verbunden werden kann. Ferner ist der Mehrfachaus gang des Parametereingabe-Blocks mit dem zweiten Mehrfach eingang des zweiten Steuerblocks verbunden. Der erste Aus gang des zweiten Steuerblocks ist mit der zweiten Aus gangsklemme verbunden, der zweite Mehrfachausgang des zweiten Steuerblocks ist mit der dritten Mehrfachausgangs klemme verbunden, der dritte Mehrfachausgang des zweiten Steuerblocks ist mit dem Mehrfacheingang des D/A-Umsetzers verbunden, dessen Ausgang mit der vierten Ausgangsklemme verbunden ist, der vierte Mehrfachausgang des zweiten Steuerblocks ist mit dem Mehrfacheingang des Anzeigeblocks verbunden und der fünfte Ausgang des zweiten Steuerblocks ist mit der fünften Ausgangsklemme verbunden.The disadvantages of the usual membrane vacuum meter which by switching the membrane vacuum meter according to Invention eliminated. The circuit consists of input terminals, capacitors, an analog multiplexer, multi vibrators, counters, control blocks, a D / A converter, Display block, parameter input block and output terminals. When switching, the first input terminal with the first and simultaneously with the sixth entrance of the ana lied reusable switch and the second input terminal with the second and simultaneously with the fifth entrance of the analog reusable switch connected. Between the mean pay attention to the same leader and the third and at the same time The input of the analog multi-way switch is the first con capacitor connected and between the common conductor as well as the fourth and seventh entrance of the Analog multi-way switch is the second capacitor closed. The first output of the analog multi-way switch is connected to the input of the first multivibrator, its output with the first input of the first counter connected is. The second output of the analog reusable switch is with the first input of the second Multi vibrators connected, the output of which is connected to the first input of the second counter is connected. The first multiple The first counter starts with the first multiple input of the first control block and the second output of the first counter is connected to the second input of the first Control blocks connected. The first multiple exit of the second counter is connected to the third multiple input of the first control block connected and the second output of the second counter is connected to the fourth input of the first Control blocks connected. The first exit of the first Control block is with the second input of the first count lers and simultaneously with the second input of the second Meter connected. The second exit of the first tax blocks is with the ninth input of the analog reusable switch connected, the third output of the first control blocks is with the tenth input of the analog reusable switch connected and the fourth output of the first Control block is connected to the first output terminal. It is also essential that the fourth exit of the first Control blocks with the first input of the second tax blocks can be connected. Furthermore, the multiple is of the parameter input block with the second multiple input of the second control block connected. The first exit gear of the second control block is with the second off connected, the second multiple output of the second control block is with the third multiple output terminal connected, the third multiple output of the second Control block is with the multiple input of the D / A converter connected, its output to the fourth output terminal is connected, the fourth multiple output of the second Control block is with the multiple input of the display block connected and the fifth output of the second control block is connected to the fifth output terminal.

Vorteil der Meßmethode ist, daß die primäre Kalibrierung, die der Einstellung bei analogen Methoden entspricht, automatisch ausgeführt werden kann. Ebenso ist es von Vor teil, daß die Korrektur der gemessenen Werte durch Parame teränderungen (Verstärkung, Temperatur) von Meßkanälen ge währleistet wird. Deshalb ist es nicht notwendig, während des Betriebes des Vakuummeters Nullpunkt und Verstärkung einzustellen. Es müssen keine besonders präzisen Bauele mente verwendet werden und die eigentliche Meßröhre kann mit größeren Toleranzen hergestellt werden. Durch die Größe des Intervalls Δt ist es möglich, die Meßgenauig keit entweder zum Nachteil der Geschwindigkeit zu erhöhen oder umgekehrt. Diese Art ist für beliebige Arbeitsberei che von Temperatur und Drücken verwendbar. Vorteil der Schaltung ist, daß die Genauigkeit und Stabilität der Messung von einer begrenzten Anzahl Bauelemente - von dem ersten und zweiten Kondensator - abhängig sind. Der erste Kondensator muß zwar keinen genauen Wert ergeben, er muß aber zeitlich stabil und wämebeständig sein. Der zweite Kondensator muß zeitlich stabil und temperaturabhängig sein, weil er als ein Temperaturfühler arbeitet. Die Schaltung enthält keine Einstellelemente und erfordert nicht einmal die Bedingung, daß bei allen Meßröhren die Kapazität der einen Elektrode größer (bzw. kleiner) als die Kapazität der anderen Elektrode sein muß. Der weitere Vorteil ist, daß die Informationsübertragung zwischen dem ersten und zweiten Steuerblock, bzw. der ersten Ausgangs klemme durch zwei Kanäle geschieht, was einerseits die galvanische Trennung der Meßröhre erleichtert, anderer seits es ermöglicht, die Meßröhre in beträchtlichen Ent fernungen von der Auswertungs- und Anzeigeschaltung zu be treiben. Wenn der Membranvakuummeter in einer mit Rechner gesteuerten Anlage verwendet wird, kann dieser Rechner die Funktion des zweiten Steuerblocks, D/A-Umsetzers, Anzeige blocks und Eingabeblocks übernehmen und dieselben erset zen, so daß die ganze Schaltung wesentlich einfacher wird.The advantage of the measurement method is that the primary calibration, which corresponds to the setting for analog methods, can be carried out automatically. It is also of advantage that the correction of the measured values is ensured by parameter changes (gain, temperature) of measuring channels. It is therefore not necessary to set the zero point and gain during the operation of the vacuum meter. No particularly precise components have to be used and the actual measuring tube can be manufactured with larger tolerances. The size of the interval Δ t makes it possible to increase the measurement accuracy either to the detriment of speed or vice versa. This type can be used for any work area of temperature and pressure. The advantage of the circuit is that the accuracy and stability of the measurement of a limited number of components - from the first and second capacitor - dependent. The first capacitor does not have to give an exact value, but it must be stable over time and heat-resistant. The second capacitor must be stable over time and temperature-dependent, because it works as a temperature sensor. The circuit contains no setting elements and does not even require the condition that the capacitance of one electrode must be larger (or smaller) than the capacitance of the other electrode in all measuring tubes. The further advantage is that the information transmission between the first and second control block or the first output terminal takes place through two channels, which on the one hand facilitates the galvanic isolation of the measuring tube, and on the other hand enables the measuring tube to be removed from the evaluation at considerable distances. and to run ad serving. If the membrane vacuum meter is used in a computer-controlled system, this computer can take over the function of the second control block, D / A converter, display blocks and input blocks and replace them, so that the whole circuit becomes much easier.

Im folgenden wird die Erfindung beispielhaft anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen beschrieben. Es zeigen:In the following the invention is exemplified with reference to a in the embodiment shown in the drawing described. Show it:

Fig. 1 ein Schema der digitalen Druckmessung mit einem Membranvakuummeter; FIG. 1 is a schematic of the digital pressure measurement with a diaphragm vacuum meter;

Fig. 2 das Verfahren einer zweifachen linearen Approximation; Fig. 2 shows the method a two-fold linear approximation;

Fig. 3 ein konkretes Beispiel der Schaltung des Membranvakuummeters im Blockschaltplan, wobei der durch einen Rechner ersetzbare Teil der Schaltung graphisch mit einer starken unterbrochenen Linie abgetrennt ist. Fig. 3 shows a concrete example of the circuit of the diaphragm vacuum meter in the block diagram, the part of the circuit which can be replaced by a computer being separated graphically with a strong broken line.

Jeder Membranvakuummeter hat einen definierten Temperatur- und Druckarbeitsbereich. Die untere Grenze des Temperatur bereiches ist t ₁ und die obere Grenze ist t _m. Die untere Grenze des Druckbereichs ist p ₁ und die obere Grenze ist p _n. Der Temperaturbereich kann in m-1 Abschnitte mittels Temperaturen t _i geteilt werden, mit i = 1, 2, . . ., m. In analoger Weise kann der Druckbereich in n-1 Abschnitte pj unterteilt sein, mit j = 1, 2, . . ., n.Each diaphragm vacuum meter has a defined temperature and pressure range. The lower limit of the temperature range is t ₁ and the upper limit is t _m . The lower limit of the pressure range is p ₁ and the upper limit is p _n . The temperature range can be divided into m -1 sections by means of temperatures t _i , with i = 1, 2,. . ., m . Analogously , the pressure range can be divided into n -1 sections pj , with j = 1, 2 ,. . ., n .

Bei der primären Kalibrierung werden folgende Messungen durchgeführt:The following measurements are used for primary calibration carried out:

¹ C _E0 - mit dem ersten Kanal gemessener Kapazitätswert des Autokalibrierungsfühlers C _E bei der Bezugs temperatur t _o,
²C _E0-mit dem zweiten Kanal gemessener Kapazitätswert des Autokalibrierungsfühlers C _E bei der Bezugstemperatur t₀,
¹C _Ei-mit dem ersten Kanal gemessene Kapazitätswerte des Autokalibrierungsfühlers C _E, und zwar bei den Tempe raturen t _i, wobei i=1, 2, . . ., m,
²C _Ei-mit dem zweiten Kanal gemessene Kapazitätswerte des Autokalibrierungsfühlers C _E, und zwar bei den Tempe raturen t _i, wobei i=1, 2, . . ., m.
¹C _Ti-mit dem ersten Kanal gemessene Kapazitätswerte des Wärmefühlers C , und zwar bei den Temperaturen t _i, wobei i=1, 2, . . ., m,
²C _Ti-mit dem zweiten Kanal gemessene Kapazitätswerte des Wärmefühlers C _T, und zwar bei den Temperaturen t _i, wobei i=1, 2, . . ., m,
¹C _{Mi j}-mit dem ersten Kanal gemessene Kapazitätswerte der Meßelektrode C _M, und zwar bei den Temperaturen t _i und den Drücken p _j, wobei i=1, 2, . . ., m; j=1, 2, . . ., n,
²C _{Mi j}- mit dem zweiten Kanal gemessene Kapazitätswerte der Meßelektrode C _M, und zwar bei den Temperaturen t _i und den Drücken p _j, wobei i=1, 2, . . ., m; j=1, 2, . . ., n,
¹C _{Ki j}- mit dem ersten Kanal gemessene Kapazitätswerte der Kompensationselektrode C _K, und zwar bei den Tempera turen t _i und den Drücken p _j, wobei i=1, 2, . . ., m; j=1, 2, . . ., n,
²C _{Ki j}-mit dem zweiten Kanal gemessene Kapazitätswerte der Kompensationselektrode C _K, und zwar bei den Tempera turen t _i und den Drücken p _j, wobei i=1, 2, . . ., m; j=1, 2, . . ., n. ¹ C. _E0 - capacitance value measured with the first channel the auto calibration probeC. _E at the reference temperaturet _O,
²C. _E0-capacitance value of the measured with the second channel Auto calibration probeC. _E at the reference temperature t₀,
¹C. _eggcapacitance values of the measured with the first channel Auto calibration probeC. _Ewith the Tempe fittingst _i, in whichi= 1, 2,. . .,m,
²C. _eggcapacitance values of the measured with the second channel Auto calibration probeC. _Ewith the Tempe fittingst _i, in whichi= 1, 2,. . .,m.
¹C. _Ticapacitance values of the measured with the first channel Heat sensorC. at temperaturest _i, in whichi= 1, 2,. . .,m,
²C. _Ticapacitance values of the measured with the second channel Heat sensorC. _Tat temperaturest _i, in whichi= 1, 2,. . .,m,
¹C. _{Mi j}-capacitance values measured with the first channel Measuring electrodeC. _Mat temperaturest _i and the pressuresp _j, in whichi= 1, 2,. . .,m;j= 1, 2, . . .,n,
²C. _{Mi j}- capacitance values of the measured with the second channel Measuring electrodeC. _Mat temperaturest _i and the pressuresp _j, in whichi= 1, 2,. . .,m;j= 1, 2, . . .,n,
¹C. _{Ki j}- capacitance values of the measured with the first channel Compensation electrodeC. _Kwith the tempera doorst _i and the pressuresp _j, in whichi= 1, 2,. . .,m; j= 1, 2,. . .,n,
²C. _{Ki j}capacitance values measured with the second channel Compensation electrodeC. _Kwith the tempera doorst _i and the pressuresp _j, in whichi= 1, 2,. . .,m; j= 1, 2,. . .,n.

Es werden die Verhältnisse berechnetThe ratios are calculated

wobei
i=1, 2, . . ., m (die Koeffizienten ¹k _i und ²k _i dienen zur Korrektur der Ver stärkungsänderungen mit der Temperatur)
und die Werte umgerechnetin which
i = 1, 2,. . ., m (the coefficients ¹ k _i and ² k _i serve to correct the changes in gain with temperature)
and converted the values

wobei
i=1, 2, . . ., m;
j=1, 2, . . ., n
und das Verstärkungsverhältnis zwischen den Kanälenin which
i = 1, 2,. . ., m ;
j = 1, 2 ,. . ., n
and the gain ratio between the channels

(der Koeffizient k₀ wird zur Korrektur der mit dem zweiten Kanal gemessenen Werte verwendet, damit diese Werte den mit dem er sten Kanal gessenen Werten entsprechen).(The coefficient k ₀ is used to correct the values measured with the second channel so that these values correspond to the values measured with the first channel).

In die Tabelle der resultierenden Werte werden folgende Daten eingetragen:In the table of the resulting values are the following Data entered:

für i=1, 2, . . ., m for i = 1, 2,. . ., m

Wie aus den Gleichungen (3) und (4) klar wird, können bestimmte Werte auf mehrere Weisen erhalten werden, und deshalb können manche Messungen überflüssig sein.As is clear from equations ( 3 ) and ( 4 ), certain values can be obtained in several ways, and therefore some measurements may be unnecessary.

Bei den eigentlichen Messungen werden dann folgende Wer te gemessen:
¹C _E-mit dem ersten Kanal gemessener Kapazitätswerte des Auto kalibrierungsfühlers C _E,
²C _E-mit dem zweiten Kanal gemessener Kapazitätswerte des Auto kalibrierungsfühlers C _E,
¹C _T-mit dem ersten Kanal gemessener Kapazitätswert des Wärme fühlers C _T,
²C _T-mit dem zweiten Kanal gemessener Kapazitätswert des Wär mefühlers C _T,
¹C _M-mit dem ersten Kanal gemessener Kapazitätswert der Meß elektrode C _M,
²C _M-mit dem zweiten Kanal gemessener Kapazitätswert der Meß elektrode C _M,
¹C _K-mit dem ersten Kanal gemessener Kapazitätswert der Kom pensationselektrode C _K,
²C _K-mit dem zweiten Kanal gemessener Kapazitätswert der Kom pensationselektrode C _K.The following values are then measured during the actual measurements:
¹ C _E - capacitance values of the auto calibration sensor C _E measured with the first channel,
² C _E - capacitance values of the auto calibration sensor C _E measured with the second channel,
¹ C _T - the capacitance value of the heat sensor C _T measured with the first channel,
² C _T - the capacitance value of the heat sensor C _T measured with the second channel,
1 C _M - capacitance value of the measuring electrode C _M measured with the first channel,
² C _M - capacitance value of the measuring electrode C _M measured with the second channel,
1 C _K - capacitance value of the compensation electrode C _K measured with the first channel,
2 C _K - capacitance value of the compensation electrode C _K measured with the second channel.

Es werden die Verhältnisse berechnet:The ratios are calculated:

(die Koeffizienten ¹k und ²k dienen zur Korrektur der gemesse nen Werte mit Rücksicht auf die Verstärkung der Kanäle mit der Temperatur). Dann wird der Temperaturwert aus der Beziehung(The coefficients ¹ k and ² k are used to correct the measured values in consideration of the reinforcement of the channels with the temperature). Then the temperature value from the relationship

und der Wert Δ C aus der Beziehungand the value Δ C from the relationship

berechnet. Aus den angeführten Beziehungen ergibt sich, daß es abhängig von der Abarbeitung des Algorithmus möglich ist, eini ge Messungen wegzulassen.calculated. From the relationships mentioned it follows that it depending on the execution of the algorithm is possible omitting measurements.

Der Wert C _T wird mit den in der Tabelle angeführten -Werten verglichen und es wird dasjenige i=a aufgesucht, für welchesThe value C _T is compared with the values listed in the table and the i = a is sought for which

gilt, und weiter wird das j=b aufgesucht, für welchesapplies, and further the j = b is sought, for which

gilt und endlich wird aus den auf diese Weise festgestellten Wertenapplies and finally the values determined in this way become

durch lineare Approximation (siehe Fig. 2) der resultierende Wert des gemesse nen Drucks p ermittelt. by linear approximation (see FIG. 2) the resulting value of the measured pressure p is determined.

Die Schaltung nach Fig. 3 besteht aus einer ersten Ein gangsklemme 12, einer zweiten Eingangsklemme 13, einem er sten Kondensator C _K, einem zweiten Kondensator C _T, einem Analogmultiplexer 2, einem ersten Multivibrator 3, einem zweiten Multivibrator 4, einem ersten Zähler 5, einem zweiten Zähler 6, einem ersten Steuerblock 7, einem zwei ten Steuerblock 8, einem D/A-Umsetzer 9, einem Anzeige block 10, einem Parametereingabe-Block 1, einer ersten Ausgangsklemme 14, einer zweiten Ausgangsklemme 15, einer dritten Ausgangsklemme 16, einer vierten Ausgangsklemme 17 und einer fünften Ausgangsklemme 18.The circuit of FIG. 3 consists of a first A-type terminals 12, a second input terminal 13, a he sten capacitor C _K, a second capacitor C _T, an analog multiplexer 2, a first multivibrator 3, a second multivibrator 4, a first counter 5 , a second counter 6 , a first control block 7 , a two-th control block 8 , a D / A converter 9 , a display block 10 , a parameter input block 1 , a first output terminal 14 , a second output terminal 15 , a third output terminal 16 , a fourth output terminal 17 and a fifth output terminal 18 .

Die erste Eingangsklemme 12 ist mit dem ersten Eingang 21 und gleichzeitig mit dem sechsten Eingang 26 des Analog multiplexers 2 verbunden. Die zweite Eingangsklemme 13 ist mit dem zweiten Eingang 22 und gleichzeitig mit dem fünf ten Eingang 25 des Analogmultiplexers 2 verbunden. Zwi schen dem gemeinsamen Leiter und dem dritten Eingang 23 und gleichzeitig dem achten Eingang 28 des Analogmulti plexers 2 ist der erste Kondensator C _K angeschlossen. Zwi schen dem gemeinsamen Leiter und dem vierten Eingang 24 und gleichzeitig dem siebenten Eingang 27 des Analogmul tiplexers 2 ist der zweite Kondensator C _T angeschlossen. Der erste Ausgang 211 des Analogmultiplexers 2 ist mit dem Eingang 31 des ersten Multivibrators 3 verbunden, dessen Ausgang 32 mit dem ersten Eingang 51 des ersten Zählers 5 verbunden ist. Der zweite Ausgang 212 des Analogmulti plexers 2 ist mit dem Eingang 41 des zweiten Multivibra tors 4 verbunden, dessen Ausgang 42 mit dem ersten Eingang 61 des zweiten Zählers 6 verbunden ist. Der erste Mehr fachausgang 53 des ersten Zählers 5 ist mit dem ersten Mehrfacheingang 71 des ersten Steuerblocks 7 verbunden und der zweite Ausgang 54 des ersten Zählers 5 ist mit dem zweiten Eingang 72 des ersten Steuerblocks 7 verbunden. Der erste Mehrfachausgang 63 des zweiten Zählers 6 ist mit dem dritten Mehrfacheingang 73 des ersten Steuerblocks 7 verbunden und der zweite Ausgang 64 des zweiten Zählers 6 ist mit dem vierten Eingang 74 des ersten Steuerblocks 7 verbunden. Der erste Ausgang 75 des ersten Steuerblocks 7 ist mit dem zweiten Eingang 52 des ersten Zählers 5 und gleichzeitig mit dem zweiten Eingang 62 des zweiten Zäh lers 6 verbunden. Der zweite Ausgang 76 des ersten Steuer blocks 7 ist mit dem neunten Eingang 29 des Analogmulti plexers 2 verbunden. Der dritte Ausgang 77 des ersten Steuerblocks 7 ist mit dem zehnten Eingang 210 des Analog multiplexers 2 verbunden. Der vierte Ausgang 78 des ersten Steuerblocks 7 ist mit der ersten Ausgangsklemme 14 und gleichzeitig mit dem ersten Eingang 81 des zweiten Steuer blocks 8 verbunden. Der Mehrfachausgang 11 des Parameter eingabe-Blocks 1 ist mit dem zweiten Mehrfacheingang 82 des zweiten Steuerblocks 8 verbunden. Der erste Ausgang 83 des zweiten Steuerblocks 8 ist mit der zweiten Ausgangs klemme 15 verbunden. Der zweite Mehrfachausgang 84 des zweiten Steuerblocks 8 ist mit der dritten Mehrfachaus gangsklemme 16 verbunden. Der dritte Mehrfachausgang 85 des zweiten Steuerblocks 8 ist mit dem Mehrfacheingang 91 des D/A-Umsetzers 9 verbunden, dessen Ausgang 92 mit der vierten Ausgangsklemme 17 verbunden ist. Der vierte Mehr fachausgang 86 des zweiten Steuerblocks 8 ist mit dem Mehrfacheingang 101 des Anzeigeblocks 10 verbunden. Der fünfte Ausgang 87 des zweiten Steuerblocks 8 ist mit der fünften Ausgangsklemme 18 verbunden. The first input terminal 12 is connected to the first input 21 and at the same time to the sixth input 26 of the analog multiplexer 2 . The second input terminal 13 is connected to the second input 22 and simultaneously to the fifth input 25 of the analog multiplexer 2 . Between the common conductor and the third input 23 and at the same time the eighth input 28 of the analog multiplexer 2 , the first capacitor C _{K is} connected. Between the common conductor and the fourth input 24 and at the same time the seventh input 27 of the analog multiplexer 2 , the second capacitor C _{T is} connected. The first output 211 of the analog multiplexer 2 is connected to the input 31 of the first multivibrator 3 , the output 32 of which is connected to the first input 51 of the first counter 5 . The second output 212 of the analog multiplexer 2 is connected to the input 41 of the second multivibra 4 , the output 42 of which is connected to the first input 61 of the second counter 6 . The first multiple output 53 of the first counter 5 is connected to the first multiple input 71 of the first control block 7 and the second output 54 of the first counter 5 is connected to the second input 72 of the first control block 7 . The first multiple output 63 of the second counter 6 is connected to the third multiple input 73 of the first control block 7 and the second output 64 of the second counter 6 is connected to the fourth input 74 of the first control block 7 . The first output 75 of the first control block 7 is connected to the second input 52 of the first counter 5 and at the same time to the second input 62 of the second counter 6 . The second output 76 of the first control block 7 is connected to the ninth input 29 of the analog multiplexer 2 . The third output 77 of the first control block 7 is connected to the tenth input 210 of the analog multiplexer 2 . The fourth output 78 of the first control block 7 is connected to the first output terminal 14 and at the same time to the first input 81 of the second control block 8 . The multiple output 11 of the parameter input block 1 is connected to the second multiple input 82 of the second control block 8 . The first output 83 of the second control block 8 is connected to the second output terminal 15 . The second multiple output 84 of the second control block 8 is connected to the third multiple output terminal 16 . The third multiple output 85 of the second control block 8 is connected to the multiple input 91 of the D / A converter 9 , the output 92 of which is connected to the fourth output terminal 17 . The fourth multiple output 86 of the second control block 8 is connected to the multiple input 101 of the display block 10 . The fifth output 87 of the second control block 8 is connected to the fifth output terminal 18 .

An die erste Eingangsklemme 12 und die zweite Eingangs klemme 13 sind die Elektroden der Meßröhre angeschlossen. Die Membrane der Meßröhre ist mit dem gemeinsamen Leiter (Erde) verbunden. Der erste Kondensator C _K ist für die Autokalibrierung des Gerätes vorgesehen, der zweite Kon densator C _T dient zur Temperaturmessung. Der neunte Ein gang 29 und der zehnte Eingang 210 des Analogmultiplexers 2 sind Adreßeingänge. Mit logischen Signalen können vier Kombinationen gebildet werden: erstens ist es möglich, zu dem ersten Ausgang 211 des Analogmultiplexers 2 die erste Meßelektrode der Meßröhre anzuschließen und gleichzeitig zu dem zweiten Ausgang 212 des Analogmultiplexers 2 die zweite Meßelektrode der Meßröhre anzuschließen, oder zwei tens ist es möglich, zu dem ersten Ausgang 211 des Analog multiplexers 2 die zweite Meßelektrode der Meßröhre anzu schließen und gleichzeitig zu dem zweiten Ausgang 212 des Analogmultiplexers 2 die erste Meßelektrode der Meßröhre anzuschließen, oder drittens ist es möglich, zu dem ersten Ausgang 211 des Analogmultiplexers 2 die Ausführung des ersten Kondensators C _K anzuschließen und gleichzeitig zu dem zweiten Ausgang 212 des Analogmultiplexers 2 die Aus führung des zweiten Kondensators C _T anzuschließen, und zu letzt, viertens ist es möglich, zu dem ersten Ausgang 211 des Analogmultiplexers 2 die Ausführung des zweiten Kon densators C _T anzuschließen und gleichzeitig zu dem zweiten Ausgang 212 des Analogmultiplexers 2 die Ausführung des ersten Kondensators C _K anzuschließen. Die Frequenz am Aus gang 32 des ersten Multivibrators 3 und die Frequenz am Ausgang 42 des zweiten Multivibrators 4 sind der zugefüg ten Kapazität proportional. The electrodes of the measuring tube are connected to the first input terminal 12 and the second input terminal 13 . The membrane of the measuring tube is connected to the common conductor (earth). The first capacitor C _K is provided for autocalibration of the device, the second capacitor C _T is used for temperature measurement. The ninth input 29 and the tenth input 210 of the analog multiplexer 2 are address inputs. Four combinations can be formed with logic signals: firstly, it is possible to connect the first measuring electrode of the measuring tube to the first output 211 of the analog multiplexer 2 and at the same time to connect the second measuring electrode of the measuring tube to the second output 212 of the analog multiplexer 2 , or secondly it is possible to connect the second measuring electrode of the measuring tube to the first output 211 of the analog multiplexer 2 and at the same time to connect the first measuring electrode of the measuring tube to the second output 212 of the analog multiplexer 2 , or thirdly it is possible to connect the first output 211 of the analog multiplexer 2 to the Execution of the first capacitor C _{K to} connect and at the same time to the execution of the second capacitor C _T to the second output 212 of the analog multiplexer 2 , and lastly, fourthly, it is possible to the execution of the second capacitor to the first output 211 of the analog multiplexer 2 Connect C _T and at the same time to connect the execution of the first capacitor C _K to the second output 212 of the analog multiplexer 2 . The frequency at the output 32 of the first multivibrator 3 and the frequency at the output 42 of the second multivibrator 4 are proportional to the capacitance added.

Die Messung verläuft in drei oder vier Phasen. In der er sten Phase wird die Frequenz des ersten Multivibrators 3 mit der Kapazität der ersten Meßelektrode der Meßröhre be stimmt, die Frequenz des zweiten Multivibrators 4 wird mit der Kapazität der zweiten Meßelektrode der Meßröhre be stimmt. In der zweiten Phase wird die Frequenz des ersten Multivibrators 3 mit der Kapazität der zweiten Meßelektro de der Meßröhre bestimmt, die Frequenz des zweiten Multi vibrators 4 wird mit der Kapazität der ersten Meßelektrode der Meßröhre bestimmt. Diese Phase kann in Abhängigkeit von dem Algorithmus weggelassen werden. In der dritten Phase wird die Frequenz des ersten Multivibrators 3 durch den ersten Kondensator C _K, die Frequenz des zweiten Multi vibrators 4 durch den zweiten Kondensator C _T bestimmt. In der vierten Phase wird die Frequenz des ersten Multivibra tors 3 durch den zweiten Kondensator C _T, die Frequenz des zweiten Multivibrators 4 durch den ersten Kondensator C _K bestimmt. Die Phasenfolge kann beliebig sein und sie ist mit Hilfe der logischen Signale an dem neunten und zehnten Eingang 29, 210 des Analogmultiplexers 2 bestimmt.The measurement takes place in three or four phases. In the first phase, the frequency of the first multivibrator 3 is determined with the capacitance of the first measuring electrode of the measuring tube, the frequency of the second multivibrator 4 is determined with the capacitance of the second measuring electrode of the measuring tube. In the second phase, the frequency of the first multivibrator 3 is determined with the capacity of the second measuring electrode de the measuring tube, the frequency of the second multi vibrator 4 is determined with the capacity of the first measuring electrode of the measuring tube. Depending on the algorithm, this phase can be omitted. In the third phase, the frequency of the first multivibrator 3 is determined by the first capacitor C _K , the frequency of the second multivibrator 4 by the second capacitor C _T. In the fourth phase, the frequency of the first multivibrator 3 is determined by the second capacitor C _T , the frequency of the second multivibrator 4 by the first capacitor C _K. The phase sequence can be of any type and is determined with the aid of the logic signals at the ninth and tenth inputs 29 , 210 of the analog multiplexer 2 .

Die Pulse von dem ersten Multivibrator 3 werden dem ersten Eingang 51 des ersten Zählers 5 zugeführt, die Pulse von dem zweiten Multivibrator 4 werden dem ersten Eingang 61 des zweiten Zählers 6 zugeführt. Der erste Zähler 5 und der zweite Zähler 6 arbeiten als ein Frequenzteiler. Dem nach befindet sich an dem zweiten Ausgang 54 des ersten Zählers 5 eine n-mal kleinere Frequenz als an dessen er stem Eingang 51 und entsprechend ist es bei dem zweiten Zähler 6. The pulses from the first multivibrator 3 are fed to the first input 51 of the first counter 5 , the pulses from the second multivibrator 4 are fed to the first input 61 of the second counter 6 . The first counter 5 and the second counter 6 operate as a frequency divider. According to the is at the second output 54 of the first counter 5 an n times lower frequency than at the he stem input 51 and accordingly it is with the second counter 6th

Die Funktion einzelner Elemente im Verlauf jeder Phase ist identisch. Der Wert Δt (die Zeit, während welcher der erste und zweite Zähler 5, 6 die Pulse zählen) kann zwar im allgemeinen für jede Phase unterschiedlich sein, wenn dieser Wert für die erste und zweite Phase sowie für die dritte und vierte Phase gleich ist.The function of individual elements in the course of each phase is identical. The value Δt (the time during which the first and second counters 5 , 6 count the pulses) can generally be different for each phase if this value is the same for the first and second phases as well as for the third and fourth phases .

Am Anfang der Phase ist der Pulseingang in den ersten und zweiten Zähler 5, 6 durch das Signal an deren zweitem Ein gang 52, 62 blockiert. Der erste Steuerblock 7 bestimmt die Phase mittels logischer Signale an seinem zweiten und dritten Ausgang 76, 77. Durch seinen ersten Mehrfachein gang 71 liest der erste Steuerblock 7 den Zustand des er sten Zählers 5, den Zustand des zweiten Zählers 6 liest er durch seinen dritten Mehrfacheingang 73. Nachfolgend gibt der erste Steuerblock 7 durch seinen ersten Ausgang 75 für die Zeit Δt den ersten und zweiten Zähler 5, 6 frei; die beginnen zu zählen und an deren zweiten Ausgängen 54, 64 werden die Überträge generieren. Der erste Steuerblock 7 zählt die Pulszahl von dem ersten und zweiten Zähler 5, 6 an seinem zweiten und vierten Eingang 72, 74. Nach Ablauf der Zeit Δt sperrt der erste Steuerblock 7 wieder mit seinem ersten Ausgang 75 die Pulseingänge des ersten und zweiten Zählers 5, 6 und liest deren Zustand durch seinen ersten und dritten Mehrfacheingang 71, 73. Damit ist diese Phase beendet. Der erste und zweite Zähler 5, 6 dienen da zu, den ersten und zweiten Multivibrator 3, 4 auf einer höheren Frequenz arbeiten zu lassen, als der erste Steuer block 7 an seinem zweiten und vierten Eingang 72, 74 ver arbeiten kann. So wird die Geschwindigkeit bzw. Meßgenauig keit größer. At the beginning of the phase, the pulse input to the first and second counters 5 , 6 is blocked by the signal at their second input 52 , 62 . The first control block 7 determines the phase by means of logic signals at its second and third outputs 76 , 77 . Through its first multiple input 71 , the first control block 7 reads the state of the first counter 5 , the state of the second counter 6 it reads through its third multiple input 73 . The first control block 7 subsequently enables the first and second counters 5 , 6 through its first output 75 for the time Δ t; they start to count and at their second outputs 54 , 64 the carry-overs will generate. The first control block 7 counts the number of pulses from the first and second counters 5 , 6 at its second and fourth inputs 72 , 74 . After the time Δ t has elapsed, the first control block 7 again blocks the pulse inputs of the first and second counters 5 , 6 with its first output 75 and reads their state through its first and third multiple inputs 71 , 73 . This is the end of this phase. The first and second counters 5 , 6 serve to let the first and second multivibrators 3 , 4 work at a higher frequency than the first control block 7 can work at its second and fourth inputs 72 , 74 . So the speed or accuracy is greater.

Im Speicher des ersten Steuerblocks 7 werden nach Beendi gung von allen vier Meßphasen die resultierenden Pulszah len gespeichert:In the memory of the first control block 7 , the resulting pulse numbers are stored after completion of all four measurement phases:

c₁₁-entspricht der mit dem ersten Multivibrator 3 ge messenen Kapazität der ersten Meßelektrode der Meßröhre,
c₁₂-entspricht der mit dem zweiten Multivibrator 4 ge messenen Kapazität der ersten Meßelektrode der Meßröhre,
c₂₁-entspricht der mit dem ersten Multivibrator 3 ge messenen Kapazität der zweiten Meßelektrode der Meßröhre,
c₂₂-entspricht der mit dem zweiten Multivibrator 4 ge messenen Kapazität der zweiten Meßelektrode der Meßröhre,
c _K1-entspricht der mit dem ersten Multivibrator 3 ge messenen Kapazität des ersten Kondensators C _K,
c _K2-entspricht der mit dem zweiten Multivibrator 4 ge messenen Kapazität des ersten Kondensators C _K,
c _T1-entspricht der mit dem ersten Multivibrator 3 ge messenen Kapazität des zweiten Kondensators C _T und
c _T2-entspricht der mit dem zweiten Multivibrator 4 ge messenen Kapazität des zweiten Kondensators C _T. c ₁₁ corresponds to the ge measured with the first multivibrator 3 capacitance of the first measuring electrode of the measuring tube,
c ₁₂ corresponds to the ge measured with the second multivibrator 4 capacitance of the first measuring electrode of the measuring tube,
c ₂₁ corresponds to the ge measured with the first multivibrator 3 capacitance of the second measuring electrode of the measuring tube,
c ₂₂ corresponds to the ge measured with the second multivibrator 4 capacitance of the second measuring electrode of the measuring tube,
c _K1 corresponds to the capacitance of the first capacitor C _K measured with the first multivibrator 3 ,
c _K2 corresponds to the capacitance of the first capacitor C _K measured with the second multivibrator 4 ,
c _T1 corresponds to the capacitance of the second capacitor C _T and measured with the first multivibrator 3
c _T2 corresponds to the capacitance of the second capacitor C _T measured with the second multivibrator 4 .

Der erste Steuerblock 7 übergibt an seinem vierten Ausgang 78 diese Informationen an die erste Ausgangsklemme 14 und gleichzeitig in den ersten Eingang 81 des zweiten Steuer blocks 8. Der zweite Steuerblock 8 errechnet danach die effektiven Druckwerte mittels Korrektur des gemessenen Drucks in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur und des gemessenen Kalibrierwerts. Dabei nutzt er die gespei cherten, bei der primären Eichung des Vakuummeters ge wonnenen Kalibrierwerte und . Durch das Verhältnis und dividiert er die zugehörigen ge messenen Temperatur- und Druckwerte, wodurch die Korrektur der Parameteränderung des Gerätes (Alterung der Widerstän de, Speisespannung-Änderung usw.) durchgeführt wird. Die umgerechneten Temperatur- und Druckwerte werden mit der bei der primären Eichung des Vakuummeters gewonnenen Tabelle der Temperaturen und Drücke verglichen, und dann wird die Druckberechnung durchgeführt. Den ermittelten Druck- und Temperaturwert, bzw. die Grenz- und Havariezu stände übergibt der zweite Steuerblock 8 durch seinen er sten Ausgang 83 an die zweite Ausgangsklemme 15 in Form eines seriellen Signals und durch seinen zweiten Mehrfach ausgang 84 an die dritte Mehrfachausgangsklemme 16 in Form eines Parallelsignals. Der zweite Steuerblock 8 übergibt den gemessenen Druckwert durch seinen dritten Mehrfachaus gang 85 an den Mehrfacheingang 91 des D/A-Umsetzers 9, der dann an seinem Ausgang 92 dasjenige Analogsignal gene riert, das dem Druck in die vierte Ausgangsklemme 17 pro portional ist. Ferner generiert der zweite Steuerblock 8 an seinem vierten Mehrfachausgang 86 Signale für die Steuerung des Anzeigeblocks 10 und er übergibt ebenfalls die gemessenen Druck- bzw. Temperaturwerte und das Vor kommen von Havariezuständen (Druck außerhalb des Berei ches, Temperatur außerhalb des Bereiches usw.).The first control block 7 transfers this information at its fourth output 78 to the first output terminal 14 and simultaneously to the first input 81 of the second control block 8 . The second control block 8 then calculates the effective pressure values by correcting the measured pressure as a function of the measured temperature and the measured calibration value. He uses the stored calibration values and, obtained during the primary calibration of the vacuum meter. By dividing the ratio and dividing the associated measured temperature and pressure values, the parameter change of the device (aging of the resistances, supply voltage change, etc.) is corrected. The converted temperature and pressure values are compared with the table of temperatures and pressures obtained during the primary calibration of the vacuum meter, and the pressure calculation is then carried out. The determined pressure and temperature value, or the limit and breakdown states passes the second control block 8 through its first output 83 to the second output terminal 15 in the form of a serial signal and through its second multiple output 84 to the third multiple output terminal 16 in the form of a parallel signal. The second control block 8 passes the measured pressure value through its third multiple output 85 to the multiple input 91 of the D / A converter 9 , which then generates its analog signal at its output 92 , which is proportional to the pressure in the fourth output terminal 17 . Furthermore, the second control block 8 generates signals at its fourth multiple output 86 for the control of the display block 10 and it also transfers the measured pressure or temperature values and the occurrence of emergency states (pressure outside the area, temperature outside the area, etc.).

Der Parametereingabe-Block 1 dient zur Übergabe der Infor mationen vom Bedienungspersonal, wie z. B. die zulässige obere Druckgrenze, die zulässige untere Druckgrenze, Ge schwindigkeit der seriellen Übertragung der zweiten Ausgangsklemme 15, Wahl von Einheiten (Torr, Pa. mmHg) u. ä. Die Informationen übergibt (der Block) über seinen Mehrfachausgang 11 an den zweiten Mehrfacheingang 82 des zweiten Steuerblocks 8.The parameter input block 1 is used to transfer the information from the operator, such as. B. the permissible upper pressure limit, the permissible lower pressure limit, Ge speed of serial transmission of the second output terminal 15 , choice of units (Torr, Pa. MmHg) u. The information is transferred (the block) via its multiple output 11 to the second multiple input 82 of the second control block 8 .

Der fünfte Ausgang 87 des zweiten Steuerblocks 8 arbeitet als ein Pegelschalter, dessen Grenzen mit der oberen zu lässigen und der unteren zulässigen Druckgrenze bestimmt sind.The fifth output 87 of the second control block 8 works as a level switch, the limits of which are determined by the upper permissible and the lower permissible pressure limit.

Claims

1. Method for digital pressure measurement using a membrane kumimeter in a temperature range from t ₁ to t _m and a pressure range from p ₁ to p _n with a heat sensor, an auto-calibration sensor and with two converters of the capacitance into a pulse number, the measuring tube of which is a membrane and measurement - And compensation electrodes, characterized in that in the primary calibration in a table, the separately measured with each channel, measured under m temperatures and n pressures in the working range of the vacuum meter values of the measuring and compensation electrodes who who also stored the capacity of the heat sensor each channel separately under m temperatures and the capacity of the autocalibration sensor with each channel separately under the rela tive temperature t _o and simultaneously measured under m temperatures, all measured values of the measuring electrode and the heat sensor for the first channel with the ratio of that with the first channel measured capacity of the autoka calibration probe at t ₁ to t _m temperatures are calculated for the capacitance of the same probe measured with the same channel under the relative temperature t _o , and for the second channel with the ratio of the capacitance of the autocalibration probe measured with the second channel at t ₁ to t _m temperatures to the capacitance of the same sensor measured with the same channel under the relative temperature, an amplification ratio between the channels under the relative temperature t _o from the magnitude of the difference in the capacitance of the auto-calibration sensor measured with the second channel to that with the first channel measured capacitance of the same probe to be introduced, and subsequently in the table of resultant values of the calibration, with each channel separately with the relative temperature t _o measured capacitance, the converted and converted by the ratio of reinforcement formed, measured at m temperatures capacity of the heating sensor and the convertible Nete and converted by the ratio of the gain value of the difference in capacitance from the measuring and compensation electrode, which was determined at m temperatures and n pressures, are stored, whereupon the capacities of the measuring and compensation electrode, the autokali during the actual measurements calibration sensors are measured separately with each channel, the capacities of the autocalibration sensor measured separately with each channel are compared with the capacitance of the same sensor determined during primary calibration under the relative temperature t _o , the other values measured with the same channel are converted with determined ratios and from the values converted in this way, the difference in the capacitances of the measuring and compensation electrodes is determined, by comparing them with the compiled table of the resulting values for the double linear approximation, the real pressure value is determined.

2. Device for digital pressure measurement with a membrane vacuum meter consisting of input terminals, capacitors, an analog multiplexer, multivibrators, counters, control blocks, a D / A converter, a display block, a parameter input block and output terminals, characterized in that the first input terminal ( 12 ) with the first input ( 21 ) and at the same time with the sixth input ( 26 ) of the analog multiplexer ( 2 ), the second input terminal ( 13 ) with the second input ( 22 ) and simultaneously with the fifth input ( 25 ) of the analog multiplexer ( 2 ) is connected, between the common conductor and the third input ( 23 ) and at the same time the eighth input ( 28 ) of the analog multiplexer ( 2 ) the first capacitor ( C ) is connected, between the common conductor and the fourth input ( 24 ) and at the same time the seventh input ( 27 ) of the analog multiplexer ( 2 ) the second capacitor ( C _T ) is connected, the first off gear ( 211 ) of the analog multiplexer ( 2 ) is connected to the input ( 31 ) of the first multivibrator ( 3 ), the output ( 32 ) of which is connected to the first input ( 51 ) of the first counter ( 5 ), the second output ( 212 ) of the analog multiplexer ( 2 ) is connected to the input ( 41 ) of the second multivibrator ( 4 ), the output ( 42 ) of which is connected to the first input ( 61 ) of the second counter ( 6 ), the first multiple input ( 53 ) of the the first counter ( 5 ) is connected to the first multiple input ( 71 ) of the first control block ( 7 ), the second output ( 54 ) of the first counter ( 5 ) is connected to the second input ( 72 ) of the first control block ( 7 ), the first multiple output ( 63 ) of the second counter ( 6 ) is connected to the third multiple input ( 73 ) of the first control block ( 7 ), the second output ( 64 ) of the second counter ( 6 ) is connected to the fourth input ( 74 ) of the first Control block ( 7 ) is connected, the first output ( 75 ) of the first Control block ( 7 ) with the second input ( 52 ) of the first counter ( 5 ) and simultaneously connected to the second input ( 62 ) of the second counter ( 6 ), the second output ( 76 ) of the first control block ( 7 ) with the ninth input ( 29 ) of the analog multiplexer ( 2 ) is connected, the third output ( 77 ) of the first control block ( 7 ) is connected to the tenth input ( 210 ) of the analog multiplexer ( 2 ) and the fourth output ( 78 ) of the first control block ( 7 ) is connected to the first output terminal ( 14 ).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that between the fourth output ( 78 ) of the first control block ( 7 ) and the first output terminal ( 14 ) the first input ( 81 ) of the second control block ( 8 ) is connected, the multiple output ( 11 ) of the parameter input block ( 1 ) is connected to the second multiple input ( 82 ) of the second control block ( 8 ), the first output ( 83 ) of the second control block ( 8 ) is connected to the second output terminal ( 15 ), the second multiple output ( 84 ) of the second control block ( 8 ) is connected to the third multiple output terminal ( 16 ), the third multiple output ( 85 ) of the second control block ( 8 ) is connected to the multiple input ( 91 ) of the D / A converter ( 9 ), whose output ( 92 ) is connected to the fourth output terminal ( 17 ), the fourth multiple output ( 86 ) of the second control block ( 8 ) is connected to the multiple input ( 101 ) of the display block ( 10 ) and the fifth output ( 87 ) de s second control blocks ( 8 ) is connected to the fifth output terminal ( 18 ).