DE3913901A1 - Uebertragung von messwerten - Google Patents
Uebertragung von messwertenInfo
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- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C19/00—Electric signal transmission systems
- G08C19/16—Electric signal transmission systems in which transmission is by pulses
- G08C19/18—Electric signal transmission systems in which transmission is by pulses using a variable number of pulses in a train
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff der
unabhängigen Patentansprüche.
Es ist bekannt, Meßwerte, die von Meßwertaufnehmern an
beliebigen Bauteilen beispielsweise einer Brennkraftma
schine aufgenommen werden, über Verbindungsleitungen ana
log einem Meßgerät oder einer Auswerteinrichtung zuzufüh
ren. Dabei treten Fehler bei der Anzeige bzw. Weiterverar
beitung der Meßwerte bezogen auf die tatsächlich gemesse
nen Daten durch:
- a) Spannungsabfälle in den Übertragungslei tungen,
- b) beispielsweise durch Feuchtigkeit verursachte Leckströme,
- c) zu geringen Eingangswiderstand der angeschlossenen Geräte
auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung bereitzustellen, die die oben aufge
führten Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird durch die in dem Verfahren und der
Vorrichtung angegebenen kennzeichnenden Merkmale gelöst.
Die von einem Meßwertaufnehmer aufgenommenen Meßwerte in
Form von Spannungen werden in Pulsdichte-Signale umgesetzt
und diese Pulsdichte-Digital-Signale dann übertragen.
Derartige Pulsdichte-Digital-Signale werden dann von einer
Meßwertauswerteinrichtung weiterverarbeitet bzw. direkt
beispielsweise über optische Anzeigevorrichtungen ausgege
ben. Dies hat den Vorteil, daß
- a) keine Fehler durch Leckströme,
- b) keine Fehler durch zu geringen Eingangs widerstand der angeschlossenen Geräte und
- c) keine Fehler durch Spannungsabfälle auf Masseleitungen zwischen Meßwertaufnehmer und Meßwertauswerteinrichtungen auftreten können,
- d) fast beliebig viele Meßwertauswerteinrich tungen parallel schaltbar und
- e) kein teurer Analog/Digital-Wandler in jeder Meßwertauswerteinrichtung eriorderlich ist.
Die nachfolgende Zeichnungsbeschreibung beinhaltet weitere
erfindungsgemäße Ausgestaltungen der Erfindung, die in den
Figuren dargestellt sind.
Es zeigen:
Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau der Schaltung zur
Umwandlung einer Spannung in ein Pulsdichte-
Signal,
Fig. 2-5 Schaltungen, mit denen das Pulsdichte-Signal
weiterverarbeitet werden kann.
Der Schaltung gemäß Fig. 1 wird die Eingangsspannung U E
über ein Tiefpaßfilter 1 zugeführt. Dieses Signal wird
weitergeleitet zu einem als Integrator 2 geschalteten
Operationsverstärker, dem über einen Spannungsteiler 3,
der aus den Widerstanden 3.1 und 3.2 aufgebaut ist, eine
Bezugsspannung zugeführt wird. Das Ausgangssignal des
Integrators 2 wird einem getakteten Flip-Flop 4 zugeführt.
Der Taktgeber, dessen Signal dem Flip-Flop 4 über dessen
Eingang C zugeführt wird nicht dargestellt. Die an dem
invertierenden Ausgang anstehende mittlere Spannung in
Form eines Pulsdichte-Signals entspricht genau der Ein
gangsspannung U E . Diese Spannung kann bei Bedarf direkt
einem Ausgangstreiber 5 zugeführt werden oder aber erst zu
der Meßwertauswerteinrichtung 6 (Fig. 2) übertragen werden
und dann erst von dem Ausgangstreiber verstärkt der Meß
wertauswerteinrichtung 6 zugeführt werden.
Die Schaltung arbeitet wie folgt:
Die Eingangsspannung sei 0 U E U B 2, und der Aus gang des Integrators 2 liege auf 0 Volt. Mit der positiven Flanke des Taktes übernimmt das getaktete Flip-Flop 4 diesen L-pegel (low-Pegel) auch an seinem Ausgang Q. Die Ausgangsspannung von dem Integrator 2 steigt nun, bedingt durch den Integrationskondensator 7 sägezahnförmig an, bis das getaktete Flip-Flop an seinem D-Eingang "H" (high) erkennt (etwa U B 2), und wobei mit dem nächsten Takt dieses "H" an den Ausgang Q übernommen wird. Der positive Strom über den Widerstand 8 ist nun größer als der nega tive Strom über die Widerstände 1.1/1.2 des Tiefpaßfilters 1 und demzufolge fällt die Ausgangsspannung des Integra tors 2 wieder ab. Sieht das getaktete Flip-Flop an seinem Eingang "L" (low), wird dieses "L" mit dem Takt nach dem Ausgang Q übernommen und die Ausgangsspannung des Integra tors steigt folglich wieder an.
Die Eingangsspannung sei 0 U E U B 2, und der Aus gang des Integrators 2 liege auf 0 Volt. Mit der positiven Flanke des Taktes übernimmt das getaktete Flip-Flop 4 diesen L-pegel (low-Pegel) auch an seinem Ausgang Q. Die Ausgangsspannung von dem Integrator 2 steigt nun, bedingt durch den Integrationskondensator 7 sägezahnförmig an, bis das getaktete Flip-Flop an seinem D-Eingang "H" (high) erkennt (etwa U B 2), und wobei mit dem nächsten Takt dieses "H" an den Ausgang Q übernommen wird. Der positive Strom über den Widerstand 8 ist nun größer als der nega tive Strom über die Widerstände 1.1/1.2 des Tiefpaßfilters 1 und demzufolge fällt die Ausgangsspannung des Integra tors 2 wieder ab. Sieht das getaktete Flip-Flop an seinem Eingang "L" (low), wird dieses "L" mit dem Takt nach dem Ausgang Q übernommen und die Ausgangsspannung des Integra tors steigt folglich wieder an.
Es stellt sich am Ausgang Q des Flip-Flops ein mittleres
Tastverhältnis und damit eine mittlere Spannung ein, die
so groß ist, daß der Strom über den Widerstand 8 genau dem
der Eingangsspannung proportionalen Strom über dem Wider
stand 1.1/Widerstand 1.2 ist.
In den folgenden Fig. 2 bis 5 ist die zuvor beschrie
bene Schaltung durch die "Black Box" 9 dargestellt. Dabei
ist in Fig. 2 der Ausgangstreiber vor der Meßwertauswert
einrichtung 6 angeordnet, die das Pulsdichte-Signal analog
mit einem üblichen Quotienten-Meßwerk anzeigt.
Der in Fig. 3 dargestellten "Black Box" 9 ist ein einfa
cher Tieipaßfilter 10 nachgeschaltet. An dessen Ausgang
erhält man wieder die Eingangsspannung U E und es gilt
U a gleich U E .
Wird das Signal, das beispielsweise der Wert einer Tempe
ratur einer Brennkraftmaschine sein kann, nach Übertragung
über ein Kabel beispielsweise mit einem Pegelumsetzer 11
(Fig. 3) aufbereitet, ist eine fehlerfreie Übertragung des
Analogwertes über eine große Entfernung möglich. Außerdem
ist durch die Wahl von U B 2 ein Anpassen an die nachfol
gende Elektronik möglich:
Ist die Spannung U B 2 ein zweiter Meßwert, ist die Aus
gangsspannung U a das Produkt der beiden Meßwerte.
Die digitale Weiterverarbeitung kann dadurch erfolgen, daß
man über einen längeren Zeitraum nur die Taktimpulse zählt
Zähler I 12, die am Q-Ausgang des Flip-Flops "H" (High)
zur Folge haben. Zählt man in einem zweiten Zähler II 13,
alle in diesem Zeitraum aufgetretenen Taktimpulse, dann
ergibt sich:
Durch die Länge der Meßzeit kann die Auflösung der Anord
nung beliebig festgelegt werden.
Claims (3)
1. Verfahren zur Übertragung und Analog-Digitalwand
lung von Meßwerten, insbesondere Temperaturmeßwerten,
Positionsmeßwerten usw. einer Brenkraftmaschine, wobei
zumindest ein Meßwertaufnehmer und eine Meßwertauswertein
richtung (6) vorhanden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die aufgenommenen Meßwerte in
Pulsdichte-Signale umgesetzt werden, diese übertragen und
von der Meßwertauswerteinrichtung (6) weiterverarbeitet
oder ausgegeben werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungsteiler (3) den
Bezugseingang eines Integrators (2) auf eine vorgebbare
Spannung festlegt, während der aufgenommene Meßwert dem
Integrator (2) über einen Tiefpaßfilter (1) zugeführt wird
und der Ausgang des Integrators (2) auf einen getakteten
Flip-Flop geschaltet ist und das Flip-Flop (4) ein Puls
dichte-Signal ausgibt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Flip-Flop (4) ein Aus
gangstreiber (5) nachgeschaltet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893913901 DE3913901A1 (de) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | Uebertragung von messwerten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893913901 DE3913901A1 (de) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | Uebertragung von messwerten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3913901A1 true DE3913901A1 (de) | 1990-10-31 |
Family
ID=6379587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893913901 Withdrawn DE3913901A1 (de) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | Uebertragung von messwerten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3913901A1 (de) |
Citations (11)
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- 1989-04-27 DE DE19893913901 patent/DE3913901A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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