DE4210189A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Fernmessung der Temperatur - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Fernmessung der TemperaturInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fernmessung der Temperatur
und/oder einer anderen physikalischen Größe mit wenigstens einer Fühleinheit,
die über eine auch als Spannungsversorgungsleitung dienende bidirektionale
Signalschiene mit einer zentralen Auswerteeinheit verbunden sind, wobei die
Fühleinheiten jeweils einen einer Meßstelle zugeordneten Temperaturfühler in Form eines Oszillators mit temperatursensitivem Schwingkristall mit nachge
schaltetem Frequenzteiler und daran anschließendem Modulationskreis aufweisen,
der das Ausgangssignal des Fühlers mittels Zählerkette in ein Zeitintervall
zwischen einem Startimpuls und einem Stopimpuls als impulsabstandsmoduliertes
Signal umsetzt, sowie ein für jede Fühleinheit im Verhältnis zu jeder
weiteren
Fühleinheit unterschiedlich eingestellter Phasenmodulator für eine zeitliche
Plazierung von Start- und den vom Meßwert abhängigen Stopimpulsen aufgrund
eines an jede Fühleinheit abgegebenen gemeinsamen Synchron-Signals, wobei
jeweils ein Start- bzw. ein Stop-Impuls mittels logischer Verknüpfung bei
Anliegen eines Zeitfensters an einen Wandler und/oder Decodierer zur Bildung
eines dem Intervall entsprechenden Wertes zugeführt wird sowie ein Verfahren
zur Fernmessung der Temperatur.
Aus der DE-PS 37 01 082 ist eine Vorrichtung zur Fernmessung der Temperatur
oder einer anderen physikalischen Größe an einer Vielzahl von Meßstellen be
kannt, wobei eine zentrale Auswerteeinheit über eine Signalschiene mit einer
Vielzahl von Fühleinheiten verbunden ist, die den jeweiligen Meßstellen zuge
ordneten Fühler in Form von Schwingkristallen mit temperaturabhängiger Reso
nanzfrequenz aufweisen, wobei die Fühler als frequenzbestimmendes Glied eines
Oszillators dienen; dem Oszillator ist ein Frequenzteiler mit sich daran an
schließendem Modulationskreis nachgeschaltet, wobei das frequenzmodulierte
Signal des Frequenzteilers in ein abstandsmoduliertes Signal zweier Impulse
umgewandelt wird, deren Impulsabstand ein der Temperatur entsprechendes Signal
bedeutet. Die Fühleinheiten weisen unterschiedlich eingestellte Phasenmodula
toren für die abgegebenen Impulse auf, um aufgrund der zeitlichen Staffelung
von Start- und Stopimpulsen eine Identifizierung der Signale der einzelnen
Fühleinheiten zu ermöglichen. An die zentrale Auswerteeinheit sind zwei Leiter
als eine Hauptdatenschiene angeschlossen, die mit drei adressierbaren Schie
nenumschaltern versehen ist, über welche Steuersignale an Unterdatenschienen
weitergegeben werden. Mittels negativer Steuerimpulse aus der zentralen Aus
werteeinheit werden die Schienenumschalter in den jeweiligen Arbeitszustand
mit geschlossener Brücke gebracht und die der Unterdatenschiene zugeordneten
Fühleinheiten an die Hauptdatenschienen, zwecks Auswertung, angeschlossen. Die
Adressierung der Unterdatenschienen erfolgt dabei mittels Impulsbreiten-Modu
lation der Steuerimpulse.
Als problematisch erweist sich hierbei die erforderliche Exaktheit der Impuls
breiten und Impulsabstände, woraus bei Störungsüberlagerungen oder Kalibra
tionsfehlern Fehladressierungen bzw. Fehlzuordnungen resultieren können. Ein
weiteres Problem tritt dann auf, wenn die Signalschiene gleichzeitig als Span
nungsversorgungsleitung dient und bei Vorlage eines negativen Steuerimpulses
die Spannungsversorgung der Fühleinheiten weitgehend abgesenkt wird und somit
zusätzliche Betriebsstörungen in den Fühleinheiten auftreten können, sofern
keine besondere Spannungsstabilisierung vorgesehen ist. Als problematisch
erweist sich weiterhin die Phasenmodulation aufgrund der Temperaturabhängig
keit der Zeitbasis der Fühleinheiten bei einer Vielzahl solcher Fühleinheiten;
mit der dann auftretenden großen Phasenverschiebung kann sich eine Überlappung
der Zeitfenster mit undefinierbaren Meßwerten ergeben.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, mehrere den Meßstellen zugeordnete
Fühleinheiten über eine zentrale Signalschiene mit der Auswerteeinheit zu
verbinden, wobei entweder gezielt bestimmte, gegebenenfalls einzelne Fühlein
heiten, beispielsweise solche an kritischen Meßstellen mittels Steuer- bzw.
Synchronimpuls zu einem Meßzyklus angeregt werden oder auch Gruppen von Fühl
einheiten, bzw. alle Fühleinheiten gemeinsam durch Steuer- bzw. Synchronim
pulse für einen Meßzyklus ansteuerbar sind. Dabei sollen die von den Fünlein
heiten abgesandten Impulse neben dem Meßwert auch eine exakte Identifikation
der jeweils messenden Fühleinheit ermöglichen; darüberhinaus soll die Übertra
gung weiterer Informationen möglich sein, wie z. B. Kennwerte aus dem Tempera
tur/Frequenzverhalten der Schwingkristalle.
Die Aufgabe wird vorrichtungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den
Ansprüchen 2 bis 12 angegeben.
Die Aufgabe wird verfahrensgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des An
spruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den
Ansprüchen 14 bis 20 angegeben.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß aufgrund der
binären Verschlüsselung der von der Auswerteeinheit ausgehenden Steuer- bzw.
Synchronisationssignale zur exakten Identifikation ein höherer Störgrad zuge
lassen werden kann, jedoch trotzdem in den einzelnen Fühleinheiten die Syn
chronisationssignale exakt erkennbar sind. Weiterhin vorteilhaft in Bezug auf
den Störgrad ist die exakte Identifizierung der Fühleinheit und des zugehören
den Start- und Stopimpulses durch die Zusatzinformation. Ein weiterer Vorteil
liegt darin, daß nunmehr ganz gezielt Meßstellen in kritischen Temperatur
bereichen, in denen beisoielsweise Explosionen drohen könnten, sehr viel häu
figer gezielt zu einem Meßzyklus veranlaßt werden können als Fühleinheiten mit
Meßstellen in unkritischen Bereichen wie beispielsweise Materialvorratsbehäl
ter.
Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Auswerteeinheit im Falle einer binär
codierten Temperaturübertragung keine weitere Analog/Digitalwandlung vornehmen
muß. Daraus kann sich ein erheblicher Preisvorteil ergeben.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Steuerung der Ausgabe der
kontinuierlich sendenden Fühleinheit von einem Mikroprozessor ohne jegliche
Beeinflussungsmöglichkeit der der jeweiligen Meßgröße zugeordneten Zeiteinheit
vorgenommen wird. Außer einem solchermaßen festgelegten Meßmode in vorgege
bener Reihenfolge, ist es außerdem vorteilhafterweise möglich, einen sogenann
ten Kommunikationsmode vorzusehen, der nur bei Vorlage ganz bestimmter Be
dingungen bzw. Konfigurationsmöglichkeiten gezielt Meßzyklen, bzw. eine ge
zielte Abfrage einzelner Fühleinheiten ermöglicht, wie dies beispielsweise in
Abhängigkeit eines vorgegebenen Druckes, Massendurchsatzes oder Kalender-Da
tums erfolgen kann (z. B. Datum der Inbetriebnahme). Darüberhinaus ist es auch
möglich, ein programm- bzw. eine prozeßablaufgesteuerte Messung gezielt vor
zunehmen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Mikroprozessor mit einem Ausgang
zum Abgleich des Frequenzteilers vorgesehen, wodurch eine einfache Anpassung
der Temperaturfrequenz-Kennlinie, durch eine einfache Anpassung, bzw. Kalibra
tion des Schwingkristalls bei einem Austausch von Kristall oder Fühleinheit
möglich ist. Hieraus ergibt sich der Vorteil, eine rasche Auswechselbarkeit
von Systemkomponenten vorzusehen, ohne daß hierzu Fachpersonal herangezogen
werden müßte.
Weiterhin ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Ausgang des Frequenz
teilers mit einem Prüfeingang des Mikroprozessors verbunden, so daß der Mikro
prozessor eine Funktionsüberprüfung des Oszillatorkreises und Frequenzteilers
vornehmen kann und gegebenenfalls eine Fehleranzeige als binär codiertes Sig
nal an die Auswerteeinheit sendet.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß neben Temperatur auch andere
physikalische Größen, wie z. B. Feuchtigkeit,- Druck oder Strömungsgeschwindig
keitsmessungen unter Kennzeichnung der jeweiligen Meßgröße übertragbar sind.
Im folgenden ist der Gegenstand der Erfindung anhand der Fig. 1 bis 3 näher
erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch die Zuordnung von Auswerteeinheit, Signalschiene und
den einzelnen Meßstellen zugeordneten Fühleinheiten;
die Fig. 2a und 2b zeigen im Blockschaltbild den inneren Aufbau einer
Fühleinheit;
Fig. 3 zeigt in mehreren Zeitdiagrammen den zeitlichen Ablauf von
Steuer- bzw. Synchron-Impulsen und Meßimpulsen sowie Codierungs-Impulsen.
Gemäß Fig. 1 besteht die Vorrichtung zur Fernmessung der Temperatur aus einer
Auswerteeinheit 1, welche über eine Signalschiene 2 mit mehreren Fühleinhei
ten 3 verbunden ist, welche den einzelnen Meßstellen zugeordnet sind. Die
Signalschiene 2 weist zwei Leiter auf, welche einerseits zur Spannungsversor
gung der Fühleinheiten 3 dienen, andererseits jedoch eine Signalübertragung in
bidirektionaler Richtung ermöglicht, so daß auf ein Steuersignal der Auswerte
einheit 1 hin Meßsignale zur Auswertung von den Fühleinheiten 3 zu Auswerte
einheit 1 übermittelt werden können. Die Steuer- bzw. Synchron-Signale werden
aus der Codiereinrichtung 51 kommend der Signalschiene 2 zugeführt. Die em
pfangenen Meßsignale werden in der Decodiereinrichtung 52 entschlüsselt und im
Auswerteteil 53 der Auswerteeinheit 1 bearbeitet und mittels Anzeige 54 aus
gegeben.
Fig. 2a zeigt im Blockschaltbild den inneren Aufbau einer solchen Fühlein
heit 3, welche über die Signalschiene 2 mit der hier nicht dargestellten zen
tralen Auswerteeinheit 1 verbunden ist. Die Fühleinheit 3 ist über Anschluß 4
mit der Signalschiene 2 verbunden, wobei sich im Inneren der Fühleinheit die
Signalschiene in einer Eingangsleitung 5 und eine Ausgangsleitung 6 aufteilt.
Die Eingangsleitung 5 ist über Anschluß 7 mit einem Mikroprozessor 8
verbunden, welcher über einen bidirektionalen Anschluß 9 mit einem
Festwertspeicher 10 verbunden ist. Weiterhin ist der Mikroprozessor 8 über
Anschluß 11 mit einer 4-Bit-Codierungseinheit 12 verbunden. Der Mikroprozessor
8 wird über Anschluß 15 von einem Quarzkristall-Oszillator 13 getaktet, wobei
dieser mit einem weitgehend temperaturunempfindlichen Schwingquarz 14 versehen
ist. Ein weiterer Anschluß 16 des Mikroorozessors 8 dient zur Abgabe eines
Start-Impulses über eine Startimpuls-Leitung 17 an den Eingang 18 eines
Frequenzteilers 19, dessen Eingang 21 mit dem Ausgang eines
Schwingkristall-Oszillators 22 verbunden ist, dessen Schwingkristall 23 als
temperatursensitives Element ausgebildet und an der Meßstelle angeordnet ist.
Die Frequenz des Schwingkristalls 23 ist eine Funktion der Umgebungstempera
tur. Der Ausgang 25 des Frequenzteilers 19 ist über Leitung 26 mit einem
Prüf-Eingang 27 des Mikroprozessors 8 verbunden, während Ausgang 25 über
Leitung 28 mit dem Eingang 29 eines logischen Verknüpfungsgliedes 30 verbunden
ist. Der andere Eingang 31 des logischen Verknüpfungsgliedes ist über Lei
tung 32 mit dem Ausgang 35 des Mikroprozessors 8 zwecks Übertragung eines
Freigabesignals verbunden. Der Ausgang 36 des logischen Verknüpfungsgliedes 30
ist mit einem Eingang 37 eines weiteren logischen Verknüpfungsgliedes 40 ver
bunden, an dessen Ausgang 39 die Ausgangs-Signalleitung 6 angeschlossen ist.
Der zweite Eingang 38 des Verknüpfungsgliedes 40 ist über eine Leitung für
Zusatzinformation 41 mit einem weiteren Ausgang 42 des Mikroprozessors 8 ver
bunden.
Weiterhin weist der Mikroprozessor 8 einen Ausgang 43 auf, welcher über eine
ein- oder mehradrige Abgleichsleitung 44 mit dem Kalibrationseingang 45 des
Frequenzteilers 19 verbunden ist; bei einer einadrigen Abgleichsleitung wird
ein programmgesteuerter Abgleich vorgenommen.
Im folgenden wird anhand der Fig. 3 ein Meßzyklus unter Zuhilfenahme der
Fig. 1 und 2a und 2b näher erläutert. Die Impulsamplitude ist in Fig. 3
mit 11 bezeichnet, die Zeitachse ist mit t bezeichnet.
Der Meßzyklus unterteilt sich dabei in einen Meßmode und einen Kommunikations
mode. Gemäß Diagramm A der Fig. 3 wird der Meßmode zum Zeitpunkt t0 durch
Erzeugung einer binär-verschlüsselten Impulsfolge eingeleitet, welche von der
Auswerteeinheit ausgehend über Signalschiene 2 den auf den Empfang dieses
verschlüsselten Codes eingestellten Fühleinheiten 3 übermittelt. Es ist
somit möglich beispielsweise nur eine einzige Fühleinheit mittels eines ganz
bestimmten codierten Signales anzusprechen, oder eine ausgewählte Gruppe bzw.
alle Fühleinheiten. Die angesprochene Fühleinheit 3 erhält diesen
binär-verschlüsselten Impuls über ihren Eingang 4, wobei der bi
när-verschlüsselte Impuls über Leitung 5 dem Eingang 7 des Mikroprozessors 8
zugeführt wird. Die codierten Impulse werden im Mikrocontroller 8 mittels
einer im Festspeicher 10 befindlichen Codierungsvorschrift verglichen und bei
festgestellter Identität wird über Ausgang 16 dem Frequenzteiler ein Start-Im
puls gemäß Diagramm B übermittelt, welcher gleichzeitig am Ausgang 35 des
Mikroprozessors ein erstes Fenstersignal zur Folge hat, welches über Leitung
32 dem Eingang 31 des ersten Verknüpfungsgliedes 30 zugeführt wird. Nach Em
pfang des Startsignales wird mittels des Frequenzteilers 19 aus der ständig
abgegebenen Schwingung des temoeratursensitiven Oszillators 22 ein Impuls
durch Frequenzteilung gebildet, welcher vom Ausgang 25 an den Eingang 29 des
ersten Verknüpfungsgliedes 30 gelangt, so daß bei Erfüllen der Und-Bedingung
Ausgang 36 des Verknüpfungs-Gliedes zu einem Impuls führt. Weiterhin wird über
Leitung 26 dem Mikroprozessor 8 mitgeteilt, daß die Impulsabgabe störungsfrei
erfolgt ist. Die Dauer des ersten Zeitfensters ergibt sich aus der zeitlichen
Schwankungsbreite des ersten Meßimpulses gemäß Diagramm D der Fig. 3. Nach
Ablauf einer vorgegebenen Zahl von Zählschritten, welche für die Impulspause
zwischen zwei Zeitfenstern maßgeblich ist, erfolgt an Ausgang 35 die Freigabe
eines zweiten Zeitfensters, dessen Impulsdauer sich mit der von der Temperatur
abhängigen Schwankungsbreite eines zweiten vom Ausgang 25 des Frequenzteiler
abgegebenen Meßimpulses deckt. Sobald der Stop-Impuls nach Diagramm C er
scheint und die Und-Bedingung gemäß der Diagramme C und D vorliegt, erscheint
am Ausgang 36 des Verknüpfungsgliedes wiederum ein Signal, welches dem Ein
gang 37 des zweiten Verknüpfungsgliedes 40 zugeführt wird. Gleichzeitig wird
jeweils bei Auftreten eines Impulses am Eingang 27 ein mittels binär-codiertes
Zeichen gemäß Diagramm E erzeugt und über Eingang 38 des zweiten Verknüpfungs
gliedes über Ausgang 39 auf die Signalschiene 6 geleitet, von wo sie über
Anschluß 4 und Busleitung 2 zur Auswerteeinheit 1 gelangt. Mittels der sich an
jeweils den ersten und zweiten Impuls anschließenden Zusatzinformation,
- beispielsweise in Form einer 16 Bit-Information ist die Auswerteeinheit 1
durch einen Decodier- oder Entschlüsselungskreis in der Lage, die
Impulsabstände zwischen ersten und zweiten Impuls jeweils einer ganz
bestimmten Fühleinheit zuzuordnen, so daß sich stets eine eindeutige Aussage
über die dem jeweiligen Temperaturwert zuzuordnenden Fühlstelle bzw. Meßstelle
ergibt.
Bei Fehlfunktion des Oszillators 22 oder des Frequenzteilers 19 erhält Prüf
eingang 27 des Mikroprozessors 8 keine Signale, woraufhin ein Fehlersignal mit
Identifikations-Signal der betroffenen Fühlereinheit 3 an die Auswerteein
heit 1 übermittelt und dort angezeigt wird.
Es ist weiterhin möglich, auf die Übertragung eines einzelnen Start- und
Stop-Impulses zu verzichten und den den Meßwert enthaltenden Impulsabstand
jeweils durch ein digital codiertes Start-Signal und ein digital codiertes
Stop-Signal zu übertragen. Dabei ist es prinzipiell möglich, an die anhand der
Fig. 2 erläuterte Schaltung der Fühlereinheit einzusetzen.
Weiterhin ist es möglich, gemäß Diagramm F und Fig. 2 das Zeitintervall zwi
schen Start- und Stop-Impuls mittels Mikroprozessor 8 in ein binär codiertes
Signal umzuwandeln, wobei der Mikroprozessor zusätzlich die Funktion eines
Analog/Digital-Wandlers ausübt. Gemäß Fig. 2 erübrigt sich in diesem Fall die
logische Verknüpfung des Ausganges 25 des Frequenzteilers 19 am Eingang 29 des
logischen Verknüpfungsgliedes 30 mit dem Freigabeimpuls am Eingang 31; die
Freigabeleitung 32 wird vom Mikroprozessor 8 über Ausgang 35 gesperrt. Die vom
Mikroprozessor 8 erzeugte Information, welche in diesem Falle das Temperatur
datum und gegebenenfalls ein zusätzliches binär codiertes Signal enthält,
gelangt über Leitung 41, Eingang 38 sowie Ausgang 39 des logischen Ver
knüpfungsgliedes 40 (ODER-Funktion) direkt zur Leitung 6, von der es über
Anschluß 4 und Signalschiene 2 an die Auswerteeinheit übertragen und dort
mittels Decodierer entschlüsselt wird. Es ist möglich, zusammen mit dem Tem
peraturdatum gegebenenfalls ein zusätzliches binär codiertes Signal zu über
tragen. Bei korrekt eingestellten Phasenmodulatoren in den Fühleinheiten er
scheinen die binär codierten Signale in der Reihenfolge der jeweils
vorgewählten Phasenverschiebung gegenüber dem für den Betrieb aller Fühlein
heiten maßgeblichen Synchron-Impuls gemäß Diagramm A, so daß eine eindeutige
Zuordnung der entschlüsselten Signale möglich ist.
Es ist jedoch auch möglich, im zeitlichen Zusammenhang mit dem binär codierten
Signal des Meßwertes weitere binär codierte Signale - beispielsweise über
Kennwerte der Frequenz-Temperatur-Charakteristik des der jeweiligen Fühlein
heit zugehörigen Schwingkristalls oder über Kennwerte der betreffenden Sen
sor-Elektronik der Fühleinheit - an die Auswerteeinheit zu übertragen. Als
zeitlicher Zusammenhang ist im vorliegenden Fall die unmittelbar vor oder nach
der Übertragung des binär codierten Signals des Meßwertes erfolgende Übertra
gung des oder der zusätzlichen binär codierten Signale zu verstehen.
Es ist weiterhin möglich, in einer Grundversion der Vorrichtung der Auswerte
einheit zunächst nur eine einzige Fühleinheit zuzuordnen, sofern nur eine
einzige Meßstelle einer Anlage zu überwachen ist; eine solche Modifikation
könnte sich beispielsweise bei einer im Aufbau bzw. Teilbetrieb befindlichen
komplexen Anlage ergeben, bei der zunächst nur die Überwachung mittels einer
Meßstelle erforderlich ist, während die übrigen Meßstellen im weiteren Ausbau
der Anlage mit jeweils unterschiedlich eingestellten Phasenmodulatoren der
Fühleinheiten nach und nach eingerichtet werden können.
Claims (20)
1. Vorrichtung zur Fernmessung der Temperatur und/oder einer anderen physika
lischen Größe mit wenigstens einer Fühleinheit, die zu einem Verbund mit
Fühlereinheiten ausbaubar ist, wobei jede Fühleinheit über eine auch als
Spannungsversorgungsleitung dienende bidirektionale Signalschiene mit
einer zentralen Auswerteeinheit verbunden ist und jede Fühleinheit einen
jeweils einer Meßstelle zugeordneten Temperaturfühler in Form eines Oszil
lators mit temperatursensitivem Schwingkristall mit nachgeschaltetem Fre
quenzteiler und sich daran anschließendem Modulationskreis aufweist, der
das Ausgangssignal des Fühlers mittels Zählerkette in ein Zeitintervall
zwischen einem Startimpuls und einem Stopimpuls als impulsabstandsmodu
liertes Signal umsetzt, sowie ein für jede Fühleinheit im Verhältnis zu
jeder weiteren Fühleinheit unterschiedlich eingestellter Phasenmodulator
für eine zeitliche Plazierung von Start- und den vom Meßwert abhängigen
Stopimpulsen aufgrund eines an jede Fühleinheit abgegebenen gemeinsamen
Synchron-Signals, wobei jeweils ein Start- bzw. ein Stop-Impuls mittels
logischer Verknüpfung bei Anliegen eines Zeitfensters an einen Wandler
und/oder Decodierer zur Bildung eines dem Intervall entsprechenden Wertes
zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (1) einen
Codierer zur Erzeugung eines aus wenigstens zwei Impulsen bestehenden
binär codierten Signals als Synchron-Signal für jede Fühleinheit (3) auf
weist, wobei jede Fühleinheit (3) mit einem Mikroprozessor (8) mit tempe
raturunabhängiger Taktfrequenz versehen ist, welcher mittels eines vorpro
grammierten Festwertspeichers (10) ein erstes Zeitfenster vorgegebener
Länge erzeugt, in das der vom Frequenzteiler (19) abgegebene Start-Impuls
fällt, und welcher nach einem vorgegebenen Zeitintervall ein zweites
Zeitfenster vorgegebener Länge erzeugt, in welches der vom
Frequenzteiler (19) abgegebene Stop-Impuls fällt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche
Abstand der beiden Zeitfenster und die Dauer wenigstens des zweiten Zeit
fensters in Abhängigkeit von dem zu messenden Temperaturbereich einstell
bar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühl
einheit (3) einen Analog/Digital-Wandler zur Umsetzung des dem Meßwert
entsprechenden Zeitintervalls zwischen Start- und Stop-Impuls in ein dem
Zeitintervall entsprechendes binär codiertes Signal zur Übertragung mit
tels Signalschiene (5) an die mit Decodierer versehene Zentrale Auswerte
einheit (1) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlein
heit (3) wenigstens einen Signalgeber zur Bildung eines zusätzlichen Digi
talwertes zwecks Übertragung an die zentrale Auswerteeinheit (1) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Start- und
Stop-Impuls im vom Meßwert abhängigen zeitlichen Abstand über die Signal
schiene der Auswerteeinheit zuführbar sind, wobei dem jeweiligen
Start- und Stop-Impuls mindestens ein aus wenigstens zwei Impulsen be
stehendes binär codiertes Signal für den der Auswerteeinheit (1) zugehö
rigen Decodierer zeitlich zugeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Start- und
Stop-Impuls jeweils als binär codiertes Signal der Auswerteeinheit zuführ
bar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Start- und
Stop-Impuls als Einzel-Impulse der Auswerteeinheit zuführbar sind, wobei
dem jeweiligen Start- und Stop-Impuls das binär codierte Signal folgt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ausgang (25) des Frequenzteilers (19) mit dem ersten Eingang (29)
eines logischen Verknüpfungs-Gliedes (30) verbunden ist, dessen zweiter
Eingang (31) vom Ausgang (35) des Mikroprozessors (8) ein als Zeitfenster
ausgebildetes Freigabe-Signal erhält, wobei der Ausgang (36) des logischen
Verknüpfungs-Gliedes (30) mit dem ersten Eingang (37) eines zweiten lo
gischen Verknüpfungs-Gliedes (40) verbunden ist, dessen zweiter Ein
gang (38) mit dem für die Ausgabe des binär codierten Signals vorgesehenen
Ausgang (42) des Mikroprozessors verbunden ist, und daß der Ausgang (39)
des zweiten logischen Verknüpfungs-Gliedes (40) über die Signalschiene (2)
mit der Auswerteeinheit (1) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
zwecks Abgleich des Frequenzteilers (19) ein Kalibrier-Ausgang (43) des
Mikroprozessors (8) mit dem Eingang (45) des Frequenzteilers (19) ver
bunden ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ausgang (25) des Frequenzteilers (19) mit einem Prüfeingang (27) des
Mikroprozessors (8) zur Funktionsüberprüfung verbunden ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
das codierte Signal Kennwerte der Frequenz-Temperatur-Charakteristik des
Schwingkristalls enthält.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das codierte Signal Kennwerte der Sensor-Elektronik enthält.
13. Verfahren zur Fernmessung der Temperatur und/oder einer anderen physika
lischen Größe mittels einer zentralen Auswerteeinheit, welche über
eine bidirektionale Signalschiene mit wenigstens einer Fühleinheit an
einer Meßstelle, gegebenenfalls mit weiteren Fühleinheiten an anderen
Meßstellen verbunden ist, wobei nach Abgabe eines Synchron-Signals der
Auswerteeinheit jede Fühleinheit im Verhältnis zu jeder weiteren Fühlein
heit mittels jeweils konstanter, durch Phasenmodulatoren unterschiedlich
eingestellter Phasen-Verschiebungen jeweils einen Start-Impuls an einen
temperatursensitiven Schwingkristall-Oszillatorkreis mit nachgeschaltetem
Frequenzteiler leitet, aufgrund dessen nach Erreichen einer vorgegebenen
Zahl von Oszillatorschwingungen ein Stop-Impuls vom Frequenzteiler abge
geben wird, wobei der Abstand beider Impulse in ein dem Meßwert entspre
chendes Signal umgewandelt und ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß als Synchron-Signal ein binär codiertes Signal an die Fühleinheiten
übermittelt wird und daß sowohl Start- als auch Stop-Impuls jeweils nur
bei Freigabe durch ein vom Phasenmodulator der Fühleinheit abhängiges
Zeitfenster zur Bildung des dem Impulsabstand entsprechenden Signals wei
tergeleitet werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Fühlein
heit der zeitliche Abstand zwischen Start- und Stop-Impuls in ein dem
Meßwert entsprechendes binär codiertes Signal umgewandelt und über die
Signalschiene an die Auswerteeinheit übertragen wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Fühleinheit
wenigstens ein zusätzliches binär codiertes Signal erzeugt wird, das in
zeitlicher Zuordnung mit dem dem Meßwert entsprechenden Signal an die
Auswerteeinheit übertragen wird.
16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Start- und
Stop-Impuls jeweils mit einer zusätzlichen Information, die in wenigstens
einem binär codierten Signal enthalten ist, über die Signalschiene der
Auswerteeinheit zugeführt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das binär codierte
Signal selbst jeweils als Start- und Stop-Impuls übertragen wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das binär codierte
Signal jeweils auf einen als Einzel-Impuls ausgebildeten Start- und
Stop-Impuls folgend übertragen wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß
das mittels des binär codierten Signals Kennwerte der Frequenz-Tempera
tur-Charakteristik des temperatursensitiven Schwingkristalls übertragen
werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß
mittels des binär codierten Signals Kennwerte der Sensor-Elektronik aus
der Fühleinheit übertragen werden.
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