DE4405607A1

DE4405607A1 - Measurement and conversion circuit for different physical quantities

Info

Publication number: DE4405607A1
Application number: DE4405607A
Authority: DE
Inventors: Oliver Dipl Ing Fasterding
Original assignee: Hey-Tec Regelungstechnik 04808 Heyda De GmbH; HEY TEC REGELUNGSTECHN GmbH
Current assignee: RITTER, JOACHIM, DR., 58456 WITTEN, DE HOFMANN, GU
Priority date: 1994-02-22
Filing date: 1994-02-22
Publication date: 1995-08-24

Abstract

The quantities concerned are measured by sensors (11) connected to a first multiplexer (12) which is linked by a control bus (200) to a microprocessor or hard-wired switching logic (20). The output (16) is applied to a variable-gain op. amp. (16) with e.g. matrix array of feedback resistances (21) associated with a second multiplexer (13). The electrical signals (15) from the sensors are thereby converted into outputs (19) with standardised levels, or into corresp. digital signals using a binary encoder.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungseinrichtung zur Erfassung und Umsetzung einer Mehrzahl gegebenenfalls unterschiedlicher physikalischer Meßgrößen.The invention relates to a circuit device for Registration and implementation of a plurality if necessary different physical parameters.

Im Bereich der Klima- und Lüftungstechnik, aber auch in anderen technischen Bereichen, in denen mittels soge nannter Fühler physikalische Meßgrößen wie Druck, Temperatur, Feuchte und dergleichen erfaßt werden, werden in der Regel Fühlerelemente verwendet, die unmittelbar abgestimmt sind auf das den Fühlerelementen nachfolgende Signalaufbereitungswerk, über das nachfol gend dann Stell- und Regelungsglieder angesteuert bzw. geregelt werden. Diese unmittelbare Anpassung der Fühlerelemente an die nachfolgende Signalverarbeitung im Signalaufbereitungswerk und das nachfolgende Regelungs- und Steuerwerk ist weitgehend gang und gäbe bei den Herstellern derartiger Einrichtungen und ist grundsätz lich immer dann unproblematisch, wenn für Wartungs-, Austausch-, Reparatur- und Erweiterungszwecke derartiger Einrichtungen und nachfolgender Anlagen derjenige herangezogen wird, der diese Einrichtungen und Anlagen konzipiert und geliefert hat.In the field of air conditioning and ventilation technology, but also in other technical areas in which so-called named sensor physical parameters such as pressure, Temperature, humidity and the like are detected, are usually used sensor elements that are directly matched to the sensor elements subsequent signal processing plant, via the successor then actuators and control elements are controlled or be managed. This immediate adjustment of the Sensor elements to the subsequent signal processing in Signal processing plant and the subsequent regulation and Control unit is largely common with the Manufacturers of such facilities and is fundamental unproblematic whenever maintenance, Exchange, repair and expansion purposes of such Facilities and subsequent facilities one of these facilities and facilities designed and delivered.

Vielfach ist jedoch bei sich im Einsatz befindlichen Einrichtungen und Anlagen ein Rückgriff auf den ur sprünglichen Hersteller bzw. den für das Konzept derar tiger Einrichtungen und Anlagen Verantwortlichen nicht mehr möglich, was seinen Grund darin haben kann, daß der ursprüngliche Hersteller vom Markt verdrängt worden ist, d. h. nicht mehr existiert, oder aber daß das entspre chende Produkt nicht mehr im Lieferprogramm des ur sprünglichen Herstellers vorhanden ist. Die sehr nach teilige Folge ist die, daß vielfach bei Anlagen und Einrichtungen, die an sich noch gut funktionieren, die allerdings mit kleinen Fehlern behaftet sind, die eine Reparatur, einen Austausch oder eine Wartung bestimmter Komponenten erfordern, eben dieses nicht mehr möglich ist, so daß die gesamte Anlage bzw. Einrichtung, da sie quasi aus den vorangehend genannten Gründen nicht mehr reparabel ist, vollständig ersetzt werden muß, was vielfach mit einem extrem großen materiellen Aufwand verbunden ist, der oftmals zudem nicht bereitgestellt werden kann.Often, however, is in use Facilities and facilities a recourse to the ur original manufacturer or for the concept derar responsible facilities and facilities more possible, which may be due to the fact that the original manufacturer has been pushed out of the market d. H. no longer exists, or that that corresponds product no longer in the ur original manufacturer is present. The very after Partial consequence is that in many systems and Institutions that still work well in themselves however, there are small errors, one Repair, exchange or maintenance of certain Components require that this is no longer possible is, so that the entire system or facility, since it quasi for the reasons given above is repairable, must be completely replaced what often with an extremely large amount of material connected, which is often not provided can be.

Ein weiterer wichtiger anderer, aber ebenfalls wesent licher Aspekt ist der, daß bisher verwendete Fühlerele mente für die Erfassung von physikalischen Parametern aus einer sogenannten Fühlerfamilie eines bestimmten Herstellers ausgewählt worden sind, andere Hersteller aber bessere Fühlerelemente anbieten, die jedoch in bisher existierenden Anlagen und Einrichtungen nicht verwendet werden können, da sie sich aufgrund ihrer eigenen physikalischen Parameter nicht ohne weiteres in eine bisher schon existierende bzw. in einer Anlage befindlichen Fühlerelementfamilie einpassen lassen, so daß auch in diesem Fall, wie oben schon dargestellt, vielfach ein Austausch einzelner Fühlerelemente eines anderen Systems zwangsläufig den Austausch der ganzen Anordnung und Einrichtung erfordert. Dieses ist, ohne daß das an dieser Stelle noch weiter ausgeführt zu werden braucht, in hohem Maße unwirtschaftlich und auch aus den oben schon genannten Gründen vielfach nicht durchführbar.Another important other, but also essential Licher aspect is that so far used Fühlerele elements for the acquisition of physical parameters from a so-called sensor family of a certain one Manufacturer have been selected, other manufacturers but offer better sensor elements, but in existing plants and facilities do not can be used because they are due to their own physical parameters not easily in an existing one or in a plant fit the existing sensor element family, see above that even in this case, as already shown above, often an exchange of individual sensor elements other system inevitably the exchange of the whole Arrangement and setup required. This is without that that goes on at this point are needed, highly uneconomical and also often not for the reasons already mentioned feasible.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der gegebenenfalls unterschiedliche physikalische Meßgrößen erfaßt und umgesetzt werden können, und zwar derart, daß beliebige existierende Erfassungselemente, mit denen physikalische Meßgrößen wie Temperatur, Druck, Feuchte und dergleichen im allgemeinen erfaßt werden, verwendet werden können, wobei deren gelieferte Signale derart aufbereitet werden können, daß unterschiedlichste Meßpegel und unterschied lichste Meßsignale unterschiedlichster Fühler unter schiedlichster Fühlerfamilien Verwendung finden können, so daß unter Einschluß der Schaltungseinrichtung ohne weiteres Altanlagen, aber auch Neuanlagen, voll funk tionsfähig betrieben werden können, wobei die Schal tungseinrichtung einfach und kostengünstig ausbildbar und herstellbar sein soll, so daß sie sich auch ohne weiteres zur Nachrüstung schon bestehender Anlagen eignet, ohne daß die Altanlagen auf aufwendige Weise umgebaut bzw. angepaßt werden müssen. It is therefore an object of the present invention to Circuit device of the type mentioned create with the possibly different physical measurands are recorded and implemented can, in such a way that any existing Detection elements with which physical measurands such as temperature, pressure, humidity and the like in general can be used the signals supplied are processed in this way can that different measuring levels and differ lightest measurement signals of different sensors under various sensor families can be used, so that including the circuit device without other old systems, but also new systems, fully radio capable of operation, the scarf device can be trained easily and inexpensively and should be producible so that they can be used without more for retrofitting existing systems is suitable without the old systems in a complex manner must be rebuilt or adapted.

Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung durch eine Multiplexereinrichtung, auf die eingangsseitig die Meßgrößen in Form elektrischer Signale gebbar sind, wobei in Abhängigkeit einer Steuerung die ausgangsseitig an der Multiplexereinrichtung anliegenden elektrischen Signale auf eine Verstärkereinrichtung gegeben werden, wo sie in Abhängigkeit der Steuerung in Signale mit normierten Pegeln umgewandelt werden.The object is achieved according to the invention by a Multiplexer device, on the input side of which Measured variables can be given in the form of electrical signals, depending on a control, the output side electrical applied to the multiplexer device Signals are given to an amplifier device, where depending on the control in signals with standardized levels are converted.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Schalt einrichtung besteht im wesentlichen darin, daß Fühlere lemente unterschiedlichster Hersteller mit unterschied lichsten Fühlercharakteristika Verwendung finden können, d. h. alte Fühlerelemente können in einem System mit neuen Fühlerelementen verwendet werden, wobei auch Fühlerelemente einer Fühlerelementfamilie Verwendung finden können, und zwar in Verbindung mit anderen Fühlerelementen gegebenenfalls einer anderen Fühlerfami lie, so daß innerhalb eines Systems Kosten- und Quali tätsvorteile genutzt werden können. Der Signalbereich, den die erfindungsgemäße Schaltungseinrichtung liefert, d. h. die von ihr gelieferten Stell- und/oder Regelgrößen basieren auf durch die Schaltungseinrichtung gelieferten Signalen mit normierten Pegeln bzw. normierten Signalbe reichen.The main advantage of the switching according to the invention establishment essentially consists in that feelers elements from different manufacturers with differences most possible sensor characteristics can be used, d. H. old sensor elements can be used in a system new sensor elements are used, also Sensor elements of a sensor element family Use can find, in connection with others Sensor elements of another sensor family if necessary lie, so that within a system cost and quality advantages can be used. The signal area, which the circuit device according to the invention provides, d. H. the manipulated and / or controlled variables supplied by her are based on those supplied by the circuit device Signals with standardized levels or standardized signal pass.

Die Steuerung der Multiplexereinrichtung, d. h. das Heranführen der an den Eingängen der Multiplexereinrich tung liegenden noch unterschiedlichen, nicht aufeinander angepaßten Signale auf die Verstärkereinrichtung, kann grundsätzlich auf beliebige geeignete Art und Weise erfolgen, d. h. grundsätzlich auch mittels einer festver drahteten Schaltlogik. Vorteilhafterweise erfolgt die Steuerung jedoch mittels eines Rechenwerks, da ein Rechenwerk flexibel an gegebenenfalls zu verändernde Meßgrößen an den Eingängen des Multiplexers angepaßt werden kann und darüber hinaus auch unterschiedlich wählbare Schalttakte bzw. Schaltsequenzen, mit denen die Multiplexereinrichtung gesteuert wird, den sich gegebe nenfalls ändernden Anforderungen leicht angepaßt werden können. Dabei wird das Rechenwerk vorteilhafterweise durch einen Mikroprozessor gebildet, der durch geeignete Software unterstützt den Steueralgorithmus für die Multiplexereinrichtung und für die Verstärkereinrichtung liefert, so daß dieser in Abhängigkeit des jeweils über die Multiplexereinrichtung zur Verstärkereinrichtung durchgeschalteten elektrischen Signals entsprechend der bestimmten Meßgröße die Verstärkereinrichtung auch bezüglich des jeweils dann zur Anwendung kommenden unterschiedlich großen Verstärkungsfaktors für das zu verstärkende elektrische Signal die Ansteuerung bzw. Steuerung schlechthin übernimmt.The control of the multiplexer device, i. H. the Introduce the to the inputs of the multiplexer tion still different, not on top of each other adapted signals to the amplifier device, can basically in any suitable manner done, d. H. basically also by means of a fixed ver wired switching logic. This is advantageously carried out However, control by means of an arithmetic unit, since a Calculator flexible to be changed if necessary Measured variables adjusted at the inputs of the multiplexer can also be different selectable switching cycles or switching sequences with which the Multiplexereinrichtung is controlled, which are given if necessary changing requirements can be easily adapted can. The arithmetic unit is advantageously formed by a microprocessor by suitable Software supports the control algorithm for the Multiplexer device and for the amplifier device delivers, so that depending on the respective the multiplexer device to the amplifier device switched electrical signal according to the certain measured variable also the amplifier device with regard to the then applicable in each case differently large gain factor for that too amplifying electrical signal the control or Control par excellence.

Wenn für bestimmte Anwendungsfälle eine große Varia tionsbreite bezüglich der Änderung der Steuerparameter nicht nötig ist, ist es für bestimmte Anwendungsfälle vorteilhaft, das Rechenwerk anstelle eines Mikroprozes sors durch einen speicherprogrammierbaren Schaltkreis auszubilden, der einfach auf Anweisung programmiert werden kann, so daß das verhältnismäßig aufwendige Andern eines Softwareprogrammes, wie es beim Einsatz eines Mikroprozessors erforderlich wäre, für derartige einfache Anwendungsfälle entbehrlich ist.If a large variety for certain applications width regarding the change of the control parameters is not necessary, it is for certain applications advantageous to use the calculator instead of a microprocess sors through a programmable logic circuit training who simply programs on instruction can be, so that the relatively complex Change a software program as it is used a microprocessor would be required for such simple use cases is unnecessary.

Die Signale, die am Ausgang der Verstärkereinrichtung liegen, d. h. die auf entsprechende Weise verstärkten Signale zur Erreichung normierter Signalpegel, können, je nach Bedarf für die einzelnen nachfolgenden Stell- und Regelglieder, in analoger Form oder in digitaler Form von der Schaltungseinrichtung geliefert werden. The signals at the output of the amplifier device lying, d. H. who strengthened accordingly Signals to achieve standardized signal levels can, as required for the individual subsequent actuators and Rules, in analog form or in digital Form can be supplied by the circuit device.

Dabei ist es vorteilhaft, die Signale bei einer Ausge staltung der Schaltungseinrichtung am Ausgang der Verstärkereinrichtung auf einen Analog-Digital-Wandler zu geben, der die Signale dann in digitaler Form ent sprechend der auf erfindungsgemäße Weise normierten Pegel liefert.It is advantageous to the signals at a given design of the circuit device at the output of Amplifier device on an analog-digital converter to give, which then ent the signals in digital form speaking of those standardized in the manner according to the invention Provides level.

Zusätzlich können die Signale am Ausgang der Verstärker einrichtung vorteilhafterweise auf einen Binärcodierer gegeben werden, so daß das von der Schaltungseinrichtung gelieferte Ausgangssignal im Binärcode für das der Schaltungseinrichtung nachfolgende Stell- bzw. Regel glied zur Verfügung steht, ohne daß aufwendige geson derte Wandler bzw. Umsetzungseinrichtungen erforderlich sind.In addition, the signals at the output of the amplifier device advantageously on a binary encoder be given so that by the circuit device delivered output signal in binary code for the Circuit device subsequent actuating or control link is available without expensive Other converters or implementation devices required are.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Schaltungseinrichtung wird die Verstärkereinrichtung durch einen Operationsverstärker gebildet, der als fertiges Bauteil im Handel erhältlich ist und den komplizierten, kostenträchtigen Aufbau einer Verstärker schaltung aus einzelnen elektronischen Bauelementen entbehrlich macht.According to a further advantageous embodiment of the Circuit device becomes the amplifier device formed by an operational amplifier, which as finished component is commercially available and the complicated, expensive construction of an amplifier circuit of individual electronic components makes dispensable.

Operationsverstärker werden unter anderem mit sogenann ten Rückführwiderständen und/oder anderen elektronischen bzw. elektrischen Bauelementen beschaltet, über die auf bekannte Weise grundsätzlich auch der Verstärkungsfaktor des Ausgangssignals gegenüber dem Eingangssignal ein stellbar ist. Im Folgenden wird der Einfachheit wegen lediglich von Rückführwiderständen gesprochen, wobei dieser Begriff sinngemäß auch die vorerwähnten elektro nischen bzw. elektrischen Bauelemente umfaßt. Vorteil hafterweise ist der Operationsverstärker mit einer Mehrzahl unterschiedlicher Rückführwiderstände verbunden, die in Abhängigkeit der Steuerung zum jewei ligen Zusammenwirken mit dem Operationsverstärker schaltbar sind. In diesem Falle ist es möglich, daß die unterschiedlichen Rückführwiderstände beispielsweise matrixartig angeordnet sind, so daß unterschiedlichste Kombinationen unterschiedlichster Rückführwiderstände geeignet angesteuert einen somit vorwählbaren Rückführ widerstand zusammenschalten, und zwar entsprechend dem für das jeweils zu verstärkende Signal gewünschten Verstärkungsfaktor.Operational amplifiers are used with so-called feedback resistors and / or other electronic or electrical components connected via the well-known way basically also the gain factor of the output signal compared to the input signal is adjustable. The following is for simplicity only spoken of feedback resistors, whereby this term also applies to the aforementioned electro African or electrical components. Advantage fortunately, the operational amplifier is equipped with a Multiple different feedback resistors connected, depending on the controller for each interaction with the operational amplifier are switchable. In this case it is possible that the different feedback resistances, for example are arranged in a matrix, so that the most varied Combinations of different feedback resistors suitably controlled a preselectable return connect resistance, according to the for the signal to be amplified Gain factor.

Die Auswahl der unterschiedlichen Widerstände bzw. Widerstandskombinationen für die Einstellung des Ver stärkungsfaktors kann vorteilhafterweise dadurch gesche hen, daß die ausgangsseitig an der Multiplexereinrich tung seriell anliegenden Signale auf den seriellen Eingang einer zweiten Multiplexereinrichtung gegeben werden, wobei dessen Ausgänge jeweils mit wenigstens einem der Rückführwiderstände verbunden sind.The selection of the different resistances or Resistance combinations for setting the ver Strengthening factor can advantageously be done hen that the output side of the multiplexer signal applied to the serial Given input of a second multiplexer be, the outputs of which each with at least one of the feedback resistors are connected.

Die Steuerung bei der vorangehend beschriebenen vorteil haften Ausgestaltung der Schaltungseinrichtung wird dabei ebenfalls durch die Steuerung bewirkt, die für die Steuerung der ersten Multiplexereinrichtung verantwort lich ist, d. h. beispielsweise auch durch ein Rechenwerk, in Form eines durch einen Mikroprozessor gebildeten Rechenwerks oder auch durch ein in Form eines speicher programmierbaren Schaltkreises gebildetes Rechenwerk und dergleichen.The control at the advantage described above liable design of the circuit device thereby also effected by the controller which for the Control of the first multiplexer device responsible is d. H. for example also by an arithmetic unit, in the form of a microprocessor Arithmetic unit or also by a in the form of a memory Programmable circuit formed calculator and the like.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die einzige nachfolgende schematische Zeichnung anhand eines Aus führungsbeispieles eingehend beschrieben. Diese zeigt:
in Form eines Blockschaltbildes eine Schal tungseinrichtung mit beispielsweise sechs unterschiedlichen Fühlerelementen, die mit den parallelen Eingängen einer Multiplexereinrich tung der Schaltungseinrichtung verbunden sind.The invention will now be described in detail with reference to the only schematic drawing below using an exemplary embodiment. This shows:
in the form of a block diagram, a circuit device with, for example, six different sensor elements which are connected to the parallel inputs of a multiplexer device of the circuit device.

Die Schaltungseinrichtung 10, die in der einzigen Figur dargestellt ist, besteht aus einer ersten Multiplexer einrichtung 12, einer Verstärkereinrichtung 18 und einem Rechenwerk 20. Die Multiplexereingänge 14, im vorlie genden Beispiel sechs, sind über Leitungen mit Meßfüh lern verbunden, die hier im einzelnen nicht dargestellt sind. Die Meßfühler erzeugen Meßgrößen 11 in Abhängig keit der von diesen jeweils erfaßten Parameter wie Temperatur, Feuchtigkeit, Druck oder dgl., wobei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen werden muß, daß die vorangehend gewählte Aufzählung der einzelnen Parameter nicht limitierend, sondern nur beispielhaft zu verstehen ist. Zudem sei darauf hingewiesen, daß die von den Meßfühlern erzeugten Meßgrößen 11 sowohl passive Signale als auch aktive Signale sein können.The circuit device 10 , which is shown in the single figure, consists of a first multiplexer device 12 , an amplifier device 18 and an arithmetic unit 20 . The multiplexer inputs 14 , in the vorlie example six, are connected via lines with Meßfü lern, which are not shown in detail here. The sensors produce measured quantities 11 depending on the speed of the parameters detected by them, such as temperature, humidity, pressure or the like. It must be noted in this connection that the previously selected list of the individual parameters is not to be understood as limiting, but only as an example . In addition, it should be pointed out that the measured variables 11 generated by the sensors can be both passive signals and active signals.

Der serielle Ausgang der Multiplexereinrichtung 12 ist mit dem Eingang 180 der Verstärkereinrichtung verbunden. Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel der Schaltungseinrichtung 10 wird die Verstärkereinrich tung 18 durch einen Operationsverstärker gebildet, der mit einer Mehrzahl von Rückführwiderständen 21 zwischen seinen Ausgang 181 und seinem Eingang 180 beschaltet ist. Eine zweite Multiplexereinrichtung 13 zwischen dem Eingang 180 und der Mehrzahl der Rückführwiderstände 21 sorgt dafür, daß verschiedene Rückführwiderstände 21 entsprechend dem gewünschten Verstärkungsfaktor der Verstärkereinrichtung 18 entsprechend dem zu verstärken den Multiplexerausgangssignal 17 ausgewählt werden können. Die in der Zeichnung dargestellte Mehrzahl der Rückführwiderstände 21 ist hier nur schematisch zu verstehen. Die Rückführwiderstände 21 können beispiels weise auch matrixförmig angeordnet sein, so daß aus einer beliebigen Mehrzahl vorgesehener Rückführwider stände geeignete Kombinationen von Rückführwiderständen zur Erreichung eines bestimmten einzustellenden Verstär kungsfaktors für die Verstärkereinrichtung 18 ausgewählt werden können.The serial output of the multiplexer device 12 is connected to the input 180 of the amplifier device. In the embodiment of the circuit device 10 shown in the figure, the amplifier device 18 is formed by an operational amplifier which is connected to a plurality of feedback resistors 21 between its output 181 and its input 180 . A second multiplexer device 13 between the input 180 and the plurality of feedback resistors 21 ensures that different feedback resistors 21 can be selected in accordance with the desired amplification factor of the amplifier device 18 in accordance with the multiplexer output signal 17 to be amplified. The plurality of feedback resistors 21 shown in the drawing is only to be understood here schematically. The feedback resistors 21 can, for example, also be arranged in a matrix, so that suitable combinations of feedback resistors can be selected from any number of feedback resistors provided to achieve a specific gain factor to be set for the amplifier device 18 .

Am Ausgang 181 der Verstärkereinrichtung 18 liegen somit durch geeignete Steuerung bzw. Auswahl der Rückführwi derstände 21 Signale mit normierten Pegeln 19 an. Diese Signale 19 werden dann als Analogsignal 19 auf Stell- und Regelglieder der Anlage gegeben, in der die Schal tungseinrichtung 10 angeordnet ist. Es ist aber auch möglich, anstelle analoger Signale 19 mit normierten Pegeln entsprechende digitale Signale auszugeben, d. h. zuvor die aus der Verstärkereinrichtung 18 ausgegebenen Signale 19 mit normierten Pegeln auf einen hier nicht gesondert dargestellten Analog-Digital-Wandler zu geben und dann auszugeben, wobei es auch möglich ist, die digitalen Signale vor Ausgabe auf einen hier ebenfalls nicht dargestellten Binärcodierer zu geben.At the output 181 of the amplifier device 18 , signals with normalized levels 19 are thus present by suitable control or selection of the feedback resistors 21 . These signals 19 are then given as an analog signal 19 to actuators and control elements of the system in which the switching device 10 is arranged. It is also possible, however, to output corresponding digital signals instead of analog signals 19 with normalized levels, that is to say to first output the signals 19 with standardized levels output from the amplifier device 18 to an analog-to-digital converter (not shown separately here) and then to output them it is also possible to give the digital signals to a binary encoder, also not shown here, before output.

Die Steuerung der Schaltungseinrichtung 10, d. h. die Steuerung der ersten Multiplexereinrichtung 12, der zweiten Multiplexereinrichtung 13 und der Verstärkerein richtung 18, die hier durch einen Operationsverstärker gebildet wird, erfolgt hier mittels eines Rechenwerkes 20, das über einen Steuerbus 200 mit der ersten Multi plexereinrichtung 12, der zweiten Multiplexereinrichtung 13 und der Verstärkereinrichtung 18 verbunden ist. Das Rechenwerk 20 wird hier vorteilhafterweise durch einen Mikroprozessor gebildet, grundsätzlich kann aber anstelle eines Mikroprozessors auch eine festverdrahtete Schaltlogik, die als Rechenwerk funktioniert, oder eine in Form eines speicherprogrammierbaren Schaltkreises verwendet werden. Insofern ist die Bezeichnung Steuerbus 200 derart zu verstehen, daß damit die Steuerleitungen zur Steuerung der ersten Multiplexereinrichtung 12, der zweiten Multiplexereinrichtung 13 und der Verstärkerein richtung 18 ganz allgemein gemeint werden.The control of the circuit device 10 , ie the control of the first multiplexer device 12 , the second multiplexer device 13 and the amplifier device 18 , which is formed here by an operational amplifier, takes place here by means of an arithmetic unit 20 which is connected to the first multiplexer device 12 via a control bus 200 , the second multiplexer device 13 and the amplifier device 18 is connected. The arithmetic unit 20 is advantageously formed here by a microprocessor, but in principle, instead of a microprocessor, it is also possible to use hard-wired switching logic that functions as an arithmetic unit, or one in the form of a programmable logic circuit. In this respect, the designation control bus 200 is to be understood in such a way that the control lines for controlling the first multiplexer device 12 , the second multiplexer device 13 and the amplifier device 18 are generally meant.

Während des Betriebes der Schaltungseinrichtung 10 können somit, gesteuert bzw. im Takt des Steuerbusses 200, die verschiedensten Meßgrößen 11 entsprechend der hier beispielhaft dargestellten Meßgrößen 11 über den Eingang 14 der ersten Multiplexereinrichtung 12 nachein ander oder in einer beliebigen geeigneten durch die Steuersequenz gewählten Reihenfolge auf den Multiplexer ausgang geschaltet werden und von dort auf den Eingang 180 der Verstärkereinrichtung 18. Entsprechend der Steuerung durch den Steuerbus 200 kann gleichzeitig über die zweite Multiplexereinrichtung 13 der zur Einstellung des zu erreichen gewünschten Normpegels des Signals 19 am Ausgang 181 der Verstärkereinrichtung 18 benötigte Rückführwiderstand 21 ausgewählt werden, wobei mit dem geeignet ausgewählten Rückführwiderstand 21 der Verstär kungsfaktor an der Verstärkereinrichtung 18 entsprechend eingestellt wird. Die unterschiedlichen Rückführwider stände 21 entsprechen unterschiedlichen Verstärkungen der Verstärkereinrichtung, die dem jeweiligen unter schiedlichen Typ von Fühlerelementen entsprechen. Das Signal 19 mit normiertem Pegel bzw. normiertem Pegelhub liegt somit am Ausgang 181 der Verstärkereinrichtung 18 an, und zwar unabhängig von der Art der verwendeten bzw. an die Schaltungseinrichtung 10 geschalteten Fühlerele mente. During operation of the circuit device 10 , controlled or in time with the control bus 200 , the most varied measured variables 11 corresponding to the measured variables 11 shown here by way of example via the input 14 of the first multiplexer device 12 one after the other or in any suitable sequence selected by the control sequence the multiplexer output is switched and from there to the input 180 of the amplifier device 18 . According to the control by the control bus 200 can be selected at a time via the second multiplexer 13 of the required for the reach desired standard level of the signal 19 setting at the output 181 of the amplifier means 18 feedback resistor 21, wherein with the suitably selected feedback resistor 21 of Verstär blocking factor of said amplifying means 18 is set accordingly. The different feedback resistors 21 correspond to different amplifications of the amplifier device, which correspond to the respective under different type of sensor elements. The signal 19 with normalized level or normalized level swing is thus present at the output 181 of the amplifier device 18 , regardless of the type of sensor elements used or switched to the circuit device 10 .

Das Signal 19 kann dann, wie oben schon dargestellt, in ein digitales Signal umgewandelt werden und auch gege benenfalls im entsprechend umgewandelten Binärcode von der Schaltungseinrichtung 10 ausgegeben werden.The signal 19 may then, as already stated above, into a digital signal to be converted and also gege be appropriate, issued in accordance with binary code converted by the circuit means 10th

BezugszeichenlisteReference list

10 Schaltungseinrichtung
11 Meßgröße
12 (erste) Multiplexereinrichtung
13 (zweite) Multiplexereinrichtung
14 Multiplexereingang
15 Signal
16 Multiplexerausgang
17 Multiplexerausgangssignal
18 Verstärkereinrichtung
180 Eingang
181 Ausgang
19 Signale mit normierten Pegeln
20 Rechenwerk
200 Steuerbus
21 Rückführwiderstand
22 serieller Eingang,(zweite Multiplexereinrichtung)
23 paralleler Ausgang (zweite Multiplexereinrichtung) 10 circuit device
11 measured variable
12 (first) multiplexer device
13 (second) multiplexer device
14 multiplexer input
15 signal
16 multiplexer output
17 Multiplexer output signal
18 amplifier device
180 entrance
181 exit
19 signals with standardized levels
20 arithmetic unit
200 control bus
21 feedback resistor
22 serial input, (second multiplexer device)
23 parallel output (second multiplexer device)

Claims

1. Circuit device for detecting and implementing a plurality of possibly different physical measurement variables, characterized by a multi plexer device ( 12 ), on the input side ( 14 ) the measurement variables ( 11 ) in the form of electrical signals ( 15 ) can be given, depending on a controller from the output side (16) at the multiplexer device ( 12 ) electrical signals ( 17 ) are given to an amplifier device ( 18 ), where they are converted into signals ( 19 ) with standardized levels and / or with standardized level deviation depending on the speed of the control become.

2. Circuit device according to claim 1, characterized in that the control takes place by means of a computing unit ( 20 ).

3. Circuit device according to claim 1, characterized characterized in that the arithmetic unit by a micropro processor is formed.

4. Circuit device according to claim 1, characterized characterized in that the arithmetic unit by a memory programmable circuit is formed.

5. Circuit device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the signals ( 19 ) at the output of the amplifier device ( 18 ) are given to an analog-to-digital converter.

6. Circuit device according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the signals ( 19 ) at the output of the amplifier device ( 18 ) are given to a binary encoder.

7. Circuit device according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the amplifier device ( 18 ) is formed more by an Operationsver.

8. Circuit device according to claim 7, characterized in that the operational amplifier is connected to a plurality of different feedback resistors ( 21 ), the dependency of the control for the respective interaction with the operational amplifier can be switched.

9. Circuit device according to claim 7, characterized in that the output side at the multiple xereinrichtung ( 12 ) serially applied signals ( 15 ) to the serial input ( 22 ) of a second Multiplexerein direction ( 13 ) are given, the outputs ( 23 ) of which are connected to at least one of the feedback resistors ( 21 ).

10. Circuit device according to claim 9, characterized in that the control of the second multiplexer device ( 13 ) is effected by the control of the first multiplexer device ( 12 ).