DE8801362U1 - Programmierbarer Universalimpulsgeber mit parametergesteuerter Anpassung an unterschiedliche Meßwertaufnehmer - Google Patents
Programmierbarer Universalimpulsgeber mit parametergesteuerter Anpassung an unterschiedliche MeßwertaufnehmerInfo
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Description
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KlENZLE
Programmierbarer Universalimpulsgeber mit; parametergesteuerter Anpassung an unterschiedliche Meßwertaufnehmer
1. Notwendigkeit einer Neuentwicklung des Impulsgebers
Der Einsatz des heutigen fotoelektrischen Impulsgebers ist durch
folgende Nachteile belastet:
- Die notwendige Anpassung an die Flüssigkeitszähler erfolgt über
ein mechanisches Getriebe. Da eine Vielzahl von r^brikaten eingesetzt werden, sind sehr viele Getriebevarianten i-a Einsatz.
Besonders problematisch ist die Anpassung der immer noch gebräuchlichen Gallonen (US-, Imperial-Gallone...) an das
metrische System.
- V/eitere Varianten entstehen, weil verschiedene Impulsgeber für
Rechts- und Linkslauf benötigt werden. Dies wird durch den um 180 verdrehten Einbau des Rollengesperre erreicht.
- Weiter muß dieses Rollengesperr jedem Impulsgeber zugeordnet sein, da der bisherige Impulsgeber Rücklaufimpulse weder erkennen noch verarbeiten kann, ein minimaler Rücklauf aber aufgrund von Prellvorgängen im hydraulischen System nie ausgeschlossen werden kann.
Das Ziel, alle diese Nachteile bei gleichzeitig hohen wirtschaftlichen Vorteilen zu vermeiden, führte zu der Entwicklung eines
rein elektronischen Impulsgebers der erlaubt, verschiedene Parameter frei zu programmieren, um Ihn so an sämtliche Varianten anpassen zu können.
Folgende Parameter können beim neuen Impulsgeber programmiert,
d.h. auch vor Ort jederzeit beliebig verändert werden:
- Das Teilerverhältnis kann mit einer Genauigkeit von 4 Nachkommastellen in 1/10.000 Schritten programmiert werden und somit ohne Getriebe (3 Mehrkosten) ar alle Flüssigkeitszähler
angepaßt werden.
- Der Drehsinn (CW, CCW) kann programmiert werden, so daß die
Rollengesperre entfallen können.
- Weiter kann die maximale Ausgabefrequenz programmiert werden,
d.h. der Impulsgeoer kann so optimal ai. die nachfolgenden
Preisrechner, im Sinne einer schnellen Auswertung, angepaßt werden.
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Diese Parameter sind, auch ohne Batteriepuff&bgr;rung, in einem
SE-PROM nichtfluchtig gespeichert.
01· Programmierung erfolgt über das bereite vorhandene Tasten»
modul des SK0, kennte aber ebenso über OH -Schalter oder
Thumb-u/hea/-switches erfolgen.
Aus eichtechnischen Gründen kann das Gerät im Werk (geöffneter Zustand) beliebig oft, vor Ort jedoch nur einmalig, programmiert
werden.
Bsi sirisr ansustrsbsrsdsn &idigr;&idiagr;&idigr;&idiagr;&bgr;&tgr;&bgr;&idiagr;&idiagr;&ogr;&eegr; in den Preisreshner kannte
die Anzeige der Parameter Über die 7-Segment-Anzeige erfolgen.
- Ständige überprüfung des E-PROM-Inhaltes.
- Ständige Funktionskontrolle des Prozessors mittels einer watchdog-Schaltung.
- Permanente Stromkontrolle der Fotodioden der Lichtschranke.
Wird ein Fehler erkannt, so wird der Tankvorgang durch Ausgabe dreier Fehlimpulse unmittelbar unterbrochen. Daran anschließend
erfolgt eine Neuinitialisierung, gefolgt von der erneuten Überprüfung beider Funktionen.
So ist gewährleistet, daß das Gerät ohne jede überprüfung von
außen - Nacheichung, Justierung oder Nullstellung - arbeiten kann.
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2. ^eohn^flahe KurebeaQhrelbung
Mittels zweier Lichtschranken (das Signal awisohen beiden 1st um
90 Phasen vereohoben) wird eine Impulsscheibe mit 125 Schlitzen
(Heil-DunkelVerhältnis lsi) abgetastet.
Eine Koinperatorschaltung (Impuls-Pausen-Verhältnls über Poti einstellbar) formt die stark verschlissenen Impulse zu Reohtecklmpulsen.
Durch eine hardware-Exor-VerknUpfung wird eine Frequenzyerdoppelung
der Eingangsimpulse erzeugt, was faktisch der Verdoppelung der Schlitzzahl auf 250 Schlitze entspricht.
Zusätzlich wird durch diese Exor-Verknlipfung die Drehrichtungsauswertung
duch die Software wesentlich vereinfacht.
Die Signale beider Lichtschranken werden mit der 4-fachen Frequenz
der maximalen Drehzahl abgetastet, d.h. der Stand beider Lichtschranken wird erfaßt, in den Rechner eingelesen und verarbeitet.
über die Zwischenspeicherung in D-FF wird eine Synchronisation
der Lichtschranken mit der Abtastfrequenz erreicht, d.h. alle Impulswechsel niedriger Frequenz werden erfaßt.
Tritt ein höher frequentes Pendeln auf, so wird dieses durch die Synchronisation unterdrückt, d.h. die Synchronisation sorgt für
ausreichende Hysterese bei sehr hoher Auflösung des Drehwinkels.
Nach jedem Einlesen der aufbereiteten Signale erfolgt die Aus- und Bewertung durch die software:
- Probe, ob ein Impulswechsel vorliegt: Dazu wird der vorherige Zustand zwischengespeichert und mit dem aktuellen Stand der
Impulsscheibe verglichen.
- Kontrollrechnung:
Es wird überprüft, ob eine Lichtschranke ausgefallen ist und ob
die max. Drehzahl überschritten wurde. Sollte dies der Fall sein, so werden Fehlimpulse ausgegeben.
• "Elektronisches Getriebe":
Die Anzahl der Eingängsiiapulse wird entsprechend den !Teilerverhältnis
In Ausgangsimpulse (Ausgabe in "Echtzeit11) umgerechnet.
Durch ein entsprechendes Rechenverfahren entsteht dabei ein geringerer Rundungsfehler als er beim mech. Getriebe durch das
Übersetzungsverhältnis gegeben ist.
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- Aufgabes
Die Signale werden 2-kanalig mit exakter Phasenverschiebung
von 90 ausgegeben.
Dies wird unabhängig von der Ausgabefrequenz durch alternierende Ausgabe von Flankenwechsel beider Kanäle erreicht«
Diese Auegangesignale werden mittels einer kurzschlußfesten Transistorverstärkerstufe auf das Potential der Versorgungsspannung angehoben.
Mit jedem Neueinschalten der Versorgungsspannung erfolgt eine Initialisierung des gesamten Gerätes, d.h. sämtliche Parameter
werden neu eingelesen.
MANN88MANN
3· Qptlaohe Abtastung;
Um eine wesentlich höhere Auflösung des Drehwinkels zu erzielen»
wurde die Taktscheibe mit 125 Schlitzen ausgeführt.
Diese Taktscheibe (5) wird igewäß Abb. 1 mit zwei Lichtsohranken
abgetastet, die eine Phasenverschiebung von 90 haben.
Um eine Justage zwischen den beiden Lichtsohranken tu vermeiden»
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2x3 Schlitze mit der Phasenverschiebung von 90 verfügt.
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KIENZLE
4. Gehäuse
Um die Bestimmungen des Ex-Schutzes einhalten zu können, muß das
Gerät (Taktscheibe, optische Abtastung und Leiterplatte) in einem Gehäuse mit druckfester Kapselung untergebracht werden, das dem
Gehäuse des bisherigen Impulsgebers sehr ähnlich sein wird.
Gerät (Taktscheibe, optische Abtastung und Leiterplatte) in einem Gehäuse mit druckfester Kapselung untergebracht werden, das dem
Gehäuse des bisherigen Impulsgebers sehr ähnlich sein wird.
Um das bisherige Gehäuse weiter verwenden zu können, könnte in
ihm die Lichtschranke untergebracht werden. Die Auswerteschaltung könnte dann im nicht explosionsgefährdeten Raum in einem weiteren Gehäuse untergebracht werden.
ihm die Lichtschranke untergebracht werden. Die Auswerteschaltung könnte dann im nicht explosionsgefährdeten Raum in einem weiteren Gehäuse untergebracht werden.
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5. Vorteile des neuen Impulsgebers
- Der neue Impulsgeber ist aufwärtskoropatibel zu dem bisherigen,
d.h. er kann ohne Einschränkung eingesetzt und verkauft werden.
- Die Auflösung des Drehwinkels der Antriebsachse wurde erheblich verbessert.
- Der Impulsgeber verfügt über eine 2-kanalige Serialschnittstelle
(aus Gründen der Eichgenauigkeit), deren Pegel in Höhe der Versorgungsspannung ausgegeben werden. Die beiden t'lgnale
haben eine exakte Phasenverschiebung von 90 .
- Die Lagerhaltung reduziert sich erheblich, da aufgrund der Programmierung
der Parameter keinerlei Varianten entstehen.
- Die Anpassung an neue Kunden oder neue technische Gegebenheiten können ohne Entwicklungs- und Zeitaufwand vorgenommen werden.
- Der Signalausgang ist kurzschlußfest.
- Ständige Überprüfung der Funktion des Prozessors und sofortige Unterbrechung des Tankvorganges im Falle einer Fehlfunktion.
- Der Impulsgeber ist, über den Einsatz in der Tanksäule hinaus, überall anwendbar wo ein Drehwinkel in eine Impulsfolge beliebiger
Teilung umgewandelt wird.
- Ein weiterer wirtschaftlicher Vorteil wäre, den mechanischen Summenzähler durch einen elektronischen Totalisator zu ersetzen.
Dies ist bei Batteriepufferung im Impulsgeber leicht
realisierbar, der dann über eine zusätzliche 2-Draht-Schnittstelle zu einer Anzeigeeinheit verfügt.
' · ■ t · » · k. « · « * · KIENZLE
5.1 Realisierte technische Daten:
- Spannungsbereich: 4,6 ... 15 V
- Strom: mit 8749: 125 mA
mit 80C49: 45 mA (maskenprogrammierter iiC)
- Drehzahl &eegr; max. = 461,5 l/min
- Teilerverhältnis: TV = &Ogr;,&Ogr;&Ogr;&Ogr;&Ogr;.,.&Igr;,&Ogr;&Ogr;&Ogr;&Ogr;
- Ausgabefrequenz: fomax = 961 Hz
- Auflösung: Drehwinkel T min = 1° 26« 24"
6. Anlagen:
- Aufgabenstellu~\g
- Stromlaufplan
..j ,".,··, ··,,··. MANNESMANN P
&iacgr; !;,:. .1 &Ggr; ,:, ',·■',]"'.
kienzle
— &igr;»···* ti»·
f 1. Trägerleiterplatte
2. Leiterplatte der Fototransistoren
3. Leiterplatte der Fotodioden
4. Blende
5. Taktscheibe
6. Stahlträger (vernietet mit Pos. 9 und 10) 7./8. Messingbolzen
9...12. Messinghülsen
13./14. Zylinderschraube W 2 &khgr;
25. Träger der Taktscheibe
&khgr;:": &Ggr;&Igr; 1 '"!iv"1
Claims (1)
- SchutzanspruchFotoelektrischer Impulsgeber mit einer Anpassung an unterschiedliche Meßwertaufnehmer zur Umsetzung von Meßwerten in Form einer Drehbewegung in Signale für die Auswertung in eichfähigen Geräten, wobei die Impulse durch die Bewegung einer Schlitzscheibe im Strahlengang von zwei phasenversetzt angeordneten Lichtschranken erzeugt werden
dadurch gekennzeichnet/daß jeder Lichtschranke eine Impulsformschaltung nachgeschaltet ist zur Umformung der aus den Fototransistoren ausgehenden sinusähnlichen Signalen in Rechtecksignale« daß den Impulsformschaltungen ein weiterer Modul für die logische Verknüpfung und Synchronisation der beiden Impulsfolgen nachgeschaltet ist, dessen ausgangssei.tig verfügbaren Impulsfolgen in einen Prozessor eingelesen werden, daß ein Eingabemodul vorgesehen ist zur manuellen Einstellung von Parametern, wobei letztere in einem getrennten Speichennodul unverlierbar speicherbar sind, und daß ausgangsseitig des Prozessors getrennte Ausgangsstufen angeordnet sind für die Bereitstellung einer Trägersignalfolge und einer Kontrollsignalfolge zur Einspeisung in eine zentrale Rechnereinheit.*· *# I« . «lit It• * # · · « ■ t ti• · *· &igr; &igr; · &igr; iti
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8801362U DE8801362U1 (de) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | Programmierbarer Universalimpulsgeber mit parametergesteuerter Anpassung an unterschiedliche Meßwertaufnehmer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8801362U DE8801362U1 (de) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | Programmierbarer Universalimpulsgeber mit parametergesteuerter Anpassung an unterschiedliche Meßwertaufnehmer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8801362U1 true DE8801362U1 (de) | 1988-05-11 |
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ID=6820285
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE8801362U Expired DE8801362U1 (de) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | Programmierbarer Universalimpulsgeber mit parametergesteuerter Anpassung an unterschiedliche Meßwertaufnehmer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8801362U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0438644A1 (de) * | 1989-12-07 | 1991-07-31 | Mercedes-Benz Ag | Verfahren zur Bestimmung der Drehzahl einer Welle |
-
1988
- 1988-02-04 DE DE8801362U patent/DE8801362U1/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0438644A1 (de) * | 1989-12-07 | 1991-07-31 | Mercedes-Benz Ag | Verfahren zur Bestimmung der Drehzahl einer Welle |
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