JPS60205315A - 疑似アナログ測定値指示付デジタル測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ この発明は、ディジタル測定ＩＩに関する。

ディジタル測定装置はアナログ測定装置に比べて表示精
度をほとんど任意に向上できる利点がある。表示精度を
改善するためにはアナログ測定装置のように測定装置の
大きさによって狭い限界に設定される目盛の拡張を必要
としなく、数値表示５− が１以上の桁数によって拡張される。数字表示は最終桁
まで困Ｈなく読取る事ができる利点がある。

これに対して、アナログ表示は設定された測定範囲に対
する目盛の視差角エラーまたは間違った評価によって読
取りエラーを起こし易い。

しかしながら、数字表示には測定値が静止的でなく動的
表示される欠点がある。測定値が変化すると数字表示が
絶えまなく変動し、Ｉｌ察者の目が瞬時の絶対値を読取
れなくしかも変化に追従できない。これに関して、アナ
ログ表示は有利であり、−目で指針の位置が把握できし
かも大雑把に絶対値及び変化傾向が確められる。

［従来技術］ アナログ表示および数字表示の両方の表示Ｉｌｉ能の利
点を結合するためにアナログ表示と数字表示とが結合さ
れた測定装置は多数知られている。比較的鋭敏な電磁ア
ナログ測定装置を電気的疑似アナログ表示器に代えるこ
とが上記目的に適う。そのような表示器は鎖状に互いに
結合された多数の発光ダイオードまたは液晶セグメント
で構成され６− る。これら発光ダイオードまたは液晶セグメントは例え
ば、ドイツ特許Ｎｏ、２１　４１　３６１に開示されて
おり、電子回路により個々に制御される。液晶は若干の
電力によって駆動できるだけでなく個々に調整できる表
面セグメントは利用状況に応じてその形状をほとんど任
意に適合できる利点がある。

所定の指針位ばを模写するために液晶表示器の表面セグ
メントはその形態が疑似指針位胃にかなり近くなるよう
に制御される。１つの表面セグメンｉ・だけが制卸され
るのではなく全ての表面セグメントが制御されると測定
値がよりとおくの距離から認識できるバー表示またはベ
ルト表示が実現できる。

表示器に目盛りを表示しなければならないとき複数の測
定領域に異なった目盛線を付帯させることに困難が生じ
る。マトリックス技術により、ラスタによって与えられ
た解像度の範囲で目盛が個々の測定領域に適合できるけ
れども消費的な制御系によりこのような問題解決策は断
念せざるをえない。周知の測定装置の場合、１以上の固
定目盛線によって処理されている。目盛の刻銘１よ設定
された測定領域に付帯できる。この刻銘付帯においてエ
ラーが生じ、そのため誤った目盛の読取りまたは測定値
の量が間違って評価される欠点が生じる。

目盛表示するために測定領域を１０段階に設定すること
が可能な解決策であるがこれでも満足は得られなく、故
に全体のアナログ読取りのための段数は粗いものとなっ
てしまう。

［発明の目的］ この発明の目的は多数の測定範囲に対して１つの目盛を
表示する疑似アナログ測定値指標を設置プ、少ない制御
消費で測定領域を適合できるディジタル測定装置を提供
することにある。

［ＩＩＩ要］ この発明によると、目盛線と刻銘とを測定領域に合せる
ために表示器の比較的少ない表面セグメントが制御され
、それにより必要とする消費が軽減される。測定値読取
を簡単化するためにこの目盛り合せが行われ、故に多重
範囲測定装置の多数の目盛の１つが範囲及び測定量に従
って正しく付帯され評価されることがない。測定範囲及
び測定層の数及び種類から独立して目盛りだけが表示さ
れ、これは各状態において適正な読取り表示が保証され
るように形成される目盛線を提供する。

更にこの発明によると、全体測定領域内に測定範囲区域
が形成できる。所定の拡張要因を考慮して測定値が表示
される測定範囲区域内に来るように切換えられるように
自動制御部が測定範囲区域を切換える。目盛線及び刻銘
が全体測定領域だけでなく測定範囲区域にも適合される
ので非常に見易くしかも完全な読取り表示が可能となる
。　また、この発明によると、拡張要因が可変であり、
自動目盛適合部は表示される測定範囲区域が固定目盛り
線に合致するように拡張要因をの密調整を行なう。それ
により、目盛を異なった測定領域、異なった測定範囲区
域及び種々の拡張測定範囲区域に適合することが保証さ
れる。

自動１１ＪＩＩＩ部が選択された拡張要因及び瞬間測定
９− 値を見付け、この値に対応して瞬間測定値が目盛中間に
接近するように測定範囲区域を選択するＪ、うに正確な
測定範囲区域検索が有効な方法で行われる。このため、
略半分の測定範囲区域に対応づる２つの連続する測定範
囲区域が組合わされる。

この組合わせは測定範囲区域の境界領域で変動する測定
値が２つの測定範囲領域間の切換えによる変動に重なら
ないように行われる。この切換えは一方測定範囲区域の
終端から次の測定範囲区域の始めまでに行なうのではな
く表示が目盛の略中間に来たときに行われる。

目盛線が固定されているとき目盛が測定領域に敏速に適
合されるように目盛線の数が選択される。

全体測定範囲に対して設けられ最大値が３の１０倍であ
る目盛は１３の目盛線を有する。拡張要因が１の場合に
１．２．４または５の１０倍の値となる最大値で全体測
定領域が示されているとき目盛からは最初と最後の目盛
線が見えなくされる。

測定範囲区域を表示するために１１の目盛線が用いられ
、その内６つが目盛中間にあり、全体測定＝１０− ｗＡｂＲを限定する外側の２つの目盛線によって囲まれ
ている。測定範囲区域の最大値に対して設定される拡張
要因に依存しないで１．２．４あるいは５の１０倍が用
いられる。

指針マークを表示するために制御される表面セグメント
は目盛り初期値から目盛最大値まで等間隔で互いに平行
に設けられる。表面セグメントの数及び位置は指針マー
ク用表面セグメントが目盛の各目盛線に位置し、他の表
面セグメントが目盛線間に位置するように選択される。

読取り表示を改善するために、測定範囲区域並びにこの
区域を包括している全体測定範囲領域に指針マークを飛
越すための直線部が設けられる。

これにより、測定範囲区域の範囲内で直線的な拡張が行
われ、範囲外で直線的な密集が行われる。

全体測定領域を越えると超過マークにより知らされる。

表示器を制御するための回路における消費は制限されて
おり、測定範囲区域並びに全体測定領域の初期値及び最
大値並びに目盛中間値だけが測定範囲を知得できる文字
数字により表示される。瞬間的な測定値及び絶対値を表
示（るために目盛の上側または下側に表面的に実質的に
大きい数字表示が付加的に設置）られる。

電気回路に関しては測定装置は目的に応じて測定値入力
装置が設置ノられるように構成される。測定値入力装置
は測定値の適合に寄与し、その出力信号は範囲パラメー
タを検出するために直接マイクロコンピュータに供給さ
れ、更に適合回路及びＡ／Ｄ変換器を介してマイクロコ
ンビコータに供給される。マイクロコンピュータは表示
器の表面セグメントを個々に駆動するために必要な駆動
信号に測定値を変換する機能を果たづ。尚、駆動信号は
表示ドライバを介して表示器に供給される。

駆動モジュール、測定領域、測定範囲区域の拡張要因並
びに表面セグメン１への制御を決定する規準のようなパ
ラメータが操作装置によりマイクロコンピュータに入力
される。

［実施例］ 第１図に示される多重範囲測定装置は液晶によっで構成
され測定値を表示する表示器１、多数のスイッチ及び表
示に関連する異なるパラメータを入力するキーを備えて
いる。表示器１には測定値が大きさの一定した文字表示
体２６および疑似アナログ目＠９によって表示される。

目ｖ＆９には全体測定領域５及び拡張測定範囲区域２が
示されている。目盛９は測定範囲区域の拡張を平均化す
る密集が測定範囲区域外の全体目盛に対して得られるこ
とにかかわらず全体を通して直線的な目盛を有する。密
集領域は三角マーク３４、３５によって拡張領域から区
別されている。それにより、三角マークの先端間に設け
られ、測定範囲区域２の拡張表示に供されるルーパの印
刷が記号的に得られる。第３図に示されるように、目盛
の下側に表面セグメントが配設され、これによって測定
値を最も近く目標相され、見掛は上動的表示が得られる
。第２図に示されるように、測定値は表示バーによって
表示することができる。

第２図の実施例の場合、表示器に２つも目盛６゜７が互
いに対向して平行に配設され、一方は全体１３− 測定領域６を表示し、他方は測定範囲区域７を表示する
。測定範囲区域７を見えるようにするため全体測定領域
６の目盛に平行にカーソル８が設けられる。カーソルの
形状と幅は測定範囲区１１７を制限する。

第３図に示す全体測定領域５及び測定範囲区域２の集中
化により制御系の費用が著しく減じられる。その上に、
目を一方の目盛から他方に移すことなく全体の表示が一
度に観察できる。測定範囲区域は中間値が目盛の中間に
来るように配設される。この中間値は第３図によると第
１目盛の場合には−１０，０と＋１０．０との間に測定
範囲区域がある第１目盛の場合にはＯの値を、Ｏと＋２
０．０との間に測定範囲区域が存在する第２目盛の場合
には１０．０を、そして−２０，０とＯとの間に測定範
囲区域がある第３目盛の場合には−１０，０となる。制
御費用を少なくするために最大５つの目盛値が数字２２
で表示される。全体測定領域の目盛初期１１１３と目盛
り最大＠４及び測定範囲区域の目盛初期値２３と目１１
＆Ｊｌ大＠２４並びに中間１４− 目盛値がこれに属する。

目盛は全体測定領域に１３に分けられた目盛線を有づる
固定目盛区域を有する。目盛線の数は３区分の目盛に有
効である。上記実施例の場合、最大測定範囲は３０段に
切換える必要がある。まず、全体の測定範囲に対して３
区分が適合されるように測定範囲区域に対して１の拡張
要因が選択されるとする。全体測定領域と測定範囲区域
との区分（プはこの場合には存在しなく、三角マーク３
４．３５が溶暗される。

測定範囲区域に対して、選択された拡張要因に関係なく
１１の目盛線が設けられる。１１の目盛線は（の内６つ
が目盛中間値に置かれ、１．２．４または５の最大値に
対して特に良好に適する。

そのような最大値が全体測定領域の場合に実現されると
きには拡張要因が１に設定されている限りに１３の目盛
線の最初と最後を溶暗することによって全体の目盛は１
１目盛線に制限される。より大きい拡張要因の場合また
１、２．４または５の部分の場合も１３の目盛線を用い
ることができる９目盛の１３の目盛線に、測定指針の位
置を承すことのできる６１の表面セグメン１〜２０が分
は与えられる。指針位置のための５１の表面セグメン１
〜２０が測定範囲領域の１１の目盛線に関連している。

特に平均化の問題にとって、測定値が設定される目盛中
間部に任意の！Ｉ準値を設けることができるとき非常に
有利である。そのようなａａｗ−の場合、コンマの後の
多数の桁を伴った゛湾曲″値が取扱えるのでこれは固定
の所定目盛線と食違う。目盛中間に設けられる基準値の
場合、測定範囲区域は目盛値を伴わないで基準値に関連
し目盛線に適合できるプラス／マイナス値を備える。

表示器制御のための特色は測定範囲区域から全体測定領
域までの移行範囲にある。全体測定領域の初期値及び最
大値が測定範囲区域の初期値及び最大値と一致するとき
に全体測定範囲の同じ値は溶暗され、目盛は１つの目盛
線に削減される。特に、対応する基準値優差によって全
体測定範囲領域の限界を部分的に越えてしまう測定範囲
区域が選択されるとき測定値表示は全体測定領域の最大
値の近くを飛越して超過マーク２１に至る。

第１図に示すように、測定範囲区域の拡張はズームスイ
ッチ１４によって設定できる。この場合、ズーム位ＷＩ
Ｏが拡張１に対応する。測定値が直線的である測定範囲
区域を見つけるために自動制御部が設けられる。これは
測定値を追跡し、所定の拡張要因の場合に測定範囲区域
を表示させる。この場合、瞬時の測定値は目盛中間に存
在する。測定範囲区域の連続切換えの場合、例えば、連
続的に上昇する測定値の場合、最も近い測定範囲区域の
目盛初期値の目盛端からではなく中間並びに半胴定範囲
区域へ更に切換えられる。

揺れ動く測定値の場合に生じる隣接する２つの測定範囲
区域間における不所望な往復切換わりを禁止するための
付加手段がタイマースイッチ１５が設けられている中に
設けられている。これによって時間が設定されると測定
範囲区域の切換が遅延される。測定値が切換以前に出力
位置に戻らないか否かが見掛は１持たれる。

タイマースイッチ１５は第１図にスケールモード１７− として表記されおり、故に基準値の＠差及び設定に関す
るスイッチ状態が得られる。設定はＲｅｆ、ｇｅｔ”の
場合基準値人力４−−２７によって行なう。測定範囲一
測定量切換スイッチ２５がバッテリ電圧を再検査できる
測定種類スイッチ２９と結合される。

音響信号が信号スイッチ２８によって入力できる。

測定値が設定された基準値より大きいまたは小さいとき
、あるいはポジション゛’　ｖ　ｃ　ｐ　”において周
波数及びパルス変化が可能になるときスイッチ状態に従
って音響信号は解除される。尚、周波数変化またはパル
ス変化によって測定値が設定された基準値または絶対測
定値に近ずいたことを音響的に知らされる。入力スイッ
チ３０は測定装置を作動するために設けられ、接続ソケ
ット３１が測定導線を接続するために設けられる。測定
装置のコストは表示装置を駆動する為に必要な費用によ
って決るので個々にＩＩＩＩＩｌｌできる表面セグメン
トの数ができる限り減少される。このため、目盛は基本
的構成において固定的に設けられる。第５図に示す１８
− ように、目盛線１８の長さ及び目盛区分が制限的に影響
される。目盛線は分離した２つの表面セグメンｌ−１８
ａ、１８ｂによって構成される。表面セグメント１８ａ
が全て制御されている間は表面セグメント１８ｂは所望
の目盛線の個々に対応して表示できる。

ズームスイッチ１４で選択される拡張要因の場合、測定
範囲区域の拡張は通常直接にではなく所定の目盛線に適
合される。自動目盛適合手段が拡張要因の密調整によっ
て目盛が適合するように作動する。

第４図に示すように測定装置は少くとも１つのマイクロ
プロセッサを有するマイクロコンピュータを備えている
。マイクロプロセッは測定入力装置１０によって入力さ
れる測定データを操作装置１３によって設定されるパラ
メータ、特に目盛値及び基準値のパラメータと関連して
評価し換算する。

選別された測定データは表示駆動回路１２を介して表示
器１に駆動信号として供給される。マイクロコンピュー
タは°一方において測定値入力装置から直接に及び他方
において測定値入力装置からの信号をバッファ及び有効
値変換器３６並びに出力側に接続されたＡＤ変換器３６
において変換した後に受信する。信号音を発生するため
にマイクロコンピュータは警音器３８に接続する出力を
有する。

表示器に表示されるシンボルを説明するために一緒に制
御できる全ての表面セグメントは８８１図及び第４図に
示されている。表示器のシンボルはマトリックス制御で
なくシンボルに対応する表面セグメントを個々に１１１
１１１１１されるのでシンボルは同じ位置に選択的に重
ならないで選択的に近接して認識できる。実際の駆動に
おいて電流種類シンボル３２および測定量表示のシンボ
ル３３の表示及び時折の点滅によって明らかとなる。こ
れに対応して、全てのセグメントを同時に制御すると８
を表わす数字２２．２６に有効である。また、ｍ１マー
ク１７は単一にまたは複数に制御してバンドとして表わ
す第１図はこの発明の一実施例に従った多重範囲測定装
置の平面図、第２図は全体測定領域の目盛及び測定範囲
区域の目盛の平面図、第３図は全体測定領域及び測定範
囲区域の全てを共通目盛に表示した目盛面を示す図、第
４図は測定装置のブロック線図、そして第５図は異なっ
た目盛線を示す表面セグメンｌ−の平面図である。

１・・・表示器、２・・・測定範囲区域、３・・・目盛
初期値、４・・・目盛最大値、５・・・全体測定領域、
９・・・目盛、１０・・・目盛値入力装置、１１・・・
マイクロコンピュータ、１２・・・表示駆動装置、１３
・・・操作装置、１７・・・指針マーク、１８・・・目
盛線、２０・・・表面セグメント、２１・・・超過マー
ク、２２・・・数字表示。

出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ２１− 第１頁の続き ０発　明　者　ラインホルト・ケルン　ドイツ連邦共和
国。

トラーセ　４ ０発　明　者　ギュンター・ロツベル　ドイツ連邦共和
国。

ト　ドブツヒエンシュト デー−８４３０メイマルクト、ニラシュデー−８５００
ニュールンベルク、ローラーセ　お −四一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　調整可能な表面セグメントによって刻銘付測定
   値目盛が制−でき、目盛り線の位置が固定されており、
   全てまたは若干の目盛線は別個に制御でき、又はバー指
   標が可調表面セグメントによって表示でき、目盛線の位
   置が固定的に設定され、全てまたは若干の目盛線は別個
   にｌ１ｌ−できる２以上の目盛りセグメントで構成され
   、これら目盛りセグメントは目盛線の長さ及び／′また
   は幅をを共に制御し拡大するように構成された表示手段
   を有する疑似アナログ測定値指示付デジタル測定装置に
   おいて、測定範囲を切換える場合に長い及び／または広
   幅の目盛線が桁に来るように１醋適合手段（１１）が作
   動し、前記目盛線は溶明し、付属し、数値表示される目
   盛値と関連して設定測定範囲に対応する目盛を明確にし
   、測定値に対応して位置が変えられる指針マークまたは
   バー指標が前記測定値を表示することを特徴とするディ
   ジタル測定装置。 ＋２１　前記測定値目盛（９）に拡張測定範囲区域（２
   ）が形成され、自動１１１１１手段（１１）は所定の拡
   張要因を考慮して前記測定値が表示される測定範囲区域
   内に入るように測定範囲区域（２）を切換えることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載のディジタル測定
   装置。 （３前記拡張は可変であり、前記拡張要因の粗調整は手
   動的に行われまたは所定のパラメータに依存して自動的
   に行われ、前記自動目盛適合手段（１１）は表示される
   測定範囲区域（２）が固定目盛線に適合するように拡張
   要因を密調整することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項または第２項に記載のディジタル測定装置。 （勾　前記自動ＩＩＩ御手段（１１）は手動的に設定さ
   れ又は拡張要因に関連して適正化される測定範囲区域（
   ２）によって前記測定値を追従し、前記測定範囲区域の
   下限値（２３）又は上限値（２４）を超過する場合にス
   イッチ信号を発生し、このスイッ子信号によって前記測
   定値が目盛中間に接近するように測定範囲区域の切換が
   行われることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
   ３項のいずれか１に記載のディジタル測定装置。 ＋５１．１１１大値が３の１０倍である全体測定領域の
   場合に、全体測定領域が１．２．４または５の１０倍の
   値となる最大値を示すときに前記目盛は最初と最後の目
   盛線が隠蔽されている１３の目盛線を有しおり、前記測
   定範囲区域を表示するために１１の目盛線が用いられ、
   ６つは目盛中間に位置し、前記全体測定領域を限定する
   ２つの外側の目盛線によって包括されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第４１Ｊｉｌのいずれか
   に記載のディジタル測定装置。 （６）、前記指針マークを（１７）を表示するために制
   御される表面セグメント（２０）は目盛初期値（３）か
   ら目盛最大１ｉ１（４）まで等間隔で互いに平行に配設
   され、前記表面セグメント（２０）の数及び位１は１つ
   の表面セグメント（２０）が各目盛線（１８）に来るよ
   うにそして他の表面セグメント（２０）は目盛り線間に
   位置するように設定されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項乃至第５項のいずれか１に記載のディジタル
   測定ａｔ。 （７）、前記測定範囲区域内の直線的拡張及び前記測定
   範囲区域外に存在Ｊる全体測定領域のｌｔｈ線的密集が
   生じ、前記全体測定領域の超過は超過マークにより報知
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５
   項のいずれか１に記載のディジタル測定装置。 Ｂ）６測定範囲区域及び全体測定領域の初期始及び最大
   値並びに中間値は数字（２２）により表示され、瞬間的
   測定値を表示するために表面的に大ぎな数字表示部（２
   ３）が用いられることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項乃至第７項のいずれか１に記載のディジタル測定装置
   。 （９）、測定値入力手段（１０）が設置プられ、この測
   定値入力手段は前記測定値を適合するために用いられ、
   その出力信号は範囲パラメータを検出するために直接に
   マイクロコンピュータ（１１）に供給され、更に適合回
   路及びＡＤ変換器の中間回路を介してマイクロコンピュ
   ータ（１１）に供給され、前記マイクロコンピュータは
   前記表示器の前記表面セグメントを付勢するために必要
   な駆動信号に前記測定値を変換する機能を有し、表示駆
   動手段を介して前記表示器に供給し、操作手段によって
   前記マイクロコンピュータに測定範囲、前記測定範囲区
   域の拡張及び前記表面セグメントの駆動を決定するパラ
   メータが供給でき、それにより前記測定範囲区域を切換
   える自動制御手段及び前記適合手段が実現されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第８項のいずれか
   １に記載のディジタル測定装置。