NL8801847A

NL8801847A - Werkwijze voor het voortdurend en automatisch bewaken van het elektrische rendement en de besturingsvastheid in een weergeefeenheid met vloeibare kristallen.

Info

Publication number: NL8801847A
Application number: NL8801847A
Authority: NL
Original assignee: Nuovo Pignone Spa
Priority date: 1987-07-24
Filing date: 1988-07-21
Publication date: 1989-02-16
Also published as: IT1222120B; FR2618562B1; CA1308501C; GB2207540A; FR2618562A1; US4970503A; GB2207540B; NL193598B; GB8817429D0; NL193598C; DE3824588A1; DE3824588C2; IT8721429A0

Description

883050/AA/kd jr

Korte aanduiding: Werkwijze voor het voortdurend en automatisch bewaken van het elektrische rendement en de besturingsvastheid in een weergeefeenheid met vloeibare kristallen.

Door aanvraagster worden als uitvinders genoemd:

Francesco PRINCIPE te Bari, Italië en Vita GARGANO te Bitetto, Bari, Italië.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze waarmee het elektrische rendement van een vloeibare-kristal-len weergeefeenheid of LCD en de besturingsvastheid van de weergeefeenheid continu en automatisch of economische, 5 eenvoudige, effectieve en metrologisch juiste wijze bewaakt kan worden.

In veel landen vereisen wettelijke metrologievoor-schriften dat in inrichtingen voor het wegen of meten van te verkopen produkten de afgebeelde afgeleverde hoeveel-10 heid, de te bepalen prijs en het totaal altijd te controleren moet zijn met betrekking tot het elektrisch rendement. Daartoe gebruiken deze inrichtingen meestal weergeefeenheden die een intrinsieke mogelijkheid voor controle hebben, zoals zeven-segment Nixie-buizen die in 15 hoofdzaak bestaan uit zeven gloeidraadlampen, of LED-weergeefeenheden, waarin de segmenten lichtemitterende dioden zijn. In dit verband is het in deze weergeefeenheden slechts nodig de door de geactiveerde segmenten lopende stroom te meten voor het controleren van het rendement. In 20 elektromagnetische zeven-segmentweergeefeenheden, waarin elk segment door een spoel geactiveerd wordt, wordt de continuïteit direct gecontroleerd door middel van stroomdoorgang, omdat een onderbreking in slechts een spoel voldoende is om de gehele inrichting te blokkeren.

25 Helaas bestaat deze controlemogelijkheid niet in vloeibare-kristallen weergeefeenheden of LCD's omdat de voor hun activering opgenomen stroom praktisch nul is, waardoor hun rendement niet gemakkelijk gecontroleerd kan .880 1 847 ¥ % - 2 - worden, zodat problemen ontstaan voor de verkrijging van wettelijke goedkeuring ervan en zij daardoor in de praktijk niet in de genoemde soorten inrichtingen gebruikt worden hoewel dergelijke weergeefeenheden goedkoop, zeer betrouw-5 baar en goed waarneembaar zijn en het voordeel hebben bijna geen energie op te nemen.

Wat dit betreft kan het rendement van een vloeibare-kristallen weergeefeenheid slechts op intermitterende niet-automatische basis gecontroleerd worden door een 10 hulpteststelsel met een handbediende drukknop waarmee alle eenheidssegmenten tegelijk weergegeven worden wanneer er geen afwijkingen bestaan, of door middel van een tweede parallel bestuurde weergeefeenheid waarmee een gebruiker door vergelijking een afwijking kan controleren en 15 geschikte actie kan ondernemen.

Dergelijke controles hebben, naast dat zij moeilijk uit te voeren zijn, het belangrijke bezwaar dat zij de voortdurende aanwezigheid van een bedienaar vereisen, wat leidt tot hogere kosten en daardoor de mogelijkheid van een 20 menselijke fout. Door de intermitterende controle kunnen dergelijke weergeefeenheden niet gebruikt worden in inrichtingen, die niet herhaalde metingen maken, zoals voor brandstoflevering, waarbij elke actie onmiddellijk genomen moet worden wanneer de afwijking optreedt omdat anders de 25 afgebeelde hoeveelheid van een reeds geleverd produkt fout zou zijn en de hoeveelheid niet meer opnieuw gemeten kan worden.

De uitvinding heeft als doel de genoemde bezwaren op te heffen door het verschaffen van een werkwijze voor het 30 bewaken van het elektrische en besturingsrendement in een vloeibare-kristallen weergeefeenheid of LCD, die naast goedkoop te zijn effectieve voortdurende en automatische bewaking van de toestand van de vloeibare-kristallen weergeefeenheid mogelijk maakt. Dit wordt in hoofdzaak 35 verkregen doordat elk segment van de eenheid lijkt op de plaat van een condensator, waarvan de andere plaat de .880184? 9 - 3 - achterwand of terugkeerelektrode of rugplaat van de weergeefeenheid is, waarbij de continu gemeten capaciteit van de condensator gebruikt kan worden voor het bewaken van het elektrische rendement van de LCD-eenheid, waarbij deze 5 vergeleken wordt met ingestelde maximum- en minimumwaarden, waarbij elke overschrijding of onderschrijding met betrekking tot deze ingestelde grenzen gebruikt wordt voor het opwekken van een blokkeringsignaal omdat zij een verandering of verslechtering van de condensator aangeven 10 dat op de duur kan leiden tot verslechtering ervan, verlies van nematische vloeistof of mechanische breuk.

De capaciteit van elk segment van de vloeibare-kristallen weergeefeenheid kan op verschillende wijzen gemeten worden, waarvan een bestaat uit het meten van de 15 stroomvariaties, die in elk segment van de weergeefeenheid bij omschakeling optreden, maar deze werkwijze zou duidelijk zeer duur zijn omdat het een aantal stroom-indicators zou vereisen, dat gelijk is aan het aantal te controleren segmenten. Een eenvoudiger wijze zou zijn het 20 meten van de stroomvariaties die slechts in de besturingsketen van de terugkeerelektrode of de rugplaat voor elke omschakeling van elk afzonderlijk segment optreden, maar deze wijze heeft als bezwaar, dat het niet geschikt is voor continue bewaking omdat het noodzakelij-25 kerwijs achtereenvolgende activering van de afzonderlijke segmenten door het besturingsstelsel veronderstelt.

Bovendien heeft de aanwezigheid van onvermijdelijke parasitaire capaciteiten tot gevolg dat de metingen onbetrouwbaar zijn.

30 Deze bezwaren worden opgeheven door middel van de werkwijze volgens de uitvinding, waarbij de capaciteit van elk segment van de weergeefeenheid bepaald wordt als de ontlaad- of laadtijd van de betreffende condensator na het onderbreken van de voeding naar het segment, waarbij deze 35 tijd evident evenredig met de capaciteit is. Bovendien omvat de werkwijze volgens de uitvinding tevens het bewaken van de vastheid van het rechthoeksgolfbesturingssignaal met .847 to « - 4 - het op elk segment van de weergeefeenheid afgebeelde corresponderende signaal, wat de afwezigheid van onvolmaaktheden in de elektrische ketens van de besturingsstelsels van de weergeefeenheid aangeeft, en het 5 bewaken van de aanwezigheid van het capacitieve effect, wat perfecte verbinding van het besturingsstelsel met het betreffende weergeefeenheidssegment aangeeft, waarbij de bewaking direct uitgevoerd wordt door het op voorafbepaalde tijdstippen vergelijken van het digitale besturingssignaal 10 met de in digitale vorm omgezette spanning over het segment.

In overeenstemming hiermee verschaft de uitvinding een werkwijze voor het voortdurend en automatisch bewaken van het elektrische rendement en besturingsvastheid in een 15 weergeefeenheid met vloeibare kristallen, waarin de terug-voerelektrode of rugplaat gevoed wordt door een generator met een rechthoeksgolf, waarvan de fase op geschikte wijze door het besturingssignaal veranderd wordt en die ook alle weergeefeenheidssegmenten voedt zodat zij of zichtbaar of 20 onzichtbaar zijn in afhankelijkheid van of de betreffende voedingsgolf in fase tegengesteld respectievelijk in fase met de voedingsrechthoeksgolf van de rugplaat is, met het kenmerk, dat de voor elk segment van de weergeefeenheid de segmentvoedingsgolf op regelmatige tijdstippen t 25 vergeleken wordt met de aan het segment geleverde spanning na het rechthoekig maken ervan, en ieder uit deze vergelijking volgend verschil gebruikt wordt voor het blokkeren van de eenheid; de voeding naar het segment op gedurende regelmatige tijdsduren t^ onderbroken wordt en 30 een binaire teller begint met tellen en met tellen voortgaat gedurende de tijd die nodig is dat de in digitale vorm omgezette capacitieve ontlaad- of laadspanning van het segment van deze segmentvoedingsgolf verschilt, deze telleruitgangswaarde, die evenredig is met de ontlaad- of 35 laadtijd en dus met de capaciteit tussen het betreffende segment en de rugplaat, vergeleken wordt met ingestelde maximum- en minimumtijdswaarden om, door middel van een * SBC 1847- k * - 5 - elektronisch OF-element, de eenheid te blokkeren wanneer de uitgangswaarde groter dan de maximumwaarde of kleiner dan de minimumwaarde is; en tenslotte, met de segmentvoeding onderbroken, de segmentvoedingsgolf op regelmatige 5 tijdstippen t2 vergeleken wordt binnen de tijdsduur t-^ met de in digitale vorm omgezette capacitieve ontlaad- of laad-spanning, zodat iedere ongelijkheid daarvan op het tijdstip t2 blokkering van de eenheid veroorzaakt.

De uitvinding wordt hierna toegelicht aan de hand van 10 de tekeningen. In de tekeningen tonen: - Fig. 1 een gedeeltelijk perspectivisch aanzicht van een numerieke vloeibare-kristallen weergeefeenheid waarin de werkwijze voor het continu en automatisch bewaken van het elektrische rendement en de besturingsvastheid volgens 15 de uitvinding is toegepast;

Fig. 2 een perspectivisch doorsnede-aanzicht volgens de lijn A - A van de in fig. 1 getoonde numerieke vloeibare-kristallen weergeefeenheid;

Fig. 3 een blokschema van de bewakingswerkwijze 20 volgens de uitvinding, en - Fig. 4 verschillende golfvormen die in verschillende punten van het in fig. 3 getoonde blokschema optreden.

In de figuren geeft het verwijzingscijfer 1 globaal een vloeibare-kristallen weergeefeenheid aan, die in 25 hoofdzaak bestaat uit een doorschijnende terugkeerelektrode of rugplaat 2 en een aantal in de vorm van een cijfer acht parallel aan de rugplaat 2 gerangschikte elementen 3, die respectievelijk tegen twee tegenoverliggende glasstrokken 4 en 5 aangebracht zijn, die de vloeibare kristallen in het 30 tussengebied 6 insluiten. De terugkeerelektrode of de rugplaat 2 is via een elektrische geleider 7 verbonden met de rechthoeksgolfgenerator 8 die in de besturingseenheid 9 is opgenomen en het met de in fig. 4a getoonde golfvorm voedt. De segmenten 3 zijn elk via de elektrische geleider 35 10 en via een schakelaar 11 met een exclusieve 0F-po.ort 12 verbonden, die de rechthoeksgolf van de ermee verbonden generator 8 in overeenstemming met via een elektrische . É 8 fï 1 847

W

- 6 - geleider 13 van een niet getoonde logische eenheid afkomstig besturingssignaal moduleert.

Fig. 4b toont het besturingssignaal voor een enkel element volgens welke op het tijdstip t* de voedingsgolf 5 voor het segment 3, getoond in fig. 4c, vanuit het in fase met de rugplaatvoedingsgolf (zie fig. 4a) naar de tegengestelde fase gaat, waardoor het segment zichtbaar gemaakt wordt.

Elk weergeefeenheidssegment 3 vormt met de rugplaat 2 10 een capacitief effect 14, waarvan de aanwezigheid de spanningsgolf op het segment vanuit de in fig. 4c getoonde vorm duidelijk verandert naar de in fig. 4d (linker gedeelte van de fig.) getoonde vorm, zodat voor het verkrijgen van een vergelijkbaar signaal de golf aan een 15 omzetter 15 geleverd wordt, die het rechthoekig maakt om het aan de uitgang 16 ervan de golf van fig. 4e te geven.

Deze spanningsgolf op het segment 3 en aanwezig op 16 (golf van fig. 4e) wordt dan aan een vergelijker 17 geleverd, waarin het op regelmatige tijdstippen t (zie fig. 4f), die 20 bepaald worden door een volgordeketen 18 via de elektrische geleider 19, vergeleken wordt met de voedingsgolf van het segment 3 (fig. 4c), die aanwezig is op de uitgang van het element 20, dat net als in het geval van het segment 12, een exclusieve OF-poort is waaraan de rechthoeksgolf van de 25 generator 8 en het in 13 aanwezige besturingssignaal geleverd worden.

Wanneer op de vergelijkingstijdstippen t de vergeleken golven in tegenstelling tot als getoond in fig.

4, niet dezelfde hebben waarde vormt dit een indicatie dat 30 een onvolmaaktheid in de elektrische ketens bestaat, waarbij de vergelijker 17 aan haar uitgang 21 een active-ringssignaal voor een niet getoonde blokkeringseenheid levert.

De schakelaar 11 is via de geleider 22 op regelmatige 35 voor de volgordeketen 18 gedurende t^ bepaalde tijdsintervallen t (zie fig. 4g) open en op hetzelfde tijdstip start een binaire teller 23 om via een elektrische geleider 24 te . S 8 ft 1 8 4 7 2 - 7 - tellen. Op dit punt, wanneer het segment 3 niet langer gevoed wordt, ontlaadt het haar capaciteit 14 met een bepaalde ontladingsconstante zoals getoond rechts in fig.

4d, en zal daardoor de rechts in fig. 4e getoonde golf op 5 de uitgang 16 van de omzetter 15 optreden.

Zoals duidelijk in de figuren te zien is, wordt de laatstgenoemde golf nul op het tijdstip t', dat overeenkomt met het einde van het ontladen van de condensator, en vanaf dit tijdstip t' verschilt het van de voedingsgolf 10 (fig. 4c) van het segment 3, zodat de vergelijker 25, die de twee golven aan de ingangen ervan ontvangt, een uitgangssignaal 26 levert dat het tellen van de teller 23 precies op het tijdstip t' blokkeert. Een dergelijke teller telt dus de tijd (t'-t), die precies de ontlaadtijd 25 van de condensator 14 is. Deze tijdswaarde wordt dan in de vergelijker 27 vergeleken met een ingestelde maximumwaarde tmax en in de vergelijker 28 met een ingestelde minimumwaarde t . , zodat aan de uitgang 29 van de OF-poort 30 een signaal optreedt, dat de blokkeringseenheid activeert 2o wanneer de ontlaadtijd een waarde heeft buiten het gebied t - t · .

max mm

Tenslotte controleert de vergelijker 32 de aanwezigheid of afwezigheid van het capacitieve effect 14 op regelmatige tijdstippen t2 (zie fig. 4h), die weer bepaald 25 worden door de volgordeketen 18 via de elektrische geleider 31, waarbij het tijdstip t2 binnen de tijdsduur t^, waarvoor de schakelaar 11 open is, gekozen wordt.

Wanneer in dit verband op het tijdstip t, waarop de schakelaar 11 open is, geen capaciteit 14 aanwezig is, 30 wordt het segment 3 onmiddellijk naar het nulniveau van de aarde 33 gebracht, waardoor aan de ingang van de omzetter 15 de in fig. 4i getoonde golf optreedt, die op het tijdstip t nul wordt. De aan de uitgang 16 van de omzetter 15 aanwezige golf is in fig. 4 1 getoond en er kan 35 duidelijk gezien worden, dat op het tijdstip t2 de vergelijker 32 bij het onderzoeken van de golf van 4 1 en de golf van fig. 4c verschillende waarden waarneemt en .BS01 847

P

- 8 - daarom op 34 een activeringssignaal voor de blokkerings-eenheid levert.

.88 0-1 847

Claims

- 9 - Werkwijze voor het voortdurend en automatisch bewaken van het elektrische rendement en besturingsvastheid in een weergeef eenheid met vloeibare kristallen,· waarin de terug-voerelektrode of rugplaat gevoed wordt door een generator 5 met een rechthoeksgolf, waarvan de fase op geschikte wijze door het besturingssignaal veranderd wordt en die ook alle weergeefeenheidssegmenten voedt zodat zij of zichtbaar of onzichtbaar zijn in afhankelijkheid van of de betreffende voedingsgolf in fase tegengesteld respectievelijk in fase 10 met de voedingsrechthoeksgolf van de rugplaat is, met het kenmerk, dat de voor elk segment van de weergeefeenheid de segmentvoedingsgolf op regelmatige tijdstippen t vergeleken wordt met de aan het segment geleverde spanning na het rechthoekig maken ervan, en ieder uit deze 15 vergelijking volgend verschil gebruikt wordt voor het blokkeren van de eenheid; de voeding naar het segment op gedurende regelmatige tijdsduren t^ onderbroken wordt en een binaire teller begint met tellen en met tellen voortgaat gedurende de tijd die nodig is dat de in digitale 20 vorm omgezette capacitieve ontlaad- of laadspanning van het segment van deze segmentvoedingsgolf verschilt, deze telleruitgangswaarde, die evenredig is met de ontlaad- of laadtijd en dus met de capaciteit tussen het betreffende segment en de rugplaat, vergeleken wordt met ingestelde 25 maximum- en minimumtijdswaarden om, door middel Van een elektronisch OF-element, de eenheid te blokkeren wanneer de uitgangswaarde groter dan de maximumwaarde of kleiner dan de minimumwaarde is; en tenslotte, met de segmentvoeding onderbroken, de segmentvoedingsgolf op regelmatige tijd-30 stippen t2 vergeleken wordt binnen de tijdsduur t^ met de in digitale vorm omgezette capacitieve ontlaad- of laadspanning, zodat iedere ongelijkheid daarvan op het tijdstip t2 blokkering van de eenheid veroorzaakt. .8601847