NO780174L - Maaleinstrument. - Google Patents

Description

"Måleinstrument"

Denne oppfinnelse angår et indikerende eller fremvisende måleinstrument med en digital målekrets for den størrelse som skal indikeres, hvor angivelsen eller fremvisningen av verdien av vedkommende størrelse blir oppnådd ved selektiv endring av utseendet av bestemte visuelle fremvisnings- eller indikasjonselementer på et fremvisningspanel.

Tradisjonelt har måleinstrumenter i lang tid vært konstruert som viserinstrumenter. I slike instrumenter blir den størrelse som skal måles, påtrykket en drivanofdning, f.eks. en bevegelig spole, som beveger viseren langs en kalibrert skala i overensstemmelse med verdien av den størrelse som måles. Slike viserinstrumenter har den fordel at et omtrentlig inntrykk av måleverdien kan bli oppnådd med et øyekast, og at enhver endring av måleverdien med tiden kan følges med letthet. Når det forekommer raske fluktuasjoner i måleverdien, .. er det., også mulig å få en god indikasjon på middelverdien, og forutsatt at fluktuasjonene ikke er for raske sammenlignet med måle-instrumentets treghet, er det dessuten mulig å oppnå et grovt inntrykk av nærvær og størrelse av slike fluktuasjoner. En ytterligere fordel består i mangelen på aktive komponenter forsåvidt som det ikke kreves noen ekstrem følsomhet. Ulempene er imidlertid sårbarheten overfor mekaniske feil, den mindre nøyaktighet av måleinstrumentet selv, nødvendigheten av meget omhyggelig avlesning - hvorunder det alltid er nødvendig å bedømme skjønnsmessig' den nøyaktige stilling av viseren i forhold til.skalaen, og den sterkt begrensede mulighet til å avlese fluktuasjoner i måleverdien.

Senere er det utviklet måleinstrumenter med digital utlesning, hvor. verdien av målestørrelsen fremvises direkte som tall. Dette inne-bærer fordeler med hensyn til at nøyaktigheten av måleinstrumentet kan økes nesten ubegrenset, at det ikke er nødvendig med noen skjønns-messig vurdering for avlesning av måleinstrumentet, at dette er for-holdsvis ufølsomt overfor mekaniske feil og-at det ved å kombinere standard-enheter er mulig å oppnå enhver ønsket målefunksjon og et-hvert måleområde. Det er også uten vanskeligheter mulig å oppnå en indikasjon på polariteten av målestørrelsen og på enhver over-, skridelse av området.. Ulempene er imidlertid at avlesningen blir umulig ved raskt fluktuerende måleverdier fordi ett eller flere fremviste tall vil endres hurtig•i dette tilfelle, slik at disse tall neppe eller ikke i det hele tatt kan avleses. Det er også vanskelig å få et inntrykk av forløpet av en langsomt varierende måleverdi, fordi den hastighet og den retning som endringen av måleverdien . skjer med, bare kan avledes ut fra den tid som går mellom endringene av de indikerte tall henholdsvis retningen av disse tallendringer. For fluktuerende måleverdier er det egentlig umulig å avlese det område som måleverdien fluktuerer innenfor.

På grunn av disse fordeler og ulemper har begge arter av måleinstru-. menter funnet sitt eget bruksområde. Da de omstendigheter hvorunder et måleinstrument anvendes, ikke.alltid kan forutsies méd noen grad av sikkerhet, blir måleinstrumenter av begge typer ofte brukt under betingelser hvor de ulemper som vedkommende type måleinstrument har, spiller en praktisk viktig rolle..

Denne oppfinnelse har som formål å tilveiebringe et måleinstrument som i stor utstrekning kombinerer fordelene med begge typer av om-talte måleinstrumenter og likeledes i stor utstrekning mangler ulempene ved begge de kjente.typer måleinstrumenter.

Et måleintrument ifølge denne oppfinnelse er såledeskarakterisertved at indikasjonselementene på fremvisningspanelet er anordnet slik i rettlinjet rekke at de suksessivt endres i utseende med stigende eller fallende målestørrelser, og hvert representerer det samme økningstrinn (inkrement) i målestørrelsen. J De visuelle fremvisnings-eller indikasjonselementer kan tilsvare skaladelingene for den kali-brerte skala som er konvensjonell ved et viserinstrument, og de kan avgi lys ved energisering, f.eks. ved hjelp av lysemitterende dioder, gassutladningslamper eller glødelamper, eller de kan få endret sin refleksjonskoeffisient eller'transmisjonskoeffisient ved energisering, f.eks. ved hjelp av.flytende krystaller. Måleinstrumentet kan være

slik konstruert at for hver måleverdi vil bare ett enkelt indikasjonselement svarende til vedkommende måleverdi, oppvise et avvikende utseende (skala hvor indikasjonselementet med avvikende utseende svarer til enden av en viser) eller på slik måte at alle indikasjonselementer som gjelder verdier under den øyeblikkelige

måleverdi, har et første utseende, og alle indikasjonselementer som tilhører verdier høyere enn den øyeblikkelige måleverdi, har et annet utseende ("stav"-skala svarende til presentasjonen ved kvikk-•sølvtérmometre). Høyere ordens tall i måleverdien, for hvilke ulempene ved digitale måleinstrumenter er av mindre betydning, samt en indikasjon på polariteten og/éller overskridelsen av måleområdet, kan bekvemt fremvises på den måte som er vanlig ved digitale måleinstrumenter. De symboler som brukes for dette formål,.er fortrinns-vis anordnet nær den.nedre ende av den skala som består av de visuelle indikasjonselementer i rekken. Et måleinstrument ifølge denne oppfinnelse er meget velegnet for angivelse eller signalering, av en

■ justerbar grenseverdi ved å anvende ett eller flere bevegbare markeringsorganer som kan forskyves langs rekken av visuelle indikasjonselementer, og er forsynt med lysfølsomme elementer som påvirkes av endringene i utseende av indikasjonselementene.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere i det følgende under henvis-

ning til tegningen, som viser et frontriss av.fremvisningspanelet på et måleinstrument ifølge denne oppfinnelse.

Skalaen på måleinstrumentet omfatter en rekke fremvisnings- eller indikasjonselementer 1 hvis utseende avhenger av en elektrisk sty-ring. Indikasjonselementene 1 kan f.eks. arbeide med lysemitterende dioder, gassutladningslamper eller glødelamper, i hvilket tilfelle de lyser opp efter elektrisk energisering, eller de kan bestå av flytende krystaller hvis optiske transmisjonskoeffisient eller refleksjonskoeffisient endres i avhengighet av den elektriske sty-ring, i hvilket tilfelle de visuelt avviker fra omgivelsene. Det blir her eksempelvis antatt at indikasjonselementene 1 er forsynt med lysemitterende dioder.

Hvert femte indikasjonselement 2 har større lengde enn de øvrige indikasjonselementer 1 for markering av multipla av fem. Forøvrig arbeider indikasjonselementene 2 på samme måte som elementene 1. Hvert tiende element 3 er ikke bare lengre enn elementene 1 for mar - kering av multipla av 10, men.-, samvirker også med en særskilt tallindikator 4 som fremviser nummeret i rekken av det aktuelle . multiplum av ti. Forøvrig har indikasjonselementene 3 tilsvarende funksjon som elementene 1 og 2.

Til venstre, for den skala som dannes av indikasjonselementene 1,2

og 3 og som inneholder økende tall i retning mot høyre, er det anordnet en tallindikator 5 som her eksempelvis er vist som en tallindikator for sifre sammensatt av syv segmenter. Denne tallindikator 5 omfatter også et desimalkomma til høyre for siffersegmentene,

et minus-tegn til venstre for disse og en indikasjon av område-overskridelse over minus-tegnet. De syv siffersegmenter, desimalkommaet, minus-tegnet og overskridelses-indikasjonen kan også her være forsynt med lysemitterende dioder, gas.sutladningslamper, gløde-lamper eller flytende krystaller.

Om det ønskes kan flere tållindikatorer 5 anordnet side om side for å indikere mer enn ett siffer.

I den viste utførelsesform er det antatt at den øyeblikkelige måleverdi er lik 3,42, og at polariteten er positiv samt at det ikke har skjedd noen omrade-overskridelse. Følgelig vil de si f.f erseg-menter som er vist med tykk strek, ha et utseende som avviker fra omgivelsene, hvilket indikerer tallet tre for måleverdien, og likeledes er desimalkommaet vist med tykk strek, dvs. et utseende som avviker fra omgivelsene, hvilket åpenbart angir desimalkommaet,

mens markeringen 6 har et utseende som avviker fra sine omgivelser og indikerer tallet fire i måleverdien, og det annet, indikasjonselement 1 til høyre for dette, har et utseende som er forskjellig fra omgivelsene, slik at tallet to i måleverdien blir indikert.

Hvis måleverdien øker langsomt, vil det annet indikasjonselement 1 til høyre for markeringen 6 anta sin opprinnelige, tilstand eller ut-gangstilstand som ikke avviker fra omgivelsene, og istedenfor dette antar det tredje element 1 til høyre for markeringen 6 et utseende som avviker fra omgivelsene osv. Såsnart måleverdien når 3,50, vil markeringen 6 gjeninnta sin opprinnelige tilstand som ikke avviker fra omgivelsene, og markeringen 6 som angir tallet fem, vil anta et utseende som er forskjellig fra omgivelsene. For en avtagende

måleverdi skjer prosessen i motsatt retning.

■Styringen av siffersegmentene i tallindikatoren 5 og av desimalkommaet, minus-tegnet og områdeoverskridelses-indikat<?ren, foregår

på konvensjonell.måte.

Ovenfor er det antatt at på et gitt tidspunkt har bare ett enkelt fremvisnings- eller indikasjonselement 1, 2 eller 3 et utseende som er:forskjellig fra de omgivende. Vedkommende markering har derved likhet med enden av en viser på et viserinstrument.

Imidlertid er det mulig å anordne, instrumentet slik at.alle indikasjonselementer til venstre eller til høyre for det element som indikerer den øyeblikkelige måleverdi, også har. ét utseende som. er forskjellig fra omgivelsene. I dette tilfelle'blir det oppnådd en presentasjon svarende til kvikksølvsøylen i et kvikksølvtermometer,

idet overgangen mellom indikasjonselementer som avviker fra og.ikke avviker fra omgivelsene, angir måleverdien.

Et måleinstrument av den beskrevne type utgjør en fordelaktig kom-binasjon av digital og analog presentasjon. Med unntagelse av det laveste ordens tall i den øyeblikkelige måleverdi blir alle tall i måleverdien presentert direkte og digitalt slik at de kan avleses med et blikk. Det hest laveste ordens tall i den 'øyeblikkelige måleverdi blir ikke bare presentert digitalt, men også analogt (da det sted hvor tallet fremvises, avhenger av verdien av vedkommende tall). Det laveste ordens tall i måleverdien fremvises utelukkende på analog måte.,■

Hvis måleverdien fluktuerer, endres de indikasjonselementer 1, .2 og

3 som avviker fra de omgivende, på tilsvarende måte. Hvert av disse

avviker derfor fra de omgivende bare under endel av tiden, og det område som måleverdien fluktuerer innenfor, kan derfor observeres med eller uten flekkeffekt i avhengighet av fluktuasjonsfrékvensen.

På grunn.av den treghetsfrie presentasjon er dette tilfelle selv ved høye fluktuasjonsfrékvenser.

Et måleinstrument av'den her angitte type er meget velegnet for signalering av grenseverdier.. I dette øyemed kan det være anordnet en skinne eiler en spiss langs skalaen, hvor to eller flere markeringsorganer 9 kan beveges. Hvert av disse markeringsorganer bærer et lysfølsomt element (f.eks. en fotodiode) som,gir et grense-verdisignal såsnart det underliggende indikasjonselement 1, 2 eller 3 antar et utseende som avviker fra de omgivende eller omgivelsene.

Dette kan gjøres meget lett hvis indikasjonselementene 1, 2 og 3 lysér opp ved å være forsynt med.lysemitterende dioder, gassutladningslamper eller glødelamper, men det er også mulig hvis indi-kas jonselementene 1, 2 og 3 har en optisk transmisjonskoeffisient eller refleksjonskoeffisient som avhenger, av styringen, f.eks. når det brukes flytende krystaller, forutsatt at det er tilgjengelig tilstrekkelig med omgivende lys, eller en lyskilde står til dispo-sisjon ..

Claims (7)

1. Måleinstrument med indikasjon eller fremvisning og med en digital målekrets for den størrelse som skal fremvises, hvor fremvisningen av verdien av vedkommende størrelse blir oppnådd ved selektiv endring av utseendet av bestemte visuelle fremvisnings-eller indikasjonselementer på et fremvisningspanel, karakterisert ved at indikasjonselementene på fremvisningspanelet er slik anordnet•i en rettlinjet rekke at for en reduk-sjon eller økning av målestørrelsen endres de suksessivt i ut seende og representerer hvert det samme, økningstrinn (inkrement) i målestørrelsen.

2. Instrument ifølge krav 1, karakterisert ved ' at den nevnte rekke efter hvert fast antall av indikasjonselementer omfatter et indikasjonselement med anderledes form, at alle indikasjonselementer sammen danner en' finskala-oppdeling, og at de anderledes utformede indikasjonselementer danner en grovskala-oppdeling.

3. Instrument ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at de visuelle fremvisnings- eller indikasjonselementer består, av ska.lamerker som lyser opp ved energisering.

4.. Instrument ifølge krav 2 og 3, karakterisert ved at de forskjellige indikasjonselementer består av skalamerker som hvert har sitt eget tall som lyser opp ved energisering.

5. Instrument med signalering av grenseverdier, ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at det er anordnet ett eller flere markeringsorganer som kan forskyves langs rekkene, og at hvert mar-keringsorgan bærer- et lysfølsomt element som gir et grenseverdi-signal i avhengighet av at det indikasjonselement som det er plassert ved, lyser opp.

6. Instrument ifølge et av kravene 1 til 5, karakterisert ved at det ved den ende av rekken som angir den laveste absolutte måleverdi, er anordnet en eller flere tallindikatorer som styres av den samme målekrets som indikasjonselementene i rekken, og- som angir de høyere ordens tall i målestørrelsen.

7. Instrument ifølge et eller flere av kravene 1 til 5, karakterisert ved at det ved den ende av.rekken som angir de laveste absolutte måleverdier, er anordnet en eller flere indikatorer som styres av den samme målekrets som indikasjons- . elementene i...rekken, og som indikerer polariteten og/eller område-overskridelse og/eller desimalkomma for målestørrelsen.