WO2001073953A2 - Funkgesteuerte handmessgeräte im master-/slave-betrieb - Google Patents

Funkgesteuerte handmessgeräte im master-/slave-betrieb Download PDF

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    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Definitions

  • the handheld measuring device 20 has on the outside of its handy pen housing 21 a measuring tip 22, the signals of which can be further processed and displayed in the handheld measuring device 20 itself.
  • the signals of the measuring tip 22, amplified by means of an amplifier 23, are fed to a control device (CPU) 24, which controls the recording and output of the measurement data.
  • the measurement data are then either directly displayed on an LCD display 25 on the hand-held measuring device 20 or forwarded to a data processing unit 26 (e.g. PC, palmtop or laptop).
  • a data processing unit 26 e.g. PC, palmtop or laptop.
  • the hand-held measuring device 20 has an RS232 interface 27 which is connected to the serial interface 29 of the data processing unit 26 via a cable 28.
  • the advantage achieved by the invention is that any number of handheld measuring devices can be synchronized with one another by the central control signal.
  • the central control signal can either be issued periodically or only once in order to start the measurement recording of the hand-held measuring devices centrally by the control signal.
  • the measurement data of all hand-held measuring devices begin at the same time, so that after the measurement, all measurement data can be easily displayed at the same time.
  • the operator can trigger the measurement recording of all handheld measuring devices by issuing the central control signal at one of the handheld measuring devices.
  • a handheld measuring device operated as a master device preferably emits the control signal per se and to all other handheld measuring devices operated as slave devices, in particular at the same time.
  • control signal is transmitted wirelessly, specifically in the high-frequency GHz range, so that the control signal, which generally comprises only a single bit, is sent to all other handheld measuring devices with as little delay as possible. It is therefore not necessary to wire the individual handheld measuring devices to one another.
  • the measurement data of all hand-held measuring devices are transmitted to a central data processing unit, in particular wirelessly, in which the measurement data processed and then displayed centrally.
  • the data processing unit can either be an external data processing unit, such as a PC, or it can be integrated into the master device.
  • the measurement data of all other handheld measuring devices are transferred to the master device.
  • the invention also relates to the hand-held measuring device for master operation, with a control device for controlling the recording and output of the measurement data, in which, according to the invention, a transmitter controlled by the control device is provided for, in particular, wireless delivery of the central control signal to other hand-held measuring devices.
  • the measurement data can be transmitted from the master device to the slave devices via cable, but it is particularly advantageous to send the measurement data wirelessly to the central data processing unit for further processing. It is therefore not necessary to wire the handheld measuring devices to one another.
  • the invention also relates to the hand-held measuring device for slave operation, with a control device for controlling the recording and output of the measurement data, in which, according to the invention, a receiver connected to the control device for receiving the central control signal emitted by the master device, in particular wirelessly, and one of the device controlled transmitters are provided for in particular wireless delivery of the measurement data to a central data processing unit.
  • a switch or button is preferably provided on the hand-held measuring device for setting to master or slave mode.
  • the advantage of this measure is that the handheld measuring devices for the master operation and the handheld measuring devices for the slave operation can be constructed identically. By briefly pressing, the operator can select the handheld measuring device that is most favorable for him, e.g. select the nearest handheld measuring device as the master device and also display the measurement data of the other handheld measuring devices operated as slave devices.
  • Fig. 2 is a handheld meter for single-channel operation according to the prior art.
  • the measuring arrangement 1 shown in FIG. 1 comprises several, identically constructed hand-held measuring devices 2 in the form of microprocessor-controlled digital storage oscilloscopes.
  • Each handheld measuring device 2 has on the outside of its handy pin housing 3 a measuring tip 4, the signals of which can be further processed and displayed in the handheld measuring device 2.
  • the signals of the measuring tip 4 amplified by means of an amplifier 5 are fed to a control device (CPU) 6, which controls the recording and output of the measurement data.
  • CPU control device
  • These measurement data can then either be directly displayed on an LCD display 7 of the hand-held measuring device 2 or forwarded to a data processing unit.
  • the upper hand-held measuring device 2 is operated as a master device and all other hand-held measuring devices 2 are operated as slave devices which are controlled by the master device.
  • a central control signal 11 is generated in the control device 6 of the master device, which is sent wirelessly via the radio interface 8 to all handheld measuring devices 2 operated as slave devices.
  • the control signal which comprises only a single bit, is sent in the high-frequency GHz range and serves as a start signal for all handheld measuring devices 2 in order to start the measurement recording synchronously.
  • the measurement recording in the master device also begins, so that all the handheld measuring devices 2 are synchronized with one another by the central control signal 11.
  • the respective measurement data are transmitted wirelessly via the radio interfaces 8 of the individual handheld measuring devices 2 as radio data 12 to the radio interface 10 of the data processing unit 9.
  • all slave devices can also transmit their measurement data to the master device, whose control device 6 can then evaluate all measurement data and display them on a display connected to the master device. Either the LCD display 7 of the master device or a separate display part connected to it can be used for this.
  • the master device is used as a data processing unit.
  • a switch (not shown) is provided on each hand-held measuring device 2 in order to set it to either the master or the slave mode.
  • the switch is preferably a button, so that the respective hand-held measuring device 2 can be set as a master device by briefly pressing it. In the arrangement shown in FIG. 1, after all handheld measuring devices 2 are connected to their measuring points, the operator can then select a desired handheld measuring device 2 as the master device by briefly pressing the button.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Betreiben mehrerer Handmessgeräte (2) werden alle Handmessgeräte (2) durch ein zentrales Steuersignal (11) zueinander synchronisiert, durch das die Messaufnahme der Handmessgeräte (2) gestartet werden kann. Dazu gibt ein als Master-Gerät betriebenes Handmessgerät (2) das Steuersignal (11) an sich und, insbesondere drahtlos, an alle anderen als Slave-Geräte betriebenen Handmessgeräte (2) ab.

Description

Funkgesteuerte Handmeßgeräte im Master- /Slave-Betrieb
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben mehrerer Handmeßgeräte sowie entsprechende Handmeßgerät mit einer Steuereinrichtung, die die Aufnahme und Ausgabe der Meßdaten steuert, zum Durchführen des Verfahrens. Ein derartiges Handmeßgerät ist beispielsweise durch das Speicheroszilloskop "osziFox" der WTT Wittig Testelektronik, D- 71034 Böblingen bekanntgeworden.
In Fig. 2 ist das bekannte Handmeßgerät 20 in Form eines mikroprozessorgesteuerten digitalen Speicheroszilloskops gezeigt, das auch als Digitalvoltmeter betrieben werden kann. Das Handmeßgerät 20 weist außen an seinem handlichen Stift - gehäuse 21 eine Meßspitze 22 auf, deren Signale im Handmeßgerät 20 selbst weiterbearbeitet und angezeigt werden können. Dazu werden die mittels eines Verstärkers 23 verstärkten Signale der Meßspitze 22 einer Steuereinrichtung (CPU) 24 zugeführt, die die Aufnahme und Ausgabe der Meßdaten steuert. Die Meßdaten werden dann entweder auf einer LCD-Anzeige 25 am Handmeßgerät 20 direkt angezeigt oder an eine Datenverarbeitungseinheit 26 (z.B. PC, Palmtop oder Laptop) weitergeleitet. Dazu weist das Handmeßgerät 20 eine RS232- Schnittstelle 27 auf, die über ein Kabel 28 mit der seriellen Schnittstelle 29 der Datenverarbeitungseinheit 26 verbunden ist.
Allerdings ist mit den bekannten Handmeßgeräten jeweils nur ein Einkanalbetrieb möglich. Denn die Meßdaten von mehreren parallelen Handmeßgeräten können, auch wenn sie an die gleiche Datenverarbeitungseinheit angeschlossen sind, aufgrund von Laufzeitunterschieden nicht zeitgleich überlagert angezeigt werden.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum parallelen Betreiben mehrerer Handmeßgeräte sowie dafür entsprechende Handmeßgeräte bereitzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß alle Handmeßgeräte durch ein zentrales Steuersignal zueinander synchronisiert werden.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß beliebig viele Handmeßgeräte durch das zentrale Steuersignal zueinander synchronisiert werden können. Das zentrale Steuersignal kann entweder periodisch abgegeben werden oder nur einmal, um die Meßaufnahme der Handmeßgeräte durch das Steuersignal zentral zu starten. Dadurch beginnen die Meßdaten aller Handmeßgeräte zum gleichen Zeitpunkt, so daß nach der Messung alle Meßdaten leicht zeitgleich überlagert angezeigt werden können. Der Bediener kann, nachdem alle Handmeßgeräte an den jeweiligen Meßstellen angebracht sind, die Meßaufnahme aller Handmeßgeräte durch Abgabe des zentralen Steuersignals an einem der Handmeßgeräte auslösen.
Vorzugsweise gibt ein als Master-Gerät betriebenes Handmeßgerät das Steuersignal an sich und an alle anderen als Sla- ve-Geräte betriebenen Handmeßgeräte, insbesondere zeitgleich ab.
Bei einer besonders bevorzugten Verfahrensvariante wird das Steuersignal drahtlos übertragen, und zwar im hochfrequenten GHz-Bereich, damit das im allgemeinen nur ein einziges Bit umfassende Steuersignal möglichst verzögerungsfrei an alle anderen Handmeßgeräte gesendet wird. Eine Verkabelung der einzelnen Handmeßgeräte untereinander ist somit nicht erforderlich.
Bei einer bevorzugten Verfahrensvariante werden die Meßdaten aller Handmeßgeräte an eine zentrale Datenverarbeitungseinheit, insbesondere drahtlos übertragen, in der die Meßdaten aufbereitet und dann zentral angezeigt werden können. Die Datenverarbeitungseinheit kann entweder eine externe Datenverarbeitungseinheit, wie z.B. ein PC, oder aber in das Master-Gerät integriert sein. Dazu werden die Meßdaten aller anderen Handmeßgeräte an das Master-Gerät übertragen.
Die Erfindung betrifft auch das Handmeßgerät für den Masterbetrieb, mit einer Steuereinrichtung zum Steuern der Aufnahme und Ausgabe der Meßdaten, bei dem erfindungsgemäß ein von der Steuereinrichtung gesteuerter Sender zur insbesondere drahtlosen Abgabe des zentralen Steuersignals an andere Handmeßgeräte vorgesehen ist .
Die Meßdaten können vom Master-Gerät an die Slave-Geräte über Kabel übertragen werden, jedoch ist es von besonderem Vorteil, auch die Meßdaten drahtlos an die zentrale Datenverarbeitungseinheit zur Weiterverarbeitung zu senden. Eine Verkabelung der Handmeßgeräte untereinander ist somit nicht erforderlich.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Master-Geräts ist an die als zentrale Datenverarbeitungseinheit betriebene Steuereinrichtung ein Empfänger zum Empfang der von den als Slave-Geräten betriebenen anderen Handmeßgeräten übertragenen Meßdaten angeschlossen. Das Master-Gerät kann so die Meßdaten aller Handmeßgeräte auswerten und dem Bediener auf einer von der Steuereinrichtung gesteuerten Anzeige anzeigen. Dazu kann entweder eine Anzeige des Master-Geräts oder ein daran angeschlossenes separates Anzeigeteil verwendet werden. Die Erfindung betrifft auch das Handmeßgerät für den Slave- betrieb, mit einer Steuereinrichtung zum Steuern der Aufnahme und Ausgabe der Meßdaten, bei dem erfindungsgemäß ein an die Steuereinrichtung angeschlossener Empfänger zum Empfangen des vom Master-Gerät, insbesondere drahtlos, abgegebenen zentralen Steuersignals und ein von der Einrichtung gesteuerter Sender zur insbesondere drahtlosen Abgabe der Meßdaten an eine zentrale Datenverarbeitungseinheit vorgesehen sind.
Vorzugsweise ist am Handmeßgerät ein Schalter oder Taster zum Einstellen auf den Master- oder Slavebetrieb vorgesehen. Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, daß die Handmeßgeräte für den Masterbetrieb und die Handmeßgeräte für den Slavebetrieb identisch aufgebaut sein können. Durch kurzes Betätigen kann der Bediener das für ihn jeweils günstigste Handmeßgeräte, z.B. das jeweils nächstgelegene Handmeßgerät, als Master-Gerät auswählen und sich dort auch die Meßdaten der anderen als Slave-Geräte betriebenen Handmeßgeräte anzeigen lassen.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn der bzw. die Sender und/ oder der Empfänger in einem auswechselbaren Funkschnittstellenmodul vorgesehen sind. Durch diesen modularen Aufbau des Handmeßgeräts kann der Bediener vor Ort je nach Bedarf das geeignete Modul verwenden.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigte und beschriebene Ausführungsform ist nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern hat vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Es zeigt :
Fig. 1 eine Anordnung aus erfindungsgemäßen Handmeßgeräten, wobei ein Handmeßgerät als Master-Gerät und die anderen Handmeßgeräte als Slave-Geräte betrieben werden; und
Fig. 2 ein Handmeßgerät für den Einkanalbetrieb nach dem Stand der Technik.
Die in Fig. 1 gezeigte Meßanordnung 1 umfaßt mehrere, identisch aufgebaute Handmeßgeräte 2 in Form von mikroprozessorgesteuerten digitalen Speicheroszilloskope . Jedes Handmeßgerät 2 weist außen an seinem handlichen Stiftgehäuse 3 eine Meßspitze 4 auf, deren Signale im Handmeßgerät 2 weiterbearbeitet und angezeigt werden können. Dazu werden die mittels eines Verstärkers 5 verstärkten Signale der Meßspitze 4 einer Steuereinrichtung (CPU) 6 zugeführt, die die Aufnahme und Ausgabe der Meßdaten steuert . Diese Meßdaten können dann entweder auf einer LCD-Anzeige 7 des Handmeßgeräts 2 direkt anzeigt oder an eine Datenverarbeitungseinheit weiterleitet werden. Eine Funkschnittstelle 8 mit Sender und Empfänger ist im Handmeßgerät 2 vorgesehen und mit der Steuereinrichtung 6 verbunden, um einen Datenaustausch mit anderen Handmeßgeräten 2 und/oder mit einer stationären oder mobilen Da- tenverarbeitungseinheit 9 (z.B. PC, Palmtop oder Laptop etc.) zu ermöglichen. Eine entsprechende Funkschnittstelle 10 mit Sender und Empfänger ist dazu in der Datenverarbeitungseinheit 9 vorgesehen. Die Funkschnittstelle 8 des Handmeßgeräts 2 ist als auswechselbares Modul ausgebildet, um es gegen andere Module, z.B. gegen ein RS232 -Schnittstellenmodul , austauschen zu können.
In der in Fig. 1 gezeigten Anordnung wird das obere Handmeßgerät 2 als Master-Gerät und alle anderen Handmeßgeräte 2 als Slave-Geräte betrieben, die von dem Master-Gerät gesteuert werden. Für eine synchrone Meßaufnahme aller Handmeßgeräte 2 wird in der Steuereinrichtung 6 des Master-Geräts ein zentrales Steuersignal 11 erzeugt, das über die Funkschnittstelle 8 drahtlos an alle als Slave-Geräte betriebenen Handmeßgeräte 2 gesendet wird. Das Steuersignal, das nur ein einziges Bit umfaßt, wird im hochfrequenten GHz -Bereich gesendet und dient für alle Handmeßgeräte 2 als Startsignal, um die Meßaufnahme synchron zu starten. Zeitgleich mit dem Senden des Steuersignals 11 beginnt auch die Meßaufnahme im Master-Gerät, so daß durch das zentrale Steuersignal 11 alle Handmeßgeräte 2 zueinander synchronisiert sind. Die jeweiligen Meßdaten werden über die Funkschnittstellen 8 der einzelnen Handmeßgeräten 2 als Funkdaten 12 an die Funkschnittstelle 10 der Datenverarbeitungseinheit 9 drahtlos übertragen.
Anstelle an die Datenverarbeitungseinheit 9 können alle Slave-Geräte ihre Meßdaten auch an das Master-Gerät übertragen, dessen Steuereinrichtung 6 dann alle Meßdaten auswerten und auf einer an das Master-Gerät angeschlossenen Anzeige darstellen kann. Dazu kann entweder die LCD-Anzeige 7 des Master-Geräts oder ein daran angeschlossenes separates Anzeigeteil verwendet werden. So wird das Master-Gerät als Datenverarbeitungseinheit genutzt. An jedem Handmeßgerät 2 ist ein Schalter (nicht gezeigt) vorgesehen, um es entweder auf den Master- oder den Slavebetrieb einzustellen. Vorzugsweise ist der Schalter ein Taster, so daß durch kurzes Betätigen das jeweilige Handmeßgerät 2 als Master-Gerät eingestellt werden kann. Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung kann der Bediener, nachdem alle Handmeßgeräte 2 an ihre Meßstellen angeschlossen sind, dann jeweils durch kurzes Betätigen des Tasters ein gewünschtes Handmeßgerät 2 als Master-Gerät auswählen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben mehrerer Handmeßgeräte (2), dadurch gekennzeichnet, daß alle Handmeßgeräte (2) durch ein zentrales Steuersignal (11) zueinander synchronisiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßaufnahme der Handmeßgeräte (2) durch das Steuersignal (11) gestartet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Master-Gerät betriebenes Handmeßgerät (2) das Steuersignal (11) an sich und an alle anderen als Slave-Geräte betriebenen Handmeßgeräte (2) , insbesondere zeitgleich, abgibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal (11) drahtlos übertragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßdaten aller Handmeßgeräte (2) an eine zentrale Datenverarbeitungseinheit (9), insbesondere drahtlos, übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßdaten aller anderen Handmeßgeräte (2) an ein Handmeßgerät (2) übertragen werden.
7. Handmeßgerät (2) für den Masterbetrieb, mit einer Steuereinrichtung (6) , die die Aufnahme und Ausgabe der Meßdaten steuert, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen von der Steuereinrichtung (6) gesteuerten Sender zur insbesondere drahtlosen Abgabe des zentralen Steuersignals (11) an andere Handmeßgeräte (2) .
8. Handmeßgerät nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen von der Steuereinrichtung (6) gesteuerten Sender zur insbesondere drahtlosen Übertragung der Meßdaten an eine zentrale Datenverarbeitungseinheit (9) .
9. Handmeßgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß an die als zentrale Datenverarbeitungs- einheit betriebene Steuereinrichtung (6) ein Empfänger zum Empfang der von den als Slave-Geräten betriebenen anderen Handmeßgeräten (2) übertragenen Meßdaten angeschlossen ist.
10. Handmeßgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch eine von der Steuereinrichtung (6) gesteuerte Anzeige (7) .
11. Handmeßgerät (2) für den Slavebetrieb, mit einer Steuereinrichtung (6), die die Aufnahme und Ausgabe der Meßdaten steuert, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen an die Steuereinrichtung (6) angeschlossenen Empfänger zum Empfangen des vom Master-Gerät, insbesondere drahtlos, abgegebenen zentralen Steuersignals (11) und einen von der Steuereinrichtung (6) gesteuerten Sender zur insbesondere drahtlosen Abgabe der Meßdaten an eine zentrale Datenverarbeitungseinheit (9) .
12. Handmeßgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Handmeßgerät
(2) ein Schalter oder Taster zum Einstellen auf den Master- oder Slavebetrieb vorgesehen ist .
13. Handmeßgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Sender und/oder der Empfänger in einem auswechselbaren Modul vorgesehen sind.
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