DE2019726C3 - Nach dem Kompensationsverfahren arbeitendes, elektrisches Anzeigegerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein nach dem Kompensationsverfahren arbeitendes, elektrisches Anzeigegerät, bei dem durch einen Motor durch Verstellung eines über Umlenkrollen geführten endlosen Bandes mit einer Markierung zur Anzeige der Meßspannung eine Abtasteinrichtung und ein Kompensationswiderstand in jeweils eine solche Stellung so zueinander gebracht werden, daß die jeweils zu messende elektrische Größe einer mittels der Abtasteinrichtung gewonnenen elektrischen Vergleichsgröße entspricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Gerät unter Erzielung einer die Breite des Bandes nur unwesentlich überschreitenden flachen Bauform mit geringem Aufwand mit mindestens einem Grenzwertmelder zu versehen.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die Abtastein- t>o richtung mit dem endlosen Band verbunden ist, das sich mit seinem von der Abtasteinrichtung abgewendeten Abschnitt an der Skala bewegt, daß an der Skala mindestens ein Grenzwertzeiger verstellbar angeordnet ist, daß jeder Grenzwertzeiger mit jeweils einem ni verschiebbaren Spannungsabgriff des Kompensationswiderstandes mechanisch gekuppelt ist und daß die mittels des Spannungsabgriffs von dem Kompensationswiderstand abgenommene Spannung und die Meßspannung an einem Eingang einer Grenzwertstufe liegen, während an den anderen Eingang der Grenzwertstufe die Referenzspannung des Kompensationswiderstandes angeschlossen ist

Es ist zwar bereits ein Meßgerät mit einem an einer Referenzspannung liegenden Widerstand bekannt (Bulletin 64, August 1968, der Firma API Instruments Co.), an dem zwei jeweils als Spannungsabgriff wirkende Grenzwertzeiger eingestellt werden können, jedoch handelt es sich hier um ein Drehspulmeßinstrument, bei dem infolge des Widerstandes in entsprechender Anordnung zur Skala der Abgriff der den jeweils eingestellten Grenzwerten entsprechenden Spannungen keine Schwierigkeiten bereitet Dies gilt jedoch nicht für das erfindungsgemäße Anzeigegerät, weil bei ihm wegen der Verwendung nur eines Widerstandes als Kompensationswiderstand und als Widerstand zum Abgreifen von Grenzwerten entsprechenden Spannungen und eines endlosen Bandes zur Anzeige die Stellung des Grenzwertzeigers an der Skala nicht eine entsprechende Stellung des zugehörigen Spannungsabgriffs am Kompensationswiderstand mit sich bringt; es läßt sich eicht die dem Grenzwert entsprechende Spannung abgreifen. Deshalb ist bei dem erfindungsgemäßen Anzeigegerät dem jeweils einen Eingang der Grenzwertstufe die Meßspannung und die abgegriffene Spannung und dem jeweils anderen Eingang der Grenzwertstufe die Referenzspannung zugeführt

Es ist ferner ein für Schalttafelinstrumente geeigneter Grenzwertmelder bekannt (Siemens »Taschenbuch für Messen und Regeln in der Wärme- und Chemietechnik«, 3. Auflage, 1960, S. 157 und 158), bei dem sich eine mit dem Zeiger des Meßwerkes starr verbundene Abschirmfahne bei Erreichen des eingestellten Grenzwertes zwischen eine entsprechend dem Grenzwert eingestellte Schwingkreisspule und eine entsprechend eingestellte Rückkopplungsspule eines Transistor-Oszillators schiebt, so daß dann die Hochfrequenzschwingung aussetzt und ein nachgeschaltetes Relais ein Signal auslöst, jedoch benötigt dieser Grenzwertmelder außer dem Zeiger zur Markierung der Grenzwerte entsprechend einstellbare Schaltungsglieder in Form der Schwingkreisspule und der Rückkopplungsspule.

Ferner sind bereits verschiedene Grenzwertmelder für elektrische Meßinstrumente mit beweglichem Meßsystem bekannt (»ETZ«, 73. Jahrg., H. 7, Seite 207 vom 1. April 1952), bei denen die Signaleinrichtung z. B. von einer Plattenkondensator-Anordnung gebildet ist, über die bei einer dem eingestellten Grenzwert entsprechenden Stellung des beweglichen Systems ein Oszillator kapazitiv an einen in der Auswerteeinrichtung vorgesehenen Wechselspannungsverstärker mit hochohmigem Widerstand angekoppelt ist. Auch dieser bekannte Grenzwertmelder benötigt also außer einem Oszillator und einem Wechselspannungsverstärker zusätzliche Bauteile in Form einer Plattenkondensator-Anordnung.

Derartige zusätzliche Schaltungselemente sind bei dem erfindungsgemäßen Anzeigegerät mit Grenzwertmelder vermieden, indem die dem jeweiligen Grenzwert entsprechende Vergleichsspannung für die Grenzwertstufen direkt vom Kompensationswiderstand abgenommen wird. Demzufolge werden keine zusätzlichen Einstellwiderstände benötigt, die in ihrer Linearität gut mit dem Kompensationswiderstand übereinstimmen müßten, wodurch sich die Herstellungskosten des gesamten Gerätes wesentlich erhöhen würden. Da-

durch, daß gemäß der Erfindung der Zeiger des Grenzwertmelders direkt mit dem Spannungsabgriff für die Grenzwertstufe verbunden ist, ist eine Stellungsanzeige des Grenzwertmelders ohne großen Aufwand möglich.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Anzeigegerätes besteht darin, daß die Grenzwertstufen auch dann ansprechen, wenn eine Instrumentenanzeige durch einen Defekt überhaupt nicht eintritt; dies ist darauf zurückzuführen, daß die Grenzwertstufen unabhängig von der Stellung des Zeigers des erfindungsgemäßen Gerätes arbeiten. Daraus ergibt sich auch der weitere Vorteil, daß die Grenzwertstiifen sofort ansprechen, also schon dann den Grenzwert signalisieren, wenn die Instrumentenanzeige auf Grund der Massenträgheit der beteiligten mechanischen Teile den der jeweiligen Meßgröße entsprechenden Endwert noch gar nicht erreicht hat

Das in der Zeichnung dargestellte Gerät enthält eine Skala 52, an der ein endloses Band B mit einer Farbmarkierung FM als Zeiger um Umlenkrollen UR1 und UR 2 geführt und dem jeweiligen Meßwert entsprechend verstellt wird. Die Verstellung des Bandes ß erfolgt über eine in der Figur schematisch dargestellte mechanische Verbindung V 2 durch einen Motor Af 2 und mittels eines Mitnehmers Mi.

Dem Motor A/2 ist ein vorzugsweise als Operationsverstärker ausgebildeter Verstärker VA 2 vorgeordnet, dem über einen Eingang £41 die Meßgröße in Form einer Meßspannung Um und über einen weiteren Eingang £42 eine Kompensationsspannung Uk zugeführt wird; die Kompensationsspannung Uk wird mitteis einer von einem verschiebbaren Spannungsabgriff SA 21 gebildeten Abtasteinrichtung an einem Kompensationswiderstand KW2 abgegriffen. An dem Kompensationswiderstand KW2 liegt eine Referenzspannung Ur.

Außer der Kompensationsspannung Uk werden über Spannungsabgriffe SA 22 und SA 23 Hilfsspannungen Uh22 und Uh23 am Kompensationswiderstand KW2 abgegriffen und über Eingänge £51 bzw. £61 als Operationsverstärker ausgebildeten Grenzwertstufen St 3 bzw. St 4 zugeführt. Über Klemmen £52 und £62 ist an den jeweils einen Eingang der Grenzwertstufen außerdem die Meßspannung Um geführt An den jeweils anderen Eingängen £53 und £63 der Grenzwertstufen St 3 und St 4 liegt die Referenzspannung Ur des Kompensationswiderstandes KW2. Den Grenzwertstufen St3 und St4 sind über Dioden D3 und DA Relais A3 und Λ4 nachgeordnet, vsobei das Relais A3 mittels seines Kontaktes r3 und das Relais A4 mittels seines Kontaktes rA eine Signalgabe veranlassen kann.

Mechanisch gekuppelt mit den Spannungsabgriffen SA 22 und SA 23 sind jeweils ein Grenzwertzeiger GZ21 und GZ22, die vor der Skala 52 angeordnet sind und daher den jeweils eingestellten Grenzwert abzulesen gestatten.

Das erfindungsgemäße Anzeigegerät arbeitet in ίο folgender Weise:

Wird an das Gerät eine Meßspannung Um einer bestimmten Größe angelegt, dann wird das Band B gemeinsam mit dem Spannungsabgriff SA 21 so weit verstellt, bis die Meßspannung Um der Kompensationsspannung Uk entspricht Dabei tritt bei einer Verstellung, die einer fallenden Spannung entspricht und demzufolge am Kompensationswiderstand KW2 eine Verstellung des Spannungsabgriffs 5A21 nach unten zur Folge hat, eine Verstellung der Farbmarkierung FAi Μ an der Skala 52 noch oben ein. Einer Farbmarkierung FM am oberen Ende der Skala S2 entspricht daher einer Stellung des Spannungsabgriffs 54 21 am unteren Ende des Kompensationswiderstandes KW2. Die Farbmarkierung FM und der Spannungsabgriff SA 21 nehmen dann beispielsweise die in der Figur dargestellte Lage ein. Fällt beispielsweise die Spannung Um und erreicht sie den durch den Grenzwertzeiger CZ 22 markierten Wert, dann entspricht die Meßspannung Um nicht der mittels des Spannungsabgriffs SA 23 abgegriffenen Hilfsspannung Uh 23. Deshalb liegt am Eingang £62 auch die Meßspannung Um und am Eingang £26 die Referenzspannung Ur. Die Summe von Um und Uh 23 ist dann gleich Ur, und über die Grenzwertstufe St4 wird das Relais A4 zum Ansprechen gebracht; es schließt sich sein Kontakt r4, und es wird ein Signal gegeben.

Entsprechendes ereignet sich, wenn die Meßspannung Um steigt und dabei der mittels des Grenzwertzeigers GZ21 eingestellten Hilfsspannung Uh22 entspricht. In diesem Falle wird über die Grenzwertstufe 5f3 das Relais A3 zum Ansprechen gebracht, das mittels seines Kontaktes r3 eine Signalgabe veranlaßt.

Durch die geschilderte Ansteuerung der Grenzwertstufen St 3 und 5f 4 ist ohne mechanische Hilfsmittel auf elektrischem Wege eine Einrichtung mit Grenzwertgebern bei einem nach dem Kompensationsverfahren arbeitenden Anzeigegerät mit einem endlosen Band mit Markierung geschaffen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Nach dem Kompensationsverfahren arbeitendes, elektrisches Anzeigegerät, bei dem durch einen s Motor durch Verstellung eines über Umlenkrollen geführten endlosen Bandes mit einer Markierung zur Anzeige der Meßspannung eine Abtasteinrichtung und ein Kompensationswiderstand in jeweils eine solche Stellung zueinander gebracht werden, ι ο daß die jeweils zu messende elektrische Größe einer mittels der Abtasteinrichtung gewonnenen elektrischen Vergleichsgröße entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (SA 21) mit dem endlosen Band (B) verbunden ist, is das sich mit seinem von der Abtasteinrichtung (SA 21) abgewendeten Abschnitt an der Skala (52) bewegt, daß an der Skala (52) mindesten; ein Grenzwertzeiger (GZ21, GZ22) verstellbar angeordnet ist, daß jeder Grenzwertzeiger (GZH, » GZ22) mit jeweils einem verschiebbaren Spannungsabgriff (SA 22, SA 23) des Kompensationswiderstandes (KW2) mechanisch gekuppelt ist und daß die mittels des Spannungsabgriffs (SA 22, SA 23) von dem Kompensationswiderstand (K W2) abgenommene Spannung (Uh22, Uh23) und die Meßspannung (Um) an einem Eingang (£51, £52; £61, £62) einer Grenzwertstufe (5i3, St 4) liegen, während an den anderen Eingang (£53, £63) der Grenzwertstufe (5f3, St 4) die Referenzspannung (Ur) des Kompensationswiderstandes (KW2) angeschlossen ist

2. Register- und/oder Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Seite des Kompensationswiderstandes (KW2) die Spannungsabgriffe (SA 22, 5Λ 23) für die Grenzwertstufen (St 3, St 4) verstellbar angeordnet sind und sich an der anderen Seite die Abtasteinrichtung (SA 21) bewegt.

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