NO780174L

NO780174L - MEASURING INSTRUMENT.

Info

Publication number: NO780174L
Application number: NO780174A
Authority: NO
Inventors: Thiam Ling Go; Friedrich-Wilhelm Zube
Original assignee: Thiam Ling Go; Zube Friedrich Wilhelm
Priority date: 1977-01-25
Filing date: 1978-01-17
Publication date: 1978-07-26
Also published as: CA1102023A; FR2378262B1; IT7819567A0; NL171292C; GB1595621A; JPS53106067A; BE863288A; DE2802684C2; NL171292B; IT1092099B; JPS58145510U; SU1009289A3; DE2802684A1; NL7700758A; FR2378262A1

Description

"Måleinstrument" "Measuring Instrument"

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. This invention relates to an indicating or displaying measuring instrument with a digital measuring circuit for the quantity to be indicated, where the indication or display of the value of the relevant quantity is achieved by selectively changing the appearance of certain visual display or indication elements on a display panel.

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. Traditionally, measuring instruments have for a long time been designed as indicating instruments. In such instruments, the quantity to be measured is applied to a driving force, e.g. a moving coil, which moves the pointer along a calibrated scale in accordance with the value of the quantity being measured. Such indicating instruments have the advantage that an approximate impression of the measured value can be obtained at a glance, and that any change in the measured value over time can be followed with ease. When there are rapid fluctuations in the measured value, .. it is also possible to get a good indication of the mean value, and provided that the fluctuations are not too rapid compared to the inertia of the measuring instrument, it is also possible to obtain a rough impression of presence and size of such fluctuations. A further advantage consists in the lack of active components provided that no extreme sensitivity is required. The disadvantages, however, are the vulnerability to mechanical errors, the lower accuracy of the measuring instrument itself, the necessity of very careful reading - during which it is always necessary to judge the exact position of the pointer in relation to the scale, and the severely limited possibility of reading fluctuations in the measured value.

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. Later, measuring instruments with digital readout were developed, where. the value of the measurement quantity is displayed directly as a number. This entails advantages in that the accuracy of the measuring instrument can be increased almost without limit, that no discretionary assessment is necessary for reading the measuring instrument, that this is relatively insensitive to mechanical errors and that by combining standard units, it is possible to achieve any desired measurement function and any measurement range. It is also possible without difficulty to obtain an indication of the polarity of the measured quantity and of any overstepping of the range. The disadvantages, however, are that the reading becomes impossible with rapidly fluctuating measured values because one or more displayed numbers will change rapidly•in this case, so that these numbers can hardly or not be read at all. It is also difficult to get an impression of the course of a slowly varying measured value, because the speed and the direction of the change of the measured value. happens with, can only be derived from the time that elapses between the changes in the indicated numbers or the direction of these number changes. For fluctuating measured values, it is essentially impossible to read the range within which the measured value fluctuates.

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.. Because of these advantages and disadvantages, both types of measuring instruments have. ments have found their own area of use. As the circumstances under which a measuring instrument is used cannot always be predicted with any degree of certainty, measuring instruments of both types are often used under conditions where the disadvantages of the relevant type of measuring instrument play a practically important role.

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. The purpose of this invention is to provide a measuring instrument which to a large extent combines the advantages of both types of measuring instruments mentioned and likewise to a large extent lacks the disadvantages of both known types of measuring instruments.

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 A measuring instrument according to this invention is thus characterized by the fact that the indication elements on the display panel are arranged in a straight line so that they successively change in appearance with rising or falling measurement sizes, and each represents the same increase step (increment) in the measurement size. J The visual display or indication elements may correspond to the scale divisions of the calibrated scale conventional in a pointing instrument, and they may emit light upon energization, e.g. by means of light-emitting diodes, gas discharge lamps or incandescent lamps, or they can have their reflection coefficient or transmission coefficient changed by energisation, e.g. using.liquid crystals. The measuring instrument can be

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 constructed in such a way that for each measured value only a single indicator element corresponding to the relevant measured value will display a deviant appearance (scale where the indicator element with a deviant appearance corresponds to the end of a pointer) or in such a way that all indication elements that apply to values below the current

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 measured value, has a first appearance, and all indication elements belonging to values higher than the instantaneous measured value, have a different appearance ("rod" scale corresponding to the presentation of quicksilver thermometers). Higher-order numbers in the measured value, for which the disadvantages of digital measuring instruments are of minor importance, as well as an indication of the polarity and/or exceeding the measuring range, can be conveniently displayed in the manner that is common with digital measuring instruments. The symbols used for this purpose are preferably arranged near the lower end of the scale consisting of the visual indication elements in the row. A measuring instrument according to this invention is very suitable for indicating or signaling, of a

■ 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. ■ adjustable limit value by using one or more movable marking means which can be moved along the row of visual indication elements, and are provided with light-sensitive elements which are affected by the changes in the appearance of the indication elements.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere i det følgende under henvis-The invention shall be explained in more detail in the following under reference

ning til tegningen, som viser et frontriss av.fremvisningspanelet på et måleinstrument ifølge denne oppfinnelse. ning to the drawing, which shows a front view of the display panel of a measuring instrument according to this invention.

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. The scale on the measuring instrument comprises a number of display or indication elements 1 whose appearance depends on an electrical control. The indication elements 1 can e.g. work with light-emitting diodes, gas discharge lamps or incandescent lamps, in which case they light up after electrical energisation, or they may consist of liquid crystals whose optical transmission coefficient or reflection coefficient changes depending on the electrical control, in which case they visually deviate from their surroundings. Here, for example, it is assumed that the indication elements 1 are provided with light-emitting diodes.

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. Every fifth indication element 2 has a greater length than the other indication elements 1 for marking multiples of five. Otherwise, the indicator elements 2 work in the same way as the elements 1. Every tenth element 3 is not only longer than the elements 1 for the marking of multiples of 10, but also cooperates with a special number indicator 4 which displays the number in the series of the relevant . multiple of ten. Incidentally, the indicator elements 3 have the same function as the elements 1 and 2.

Til venstre, for den skala som dannes av indikasjonselementene 1,2On the left, for the scale formed by the indicator elements 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, and 3 and which contain increasing numbers in the direction to the right, a number indicator 5 is arranged which is shown here, for example, as a number indicator for digits composed of seven segments. This number indicator 5 also includes a decimal point to the right of the number segments,

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. a minus sign to the left of these and an indication of area exceedance above the minus sign. The seven digit segments, the decimal point, the minus sign and the overshoot indication can also here be provided with light-emitting diodes, gas discharge lamps, incandescent lamps or liquid crystals.

Om det ønskes kan flere tållindikatorer 5 anordnet side om side for å indikere mer enn ett siffer. If desired, several tolerance indicators 5 can be arranged side by side to indicate more than one digit.

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, In the embodiment shown, it is assumed that the instantaneous measurement value is equal to 3.42, and that the polarity is positive and that no range has been exceeded. Consequently, for example, segments shown with a thick line will have an appearance that deviates from the surroundings, which indicates the number three for the measured value, and likewise the decimal point is shown with a thick line, i.e. an appearance that deviates from the surroundings, which obviously indicates the decimal point,

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. while the marking 6 has an appearance that deviates from its surroundings and indicates the number four in the measurement value, and the other, indicator element 1 to the right of this, has an appearance that differs from the surroundings, so that the number two in the measurement value is indicated.

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 If the measured value increases slowly, the second indicator element 1 to the right of the marking 6 will assume its original state or initial state that does not deviate from the surroundings, and instead the third element 1 to the right of the marking 6 will assume an appearance that deviates from the surroundings, etc. .As soon as the measurement value reaches 3.50, the marker 6 will resume its original state which does not deviate from the surroundings, and the marker 6 indicating the number five will assume an appearance different from the surroundings. For a declining

måleverdi skjer prosessen i motsatt retning.measured value, the process takes place in the opposite direction.

■Styringen av siffersegmentene i tallindikatoren 5 og av desimalkommaet, minus-tegnet og områdeoverskridelses-indikat<?ren, foregår ■The control of the digit segments in the number indicator 5 and of the decimal point, the minus sign and the range exceeding indicator takes place

på konvensjonell.måte.in conventional.way.

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. Above, it is assumed that at a given time only one single display or indication element 1, 2 or 3 has an appearance which is different from the surrounding ones. The relevant marking thus resembles the end of a hand on a pointing instrument.

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, However, it is possible to arrange the instrument so that all indication elements to the left or to the right of the element indicating the instantaneous measurement value also have. one appearance which. is different from the surroundings. In this case, a presentation similar to the mercury column in a mercury thermometer is obtained,

idet overgangen mellom indikasjonselementer som avviker fra og.ikke avviker fra omgivelsene, angir måleverdien. since the transition between indicator elements that deviate from and do not deviate from the surroundings indicates the measured value.

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.,■ A measuring instrument of the type described constitutes an advantageous combination of digital and analogue presentation. With the exception of the lowest order number in the instantaneous measured value, all numbers in the measured value are presented directly and digitally so that they can be read at a glance. The lowest-order number in the instantaneous measured value is not only presented digitally, but also analogically (as the place where the number is presented depends on the value of the number in question). The lowest-order number in the measured value is presented exclusively in an analog manner.,■

Hvis måleverdien fluktuerer, endres de indikasjonselementer 1, .2 ogIf the measured value fluctuates, the indication elements 1, .2 and

3 som avviker fra de omgivende, på tilsvarende måte. Hvert av disse 3 that deviate from the surrounding ones, in a similar way. Each of these

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. therefore deviates from the surroundings only part of the time, and the area within which the measured value fluctuates can therefore be observed with or without a speckle effect depending on the fluctuation frequency.

På grunn.av den treghetsfrie presentasjon er dette tilfelle selv ved høye fluktuasjonsfrékvenser. Due to the inertia-free presentation, this is the case even at high fluctuation frequencies.

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. A measuring instrument of the type specified here is very suitable for signaling limit values. For this purpose, a rail or a tip can be arranged along the scale, where two or more marking means 9 can be moved. Each of these marking means carries a light-sensitive element (e.g. a photodiode) which gives a limit value signal as soon as the underlying indicator element 1, 2 or 3 assumes an appearance that deviates from the surrounding or surroundings.

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 .. This can be done very easily if the indicator elements 1, 2 and 3 light up by being provided with light-emitting diodes, gas discharge lamps or incandescent lamps, but it is also possible if the indicator elements 1, 2 and 3 have an optical transmission coefficient or reflection coefficient which depends , of the steering, e.g. when liquid crystals are used, provided that sufficient ambient light is available, or a light source is available ..

Claims

1. Measuring instrument with indication or display and with a digital measuring circuit for the quantity to be displayed, where the display of the value of the relevant quantity is achieved by selectively changing the appearance of certain visual display or display elements on a display panel, characterized in that the display elements on the display panel are arranged in a straight line so that for a reduction or increase in the measurement size, they change successively in out seeing and each represents the same thing, an increase step (increment) in the measurement size.

2. Instrument according to claim 1, characterized in that the said row after each fixed number of indication elements comprises an indication element with a different shape, that all indication elements together form a fine-scale division, and that the differently designed indication elements form a coarse-scale division.

3. Instrument according to claim 1 or 2, characterized in that the visual display or indication elements consist of scale marks that light up when energized.

4.. Instrument according to claims 2 and 3, characterized in that the various indicating elements consist of scale marks, each of which has its own number which lights up when energized.

5. Instrument with signaling of limit values, according to claim 3 or 4, characterized in that one or more marking means are arranged which can be moved along the rows, and that each marking means carries a light-sensitive element which gives a limit value signal depending on that the indicator element to which it is placed lights up.

6. Instrument according to one of claims 1 to 5, characterized in that at the end of the row indicating the lowest absolute measurement value, one or more number indicators are arranged which are controlled by the same measuring circuit as the indication elements in the row, and which indicate the higher ordinal number in the measurement quantity.

7. Instrument according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that at the end of the row indicating the lowest absolute measurement values, one or more indicators are arranged which are controlled by the same measurement circuit as the indication . the elements in the...row, and which indicates the polarity and/or range-exceeding and/or decimal point of the measurement quantity.