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DE3545375A1 - Method for automatically calibrating an integrating-type, microcomputer-controlled measuring instrument - Google Patents

Method for automatically calibrating an integrating-type, microcomputer-controlled measuring instrument

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Publication number
DE3545375A1
DE3545375A1 DE19853545375 DE3545375A DE3545375A1 DE 3545375 A1 DE3545375 A1 DE 3545375A1 DE 19853545375 DE19853545375 DE 19853545375 DE 3545375 A DE3545375 A DE 3545375A DE 3545375 A1 DE3545375 A1 DE 3545375A1
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DE
Germany
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measuring device
measuring
value
pulses
pulse
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19853545375
Other languages
German (de)
Inventor
Reinhard Dipl Ing Stark
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of DE3545375A1 publication Critical patent/DE3545375A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01R17/02—Arrangements in which the value to be measured is automatically compared with a reference value
    • G—PHYSICS
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    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

The method according to the invention can be used for a measuring instrument which forms a measurement pulse sequence with a frequency proportional to a measurement quantity and adds together these pulses. The measuring instrument exhibits a reference input 1a for receiving an external reference pulse sequence. A reference measuring instrument 2 is connected to the measuring system 10 in series with the measuring instrument 1. The reference measuring instrument 2 supplies a reference pulse sequence having a frequency which is also proportional to the measurement value to the reference input 1a of the measuring instrument 1. During a time interval, the numbers of the pulses of the measurement pulse sequence and of the pulses of the reference pulse sequence are compared. The measuring instrument is then calibrated in such a manner that the numbers match, taking into consideration the respective pulse weightings with respect to the measurement quantity. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Abgleich eines integrierenden, mikrocomputergesteuertem Meßgeräts, das eine Meßimpulsfolge mit einer einer Meß­ größe proportionalen Frequenz bildet und die Impulse die­ ser Meßimpulsfolge aufsummiert.The invention relates to a method for automatic Alignment of an integrating, micro-computer controlled Measuring device that a measuring pulse sequence with a measuring Size proportional frequency forms and the impulses sum up measurement pulse sequence.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich beispielsweise für ein Meßgerät anwenden, wie es aus der DE-OS 32 08 511 bekannt ist. In diesem Fall stellt das Meßgerät einen Wärmemengenzähler dar, der eine Strömungsgeschwindig­ keitsmeßeinrichtung sowie Temperatursensoren zur Erfas­ sung der Vor-Rücklauf-Temperaturdifferenz enthält. Ein Multiplizierer dient zur Bildung des Produkts aus Strö­ mungsgeschwindigkeit und Vorlauf-Rücklauf-Temperatur­ differenz. In einem Quantisierer wird ein Impulszug mit einer dem Produkt proportionalen Frequenz gebildet. Die Impulse dieses Impulszuges werden in einem nachge­ schalteten Zähler addiert, d.h. also integriert.The method according to the invention can be used, for example use for a measuring device as it is from DE-OS 32 08 511 is known. In this case the meter sets one Heat meter, which is a flow rate keitsmeßeinrichtung and temperature sensors for detection solution of the pre-return temperature difference. A Multiplier is used to form the product from Strö flow rate and flow-return temperature difference. In a quantizer there is a pulse train with a frequency proportional to the product. The impulses of this pulse train are in a nachge switched counters added, i.e. so integrated.

Der Abgleich eines solchen Gerätes wurde bisher bereits automatisch durchgeführt. Dazu wurde während der Ab­ gleichdauer ein konstanter Referenz-Durchfluß und eine konstante Referenz-Temperaturdifferenz vorgegeben. Durch eine Taste wurde das abzugleichende Gerät in den Abgleich­ modus umgeschaltet, wobei der Abgleich intern so durch­ geführt wurde, daß die Ausgangsgröße mit dem Sollwert übereinstimmt. Die ermittelte Korrektur wurde für alle weiteren Messungen gespeichert. The adjustment of such a device has been done so far carried out automatically. In addition, during the Ab a constant reference flow rate and a constant reference temperature difference specified. By a button was in the alignment of the device to be aligned mode switched, the adjustment internally through was performed that the output variable with the setpoint matches. The determined correction was for everyone further measurements saved.  

Nachteilig bei dieser Abgleichmethode ist es jedoch, daß die Meßgröße während der Zeit des Abgleichs mit ausrei­ chender Konstanz vorgegeben werden muß. Bezüglich des Durchflusses bereitet dies in der Praxis erhebliche Schwierigkeiten. Ferner ist bei dem bekannten Abgleich­ verfahren ein externer Eingang zum Umschalten auf den Abgleichmodus erforderlich.However, it is a disadvantage of this adjustment method that the measured variable is sufficient during the comparison appropriate constancy must be specified. Regarding the In practice, this creates considerable flow Difficulties. Furthermore, the known adjustment an external input to switch to the Matching mode required.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auzuführen, daß die genannten Nachteile vermieden werden.The object of the invention is therefore a method of of the type mentioned at the outset so that the aforementioned Disadvantages are avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Meßgerät einen Referenzeingang zum Empfang einer externen Referenz-Impulsfolge aufweist, daß an dieselbe Meßgröße ein Referenzmeßgerät angeschlossen wird, das am Ausgang eine Referenzimpulsfolge mit einer der Meßgröße proportionalen Frequenz abgibt, daß der Ausgang des Re­ ferenzmeßgerätes an den Referenzeingang des Meßgerätes angeschlossen ist, daß während eines Zeitintervalls die Zahlen der Impulse der Meßimpulsfolge und der Impulse der Referenzimpulsfolge verglichen werden und daß das Meßsignal so abgeglichen wird, daß diese Zahlen unter Berücksichtigung ihrer jeweiligen Wertigkeiten bezüglich der Meßgröße übereinstimmen.This object is achieved in that the measuring device has a reference input for receiving a external reference pulse train has the same Measurand a reference measuring device is connected, which on Output a reference pulse sequence with one of the measured quantities proportional frequency indicates that the output of the Re ferenzmeßgerätes to the reference input of the measuring device is connected that the during a time interval Numbers of the pulses of the measuring pulse sequence and the pulses the reference pulse train are compared and that the Measuring signal is adjusted so that these numbers below Consideration of their respective values regarding match the measured variable.

Da die Meßwerte zweier mit derselben Meßgröße beauf­ schlagter Geräte miteinander verglichen werden, kommt es auf die Konstanz der Meßgröße während des Abgleichvor­ gangs nicht an. Die Abgleichgenauigkeit hängt lediglich von der Genauigkeit des Referenz-Meßgerätes ab.Since the measured values of two have the same measured variable compared devices, it happens on the constancy of the measured variable during the adjustment didn't start. The alignment accuracy only depends on the accuracy of the reference measuring device.

Bei einem Verfahren, bei dem das Meßgerät für einen An­ fangs- und einen Endwert der Meßgröße abgeglichen wird, kann vorteilhafter Weise der Abgleich für den Endwert immer dann erfolgen, wenn die Frequenz der Meßimpuls­ folge in der Nähe des Wertes für den Endwert liegt und der Abgleich für den Anfangswert immer dann erfolgen, wenn die Frequenz der Meßimpulsfolge in der Nähe des Wertes für den Anfangswert liegt. Damit erfolgt der Ab­ gleich für den Anfangswert bzw. den Endwert der Meß­ größe automatisch ohne zusätzliche externe Steuerung.In a method in which the meter for an initial and an end value of the measured variable is compared, can advantageously the adjustment for the final value  always take place when the frequency of the measuring pulse follow is close to the value for the final value and the adjustment for the initial value always takes place if the frequency of the measuring pulse sequence is close to the Value for the initial value. So the Ab same for the start value or the end value of the measurement size automatically without additional external control.

Das Meßgerät kann zweckmäßigerweise auf den Abgleich­ modus umschalten, sobald es Referenzimpulse empfängt. Damit ist für die Umschaltung in den Abgleichmodus kein Steuereingang bzw. Steuersignal erforderlich.The measuring device can expediently be adjusted switch mode as soon as it receives reference pulses. So there is no need to switch to adjustment mode Control input or control signal required.

Die Wertigkeit der Referenzimpulse kann vorzugsweise im Meßgerät einstellbar sein oder aber das Referenzmeßgerät kann vor dem Abgleich ein die Wertigkeit der Referenzim­ pulse festlegendes Signal an das Meßgerät abgeben.The value of the reference pulses can preferably be in Measuring device can be adjustable or the reference measuring device the value of the reference im Output pulse defining signal to the measuring device.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels nach der Figur näher erläutert.The method according to the invention is described below of an embodiment according to the figure explained.

Das Meßgerät 1 soll beispielsweise schematisch ein Durch­ flußmeßgerät darstellen. Dabei setzt ein Umsetzer 3 das von einem Meßfühler 8 gelieferte Analogsignal in eine Impulsfolge um, deren Frequenz dem Meßsignal proportio­ nal ist. Die vom Umsetzer 3 abgegebene Impulsfolge wird in einem Zähler 4 aufsummiert, was einer Integration des Meßwertes entspricht.The measuring device 1 should, for example, schematically represent a flow meter. A converter 3 converts the analog signal supplied by a sensor 8 into a pulse train whose frequency is proportional to the measurement signal. The pulse train emitted by the converter 3 is added up in a counter 4 , which corresponds to an integration of the measured value.

Das Meßgerät 1 enthält einen Mikrocomputer 7, der den Meßvorgang sowie den nachfolgend zu beschreibenden Ab­ gleichvorgang steuert.The measuring device 1 contains a microcomputer 7 which controls the measuring process and the process to be described from the same process.

Zum Abgleich wird an die Meßstrecke 10 in Serie zum Meßgerät 1 ein Referenzmeßgerät 2 mit einem Meßfühler 9 angeschlossen. Das Referenzmeßgerät 2 enthält lediglich einen Umsetzer, der den Meßwert, in diesem Fall den Durch­ fluß, in eine Impulsfolge umsetzt, deren Frequenz dem Meß­ wert proportional ist. Diese im folgenden als Referenz­ impulsfolge bezeichnete Impulsfolge wird über einen ge­ sonderten Eingang 1 a dem Meßgerät 1 zugeführt und in die­ sem mit der vom Umsetzer 3 erzeugten Impulsfolge vergli­ chen. Da die Referenzimpulse eine andere Wertigkeit (Impuls/Meßeinheit) haben können als die Meßimpulse, wer­ den im Ausführungsbeispiel die Referenzimpulse in einem Frequenzteiler 5 so angepaßt, daß die Wertigkeiten der Meßimpulsfolge und der Referenzimpulsfolge gleich sind. Der Frequenzteiler 5 kann ein festes oder einstellbares Teilverhältnis haben, wobei im ersten Fall natürlich nur Referenzmeßgeräte mit einer bestimmten Impulswertigkeit verwendet werden können. Alternativ kann das Referenz­ meßgerät 2 vor Beginn des Abgleichs an das Meßgerät 1 ein Signal abgeben, das seine Impulswertigkeit kennzeich­ net. Aufgrund dieses Signals kann dann das Teilerver­ hältnis des Frequenzteilers 5 eingestellt werden.For comparison, a reference measuring device 2 with a measuring sensor 9 is connected to the measuring section 10 in series with the measuring device 1 . The reference measuring device 2 contains only a converter which converts the measured value, in this case the flow, into a pulse train, the frequency of which is proportional to the measured value. This pulse sequence, hereinafter referred to as the reference pulse train, is fed to the measuring device 1 via a special input 1 a and is compared in the sem with the pulse train generated by the converter 3 . Since the reference pulses can have a different value (pulse / measuring unit) than the measuring pulses, who adapted the reference pulses in a frequency divider 5 in the exemplary embodiment so that the values of the measuring pulse sequence and the reference pulse sequence are the same. The frequency divider 5 can have a fixed or adjustable sub-ratio, in the first case of course only reference measuring devices with a certain pulse value can be used. Alternatively, the reference can gauge 2 prior to the start of the comparison to the measuring device 1, a signal Write, the net its pulse value characteristic. Based on this signal, the Teilerver ratio of the frequency divider 5 can then be set.

Die Ausgangssignale des Umsetzers 3 werden einem Vorwärts­ zähleingang und die Ausgangssignale des Frequenzteilers 5 einem Rückwärtszähleingang eines Vor-Rückwärtszählers 6 zugeführt. Im abgeglichenen Zustand muß die Zahl der Im­ pulse des Umsetzers 3 und des Frequenzteilers 5 überein­ stimmen, so daß das Ausgangssignal des Zählers 6 für den Abgleich verwendet werden kann. Selbstverständlich stellt die dargestellte Ausführungsform mit dem Fequenz­ teiler 5 und dem Vor-Rückwärts-Zähler 6 nur eine von vielen Möglichkeiten dar, die beiden Impulsfolgen mitein­ ander zu vergleichen.The output signals of the converter 3 are fed to an up-counting input and the output signals of the frequency divider 5 are fed to a down-counting input of an up-down counter 6 . In the adjusted state, the number of pulses in the converter 3 and the frequency divider 5 must match, so that the output signal of the counter 6 can be used for the adjustment. Of course, the embodiment shown with the frequency divider 5 and the up-down counter 6 is only one of many ways to compare the two pulse sequences with each other.

Das Meßgerät 1 wird am einfachsten in den Abgleichmodus umgeschaltet, sobald an dem mit dem Referenzmeßgerät 2 verbundenen Eingang ein Impuls auftritt. Vielfach muß das Meßgerät 1 an verschiedenen Meßpunkten abgeglichen werden, z.B. für einen Anfangs- und einen Endwert. In diesem Fall kann der Abgleich für den Endwert z.B. da­ durch eingeleitet werden, daß die Frequenz der Refe­ renzimpulsfolge oder der vom Umsetzer 3 abgegebenen Impulsfolge größer als das 0,8-fache des Frequenz-End­ wertes ist. Der Abgleich für den Anfangswert (Null-Ab­ gleich) kann z.B. dadurch eingeleitet werden, daß die jeweilige Frequenz kleiner als das 0,1-fache des Fre­ quenzendwertes ist. Für Frequenzen zwischen dem 0,1- und dem 0,8-fachen des Endwertes wird dann kein Abgleich durchgeführt.The measuring device 1 is most easily switched into the adjustment mode as soon as a pulse occurs at the input connected to the reference measuring device 2 . In many cases, the measuring device 1 must be compared at different measuring points, for example for an initial and an end value. In this case, the adjustment for the final value can be initiated, for example, by the fact that the frequency of the reference pulse train or the pulse train output by the converter 3 is greater than 0.8 times the final frequency value. The adjustment for the initial value (zero-equal to) can be initiated, for example, by the respective frequency being less than 0.1 times the frequency end value. No adjustment is then carried out for frequencies between 0.1 and 0.8 times the final value.

Mit dem beschriebenen Verfahren ist es möglich, mit einem einzigen zusätzlichen Impulseingang des Meßgerä­ tes 1 dieses vollständig abzugleichen.With the described method, it is possible to completely match this with a single additional pulse input of the measuring device 1 .

Claims (5)

1. Verfahren zum automatischen Abgleich eines integrieren­ den, mikrocomputergesteuerten Meßgeräts, das eine Meß­ impulsfolge mit einer einer Meßgröße proportionalen Fre­ quenz bildet und die Impulse dieser Meßimpulsfolge auf­ summiert, dadurch gekennzeichnet,
daß das Meßgerät (1) einen Referenzeingang (1 a) zum Empfang einer externen Referenz-Impulsfolge aufweist, daß an dieselbe Meßgröße ein Referenzmeßgerät (2) ange­ schlossen wird, das am Ausgang eine Referenzimpulsfolge mit einer der Meßgröße proportionalen Frequenz abgibt, daß der Ausgang des Referenzmeßgerätes (2) an den Refe­ renzeingang (1 a) des Meßgerätes (1) angeschlossen ist, daß während eines Zeitintervalls die Zahlen der Impulse der Meßimpulsfolge und der Impulse der Referenzimpuls­ folge verglichen werden und
daß das Meßgerät so abgeglichen wird, daß diese Zahlen unter Berücksichtigung der jeweiligen Impuls-Wertig­ keiten bezüglich der Meßgröße übereinstimmen.1. A method for the automatic adjustment of an integrated, micro-computer-controlled measuring device which forms a measuring pulse sequence with a frequency proportional to a measured variable and sums up the pulses of this measuring pulse sequence, characterized in that
that the measuring device ( 1 ) has a reference input ( 1 a) for receiving an external reference pulse train, that a reference measuring device ( 2 ) is connected to the same measured variable, which outputs a reference pulse train with a frequency proportional to the measured variable at the output, that the output Referenzmeßgerätes of (2) to the Refe rence input (1 a) of the measuring device is connected (1) that during a time interval result, the numbers of pulses of the Meßimpulsfolge and the pulses of the reference pulse are compared, and
that the measuring device is adjusted in such a way that these numbers match the measured variable, taking into account the respective pulse values. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Meßgerät für einen Anfangs- und einen Endwert der Meßgröße abgeglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgleich für den Endwert immer dann erfolgt, wenn die Frequenz der Meßimpulsfolge in der Nähe des Wertes für den Endwert liegt und daß der Abgleich für den Anfangs­ wert immer dann erfolgt, wenn die Frequenz der Meßimpuls­ folge in der Nähe des Wertes für den Anfangswert liegt.2. The method according to claim 1, the measuring device for an initial and an end value the measured variable is compared, characterized, that the adjustment for the final value always takes place when the frequency of the measuring pulse sequence close to the value for the final value and that the adjustment for the beginning value always occurs when the frequency of the measuring pulse follow close to the value for the initial value. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät auf den Abgleichmodus umschaltet, so­ bald es Referenzimpulse empfängt. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized, that the measuring device switches to the adjustment mode, so as soon as it receives reference pulses.   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wertigkeit der Referenzimpulse im Meßgerät (1) einstellbar ist.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the value of the reference pulses in the measuring device ( 1 ) is adjustable. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzmeßgerät (2) vor dem Abgleich ein die Wertigkeit der Referenzimpulse festlegendes Signal an das Meßgerät (1) abgibt.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the reference instrument (2) emits to the measuring instrument (1) before adjustment a is the valence of the reference pulses determined designate signal.
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