DE2318280C3 - Gerät zur Anzeige eines physikalischen Zustandes - Google Patents

Gerät zur Anzeige eines physikalischen Zustandes

Info

Publication number
DE2318280C3
DE2318280C3 DE2318280A DE2318280A DE2318280C3 DE 2318280 C3 DE2318280 C3 DE 2318280C3 DE 2318280 A DE2318280 A DE 2318280A DE 2318280 A DE2318280 A DE 2318280A DE 2318280 C3 DE2318280 C3 DE 2318280C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
computer
converter
signal
output signal
counter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2318280A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2318280A1 (de
DE2318280B2 (de
Inventor
William Howard San Pedro Calif. Mccormack (V.St.A.)
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.)
Garrett Corp
Original Assignee
Garrett Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Garrett Corp filed Critical Garrett Corp
Publication of DE2318280A1 publication Critical patent/DE2318280A1/de
Publication of DE2318280B2 publication Critical patent/DE2318280B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2318280C3 publication Critical patent/DE2318280C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/12Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in capacitance, i.e. electric circuits therefor
    • G01L9/125Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in capacitance, i.e. electric circuits therefor with temperature compensating means

Description

p = IlJAK
normierten Wandlersignal abhängige Funktion und m eine positive ganze Zahl, insbesondere 2, ist.
7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
6 f If \ X1 n if* \i
J (Lp.r) — 2a 0A^i1T)
= 2j b'KT
= Σ·
i = 0
h(KT) = Σ diKir
I = O
wobei ai ö» c/ und d, im Festwertspeicher (36) gespeicherte Konstanten sind.
errechnet, in der f/Κτ) eine von der erfaßten Temperatur abhängige Funktion !(Cp, r/ eine vom Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Anzeige eines physikalischen Zustandes, bei dem ein Wandler den physikalischen Zustand abtastet und in ein digitales Signal umwandelt, das sich mit dem physikalischen Zustand verändert und einem angeschlossenen Rechner eingegeben wird, der seinerseits ein linearisiertes digitales Ausgangssignal liefert.
Es ist in der Meßtechnik bekannt (DE-AS 12 24 949), den von verschiedenen Meßwertumformern gewonnenen Meßergebnissen zur Anpassung an ein allen Meßwertumformern gemeinsames Auswertgerät Korrektur- oder Eichwerte zuzuführen, welche in einem Speicher gespeichert sind und in das Auswertgerät synchron mit der Anschaltung des jeweiligen Meßwertumformers an das Auswertgerät eingegeben werden. Beim Auswechseln eines Meßwertumformers müssen die dem neuen Meßwertumformer entsprechenden Korrekturwerte festgestellt und in den Speicher eingespeichert werden.
Aus der US-PS 37 01 145 ist eine Vorrichtung zum Umsetzen eines nichtlinearen analogen Eingangssignals in ein lineares digitales Ausgangssignal bekannt, bei der das analoge Eingangssignal mittels eines Impulszählers in ein entsprechendes digitales Signal umgewandelt wird, zu dem dann ein entsprechendes digitales Korrektursignal addiert wird, um ein lineares digitales Ausgangssignal zu erzeugen. Die erforderlichen digitalen Korrektursignale sind in einem Speicher ^espeichert, der vom Impulszähler adressiert wird jnd daraufhin ein entsprechendes digitales Korrektursignal an ein Addierglied abgibt, dem auch das vom Impulszähler gelieferte digitale Signal zugeführt wird. Zur Linearisierung der von einem Meßwertumformer gelieferten verschieden großen analogen Eingangssignale müssen also im Speicher eine Vielzahl von digitalen Korrekturwerten gespeichert werden. Falls der zugeordnete Meßwertumformer ausfällt und durch einen neuen ersetzt wird, müssen die dem neuen Meßwettumformer entsprechenden digitalen Korrektursignale in den Speicher eingegeben werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem ein Wandler gegen einen anderen Wandler ausge-
f>5 tauscht werden kann, ohne daß eine Anpassung des Rechnerprogramm·? oder die Einspeicherung von neuen Daten erforderlich wird.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch,
daß im Wandler ein Festwertspeicher vorgesehen ist, der mehrere, der Bereichsanpassung des Wandlers an den Rechner dienende Konstanten speichert, deren Größen durch die speziellen Kennwerte de; Wandlers bestimmt sind und daß diese Konstanten dem Rechner zur Normierung des im Wandler erzeugten Signals auf einen bestimmten Maßstab und Nullpunkt ebenfalls eingegeben werden.
Beim Gerät nach der Erfindung kann der an den Rechner angeschlossene Wandler ohne jede Schwierigkeiten ausgetauscht werden, da die zur Normierung seines Ausgangssignals erforderlichen Konstanten im Wandler selbst gespeichert sind. Bei Durchführung von Meßreihen kann bei Ausfall eines Wandlers sofort auf einen anderen Wandler umgeschaltet werden.
Das Gerät nach der Erfindung eignet sich insbesondere zur Anzeige von Drücken, die unter Verwendung eines Oszillators abgetastet werden, dessen Frequenz sich je nach Druck ändert Zur Erzeugung eines der Frequenz des Oszillators entsprechenden digitalen Signals dient dabei ein Zähler, der jeweils für eine vorgegebene Zeitspanne mit dem Ausgangssignal des Oszillators beaufschlagt wird. Zur Erzielung eines temperaturkompensierten digitalen Ausgangssignals kann im Wandler auch noch eine Temperaturmeßeinrichtung vorgesehen werden, deren der gemessenen Temperatur entsprechendes Ausgangssignal in den angeschlossenen Rechner eingegeben wird. Die für die Berechnung der Temperaturkompensation erforderlichen Konstanten sind ebenfalls im Festwertspeicher des Wandlers gespeichert und können daher im Bedarfsfall vom Rechner abgerufen werden.
Die Erfindung wird nun näher anhand von Zeichnungen erläutert, in denen zeigt
F i g. 1 ein Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung und
F i g. 2 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Normierung des vom Wandler in F i g. 1 erzeugten Signals.
Das in F i g. 1 dargestellte Gerät 10 enthält einen Digitalrechner 12 mit einem eingebauten Analog-Digital-Wandler 14 und einem Ausgaberegister 15. Ein zur Erfassung von Druck dienender Wandler 16 ist an den Rechner 12 angeschlossen, bei dem es sich um einen Rechner mit Festkomma-Arithmetik, Bruchzahlendarstellung und 2er-Komplement handelt, der mit 20-Bit-Worten(19 Bit plus 1 Vorzeichen-Bit) arbeitet.
Im Wandler 16 aind Einrichtungen enthalten, die ein digitales Signal in Abhängigkeit vom erfaßten Druck und ein analoges Signal in Abhängigkeit von der Wandlertemperatur liefern und die zum Speichern digitaler Konstanten dienen, die gemäß den speziellen Kennwerten und gewünschten Anwendungsbereichen des Wandlers festgelegt sind. Zu den gespeicherten Konstanten gehören Konstanten zur Maßstabsänderung und Nullpunktverschiebung, die dazu dienen, das Ausgangssignal des Wandlers in ein normiertes Ausgangssignal umzuwandeln, das sich praktisch über den vollen Bereich einer Wortlänge in Abhängigkeit vom abgetasteten Druck gleichbleibend ändert. Da f>o diese Einrichtungen in jedem Wandler 16 enthalten sind, können im Austausch verschiedene Wandler verwendet werden, ohne daß die Programmierung oder die im Rechner 12 gespeicherte Information geändert werden muß. fts
Im Wandler 16 ist ein Zylinder 18 mit einer Membran 20 und einem Zugang 22, der eine Verbindung zwischen der Membran 20 und einem Ansaugdruck herstellt, der abgetastet werden soll, vorgesehen. Die Membran 20 ist mechanisch so angebracht, daß sie den Wert eines variablen Kondensators 24 steuern kann, der zwischen den Klemmen der einen Wicklung eines Übertragers 26 liegt. Der Übertrager 26 hat eine feste Induktanz und besteht aus weiteren Wicklungen, die dazu dienen, die Frequenz eines Oszillators 28 gemäß dem Wert des Kondensators 24 zu steuern. Das Ausgangssignal des Oszillators 28 wird in einem Trenn-Verstärker 30 verstärkt und liegt über den einen Eingang eines UND-Gatters 32 an einem Zähler 34 an.
Der Rechner 12 ist mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters 32 verbunden und liefert in bekannter Weise einen genau festgelegten Zeitbasisimpuls, durch den das verstärkte Oszillatorsignal für eine festgelegte Zeitdauer an den Zähler 34 angeschlossen wird, wobei die festgelegte Zeitdauer durch eine Abwärtszählung einer mit fester Frequenz arbeitenden Rechneruhr bestimmt wird (die Rechneruhr ist nicht dargestellt, gehört jedoch als Standardausrüstung zu einem üblichen Rechner des hier dargestellten Typs).
Der Zähler 34 arbeitet damit als Frequenzdetektor, da die aufsummierte Zählung Cpj proportional zur Frequenz des Ausgangssignals des Oszillators 28 ist. In einem Festwertspeicher 36 des Wandlers 16 gespeicherte Konstanten dienen nun zur Anpassung und Umwandlung der aufsummierten Zählung Cpj in eine normierte Zählung Cpj, die auf standardisierte Kriterien zurückgeführt ist, wobei eine bestimmte Nullpunkt- und Maßstabkonstante verwendet wird. Der Rechner 12 kann also für verschiedene Wandler bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen arbeiten, ohne daß für jeden Wandler ein eigenes Programm erstellt werden muß. Im vorliegenden Beispiel soll der Wandler 16 über einen Druckbereich von 0 bis 915 mm Hg arbeiten. Die maximale Betriebsfrequenz des Oszillators 28 darf nicht größer als die Eingabekapazität des Zählers sein; die Frequenzänderung darf maximal einer Zahl entsprechen, die sich aus maximaler Zählung des Zählers dividiert durch Zeitintervall des Zeitbasisimpulses errechnet. Bei einem 20-Bit-Zähler und einem Zeitbasisimpuls von 0,042 Sekunden, die in Verbindung mit einem 20-Bit-Rechner (19 Bit plus 1 Vorzeichen-Bit) arbeiten, beträgt also der maximale Frequenzbereich 25 MHz. Das bedeutet, daß der gemäß den abgetasteten Zuständen (im vorliegenden Fall ein Druckbereich von 0—915 mm Hg) erzeugte Frequenzbereich zwischen 0—25 MHz, 50—75 MHz oder ähnlichen Frequenzbereichen mit einem Umfang von nicht über 25 MHz liegen muß. Ein Wandler mit einem Bereich von nur 2,5 MHz kann natürlich angepaßt werden.
Der Festwertspeicher 36 enthält einen Ariressen-Decodierer 38, der auf eine vom Rechner 12 gelieferte Adresse anspricht, und ein Register 40, das den Inhalt des adressierten Speicherplatzes in den Rechner 12 eingibt. Außer den Maßstab- und NuUpunktkcnstanten für die ursprüngliche Frequenzzählung enthält der Festwertspeicher 36 weitere Konstanten, die mit den speziellen Kennwerten und Verwendungszwecken des Wandlers 16 zusammenhängen.
Die aufsummierte Zählung Cpj erfolgt dadurch, daß der Rechner 12 zuerst eine Rücksetz-Einrichtung 42 des Zähle/s 34 aktiviert und dann das UND-Gatter 32 durch Anlegen des Zeitbasisimpulses durchschaltet, in dem der Zähler 34 aufeinanderfolgende Perioden des Ausgangssignals des Oszillators 28 zählt. Anschließend wird eine Übertragungseinrichtung 44 des Zählers 34 aktiviert,
welche die aufsummierte Zählung Cp. j' an ein Register 46 (parallel) überträgt. Die aufsummierte Zählung Cr. ί wird dann (im vorliegenden Beispiel seriell) in den Rechner 12 übertragen, in welchem die Zählung digital verarbeitet wird, um das endgültige digitale Ausgangssignal Pzu schaffen.
Der Rechner 12 bildet ferner ein nicht linearisiertes, digitales Temperatursignal Kr, indem er ein analoges Ausgangssignal eines Temperaturanzeigers 48 im eingebauten Analog-Digital-Wandler 14 umwandelt. Die Temperaturanzeigeschaltung 48 enthält einen Verstärker 50, dessen Ausgang ein analoges Temperatursignal ist, einen Widerstand 52 mit einem Widerstandswert Rn, einen temperaturabhängigen Widerstand 54 mit einem Widerstandswert Rt und zwei Widerstände 56 und 58, die dcii Verstärkungsfaktor des Verstärkers 50 steuern. Das analoge Ausgangssignal des Verstärkers und das umgewandelte digitale Signal Ki sind aufgrund der besonderen WidersUtndsanordnung im Temperaturanzeiger 48 proportional dem Wert
R1 + R0'
Das linearisierte und mit einer Temperaturkompensation versehene dem Druck entsprechende Ausgangssignal P wird vom Rechner 12 in Form eines aus 19 Bit plus Vorzeichen-Bit bestehenden binären Wortes X ausgegeben, dessen Maßstabsanpassung so gewählt ist, daß das binäre Wort den Wert Λ"=2" hat. wenn der abgetastete Druck 915 mm Hg beträgt. P kann in einen Dezimalwert Pw gemäß der Funktion
(915) (Jf)
umgewandelt werden, wobei Ρίο in mm Hg gemessen wird. Pwird aus einer allgemeinen endlichen Potenzreihe errechnet:
in
P ~ "^" f (K ) f (C >J
P = /0(K7) + J1(K1) f(Cpj) + f2(KT) Z(Cr.-,)2 .
In der obigen Gleichung ist Kt ein Maß für die Temperatur, und Cpj ist ein für Steilheits- und Versetzungsfaktor kompensiertes, normiertes Signal, das das gezählte frequenzabhängige Signal gemäß der Funktion
CF
_ CF.T + Q
Cp.7 - γ —
darstsHt, wobei Cc und Z Anfangskonstanten für Steilheit und Versetzung darstellen, die im Festwertspeicher 36 gespeichert sind. Der Buchstabe m ist eine positive Ganzzahl, die im vorliegenden Beispiel 2 beträgt. Wie schon erwähnt wurde, können eine Reihe von Wandlern 16 mit verschiedenen Mittenfrequenzen und unterschiedlichen Frequenzbereichen verwendet werden, ohne das Rechnerprogramm für den Rechner 12 ändern zu müssen. Dies wird dadurch ermöglicht, daß im Wandler die Anfangskonstanten für Steilheit und Versetzung gespeichert sind, aus denen der Rechner 12 ein normiertes Signal Cpj berechnet, das für eine Bezugsfrequenz immer einen bekannten Wert hat. In diesem Fall hat Cpj den Wert 0 für die jeweilige Mittenfrequenz der verschiedenen Frequenzbereiche und reicht für einen abgetasteten Druckbereich zwischen 0 und 915mm Hg etwa von —219 bis +2lq, unabhängig von dem jeweils verwendeten Wandler. Der Maßstabsfaktor Zisi für eine optimale Ausnutzung des s numerischen Bereichs des Rechners 12 von Bedeutung, wodurch für eine größtmögliche Genauigkeit Abrundungsfehler minimal klein gehalten werden.
Auf welche Weise das Signal Cpj der aufsummierten Zählung in ein normiertes Signal Cpj umgewandelt
in wird, das sich mit der Frequenz gleichbleibend ändert, läßt sich am besten in Verbindung mit F i g. 2 erläutern, auf die jetzt Bezug genommen wird. In dem Diagramm stellt die waagerechte Achse die Frequenz des Oszillators 28 und die senkrechte Achse die Zählung dar.
Entlang der senkrechten Achse sind Dezimalzahlen in Klammern und Biaärzahlen ohne Klammern dargestellt. Für ein zur Erläuterung dienendes Beispiel sei angenommen, daß ein bestimmter Druckwandler für die in einem bestimmten Einsatzbereich herrschenden Temperaturen und Drücke einen Frequenzbereich von 60-70 MHzaufweist.
Für eine maximale Rechnergenauigkeit und Wirksamkeit ist es zweckmäßig, daß sich die normierte Zählung Cp.rüber den vollen Bereich von — 219(dezimal
:s - 524,288) bei der niedrigsten Frequenz von 60 MHz bis + 219- 1 (dezimal + 524,287) für die maximale Frequenz von 70MHz erstreckt, wobei der Nullpunkt bei der Mittenfrequenz von 65 MHz liegt. Diese Beziehung ist durch die Linie 70 dargestellt. Die normierte Zählung
ίο Cpj verändert sich linear mit der Ausgangsfrequenz und nichtlinear, aber gleichbleibend mit dem abgetasteten Druck.
Das Signal Cpj der aufsummierten Zählung, dargestellt durch die nicht zusammenhängenden Linien 72a
is und 72b, unterscheidet sich jedoch beträchtlich von dem gewünschten normierten Signal Signal Cpj. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, hat die aufsummierte Zählung bei einem Zeitbasisimpuls von 0,042 Sekunden den Dezimalwert +422,848 bei der kleinsten Frequenz
jo 60 MHz (der 20-Bit-Zähler ist zweimal übergelaufen), dann eine interpretierende Diskontinuität 74 zwischen 60—65 MHz (wenn der mit einer Zahlendarstellung im 2er Komplement arbeitende Zähler von maximal positiver nach maximal negativer Anzeige umspringt)
4s und einen Dezimalwert von -414,758 bei der Mittenfrequenz. Bei der Maximalfrequenz von 70 MHz hat die aufsummierte Zählung einen Dezimalwert von -205,728.
Die aufsummierte Zählung Cpj kann so verschoben
so werden, daß ihre Funktion durch die Linie 76 dargestellt werden kann, bei der die Zählung linear und gleichbleibend mit der Frequenz anwächst. Im allgemeinen läßt sich das dadurch erreichen, daß die Differenz zwischen der aufsummierten Zählung 72a und der versetzten Funktion 76 für Frequenzen unterhalb der Sprungstelle 74 ermittelt und für die betreffenden Frequenzen von der aufsummierten Zählung subtrahiert wird. In ähnlicher Weise kann die Differenz zwischen den beiden Funktionen 72b und 76 bestimmt werden
do und für entsprechende Frequenzen oberhalb der Sprungstelle 74 zur aufsummierten Zählung addiert werden, um dadurch die Versetzungsfunktion 76 für höhere Frequenzen zu erhalten. Die Konstanten für diese beiden Versetzungswerte und die ursprünglichen
fts Zählbereiche, für die diese beiden Konstanten gelten, können im Speicher 36 des Wandlers 16 gespeichert werden. Unabhängig vom jeweiligen Wandler kann also ein einziges Programm des Rechners dazu verwendet
werden, die aufsummierte Zählung Cpj' in eine normierte Zählung Cpj und dann in ein linearisiertes, temperaturkompensiertes Ausgangssignal P umzuwandeln. Für Fachleute ist ersichtlich, daß »eine Zahl addieren« gleichbedeutend ist mit »den negativen Wert der Zahl subtrahieren«; die hier verwendete Terminologie Addieren/Subtrahieren soll also anzeigen, daß beide mathematischen Operationen wechselweise verwendet werden können.
Wenn ein für Festkomma-Arithmetik, Bruchzahlendarstellung und 2er Komplement ausgelegter Rechner in Verbindung mit einem Zähler gleicher Wortlänge verwendet wird (z. B. 20 Bits, wobei das höchstwertige oder 20. Bit des Zählers dem Vorzeichen-Bit des Rechners zugeordnet ist), läßt sich die Versetzung*- is Operation erheblich vereinfachen. In diesem Fall kann mit einer einzigen Konstanten, die über den gesamten Frequenzbereich zur ursprünglichen Zählung addiert/ subtrahiert wird, die Versetzungsfunktion 76 ermittelt werden. Im vorliegenden Beispiel kann der negative Wert der aufsummierten Zählung bei der Mittenfrequenz (Cc= 415,728) addiert werden. Ein im Rechner möglicherweise auftretender Überlauf wird einfach ignoriert, wobei ein Überlauf in das Vorzeichen-Bit exakt dazu dient, die Summe an die versetzungskompensierte Funktion 76 anzugleichen. Unter diesen Umständen genügt es, eine einzige Versetzungskonstante Cc im wandlereigenen Speicher 36 zu speichern.
Das Prinzip, nach dem die Versetzungskonstante eine monotone Funktion erzeugt, die bei der Mittenfrequenz durch Null geht, läßt sich weiterhin durch das folgende vereinfachte Beispiel erklären, bei dem Zähler und Rechner eine Kapazität von lediglich 3 Bits haben.
Tabelle
Frequenz Zähler-Zustand Bruchzahlen
darstellung
Äquivalente
Dezimalschreibweise
Maximum 1 1 1 -0,25
Mitte 1 0 0 -1,00
Minimum 0 0 1
0,25
Die Tabelle zeigt die Zustände des Zählers, wobei das höchste oder Vorzeichen-Bit links steht. Wie leicht zu ersehen ist, steigt die aufsummierte Zählung nicht monoton mit der Frequenz, und der Zähler ist bei der Mittenfrequenz nicht Null. Wenn man jedoch für jede Frequenz einzeln 10 0 (—1,00) zur auf summierten Zählung addiert und dabei einen auftretenden Überlauf ignoriert (in der folgenden Auflistung links vom senkrechten Strich angegebert), ergibt sich eine Funktion, die mit der Frequenz monoton anwächst und bei der Mittenfrequenz durch Null läuft, wie im folgenden dargestellt ist
Minimum Frequenz Mitte Frequenz
Nachdem nun aus der ursprünglichen Zählung durch Versetzung die Funktion 76 ermittelt wurde, muß noch der Maßstab oder die Steilheit der versetzungskompensierten Funktion 76 korrigiert werden, um die normierte Funktion O.rzu erhalten. Hierfür kann die Versetzungsfunktion 76 mit einer Steilheitskonstanten Z dividiert/ multipliziert werden, die gleich dem Quotienten (oder dem reziproken Wert des Quotienten beim Multiplizieren) aus der Versetzungsfunktion 76 und der normierten Funktion 70 ist. Für Fachleute ist ersichtlich, daß »Dividieren durch eine Konstante« gleichbedeutend ist mit »Multiplizieren mit dem reziproken Wert der Konstanten«; die hier verwendete Terminologie Dividieren/Multiplizieren soll also anzeigen, daß beide mathematischen Operationen wechselweise verwendet werden können. In diesem Beispiel entspricht die Versetzungsfunktion 76 bei 60 MHz einem Dezimalwert von —210.000, die normierte Fumktion 70 entspricht einem Dezimalwert von —524,288, und Z entspricht etwa dem Dezimalwert von 0,40. Der festgelegte Wert der Steilheitskonstanten Z wird ebenfalls im wandlereigenen Speicher 36 gespeichert.
Das druckabhängige Glied f (Crt) der allgemeinen Funktion wird aus der endlichen Potenzreihe
f(Cp.T) = Σ
berechnet, wobei die sieben a,-Glieder Konstanten sind, die im wandlereigenen Festwertspeicher 36 gespeichert sind.
In ähnlicher Weise werden die Teilfunktionen /ö, /j und /2 der allgemeinen Funktion aus endlichen Potenzreihen berechnet:
= Σ
40.
I = O
= Σ
Die 15 Glieder b* c, und t/, sind Konstanten, die im wandlereigenen Festwertspeicher 36 gespeichert sind.
Wenn diese endlichen Potenzreihen zu einer allgemeinen Potenzreihe zusammengefaßt werden, ergibt sich:
55
ρ =
Maximum Frequenz
0 0 1
1 0 0
1 0 1
(-0,75)
1 0 0
1 0 0
00 0
(0,00)
1 1 1
0 65 Obwohl der abgetastete physikalische Zustand im vorliegenden Beispiel der Druck ist, läßt sich das Verfahren genau so gut auch für andere Parameter wie Entfernung, Temperatur etc. anwenden.
0 1 1
(0,75)
Hierzu 2 Blatt Zcichnuneen 809 626/235

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Gerät zur Anzeige eines physikalischen Zustandes, bei dem ein Wandler den physikalischen Zustand abtastet und in ein digitales Signal umwandelt, das sich mit dem physikalischen Zustand verändert und einem angeschlossenen Rechner eingegeben wird, der seinerseits ein linearisiertes digitales Ausgangssignal liefert, dadurch gekennzeichnet, daß im Wandler (16) ein Festwertspeicher (36) vorgesehen ist, der mehrere, der Bereichsanpassung des Wandlers (16) an den Rechner (12) dienende Konstanten speichert, deren Größen durch die speziellen Kennwerte des Wandlers (16) bestimmt sind und daß diese Konstanten dem Rechner (12) zur Normierung des im Wandler erzeugten Signals auf einen bestimmten Maßstab und Nullpunkt ebenfalls eingegeben werden.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abtastung von Druck ein Wandler (16) mit einem Oszillator (28) vorgesehen ist, dessen Frequenz sich mit dem Druck verändert, und zur Erzeugung eines der Frequenz des Oszillators entsprechenden digitalen Signals ein Zähler (34) vorgesehen ist, der jeweils für eine vorgegebene Zeitspanne mit dem Ausgangssignal des Oszillators beaufschlagt wird.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (34) durch ein vom Rechner (12) erzeugtes Signal rücksetzbar ist, die Zeitspanne, während der der Zähler mit dem Ausgangssignal des Oszillators (28) beaufschlagt wird, durch ein vom Rechner erzeugtes Steuersignal festgelegt ist und der Inhalt des Zählers nach Ablauf der durch das Steuersignal des Rechners vorgegebenen Zeitspanne unter Steuerung durch den Rechner in ein Register (46) übertragen wird.
4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Festwertspeicher (36) eine durch die Kennwerte des Wandlers festgelegte Nullpunktkonstante (Cc) und eine Maßstabkonstante (Z) gespeichert sind und im Rechner (12) die Nullpunktkonstante zu bzw. von dem vom Wandler (16) gelieferten digitalen Signal addiert bzw. subtrahiert wird sowie das Ergebnis zur Bildung eines normierten digitalen Ausgangssignals mit der Maßstabkonstante dividiert bzw. multipliziert wird.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (16) eine Temperaturmeßeinrichtung (48) enthält, deren der gemessenen Temperatur entsprechendes Ausgangssignal in den Rechner (12) eingegeben wird, und im Festwertspeicher (36) zusätzliche zur Temperaturkompensation des normierten Wandlersignals erforderliche Konstanten zur Eingabe in den Rechner gespeichert sind.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (12) das digitale Ausgangssignal ^entsprechend der Potenzreihe
DE2318280A 1972-04-21 1973-04-11 Gerät zur Anzeige eines physikalischen Zustandes Expired DE2318280C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US24647172A 1972-04-21 1972-04-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2318280A1 DE2318280A1 (de) 1973-11-08
DE2318280B2 DE2318280B2 (de) 1977-11-03
DE2318280C3 true DE2318280C3 (de) 1978-06-29

Family

ID=22930818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2318280A Expired DE2318280C3 (de) 1972-04-21 1973-04-11 Gerät zur Anzeige eines physikalischen Zustandes

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3790910A (de)
JP (1) JPS4922172A (de)
CA (1) CA997066A (de)
DE (1) DE2318280C3 (de)
FR (1) FR2181296A5 (de)
GB (1) GB1429716A (de)
SE (1) SE396487B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2904261A1 (de) * 1979-02-05 1980-08-07 Berkel Patent Nv Wiegevorrichtung
DE3012819A1 (de) * 1980-04-02 1981-10-08 Maatschappij van Berkel's, Patent N.V., Rotterdam Waage, insbesondere ladenwaage

Families Citing this family (83)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2405764C2 (de) * 1974-02-07 1982-05-27 Carl Schenck Ag, 6100 Darmstadt Digitale Meßeinrichtung zur Beeinflussung von Umwuchtmeßwerten
US3944791A (en) * 1974-07-10 1976-03-16 General Science Corporation Platelet count correction circuit
US4078163A (en) * 1975-06-04 1978-03-07 Bell Jr Oliver A Programmable current control system for wire electrode electrical discharge machining apparatus
CH600683A5 (de) * 1975-07-02 1978-06-30 Hartig Gunter
US3974365A (en) * 1975-09-26 1976-08-10 Rockwell International Corporation Radio altimeter rate linearizer
CH615503A5 (de) * 1977-02-08 1980-01-31 Zumbach Electronic Ag
JPS5425381A (en) * 1977-07-27 1979-02-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Home-use electric appliance
US4192005A (en) * 1977-11-21 1980-03-04 Kulite Semiconductor Products, Inc. Compensated pressure transducer employing digital processing techniques
JPS5477148A (en) * 1977-11-30 1979-06-20 Sharp Corp Haemadynamometer of digital type
US4161782A (en) * 1977-12-23 1979-07-17 Otis Engineering Corporation Microprocessor computerized pressure/temperature/time down-hole recorder
USRE31222E (en) * 1977-12-23 1983-04-26 Otis Engineering Corporation Microprocessor computerized pressure/temperature/time .[.down-hole.]. recorder
US4202350A (en) * 1978-05-15 1980-05-13 Walton Charles A Device for measuring pulse, breathing and running rate for joggers
US4490713A (en) * 1978-11-17 1984-12-25 Burr-Brown Inc. Microprocessor supervised analog-to-digital converter
JPS5948571B2 (ja) * 1979-01-29 1984-11-27 タケダ理研工業株式会社 アナログデジタル変換装置
US4367456A (en) * 1979-03-09 1983-01-04 Northern Telecom Limited PCM and PAM Conversion circuit including signal level variation on the PCM portion of the circuit
US4272760A (en) * 1979-04-10 1981-06-09 Burr-Brown Research Corporation Self-calibrating digital to analog conversion system and method
US4296407A (en) * 1979-05-14 1981-10-20 Matsushita Electric Industrial Co. Digital frequency synthesizer with frequency divider programmable in response to stored digital control signal
GB2058348B (en) * 1979-06-04 1983-09-07 Agar Instr Apparatus for use in the measurement of a variable
US4270177A (en) * 1979-06-20 1981-05-26 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Digital amplitude control for digital audio signal
US4282578A (en) * 1980-03-17 1981-08-04 Burr-Brown Research Corporation System for linearizing non-linear transducer signals
US4431987A (en) * 1980-03-27 1984-02-14 The Bendix Corporation Analog-to-digital and digital-to-analog converters and methods of operation
US4333075A (en) * 1980-03-27 1982-06-01 The Bendix Corporation An analog-to-digital converter accurate relative to the value of the input signal
US4377851A (en) * 1980-12-22 1983-03-22 Ford Motor Company Method for calibrating a transducer for converting pressure variation to frequency variation
US4399515A (en) * 1981-03-31 1983-08-16 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Self-correcting electronically scanned pressure sensor
US4414638A (en) * 1981-04-30 1983-11-08 Dranetz Engineering Laboratories, Inc. Sampling network analyzer with stored correction of gain errors
DE3128095A1 (de) * 1981-07-16 1983-02-03 Hartmann & Braun Ag, 6000 Frankfurt "verfahren zur digitalen korrektur des zusammenhanges zwischen einem digitalen eingangssignal und einem digitalen ausgangssignal sowie schaltungsanordnung zur durchfuehrung dieses verfahrens"
US4532809A (en) * 1981-10-05 1985-08-06 Allied Corporation Pressure measuring systems with increased accuracy for a constant resolution
US4514809A (en) * 1982-04-30 1985-04-30 Dresser Industries, Inc. Dynamic range control of electrode pad current in well logging tools
DE3217798A1 (de) * 1982-05-12 1983-11-24 Hans-Jörg Dipl.-Kfm. 4400 Münster Hübner Verfahren und messgeraet zum messen und verarbeiten von kenngroessen der umgebungsatmosphaere, insbesondere unter tage
DE3242967A1 (de) * 1982-11-20 1984-05-24 Hans-Jörg Dipl.-Kfm. 4400 Münster Hübner Verfahren und messgeraet zum messen und verarbeiten von kenngroessen der umgebungsatmosphaere, insbesondere unter tage
DE3243540A1 (de) * 1982-11-25 1984-05-30 Hans-Jörg Dipl.-Kfm. 4400 Münster Hübner Verfahren und messgeraet zum messen und verarbeiten von kenngroessen der umgebungsatmosphaere, insbesondere unter tage
US4483178A (en) * 1983-01-18 1984-11-20 Miille Jerry L Pneumatic-digital converter system and method
DE3313041A1 (de) * 1983-04-12 1984-10-18 Krauss-Maffei AG, 8000 München Schaltungsanordnung zum verarbeiten stoerungsueberlagerter, serieller messdaten
US4564911A (en) * 1983-04-25 1986-01-14 Eaton Corporation Method of monitoring a cutting tool by recognizing a sensed deviation in a mathematically smoothed function of force
DE3327154A1 (de) * 1983-07-28 1985-02-14 Hans-Jörg Dipl.-Kfm. 4400 Münster Hübner Verfahren zum messen von kenngroessen der umgebungsatmosphaere, insbesondere von konzentrationen explosionsgefaehrlicher gase im wetterstrom unter tage
US5253570A (en) * 1983-09-30 1993-10-19 Hay & Forage Industries Baler with load sensor
US4512179A (en) * 1983-10-28 1985-04-23 General Electric Company Instrument for calibrating pressure gauges
DE3339349A1 (de) * 1983-10-29 1985-05-09 Meditec GmbH, 8501 Heroldsberg Kennliniengeber
US4644482A (en) * 1984-12-21 1987-02-17 Pressure Systems Incorporated Digital pressure transducer and corrections circuitry system
FR2577480B1 (fr) * 1985-02-21 1987-12-11 Labinal Dispositif permettant la mesure de temperatures de freins et de pressions de pneumatiques sur des trains de roues de vehicules et notamment d'avions
DE3526242A1 (de) * 1985-07-23 1986-08-28 Uwe 2940 Wilhelmshaven Menssen Zuladungswaage zum einbau in einen lkw
US4689999A (en) * 1985-07-26 1987-09-01 The Garrett Corporation Temperature compensated pressure transducer
US4763063A (en) * 1985-07-26 1988-08-09 Allied-Signal Inc. Compact digital pressure sensor circuitry
US4912468A (en) * 1985-12-04 1990-03-27 Dynamics Research Corporation Non-linear error correction system
US4782904A (en) * 1986-11-07 1988-11-08 Ohaus Scale Corporation Electronic balance
DE3707100A1 (de) * 1987-03-05 1988-09-15 Vallon Gmbh Messwertanzeiger fuer messgeraete
DE3721113A1 (de) * 1987-06-26 1989-01-05 Soehnle Waagen Gmbh & Co Messschaltung fuer eine elektronische waage
DE3736643A1 (de) * 1987-10-29 1989-05-11 Koenig Werner Barometrische hoehenmessung unter beruecksichtigung der lufttemperatur
US5403279A (en) * 1988-06-29 1995-04-04 Terumo Kabushiki Kaisha Blood collecting apparatus
GB9009190D0 (en) * 1990-04-24 1990-06-20 Devilbiss The Company Limited Miniature electronic pressure gauge
DE4033053C1 (de) * 1990-10-18 1992-03-05 Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh, 6100 Darmstadt, De
US5553622A (en) * 1991-01-29 1996-09-10 Mckown; Russell C. System and method for controlling the temperature of a catheter-mounted heater
US5720293A (en) * 1991-01-29 1998-02-24 Baxter International Inc. Diagnostic catheter with memory
US6387052B1 (en) 1991-01-29 2002-05-14 Edwards Lifesciences Corporation Thermodilution catheter having a safe, flexible heating element
GB9127112D0 (en) * 1991-12-20 1992-02-19 Schlumberger Ind Ltd Smart displacement sensor
US5485741A (en) * 1993-10-19 1996-01-23 Medamicus, Inc. Vacuum calibration method for an optical fiber pressure transducer
US5560355A (en) * 1993-12-17 1996-10-01 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Medical sensor with amplitude independent output
US5645059A (en) * 1993-12-17 1997-07-08 Nellcor Incorporated Medical sensor with modulated encoding scheme
US5578993A (en) * 1994-11-28 1996-11-26 Autronics Corporation Temperature compensated annunciator
US5764067A (en) * 1995-05-10 1998-06-09 Rastegar; Ali J. Method and apparatus for sensor signal conditioning using low-cost, high-accuracy analog circuitry
FR2737777B1 (fr) 1995-08-11 1997-10-31 Motorola Semiconducteurs Module de capteur
US5660567A (en) * 1995-11-14 1997-08-26 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Medical sensor connector with removable encoding device
US6064899A (en) 1998-04-23 2000-05-16 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Fiber optic oximeter connector with element indicating wavelength shift
CA2345731A1 (en) 1998-09-29 2000-04-06 Mallinckrodt Inc. Oximeter sensor with encoded temperature characteristic
CA2345633A1 (en) 1998-09-29 2000-04-06 Mallinckrodt Inc. Multiple-code oximeter calibration element
US8103325B2 (en) * 1999-03-08 2012-01-24 Tyco Healthcare Group Lp Method and circuit for storing and providing historical physiological data
US6401046B1 (en) * 1999-09-22 2002-06-04 Visteon Global Technologies, Inc. Modulated interface for remote signals
US6708049B1 (en) * 1999-09-28 2004-03-16 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Sensor with signature of data relating to sensor
AU2001221391A1 (en) * 2000-01-26 2001-08-07 Vsm Medtech Ltd. Continuous blood pressure monitoring method and apparatus
CA2405825C (en) 2000-04-17 2010-11-09 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Pulse oximeter sensor with piece-wise function
US6591123B2 (en) 2000-08-31 2003-07-08 Mallinckrodt Inc. Oximeter sensor with digital memory recording sensor data
US6553241B2 (en) 2000-08-31 2003-04-22 Mallinckrodt Inc. Oximeter sensor with digital memory encoding sensor expiration data
US6628975B1 (en) 2000-08-31 2003-09-30 Mallinckrodt Inc. Oximeter sensor with digital memory storing data
US6606510B2 (en) 2000-08-31 2003-08-12 Mallinckrodt Inc. Oximeter sensor with digital memory encoding patient data
US6893401B2 (en) * 2001-07-27 2005-05-17 Vsm Medtech Ltd. Continuous non-invasive blood pressure monitoring method and apparatus
US6828801B1 (en) 2001-10-26 2004-12-07 Welch Allyn, Inc. Capacitive sensor
US20030225334A1 (en) * 2002-01-31 2003-12-04 Christopher Hicks Sensor identification method and system
US20040193023A1 (en) * 2003-03-28 2004-09-30 Aris Mardirossian System, method and apparatus for monitoring recording and reporting physiological data
US7003417B2 (en) * 2003-06-06 2006-02-21 Invensys Systems, Inc. Multiple calibration ranges stored in a process transmitter
US6949968B1 (en) * 2004-02-20 2005-09-27 National Semiconductor Corporation Method for increasing the sensitivity of integrated circuit temperature sensors
US20070069882A1 (en) * 2005-09-27 2007-03-29 Kamal Mahajan Intelligent exit sign
DE102008040062A1 (de) * 2008-07-02 2010-01-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Fluidventils mit einer oszillierenden Ventilbewegung
US9408542B1 (en) 2010-07-22 2016-08-09 Masimo Corporation Non-invasive blood pressure measurement system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3482084A (en) * 1965-06-24 1969-12-02 Viktor Matveevich Trusov Method and device for obtaining voltage representing a predetermined function and for linearization of nonlinear operating characteristics of frequency-measuring transducers adapted to determine physical values
US3557347A (en) * 1968-09-18 1971-01-19 Zeltex Inc Digitally controlled analogue function generator
US3472077A (en) * 1968-09-20 1969-10-14 Kinemotive Corp Temperature-compensated pressure transducer
GB1315120A (en) * 1969-07-17 1973-04-26 Solartron Electronic Group Density measurements
GB1294489A (en) * 1970-05-12 1972-10-25 Solartron Electronic Group Linearizing circuit
US3662163A (en) * 1970-08-04 1972-05-09 Gen Electric Digital signal linearizer
US3701145A (en) * 1970-11-04 1972-10-24 Honeywell Inc Analog to digital converter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2904261A1 (de) * 1979-02-05 1980-08-07 Berkel Patent Nv Wiegevorrichtung
DE3012819A1 (de) * 1980-04-02 1981-10-08 Maatschappij van Berkel's, Patent N.V., Rotterdam Waage, insbesondere ladenwaage

Also Published As

Publication number Publication date
DE2318280A1 (de) 1973-11-08
CA997066A (en) 1976-09-14
FR2181296A5 (de) 1973-11-30
JPS4922172A (de) 1974-02-27
GB1429716A (en) 1976-03-24
DE2318280B2 (de) 1977-11-03
SE396487B (sv) 1977-09-19
US3790910A (en) 1974-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2318280C3 (de) Gerät zur Anzeige eines physikalischen Zustandes
DE2916096C2 (de)
EP0169414A2 (de) Verfahren zur Temperaturkompensation und Messschaltung hierfür
EP0221251B1 (de) Verfahren zur Fehlerkompensation für Messwertaufnehmer mit nicht linearen Kennlinien, sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE3210571C2 (de)
DE2851877C3 (de) Blutdruck-Meßgerät und Verfahren zur Fehlerkompensation bei der Blutdruckmessung
EP0360348B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung kleiner elektrischer Signale
EP0242625B1 (de) Messeinrichtung, die einer Messgrösse einen Messwert zuordnet und Messgeber dafür
DE3719532A1 (de) Kraftmesseinrichtung
DE2754388A1 (de) Fluessigkeitsmessystem
EP0513033B1 (de) Verfahren und anordnung zur umwandlung von digitalen signalen in analoge signale
EP3696514B1 (de) Sensoranordnung und verfahren zum betrieb einer sensoranordnung
DE2739529C3 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zum Eichen einer Voltmeterschaltung
EP0444233B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Analog/Digital-Wandlung eines sich zeitlich ändernden analogen Eingangssignals
EP0514634A1 (de) Verfahren zur Korrektur von Messfehlern
EP0444234B1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Analog-Digital-Wandlung
DE3447734A1 (de) Wettervorhersageeinrichtung
DE2419642A1 (de) Analog-digital-umsetzer
DE2918611C2 (de) Gerät zur Messung einer ionisierenden Strahlung mit einer daran anschließbaren Meßsonde und Verfahren zur Einstellung eines Widerstandes der Meßsonde
DE3034124A1 (de) Schaltungsanordnung zur digitalen messung einer zeitveraenderlichen groesse
DE3905664A1 (de) Schaltungsanordnung mit einem sensor
DE3147542C2 (de) Korrekturschaltung eines Halbtonpunktflächenverhältnis-Detektors
EP0250757B1 (de) Strahlungsmesseinrichtung für Photonen-und/oder Korpuskularstrahlungen
DE3014879C2 (de) Vorrichtung zur Messung der Röntgenröhrenhochspannung bei einer Röntgendiagnostikanlage
EP2138812B1 (de) Verfahren zur Signalverarbeitung in einer Kraftmessvorrichtung und Kraftmessvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: BAUMANN, E., DIPL.-PHYS., PAT.-ANW., 8011 HOEHENKIRCHEN

8339 Ceased/non-payment of the annual fee