DE2739902A1

DE2739902A1 - Registriergeraet

Info

Publication number: DE2739902A1
Application number: DE19772739902
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl Ing Lang
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1977-09-05
Filing date: 1977-09-05
Publication date: 1979-03-15
Also published as: JPS5453534A

Description

Registriergerät
Die Erfindung bezieht sich auf ein Registriergerät mit quer zur Vorschubrichtung eines lichtempfindlichen Registrierstreifens zeilenförmig angeordneten, von unterschiedlichen Amplitudenwerten mindestens einer Meßgröße angesteuerten, unbeweglichen Leuchtdioden und mit einer Ansteuerelektroni; für die Leuchtdioden.
Ein Registriergerät dieser Gattung ist in der DT-OS 24 04 550 beschrieben. Es arbeitet nach dem Prinzip des fliegenden Åbgleichs. Der Meßwert wird dabei mit einer ansteigenden Spannung verglichen. Synchron mit der ansteigenden Spannung werden die Leuchtdioden über ein Schieberegister abgetastet. Tritt eine Koinzidenz des Meßwertes mit dem Augenblickswert der ansteigenden Spannung auf, so leuchtet die Jeweils vom mit der ansteigenden Spannung synchronisierten Schieberegister gleichzeitig angesteuerte Leuchtdiode auf.
Ein anderes Registriergerät, das in dem Aufsatz "Electrostatic Graphic Recording" von R. G. Sweet in der Zeitschrift "Instruments & Control Systems" Band 41, Juli 1968, Seiten 80 bis 82 beschrieben ist, weist als Schreibelemente ein System von kammartig über die Schreibbreite angeordneten Elektroden auf, die ein elektrographisch zu entwickelndes Ladungsbild auf dem Registrierstreifen erzeugen. Die Zuordnung des Augenblickswertes der Meßgröße geschieht über eine Schaltung, die im wesentlichen aus einem Analog-Digital-Konverter und einem Decodierer zur Umwand- lung des Codes des Konverters in einen Dezimalcode besteht. Die einzelnen Elektroden werden von Elektrodentreibern mit einer Spannung belegt; die Treiber sind eingangsseitig mit den Dezimalausgängen des Decodierers verbunden.
Der Ort, an dem im Registriergerät die Schreibelementenzeile bzw.
Leuchtdiodenzeile angeordnet wird, ist durch die Führung des Registrierstreifens und dessen Beobachtungsfläche festgelegt. Die Ansteuerelektronik für die Schreibelemente ist normalerweise, soweit beispielsweise die Figur 2 des erwähnten Aufsatzes erkennen läßt, nicht am gleichen Ort wie die Schreibelemente. Deshalb ist zwischen der Ansteuerelektronik der Schreibelemente und der Schreibelementezeile eine räumlich sehr ausgedehnte Verdrahtung erforderlich, die entweder als Bündelleitung oder, wie in der Figur 2 des Aufsatzes, als geätzte Leitungsplatte ausgeführt ist.
Eine derartig ausgedehnte Leitungsführung nimmt im ohnehin sehr engen Innenraum eines modernen Registriergerätes sehr viel Platz in Anspruch. Unter Umständen wird dadurch die Beobachtungsfläche für den Registrierstreifen stark begrenzt.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die umfangreiche Leitungsführung zwischen Ansteuerelektronik und Leuchtdioden stark zu reduzieren, sowie eine sehr schnelle Meßwertverarbeitung sicherzustellen.
Diese Aufgabe wird bei einem Registriergerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Ansteuerelektronik mit den Leuchtdioden eine integrierte Schaltung bildet.
Als Material für derartige integrierte Schaltungen werden zweckmäßig Verbindungen der III. und V. Gruppe des periodischen Systems der Elemente benutzt, wie z. B. Galliumarsenid (GaAs), aber auch Verbindungen wie Gallium-Arsenid-Phosphid (GaAsP) oder Galliumphosphid (GaP) usw. Da die Ansteuerelektronik aus dem gleichen Basismaterial aufgebaut ist, können Leuchtdioden und Ansteuerung auf einer streifenförmigen, monolithischen elektronischen Schaltung miteinander vereinigt werden. Eine umfangreiche Leitungsführung zwischen den Dioden und der Ansteuerelektronik wird dadurch auf Mikroverbindungen innerhalb des integrierten Schaltkreises reduziert.
Durch die Verwendung der vorstehend genannten Werkstoffe anstelle von Silizium zur Herstellung der integrierten Schaltung mit einer sehr viel höheren Elektronenbeweglichkeit als Silizium besitzt die Ansteuerelektronik eine sehr hohe Crenzfrequenz.
Schaltkreise der vorstehend genannten Art ermöglichen daher den Aufbau von Registriergeräten für sehr rasch verlaufende Vorgänge.
Zweckmäßig werden die Amplitudenwerte in einem Analog-Digital-Konverter verschlüsselt. Die Verbindungen zwischen dem Analog-Digital-Konverter und der aus Decodierern und Leuchtdiodentreibern bestehenden Ansteuerelektronik sind weit weniger zahlreich als die zwischen der Ansteuerelektronik und den Dioden.
Mit Hilfe einer Projektionsoptik, die zwischen der Leuchtdiodenzeile und dem Registrierstreifen im Lichtweg der Dioden angeordnet ist, kann eine Anpassung an verschiedene Breiten des Registrierstreifens erzielt werden.
Mit Vorteil wird zwischen dem Analog-Digital-Konverter und dem Decodierer ein Zwischenspeicher eingefügt. In der Zeit, die notwendig ist, den verschlüsselten und decodierten Wert auszuschreiben, kann der Analog-Digital-Konverter einen neuen Meßwert verschlüsseln. Der vorhergehende Meßwert bleibt im Zwischenspeicher für den Schreibvorgang verfügbar.
Eine lichtteilende Hilfsoptik, die im Lichtweg der Projektionsoptik liegt, dient der gleichzeitigen Anzeige des Zeilenbildes auf einer Mattscheibe oder dergleichen. Eine andere Sichtanzeige des Jeweils registrierten Meßwertes ist durch eine Steuerung einer Digitalanzeige mit den Ausgangsdaten des Analog-Digital-Konverters oder der Decodierer möglich. Eine Nullpunktverschiebung für den Schrieb ist mit Hilfe des Zwischenspeichers möglich, der zu diesem Zweck als voreinstellbarer Speicher ausgeführt ist.
Um auch bei hohen Schreibgeschwindigkeiten den Registrierstreifen gut ablesbar zu machen, wird zweckmäßig der die Leuchtdichte der Dioden beeinflussende Diodenstrom der jeweils vorliegenden Schreibgeschwindigkeit angepaßt.
Werden anstelle der Leuchtdioden Laserdioden verwendet, so ist eine noch größere Lichtausbeute möglich, die eine starke Erhöhung der Schreibgeschwindigkeit gestattet.
Die Erfindung wird anhand von drei Figuren, die Ausführungsbeispiele in schematischer Darstellung zeigen, erläutert.
Figur 1 zeigt den elektronischen Teil eines Registriergerätes nach der Erfindung als Blockschaltbild.
Die Figur 2 gibt einen schematischen Aufbau eines Registriergerätes an.
In Figur 3 ist als Blockschaltbild eine Einrichtung zur Nullpunktverschiebung des Schriebes gezeigt.
In Figur 1 wird der zu registrierende Meßwert einer Klemme 1 eines Analog-Digital-Konverters 2 zugeführt. Die letzte Stufe des Analog-Digital-Konverters ist ein nicht besonders dargestellter Zähler, dessen Ausgang mit dem Eingang eines Zwischenspeichers 3 verbunden ist. Im Zwischenspeicher 3 find @ auch eine Vordecodierung des gespeicherten Digitalwertes s@ ,tt. Der Ausgang des Vordecodierers ist mit entsprechenden Eingängen von Dezimaldecodierern 4 und 5 verbunden. Es sind nur zwei Dezimaldecodierer dargestellt; ihre Anzahl richtet sich nach der Anzahl der aufzuzeichnenden Dekaden. Eingeschlossen in der Schaltung der Dezimaldecodierer ist eine Diodentreiberschaltung, deren Ausgänge dann unmittelbar mit den Leuchtdiodenzeilen 6 bzw. 7 verbunden sind. Dezimaldecodierer, Diodentreiber und Leuchtdioden sind in einer integrierten Schaltung miteinander vereinigt.
In Figur 2 ist eine Vorratsrolle 10 für den Registrierstreifen zu erkennen, von der ein Registrierstreifen 11 über eine zweite sogenannte Antriebsrolle 12 läuft. Der Streifen wird auf einer dritten Rolle 13 nach der Belichtung aufgespult. Eine integrierte Schaltung 14, welche die Leuchtdioden enthält, ist an geeigneter Stelle einer Projektionsoptik 15 angebracht. Die Projektionsoptik wirft ein vergrößertes Bild der Leuchtdioden auf die Stelle 16 des Registrierstreifens. Innerhalb der Projektionsoptik 15 ist eine lichtteilende Optik angeordnet, die einen Lichtweg 17 zu einer Mattscheibe 18 öffnet. Auf der Mattscheibe 18 kann der jeweilige Meßwert als Leuchtbild beobachtet werden.
In Figur 3 ist eine Einrichtung zur Nullpunktverschiebung des Registrierschriebes gezeigt. Aus dem Analog-Digital-Wandler 20, dessen Eingang 21 der Meßwert zugeführt wird, gelangt der digitalisierte Meßwert in einen Zwischenspeicher 22. Gleichzeitig wird der Zwischenspeicher 22 über eine Leitung 23 mit einer aus dem Analog-Digital-Wandler 20 gewonnenen Vorzeicheninformation beaufschlagt. Der Zwischenspeicher 22 ist ein voreinstellbarer Speicher. Zum Zweck der Voreinstellung ist er mit einem Zahlensteller 24 verbunden. Je nach Vorzeichen der aufzuzeichnenden Meßgröße wird das Wandlungsergebnis aus dem Analog-Digital-Wandler zum vorgewählten Inhalt des Zwischenspeichers 22 addiert oder davon subtrahiert. Diese additive Veränderung des Inhalts des Zwischenspeichers wirkt sich als Nullpunktverschiebung der ihm entnommenen und über nicht dargestellte Decodierer und Treiber den Dioden zugeführten Aufzeichnungswerte aus.

Claims

Patentansprüche 1. Registriergerät mit quer zur Vorschubrichtung eines lichtempfindlichen Registrierstreifens zeilenförmig angeordneten, von unterschiedlichen Amplitudenwerten mindestens einer Meßgröße angesteuerten, unbeweglichen Leuchtdioden und mit einer Ansteuerelektronik für die Leuchtdioden, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Ansteuerelektronik (4, 5) mit den Leuchtdioden (6, 7) eine integrierte Schaltung bildet.
2. Registriergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Schaltung (4, 5, 6, 7) aus einem Material einer Verbindung der III. und V. Gruppe des periodischen Systems besteht, wie z. B. Galliumarsenid (GaAs), Gallium-Arsenid-Phosphid (GaAsP) oder Galliumphosphid (GaP).
3. Registriergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerelektronik aus vom Ausgang eines Analog-Digital-Konverters (2) beaufschlagten Decodierern (4, 5) und Leuchtdiodentreibern besteht.
4. Registriergerät nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Analog-Digital-Konverter (2) und Ansteuerelektronik (4, 5) ein Zwischenspeicher (3) geschaltet ist.
5. Registriergerät nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Lichtweg zwischen der Leuchtdiodenzeile (14) und dem Registrierstreifen (11) eine Pro-Jektionsoptik (15) angeordnet ist.
6. Registriergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine lichtteilende Hilfsoptik zur Anzeige des Zeilenbildes auf einer Mattscheibe (18) vorgesehen ist.
7. Registriergerät nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, ausgenommen Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine von den digitalisierten Meßwerten direkt gesteuerte Digitalanzeige vorgesehen ist.
8. Registriergerät nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden AnsprUche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher (22) zum Zweck der Nullpunktverschiebung ein voreinstellbarer Speicher ist.
9. Registriergerät nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden AnsprUche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Anpassung des Diodenstromes an die Schreibgeschwindigkeit vorgesehen sind.
10. Registriergerät nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle von Leuchtdioden (6, 7) Laserdioden verwendet sind.