NO157918B - Anordning for innstilling av en sifferindikator. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for innstilling av en sifferindikator av den type som angis 1 ingressen av etterfølgende krav 1.

En elektromekanisk anordning for innstilling av en elek-trisk sifferindikator, eksempelvis en slik som inngår i et elektronisk ur, er beskrevet i tysk utlegningsskrift 2 628 794. Ved hjelp av denne anordning er det mulig å innstille sifferindikatoren for visning av ønsket verdi ved dreining av et ratt, idet samtidig minutter og timer kan innstilles. Anordningen er således utført at for-andringer i indikatorens visning avhenger av den hastig-

het med hvilken rattet dreies. Videre kan ved dreining av rattet i en første retning økning av indikatorens visning tilveiebringes, mens dreining i den motsatte retningen medfører en minskning av indikatorens visning.

Den kjente innstillingsanordningen inneholder et flertall mekaniske deler som medfører en komplisert og kostbar oppbygging.

Oppfinnelsen har til formål å unnvike den angitte ulempen

ved den kjente anordningen og tilveiebringe en innstillirigs-anordning som gir samme innstillingsmuligheter som den kjente anordningen, men med utnyttelse av enklere og billigere midler. Formålet oppnås ved en anordning som oppviser de i de i etterfølgende krav angitte særtrekk.

Andre formål og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå av etterfølgende beskrivelse av et utførelseseksempel under henvisning til vedlagte tegninger. Fig. 1 viser et blokkskjema over en innstillingsanordning ifølge oppfinnelsen som innbefatter et manøverorgan, en sifferindikator og en mellomliggende datamaskin. Fig. 2 viser et blokkskjema over en modifisert utførelse av

anordningen ifølge figur 1.

Fig. 3 er et flyt-skjema for anordningen)jifølge fig. 2.

Anordningen ifølge fig.. 1 omfatter en til en mikrodatamaskin 10 koblet, elektronisk tidindikator eller klokke 11 som viser timer og minutter. Klokken kan innstilles til ønsket tid ved påvirkning av et dreiepotensiometer 12, hvilket er av rundtgående type, dvs. motstandsområdet kan gjentatte ganger gjennomløpes ved dreining i samme retning. Potensiometeret 12 er tilkoblet en spenningsstyrt oscillator 13, eksempelvis av typen 555. Oscillatoren er således koblet at den avgir pulser med konstant periodetid, men med varigheten hos hver puls avhengig av potensiometerets øyeblikkelige innstilling. Pulsene overføres via en leder 14 til en tidsurinngang på mikrodatamaskinen 10.

For å påvirke mikrodatamaskinen til å endre visningen i indikatoren 11 benyttes ikke motstandsverdien hos selve potensiometeret, men forskjellen mellom to motstandsverdier som stammer fra ulike måletilfeller som inngår i en serie av målinger. Varigheten hos hver av oscillatoren 13 avgitt puls representerer derved den øyeblikkelige motstandsverdien. Pulsene fra oscillatoren har firkantform og amplituden varierer mellom et høyt og et lavt nivå. Datamaskinen 10 bestemmer varigheten hos en puls fra der hvor nivået på lederen 14 går høyt til der hvor nivået igjen går lavt. Datamaskinen 10 tar gjentatt prøve på varigheten hos pulsene fra oscillatorene 13 og etter å ha spart verdien . fra den første målingen i en serie, bestemmer datamaskinen etter hver ny varighet, benevnt T2h(Ziy/ om absoluttverdien av forskjellen mellom T, , . oq T„ , . overskrider en referanse-J 1 høy - 2 høy

verdi T^ff» i hvilke;t tilfelle datamaskinen utfører endring i indikatorens visning med en forutbestemt størrelse N som tilsvarer den dreiningsvinkel som potensiometeret har gjennom-løpt mellom verdiene ^øv og T!^^øy" Den minste dreiningsvinkel som man ønsker skal gi utslag på indikatoren bestemmes ved passende valg av størrelsen på T^ff Man har således mulighet til å dele inn potensiometerdreiningen i et vilkårlic

antall trinn.

Som det fremgår av det ovenstående skjer en økning eller minskning av indikatorens innstilling når T,..... er blitt

3 diff overskredet. For å fastslå om potensiometeret er blitt dreiet mot høyre (økning) eller mot venstre (minskning) sammenlignes T2^øv og T ^ med sine fortegn. Hvis den ønskede endringen i indikatorverdien er stor, kan det være ønskelig å utføre endringen i større trinn enn om den ønskede endringen er liten. For å tilveiebringe dette er et antall ulike verdier N, som varierer logaritmisk mellom en laveste og høyeste verdi, blitt lagret i datamaskinen 10. Videre er den valgte N-verdien blitt satt i avhengighet av potensiometerets dreiningshastig-het, slik at en stor hastighet gir en høyere N-verdi. Dette bestemmes av datamaskinen ved at et antall forut-bestemte forskjeller mellom T, og T0 , . (= T,.,.,-) bestemte J mellom 1 høy y 2 høy (<=> diff tilsvarer bestemte adresser i et minne i datamaskinen 10 hvor de ulike N-verdiene finnes lagret. Innstilling av indikatoren fra en verdi til en annen kan således skje først med stor endringshastighet og deretter med lav så-dan for nøyaktig innstilling av den nye verdien. Et pro-blem ved rundtgående potensiometere er at motstandsbanen har et parti som adskiller motstandens høyeste og laveste verdi og der motstanden er uendelig. Denne motstandsverdi hos potensiometeret kan ikke tas i betraktning, men må forkastes. En slik forkastning kan skje som følge av at T, . overstiger en referanseverdi T, .. , hvilken

høy ^ høy maks tilsvarer potensiometerets høyeste motstandsverdi. Data-maskinprogrammet kan derved inneholde en sammenligning av alle Th, ø. y -verdier med verdien T, hø. y mak, s slik at den ikke tillatte motstandsverdien oppdages.

I fig. 2 vises en utførelse hvor en mikrodatamaskin 15

er tilkoblet en indikator 16 som likesom i utførelses-eksempelet ovenfor viser timer og minutter. Mikrodatamaskinen har en innebygget A/D-omformer representert av en inngang benevnt A/D. Den er via en leder 17 tilkoblet løperen hos et rundtgående potensiometer 18, hvis ene faste

tilkobling er jordet og hvis andre faste tilkobling via en motstand 19 er koblet til en terminal 20 for pluss-spenning. Potensiometerets løper er videre via en motstand 21 tilkoblet terminalen 20. En komparator 22 anordnet for å indikere den dreiningsposisjon hos potensiometeret hvor motstanden er uendelig. Komparatoren har sin ikke-inverterende inngang, merket "pluss", tilkoblet lederen 17 og sin inverterende inngang, merket "minus", til en av to motstander 23, 24 bestående spenningsdeler, hvilken er tilkoblet mellom terminalene 20 og jord og som leverer en referansespenning vref til komparatoren 22 som er større enn den spenning U som råder i for-bindelsespunktet mellom motstandene 18 og 19 og som tilsvarer potensiometerets høyeste motstandsverdi. Komparatoren har en utgang som via en leder 25 er tilkoblet en inngang merket INT, hvilket står for "interrupt" ("avbryt") og innebærer at et signal på denne inngang utløser en avbruddsrutine i datamaskinens program. Via en annen inngang benevnt "INP<:>1" testes lederen 25 for indikering av at avbruddssignalet er opphørt og at således potensiometerets ikke tillatte dreiningsstilling er blitt passert.

Før funksjonen av innstillingsanordningen ifølge fig. 2 beskrives i tilknytning til det i figur 3 angitte flyt-skjema, bør det påpekes at den i datamaskinen ifølge fig.

2 innebygde A/D-omformer tillater at ved hvert måletil-felle via den på lederen 17 rådende spenningsverdi over-føres til et tall som direkte kan lagres i eller på

annen måte behandles av datamaskinen. Selvfølgelig kan alternativt A/D-omformeren utføres som en separat enhet.

Datamaskinen nullstiller først indikatoren, sammenligner<: >rute 26 i flyt-skjemaet, likesom en teller, rute 27, som i datamaskinen teller tiden mellom to på hverandre følg-ende A/D-omformninger av den spenning på lederen 17 som representerer potensiometerets dreiningsstilling. Før noen A/D-omformning kan "skje, må datamaskinen kontrollere at potensiometeret ikke befinner seg utenfor motstandsområdet og denne kontroll utføres ved undersøkelse av om et flagg er satt, rute 28, som et resultat av at datamaskinen har mottatt et avbruddssignal av komparatoren 22. Dersom flagget skulle være satt, innføres en venterutine som innebærer at inngangen "INP 1" gjentatte ganger avføles inntil at avbruddssignalet fra komparatoren 2 2 er opphørt, rute 29, hvoretter flagget tilbakestilles, rute 30, og programmet startes påny fra det trinn der telleren nullstilles, rute 27. Dersom en fornyet kontroll av flagget gir som resultat at dette ikke er satt, skjer den første A/D-omformningen i rute 31 og i rute 32 startes en venterutine som kontrol-lerer når omformningen er blitt avsluttet. Neste trinn, rute 33, innebærer at den omformede verdien, som eksempelvis i binær form representerer potensiometerets øyeblikkelige stilling, lagres i et register P^. Før en ny A/D-omf ormning skjer, må på nytt undersøkes om flagget er satt eller ikke, se rute 34. Skulle så være tilfellet, gjennom-løpes den rutine som representeres av rutene 29, 30 og som gir fornyet start i rute 27. Er flagget derimot ikke satt, skjer en ny A/D-omformning i rute 35. I denne rute leses også tiden mellom de to A/D-omformningene. En venterutine opprettes i etterfølgende rute 36 for å kontrollere at omformningen er blitt avsluttet. Når dette er skjedd, lagres det omformede tallet i et register P2, se rute 37. Dette tall representerer potensiometerets nå aktuelle dreiningsstilling. For å bestemme om potensiometeret er blitt dreiet etterat den foregående målingen ble utført, beregnes forskjellen mellom tallene i P^ og P2 og denne verdi sammenlignes med en forutbestemt verdi som tilsvarer den minste dreiningsvinkel for potensiometeret som man vil skal gi utslag på indikatoren 16. Dette programtrinn gjengis i rute 38.

For å unngå effekten av variasjoner i temperatur og måle-spenning, kontrolleres i rute 39 om det er gått mer enn 1 minutt siden den foregående målingen, og i så tilfelle skjer fornyet start fra rute 27, hvilket innebærer innlesning av nye verdier for lagring i registeret P^, res-pektive P2. Hvis mindre enn 1 minutt er forløpt og hvis dessuten forskjellen jjP^ - P2|er mindre enn referanseverdien,

< 4

skjer fornyet start fra rute 34 i programmet, hvilket innebærer innlesning kun av en ny verdi for registeret P2« Hvis sammenligning i rute 38 gir til resultat at |p^ - P2 I er større enn referanseverdien, fastslås i etterfølgende rute 4 0 om P^ er > enn P2 . Hvis så er tilfellet subtraheres i rute 41 et forut bestemt tall N

fra verdien i indikatoren, mens hvis P^ er enn P2 adderes det forut bestemte tallet N til verdien i indikatoren, se rute 42. Som angitt ovenfor kan tallet N gjøres avhengig av forskjellen J<p>^ - P2| slik at tallet N øker når forskjellen øker, fortrinnsvis etter en loga-rytmisk skala. Dette medfører at indikatoren trinnfor-skyver fortere ved hurtig dreining av potensiometeret. Etterat verdien i indikatoren er blitt endret ifølge en av rutene 41 og 42, skjer tilbakegang til rute 27, slik at nye verdier innleses for lagring i registerene P^ og <P>2-

Avbruddssignalet fra komparatoren 2 2 starter en avbruddsrutine, hvilken, slik det fremgår av figur 3, består av en rute 43 "sett flagg" og en etterfølgende rute 44 ifølge hvilken datamaskinen går tilbake til det programtrinn hvor avbruddsrutinen startet. Avbruddssignalet indikerer ikke bare at potensiometerets løper befinner seg i et udefinert motstandsområde, men også at dette motstandsområdet er blitt passert. Dette er nødvendig, ettersom det ellers ville kunne inntreffe høyredreining (økning) at en P2~verdi oppnås som er mindre enn den tidligere lagrede P^-verdien og den ønskede økningen i indikatorens visning istedet medfører en minskning. Ved at det av avbruddssignalet satte flagg alltid medfører innlesning av nye P^-verdier såvel som P2~verdier, sikres at høyre-dreining av potensiometeret alltid medfører en økning og venstredreining en minskning i indikatorens verdi.

Claims (10)

1. Anordning for innstilling av en sifferindikator (11;16) ved trinnvis endring av indikatorverdien oppad eller nedad, idet indikatoren er tilkoblet en datamaskin (10;15) til hvilken også er tilkoblet et dreiepotensiometer (12;18) som styrer innstillingen, karakterisert ved at potensiometeret (12;18) er av rundtgående type ved hvilken innstillingsområdet gjentatt kan gjennomløpes ved dreining i samme retning og at datamaskinen (10;15) er innrettet til gjentatt å avføle den øyeblikkelige motstandsverdien, eller en parameter som representerer denne, at datamaskinen videre er innrettet til å lagre den første (T^høy) av en serie måleverdier og for hver følgende måleverdi (T2 j^øy^ ^ serien å bestemme om forskjellen mellom den aktuelle og den første måleverdien overstiger en referanseverdi (Tj^ff)/ i hvilket tilfelle indikatoren (11;16) påvirkes til å Øke eller minske sin verdi et trinn av forut bestemt størrelse.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at en spenningsstyrt oscillator (13) er således innkoblet mellom potensiometeret (12) og datamaskinen (10) at den til datamaskinen avgir pulser med konstant periodetid og hvis varighet avhenger av potensiometerets innstilling, idet datamaskinen (10) er innrettet til gjentatte ganger å måle varigheten for pulsene og etter hver måling å sammenligne den målte varigheten (T2^øy^ med den i en serie først målte varighet (T^ høy^ 0<3 hvis absoluttverdien av forskjellen mellom varighetene overstiger en referanseverdi (T<jiff^ å påvirke indikatoren (11) til å øke eller minske sin verdi med det forut bestemte trinnet.

3. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at det rundtgående potensiometeret (18) er tilkoblet datamaskinen via en A/D-omformer, idet datamaskinen (15) er innrettet til periodisk å avføle den omformede, over potensiometeret (18) liggende øyeblikkelige spenningsverdien og sammenligne denne med den ved det første måletilfellet i en forut bestemt måleserie omformede spenningsverdi; og hvis forskjellens størrelse overstiger en referanseverdi å påvirke indikatoren til å øke eller minske sin verdi med det forut bestemte trinnet.

4. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at størrelsen av det forut bestemte trinnet er avhengig av potensiometerets dreiningshastig-het, fortrinnsvis etter en logaritmisk skala.

5. Anordning som angitt i krav 2 og 4 eller 3 og 4, karakterisert ved at et antall trinn av ulik størrelse er lagret i et minne i datamaskinen (15), og at hvert trinn tilsvarer en forut bestemt drei-ningshastighet hos potensiometeret (18) , idet det til hvert trinn er tilordnet en bestemt referanseverdi som når den overskrides utvelger tilhørende trinn som danner mål for den etterfølgende endringen i indikatorens (16) visning.

6. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at et organ (22) er innrettet til å sammenligne ;hver måleverdi som er relatert til potensiometerets (18) innstilling med en forut bestemt referanseverdi (uref) knyttet til en innstillingsstilling for potensiometeret når dennes løper er beliggende utenfor motstandsbanen og såsnart potensiometeret har passert den sistnevnte stillingen til datamaskinen (15) å avgi et avbruddssignal som medfører at alle lagrede måleverdier forkastes.

7. Anordning som angitt i krav 2 og 6, karakterisert ved at datamaskinen (10) er innrettet til å sammenligne hver målt pulsvarighet med en referansetid (Tu^ i ) som tilsvarer den av potensiometerets (12) høy maks løper inntatte stilling utenfor motstandsbanen.

8. Anordning som angitt i krav 2 og 6, karakterisert ved at en komparator er anordnet til dels å bli tilført den forut bestemte referanseverdien i form av en referansespenning, dels en til potensiometeret (12) knyttet spenningsverdi for generering av et avbruddssignal som tilføres datamaskinen (10) når potensiometerets løper befinner seg utenfor motstandsbanen.

9. Anordning som angitt i krav 3 og 6, karakterisert ved at en komparator (22) er anordnet til å bli tilført dels potensiometerspenningen, dels en referansespenning (U f) som tilsvarer at potensiometerets løper er beliggende utenfor motstandsbanen, idet komparatoren (22) er innrettet ved overensstemmelse mellom potensiometerspenningen og referansespenningen (^ ref) å generere et avbruddssignal som tilføres datamaskinen (15).

10. Anordning som angitt i krav 9, karakterisert ved at avbruddssignalet som fremskaffes ved overensstemmelse mellom potensiometerspenning og referansespenning, tilveiebringer at et avbrudd i datamaskinens (15) program skjer etter at datamaskinen har fullbyrdet aktuelt programtrinn, at en avbruddsrutine opprettes som innebærer setting av et flagg (43) og tilbakegang (44) til det programtrinn ved hvilket avbruddet oppstod, og at en bevokt-ning av avbruddssignalet påbegynnes (INP1), idet datamaskin-programmet innbefatter en venterutine (29) som når avbruddssignalet er opphørt tilbakestiller flagget (30) og iverk-setter fornyet start ved et programtrinn (27) som innebærer innlagring av nye måleverdier for å fastslå om endring er skjedd i potensiometerets (18) innstilling.