Verfahren und Vorrichtung zur Abfrage .
und Übertragung des Zählwerksstandes eines Zählwerkes, insbesondere eines Elektrizitätszählers Zur Abfrage des Zählwerksstandes eines Zählwerkes sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt geworden. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, die Ziffernrollen mit Markierungen zu versehen, vorzugswei se in Code-Form, die durch Entlangführen eines Abfra- georgans abgetastet werden. Es ist weiter bekannt, diese Markierungen mit Hilfe einer Kontaktvorrichtung oder auch kontaktlos auf induktivem Wege abzufragen. Be kannt ist ferner, mit jeder Ziffernrolle eine Kurvenschei be anzutreiben, wobei der Abstand der Kurve von einer Bezugsebene ein Mass für den Stand der Ziffernrolle bildet.
Bei einer anderen Vorrichtung dieser Art werden von den Ziffernrollen Kontaktsegmente angetrieben, die durch Entlangführen einer Bürste abgefragt werden, wobei je nach der Stellung der entsprechenden Scheibe Signale bestimmter Länge abgegeben werden. Hierbei bildet die Länge des Signals ein Mass für die Ziffer.
Alle diese bekannten Verfahren und Vorrichtungen sind nicht nur aufwendig, sondern haben auch den Nachteil, dass zur Auswertung der auf diese Weise gebildeten, einer Ziffer entsprechenden Signale besondere Auswerteeinrichtungen nachgeordnet sein müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver fahren zur Abfrage und Übertragung des Zählwerksstan- des eines Zählwerkes, insbesondere eines Elektrizitäts zählers, zu schaffen, das mit einer relativ einfachen Vorrichtung durchführbar ist und das insbesondere die nachträgliche Auswertung des abgefragten Zählwerks standes erleichtert. Das Verfahren gemäss der Erfindung besteht darin, dass jede abzufragende Ziffer durch ein Signal bestimmter Länge abgebildet und die Länge dieses Signals durch die Impulszahl einer Taktfrequenz darge stellt wird, welche einer Zähleinrichtung zugeführt wird.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass zur Bildung eines Signals entsprechender Länge ein Zeitglied verwendet wird, dessen zeitbestimmendes Glied in Abhängigkeit vom Drehwinkel einer Ziffernrolle be- einflusst wird. Als zeitbestimmendes Glied wird mit besonderem Vorteil ein glavanomagnetisches Element verwendet. Anstelle eines galvanomagnetischen Elements kann aber auch eine Fotodiode, eine Kapazität oder eine Induktivität verwendet sein.
Eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zur Durch führung des Verfahrens besteht darin, dass jede Ziffern rolle mit einer Kurvenscheibe versehen ist, wobei jeweils der von dem Drehwinkel beider abhängige, auf einer durch deren Drehpunkt gehenden Senkrechten zu einer allen Ziffernrollen gemeinsamen Bezugsebene gemessene Abstand eines Punktes der Kurve von dieser Ebene ein Mass für den Drehwinkel bildet.
Vorzugsweise ist die Kurvenscheibe zwischen der eigentlichen Ziffernrolle und deren Antriebsverzahnung angeordnet und bildet mit dieser ein Teil. Die Abfrage der Stellung der Kurvenscheibe kann auf verschiedenen Wegen erfolgen. Eine besonders einfache Anordnung ergibt sich dadurch, dass der Rand der Kurvenscheibe mit Hilfe eines Hebels abgetastet wird, welcher auf das zeitbestimmende Glied des Zeitgliedes mittelbar oder unmittelbar einwirkt. Hierbei bildet der Hebel zumindest einen Teil eines magnetischen Kreises, in dem galvano- magnetische Elemente angeordnet sind, welche im zeitbe stimmenden Kreis des Zeitgliedes liegen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles.
Fig. 1 zeigt im Prinzip die Abfrage einer Ziffernrolle 1 mit Hilfe einer Kurvenscheibe 2, welche vorzugsweise zwischen eigentlicher Ziffernrolle 1 und Antriebsverzah nung 3 angeordnet und mit der Ziffernrolle einen Teil bildet.
Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht der Ziffernrolle 1. Die Kurvenscheibe 2 weist eine Spiralform auf, wobei der jeweilige Abstand eines ihrer Punkte vom Mittelpunkt der Achse 4 ein Mass für die jeweilige Stellung der Ziffernrolle bildet. Durch den kontinuierlichen Verlauf der Kurve können auch beliebige Zwischenstellungen abgefragt werden. Der Rand der Kurvenscheibe 2 wird mit Hilfe eines Abfragehebels 5 abgetastet, welcher um den Drehpunkt 6 schwenkbar ist und unter der Wirkung einer Feder 7 steht. Gegenüber dem Drehpunkt 6 ist der Kern 8 eines Elektromagneten 9 angeordnet, der eine Erregerspule 10 trägt.
Auf den Polen des Kernes 8 sind magnetfeldabhängige Widerstände 11 und 12 befestigt die mit einem ferromagnetischen Teil 13 des Hebels 5 zusammenwirken.
Bei unerregtem Magnetsystem 9 wird der Hebel 5 durch die Feder 9 gegen einen Anschlag 14 gezogen, so dass sich die Ziffernrolle 1 frei drehen kann, damit der Elektrizitätszähler oder dergleichen dadurch nicht me chanisch belastet wird.
Zur Abfrage des Standes der Ziffernrolle 1 wird der Magnet 9 durch Anspannunglegen der Spule 10 erregt. Ausserdem wird der Hebel 5 unter Überwindung der Kraft der Feder 7 in die in Fig. 1 dargestellte Stellung geführt. Je nach der Stellung des Hebels 6 werden die magnetfeldabhängigen Widerstände 11 und 12 mehr oder weniger vom Fluss des Magneten 9 durchsetzt. Wie die Ausbildung gemäss Fig. 1 erkennen lässt, ändern sich die die galvanomagnetischen Elemente 11 und 12 durchset zenden Felder bei der Schwenkung des Hebels 5 gegen läufig. Diese Änderung der magnetischen Flüsse wird zur Steuerung eines Zeitgliedes gemäss Fig. 3 verwendet.
Die magnetfeldabhängigen Widerstände 11 und 12 bilden zusammen mit einem Widerstand 15 den einen Zweig einer Widerstandsbrücke. Der andere Zweig wird durch einen Widerstand 16 und einen Kondensator 17 gebildet. Dieser Zweig gibt die Zeitfunktion des Zeitglie des vor, während der erstere Zweig mit den beiden magnetfeldabhängigen Widerständen das zeitbestimmen de Glied bildet. Im Nullzweig der Brücke liegt ein Transistor 18 mit seiner Basis-Emitterstrecke. Der Kol lektor ist über einen Widerstand 19 mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden. Zur Stabilisierung kann den beiden galvanomagnetischen Elementen 11 und 12 eine Zenerdiode 20 parallelgeschaltet werden.
Der Kollektor des Transistors 18 steht über einen Widerstand 21 mit einer nachgeschalteten Verstärkerstufe in Verbin dung, welche aus den beiden Transistoren 22 und 23 sowie den Widerständen 24 bis 31 besteht. Mit 32 und 33 sind die Ausgangsklemmen des Verstärkers bezeichnet. Über einen Widerstand 28 und Leitung 34 steht die Ba sis des Transistors 23 mit einem Taktgeber in Verbin dung, der mit einer konstanten Frequenz betrieben wird.
Beim Abfragevorgang wird also die Spule 10 des Elektromagneten 9 an Spannung gelegt und der Hebel 5 in Abfragestellung gebracht. Gleichzeitig wird die Schal tungsanordnung gemäss Fig. 3 an Spannung gelegt, so dass sich der Kondensator 17 über den Wider stand 16 aufzuladen beginnt, sowie über die Leitung 34 die Taktfrequenz über den leitenden Transistor 23 zu den Klemmen 32 und 33 gegeben. An diesen Klemmen liegt beispielsweise ein nicht dargestelltes elek tronisches Zählwerk. Anstelle eines elektronischen Zähl werkes kann aber auch von dieser Taktfrequenz ein Schrittschaltmotor betrieben werden, der ein mechani sches Zählwerk antreibt.
Die Taktfrequenz wird nach Ablauf der durch die beiden magnetfeldabhängigen Wi derstände 11 und 12 vorgegebenen Zeit durch Sperrung des Transistors 23 der Verstärkerstufe abgeschaltet. Die Anzahl der an den Klemmen 32 und 33 abgenommenen Impulse entspricht der abgefragten Ziffer. Sie können, wie bereits ausgeführt, unmittelbar ein Schrittschaltwerk steuern. Mit Hilfe eines Code-Umsetzers können regi strierende Geräte in Parallel- oder Serienschaltung betrie ben werden.
Mit dieser der jeweiligen Ziffer entsprechenden Zeit kann man also ein Simultan-Zählwerk im Start-Stop- Betrieb ansteuern oder mit einer geeigneten Frequenz und einem Code-Umsetzer einen Locher, Drucker oder Schreiber betreiben.
Die Abfrage der Ziffernrollen kann auch auf andere Weise durchgeführt werden. Anstelle zweier Feldplatten braucht nur eine vorgesehen sein. Ferner kann anstelle eines Elektromagneten ein Permanentmagnet verwendet sein.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungs beispiel sind als galvanomagnetische Elemente magnet feldabhängige Widerstände verwendet. Anstelle dieser können auch Hallsonden oder Fotodioden verwendet sein.
Das Zeitglied kann auch durch einen festen Wider stand mit einem Drehkondensator oder über ein Fotoele ment zusammen mit einem Kondensator und einer Lichtquelle gebildet werden. Ausserdem kann durch Veränderung einer Induktivität durch Verkoppeln von Drehspulen ein Zeitglied hergestellt werden.
Ferner ist es möglich, mit einer Taktfrequenz einmal direkt und zum anderen über ein kapazitives oder induktives Glied, das von der Ziffernrolle gesteuert wird, auf eine Braun'sche Röhre zu gehen. Die Phasenverschie bung entspricht dann der Ziffernrollenstellung und kann als Zahl dargestellt werden.
Method and device for interrogation.
and transmission of the counter reading of a counter, in particular an electricity meter, various methods and devices have become known for interrogating the counter reading of a counter. In this context, it is known to provide the number rollers with markings, preferably in code form, which are scanned by moving an interrogator along them. It is also known to interrogate these markings with the aid of a contact device or also contactlessly by inductive means. Be is also known to drive a cam disc with each digit reel, the distance between the curve and a reference plane being a measure of the status of the numeric reel.
In another device of this type, the number rollers drive contact segments which are queried by moving a brush along, with signals of a certain length being emitted depending on the position of the corresponding disk. The length of the signal is a measure of the number.
All these known methods and devices are not only complex, but also have the disadvantage that special evaluation devices must be arranged downstream in order to evaluate the signals formed in this way and corresponding to a digit.
The invention is based on the object of a method for querying and transmitting the counter reading of a counter, in particular an electricity meter, which can be carried out with a relatively simple device and which in particular facilitates the subsequent evaluation of the queried counter. The method according to the invention consists in that each digit to be queried is mapped by a signal of a certain length and the length of this signal is represented by the number of pulses of a clock frequency which is fed to a counting device.
A particularly advantageous further development consists in the fact that a timing element is used to generate a signal of a corresponding length, the time-determining element of which is influenced as a function of the angle of rotation of a number roller. A glavanomagnetic element is used with particular advantage as the time-determining element. Instead of a galvanomagnetic element, however, a photodiode, a capacitance or an inductance can also be used.
A particularly advantageous device for implementing the method is that each digit roller is provided with a cam, the distance of a point on the curve measured on a perpendicular to a reference plane common to all digit rollers, which is dependent on the angle of rotation of both a measure of the angle of rotation from this plane.
The cam is preferably arranged between the actual number roller and its drive toothing and forms a part therewith. The position of the cam can be queried in various ways. A particularly simple arrangement results from the fact that the edge of the cam is scanned with the aid of a lever which acts directly or indirectly on the time-determining element of the timing element. Here, the lever forms at least part of a magnetic circuit in which galvanomagnetic elements are arranged, which are located in the timing circuit of the timing element.
Further details of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment shown in the drawing.
Fig. 1 shows in principle the query of a number roller 1 with the help of a cam 2, which is preferably arranged between the actual number roller 1 and drive gears 3 and forms a part with the number roller.
Fig. 2 shows a front view of the number roller 1. The cam 2 has a spiral shape, the respective distance of one of its points from the center of the axis 4 forms a measure for the respective position of the number roller. Due to the continuous course of the curve, any intermediate positions can also be queried. The edge of the cam 2 is scanned with the aid of an interrogation lever 5, which can be pivoted about the pivot point 6 and is under the action of a spring 7. The core 8 of an electromagnet 9, which carries an excitation coil 10, is arranged opposite the fulcrum 6.
Magnetic field-dependent resistors 11 and 12 are attached to the poles of the core 8 and cooperate with a ferromagnetic part 13 of the lever 5.
When the magnet system 9 is not excited, the lever 5 is pulled by the spring 9 against a stop 14 so that the number roller 1 can rotate freely so that the electricity meter or the like is not mechanically stressed.
To query the position of the number roller 1, the magnet 9 is excited by applying the coil 10. In addition, the lever 5 is guided into the position shown in FIG. 1 by overcoming the force of the spring 7. Depending on the position of the lever 6, the magnetic field-dependent resistors 11 and 12 are more or less penetrated by the flux of the magnet 9. As the design according to FIG. 1 shows, the fields which penetrate the galvanomagnetic elements 11 and 12 change in opposite directions when the lever 5 is pivoted. This change in the magnetic fluxes is used to control a timing element according to FIG.
The magnetic field-dependent resistors 11 and 12 together with a resistor 15 form one branch of a resistor bridge. The other branch is formed by a resistor 16 and a capacitor 17. This branch specifies the time function of the Zeitglie, while the former branch with the two magnetic field-dependent resistors forms the time-determining member. A transistor 18 with its base-emitter path is located in the neutral branch of the bridge. The Kol lector is connected via a resistor 19 to the positive pole of the voltage source. A zener diode 20 can be connected in parallel to the two galvanomagnetic elements 11 and 12 for stabilization.
The collector of transistor 18 is connected via a resistor 21 to a downstream amplifier stage in connec tion, which consists of the two transistors 22 and 23 and the resistors 24 to 31. The output terminals of the amplifier are designated by 32 and 33. Via a resistor 28 and line 34, the base of the transistor 23 is connected to a clock generator, which is operated at a constant frequency.
During the interrogation process, the coil 10 of the electromagnet 9 is connected to voltage and the lever 5 is brought into the interrogation position. At the same time, the circuit arrangement according to FIG. 3 is connected to voltage, so that the capacitor 17 begins to charge through the counter-16, and the clock frequency is given over the line 34 via the conductive transistor 23 to the terminals 32 and 33. For example, an electronic counter (not shown) is connected to these terminals. Instead of an electronic counter, however, a stepping motor can be operated from this clock frequency, which drives a mechanical counter.
The clock frequency is switched off after the time specified by the two magnetic field dependent Wi resistors 11 and 12 by blocking the transistor 23 of the amplifier stage. The number of pulses picked up at terminals 32 and 33 corresponds to the number requested. As already mentioned, you can directly control a sequencer. With the help of a code converter, registering devices can be operated in parallel or in series.
With this time corresponding to the respective digit, you can control a simultaneous counter in start-stop mode or operate a punch, printer or writer with a suitable frequency and a code converter.
The query of the digit roles can also be carried out in other ways. Instead of two field plates, only one need be provided. Furthermore, a permanent magnet can be used instead of an electromagnet.
In the execution example shown in the drawing, magnet field-dependent resistors are used as galvanomagnetic elements. Hall probes or photodiodes can also be used instead of these.
The timing element can also be formed by a fixed resistance with a variable capacitor or a Fotoele element together with a capacitor and a light source. In addition, a timing element can be produced by changing an inductance by coupling moving coils.
It is also possible to go directly to a Braun tube with a clock frequency and, on the other hand, via a capacitive or inductive element that is controlled by the number roller. The phase shift corresponds to the position of the dial and can be displayed as a number.