DE19652264A1

DE19652264A1 - Indicating physical measuring value on measuring unit with analogue indicator

Info

Publication number: DE19652264A1
Application number: DE1996152264
Authority: DE
Inventors: Georg Reeb
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1996-12-16
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2016-12-17
Also published as: BR9706134A; DE19652264B4; FR2757270B1; ES2136573A1; FR2757270A1; ES2136573B1

Abstract

The method for indicating a physical measuring value on a measuring unit is carried out, with the measuring unit having a measuring element, bringing an indicating unit in its indicating position and a readable, analogue indicator. A prodn. required deviation (a) of the position of the measuring element (14) and the indicator (18) is determined. Based on this deviation (a), a correction function (K) is determined, with which the measured physical value (S) is balanced corresp. to the desired indicating signal (S AW), controlling the measuring element (14). The desired indicating value is logically linked with a correction value (K) for a corrected desired indicating signal (S AWK), with which the measuring element is controlled. The correction value is influenced by a position signal (MW) of the measuring element and a position signal (ZD) of the indicator.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anzeigen einer physikalischen Meßgröße mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.The invention relates to a method for displaying a physical quantity with those in the preamble of claim 1 mentioned features.

State of the art

Es ist bekannt, physikalische Meßgrößen der unter schiedlichsten Art mittels eines Meßgerätes anzuzei gen. Hierzu werden unter anderem mechanische Meßge räte eingesetzt, die ein Meßwerk aufweisen. Die Meß werke werden mit einem der gemessenen physikalischen Meßgröße entsprechenden Signal beaufschlagt, wodurch eine Anzeigeeinrichtung, in der Regel ein Zeiger, in eine definierte Anzeigeposition gebracht wird. Übli cherweise treiben die Meßwerke eine Drehachse an, auf der die Anzeigeeinrichtung drehfest angeordnet ist. Um die Anzeigeposition ablesen zu können, ist das Meßgerät mit einer analogen Anzeige versehen. Bei der Herstellung der Meßgeräte werden die Meßwerke und die Anzeigen separat hergestellt und später zu dem Meß gerät komplettiert. Gegebenenfalls besitzt das Meß werk eine neutrale Anzeige, die nachträglich mit einem entsprechend der zu messenden physikalischen Meßgröße ausgewählten Zifferblattaufdruck versehen wird.It is known to take physical measurements of the to display various types by means of a measuring device For this purpose, among other things, mechanical Meßge Councils used that have a measuring mechanism. The meas works are measured with one of the physical Measured variable corresponding signal applied, whereby a display device, usually a pointer, in a defined display position is brought. Usual The measuring mechanisms drive an axis of rotation which the display device is arranged rotatably. To be able to read the display position, this is Provide the measuring device with an analog display. In the Manufacture of the measuring devices, the measuring mechanisms and the Ads made separately and later on to the measurement device completed. The measurement may have a neutral display, which can be added later one according to the physical to be measured Provide the measured variable with the selected dial print becomes.

Bei den bekannten Meßgeräten ist nachteilig, daß durch die nachträgliche Komplettierung des Meßwerkes mit der analogen Anzeige es zu Ungenauigkeiten bei der Positionierung der Anzeige und des Meßwerks zu einander kommt. Diese Ungenauigkeiten können zu Able sefehlern führen.In the known measuring devices, it is disadvantageous that through the subsequent completion of the measuring mechanism with the analog display it contributed to inaccuracies the positioning of the display and the measuring mechanism each other comes. These inaccuracies can lead to Fig lead to errors.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet demgegenüber den Vorteil, daß mittels eines Meßgerätes der gattungsgemäßen Art eine hochgenaue Ablesung möglich ist. Dadurch, daß eine herstellungsbedingte Abweichung der Position des Meßwerks und der Anzeige ermittelt wird und aufgrund dieser Abweichung eine Korrekturfunktion ermittelt wird, mit der ein das Meßwerk ansteuerndes, der ge messenen physikalischen Größe entsprechendes Soll-An zeigesignal abgeglichen wird, ist es vorteilhaft möglich, diese Positionsabweichung bei der Anzeige zu berücksichtigen. Somit wird sichergestellt, daß die Anzeigeeinrichtung einerseits entsprechend der gemes senen Meßgröße ausschlägt und dieser Ausschlag der Anzeigeeinrichtung gleichzeitig entsprechend der er mittelten herstellungsbedingten Abweichung der Posi tion der Anzeige und des Meßwerks korrigiert ist. So können jederzeit die exakten gemessenen Meßgrößen abgelesen werden. Insbesondere bei einer sich über einen Drehwinkelbereich bewegenden Anzeigeeinrichtung würde es ohne die erfindungsgemäße Korrektur in un terschiedlichen Anzeigebereichen zu unterschiedlichen Ablesefehlern kommen. Die korrekte Anzeige erfolgt somit unabhängig von der Position des Meßwerks zu der Anzeige, wobei klar ist, daß hier eine Fehlerkorrek tur in bestimmten vorgegebenen Abweichungsbereichen der Idealposition des Meßwerks von der Anzeige er folgt.The inventive method with the in claim 1 In contrast, the features mentioned have the advantage that by means of a measuring device of the generic type a highly accurate reading is possible. As a result of that a manufacturing-related deviation of the position of the Measuring mechanism and the display is determined and due a correction function is determined for this deviation is used to control the measuring mechanism, the ge measured target value corresponding to physical size pointer signal is adjusted, it is advantageous possible to display this position deviation consider. This ensures that the Display device on the one hand according to the measured deflects its measurand and this deflection of the Display device simultaneously according to the he mean production-related deviation of the posi tion of the display and the measuring mechanism is corrected. So can measure the exact measured quantities at any time be read. Especially with one over a display device moving an angular range it would in un without the correction according to the invention different display areas to different Reading errors come. The correct display occurs thus regardless of the position of the measuring unit to the Display, whereby it is clear that an error correction structure in certain specified deviation ranges the ideal position of the measuring mechanism from the display follows.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten Merk malen.Advantageous refinements of the invention result derive from the note mentioned in the subclaims to paint.

drawings

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs beispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is in one embodiment example with reference to the accompanying drawings explained. Show it:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung und Draufsicht auf ein Meßgerät und Fig. 1 is a schematic sectional view and top view of a measuring device and

Fig. 2 ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 2 is a flow chart of the method according to the invention.

Description of the embodiment

In der Fig. 1 ist ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Meßgerät in einer Schnittdarstellung und einer sche matischen Draufsicht gezeigt. Nachfolgend soll nur auf die für die Beschreibung der vorliegenden Erfindung wesentlichen Bestandteile des Meßgerätes 10 eingegangen werden, da der allgemeine Aufbau eines Meßgerätes bekannt ist. Das Meßgerät 10 besitzt ein an einer Platine 12 befestigtes Meßwerk 14. Das Meß werk 14 weist eine Drehachse 16 auf, die in der Draufsicht gesehen eine bestimmte Position in einer gedachten Ebene besitzt. Die Drehachse 16 trägt ei nen - in Fig. 1 nicht näher gezeigten - Zeiger (Anzeige einrichtung), der drehfest mit der Drehachse 16 verbunden ist. Das Meßgerät 10 besitzt ferner eine Anzeige 18, auf der eine Skalierung aufgebracht ist. Die Skalierung ist entsprechend der mit dem Meßgerät 10 zu messenden physikalischen Meßgröße ausgewählt und beispielsweise mittels Siebdruck auf die Anzeige 18 aufgebracht. Die in der Draufsicht lediglich be reichsweise angedeutete Skalierung 20 ist entspre chend der vorgesehenen Drehbewegung des Zeigers in einem entsprechenden Winkelbereich auf der Anzeige 18 aufgebracht. Der Skalierung ist hierbei ein gedachter Mittelpunkt 22 zugeordnet, der im Idealfall mit der Drehachse 16 zusammenfällt.In Fig. 1, a total of 10 measuring device is shown in a sectional view and a cal matic top view. In the following, only the components of the measuring device 10 which are essential for the description of the present invention will be dealt with, since the general structure of a measuring device is known. The measuring device 10 has a measuring mechanism 14 attached to a circuit board 12 . The measuring mechanism 14 has an axis of rotation 16 which, when viewed in plan view, has a certain position in an imaginary plane. The axis of rotation 16 carries a pointer (display device) (not shown in more detail in FIG. 1) which is connected in a rotationally fixed manner to the axis of rotation 16 . The measuring device 10 also has a display 18 on which a scale is applied. The scaling is selected in accordance with the physical measured variable to be measured with the measuring device 10 and applied to the display 18 , for example by means of screen printing. The scaling 20, which is only partially indicated in the plan view, is accordingly applied to the intended rotational movement of the pointer in a corresponding angular range on the display 18 . An imaginary center point 22 is assigned to the scaling, which ideally coincides with the axis of rotation 16 .

Durch das nachträgliche Komplettieren des Meßwerks 14 mit der Anzeige 18 beziehungsweise das nachträgliche Aufbringen der Skalierung 20 auf die Anzeige 18 sind mechanisch bedingte Abweichungen 24 zwischen der Drehachse 16 und dem Mittelpunkt 22 gegeben. Diese in der Draufsicht gesehen in eine Ebene projizierte Abweichung 24 ergibt in der Ebene gesehen einen Ab stand a der Drehachse 16 zu dem Mittelpunkt 22. Durch die Projektion des Abstandes a in eine Ebene kann sowohl der Position der Drehachse 16 als auch des Mittelpunktes 22 in einem zweidimensionalen karte sischen Koordinatensystem mit einer x- und einer y-Ach se eine bestimmte Position zugeordnet werden. Es ist hierbei unerheblich, ob der Nullpunkt des Koordi natensystems mit dem Mittelpunkt 22 oder der Dreh achse 16 zusammenfällt oder unabhängig von diesen beiden Bezugspunkten gewählt ist. Jedenfalls sind so der Mittelachse 16 und der Drehachse 22 bestimmte x- und y-Koordinaten zuordbar.Due to the subsequent completion of the measuring mechanism 14 with the display 18 or the subsequent application of the scaling 20 to the display 18, there are mechanically induced deviations 24 between the axis of rotation 16 and the center point 22 . This seen in the plan view in a plane deviation 24 results in the plane seen from a was the axis of rotation 16 to the center 22nd By projecting the distance a in a plane, both the position of the axis of rotation 16 and the center 22 in a two-dimensional map coordinate system with an x and a y axis can be assigned a specific position. It is irrelevant whether the zero point of the coordinate system coincides with the center point 22 or the axis of rotation 16 or is selected independently of these two reference points. In any case, the central axis 16 and the axis of rotation 22 can be assigned specific x and y coordinates.

Die Erfassung und Verarbeitung der Abweichung 24 be ziehungsweise des hieraus resultierenden Abstands a werden anhand von dem in Fig. 2 gezeigten Fluß diagramm verdeutlicht.The detection and processing of the deviation 24 or the resulting distance a are illustrated by the flow diagram shown in FIG. 2.

In der Fig. 2 ist das Meßwerk 14 mit der auf der Drehachse 16 angeordneten Anzeigeeinrichtung 26 an gedeutet. Die Ansteuerung des Meßwerks 14 erfolgt folgendermaßen:
Ein der zu messenden und anzuzeigenden physikalischen Meßgröße entsprechendes Signal S wird einer Erfas sungs-/Auswerteeinheit 28 zugeführt. Dort erfolgt eine Aufbereitung des Signals S. Dem anliegenden Signal, beispielsweise ein Frequenz- oder Spannungs signal, wird im Rechner ein numerischer Wert zugeord net, zum Beispiel Meßwert 100 Hz entspricht Drehzahl 3000 U/min. Dieses so erhaltene, aufgearbeitete Signal S_A wird einer Anzeigewert-Ermittlungseinheit 30 zugeführt, die ein auf das Meßwerk 14 abgestimmtes Soll-Anzeigesignal S_AW bereitstellt, das dem gemesse nen Signal S der überwachten beziehungsweise gemesse nen physikalischen Meßgröße entspricht. Dieses Soll- Anzeigesignal S_AW wird einem Korrekturglied 32 zuge führt. Mittels der von einer Ermittlungseinheit 36 zur Verfügung gestellten Korrekturparameter K-Par, deren Ermittlung nachfolgend noch erläutert wird, er folgt ein Abgleich des Soll-Anzeigesignals S_AW des Meßwerks 14, so daß ein korrigiertes Soll-Anzeige signal S_AWK am Ausgang des Korrekturgliedes 32 an liegt.In FIG. 2, the measuring unit 14 is interpreted with the arranged on the axis of rotation 16 of display device 26. The measuring mechanism 14 is activated as follows:
A signal S corresponding to the physical quantity to be measured and displayed is fed to a detection / evaluation unit 28 . There the signal S is processed. The signal present, for example a frequency or voltage signal, is assigned a numerical value in the computer, for example a measured value of 100 Hz corresponds to a speed of 3000 rpm. This processed signal S _A obtained in this way is fed to a display value determination unit 30 which provides a target display signal S _AW which is matched to the measuring mechanism 14 and which corresponds to the measured signal S of the monitored or measured physical measured variable. This target display signal S _AW is supplied to a correction element 32 . By means of the correction parameters K-Par provided by a determination unit 36 , the determination of which will be explained in the following, the target display signal S _{AW of} the measuring mechanism 14 is compared so that a corrected target display signal S _AWK at the output of the correction element 32 lies on.

Mit diesem korrigierten Signal wird das Meßwerk 14 angesteuert, das daraufhin, entsprechend seines hier nicht näher zu betrachtenden Aufbaus, eine Drehbewe gung der Anzeigeeinrichtung 26 um die Drehachse 16 (Fig. 1) bewirkt. Die Anzeigeeinrichtung 26 nimmt somit eine bestimmte Position auf der Anzeige 18 be ziehungsweise zu der in Fig. 1 gezeigten Skalierung 20 ein, die einerseits dem der gemessenen physikali schen Meßgröße entsprechenden Signal S entspricht und andererseits um den Korrekturwert K korrigiert wurde.With this corrected signal, the measuring mechanism 14 is actuated, which then, in accordance with its construction not to be considered in more detail here, causes the display device 26 to rotate about the axis of rotation 16 ( FIG. 1). The display device 26 thus occupies a specific position on the display 18, respectively to the scaling 20 shown in FIG. 1, which on the one hand corresponds to the signal S corresponding to the measured physical quantity and on the other hand has been corrected by the correction value K.

Die Korrekturparameter K-Par werden über eine Erfas sungseinheit 34 beeinflußt, der einerseits ein der Position der Drehachse 16 des Meßwerks 14 entspre chendes Positionssignal MW zugeführt wird. Ferner wird der Erfassungseinheit 34 ein Positionssignal ZD zugeführt, das der Position des Mittelpunktes 22 der Skalierung 20 entspricht. Aus diesen Signalen S_MW und ZD werden die Abstände Δx und Δy ermittelt, die der Abweichung 24 entsprechen. Diese den Abweichungen Δx und Δy entsprechenden Signale werden der Ermittlungs einheit 36 zugeführt, die die Korrekturparameter K- Par ermittelt. Entsprechend der bekannten Position der Drehachse 16 und des Mittelpunktes 22 und der sich hieraus ergebenden, ebenfalls bekannten Abwei chung 24 kann über eine Funktionsberechnung, wobei die Beziehung gilt, daß der Korrekturwert K eine Funktion des Soll-Anzeigewertes S_AW ist, exakt den für den jeweiligen anzuzeigenden Soll-Anzeigewert S_AW zutreffenden Korrekturwert K bestimmt werden. Hierzu wird das Soll-Anzeigesignal S_AW dem Korrekturglied 32 zugeführt, die die korrigierte Soll-Anzeigeposition S_AW-K der Anzeigeeinrichtung 26 aus dem Sollanzeige wert S_AW und den über die Erfassungseinheit 34 und die Ermittlungseinheit 36 zur Verfügung gestellten Korrekturparameter K-Par berechnet. Dieses nimmt un mittelbar über das Korrekturglied 32 Einfluß auf das Soll-Anzeigesignal S_AW, so daß das korrigierte Soll-An zeigesignal S_AWK dem Meßwerk 14 zur Verfügung gestellt werden kann.The correction parameters K-Par are influenced by a detection unit 34 , which is supplied with a position signal MW corresponding to the position of the axis of rotation 16 of the measuring mechanism 14 . Furthermore, the detection unit 34 is supplied with a position signal ZD which corresponds to the position of the center point 22 of the scaling 20 . The distances Δx and Δy, which correspond to the deviation 24, are determined from these signals S _MW and ZD. These signals corresponding to the deviations Δx and Δy are fed to the determination unit 36 , which determines the correction parameters K-Par. According to the known position of the axis of rotation 16 and the center point 22 and the resultant, also known deviation 24 can be via a function calculation, the relationship being that the correction value K is a function of the target display value S _AW , exactly that for the Correction value K applicable to the respective target display value S _{AW to} be displayed. For this purpose, the target display signal S _{AW is} fed to the correction element 32 , which calculates the corrected target display position S _AW -K of the display device 26 from the target display value S _AW and the correction parameter K-Par made available via the detection unit 34 and the determination unit 36 . This takes indirect influence via the correction element 32 on the target display signal S _AW , so that the corrected target display signal S _AWK can be made available to the measuring mechanism 14 .

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es in einfa cher Weise möglich, die nicht linearen Zusammenhänge zwischen der Abweichung a und der Anzeigeposition der Anzeigeeinrichtung 26 zu der Skalierung 20 zu berück sichtigen. So ist entsprechend der tatsächlichen Größe des Soll-Anzeigewertes S_AW die Bereitstellung eines exakt auf dieses abgestimmten Korrekturwertes K möglich. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt das, daß für unterschiedlich große Soll-Anzeigewerte S_AW unterschiedliche Korrekturwerte K zur Verfügung ge stellt werden, wobei diese sich aus der exakt ermit telten Abweichung a unmittelbar ergeben. Somit ist durch das erfindungsgemäße Verfahren eine genaue Anzeige über den gesamten Anzeigebereich des Meßge rätes 10 unabhängig von der Position des Meßwerks 14 beziehungsweise dessen Drehachse 16 und der Position der Skalierung 20 beziehungsweise dessen Mittelpunkt 22 möglich.The method according to the invention makes it possible in a simple manner to take into account the non-linear relationships between the deviation a and the display position of the display device 26 with respect to the scaling 20 . According to the actual size of the target display value S _{AW, it is possible} to provide a correction value K that is precisely matched to this. In other words, this means that different correction values K are made available for different sized target display values S _AW , these directly resulting from the exactly determined deviation a. Thus, by the inventive method, an accurate display over the entire display area of the Meßge device 10 is possible regardless of the position of the measuring mechanism 14 or its axis of rotation 16 and the position of the scale 20 or its center 22 .

Claims

1. A method for displaying a physical measurement variable on a measuring device, the measuring device having a measuring device which brings a display device into its display positions and a readable, analog display, characterized in that a position-related deviation (a) of the position of the measuring device ( 14 ) and the display ( 18 ) is determined and on the basis of this deviation (a) a correction function (K) is determined with which a target display signal (S _AW ) corresponding to the measured physical quantity (S) which drives the measuring unit ( 14 ) is determined. is compared.

2. The method according to claim 1, characterized in that the target display signal (S _AW ) with a correction value (K) is linked to a corrected target display signal (S _AWK ) with which the measuring mechanism ( 14 ) is controlled.

3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the correction value (K) is influenced by a position signal (MW), the measuring mechanism ( 14 ) and a position signal (ZD) of the display ( 18 ).

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the correction value (K) is obtained as a non-linear function of the target display signal (S _AW ), the signal corresponding to the distance (a) serving as a parameter.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that correction values (K) of different sizes are determined for different-sized target display signals (S _AW ).