DE2244741C3

DE2244741C3 - Anordnung zur digitalen Messung einer physikalischen Größe durch einen Impulszähler mit ganzer invariabler Zählbasis

Info

Publication number: DE2244741C3
Application number: DE2244741A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Charbonnages de France CDF
Current assignee: Charbonnages de France CDF
Priority date: 1971-09-14
Filing date: 1972-09-12
Publication date: 1981-02-05
Also published as: DE2244741B2; GB1398280A; DE2244741A1; FR2153526A5; US3943338A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur digitalen Messung einer physikalischen Größe durch einen Impulszähler mit ganzer invariabler Zählbasis, wobei jeder Impuls einen rationalen Bruchteil der Meßeinheit der Größe darstellt, mit einer Einrichtung, mittels welcher dem Impulszähler zusätzliche Impulse zuführbar sind.

Es sind Zählanordnungen bekannt, welche die Anzahl der gezählten Impulse anzeigen, und zwar seit dem ι Beginn der Zählung in Dezimalzahlen (die Zählbasis ist gleich 10) oder in binären Zahlen (die Zählbasis ist gleich 2"). Diese Zählanordnungen verwenden in Kaskade geschaltete Zählschaltungen.

Bestimmte Anordnungen dieser Art weisen eine

Reihe von Zähldekaden auf, die in Kaskade geschaltet sind. Andere Anordnungen verwenden solche Zählschaltungen, die 2" Impulse zählen, bevor ein Impuls an die Zählschaitung geliefert wird, welche auf die Dekade foipt, und die Dekade selbst auf Null zurückgestellt wird.

Diese Anordnungen sind derart ausgelegt, daß ein neuer Impuls einem Bruchteil der Meßeinheit entspricht, welche gleich dem reziproken Wert der Zählbasis ist Wenn nämlich b die Zählbasis ist und wenn das Einheitswachstum der durch das Auftreten eines

Impulses dargestellten Größe gleich dem Bruchteil j der

Meßeinheit ist, wird jede Zählstufe auf Null zurückgestellt und liefert einen Impuls an die unmittelbar folgende Stufe, wenn sie b Impulse gewählt hat

Es kann vorkommen, daß das Einheitswachstum einer zu ermittelnden Größe kleiner ist als der reziproke Wert der Zählbasis. Für diesen Fall sind Einrichtungen bekannt, die die Zählschaltungen derart einstellen, daß sie sich so verhalten, als hätten sie eine kleinere

jo künstliche Zählbasis ais ihre natürliche Zählbasis. Diese Einrichtungen bestehen im allgemeinen darin, in geeigneter Weise die Zählschaltungen selbst zu modifizieren. Auf diese Weise lassen sich bestimmte Arten von elektrischen Uhren mit numerischer Anzeige

jj realisieren, deren künstliche Zählbasen 12, 24 oder 60 sein können.

Die bekannten Einrichtungen ermöglichen jedoch nur, ganzzahlige künstliche Zählbasen zu schaffen, und sie lassen sich daher nur zur Messung und zur Anzeige für einen Wert einer Größe verwenden, dessen Einheitswachstum ein ganzer Bruchteil der Meßeinheit ist Im übrigen sind die bekannten Einrichtungen nicht so ausgelegt, daß der Anwender die künstlichen Zählbasen verändern kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zur digitalen Messung einer physikalischen Größe durch eine Impulszählung mit natürlicher ganzer und invariabler Zählbaüs zu gestalten, daß jeder Impuls einen beliebigen rationalen Bruchteil der Meßeinheit der Größe darstellen kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

a) Eine Kippschaltung ist an die UND-Glieder der Eingangsschaltung des Impulszählers angeschlossen, an deren andere Eingänge jeweils Meßfühler über eine Impulsschaltung angeschlossen sind;

b) Ein Anzeigekomparator ist einerseits mit Ausgängen des Impulszählers und andererseits über ein

μ, UND-Glied und eine ODER-Schaltung mit der Kippschaltung verbunden, an deren Ausgang je ein Eingang der UND-Schaltung der Eingangsschaltung angeschlossen ist.

_h-, Durch die Erfindung ist es in einfachster Weise möglich, die Zählbasis dadurch zu verändern, daß dem Impulszähler jedesmal dann ein impuls zugeführt wird, wenn der Impulszähler eine der Zahlen einer im voraus

gewählten Zahlenreihe gezählt hat Insbesondere kann in einfachster Weise die gewünschte Zählbasis geändert werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. ~>

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt

F i g. 1 ein Schaltschema einer erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig.2 ein Teilschaltschema einer weiteren Ausfüh- in rungsforrn und

F i g. 3 eine Tabelle eines Teils der in der Anordnung der F i g. 2 verwendeten Logik.

Die F i g. 1 stellt das Schaltschema einer erfindungsgemäßen Anordnung dar, die beispielsweise zur r, Überwachung und zur Steuerung des Vorrückens einer Erzabbaumaschine anwendbar ist, welche durch einen starren Förderer geführt wird und in einer Pendelbewegung an der Abbaufront mit Hilfe einer Kette entlanggeführt wird, welche mit einem JCettenstern im Eingriff steht

Für die Richtung des Vorrückens der Maschine spezifische Impulse 5c und Sd werden durch ein Element erzeugt, welches zwei Meßfühler 1 und 2 aufweist, die auf einem Abnahmefinger in der Nähe des 2; Umfangs des Kettensterns 3 angeordnet sind, welcher mit der Förderkette in Eingriff steht und die einen Abstand voneinander haben, der höchstens einer Zahnweite des Kettenstems 3 entspricht Diese Meßfühler ermitteln das Vorbeilaufen der Zähne des jo Kettenstems 3, und in an sich bekannter Weise liefert eine Impulsschaltung 4, welche durch die Meßfühler 1 und 2 synchronisiert ist, derartige Impulse 5c und Sd, daß ihre Polarität für die Richtung des Vorrückens der Maschine repräsentativ ist Die positiven Impulse Sc η entsprechen beispielsweise der Richtung »vorwärts« der Maschine, während die negativen Impulse Sd der Richtung »rückwärts« der Maschine entsprechen.

Der Impulszähler 5 weist eine Reihe von Zähldekaden 61 bis 64 auf, die in Kaskade geschaltet sind und jeweils mit einer Anzeige 7i bis 72 verbunden sind. Der Impulszähler 5 hat einen Aufwärtszähleingang C und einen Abwärtszähleingang D. Entsprechend der beim Impulszähler 5 verwendeten Art von Zähldekaden können die Hingänge C und D Impulse derselben Polarität aufnehmen oder können im Gegensatz dazu nur Impulse entgegengesetzter Polarität aufnehmen, um zu gewährleisten, daß entweder ein Aufwärtszählen oder ein Abwärtszählen stattfindet

In der dargestellten Ausführungsform werden Zähldekaden mit binärem Ausgang verwendet. Die Eingänge C und D müssen Impulse derselben Polarität aufnehmen. Deshalb ist die Impulsschaltung 4 mit den Eingängen C und D der ersten Zähldekade 61 einmal über eine Diode A verbunden, deren Kathode mit der -3 Impulsschaltung 4 verbunden ist, und über eine Schaltung, welche eine Diode D2 aufweist, deren Anode mit der Impulsschaltung 4 verbunden ist, sowie eine Inversionsschaltung 8, welche mit dem Eingang D verbunden ist. Diese Anordnung ist für den Fäll _hn geeignet, wenn es darauf ankommt, die Anzahl der Impulse zu registrieren und anzuzeigen, welche von der Impulsschaltung 4 abgegeben worden sind, und zwar in der Weise, daß automatisch auf die Arbeitsweise und das Vorrücken der Maschine eingewirkt wird, wenn das (,5 Ausmaß ihrer Bewegung bestimmte vorgegebene Werte erreicht hat (beispielsweise Umkehr der Bewegungsrichtung an den Enden der Abbaufront).

Dieser erste Teil der Anordnung, der an sich bekannt ist, zählt dezimal die Impulse Sc und Sd der Impulsschaltung 4 derart aufwärts und abwärts, daß dann, wenn die erste Zähldekade 61 in der einen oder in der anderen Richtung zehn Impulse gezählt hat diese die durch die zweite Zähldekade 62 registrierte Zahl um eine Einheit im positiven oder negativen Sinne verändert In ähnlicher Weise läuft der Vorgang für die folgenden Dekaden ab, wobei die Anzahl der Impulse, welche durch die Zähldekaden 6, bis 64 gezählt und durch die Anzeigeschaltungen 7 angezeigt wurden, der Anzahl der Doppelglieder der Kette entspricht weiche mit dem Kettenstern 3 in Eingriff steht

Diese Anzahl wird schnell sehr groß und hat für einen Beobachter keine große Bedeutung mehr, welcher die Lage der Maschine in der Abbaufront lediglich durch Ablesen der Zahl, welche in der Anzeigeeinrichtung 7i bis 7.4 angezeigt wird, lokalisieren wollte. Deshalb ist es vorteilhaft die von der ersten Zähldekade 61 empfangene Anzahl der Impulse in eine Anzaiü von Einheiten einer Meßeinheit umzuformen, welche beispielsweise dem Meter entspricht Eine andere Meßeinheit ist eine Fördereinheit des starren Förderers, wobei diese Einheit den Vorteil aufweist, daß sie für das Bedienungspersonal Ger Abbaumaschine eine anschauliche Bedeutung besitzt da dem Bedienungspersonal die Anzahl der Fördereinheiten, wie beispielsweise Baueinheiten oder Rinnen, aus denen der Förderer zusammengebaut ist, des an der entsprechenden Abbaufront eingesetzten Förderers bekannt .ist Beispielsweise ist dem Bedienungspersonal bekannt an welcher Stelle sich die n-te Fördereinheit aes Förderers befindet

Beispielsweise sei angenommen, daß die Kettenteilung 8,6 cm beträgt so daß die Folge von zwei Impulsen bedeuten würde, daß die Maschine um 8,6 oder um 17,2 cm vorangerückt ist je nachdem, ob der Meßfühler das Vorbeilaufen eines Einzelgliedes oder eines Doppelgliedes ermittelt. Um die Anzahl der Impulse, welche am Impulszähler ankommen, in eine Zahl umzuwandeln, weiche die Zahl der Fördereinheiten des Förderers darstellt deren Länge jeweils 150 cm beträgt, ist es erforderlich, eine Fördereinheit zu zählen und

anzuzeigen, wenn -^-^ = 8,72 Doppelglieder an den Meßfühlern 1 und 2 vorbeigelaufen sind, oder, was zum gleichen Ergebnis führt, 10 Fördereinheiten anzeigen, wenn 87,2 Zähne an den Meßfühlern 1 und 2 vorbeigelaufen sind. Der zweite Teil der Anordnung, welcher nachfolgend beschrieben wird, ermöglicht es, die Anzahl der durch die Zähldekade 6) gezählten Impulse, die für die Anzahl der Doppelglieder repräsentativ ist mit hoher Genauigkeit in eine Anzahl von Föi dereinheiten umzuwandeln, weiche durch die Zähldekaden 6₂ bis 64 gezählt und durch die entsprechende Anzeigeschaltung 7| bis 74 angezeigt wird.

Zwei Konverter 9 und 10 wandeln die binären Informationen der Zähldekaden 61 und 62 in dezimale Informationen um, welche jeweils an einem der zehn Ausgänge der Konverter 9 und 10 zur Verfügung stehen. Wenn beispielsweise in an sich bekannter Weise die Zähldekade 61 die Ziffer neun registriert hat, wandelt der Konverter 9 die von der Zähldekade 61 gelieferte binäre Information in eine Information um, welche an dem einzigen Ausgang ? des Konverters zur Verfügung steht und dies gilt in entsprechender Weise für die anderen Ziffern, welche durch die Zähldekaden 61 und 6> registriert werden.

Die Ausgänge »8« und »9« des Konverters 9 können

gleichzeitig mittels beweglicher Kontakte 11 mit einer ODER-Schaltung 13 verbunden sein. Alle Ausgänge des Konverters 10 sind jweils über eine Entknpplungsdiode 12 mit einer Anschlußklemme 14 einer Verbindungsschaltung 15 verbunden. Alle Klemmen des Teils 16 der Verbindungsschaltung 15 sind untereinander und mit dem Eingang einer UND-Schaltung 17 verbunden, deren anderer Eingang mit dem Ausgang »1« des Konverters 9 verbunden ist, und deren Ausgang mit der ODER-Schaltung 13 verbunden ist. Die Verbindungen durch die Anschlußklemmen Il und die Verbindungsschaltung 15 sind gleichwertig und können in gleicher Weise verwendet werden.

Die Schaltung, welche aus den Konvertern 9 und 10, der ODER-Schaltung 13, der UND-Schaltung 17 und den Verbindungen über eine oder mehrere der Anschlußklemmen 11 und die Verbindungsschaltung 15 besteht, bildet eine lineare Verbindungsmatrix, welche die Arbeitsweise einer Kippschaltung 18 steuert, eieren Ausgang mit zwei UND-Schaltungen 19 und 20 verbunden ist. welche einen Teil der Eingangsschaltung 21 bilden, die im übrigen folgende Bauelemente aufweist: eine Diode Du deren Anode mit dem gemeinsamen Punkt zwischen der Diode D_< und dem Inverter 8 verbunden ist. einen Monovibrator 22, dessen zwei Ausgänge jeweils mit den UND-Schaltungen 19 und 20 verbunden sind. Die Eingangsschaltung weist weiterhin eine ODER-Schaltung 23 auf, die zwischen der Diode D\ und dem Eingang C angeordnet ist, und eine weitere ODER-Schaltung 24, welche zwischen dem Inverter 8 und dem Eingang D der Zähldekade 6, angeordnet ist. wobei der Ausgang der UND-Schaltung 19 mit der ODER-Schaltung 23 und der Ausgang der UND-Schaltung 20 mit der ODER-Schaltung 24 verbunden ist.

Nachfolgend sei angenommen, daß die erwünschte Zählbasis sich ein wenig von 8.7 unterscheidet, d. h. durch eine Zahl mit einer Dezimalen darstellbar ist (n = I).

Wenn die durch die Impiilsschaltung 4 gelieferten Impulse jeweils einem Zehntel einer Fördereinheit registriert hat. Wenn andererseits mit Hilfe des Schaltungsteils 16 mit der UND-Schaltung zugleich der Ausgang »I« des Konverters 9 und die Ausgänge »1«, »2« und »3« des Konverters 10 verbunden werden, und zwar mit Hilfe von drei Verbindungsklemmen 15, so liefert die Kippschaltung 18 jedesmal dann einen Impuls, wenn die Zähldekaden 6_t und 62 die Zahlen 1,1-1.2-1,3 registriert haben.

Wenn die Maschine zehn Fördereinheiten durchlaufen hat, hat der Impulszähler 5 folgendes gezählt:
87 Impulse von der Impulsschaltung 4,
+ 10 zusätzliche Impulse, welche von der Kippschaltung 18 geliefert wurden, und welche die Dekaden 61 und 6j fortschreitend von 0,9 auf 1,0; von 1,9 auf 2,0 und von 9,9 auf 10,0 geschaltet haben,

+ 5 Impulse, welche von der Kippschaltung 18 geliefert wurden, und welche die Zähldekaden 61 und 6> fortschreitend von 1.1 auf 1,2; von 2,1 auf 2.2 und von 3.1 auf i;i geschaltet haben, so daß sich insgesamt iöö Impulse ergeben, die man registrieren kann.

Die Kippschaltung 18 liefert die Impulse jedesmal dann, wenn der Impulszähler 5 die dreizehn zuvor ausgewählten Zahlen registriert hat; dies erfolgt auch dann, wenn der Impulszähler 5 aufwärts und abwärts zählt. Deshalb müssen die durch die Kippschaltung 18 gelieferten Impulse im Betrieb in der richtigen Weise auf die Eingänge C oder D verteilt werden. Die Eingangsschaltung 21 ermöglicht es. diese Verteilung in folgender Weise durchzuführen.

Wenn die Impulsschaltung 4 positive Impulse liefert, so befindet sich, bevor eine Zuführung zum Zähleingang C des Impulszählers 5 erfolgt, der Monovibrator 22 in einem derartigen Zustand, daß die UND-Schaltung 19 dauernd geöffnet ist und die UND-Schaltung 20 dauernd gesperrt ist. Daraus ergibt sich, daß die durch die Kippschaltung 18 zusätzlich gelieferten Impulse nur an den Eingang Cüber die UND-Schaltung 19 und die ODER-Schaltung 23 geliefert werden können. Wenn hingegen die Impulsschaltung 4 negative Impulse liefert, was der umgekehrten Bewegungsrichtung der Maschine entspricht, wobei diese Impulse an den Eingang D des »hl*

führ

Zähldekade 6> »10« Fördereinheiten anzeigen würde, dies 100 Impulsen entsprechen, welche von der Impulsschaltung 4 ausgesandt wären und durch die Zähldekaden 61 und 6> registriert würden. Wenn die Maschine in Wirklichkeit zehn Fcirdereinheiten durchlaufen hat. hat die Impulsschaltung 4 nur 87 Impulse ausgesandt.

Die wie in Fig. 1 geschaltete Anordnung mit nur einer Verbindun^sklemme 11 urd mit drei mit der Verbindungsschaltung 15 in Verbindung stehenden Klemmen kann 13 zusätzliche Impulse erzeugen, bevor die Impulsschaltung 4 den 87sten Impuls erzeugt hat und diesen an den Eingang C oder D abgibt, so daß der Impulszähler 100 Impulse gezählt hat wenn die Impulsschaltung nur 87 Impulse geliefert hat. Jeder dieser zusätzlichen Impulse wird jedesmal dann erzeugt, wenn der Impulszähler 5 eine der Zahlen einer Liste von 13 Zahlen und Ziffern registriert hat, die im voraus ausgewählt sind und die Zahlen zwischen 0,0 Fördereinheiten und 10,0 Fördereinheiten bedeuten.

Die Schaltung, welche die Bauelemente 9 bis 24 aufweist arbeitet in folgender Weise. Wenn der Ausgang »9« des Konverters 9 mit der ODER-Schaltung 13 über die Verbindungsklemme 11 verbunden wird, so liefert die Kippschaltung !8 jedesmal dann einen Impuls, wenn die Zähldel:ade 6_: die Ziffer 9

negativen Impulse mittels der Diode Dj dem Monovibrator zugeführt wobei der Monovibrator den Zustand umschaltet und die UND-Schaltung 19 sperrt und die UND-Schaltung 20 öffnet. Daraus folgt daß sämtliche zusätzlichen Impulse, die von der Kippschaltung 18 geliefert werden, nur an den Eingang D des Impulszählers 5 über die UND-Schaltung 20 und die ODER-Schaltung 24 geliefert werden können, zumal die Periode des Monovibrator gegenüber dem Zeitintervall grt>»3 ist, welches denjenigen Augenblick, in welchem der impulszähler den Impuls registriert hat der den Betrieb der Kippschaltung 18 ausgelöst hat von demjenigen Zeitpunkt trennt in welchem der zusätzliche Impuls durch die Kippschaltung 18 tatsächlich geliefert wurde.

Es wurde gezeigt, in welcher Weise eine künstliche Zählbasis von 8,7 verwendet werden kann, und zwar in Verbindung mit einem Dezimalzähler. Es wäre jedoch auch möglich, jede andere künstliche Zählbasis zu verwenden, indem in beliebiger Weise die zwischen den Bauelementen Il und 15 hergestellten Verbindungen modifiziert werden.

Die Fig.2 stellt ein Schaltschema einer weiteren Ausfuhrungsform dar. Der nicht dargestellte Teil ist mit dem entsprechenden Teil der F i g. 1 identisch, auf den daher bei der Beschreibung der Fig.2 Bezug genommen wird. Die Anordnung ermöglicht es, die Zählbasis

anzuzeigen und den Betrieb der Kippschaltung 18 auszulösen, wobei Binarkomparatoren 25 und 26 mit vier Stellen vervendet werden. Diese Binarkomparatoren haben vier digitale Eingänge A 1, A 2, .4 3 und A 4, WcLIk jeweils den Limärstellen 1-2-4-8 entsprechen. "> und sie haben weiterhin vier Vergleichsklemmen B I. B2, "3 und B4, die jeweils den Binarstellen 1-2-4-8 entsprechen, sowie zwei Ausgangsklemmen X und V. Die Anzeige der Vergleichszahl B erfolgt dadurch, daß eine bestimmte Anzahl von Verglcichsklemmen an ι» Masse gelegt werden, wobei die angezeigte Vcrgleichszahl B durch die Kombination der Binärstellen der Vergleichsklemmen dargestellt wird, die nicht an Masse gelegt sind. In Abhängigkeil davon, ob die Binärzahl A. welche .τη die Eingänge A 1 bis A 4 geführt ist. kleiner, ι > gleich oder größer ist als die angezeigte Vergleichszahl B. liefern die Ausgänge X und V jeweils die Ziffern 1 oder 0. wie es in der Tabelle der K i g. 3 gezeigt ist.

Nachfolgend ist angenommen, daß die Kippschaltung 18 jedesmal dann einen Impuls liefern muß, wenn die J» Zähldekadc 6i die Ziffer 9 registriert hat, und jedesmal dann, wenn die zwei Dekaden 6i und 62 die Zahlen 7.1-8.1 -9.1 registriert haben, was insgesamt den dreizehn Zahlen und Ziffern entspricht, die den Teil der zuvor definierten Liste bilden. j-,

Auf Grund der Bedienungsanweisung der obengenannten Binarkomparatoren werden die folgenden Anschlüsse hergestellt.

Die Binärausgänge der Zähldekade f>< werden mit den Eingängen A\ bis Ai des ersten Binärkomparators 25 in verbunden, dessen Vergleichsklemmen B₁, Bi und ßj an Masse gelegt werden, wobei die angezeigte Vergleichszahl die Ziffer »8« ist. Die Ausgangsklemme 25 wird mit dem einen der Eingänge der UND-Schaltung 27 verbunden, während sein Ausgang -V mit derselben r> UND-Schaltung verbunden wird, und zwar über eine Inverterschaltung 28.

Die Binärajsgänge der Zähldekade 62 werden mit den Eingängen des zweiten Binärkomparators 26 verbunden, dessen Vergleichsklemme Bt an Masse gelegt ist -in und dessen Ausgang X mit dem einen der Eingänge der υπ Ly-*jnia!iutig λζτ uut-i uiv ifiV*.i"iCr3iüiC -»\/ VCi"L»ün*jCM ist, wobei die angezeigte Vergleichszahl die Ziffer »7« ist.

Der Binärausgang mit dem Stellenwert 1 der -n Zähldekade 61 wird mit der UND-Schaltung 29 verbunden, und zwar über eine Inverterstufe 31, und die Ausgänge mit den Stellenwerten 2, 4 und 8 der Zähldekade 6i werden direkt mit der UND-Schaltung 29 verbunden.

Das Auslösen des Betriebes der Kippschaltung 18 kann nur dann erfolgen, wenn die UND-Schaltungen 27 und 29 dieselbe Ziffer liefern, welche der Kippschaltung 18 direkt oder über eine Inverterschaltung 32 zugeführt wird, und zwar in Abhängigkeit von dem Auslösemodus dieses Betriebes.

Auf Grund des Aufbaues der Anordnung, welche die Bauelemente 25 bis 32 enthält, und auf Grund der Anzeigen in der Tabelle der Fig.3 ergibt sich folgendes:

I) Der Ausgang Kdes Binärkomparators 25 liefert die Ziffer 0 an die UND-Schaltung 27, und der Ausgang ^liefert die Ziffer 1, während die Inverterschaltung 28 die Ziffer 0 an die UND-Schaltung 27 liefert, wenn die Ziffer, welche durch die Zähldekade 61 geliefert wird, oberhalb der mit BW angezeigten Vergleichsziffer »8« liegt, wobei die UND-Schaltung 27 dann die Ziffer 0 an die Inverterschaltung 32 liefert.

2) Damit die UND-Schaltung 29 ebenfalls die Ziffer 0 liefert, ist es erforderlich, daß ihre sämtlichen Eingänge dieselbe Ziffer 0 empfangen, was nur dann erfolgen kann, wenn nur der Binärausgang mit dem Stellenwert 1 der Zähldekade 61 im Binärzustand »I« ist. und wenn gleichzeitig der Ausgang X der Komparaiorschaltung 26 im Binärzustand »I« ist, was dann der F-" a 11 ist, wenn die durch die zweite Zähldekade 62 gelieferte Ziffer gleich oder größer ist als die Vergleichsziffer »7«. welche auf dem Komparator 26 angezeigt wird.

Alle anderen Kombinationen der von den Zähldekaden 61 und 62 gelieferten Ziffern bringen die UND-Schaltungen 27 und 29 dazu, von 0 verschiedene Ziffern zu liefern. Zusammenfassend läßt sich daher feststellen, daß die Kippschaltung 18 durch die Schaltung ausgelöst wird, welche die Bauelemente 25, 27 und 28 aufweist, und zwar jedesmal dann, wenn die Zähldekade 6i die Ziffer 9 registriert hat, und in gleicher Weise ausgelöst wird durch die Schaltung, welche die Elemente 26, 29,30 und 31 aufweist, und zwar jedesmal dann, wenn die Zähldekaden 61 und 6? die Zahlen 7,1-8,1-9.1 registriert haben.

Die Schaltungsart der erfindungsgemäßen Anordnung hängt von der Art der Zählschaltungen ab. welche den Impulszähler 5 bilden, und außerdem von der Art der evtl. verwendeten Komparatoren. Sie hängt ebenso von der Anzahl η der Dezimalen ab, welche die künstliche Zählbasis aufweisen soll. Demgemäß wird dann, wenn die künstliche Zählbasis zwei Dezimalen aufweist, die in der Fig. 1 dargestellte Schaltung durch einen dritten Binärdezimalwandler ergänzt, welcher der Zähldekade 6) zugeordnet wird und in geeigneter Weise einerseits mit den übrigen Konvertern und andererseits mit der ODER-Schaltung 13 verbunden wird. In derselben Weise könnte die in der Fig.2 dargestellte Anordnung durch einen dritten Binärkomparator mit

<·>«· M nil r+A *· Λ η Ϊ

Λ 111

zweiten UND-Schaltung zugeordnet würde, die analog zu der UND-Schaltung 29 aufgebaut ist und welche in geeigneter Weise mit den Ausgängen des dritten Komparators und mit den Ausgängen der Zähldekaden 6i und 62 verbunden würde.

Allgemein läßt sich feststellen, daß in dem Fall, in welchem der Impulszähler 5 ein Dezimalzähler ist und wenn η die Anzahl der Dezimalen der künstlichen Zählbasis b unterhalb von 10 liegt, der Impulszähler wenigstens (n + 1) Dekaden aufweisen muß und die lineare Verbindungsmatrix die (n + 1) Dekaden verwenden muß, wobei die Anzahl N der zusätzlichen Impulse, bevor sie durch die Kippschaltung 18 geliefert werden, dem Ausdruck N= 10"+'- 10" (10-6) entspricht.

Es ist zu bemerken, daß die von der ersten Zähldekade angezeigte Ziffer nicht einem dezimalen Bruchteil der für die anderen Zähldekaden angenommenen Maßeinheit entspricht Gemäß den obigen Ausführungen kann diese sogar mit einer anderen Maßeinheit ausgedrückt sein. Daher ist deren Anzeige nicht erforderlich und darf in bestimmten Fällen gar nicht erfolgen, um eine fehlerhafte Interpretation der angezeigten Zahlenanordnungen zu vermeiden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 030 266/94

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur digitalen Messung einer physikalischen Größe durch einen Impulszähler mit ganzer invariabler Zählbasis, wobei jeder Impuls einen rationalen Bruchteil der Meßeinheit der Größe darstellt, mit einer Einrichtung, mittels welcher dem Impulszähler zusätzliche Impulse zuführbar sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) eine Kippschaltung (18) ist an die UND-Glieder (19,20) der Eingangsschaltung (21) des Impulszählers (5) angeschlossen, an deren andere Eingänge jeweils Meßfühler (1, 2) über eine Impulsschaltung (4) angeschlossen sind;

b) ein Anzeigekomparator (9, 10, 11, 15, 16) ist einerseits mit Ausgängen (6i, 62) des Impulszählers (5) und andererseits über ein UND-Glied (17) und eine ODER-Schaltung (13) mit der Kippschaltung (18) verbunden, an deren Ausgang je ein Eingang der UND-Schaltung (19,20) der Eingangsschaltung (21) angeschlossen ist

2. Anordnung nach Anspruch 1, mit einer Dezimalanzeige, die durch den Impulszähler steuerbar ist, welcher aus binären Zählschaltungen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeigekomparator Binärdezimalwandler (9,10) aufweist, die jeweils einer der Zählschaltungen (6t, 62) zugeordnet sind, daß die ODER-Schaltung (13) mit Ausgängen des Binärdezimalwzndlers (9) verbindbar ist, welcher der ersten Zählschaltung (61) zugeordnet ist, daß wenigstens eine UND-Schaltung (V. [■ vorgesehen ist, deren Ausgang dauernd mit der ODER-Schaltung (13) verbunden ist und daß Schaltelemente (14,16) bestimmte Ausgänge der Binärdezimalwandler (9, 10) mit einem Eingang einer jeden UND-Schaltung (17) verbinden.

3. Anordnung nach Anspruch 1 mit einer Dezimalanzeige, die durch den Impulszähler steuerbar ist, welcher aus binären Zählschaltungen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeigekomparator mit einer Anzeige ausgerüstete Binärkomparatoren (25, 26) aufweist, welche jeweils der einen der Zählschaltungen (61 bis 6<) zugeordnet sind, daß UND-Schaltungen (29) vorgesehen sind, die jeweils dem einen der Komparatoren (26) zugeordnet sind, welche den Zählschaltungen (62 bis 64) höherer Ordnung zugeordnet sind und die auch mit den Ausgängen aller Zähischaltungen (6,) von kleinerer Ordnung verbunden sind, daß die Ausgänge dieser UND-Schaltungen (29) und der UND-Schaltung (27), welche der ersten Zählschaltung (61) zugeordnet ist mit dem Kippgenerator (18) derart verbunden ist, daß dieser jedesmal dann einen Impuls liefert, wenn die Anordnung der Zählschaltungen (61 bis 64) eine der Zahlen einer vom Anwender ausgewählten Reihe registriert hat.