CH483007A - Verfahren und Vorrichtung zur Abfrage und Übertragung des Zählwerksstandes eines Zählwerkes, insbesondere eines Elektrizitätszählers - Google Patents

Description

  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.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Abfrage und Übertragung des Zähl werksstandes eines Zählwerkes, insbesondere eines Elek trizitätszählers, dadurch gekennzeichnet, dass jede abzu fragende Ziffer durch ein Signal bestimmter Länge abgebildet und die Länge dieses Signals durch die Impulszahl einer Taktfrequenz dargestellt wird, welche einer Zähleinrichtung zugeführt wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Bildung eines Signals entsprechen der Länge ein Zeitglied verwendet wird, dessen zeitbe stimmendes Glied in Abhängigkeit vom Drehwinkel einer Ziffernrolle beeinflusst wird. 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass als zeitbestimmendes Glied galvanomagne- tische Elemente verwendet werden.

   PATENTANSPRUCH II Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass jede Ziffernrolle (1) mit einer Kurvenscheibe (2) versehen ist, wobei jeweils der von dem Drehwinkel beider abhängige, auf einer durch deren Drehpunkt (4) gehenden Senkrech ten zu einer allen Ziffernrollen (1) gemeinsamen Bezugs ebene gemessene Abstand eines Punktes der Kurve (2) von dieser Ebene ein Mass für den Drehwinkel bildet. UNTERANSPRÜCHE 3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (2) zwischen der eigentlichen Ziffernrolle (1) und deren Antriebsverzah nung (3) angeordnet ist und mit dieser ein Teil bildet (Fig. 2). 4.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Abtastung des Randes der Kur venscheibe (2) ein Hebel (5) vorgesehen ist, welcher auf das zeitbestimmende Glied (11, 12) eines Zeitgliedes ein wirkt. 5. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass der Hebel (5) einen Teil eines magne tischen Kreises bildet. 6. Vorrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, dass in dem magnetischen Kreis galvano- magnetische Elemente (11, 12) angeordnet sind. 7.

   Vorrichtung nach den Unteransprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung eines mehrschenkligen Eisenkernes (8) des magnetischen Krei ses der Hebel (5) derart gelagert ist, dass bei einer Schwenkbewegung des Hebels (5) sich die Luftspalte an den Aussenschenkeln gegenläufig ändern. B. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass das Zeitglied aus einer einen Konden- sator (17) enthaltenden Widerstandsbrücke (11, 12, 15, 16, 17) besteht, in dessen Brückenzweig die Basis-Emitter- strecke eines Schalttransistors (18) liegt. 9.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, dass der Schalttransistor (18) eine nachge schaltete Verstärkerstufe (22, 23, 24 bis 31) steuert, über die eine Taktfrequenz einer nachgeschalteten Auswerte einrichtung zugeführt wird. 10. Vorrichtung nach Unteranspruch 8 unter Ver wendung von Feldplatten als zeitbestimmende Glieder, dadurch gekennzeichnet, dass diese zusammen mit einem Widerstand (15) den einen Brückenzweig der Wider standsbrücke (11, 12, 15, 16) bilden. 11. Vorrichtung nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass den in den einen Brückenzweig eingeschalteten Feldplatten (11, 12) eine Zenerdiode (20) parallelgeschaltet ist.