DE1960057C3 - Arrangement for correcting the systematic zero point errors of measuring devices - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zurKorrektur der systematischen Nullpunktsfehler von Meßgeräten, bei der zunächst über den gesamten Meßbereich durch Vergleich der vom Meßwert gelieferten Istwerte mit vorgegebenen Sollwerten Korrekturwerte festgelegt und gespeichert werden und bei der während des Meßvorganges die gespeicherten Korrekturwerte die Meßwertanzeige über ein Stellglied beeinflussen.The invention relates to an arrangement for correcting the systematic zero point errors of measuring devices, in the first over the entire measuring range by comparing the values supplied by the measured value Actual values with preset target values, correction values are defined and saved and in the the stored correction values during the measuring process the measured value display via an actuator influence.

Physikalische Meßgeräte, welche die Veränderung einer Größe als Funktion einer anderen Größe messen oder registrieren, z. B. Photometer oder Polarimeter, weisen den technisch-physikalisch bedingten grundsätzlichen Mangel des sogenannten Nullpunktsganges auf. Dies besagt, daß der Nullpunkt des Gerätes über den gesamten Meßbereich nicht konstant ist, sondern einer gewissen, zeitlich nicht konstanten Funktion folgt. Der Nullpunktsgang kann beispielsweise dadurch hervorgerufen werden, daß ein Lösungsmittel oder die zur Aufnahme des Meßgutes dienende Küvette bereits den zu messenden physikalischen Effekt zeigt oder daß sich das Meßgerät infolge von Alterungserscheinungen so verändert, daß die Nullinie wandert oder nicht über den gesamten Bereich den geforderten Verlauf hat.Physical measuring devices that measure the change in one quantity as a function of another quantity or register, e.g. B. photometer or polarimeter, show the technical-physically conditioned fundamental deficiency of the so-called zero point response on. This means that the zero point of the device is not constant over the entire measuring range but follows a certain function that is not constant over time. The zero point path can, for example are caused by the fact that a solvent or that to take up the material to be measured serving cuvette already shows the physical effect to be measured or that the measuring device as a result from aging phenomena so changed that the zero line wanders or not over the entire Area has the required course.

Man kann prinzipiell mit solchen Meßgeräten messen, indem man die Nullkurve aufnimmt und dann durch punktweise Subtraktion der Nullkurve von der eigentlichen Meßkurve den tatsächlichen Verlauf der Meßgröße ermittelt. Dieses Verfahren ist jedoch sehr zeitraubend und umständlich.In principle one can measure with such measuring devices by recording the zero curve and then by point-by-point subtraction of the zero curve from the actual measurement curve, the actual curve Course of the measured variable determined. However, this process is very time consuming and cumbersome.

Bekannt ist es auch, eine automatische Korrektur des Nullpunktsgangcs mit Hilfe einer mechanischen Kurvenscheibe durchzuführen. Dies ist jedoch nur hf\ oiner zeitlich konstant bleibenden Abweichung vom «forderten Nullpunktsverlauf sinnvoll, da jede Änderung dieses Verlaufs eine neue Kurvenscheibe bedingt.It is also known to carry out an automatic correction of the zero point gear with the aid of a mechanical cam. However, this is only \ hf oiner time remains constant deviation from the "called Zero History makes sense because any change to this course requires a new cam.

Fs sind auch Geräte bekannt, bei denen der NuIlpunktsaana mit Hilfe vielfach angezapfter Potentiometer korrigiert wird, deren Widcrstandsverkuii durch außen angeschaltete Einstellpotentiometer verändert werden kann. Auf diese Weise ist es nöglich. an verschiedenen Punkten des Meßbereiches denDevices are also known in which the NuIlpunktsaana is corrected with the help of multiply tapped potentiometers, the resistance of which can be changed by setting potentiometers connected externally. That way it is possible. at different points of the measuring range

ίο Nullpunktsgang zu kompensieren, wobei diese Punkte entsprechend der geforderten Genauigkeit mehr oder weniger gleichmäßig dicht über den NLI.',-b.-reich verteilt sein müssen.ίο to compensate zero point, taking this Points according to the required accuracy more or less evenly close to the NLI. ', - b.-rich must be distributed.

Bei diesen Geräten ist e«, notwendig, vor jede; Messung den Nullpunktsgang von Hand zu korrigieren. Da nur an den Stellen der Potentiometeran/apfungen eine exakte Korrektur möglich ist. dai/vischeü aber interpoliert werden muß. ist unter Umständen eine große Zahl von Einstellpotentiometern notuenIn the case of these devices, e «, is necessary, in front of each; Measurement to correct the zero point variation by hand. Since only at the points of the potentiometer connections an exact correction is possible. dai / vischeü but must be interpolated. a large number of setting potentiometers may be necessary

so die. wodurch die Korrektur zeitraubend und schwierig wird. Die Schwierigkeit wird noch dadurch ve: größert. daß bei derartigen Anordnungen die Polen· tiometer nicht unabhängig voneinander einsteilb;: sind, da immer eine mehr oder weniger große Bceinflussung benachbarter Potentiometer vorhanden is:.so that. making the correction time consuming and difficult will. This increases the difficulty still further. that with such arrangements the Poles tiometers cannot be set independently of one another ;: are, as there is always a greater or lesser influence adjacent potentiometer is present :.

Aus den angegebenen Gründen ist die KorrektionFor the reasons given, the correction is

des Nullpunktsganges bei den bekannten Gerätenof the zero point of the known devices

.-,ehr zeitraubend und umständlich und erfordert eine spezielle Kenntnis des Bedienenden..-, rather time consuming and cumbersome and requires one special knowledge of the operator.

Bekannt ist auch ein Verfahren zur Korrektur der systematischen Nullpunktsfehler, bei dem zunächst über den gesamten Meßbereich durch Vergleich der vom Meßgerät gelieferten 1st- erte mit vorgegebenen Sollwerten Korrekturwerte festgelegt und mit Hilfe eines Magnetbandes oder einer Magnettrommel gespeichert werden. Während des Meßvorganges werden dann die gespeicherten Kurrekturwerte abgerufen und beeinflussen die Meßwertanzeige entsprechend. Derartige Anordnungen sind jedoch sehr aufwendig und teuer.A method for correcting the systematic zero point error is also known, in which initially Across the entire measuring range by comparing the first values supplied by the measuring device with those given Setpoints Correction values are determined and stored with the help of a magnetic tape or a magnetic drum will. The stored correction values are then called up during the measurement process and influence the measured value display accordingly. However, such arrangements are very expensive and expensive.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zur Korrektur der systematischen Nullpunktsfehler von Meßgeräten anzugeben, welche eine schnelle uid exakte, auch von nichtgeübten Benutzern durchführbare Korrektur ermöglicht.It is the object of the present invention to provide an arrangement for correcting the systematic Indicate zero point errors of measuring devices, which are fast and exact, even by inexperienced Allows users to perform corrections.

Gemäß der Erfindung sind zur Lösung dieser Aufgabe als Speicher Transfluxoren verwendet, deren Eingabewicklungen während des Speichervorganges ir.it einem zum Vergleich der Ist- und Sollwerte dienenden Regler verbunden sind und deren Ausgabewicklung über das Stellglied mit dem Meßgerät in Verbindung stehen.According to the invention, to solve this problem, transfluxors are used as storage, their Input windings during the storage process ir.it one for comparing the actual and target values Serving controller are connected and their output winding via the actuator with the measuring device keep in touch.

Der Regler, die Transfluxoren, das Stellglied und das Meßgerät bilden während des Einschreibens,The controller, the transfluxors, the actuator and the measuring device form during the registration,

d. h. während der automatischen Festlegung der Korrekturwerte, einen geschlossenen Regelkreis. Während des Einschreibens wird der Speicher zugleich abgefragt und steuert dabei das Meßgerät so lange, bis die Abweichung zwischen dem Istwert und dem Sollwert Null ist. Der gespeicherte Wert wird also ständig kontrolliert und legt über die Beeinflussung des Meßgerätes den Korrekturwert automatisch fest. Dabei werden durch die Einbeziehung des Speichers in den Regelkreis automatisch alle Nichtlinearitäten und zeitlich konstanten Fehler des gesamten Kreises ausgeschaltet.d. H. during the automatic determination of the correction values, a closed control loop. While When writing, the memory is queried at the same time and controls the measuring device as long as until the deviation between the actual value and the setpoint is zero. So the stored value will be constantly checked and automatically determines the correction value by influencing the measuring device. By including the memory in the control loop, all non-linearities are automatically eliminated and time-constant errors of the entire circuit are eliminated.

Über den gesamten Meßbereich snid in bestimmten Intervallen Transfluxoren verteilt. Die GrößeTransfluxors are distributed over the entire measuring range at certain intervals. The size

, während des Durchlaufes durch, during the run through

dieser Intervalle wird durch die «eforderle Genauig- und 17 dienen ^L''. '_Uic'_rcicn die Transfluxoren desThese intervals are indicated by the "eequired precision and 17 serve ^L ". ' _Uic ' _rcicn the transfluxors of the

keit bestimmt. Mit Hilfe von an^Ein- und Ausgabe- den gesamten ; '^L. _{dcr aus7U}wählen.determined. With the help of an ^ input and output the entire; ' ^L. _{Select dcr from 7U} .

seite der Transfluxoren anueordneten Schaltern wer- Speichers 13 naei <-' ^ ^ ^.. ^ ., dnrgestelhenThe switches arranged on the side of the transfluxors are memory 13 naei <- '^ ^ ^ .. ^., dnrgestelhen

den beim Durchlauf durcrTden gesamten Meßbereich Die ^NVirK^u:'^g _f ^S^!_nd_c during the run through the entire measuring range The ^NVir K ^u: ' ^g _f ^S ^! _n d _c

die Transfluxoren nacheinander eingeschaltet. Damit 5 Anordnung is^tto ge l' Qurchlaufcs. der ohne den wird jeweils ein Transfluxor /wischen den Reeler Während des i.rs ^ _Nj_e|i_su[_{1sUmz m}it leerem M.:ß- und das Stellglied in den Regelkreis geschaltetem Prüfling "derc^lhnc "^_{n dic vom} Meßgerät geliefererstcn Durchlauf, dem sogenannten Einsielldurch- gerät 10 ertolgt. we e^ _Gcrul \i iieliefcrten S,. 11 lauf, der ohne den Prüfling oder die M-Ksubstanz ten Istwerte mit a* ^ ^ ^.^ _cjn^_cnihp_re_L-heni!es mit leerem Gerät erfolgt, weiden die /ur Korrektur io werten ^'^¹' |^cn ^¹''^. ^,^.,bewicklung 6 des mildes Nullpunktganges erforderlichen Werte in den Korrektursignal au <- <■ |7⁼ _auSHowählten jeweiligen Transfluxoren gespeichert. Heim eigentlichen Meß- ^{lcls dcr Sc} '7 Sieichers 13%esieben. Zugleich \organg wird der Regler abc ^ehaltet. Hs werden Transfluxors des '^^^c _icJ.|_uni^ dieses Transfluxorthe transfluxors switched on one after the other. So that 5 arrangement is ^ tto ge l'Qurchlaufcs. the without the will be a transfluxor / wipe the Reeler During the i.rs ^ _N j _e | i _su [ _{1sUmz with} empty M.:ß- and the actuator in the control loop switched test object "derc ^lhnc " ^ _{n dic by the} measuring device The first pass delivered, the so-called single end device 10, takes place. we e ^ _Gcrul \ iieliefcrten S ,. 11 run that takes place without the test item or the M-K substance th actual values with a * ^ ^ ^. ^ _Cjn ^ _cnih p _r e _L -heni! Es with an empty device, the / ur correction io values ^ '^ ¹ ' | cn ^ ^{1 &quot;} ^. ^, ^., winding 6 of the mild zero point movement required values in the correction _signal au <- <■ | 7 ⁼ auS How selected respective transfluxors are stored. Home actual measuring ^{lcls of the Sc} '7 Sieichers 13% es. At the same time the controller is stopped. Hs be transfluxors of the '^^ ^c _ic J. | _uni ^ this Transfluxor

daiiii die Transfluxor·:!! der Xeihe nach ubeefragt wird über die Ausga ^L _nuf das Stellglied !5 uj-daiiii the Transfluxor ·: !! the Xeihe according ubeefragt is the Ausga ^L _nu f the actuator! 5 uj-

und ihre Information über Jas Stellglied dem Meß- 15 eine entsprechende ur^ '^.^.^ ,„ _Sl/|_;m;,e i;;;.h..and its information about Jas actuator to the measuring 15 a corresponding ur ^ '^. ^. ^, " _Sl / | _{; m;} , ei ;;;. h ..

wert überlageii. Der Meßwert kann also über einer geben. Dieses rege1 ^ ·_ΛνοΜϊ^ΐ·ι Sollwert übe·. :n-worth overlageii. The measured value can therefore give over one. This active1 ^ · _Λνο Μϊ ^ ΐ · ι setpoint over ·. : n-

kovrigierten Nullinie unmiuclbar abgelesen werden. bis der Istwert rnu 1^ ^-^_nstll^_xor ^_{1 a}\_so \_n ,^₁₁ The corrected zero line can be clearly read. until the actual value rnu 1 ^ ^ - ^ _nstll ^ _xor ^ _{1 a} \ _so \ _n , ^ ₁₁

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der stimmt. Der jeweiisi«- ·■ ^ ]_nf_ornlaIj_{on t}.,._;,The invention is based on the following. The jeweiisi «- · ■ ^ ] _n f _ornlaI j _{on t} .,. _; ,

Fig. 1 und 2 der Zeichnung näher erläutert. Im Regelkreis eingeschaltetFig. 1 and 2 of the drawing explained in more detail. Switched on in the control loop

ein/einen zeigt 20 über den Speichen machen während .'nc·make a / an shows 20 over the spokes during .'nc ·

Fig. 1 einen Dreiloch-Transtluxor und .eine Be- Die Schalter lt> u"" » ^ _{durch don} ,^.,,,,.,,Fig. 1 a three-hole Transtluxor and a loading The switch lt> u "" »^ _{by don} , ^. ,,,,. ,,

Wicklung, Durchlautes des Mebgtr. Damit sind ,;.( Fig. 2 eine Prinzipdarstellunc der Anordnung Meßbereich genau eine ι "' . Γ _dj ·Winding, volume of the Mebgtr. Thus,;. (Fig. 2 shows a basic representation of the arrangement measuring range exactly one ι "'. Γ _dj

nach der Erfindung. " ' nach Durchlauten r'es Meßbereichesaccording to the invention. "' after passing through r'es measuring range

nung aer Locner i, j, 1 lsi es mogiicn. nicni nur uic ""'·■"'"»"" ■"·. ,;_snielsweise verglichen mit beiden Endlagen der Magnetisierung /ur Speicherung Korrekturwerte ist ^lx _p ' , , ^ j_ustierpote /u verwenden wie bei einem Speicherkern, sondern 30 eingangs erwähnten ^Lin , \-_{T n} mehrere, beispielsweise bis /u 50 Werte /wischen meter nur noch etwa ^ «n^ ^ ^ ^^ Null und der Sättigungsmagnetisierung zu speichern. Beim eigenlliUien . %>_c^_cr \\ abgeschahet.nung aer Locner i, j, 1 lsi es mogiicn. nicni only uic ""'· ■ "'"»""■"·.,; _sn ia compared with both end positions of the magnetization / ur storage correction values is ^lx _p ',, ^ j _{us use} tierpote / u as with a memory core, but 30 mentioned ^Lin, \ - _{T n} more, for example up / u 50 values / wipe meter only about ^ 'n ^ ^ ^ ^^ zero and store the saturation magnetization When eigenlliUien%> _c ^ _cr \\ abgeschahet.. .

Die Wicklung 5 dient zur Zuführung der sogenann- 18 geöffnet und damn ut ^ ^ _{Transfluxoijn} ten Blockierimpulsc. Diese dienen dazu, durch geziel- Mittels des Schalters 1 / _abl,_L.f_raat und ihreThe winding 5 serves to supply the so-called 18 open and damn ut ^ ^ _{Transfluxoijn} th blocking impulses. These are used by means of the switch 1 / _abl , _L .f _raa t and their

tes Löschen die gespeicherte Information zu vernich- 35 des Speichers IJ eier ^ c_telhii_cd 15 "dem Md.\- icn. Die Informationseingabe erfolgt über die Wick- Information ^.rd über >^ J _βσ° _ä, _{I0 fcstKCStl}.ii,_c lung6. Durch die Wicklung 7 fließt der sogenannte wert überlagert. Der \om f_orri„i_erten Nullinie Tretberstrom, d. h. ein Wechselstrom mit einer Fre- Meßwert kann also über der kornyeri quenz von beispielsweise 30 KHz. Ζιτ Ausgabe der ge- unmittelbar abgelesen «^ε™^ Information wird speicherten Meßwerte dient die Wicklung8. Je nactt 40 Die im SpetdKrJg» _cht_ _Ό]^ tes deletion of the stored information to destroy 35 the memory IJ eier ^ c _telh ii _c d 15 "to the Md. \ - icn. The information is entered via the Wick information ^ .rd via> ^ J _βσ ° _ä , _{I0 fcstKCStl} . ii, _c lung6. flows through the winding 7 so-called value-layered. the \ om f _orri "i _erte n zero line Tretberstrom of, ie, an alternating current with a frequency measured value can therefore above the kornyeri frequency of for example 30 KHz. Ζιτ output of the ge - Immediately read off « ^ε ™ ^ information is stored measured values are used by the winding 8. Per nactt 40 the in SpetdKrJg» _cht _ _Ό] ^

Größe des bei 6 eingegebenen Wertes kann ein ent- vor jedem neuen Eins te ldurcn ^^ ^ The size of the value entered at 6 can be entered with a length before each new entry ^^ ^

sprechender Wert bei 8 abgenommen werden. Der ^LÖSC'^lu"S„^e;^ft?'^gt '" _{5 der} jransfluxoren fließenden Transfluxor behält seine gespeicherte Information durch die Wicklungen 5 Her 1 ransuu auch nach Abschalten der Versorgungsspannung. Nur Löschimpulses. Scheiben 16 undSpeaking value can be taken off at 8. The ^LÖSC ' ^lu "S"^e; ^ft ?' ^gt '" _{5 of the} jransfluxoren flowing Transfluxor retains its stored information through the windings 5 Her 1 ransuu even after switching off the supply voltage. Erase pulse only. Disks 16 and

durch ein gezieltes Löschen mit Hilfe der Wicklung 5 45 Es .st zw'^e^^'^g'^Sassen Diese trifft dann kann die einmal gespeicherte Information vernichtet »«~^Γ.^^Κ^Ι der einzelnenthrough targeted deletion with the help of the winding 5 45 Es .st zw ' ^e ^^' ^g '^ Sassen This hits then the information once stored can be destroyed »« ~ ^Γ . ^^ Κ ^ Ι of the individual

^_ig. 2 ist mit 10 ein phvs.kalisches Meßgerät, iSuxoren,während c,r ^ beispielsweise ein Photometer oder ein Polarimeter bcispielswei^^^ _skh bezeichnet. 11 bezeichnet einen Integralregler, we!- _b, Die hier dargestehte vor ^ hervorgeht, eher zum Vergleich des vom Gerät 10 gelieferten Ist- wie aus den ^!^"g" ^" ,„jTdurch ihre einwertes mit dem von einem Gerät 12 gelieferten Soll- ^r allem durch ihe Einfache mdH* wert dient. Mit 13 ist ein Speicher bezeichnet, wel- fache Bedienbar^* aus■ Jit bnngt eher aus mehreren Dreiloch-Transfluxoren besteht. Zeitersparnis be eine Steigerung ae ^ 14 bezeichnet den sogenannten Treibergenerator. 55 mit steh, ohne daß s.t das Me er ^^ _ig . 2 is 10 a phvs.kalisches measuring device, iSuxoren, while c, r ^, for example, a photometer or a polarimeter denotes for example ^^^ _skh . 11 denotes an integral controller, we! - _b , which is shown here in front of ^, rather to compare the actual value supplied by the device 10 as from the ^! ^ "G" ^ "," jT through its single value with that supplied by a device 12 Should- ^ serve everything through its simple mdH * value. A memory 13 is designated which can be operated ^ * from ■ Jit consists more of several three-hole transfluxors. Time saving with an increase ae ^ 14 denotes the so-called driver generator. 55 with stand, without the sea er ^

Zwischen dem Speicher 13 und dem Meßgerät 10 gegenüber der eingangs geschiKerten λBetween the memory 13 and the measuring device 10 with respect to the λ specified at the beginning

ist das Stellglied 15 angeordnet. Zwei Schalter 16 mit EinstcIIpotentiometem verteuert.the actuator 15 is arranged. Two switches 16 with EincIIpotentiometem expensive.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Anordnung zur Korrektur der systematischen Nullpunktsfehler von Meßgeräten, bei der zunächst über den gesamten Meßbereich durch Vergleich der vom Meßgerät gelieferten Istwerte mit vorgegebenen Sollwerten Korrrektunverte festgelegt und gespeichert werden und bei der während des Meßvorganges die gespeicherten Korrekturwerte die Meßwertanzeige über ein Stellglied beeinflussen, dadurch gekennz e i L-1; net, daß als Speicher Transfluxoren (1) verwendet sind, deren Eingabewicklungen (6) während des Speichervorganges mit einem /um Vergleich der Ist- und Sollwerte dienenden Regler (11) verbunden sind und deren Ausguhewicklungen (fi; über das Stellglied (15) mi: dem Meßglied (10) in Verbindung stehen.1. Arrangement for the correction of the systematic zero point errors of measuring instruments in which initially over the entire measuring range by comparing the actual values supplied by the measuring device Correct inversions can be specified and saved with specified setpoints and in the the stored correction values during the measuring process the measured value display via a Affect actuator, thereby marked e i L-1; net that as storage transfluxors (1) are used, the input windings (6) during the storage process with a / um Comparison of the actual and setpoint values serving controller (11) are connected and their Ausguhewicklungs (fi; via the actuator (15) mi: are connected to the measuring element (10). 2. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß an Ein- und Ausgabeseite der Transfluxoren (1) Schalter (16, 17) angeordnet sind, die beim Durchlauf durch den gesamten Meßbereich die Transfluxoren (1) nacheinander einschalten.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that on the input and output side of the transfluxors (1) switches (16, 17) are arranged, which when passing through the entire Switch on the transfluxors (1) one after the other. 3. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Dreiloch-Transfluxoren. 3. Arrangement according to claim 1, characterized by the use of three-hole transfluxors.