DE2829085C2

DE2829085C2 -

Info

Publication number: DE2829085C2
Application number: DE2829085A
Authority: DE
Inventors: Arthur Zuerich Ch Baumann
Original assignee: Mettler Toledo AG
Current assignee: Mettler Toledo GmbH Germany
Priority date: 1977-08-26
Filing date: 1978-07-03
Publication date: 1990-12-13
Also published as: IT1094513B; GB1586328A; NL7802867A; IT7822530A0; JPS5437773A; DE2829085A1; US4200896A; FR2401404B1; FR2401404A1; CH618508A5

Description

Die Erfindung betrifft ein Meßgerät, insbesondere Waage, mit einer Multi-Segment-Anzeige zur mehrstelligen numerischen Darstellung eines ersten Wertes und zur analogen Darstellung eines zweiten Wertes, bestehend aus mehreren, nebeneinander angeordneten Anzeige einheiten, von denen jede mehrere vertikale und mehrere horizontale Anzeigesegmente enthält, durch deren selektive Aktivierung unter schiedliche Zahlen (von 0 bis 9) formbar sind und einer die Akti vierung bzw. Passivierung der Anzeigesegmente der Multi-Segment- Anzeige abhängig von den Werten steuernden Schaltung.

Bei einem derartigen bekannten Meßgerät (US-PS 39 14 758), welches vorzugsweise der Geräuschpegelmessung dienen soll, ist die Schal tung so ausgelegt, daß auf allen der nebeneinander angeordneten An zeigeeinheiten, mit Ausnahme der an sich für die Darstellung der letzten Dezimale vorgesehenen, das ist die am weitesten rechts angeordnete Anzeigeein heit, der langzeitige Durchschnittswert einer Meßgröße eine nume rische Darstellung erfährt. Gleichzeitig wird durch die Schaltung die erwähnte, am weitesten angeordnete Anzeigeeinheit so gesteuert, daß auf ihr der Wert der momentanen Abweichung der Meß größe von dem Durchschnittswert und ferner auch die Zeitdauer dieser momentanen Abweichung veranschaulicht wird. Dabei ist einer Gruppe von Abweichungswerten eine Gruppe von darstellbaren Code-Zeichen zu geordnet, welche nicht der üblichen Zahlendarstellung entsprechen - beispielsweise aus einem vertikalen und einem horizontalen Anzeige- Segment bestehen - gleichzeitig wird die Zeitdauer der momentanen Abweichung durch die Helligkeit der Segmente ausgedrückt.

Das bekannte Meßgerät enthält somit im Prinzip eine Multi-Segment- Anzeige, bei welcher die Anzahl der nebeneinander angeordneten An zeigeeinheit gleich der Anzahl der Dezimalstellen eines numerischen dazustellenden Mittelwerts einer Meßgröße entspricht, wobei eine zu sätzliche Anzeigeeinheit hinzugefügt ist, die der gleichzeitigen Darstellung weiterer Meßgrößen dient.

Bekannt sind auch Anzeigetafeln (GB-PS 771 007), welche eine Mehr zahl elektrischer analoger Anzeigeinstrumente enthalten, von denen jedes für die Darstellung eines anderen Meßwertes (z. B. Druck, Temperatur, Füllhöhe) vorgesehen ist. Die Anzeigeinstrumente sind in einer horizontalen Reihe unmittelbar nebeneinander angeordnet. Jede Anzeigeinstrument, das vorzugsweise nach dem Drehspulprinzip arbeitet, besitzt einen horizontalen Zeigen, der sich im wesentlichen über die ganze Instrumentbreite erstreckt und vor einer horizontalen Skala spielt. Schalttechnisch ist die Anzeigetafel so ausgelegt, daß sich die 0-Lagen der Zeiger in den Skala-Mitten befinden und dem ungestörten Betrieb der zu überwachenden Anlage entsprechen.

Zur Funktions-Fehleranzeige in einem Kraftfahrzeug ist es bekannt (US-PS 36 26 367), eine Anzeigeeinheit mit einer Sieben-Segment- Anzeige zu verwenden, wobei eine Schaltung die von Sensoren an verschiedenen Aggregaten des Kraftfahrzeuges stammenden Meßwerte so aufbereitet, daß durch eine bestimmte Kombination von ange regten Anzeige-Segmenten auf eine bestimmte Fehlfunktion aufmerk sam gemacht wird. Eine quasi analoge Darstellung eines Meßwertes ist hierdurch nicht ermöglicht, sondern lediglich eine im Prinzip digitale Aussage über das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Fehlfunktion allgemein ist festzustellen, daß numerische Anzeigen den Vorteil einer eindeutigen Darstellung des jeweiligen Meßwertes haben, ohne die Notwendigkeit von Interpolationen z. B. zwischen Skalenteilen. Numerischen Anzeigen sind jedoch beispielsweise in all jenen Fällen weniger geeignet, in denen Änderungen von Meß werten verfolgt oder Änderungstendenzen erkannt werden sollen. Man hat in solchen Fällen bisher dadurch Abhilfe geschaffen, daß man vorhandenen, numerischen Anzeigen analog anzeigende Übersichts instrumente zuordnet, wobei ein gewisser platz- und kostenmäßiger Mehraufwand hingenommen werden mußte.

Bekannte Beispiele für die als bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung genannten Waagen sind elektromagnetisch kompensierende Waagen (US-PS 37 86 884) und Saitenwaagen (US-PS 37 88 410), welche jeweils das Wägeergebnis in digitaler Form bereitstellen und in einer Multi-Segment-Anzeige numerisch darstellen.

Bei den von der Erfindung angesprochenen Multi-Segment-Anzeigen handelt es sich im allgemeinen um Sieben-Segment-Anzeigen mit drei wenigstens angenähert horizontal und vier wenigstens an genähert vertikal angeordneten Segmenten in jeder für die Dar stellung eines Zeichens (Zahl, Buchstaben, Sonderzeichen) bereit gestellten Anzeigeeinheit. Es sind jedoch auch Anzeigen mit mehr oder weniger als sieben Segmenten je Anzeigeeinheit bekannt. Wenn im folgenden meist von Sieben-Segment-Anzeigen als dem praktisch häufigsten Fall die Rede ist, so sei doch hervorgehoben, daß die Erfindung sich auf alle Multi-Segment-Anzeigen bezieht. Darunter fallen z. B. auch Anzeigen, die punktweise aufgebaut sind (z. B. in einer 5×7 Punkte-Matrix), wobei die Segmente durch Leucht dioden (LED), Flüssigkristalle oder auf einem Bildschirm realisiert werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meßgerät der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß mit einem nur durch die Erweiterung der Schaltung bedingten, relativ kleinen Mehraufwand die quasi-analoge Darstellung des zweiten Werts ermöglicht und kein Platz für die zusätzliche Anzeige bzw. keine Erweiterung der für die numerische Darstellung des ersten Werts bereitgestellten Multi-Segment-Anzeige benötigt wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß mit der Schaltung ein und dieselben Anzeigesegmente alternativ von einem Zahlen-Anzeigemodus auf einen quasi-analogen Anzeigemodus umschalt bar sind, daß die Schaltung im quasi-analogen Anzeigemodus alle vertikalen Anzeige-Segmente aller Anzeigeeinheiten passiviert und horizontale Anzeige-Segmente dergestalt aktiviert, daß ihre Höhelage innerhalb der Anzeigeeinheiten durch den zweiten Wert bestimmt ist.

Die erfindungsgemäß gestaltete Multi-Segment-Anzeige gestattet es, zeitweise von der numerischen Anzeige eines ersten Werts auf eine quasi-analoge Anzeige eines zweiten Werts überzugehen, wobei dieser zweite Wert auch dem ersten Wert entsprechen kann. Hieraus ergibt sich der Vorteil, ohne erhöhten Platzbedarf für die Anzeige und abhängig von den anstehenden Anforderungen, die zweckmäßigste Art der Meßwert- Darstellung wählen zu können, wobei die Wahl entweder automatisch oder durch eine Bedienungsperson erfolgt, d. h. die numerische, exakte Darstellung eines Meßwerts oder eine die Augen der Bedienungsperson schonende und trotzdem eindeutige quasi-analoge Darstellung beispielsweise von Meßwert-Ände rungen. Dieser Vorteil wird insbesondere bei Waagen deutlich, z. B. beim Einwägen auf einen vorgegebenen Sollwert, aber auch bei anderen Meßgeräten, bei denen rasche Änderungen der Anzeige verfolgt werden sollen und/oder durch irgend eine Manipulation der Bedienungsperson ein vorgewählter Wert eingestellt werden soll, beispielsweise zur exakten Einstellung an einer Werkzeugmaschine eine Feinstellvorrichtung eine genau vorgegebene Wegstrecke zurücklegen soll. Aber auch in Fällen, in denen es nur um die Feststellung geht, ob ein Meßwert unterhalb, innerhalb oder oberhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt, läßt sich durch den Übergang von einer numerischen auf eine quasi-analoge Anzeige eine überflüssige Belastung von Auge und Hirn vermeiden.

Eine zweckmäßige Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung je eine Schaltschwelle für eine untere und eine obere Bereichsgrenze umfaßt, wie dies z. B. bei Kontrollwägungen vorteilhaft ist. Dadurch läßt sich gleichfalls auf einfache Art anzeigen, daß ein Meßwert außer halb des Meßbereichs liegt.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung ein Subtrahierwerk zur Bildung der Differenz zwischen einem vorgegebenen Sollwert und dem Meßwert sowie einen Komparator zum Vergleich der Differenz mit einem Festwert umfaßt. Als Festwert wird dabei zweckmäßigerweise Null gewählt. Diese Aus führungsform ist für jene vorgenannten Fälle geeignet, in denen es bei Waagen um Einwägungen geht oder bei Wegmessern und das Verschieben um eine vorgegebene Wegstreckt.

Wenngleich die entsprechenden Schaltungen auch in konventioneller Weise aufgebaut sein können, so ist es doch in vielen Fällen zweck mäßig, wenn die Schaltung einen Mikrocomputer mit inbes. einem Festwertspeicher umfaßt, da dadurch Flexibilität und Variationsbreite der Betriebsarten mit einem Raumgewinn einhergehen.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Betrieb einer Multi-Segment-Anzeige in einem Meßgerät, wobei erfindungs gemäß zur quasi-analogen Meßwertdarstellung zweitweise eine Betriebsartumschaltung derart erfolgt, daß von den zur numerischen Meßwertdarstellung verwendeten Anzeigesegmenten vertikalen Anzeigesegmente passiviert und nur horizontale Anzeige segmente aktiviert werden. Dabei wird für jede Dezi male einer mehrstelligen Anzeige ein Sollwert eingegeben, für jede Dezimale eines digitalen Meßwerts die Differenz zwischen diesem und dem Sollwert gebildet und diese Differenz mit einem Festwert verglichen und abhängig von diesem Vergleich werden mittlere, obere oder untere horizontale Anzeigesegmente aktiviert. Die Anordnung kann dabei zweckmäßigerweise so getroffen sein, daß nur bei aktiviertem mittlerem horizontalem Anzeigesegment der je weils höheren Dezimale ein Segmentwechsel der jeweils niedrigeren Dezimale erfolgen kann, so daß daraus eine ruhige Anzeige resultiert.

In einer anderen Variante werden wenigstens für die höchste Dezi male einer mehrstelligen Multi-Segment-Anzeige zwei voneinander verschiedene Sollwerte eingegeben, wird ein digitaler Meßwert mit den beiden Sollwerten verglichen, und es werden bei Darüber liegen des Meßwertes die oberen und bei Darunterliegen die unteren horizontalen Anzeigesegmente aktiviert.

Darüber hinaus können, z. B. bei Kontroll- und Klassiermessungen, bei Dazwischenliegen des Meßwertes die mittleren horizontalen Anzeigesegmente aktiviert werden.

Nachstehend werden anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Übersichtsschema der ganzen Schaltung des ersten Beispiels;

Fig. 2 die Schaltung einer Dezimale der mehrstelligen Anzeige des ersten Beispiels;

Fig. 3 eine Variante mit Mikrocomputer, und

Fig. 4-6 Beispiele des Anzeigebildes.

Für alle Ausführungsbeispiele wurden als besonders bevorzugte Anwen dungsfälle Waagen gewählt. Die Waagenart spielt dabei im Prinzip keine Rolle. Voraussetzung ist lediglich, daß das Ergebnis der Wägung digital bzw. digitalisiert vorliegt und eine Multi-Segment-Anzeige zur numerischen Darstellung des digitalen Ergebnisses vorgesehen ist.

Beispiel I (Fig. 1, 2 und 4-6)

Dieses Beispiel zeigt eine Ausführungsform, welche es erlaubt, wahl weise von der Darstellung eines ersten Wertes im Zahlen-Anzeigemodus (normaler Betrieb mit numerischer Anzeige) auf einen quasi-analogen Anzeige modus eines zweiten Wertes umzuschalten, der entweder aus einer Be triebsart "Einwägehilfe" oder eine Betriebsart "Kontrollwägung" stammen kann.

Gemäß dem Übersichtschema der Fig. 1 ist einer Waage 10 ein Analog/ Digital-Wandler 12 nachgeordnet, der einem Anzeigespeicher 14 die digitalisierten Wägeresultate liefert. Der A/D-Wandler 12 kann dabei ein Digitalvoltmeter zur Wandlung eines analogen gewichtsproportionalen Signales sein; er kann aber auch entfallen, wenn die Waage be reits bauartbedingt ein digitales Wägeresultat liefert. Dem Anzeige speicher 14 kann noch in an sich bekannter Weise eine Tarierein richtung vorgeschaltet sein.

Die im Anzeigespeicher 14 enthaltenen Ergebnisse können zwecks Dar stellung des ersten Wertes zum einen über einen Multiplexer 17 einem Decoder 18 zugeführt und dort zu einer mit sieben Segmenten aus gestatteten Multi-Segment-Anzeige 20 gebracht und wie üblich im Zahlen- Anzeigemodus dargestellt werden.

Weiter sind zwei Sollwerteingaben 22, 23 vorhanden, denen jeweils ein Sollwertspeicher 24, 25 nachgeschaltet ist. Damit kann je ein oberer und ein unterer Grenzwert als Sollwert eingegeben werden. Zwei Kompa ratoren 26, 27 vergleichen die Istwerte aus dem Anzeigespeicher 14 mit den Sollwerten und geben über eine Torschaltung 13 entsprechende Signale an die Multiplexer 16, 17. Ferner wird in einem Subtrahierwerk 15 die Differenz zwischen dem den oberen Grenzwert bildenden Sollwert im Solltwert speicher 24 und dem Istwert gebildet und das Ergebnis über einen Multiplexer 19 und einen Komparator 28 dem Multiplexer 16 zugeführt. Ein Wahlschalter 30 dient der Wahl zwischen den Betriebsarten "Ein wägehilfe" der "Kontrollwägung", für die jeweils der quasi-analoge An zeigemodus vorgesehen ist, während ein Schalter 32, welche den Mo dus der Anzeige (Zahlen-Anzeigemodus oder quasi-analoger Anzeigemodus) be stimmt, den Multiplexer 17 und den Decoder 18 steuert.

Fig. 2 zeigt ausführlich die Schaltung für die erste und dann damit höchste Dezimale der mehrstelligen Anzeige. Dabei steht hier jedes Bauteil für die entsprechende Soll-Istwertvergleichsstufe der zugehörigen Dezimale. Die einzelnen Vergleichsstufen der Komparatoren 26 bzw. 27 sind in Kaskadenschaltung durch je drei Leitungen 34 bzw. 35 miteinander verbunden. Dabei wird ein Vergleichsergebnis "Istwert<Sollwert" durch ein Signal logisch 1 im jeweils oberen Ast, "Istwert=Sollwert" durch ein Signal logisch 1 im jeweils mittleren Ast und "Istwert<Sollwert" durch ein Signal logisch 1 im jeweils unteren Ast markiert. Dies gilt ebenso für die Leitungen 38 des Komparators 28. Dabei arbeiten die Vergleichsstufen der Komparatoren 26, 27 von rechts nach links, d. h. in Richtung von der niedrigsten zur höchsten Dezimale, und nur beim Zustand "Istwert=Sollwert" einer Komparatorstufe wird das Eingangssignal(=Ausgangssignal der vorhergehenden Vergleichsstufe) angenommen und zum Ausgang gegeben. Ist dagegen das Vergleichsergebnis in einer Stufe "Istwert Sollwert", so wird das entsprechende neue Signal abgegeben und an den Eingang der nächsthöheren Vergleichsstufe gelegt.

Die in Fig. 2 gezeigten Zustände der einzelnen Äste besagen beispielsweise, daß von den nächstniedrigeren Vergleichsstufen der Kompa ratoren 26 und 27 "Istwert=Sollwert" detektiert wurde (was voraussetzt, daß im diesem Fall wenigstens in den niedrigeren Vergleichsstufen der obere und der untere Sollwert gleichgewählt worden waren). Diese Zustände liegen jedoch invariabel an den Eingängen der niedrigsten Vergleichsstufen der Komparatoren 26 und 27 und am Eingang der höchsten Stufe des Komparators 28; letzterer arbeitet von links nach rechts, d. h. in Richtung von der höchsten zur niedrigsten Dezimale.

Vom Anzeigespeicher 14 wird der Speicherzustand für die betreffende Dezimale über eine Leitung 36 sowohl an die ent sprechenden Vergleichsstufen der beiden Komparatoren 26, 27 als auch an das Subtrahierwerk 15 und an die entsprechenden Stufen des Multiplexers 17 geliefert. Von dort gelangt er im Falle des (normalen) zahlen-Anzeigemodus über den Decoder 18 zur Multi-Segment-Anzeige 20.

Der Wahlschalter 30, der zur Auswahl der Betriebsarten "Einwägehilfe" oder "Kontrollwägung" dient, ist über eine Leitung 31 mit allen Stufen des Multiplexers 16 verbunden, und der Schalter 32, der den Anzeigemodus steuert über eine Leitung 33 mit allen Stufen des Multiplexers 17 sowie des Decoders 18. Schließlich sind alle Stufen des Multiplexers 16 durch Leitungen 50, 51, 52 verknüpft.

Den Komparatoren 26, 27 ist in der ersten Stufe je ein Vorzeichen- Komparator 43, 44 nachgeschaltet. Das Vorzeichen der Sollwerte wird durch Ein stellen von "plus" oder "minus" an den Vorzeicheneingaben 39, 41 festgelegt. Das über die über die Vorzeicheneingabe 39 einge gebene Vorzeichen des oberen Sollwertes gelangt auch zum Subtra hierwerk 15. Ferner wird das Vorzeichen des Istwertes von einer dem An zeigespeicher 14 zugeordneten Vorzeicheneingabe 37 sowohl beiden Vorzeichen-Komparatoren 43, 44 als auch dem Substrahierwerk 15 zu geführt.

Das Subtrahierwerk 15 ist über Leitungen 48 mit Stufen des Vor zeichen-Multiplexers 19, 19′ verbunden, ferner liegt der Vor zeichenausgang an allen Stufen des Multiplexers 19′ und, über einen Inverter 45, an allen Stufen des Multiplexers 19.

In der ersten Stufe ist eine zusätzliche Torschaltung 13 ent halten. Während das Ausgangssignal "Istwert<Sollwert" des Vorzeichen- Komparators 44 sowie das Ausgangssignal "Istwert<Sollwert" des Vorzeichen-Kom parators 43 direkt über die Leitung 52 bzw. 50 am Eingang der zugeordneten Stufe des Multi plexers 16 anliegen, sind die übrigen Komparatorausgangssignale über Leitungen 34 und 35 zu einer Torschaltung 13 geführt, die aus zwei ODER-Toren und einem UND-Tor besteht, deren Ausgangssignal eben falls über die Leitung 5 zu den Stufen des Multiplexers 16 geführt ist.

Wenn in Fig. 2 die Torschaltung 13 und die die Vorzeichen bestimmenden Bauteile 37, 39, 41, 43, 44 und 45 sowie der Wahlschalter 30 und der Schalter 32 weggelassen werden, erhält man die Darstellung der Schaltung für die niedrigeren Dezimalen, auf deren gesonderte zeichnerische Darstellung deshalb ver zichtet werden konnte.

Nachstehend seien die Betriebsarten einer Waage vorgenannter Ausführungsform erläurtert.

1. Normales Wägen mit der Multi-Segment-Anzeige im Zahlen-Anzeigemodus

Durch Schließen des Schalters 32 werden über die Leitung 33 der Multiplexer 17 und der Decoder 18 auf den Zahlen-Anzeige modus geschaltet, damit wird gleichzeitig die Stellung des Wahlschalters 30, nämlich "Einwägehilfe" oder "Kontrollwägung" bedeutungslos. Dies bewirkt, daß der entsprechende Eingang am Multiplexer 17 zurückgesetzt wird. Die Messergebnisse, die den ersten Werten entsprechen, gelangen vom Anzeigespeicher 14 über den Multiplexer 17 zum Decoder 18 und werden in üblicher Weise mehrstellig numerisch angezeigt.

2. Einwägehilfe

An der Sollwerteingabe 22, die beispielsweise über Mikroschalter, BCD-Schalter oder eine Tastatur erfolgt, wird der Soll-Gewichtswert eingegeben und in den Sollwertspeicher 24 übernommen. Ferner wird das Vorzeichen, im vorliegenden Fall "plus" über die Vorzeicheneingabe 39 eingegeben.

Durch Öffnen des Schalters 32 werden über die Leitung 33 der Multi plexer 17 und der Decoder 18 auf den quasi-analogen Anzeigemodus umgeschaltet, was einer Balken anzeige, die ausschließlich von horizontalen Anzeigesegmenten gebildet ist, entspricht. Durch Schließen des Wahlschalters 30 wird die Betriebs art "Einwägehilfe" gewählt. Dies bewirkt über die Leitung 31, daß der Multiplexer 16 die Daten vom Komparator 28 an den Multiplexer 17 weiterleitet. Dabei wird jede Dezimale ge sondert ermittelt und angezeigt.

Das Substrahierwerk 15 bildet ständig, unter Berücksichtigung der Vorzeichen, die Differenz "Sollert minus Istwert". Das Ergebnis liegt über Leitungen 48 an den Eingängen der beiden Multiplexer 19, 19′, die vom Vorzeichenausgang des Subtrahierwerks 15 gesteuert werden. Die beiden Ausgangssignale der Multiplexer 19, 19′ werden im Kom parator 28 verglichen, dessen Ergebnis über die beiden Multiplexer 16 und 17 zum Decoder 18 geführt wird und dann in der Multi-Segment- Anzeige 20 an der zugeordneten Stelle als Balkenanzeige, gebildet durch ein horizontales Anzeigesegment, angezeigt wird.

Es sollen beispielsweise 200 000 g eingewogen werden, was in den Sollwertspeicher 24 und in die Vorzeicheneingabe 37 als "+200 000" eingegeben wird. Zu Beginn der Einwägung steht das tarierte leere Gefäß auf der Waage, der Anzeigespeicher 14 enthält den Wert "Null". Das Subtrahierwerk 15 bildet "+200 000-000 000=+200 000". Dem Vorzeichen entsprechend werden die Multiplexer 19, 19′ gesteuert, so daß an den Eingängen des Komparators 28 für den Istwert (=Soll wert der Differenz) "000 000" und für den Sollwert (=Istwert der Differenz) "+200 000" anliegt und dieser demzufolge für die Dif ferenz detektiert "Istwert<Sollwert" (bezogen auf das Gewicht: "Istwert<Sollwert"). Dieses Ergebnis wird zum Multiplexer 16 und von dort über den Multiplexer 17 zum Decoder 18 geführt. In der Multi-Segment-Anzeige 20 leuchten die unteren horizontalen Anzeigesegmente auf (Fig. 4).

Während des nun folgenden Einwägens ändert sich so lange nichts an dieser Anzeige, bis die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert in der höchsten Dezimale Null wird, wenn also z. B. schon 100 010 g eingewogen sind. In diesem Stadium bildet das Subtrahierwerk 15 "+200 000-100 010=+099 990". Die der höchsten Dezimale zugeordneten Stufen der Multiplexer 19, 19′ liefern beiden Eingängen der höchsten Vergleichsstufe des Komparators 28 das Signal 0; diese detektiert für die Differenz "Istwert=Sollwert", und über die Multiplexer 16 und 17 und den Decoder 18 wird in der Multi-Segment-Anzeige 20 das mittlere horizontale Anzeigesegment der höchsten Dezimale aktiviert. Für sich gesehen, würden nun die vier nächstniedrigeren Vergleichsstufen für die Differenz "Istwert<Sollwert", melden, da jeweils 9<0. Um das daraus folgenden laufenden Springen der Anzeige von einer Seg mentebene zur anderen zu verhindern, sind die Vergleichsstufen des Komparators 28 so in Kaskade geschaltet, daß nur bei Gleichheit des Eingangs signals (Leitung 38) mit dem Vergleichsergebnis (Vorzeichen-Multi plexer 19, 19′) für die Differenz "Istwert=Sollwert" der Ausgang ebenfalls auf "Differenz: Istwert=Sollwert" umschaltet. Da diese Bedingung jetzt noch nicht erfüllt ist, leuchten in der Multi-Segment- Anzeige 20 für die weiteren Dezimalen weiterhin die unteren horizontalen Anzeigesegmente.

Mit fortschreitendem Einwägen und zunehmendem Gewicht detektieren weitere Vergleichsstufen des Komparators 28 Gleichheit von Ist- und Soll wert der Differenz, und weitere mittlere horizontale Anzeigeseg mente leuchten in der Anzeige auf anstelle der entsprechenden unteren. Fig. 5 zeigt die Situation bei fortgeschrittenem Ein wägen, wenn für ein sechsstelliges Sollgewicht bei drei Dezimalen bereits die Differenz Null zwischen Ist- und Sollwert der Differenz erreicht ist (im obigen Beispiel also etwa schon ein gewogen 199, 158 g, noch einzuwägen 000 842 g).

Ist die Einwägung beendet, d. h. das Sollgewicht ist genau erreicht, so ergibt sich das Anzeigebild nach Fig. 6: Alle Vergleichsstufen des Kompa rators 28 detektieren "Differenzen zwischen Soll- und Ist-wert=0" als "Istwert=Sollwert", und alle mittleren horizontalen Anzeige segmente leuchten. Wird nun weiter Wägegut zugegeben, also überfüllt, so detektiert zuerst die der letzten Dezimale entsprechende Vergleichsstufe des Komparators 28 und sodann weitere Vergleichsstufen für die Differenz: "Istwert<Sollwert" (bezogen auf das Gewicht: "Istwert<Sollwert"), und entsprechend erscheinen, beginnend bei der niedrig sten Dezimale, nach und nach die oberen horizontalen Anzeigesegmente in der Multi-Segment-Anzeige 20.

Will man gegen Ende der Einwägung vom quasi-analogen Anzeigemodus (Balken anzeige) auf den Zahlen-Anzeigemodus 20 (numerische Anzeige) übergehen, um etwa im letzten Stadium eine numerische Kontrolle des Gewichts (d. h. des ersten Werts) zu haben, so ist einfach der Schalter 32 zu schließen.

3. Kontrollwägung

An den Sollwerteingaben bzw. Vorzeicheneingaben für die Sollwerte 22 bzw. 39 und 23 bzw. 41 wird der obere bzw. untere Grenzwert eingestellt. Der Wahlschalter 30 wird auf "Kontrollwägung" umgelegt, was über die Leitung 31 den Multiplexer 16 ansteuert, so daß dieser die Daten vom jeweiligen Ausgang der Komparatoren 26, 27 über die Leitungen 50, 51, 52 statt derer vom Komparator 28 (Leitungen 38) an den Multi plexer 17 weitergibt. Ferner wird wiederum, durch Öffnen des Schalters 32, auf den "quasi-analogen Anzeigemodus" (Balkenanzeige) ge schaltet.

Bei den nun folgenden Wägungen vergleicht jede Vergleichsstufe des Kompa rators 26 den Istwert mit dem dem oberen Grenzwert entsprechenden Sollwert und jede Vergleichsstufe des Komparators 27 den Istwert mit dem dem unteren Grenzwert entsprechenden Sollwert. Liegt das Gewicht zwischen beiden Grenzwerten, so detektiert der Komparator 26 "Istwert<Sollwert" (im Grenzfall: "Istwert=Sollwert") und der Komparator 27 "Istwert<Sollwert") im Grenzfall: "Istwert= Sollwert"). In der Torschaltung 13 resultiert daraus ein Ausgangs signal des UND-Tores auf die Leitung 51, was über die Multiplexer 16 und 17 zu einer Ansteuerung der mittleren horizontalen Anzeige segmente in der Multi-Segment-Anzeige 20 führt (Gutgewicht, An zeigebild gemäß Fig. 6).

Überschreitet das Istgewicht den oberen Grenzwert auch nur in der letzten Dezimale, so detektiert der Komparator 26 "Istwert< Sollwert", und über die Leitung 50 wird dem entsprechenden Eingang des Multiplexers 16 das entsprechende Signal zugeführt, so daß in allen Dezimalen das obere horizontale An zeigeelement angesteuert wird. Bei Untergewicht führt ein entsprechendes Signal des Komparators 27 über die Leitung 52 zum Auf leuchten nur der unteren horizontalen Anzeigesegmente (Anzeige bild gemäß Fig. 4).

Die drei Betriebsarten "Normal", Einwägehilfe" und "Kontroll wägung" wurden hier in einer einzigen Waage realisiert. Soll eine Waage nur für "Einwägehilfe" oder "Kontrollwägung" ausgerüstet werden, so ist dies ebenfalls möglich. Im ersten Falle könnten die Komparatoren 26 und 27 sowie 43 und 44 mit der Torschaltung 13, der Multiplexer 16 sowie der Schalter 30 entfallen, und im zweiten Falle wären das Subtrahierwerk 15, die Multiplexer 19, 19′, der Komparator 28 sowie ebenfalls der Multiplexer 16 und der Schalter 30 ent behrlich.

Die Betriebsart "Kontrollwägung" könnte auch so modifiziert werden, daß jeweils eine Anzeige nach Art der Fig. 5 resul tiert. Es würden dann jeweils nur für so viele Dezimalen untere (bzw. obere) horizontale Anzeigesegmente (Balkenanzeige) aufleuchten, wie der Abweichung Grenzwert/Istwert entspricht. Die Anzeige nach Fig. 5 würde beispielsweise bei einem unteren Grenzwert von 196 000 g einen Mindest-Istwert von 195 001 g entsprechen. Es wäre damit auf rasche Art feststellbar, welches Über- bzw. Untergewicht, bezogen auf die Toleranzgrenze, höchstens vor liegt. Eine solche Variante würde allerdings einen gewissen Mehraufwand bedingt, der praktisch auf eine Verdoppelung der "Einwäghilfe"-Komponenten hinausliefe.

Für Kontrollwägungen, bei denen es im eben erwähnten Sinn um die maximale Abweichung von nur einem Sollwert geht, bietet sich die oben ausführlich beschriebene Betriebsart "Einwäge hilfe" an.

Beispiel II (Fig. 2)

Diese Variante ist eine Anwendung (ähnlich der Betriebsart "Kontrollwägung" aus Beispiel I) zur einfachen optischen An zeige von Über- oder Unterbereich. Sie beinhaltet eine auto matische Umschaltung vom Zahlen-Anzeigemodus auf den quasi-analogen An zeigemodus (Ziffern- auf Balkenanzeige); ein Schalter 32 gemäß Beispiel I sowie die Torschaltung 13 sind entbehrlich.

Die Sollwertspeicher 24, 25 enthalten je einen Wert für die obere bzw. untere Meßbereichsgrenze. Ein ODER-Tor 53 bestimmt in Verbindung mit den Komparatoren 26, 27, dem Multiplexer 17 und dem Decoder 18 den Anzeigemodus:

Liegt der Istwert innerhalb des Meßbereichs (Normalfall), so detektiert der Komparator 26 "IstwertSollwert" und der Komparator 27 "Istwert Sollwert". Das ODER-Tor 53 bleibt ohne Eingangssignal und demzufolge auch die ent sprechenden Eingänge von Multiplexer 17 und Decoder 18. Der Istwert vom Anzeigespeicher gelangt über den Multiplexer 17 und den Decoder 18 auf der Multi-Segment-Anzeige 20 zur numerischen Darstellung (Zahlen-Anzeigemodus).

Liegt der Istwert außerhalb des Meßbereichs, so detek tiert der Komparator 26 Überlast (bzw. der Komparator 27 Unterlast). Die entsprechenden Signale liegen über die Leitungen 50′ (52′) am Multiplexer 17 an und be wirken dort die Ansteuerung der oberen (unteren) hori zontalen Anzeigesegmente. Gleichzeitig gelangt das Signal Überlast (Unterlast) über die Leitung 50 (52) zum ODER-Tor 53. Dessen Ausgangssignal kommt über die Leitung 55 zum Multiplexer 17 und zum Decoder 18 und be wirkt die Aktivierung der aus den horizontalen Anzeige segmenten gebildeten Balkenanzeige (quasi-analoger Anzeigemodus).

Für diese Variante können die übrigen in Fig. 2 dar gestellten Komponenten entfallen, soweit sie die Betriebsart "Einwägehilfe" betreffen.

Beispiel III (Fig. 3)

Dies ist ein Beispiel dafür, wie die unter I und II beschriebenen bzw. weiteren Anwendungsvarianten vorteilhaft mittels programmierter Rechnerbausteine verwirklicht werden können.

Ein Mikrocomputer 60, im wesentlichen bestehend aus den Elementen Arbeitseinheit (CPU, Mikroprozessor) 62, Festwertspeicher (Programm teil, ROM) 64 und Datenspeicher (RAM) 66 sowie einer Daten- und Adressenlinie (BUS) 68, führt nach Aufruf durch die Tasten 30′ (Ein wägehilfe), 30′′ (Kontrollwägung) bzw. 32′ (Zahlen-Anzeigemodus oder quasi-analoger Anzeigemodus) die entsprechenden Rechenprogramme durch. Die Tasten 30′, 30′′, 32′ ersetzen die entsprechenden Schalter aus Beispiel I. Sie sind Teile einer Tastatur 72, die im übrigen noch eine Vorzeichen taste 39′, 41′ und je eine Taste 22′ und 23′ sowie einen Ziffern tastensatz 74 für die Eingabe von Sollwerten umfaßt. Die Verknüpfung zwischen den Daten vom Analog/Digitalwandler 12 (bzw. vom Digitalausgang der Waage), der Multi-Segment-Anzeige 20 und der Tastatur 72 einerseits und dem Mikrocomputer 60 andererseits wird in bekannter Weise mittels einer Eingabe-/Ausgabeeinheit 70 durch geführt.

Claims

1. Meßgerät, inbesondere Waage, mit einer Multi-Segment-Anzeige zur mehrstelligen numerischen Darstellung eines ersten Wertes und zur analogen Darstellung eines zweiten Wertes,
bestehend aus mehreren, nebeneinander angeordneten Anzeigeeinheiten, von denen jede mehrere vertikale und mehrere horizontale Anzeige segmente enthält, durch deren selektive Aktivierung unterschiedliche Zahlen (von 0 bis 9) formbar sind
und einer die Aktivierung bzw. Passivierung der Anzeigesegmente der Multi-Segment-Anzeige abhängig von den Werten steuernden Schaltung,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit der Schaltung ein und dieselben Anzeigesegmente alternativ von einem Zahlen-Anzeigemodus auf einen quasi-analogen Anzeigemodus umschaltbar sind,
daß die Schaltung im quasi-analogen Anzeigemodus alle vertikalen Anzeige segmente aller Anzeigeeinheiten passiviert und horizontale Anzeigesegmente dergestalt aktiviert, daß ihre Höhenlage innerhalb der Anzeigeeinheiten durch den zweiten Wert bestimmt ist.

2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung ein Subtrahierwerk (15) zur Bildung der Differenz zwischen einem vorgegebenen Sollwert und dem Meßwert sowie einem Komparator (28) zum Vergleich der Differenz mit einem Festwert umfaßt.

3. Verfahren zum Betrieb einer Multi-Segment-Anzeige in einem Meßgerät, dadurch gekennzeichnet, daß zur quasi-analogen Meßwert darstellung zeitweise eine Betriebsartumschaltung derart erfolgt, daß von den zur numerischen Meßwertdarstellung verwendeten Anzeigesegmente die Anzeigesegmente aktiviert werden, daß für jede Dezimale einer mehrstelligen Anzeige ein Sollwert eingegeben wird, daß für jede Dezimale eines digitalen Meßwertes die Differenz zwischen diesem und dem Sollwert gebildet und Differenz mit einem Festwert verglichen wird, und daß abhängig von diesem Vergleich mittlere, obere oder untere horizontale Anzeige segmente aktiviert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei aktiviertem mittlerem horizontalem Anzeigesegment der je weils höheren Dezimale ein Segmentwechsel der jeweils niedrigeren Dezimale erfolgen kann.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens für die höchste Dezimale einer mehrstelligen Multi- Segment-Anzeige zwei voneinander verschiedene Sollwerte eingegeben werden, daß ein digitaler Meßwert mit den beiden Sollwerten verglichen wird, und daß bei Darüberliegen des Meßwertes die oberen und bei Darunterliegen die unteren horizontalen Anzeige segmente aktiviert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Dazwischenliegen des Meßwertes die mittleren horizontalen Anzeigesegmente aktiviert werden.