DE3306979A1 - Anzeigeinstrument - Google Patents

Anzeigeinstrument

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DE3306979A1
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DE
Germany
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display
pointer
scale
series
values
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19833306979
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English (en)
Inventor
Graham Booth Newent Gloucestershire Wright
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Smiths Group PLC
Original Assignee
Smiths Group PLC
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Publication date
Application filed by Smiths Group PLC filed Critical Smiths Group PLC
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D13/00Component parts of indicators for measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D13/02Scales; Dials
    • G01D13/12Graduation
    • G01D13/14Graduation for rotations of more than 360 degrees

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Indicating Measured Values (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)

Description

  • Anzeigeinstrument
  • Die Erfindunq betrifft ein Anzeigeinstrument mit einem Zifferblatt und einem längs der Einteilung des Zifferblatts bewegbaren Zeiger, dessen Stellung von der Größe einer Eingangsvariablen abhängig ist.
  • Konventionelle Anzeigeinstrumente der vorgenannten Art haben den Nachteil, daß, wenn das Instrument einen großen Bereich von anzuzeigenden Werten erfasst, die Auflösung, mit welcher das Anzeigeinstrument abgelesen werden kann, entsprechend vermindert ist. Besteht beispielsv.eise das Anzeigeinstrument aus einem Tiefenmesser zum Messen der Tauchtiefe eines Unterseebootes, dann ist es notwendig, die Tauchtiefe innerhalb eines viertel Rleters genau ablesen zu können und zwar über einen Bereich von beispielsweise zwischen Null und 100 metern. Wird hierfür ein konventionelles Anzeige-instrument verwendet, macht dies eine sehr große Skala erforderlich.
  • Es sind verschiedene alternative Anzeigeinstrumente bekannt , welche beispielsweise eine Digitalanzeige oder beispielsweise zwei Zeiger verwenden, wobei ein Zeiger für die Grobablesung und der andere Zeiger für die Feinablesung dienen Diese alternativen Ausführungsformen sind unter bestimmten Umständen zufriedenstellend , weisen jedoch im Vergleich zu einem Anzeigeinstrument mit nur einem Zeiger den Nachteil auf, daß sie nicht leicht und rasch abgelesen werden können. Dies gilt insbesondere für Digitalanzeigen. Anzeigeinstrumente mit zwei Zeigern, wie sie beispielsweise zur Höhenanzeige bei Flugzeugen verwendet werden, geben oftmals Veranlassung zu Fehlablesungen.
  • Es besteht die Aufgabe, das eingangs genannte Anzeigeinstrument so zu verbessern, daß bei Verwendung nur eines Zeigers eine rasche und sichere Ablesung mit hoher Auflösung möglich ist.
  • Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
  • Bei dem Anzeigeinstrument kann es sich sowohl um ein solches handeln, das ein kreisförmiges Zifferblatt aufweist, in dessen Mitte die Drehachse des Zeigers angeordnet ist oder es kann sich um ein solches handeln, das ein lineares Zifferblatt aufweist, längs dem sich der Zeiger bewegt.
  • Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert, die ein Anzeigeinstrument zum Ablesen der Tauchtiefe eines Unterseeboots darstellen . Es zeigen: Fig. 1 bis 8 die Stirnfläche des Anzeigeinstruments bei der Anzeige verschiedener Werte und Fig. 9 schematisch den Aufbau dieses Anzeigeinstruments.
  • Das Zifferblatt 1 des Tiefenmeßinstruments ist kreisförmig ausgebildet und weist an seiner Außenkante eine aufgedruckte Skala 2 auf. Die Skala 2. besteht aus 50 in gleichen Abständen angeordneten Einteilungsstrichen 3, von denen der jeweils fünfte länger ausgebildet ist als die -anderen.Der Zeiger 10 verläuft radial und kann sich um das Zentrum des Zifferblatts 1 längs der Skala 2 bewegen. Eine Veränderung-des Zeigers 10 zwischen zwei benachbarten Einteilungsstrichen 3 stellt eine Veränderung der Tauchtiefe um 1 meter dar. Der Abstand zwischen den Anzeigestrichen ist ausreichend groß, um es zu ermöglichen, die Tauchtiefe mit einer Auflosung von etwa 25 cm ablesen zu können. Mit einem konventionellen Instrument mit einem gleich eingeteilten Zifferblatt wie das dargestellte ist es lediglich möglich, einen Bereich von 50 m zu erfassen.
  • Radial innerhalb jeder fünften Markierung 3 sind einzelne Anzeigebereiche 11 bis 20 vorgesehen. Jeder Anzeigebereich 11 bis 20 kann je nach Ansteuerung eine aus zwei Ziffern bestehende Zahl anzeigen. Die Anzeigebereiche 11 bis 20 können lichtemittierende Dioden oder andere lichtemittierende, lichtreflektierende oder lichtabsorbierende elektrische Bauteile aufweisen, von denen jedes aus der bekannten Sieben-Segmentkonfiguration oder Sieben-Segmentmatrix bestehen.
  • Die Anzeigebereiche 11 bis 20 werden so angesteuert, daß sie eine Reihe von Ziffern anzeigen, die jeweils mit fünf anwachsen, so daß jede Ziffer ganzzahlig mit fünf teilbar ist. Bei der Darstellung nach Fig. 1 zeigt der Zeiger auf den Wert 3 m, der Anzeigebereich 11 zeigt die Ziffer 0, der im Uhrzeigersinn benachbarte Bereich 12 die Zahl 5 usw. bis zum Bereich 20 , wo der Wert 45 angezeigt wird.
  • Bewegt sich der Zeiger gem. den Fig. 1 und 2 zwischen 0 und 25 m , d.h. längs der ersten rechten Hälfte der Skala , dann werden in den Bereichen 11 bis 20 die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ziffern wiedergegeben.
  • In diesem Tiefenbereich ist die Anzeige und Ablesung identisch mit der Anzeige und Ablesung bei einem konventionellen Anzeigegerät. Die Anzeigebereiche 11 bis 20 geben also Ziffern zwischen 0 und 45 wieder, jeweils um den Wert 5 ansteigend.
  • Wird jedoch eine Tauchtiefe über 25m hinaus erreicht, wie beispielsweise 28m gem. Fig. 3 , dann bewegt sich der Zeiger 10 in die zweite , linke Hälfte der Skala, wobei der tiefste Anzeigebereich 16 überstrichen wird.
  • Hierbei wechselt die Ziffer im Anzeigebereich 11 , d.h.
  • im obersten Anzeigefeld von der Ziffer 0 zur Ziffer 50.
  • Der oberste Anzeigebereich 11 , welcher zuvor die niedrigste Ziffer der Serie, nämlich 0 angezeigt hat, zeigt nunmehr die höchste Ziffer der Serie nämlich die Ziffer 50 an. Der vom Instrument erfasste Bereich liegt nunmehr zwischen 5 und 55 m.
  • Bewegt sich der Zeiger im Bereich zwischen 25 und 3Dm, dann findet keine Veränderung in der Zifferndarstellung der Bereiche 11 bis 20 statt. Sobald jedoch der Zeiger 10 den Anzeigebereich 17 mit der Ziffer 30 und die nachfoigenden Anzeigebereiche bei einer Drehung im Uhrzeigersinn überstreicht, dann wechseln die dem Zeiger 10 gegenüberliegenden Bereiche auf die nachsthöhere Ziffer in der Serie. In Fig. 4 weist der Zeiger auf den Wert 37m und hat zuvor die Anzeigebereiche 17 und 18 überstrichen , so daß die gegenüberliegenden Bereiche 12 und 13 ihre Anzeige auf die Werte 55 und 60 uechselten. Wächst also der, Wert der Eingangsvariablen dann wird der Anzeigebereich entsprechend zu dem tatsächlichen Meßbereich verschoben, in den die Ziffern der Bereiche 11 bis 20 aufeinanderfolgend ihre Anzeige verändern.
  • Dies setzt sich fort, bis die Eingangsveränderliche über einen Wert von 70m angestiegen ist, beispielsweise auf 71m gem. Fig. 5. Steht der Zeiger zwischen den Werten 70 und 75m , dann umfassen die Bereiche 11 bis 20 die Ziffern 50 bis 95. Steigt jedoch der Anzeigewert über die Anzeige 75m an (Fig. 6) , dann wechselt die Anzeige im oberen Bereich 11 von der Ziffer 50 auf die Ziffer 00,.welche den Wert 100 repräsentiert. Bei einem weiteren Anwachsen der Anzcicwerte über 75m, d.h. wenn sich der Zeiger 10 in der linken Hälfte der Skala bewegt, dann zeigen die Bereiche 11 bis 20 stets die Werte 55 bis 00 =1zog) an.
  • Dies ist in Fig. 7 dargestellt, wo der Zeiger eine Tiefe von 93m anzeigt.
  • Fallen die Werte der Eingangsvariablen ab, dann uerden die Ziffern der Anzeigefelder 11 bis 20 in umgekehrter Reihenfolge wie zuvor beschrieben veränderte. Bewegt sich also von der Anzeige nach Fig. 7 der Zeiger in der linken Hälfte zur Anzeige von Werten über 75m,dann erfolgt keine Veränderung der Ziffernanzeige in den Bereichen 11 bis 20. Sobald jedoch der Zeiger den.untersten Anzeigebereich 16 überstreicht, die Anzeige also unter 75m abfällt, dann ändert sich die Anzeige im obersten Anzeigebereich 11 von der Zahl 00 zur Zahl 50. Dies bedeutet also , daß derjenige Anzeigebereich, der zuvor die höchste-Ziffer angezeigt hat, nunmehr eine Ziffer anzeigt, welche um 5 niedriger ist als die Ziffer die im Uhrzeigersinn benachbarten Anzeigefeld wiedergegeben wird. Hierbei ändert sich jeweils die Ziffernanzeige in demjenigen Anzeigefeld , welches dem Zeiger und dem von ihm überstrichenen Anzeigefeld gegenüberliegt.
  • Die Werte in den Anzeigebereichen gegenüber dem Zeiger fallen also von der jeweils höchsten Ziffer in der angezeigten Serie auf die jeweils niedrigste Ziffer. Auf diese Weise werden also die Werte des angezeigten Bereichs allmählich in den tatsächlichen Bereich herabgeschoben. Dies setzt sich fort, bis der Anzeigewert, der vom Zeiger 10 überstrichen wird, unter die Anzeige von 25m abfällt (Fig. 8) , worauf dann die Bereiche 11 bis 20 eine Ziffernfolge zwischen 0 und 45 wiedergeben.
  • Ein veiteres Abfallen der Werte bewirkt dann keine Veränderung der in den Bereichen 11 bis 20 angezeigten Ziffern mehr, d.h. für diese niedrigen Werte bleibt der angezeigte Bereich unverändert.
  • Das Anzeigeinstrument erfasst also einen Tiefenmeßbereich zwischen 0 und 100m, wobei die Instrumentenskala jeweils denjenigen Meßbereich erfasst und wiedergibt, welcher vom Zeiger 10 augenblicklich erfasst wird. Auf diese Weise kann der angezeigte Bereich beträchtlich expandiert werden. Dies ermöglicht in der Praxis eine Auflösung der visuellen Anzeige auf 25cm.
  • Der Aufbau des tleßgeräts ist in Fig. 9 gezeigt. DaJ Gerät umfasst eine Prozeßeinheit 50 velcher über die Leitung 51 Eingangssignale von einem externen Tiefensensor 52 zugeführt werden. Die Prozeßeinheit 50 führt ein geeignetes Analogsignal über die Leitung 53 einem Servomotor 54 zu. Die Abtriebswelle des Motors ist gekuppelt mit einer Zeigerwelle 55 , velche durch eine Öffnung in der Mitte des Zifferblatts 1 hindurchgeführt ist. Die Welle-trägt an ihrem vorderen Ende den Zeiger 10.Auf diese gleise dreht der Motor 54 den Zeiger 10 über das Zifferblatt 1 hinweg und zuar mindestens zwei Umdrehungen in Übereinstimmung mit der Größe des Tiefensignals.
  • Die Prozeßeinheit 50 erzeugt weiterhin Digitalsirnale, die über eine Leitung 56 einer Skalenschaltereinhelt 57 zugeführt werden. In der Skalenschaltereinheit 57 sind Ziffern programmiert und gespeichert, welche jeweils von den Anzeigebereichen 11 bis 20 angezeigt werden sollen. Die Einheit 57 vergleicht den Einfang an der Leitung 56 mit einem Satz gespeicherter Werte und erzeugt Ausgangssignale an 10 Ausgangsleitungen CO bis 69, velche den entsprechenden Anzeigetreiberschaltungen @@ bis 79 bekannter Bauart zugeführt werden. Diese st-eu:rn die Anzeigebereiche 11 bis 20 an, wodurch ein Ziffern satz bei diesen Bereichen 11 bis 20 ange'zeigt'uird' gesteuert über die Skalenschaltereinheit 57. tJird beispielsueise der Einheit 57 über die Leitung 56 ein Wert zugeführt, der einer Anzeige von weniger als 25m entspricht, dann erzeugt die Schalteinheit 57 in den Leitungen 60 bis 69 Ausgangssignale, welche den Ziffern 0,5,10,15,20, 25, 30, 35, 40 und 45 entspricht. Sinkt die gemessene Tiefe auf 37m ab (siehe Fig. 4) dann werden Ausgangssignale an die Leitungen 60 bis 69 abgegeben, welche den Ziffern 50, 55, 60, 15, 20, 25, 30, 35, 4'0 tn1 45 entsprechen Falls die Anzeigebereiche in der Lage sind, drei oder mehr Ziffern anzuzeigen, kann der tatsächliche Bereich des Instruments entsprechend erweitert werden. Das Instrument kann auch so modifiziert sein, daß Werte verschiedener alternativer Vsriablen angezeigt werden.
  • Anstelle von Anzeigebereichen für jeweils fü-nf Einheiten können auch andere Intervalle vorgesehen sein, beispielsveise ein Anzeigebereich bei jeweils jeder zehnten Einheit.
  • Es ist für jeden Anzeigebereich nicht wesentlich, daß eine Zahl wiedergegeben wird. In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, daß bei einem Anzeigebereich DZ.
  • -feld keine Anzeige erfolgt bevor irgendeine änderung der anzuzeigenden Ziffer vorgenommen wird. Beispielsveise können in Fig 4 die Anzeigefelder 13 und 14 keine Anzeige viedergeben, d.h. die Felder, welche die höchste und niedrigste Ziffer anzeigen, werden freigelassen, bis sich der Zeiger um weitere fünf Einheiten gedreht hat, uobei dann die ihm gegenüberliegenden Felder freigelassen werden während das Feld 13 bzu. 14 die ihm zugeordnete Ziffer viedergibt. Hierdurch wird einmal erreicht, daO der Anfangs und Cndpunkt der Skala mit einem Blick erfasst vird und zum anderen wird vermieden, daß in einem Anzeige feld die dort angezeigte Ziffer zuischen der höchsten und niedrigsten Ziffer hin- und herschaltet, venn der anzuzeigende Wert des Zeigers oszilliert. Eine Anzeige bei den gegenüberliegenden Anzeigefeldern ändert sich also erst dann, venn die Eingangsveränderliche um einen größerer Betrag sich ändert.
  • Bei dem Zeiger 10 braucht es sich nicht notuendiger weise um einen körperlichen Zeiger handeln. Es ist auch möglich, daß der Zeiger 10 ersetzt ist durch lichtemittierende Bauteile längs der Skala 2. Entsprechtid dem anzuzeigenden Wert wird dann jeweils eines dieser lichtemittierenden Bauteile angesteuert.

Claims (9)

  1. Ansprüche 9 Anzeigeinstrument mit einem Zifferblatt und einem längs der Einteilung des Zifferblatts bewegbaren Zeiger, dessen Stellung von der Größe einer Ein<jangsvariablen abhängig ist, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß längs der Einteilung des Zifferblatts (1) mehrere elektrisch ansteuerbare digitale Anzeigefelder bzw. -bereiche (11 bis 20) angeordnet sind, die von einer Schaltung (57, 70 bis 79) angesteuert werden, wobei die digitalen Anzeigefelder (11 bis 20) eine Reihe von Skalenverten der Einteilung anzeigen, gegen welche der Zeiger (10) abgelesen wird, bei zunehmender Größe der Eingangsvariablen der Anzeigebereich,der zuvor den niedrigsten Wert der Skalenuertreihe anzeigte, nunmehr einen Wert der Skalenuertreihe anzeigt, der der nächst größere in der Reihe als der größte der zuvor angezeigten Werte ist und bei abnehmender Größe der Eingangsvariablen der Anzeiqebereich, der zuvor den höchsten Wert der Skalenreihe anzeigte , nunnehr einen Wert der Skalenuiertreihe anzeigt, der der nächst niedrigere in der Reihe als der niedrigste der zuvor angezeigten Werte ist.
  2. 2. Anzeigeinstrument nach Anspruch 1 , dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß bei einem kreisförmigen Zifferblatt der Anzeigebereich seine Anzeige wechselt, der sich gegenüber dem Anzeigebereich befindet, der vom Zeiger (10) überstrichen uird.
  3. 3. Anzeigeinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß bei Anzeige des untersten Teils der Skalenwertreihe die Anzeinebereiche (11 bis 20) ihre Anzeigewerte beibehalten, venn der Zeiger (10) sich in der untersten Hälfte dieser Skalenvertreihe bevegt.
  4. 4. Anzeigeinstrument nach einem der Ansprücne l-bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß bei Anzeige des obersten Teils der Skalenuertreihe die Anzeiqenbereiche (11 bis 20) ihre Anzeigewerte beibehalcen, brenn der Zeiger (10) sich in der oberen Hälfte dieser Skalenuertreihe bewegt.
  5. 5. Anzeigeinstrument nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Anzeigebereich, dessen Anzeigeuert u-echseit, für einen Zeitintervall vor dem Wechsel keine Anzeige u.iedergibt.
  6. 6. Anzeigeinstrument nach Anspruch 5, dadurch 9 e -k e n n z e i c h n e t , daß der vor dem Wechsel keine Anzeige uiedergebende Anzeigeberelch dem zeiger (10) gegenüberliegt.
  7. 7. Anzeigeinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der zeile Oleßbereich gleich dem zueifachen der angezeigten Skalenwertreihe ist.
  8. e. Anzeigeinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Anzeigebereiche (11 bis 20) jeweils mehrere Ziffern anzeigen.
  9. .9. Anzeigeinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Eingangsvariable eine von einem Druck abgeleitete Größe ist.
DE19833306979 1982-03-17 1983-02-28 Anzeigeinstrument Withdrawn DE3306979A1 (de)

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GB8207602 1982-03-17

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ID=10529026

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DE19833306979 Withdrawn DE3306979A1 (de) 1982-03-17 1983-02-28 Anzeigeinstrument

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008013036A1 (de) * 2008-03-07 2009-09-10 Ifm Electronic Gmbh Anzeigevorrichtung
DE4134259B4 (de) * 1990-12-13 2010-07-01 Flytec Ag Variometeranzeige

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4134259B4 (de) * 1990-12-13 2010-07-01 Flytec Ag Variometeranzeige
DE102008013036A1 (de) * 2008-03-07 2009-09-10 Ifm Electronic Gmbh Anzeigevorrichtung
DE102008013036B4 (de) 2008-03-07 2019-07-11 Ifm Electronic Gmbh Anzeigevorrichtung

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NL8300931A (nl) 1983-10-17
NO830838L (no) 1983-09-19

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