DE3535642A1

DE3535642A1 - Einrichtung zur korrektur von messwerten

Info

Publication number: DE3535642A1
Application number: DE19853535642
Authority: DE
Inventors: Franz 7990 Friedrichshafen Butscher
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH; MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1985-10-05
Filing date: 1985-10-05
Publication date: 1986-07-03

Description

Einrichtung zur Korrektur von Meßwerten
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Korrektur von Meßwerten nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 16 38 032 als bekannt hervorgeht.
Aufgrund mechanischer Ungenauigkeiten von Stellorganen treten beim Verfahren von Maschinenteilen Positionierungenauigkeiten auf. Die Unterschiede zwischen der angestrebten Position und der tatsächlich vom Maschinenteil eingenommenen Position können in besonderen Messungen ermittelt werden. Damit stehen Korrekturwerte zur Verfügung, die nach der eingangs genannten DE-PS 16 38 032 in einem elektronischen Speicher abgelegt werden, der mit einem elektronischen Rechner in Verbindung steht. Mit Hilfe der gespeicherten Korrekturdaten können mit einem Rechenprogramm, das im Rechner abläuft, die Stellfehler kompensiert werden.
Mit einer Einrichtung nach der DE-OS 33 39 349 lassen sich Meßwerte gemäß einer in einem Festwertspeicher gespeicherten Kennlinie umsetzen. Eine von einem Meßwertaufnehmer aufgenommene Größe, die in ein digitales Signal umgewandelt wird, wird dazu benutzt, einen unter der Adresse des digitalen Signals in einem Festwertspeicher abgelegten Wert auszulesen.
Zum Ermitteln einer Meßgröße werden beispielsweise elektrische Meßwertaufnehmer oder Sensoren verwendet. Solche Sensoren verfügen meist nicht über eine lineare Übertragungskennlinie für den ganzen Meßbereich, weshalb Meßwerte entsprechend korrigiert werden müssen. Diese unerwünschte Verzerrung des Meßwertes und auch sonstige durch die Meßapparatur bedingte Fehler lassen sich aber mit einer Einrichtung wie eingangs beschrieben in einfacher Weise durch Überlagerung der eingehenden Daten mit entsprechenden Korrekturwerten eleminieren. Nachteilig ist, daß die abgespeicherten Korrekturwerte nur im Zusammenhang mit einem speziellen Sensor, für den diese Werte ermittelt wurden, anwendbar sind.
Wird ein anderer Sensor an der Meßapparatur verwendet, muß jeweils eine neue Tabelle aus Korrekturwerten, die der Kennlinie des jeweiligen Sensors entspricht, erstellt werden, und anstelle der bisherigen Tabelle in den Speicher übertragen werden, wobei die bisherige Tabelle gelöscht wird. Es ist ohne weiteres einzusehen, daß ein Wec-hsel des Meßwertaufnehmers zeitaufwendige Arbeiten erfordert, die zudem nur von speziell dafür ausgebildetem Fachpersonal ausgeführt werden können das bezüglich der Dateneingabe am Mikroprozessor geschult sein muß. Dabei kann es aber auch leicht zu Bedienfehlern kommen. Beispielsweise können falsche Korrekturwerte eingelesen werden, was zu unbrauchbaren Meßergebnissen führen kann.
Es ist zwar möglich, Meßwertaufnehmer etwa nach der DE-OS 33 39 349 durch interne Kompensationsmaßnahmen an die Meßeinrichtung anzupassen. Da dann aber teuere und aufwendige Schaltungen erforderlich sind, bedeutet dies eine wesentliche Verteuerung der Meßwertaufnehmer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Korrektur von Meßwerten zu einer Meßeinrichtung zu schaffen, die billige Meßwertaufnehmer ohne inneren Kompensationsausgleich verwendet, wobei aber bei Austausch eines Meßwertaufnehmers mit einem anderen für die Verwendung an dieser Meßeinrichtung vorgesehenen Meßwertaufnehmer auf den jeweiligen Meßwertaufnehmer abgestimmte Korrekturwerte zur Verfügung stehen und dem jeweiligen Meßwertaufnehmer jeweils selbsttätig und ohne Eingriff von außen zugeordnet werden.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Es wird ein elektronischer Speicher gewählt, dessen Speicherkapazität so groß ist, daß die Korrekturwerte sämtlicher im Zusammenhang mit einer Meßeinrichtung vorgesehenen Sensoren abgespeichert werden können. Die Identifikation des jeweils an der Meßeinrichtung eingesetzten Meßwertaufnehmers erfolgt selbsttätig, durch Messen der elektrischen Kenngröße eines in einem Stromkreis liegenden elektrischen Bauteiles, vorzugsweise eines elektrischen Widerstandes, der fest mit dem Meßwertaufnehmer verbunden ist.
Die digital umgewandelte Kenngröße, beispielsweise ein Widerstandswert, wird in einem Programm, das im Mikroprozessor abläuft, als Identifikationsnummer verwendet, um Tabellen derjenigen Korrekturwerte dem Korrekturprogramm zur Verfügung zu stellen, die für den jeweiligen Meßwertaufnehmer erforderlich sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einer Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben; es zeigt die einzige Figur ein Blockschaltbild einer Meßeinrichtung gemäß der Erfindung.
In der Figur sind mit einer strichpunktierten Linie elektronische Bauteile eingerahmt, die in einem Mikroprozessor 1 zusammengefaßt sein können. Dabei handelt es sich um eine Zentraleinheit 3 (CPU), die mit einem Datenspeicher 6 (S) in Verbindung steht, sowie einem Analog/Digital-Wandler 5 (A/D), der zur Umwandlung analoger Meßsignale in digitale Eingangssignale der Zentraleinheit 3 dient. Dem Meßwertaufnehmer 2 ist ein elektrisches Bauelement 7, vorzugsweise ein elektrischer Widerstand oder auch ein Kondensator oder ähnliches, zugeordnet, der in einem Stromkreis mit einem elektrischen Meßgerät 8, beispielsweise einem Ohmmeter zur Ermittlung des Widerstandswertes eines Widerstandes, liegt. Das elektrische Meßgerät 8 und eine Stromquelle 9 können auch im Gehäuse des Mikroprozessors 1 integriert sein. Die mittels des elektrischen Meßgerätes 8 ermittelte elektrische Kenngröße des elektrischen Bauelementes 7, beispielsweise ein Widerstandswert, wird in Form eines digitalen Signals an die Zentraleinheit 3 des Mikroprozessors 1 übergeben. Zur digitalen Signalumwandlung kann wiederum ein Analog/ Digital-Wandler 10 (A/D) verwendet werden, der zu einer übertragungseinrichtung gehört. Ein im Mikroprozessor ablaufendes Rechenprogramm benutzt dieses MeBsignal, um Tabellen von Korrekturwerten zu identifizieren, die speziell für den an der Einrichtung eingesetzten Meßwertaufnehmer 2 zur Korrektur seiner Meßsignale verwendet werden sollen. Im Datenspeicher müssen die entsprechenden Korrekturwerte vorhanden sein, die nach einer Programmvorschrift an die Zentraleinheit 3 des Mikroprozessors 1 übergeben werden.
Die Korrekturwerte für jeden einzelnen Meßwertaufnehmer 2 müssen selbstverständlich zuvor ermittelt werden und im Datenspeicher 6 abgelegt werden. Einheiten von zusammengehörigen Korrekturwerten werden in Tabellen abgespeichert, von denen jede eine Nummer trägt, die aus dem Meßwert für die elektrische Kenngröße des elektrischen Bauelementes 7 abgeleitet wird. Beispielsweise können bei einem Druckaufnehmer ermittelbare Fehler Nullpunktsverschiebung, Empfindlichkeit und Temperaturdrift sein. Für die Nullpunktsverschiebung könnten die Korrekturwerte in Tabelle 3, die Empfindlichkeit in Tabelle 8 und die Temperaturdrift in Tabelle 5 abgespeichert sein. Der Kodierungswiderstand eines mit dem Meßwertaufnehmer verbundenen Widerstandes hat dann den Wert 385 Ohm. Nullpunktsverschiebung, Fehler aufgrund der Empfindlichkeit und die Temperaturdrift können dann durch überlagerungen entsprechender Korrekturwerte am eingehenden Meßsignal ausgeglichen werden, und der korrigierte Wert zur Anzeige gebracht oder für andere Zwecke, beispielsweise zur Steuerung einer Maschine, weiterverwendet werden.
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Claims

Patentansprüche 1. Einrichtung zur Korrektur von Meßwerten, mit einem Meßwertaufnehmer, sowie einem über eine Datenleitung mit dem Meßwer;Laufnehmer verbundenen Mikroprozessor, ferner einem mit dem Mikroprozessor gekoppelten Datenspeicher für die Speicherung von Korrekturdaten zur Überlagerung mit den Meßwerten nach einem im Mikroprozessor geladenen Programmablauf, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertaufnehmer (2) auswechselbar ist, und jeder an der Einrichtung zum Einsatz vorgesehene Meßwertaufnehmer (2) mit einem elektrischen Bauelement (7) gekoppelt ist, und dieses Bauelement (7) in einem Stromkreis mit einem Meßgerät (8) für die Feststellung seiner spezifischen Kenngrößen liegt, und das Meßgerät (8) zur Übertragung der Kenngrößen über eine Datenübertragungseinrichtung mit dem Mikroprozessor (1) verbunden-ist, und daß die Speicherkapazität des Datenspeichers (6) für die Aufnahme aller Korrekturwerte mehrerer zum Einsatz an der Einrichtung vorgesehenen Meßwertaufnehmer (2) ausgelegt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Bauelement (7) ein elektrischer Widerstand ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät (8) als Ohmmeter ausgebildet ist.