DE3805307A1 - Multifunktionale messeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine multifunktionale Meßein­ richtung gemäß der Gattung des Hauptanspruchs.

Es sind Meßeinrichtungen bekannt, die durch Meßbe­ reichsumschaltung auf unterschiedliche physikalische Größen umschaltbar sind. Derartige Meßeinrichtungen können als Vielfach-Meßgeräte bezeichnet werden, die beispielsweise zur Messung von Strom und Spannung ein­ setzbar sind. Die bekannten Meßeinrichtungen haben di­ gitale Anzeigen, die die Meßwerte nummerisch angeben, oder besitzen Zeigerinstrumente, die analog arbeiten. Die Zeigerinstrumente haben den Vorteil, daß durch ana­ loge Darstellung der Meßwert so visuell darstellbar ist, daß alleine aufgrund der Zeigerstellung der Meß­ wert direkt erkennbar ist. Dieser Vorteil ist bei­ spielsweise bei Analoguhren ebenfalls gegeben, während bei digitalen Uhren nicht die Zeit, sondern eine der Zeit entsprechende Zahl angezeigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine multi­ funktionale Meßeinrichtung zu schaffen, die eine quasi­ analoge Darstellung unterschiedlicher Meßgrößen mit di­ gitalen Mitteln ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Meßeinrichtung der eingangsgenannten Gattung durch die im kennzeich­ nenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale erhalten. Es wird eine LCD-Anzeige in Form eines Zif­ fernblatts verwendet, welches eine Vielzahl von radial ausgerichteten Anzeigesegmenten besitzt. Die Anzeige­ segmente sind durch eine Kreisbogenlinie in einen äuße­ ren und einen inneren Abschnitt unterteilt, so daß bei­ spielsweise der äußere Abschnitt in der Betriebsart "Uhr" die Stunden und der innere Abschnitt die Minuten quasi-analog anzeigen kann. Eine ausreichend feine Un­ terteilung wird dadurch erhalten, daß das Ziffernblatt über 360° eine 120er Teilung mit 120 Anzeigesegmenten hat. Zur Darstellung der Sekunden können die linienför­ migen Anzeigesegmente auch jeweils in drei hintereinan­ der angeordnete Abschnitte unterteilt sein. Dabei kön­ nen die äußeren Abschnitte die Sekunden angeben.

Ein derart aufgebautes Ziffernblatt läßt sich sehr ein­ fach als LCD-Anzeige realisieren, wobei jeweils nur das gerade aktivierte Anzeigensegment oder der aktivierte Abschnitt eines Anzeigensegments als dunkler Streifen sichtbar wird. Der physikalische Aufbau von LCD- Anzeigen ist an sich bekannt und kann in entsprechender Weise für erfindungsgemäße multifunktionale Meßeinrich­ tung Verwendung finden.

In gleichmäßigen Abständen können am Rand des Ziffern­ blatts, beispielsweise bei jedem zehnten Anzeigeseg­ ment, dreistellige digitale Anzeigenfelder angeordnet sein, die zur Darstellung unterschiedlicher Skalen dienen. Die digitalen Anzeigenfelder können beispiels­ weise die 12 Stunden angeben oder eine von -30°C bis +70°C reichende Temperaturskala definieren. In der Be­ triebsart Luftfeuchtigkeitsmessung können die digitalen Anzeigenfelder die hierfür erforderliche Skaleneintei­ lung angeben, während die Anzeigesegmente in jeder der verschiedenen Meßfunktionen stets eine quasi-analoge Darstellung der Meßwerte erlauben.

Die LCD-Anzeige wird von einem Prozessor angesteuert, der eingangsseitig über einen Analog-Digitalwandler mit unterschiedlichen Meßsignalen versorgt wird. Insbeson­ dere kann auch ein Sensor in Form eines Frequenz-Emp­ fängermoduls vorgesehen sein, der ein hochgenaues Zeit­ signal (DCF77) empfangen kann. Auf diese Weise läßt sich eine hochgenaue Uhr realisieren.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung nä­ her erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau der multifunktionalen Meßeinrichtung und

Fig. 2 das Ziffernblatt mit LCD-Anzeige.

Die in Fig. 1 dargestellte multifunktionale Meßein­ richtung besteht aus einem Prozessor 1, der eingangs­ seitig über einen Analog-Digitalwandler 2 mit Sensoren 3 bis 8 verbunden ist, und ausgangsseitig mit einer LCD-Anzeige 9 in Verbindung steht. An der Ein-Ausgabe­ einheit 10 des Prozessors 1 ist eine Tastatur 11 ange­ schlossen, an der die jeweils gewünschte Betriebsart eingestellt bzw. gewählt werden kann.

Die multifunktonale Meßeinrichtung ist hier im Bereich einer Hauswand 12 innen angebracht und dient zur Mes­ sung von Außentemperatur, Innentemperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit innen und außen sowie zur Anzeige der Zeit. Um eine hochgenaue Zeitanzeige zu erhalten, ist der Sensor 3 als Frequenz-Empfängermodul ausgebildet, der ein hochgenaues Zeitsignal (DCF77) über eine Anten­ ne 13 empfangen kann.

Der Sensor 4 dient als Temperatur-Außenfühler, während der Sensor 5 die Innentemperatur mißt. Der Luftdruck wird mittels Sensoren 6 gemessen, während die Luft­ feuchtigkeit außen mit dem kapazitiven Sensor 7 und Luftfeuchtigkeit innen mit einem kapazitiven Sensor 8 gemessen wird. Zur Umwandlung der von den Sensoren 3 bis 8 übermittelten Signale in geeignete digitale Form ist der Analog-Digitalwandler 2 vorgesehen. Unter Ver­ wendung von Speichern 14, 15 und einer Ausgangsstufe 16 wird die LCD-Anzeige 9 vom Prozessor 1 angesteuert.

In Fig. 2 ist die Einteilung der Skala der LCD-Anzeige 9 detaillierter dargestellt, wobei der Übersichtlich­ keit wegen nicht sämtliche Anzeigesegmente 17 im Zif­ fernblatt 18 eingezeichnet sind.

Über 360° sind 120 Anzeigesegmente 17 vorgesehen, die in drei Abschnitte 19, 20, 21 in Längsrichtung unter­ teilt sind. Der Abschnitt 20 kann beispielsweise zur Darstellung der Minuten, während der Abschnitt 19 zur Darstellung der Stunden vorgesehen sein kann. Der äuße­ re Abschnitt 21 kann dann als Sekundenanzeige mitlau­ fen.

Soll dagegen nicht eine Anzeige der Zeit, sondern bei­ spielsweise eine Temperaturanzeige folgen, so können die Anzeigensegmente 17 als quasi-analoge Zeiger die­ nen. Außen in gleichmäßigen Abständen angeordnete An­ zeigenfelder 22 können dabei die Temperaturskala de­ finieren, die sich beispielsweise von -30°C bis +80°C erstrecken kann. In den digitalen Anzeigenfeldern 22 würden dann jeweils 10-Grad-Schritte angezeigt sein. Die Zwischenwerte würden sich aus der jeweiligen Stel­ lung des Anzeigensegments 17 ergeben.

In gleicher Weise kann die LCD-Anzeige 9 zur Darstel­ lung von Luftfeuchtigkeit oder Luftdruck herangezogen werden.

Eine Funktionsanzeige 23 kann jeweils den Meßbereich oder die jeweils dargestellte Meßgröße - Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Zeit - angeben.

Die multifunktionale Meßeinrichtung ist nicht auf die hier beschriebenen Anwendungsfälle beschränkt. Insbe­ sondere sind auch Anwendungen im Bereich der Technik denkbar, wo eine quasi-analoge Meßwertdarstellung zur schnellen Meßwerterfassung gewünscht wird.

Claims (6)

1. Multifunktionale Meßeinrichtung mit einer umschalt­ baren LCD-Anzeige zur Darstellung der Zeit, der Tempe­ ratur und weiterer physikalischer Größen, die einen die Anzeige steuernden Prozessor enthält, der eingangssei­ tig über einen Analog-Digitalwandler an Sensoren zur Messung der physikalischen Größen angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die LCD-Anzeige (9) ein Ziffernblatt (18) mit einer Viel­ zahl von radial verlaufenden, linienförmigen Anzeige­ segmenten (17) hat, und daß entlang einer Kreislinie jedes Anzeigesegment (17) in zwei Abschnitte (19, 20), einen äußeren und einen inneren Abschnitt, unterteilt und jeder Abschnitt (19, 20) vom Prozessor (1) separat ansteuerbar ist.

2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anzeigesegmente (17) in drei radial hintereinander liegende Abschnitte (19, 20, 21) unterteilt sind.

3. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die LCD-Anzeige (9) sich über 360° erstreckt und eine 120er Teilung mit 120 Anzeigesegmenten (17) hat.

4. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils nach einer vorgegebenen Anzahl von Anzeige­ segmenten (17) an deren Ende ein digitales Anzeigenfeld (22) angeordnet ist.

5. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziffernblatt (18) eine die jeweils angezeigte Meßgröße angebende Funktionsanzeige (23) hat.

6. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Prozessor (1) eingangsseitig zwei Sensoren (4, 5) für Außentemperatur und Innentemperatur, zwei Sensoren (7, 8) für Luftfeuchtigkeit außen und innen und Luftdrucksensoren (6) über einen Analog-Digital­ wandler (2) angeschlossen sind.