Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zur Anzeige
des Werts eines Signals, dessen Dynamik sich über mehrere Zehnerpotenzen erstreckt.
Die Erfindung wird beispielsweise angewandt bei der Messung eines
Leckverlustflusses, wo die Empfindlichkeit des Geräts sehr hoch sein kann und
zum Beispiel Leckverluste von einigen 10–10 bar × Liter/Sekunde
feststellen kann. Eine solche Vorrichtung muss also ein Anzeigesystem besitzen,
das ein präzises und einfaches Ablesen des Leckverlustwertes im ganzen Umfang
des Messbereichs von 1 mbar × Liter/Sekunde bis zu sehr geringen Verlusten
mit dem oben angegebenen Wert ermöglicht.
Die Erfindung findet natürlich in jedem beliebigen Bereich Anwendung
und ist immer dann von Interesse, wenn der Messbereich groß ist und einwandfreies
präzises und einfaches Ablesen gewünscht wird.
Ein aktuell in diesem Fall verwendetes Anzeigesystem für Leckdetektoren
beinhaltet zwei gerade parallele Rampen, wobei eine davon gemäß den verschiedenen
negativen Zehnerpotenzen eingeteilt ist und die andere von 0 bis 10 und den Wert
des Vielfachen der negativen Zehnerpotenz angibt, die auf der ersten Rampe angezeigt
wird.
Ein solches Anzeigesystem weist den Nachteil auf, dass es erforderlich
ist, nacheinander zwei Anzeigerampen zu beobachten und bei einer raschen Veränderung
des Werts des Signals in einem Bereich, der mehrere Zehnerpotenzen abdeckt, steigt
die von 0 bis 10 eingeteilte Rampe sehr rasch und mehrmals hintereinander an, wobei
sie jeweils wieder bei 0 anfängt, was einen unangenehmen Blinkeffekt bewirkt.
Aus Dokument FR-2 438 885 A ist auch ein Anzeigesystem mit mindestens
drei Spalten à zehn Lichtquellen bekannt, die jeweils den Hundertern, den Zehnern
und den Einern entsprechen. Bei der Spalte für die Einer tritt der gleiche
Nachteil des unangenehmen Blinkens auf.
Ein anderes bekanntes Anzeigesystem enthält ein Fenster, wo der
grobe Wert des Signals angezeigt wird, wobei der Zehnerpotenzbereich des Wertes
des Signals angegeben wird, und eine runde Rampe für die Anzeige des 1- bis
10-Vielfachen dieser Zehnerpotenz.
Auch hier muss der Beobachter zwei verschiedene Stellen betrachten,
und die schnelle Drehbewegung der Markierung der runden Rampe im Falle einer großen
Änderung des Wertes des Signals ist ebenfalls ziemlich verwirrend.
Das Dokument JP-58 108 407 A beschreibt eine Vorrichtung zur Anzeige
der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs. Diese Vorrichtung enthält die Kennzeichen
aus dem Oberbegriff von Anspruch 1. 200 Bereiche, die jeweils zu ein und derselben
Geschwindigkeitseinheit gehören, sind in einem Stapel mit 10 Kranzsektoren
angeordnet, die jeweils 20 Bereiche haben.
Zweck der Erfindung ist es also, diesen Nachteilen abzuhelfen, und
Gegenstand der Erfindung ist ein System zur Anzeige des Werts eines Signals, dessen
Dynamik sich über mehrere Zehnerpotenzen erstreckt, wobei dieses System ein
Display einschließt, das eine bestimmte geometrische Form hat, in Bereiche
eingeteilt ist, und Mittel enthält, um die Bereiche in Abhängigkeit vom
Wert des Signals zu füllen, wobei der Wert des Signals abgelesen wird, indem
der Platz des letzten ausgefüllten Bereichs markiert wird und jeder Bereich
durch ein System aus zwei Koordinaten markiert werden kann, wobei die erste Koordinate
eine der Bereichsgruppen markiert [die verschiedenen Gruppen sind von 1 bis 9 eingeteilt]
und die zweite Koordinate eine der Bereichsebenen in jeder Gruppe markiert, wobei
die Bereichsebenen entsprechend verschiedenen Zehnerpotenzen eingeteilt sind, dadurch
gekennzeichnet, dass der Wert des Signals so abgelesen wird, dass zunächst
die Zahl von 1 bis 9 ausgedrückt wird, die der Gruppe des letzten ausgefüllten
Bereichs entspricht, dann durch dessen Multiplikation mit der Zehnerpotenz, die
der Ebene des letzten ausgefüllten Bereichs entspricht.
Gemäß einer ersten Ausführung ist diese bestimmte geometrische
Form, die in Bereiche eingeteilt ist, ein schachbrettartiges Parallelogramm, wobei
das Würfelmuster diese Bereiche darstellt, welche gemäß zwei angrenzenden
Seiten von diesem Zwei-Koordinaten-System markiert werden.
Vorzugsweise ist das Parallelogramm rechtwinklig.
Gemäß einer zweiten Ausführung ist diese bestimmte
geometrische Form, die in Bereiche eingeteilt ist, ein Kreis, der aufgeteilt ist
in Sektoren, wobei diese Sektoren diese Bereichsgruppen definieren, und aufgeteilt
ist in eine Vielzahl von runden konzentrischen Kränzen um einen Mittelkreis
herum, wobei diese Kränze und der Mittelkreis diese Ebenen definieren.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben, wobei:
1 ein Anzeigesystem gemäß der Erfindung zeigt.
2 eine Variante der Erfindung zeigt.
3 ein Beispiel für die Ausführung der Erfindung
zeigt, das Elektrolumineszenzdioden als visuelles Füllmittel der Fläche
einsetzt.
Wenn man sich auf 1 bezieht, so sieht
man ein System zur Anzeige eines Signals, dessen Dynamik sich über zehn Dekaden
erstreckt. Ein solches System ist besonders interessant für das Display zur
Leckanzeige eines Gastracer-Leckdetektors.
Das Anzeigesystem besteht hier aus einem Display, das eine rechteckige
Anzeigefläche 10 einschließt, die entsprechend einem Gitternetz
in Bereiche 20 eingeteilt ist.
Die Bereiche 20 werden durch ein Zwei-Koordinaten-System
markiert, wobei eine davon eine der Bereichsgruppen 20 markiert, die Bereichsspalten
des Gitternetzes bilden, die von 1 bis 9 eingeteilt sind, und die zweite Koordinate
markiert eine der Bereichsebenen 20, die Bereichszeilen des Gitternetzes
bilden, die von 10–10 bis 10–1 eingeteilt sind.
Die in Form von Farbe oder Beleuchtung erfolgende Füllung der
Bereiche 20 der Fläche des Rechtecks 1 stellt den Wert des Signals
dar. Dieser Wert wird abgelesen, indem man die Koordinaten des Platzes des letzten
gefüllten Bereichs 20 ausdrückt, hier mit 20a markiert.
Im Beispiel aus 1 ist der Wert des Signals
5 × 10–7. Wenn es sich um die Anzeige des Werts des Signals
eines Leckverlustflusses handelt, der von einem Leckdetektor gemessen wird, so ist
dieser Wert also 5 × 10–7 mbar × Liter/Sekunde.
Bei einer raschen Schwankung des Signals nach oben oder nach unten
„füllen" oder „leeren" sich somit die Zeilen rasch, aber es gibt
keinen Blinkeffekt.
3 ist ein Ausführungsbeispiel, wo die Füllung
der Fläche durch Elektrolumineszenzdioden 21 erfolgt. Im Beispiel
aus 1 gibt es 9 × 10 = 90 Bereiche 20,
man hat also 90 Elektrolumineszenzdioden 21.
Auf 3 haben wir also einen Leckdetektor
22, dessen Ausgangssignal 23 ein System 24 zur Steuerung
der Einschaltung der Dioden 21 speist.
Es handelt sich um eine schematische Darstellung und jeder Versorgungsbus
25 jeder Diodenleitung 21 enthält neun Drähte, die jeweils
eine Diode 21 versorgen.
2 ist eine Variante, bei der das Display ein Kreis
30 ist, der in neun Sektoren eingeteilt ist, die von 1 bis 9 abgestuft
sind, und jeweils eine Bereichsgruppe 20 definieren. Jede Bereichsgruppe
enthält zehn Bereiche 20, die zehn Bereichsebenen 20 bilden.
Diese Ebenen werden durch einen Mittelkreis definiert, der die niedrigste Ebene
darstellt: 10–10 und durch neun runde konzentrische Kränze,
die nacheinander von der Mitte zum Rand die Ebenen 10–9, 10–8,
... 10–1 darstellen.
Wie im Beispiel aus 1 wird der Wert des
Signals angegeben durch die Koordinaten des Platzes des letzten gefüllten Bereichs
20, hier mit 20a markiert, in Richtung der Zunahme der Ausfüllung
der Fläche. Der Wert des Signals ist also: 5 × 10–7,
denn der Bereich 20a liegt in der Gruppe 5 mit der Ebene 10–7.
Auch hier schlägt sich eine rasche Änderung des Signals
gemäß seiner Richtung in einer Zu- oder Abnahme der beleuchteten Menge
der Fläche nieder und das Ablesen ist einfach und präzise.