DE3535642A1

DE3535642A1 - Device for correcting measured values

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

Abstract

The invention concerns a device for correcting measured values, which are determined by a measuring device using measurement sensors. The device includes a microprocessor with a data memory, in which correction values for compensating measurement errors of the measurement sensors are stored. The microprocessor uses the stored correction values for overlaying with the measured values according to a programmed rule. The data memory contains correction values for several measurement sensors, and therefore has a corresponding memory capacity. The correction data to be applied are automatically identified by the microprocessor. For this purpose, each measurement sensor which is used with the measuring device is linked to an electrical component, and the microprocessor system automatically determines its characteristic electrical value. The microprocessor can identify the measurement sensor which is in use from this characteristic value, and pass the appropriate correction values to the calculation program. <IMAGE>

Description

Einrichtung zur Korrektur von Meßwerten Device for correcting measured values

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.The invention relates to a device for correcting measured values according to the preamble of claim 1, as for example from DE-PS 16 38 032 appears as known.

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.Due to mechanical inaccuracies of actuators occur when Moving machine parts to positioning inaccuracies. The differences between the desired position and the position actually taken by the machine part can be determined in special measurements. Correction values are thus available Available according to the aforementioned DE-PS 16 38 032 in an electronic Memory are stored, which is in communication with an electronic computer. With the help of the saved correction data, a computer program that runs in the computer, the positioning errors are compensated.

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.With a device according to DE-OS 33 39 349 can be measured values convert according to a characteristic curve stored in a read-only memory. One of a measured value recorded quantity, which is converted into a digital signal is used to put one under the address of the digital signal in a Read out the value stored in the read-only memory.

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.For example, electrical measurement sensors are used to determine a measured variable or sensors are used. Such sensors usually do not have a linear one Transfer characteristic for the entire measuring range, which is why measured values are corrected accordingly Need to become. This undesirable distortion of the measured value and also others through the measuring apparatus-related errors can be but with a facility as described at the beginning in a simple manner by superimposing the incoming data eliminate with appropriate correction values. The disadvantage is that the saved Correction values only in connection with a special sensor for which these values are applicable.

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.If a different sensor is used on the measuring apparatus, each a new table of correction values for the characteristic curve of the respective sensor corresponds, to be created, and instead of the previous table in memory can be transferred, whereby the previous table is deleted. It is straightforward to understand that changing the transducer requires time-consuming work, which can only be carried out by specially trained specialists who must be trained in how to enter data on the microprocessor. It can but it is also easy to make operating errors. For example, incorrect correction values read in, which can lead to unusable measurement results.

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.It is possible to use transducers according to DE-OS 33 39 349 to adapt to the measuring device through internal compensation measures. But then expensive and complex circuits are required, this means an essential Rise in the price of the transducers.

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.The invention is based on the object of a device for correction of measured values to a measuring device to create the cheap transducers Used without internal compensation, but when a transducer is exchanged with another transducer intended for use with this measuring device Correction values matched to the respective transducer are available and the respective transducer automatically and without external intervention be assigned.

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.This task is achieved in a generic device by the characterizing features of claim 1 solved. It becomes an electronic memory selected whose storage capacity is so large that the correction values of all sensors provided in connection with a measuring device are stored can. The identification of the transducer used in each case on the measuring device takes place automatically, by measuring the electrical characteristic of one in a circuit lying electrical component, preferably an electrical resistor, which is permanently connected to the transducer.

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.The digitally converted parameter, for example a resistance value, is used as an identification number in a program that runs in the microprocessor used to provide tables of those correction values to the correction program which are required for the respective transducer.

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.An embodiment of the invention is shown in a drawing and is described in more detail below; the only figure shows a block diagram a measuring device according to the invention.

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.In the figure are electronic ones with a dash-dotted line Components that can be combined in a microprocessor 1 are framed. Included it is a central processing unit 3 (CPU), which is connected to a data memory 6 (S) is in connection, as well as an analog / digital converter 5 (A / D), which is used for conversion analog measurement signals in digital input signals of the central unit 3 is used. To the The transducer 2 is an electrical component 7, preferably an electrical one Resistance or a capacitor or the like, assigned to the in a circuit with an electrical measuring device 8, for example an ohmmeter for determination the resistance value of a resistor. The electrical measuring device 8 and a power source 9 can also be integrated in the housing of the microprocessor 1. The determined by means of the electrical measuring device 8 electrical characteristic of the electrical Component 7, for example a resistance value, is in the form A digital signal is transferred to the central unit 3 of the microprocessor 1. An analog / digital converter 10 (A / D) can again be used for digital signal conversion which belongs to a transmission facility. One in the microprocessor The running computer program uses this measurement signal to create tables of correction values identify those specific to the transducer used at the facility 2 should be used to correct its measurement signals. In the data storage must the corresponding correction values must be available according to a program specification be transferred to the central unit 3 of the microprocessor 1.

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.The correction values for each individual transducer 2 must of course are determined beforehand and stored in the data memory 6. Units of related Correction values are stored in tables, each of which has a number, that from the measured value for the electrical parameter of the electrical component 7 is derived. For example, errors can be detected in a pressure transducer Be zero offset, sensitivity and temperature drift. For the zero point shift the correction values in table 3, the sensitivity in table 8 and the Temperature drift must be stored in Table 5. The coding resistance of a resistance connected to the transducer then has a value of 385 ohms. Zero offset, Errors due to the sensitivity and the temperature drift can then be caused by overlapping corresponding correction values are compensated for on the incoming measurement signal, and brought the corrected value to the display or for other purposes, for example to control a machine.

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Claims

Claims 1. Device for correcting measured values, with a Transducer, as well as one connected to the transducer via a data line Microprocessor, also a data memory coupled to the microprocessor for the storage of correction data for superimposition with the measured values after a Program sequence loaded in the microprocessor, characterized in that the transducer (2) is interchangeable, and any transducer intended for use on the device (2) is coupled to an electrical component (7), and this component (7) in a circuit with a measuring device (8) for the determination of its specific Characteristics is, and the measuring device (8) for transmitting the parameters via a Data transmission device is connected to the microprocessor (1), and that the Storage capacity of the data memory (6) for the recording of all correction values of several is designed for use on the device provided transducer (2).

2. Device according to claim 1, characterized in that the electrical Component (7) is an electrical resistor.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the measuring device (8) is designed as an ohmmeter.