DE3636111A1

DE3636111A1 - Fernkalibrierbares instrumentensystem

Info

Publication number: DE3636111A1
Application number: DE19863636111
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: Drexelbrook Controls Inc
Current assignee: Drexelbrook Controls Inc
Priority date: 1985-10-25
Filing date: 1986-10-23
Publication date: 1987-04-30
Also published as: GB2184241B; GB2184241A; US4723122A; CA1258691A; JPS62162199A; GB8625404D0

Description

Die Erfindung betrifft Instrumentensysteme, insbesondere aus der Ferne kalibrier- bzw. eichbare, auf Admittanz ansprechende Instrumentensysteme, die zum Beispiel zur Feststellung des Pegels von Materialien in einem Behälter verwendbar sind.

Es ist bekannt, daß Instrumente zum Messen des Pegels von Materialien in einem Behälter hergestellt werden können, die auf dem Prinzip des Ansprechens auf Admittanz ar beiten, wobei die Admittanz zwischen einer Sonde in einem Behälter und dem Behälter gemessen wird, typischerweise durch Ansteuern der Sonde mit einem Hochfrequenz-Signal und Vergleichen der Admittanz der Sonde mit einer Refe renzadmittanz, beispielsweise in einer Brückenschaltung. Viele Patente zum Stand der Technik zeigen diesen Gegen stand allgemein, so die US-Patente 41 46 834 und 43 63 030. Typischerweise wird die Kalibrierung dieser bekannten Systeme manuell ausgeführt; der Pegel der Materialien in dem Behälter wird überwacht, ob er eine bestimmte Beziehung zu dem Sensor zeigt, und die durch den Transmitter am Behälter übertragene Referenzadmittanz wird manuell eingestellt, bis das Ausgangssignal des Trans mitters für den Pegel der Materialien richtig ist. Gelegentlich machen es die Bedingungen in Fabrikanlagen schwierig oder gefährlich, einer Person den Zugang zu dem Transmitter zur manuellen Ausführung der Kalibrierung zu gestatten, so daß, obwohl dieses Vorgehen an sich möglich ist, es zu wünschen ist, daß die Kalibrierung in einer effizienteren Art durchgeführt werden kann. Insbesondere soll die Kalibrierung automatisch und aus der Ferne ausge führt werden können, um die Notwendigkeit der physi kalischen Annäherung eines Bedieners an den Transmitter zu beseitigen.

Es ist dementsprechend Aufgabe der Erfindung, ein aus der Ferne kalibrierbares, auf Admittanz ansprechendes Instrumentensystem zu schaffen.

Die Technik verwendet im allgemeinen sogenannte Zweidraht- Instrumentensysteme, bei denen ein Empfänger mit einer Stromversorgung mit einem davon entfernt angebrachten Transmitter oder Sender durch ein Leiterpaar verbunden ist, das sowohl Energie zu als auch das Ausgangsignal aus dem Transmitter überträgt. Der Transmitter zieht für seinen Betrieb Strom in einem bestimmten Umfang; der Be trag des von dem Transmitter gezogenen Stromes ergibt das Ausgangsignal.

Das erfindungsgemäß geschaffene fernkalibrierbare lnstru mentensystem soll ein Zweidrahtsystem sein, bei dem ein an einem Behälter angeordneter Transmitter einen Strom zieht, der auf den Pegel von Materialien in dem Behälter an spricht.

In Fabrikanlagen sind in vielen Situationen die zur Pegel messung benutzten Transmitter nicht unmittelbar zugäng lich. Deshalb soll eine Kalibriervorrichtung zur Kali brierung eines solchen Systems geschaffen werden, das an die den Transmitter (Sender) und Empfänger verbindende Übertragungsleitung angeschlossen werden kann, vorzugs weise an irgendeinen Punkt davon, um die größtmögliche Flexibilität bei der Kalibrierung zu erreichen.

Manche bekannten, auf Admittanz ansprechenden Meßsysteme weisen fernbediente oder automatische Kalibrierschemas auf. Typischerweise erfolgt dabei ein Vergleich eines variablen Signals, wie der von einer Sonde gemessenen Admittanz, mit einer festen Referenzadmittanz, und die Einstellung einer Schaltungskomponente, bis das von der Sonde festgestellte aktuelle Admittanzsignal eine be stimmte Beziehung zu dem Referenzsignal aufzeigt, das eine Luftkapazitanz oder eine Voraufladung kalibriert. Es wird dabei angenommen, daß danach keine weiteren Änderungen in der Schaltung vorkommen. Es ist klar, daß das nicht not wendigerweise die beste Näherung ist, da die Referenz admittanz nicht korrekt sein kann, mit der Zeit driften kann, und daß darüber hinaus dieses Vorgehen nicht erlaubt, zum Beispiel schnell bei einer Änderung der Materialien, deren Pegel zu messen ist, die Referenzadmittanz zu ändern.

Demgemäß soll bei dem erfindungsgemäßen fernkalibrierbaren Pegelmeßgerät die Referenzadmittanz während eines aus der Ferne eingeleiteten Kalibriervorganges festgesetzt werden durch eine Änderung der Referenzadmittanz im Vergleich zu einem aktuellen Admittanzsignal, das in Abhängigkeit von der Existenz eines bestimmten Zustandes der Materialien (beispielsweise weisen dabei die Materialien einen unter halb jeder verwendeten Sonde liegenden Pegel auf) erhalten wird, so daß die korrekte Referenzadmittanz ohne Rücksicht auf die Charakteristiken des gemessenen Materials bestimmt wird.

Es sind auf Admittanz ansprechende Meßsysteme bekannt, bei denen in einem dem oben entsprechenden Kalibriervorgang eine Referenzadmittanz variiert und mit einem aktuellen Admittanzsignal verglichen wird, jedoch sind andere Seiten dieser Systeme nicht so brauchbar, wie es gewünscht ist. Zum Beispiel ist es üblich, eine "Voraufladung" in Pegel meßgeräten vorzusehen. "Voraufladung" ist der Unterschied zwischen der Arbeitspunktadmittanz (d.h. der Admittanz, auf die ein zugehöriges Kontrollsystem anspricht) und der Luftkapazitanz (d.h. die mit Bezug auf einen leeren Be hälter gemessene Admittanz). Das Instrument kann zum Beispiel eine Admittanz von 20 pF feststellen, wenn die Materialien über dem Niveau einer Sonde in ihrem Behälter liegen, und 10 pF, wenn die Materialien unterhalb des Niveaus der Sonde liegen. Es ist wünschenswert, das Instrument so einzustellen, daß der Ausgangszustand bei 15 pF (d.h. Voraufladung = 5 pF) geändert wird (zum Beispiel um zu veranlassen, daß der Behälter gefüllt wird), was halbwegs zwischen der Voll- und Leerkapazitanz liegt. Diese Wahl des Arbeitspunktes minimiert die Möglichkeit von Falschmeldungen durch den Transmitter aufgrund kleiner Änderungen in den Charakteristiken des Materials und auf grund von Änderungen des Transmitter-Betriebsverhaltens mit der Zeit. Bis jetzt erfordern alle den Erfindern bekannten fernkalibrierbaren Instrumentensysteme eine Auswahl der Voraufladung am Transmitter selbst, wodurch das Ziel einer Fernkalibrierung verfehlt wird.

Demnach soll bei dem erfindungsgemäßen fernkalibrierbaren, auf Admittanz ansprechenden Instrumentensystem die Vorauf ladung auch aus der Ferne eingestellt werden können.

Des weiteren soll in dem erfindungsgemäßen Instrumenten system eine einmal bestimmte Zahl, die dem Wert einer Referenzadmittanz entspricht, in einem nichtflüchtigen Speicher gehalten werden, so daß das Instrument während Stromabschaltungen und dergleichen kalibriert bleibt.

Zusätzlich zu der Nichtflüchtigkeit der gespeicherten Kalibrierinformation soll die Kalibrierinformation vor unbefugter Änderung oder vor unerwünschten Umgebungsein flüssen sicher sein.

Des weiteren soll der Kalibriervorgang bei dem erfin dungsgemäßen Instrumentensystem so einfach und sicher wie möglich durchführbar sein.

Demnach soll bei dem erfindungsgemäßen fernkalibrierbaren Instrumentensystem der Kalibriervorgang automatisch durch Drücken eines einzigen Knopfes ausgeführt werden (Vorauf ladungswahl- und Kalibrationsartschalter sind vorher be reits eingestellt), woraufhin die Kalibrierung automatisch mit Bezug auf einen bekannten, bestimmten Zustand der Materialien durchgeführt wird, so daß ein korrekter Referenzstandard zur Verwendung in folgenden Vergleichen mit aktuellen Pegelsignalen abgeleitet wird, im Gegensatz zu Systemen, bei denen vorausgesetzt wird, daß das Referenzsignal niemals geändert wird.

Das gleiche Bauelement für die Kalibrierung, das bei der Initiierung eines Kalibriervorganges verwendet wird, bei dem eine Referenzadmittanz variiert und verglichen wird mit einer Admittanz, die mit Bezug auf einen bekannten Zustand gemessen wird, soll bei der Kalibrierung einer Anzahl von solchen Transmittern Verwendung finden können, so daß die Bauteilekosten auf eine größeres System aufge teilt werden können.

Bei dem erfindungsgemäßen Pegelmeßsystem soll die Kali briervorrichtung demnach zur Kalibrierung einer großen Anzahl von verschiedenen Transmittern geeignet sein.

Wie oben bereits erwähnt, soll der Transmitter (Sender) und der Empfänger durch eine Zweidraht-Übertragungsleitung verbunden sein. Der Einfachkeit halber soll die Kalibrier vorrichtung abnehmbar an der gleichen Zweidrahtleitung für die Kalibrierung angeschlossen werden können, und zwar vorzugsweise an irgendeinem Punkt zwischen dem Transmitter und dem Empfänger.

Die Erfindung wurde bisher in Verbindung mit einem Zwei drahtsystem beschrieben, bei dem zwei Drähte einen Empfän ger, der eine Stromversorgungseinrichtung und eine Last enthält, mit einem Transmitter (Sender) verbinden, wobei die Kalibriervorrichtung an das Drähtepaar angeschlossen werden kann. Vom Fachmann ist erkennbar, daß unter Um ständen "Empfänger" nicht notwendig sind. Stattdessen enthält dann der Transmitter Vorrichtungen zur Steuerung eines lokalen Zustandes, zum Beispiel kann ein den Pegel von Materialien in einem Behälter überwachender Trans mitter Vorrichtungen zur Steuerung des Materialflusses in den Behälter aufweisen. Wenn der Transmitter nur zur Ab gabe einer Zustandsanzeige dient, ist gleichfalls kein diskreter Empfänger erforderlich. Des weiteren kann der Transmitter mit einer lokalen Stromversorgung verbunden sein, so daß er nicht durch ein Zweidrahtsystem mit einem Empfänger verbunden ist. Nichtsdestoweniger erfordern alle diese Transmitter eine Kalibrierung, und die gleiche Kali briervorrichtung, die zur Kalibrierung von Empfänger/ Transmittersystemen verwendet wird, soll auch zur Kali brierung von empfängerlosen Systemen benutzt werden können.

Erfindungsgemäß soll demnach auch eine fernkalibrierbarer Transmitter in einem empfängerlosen System geschaffen werden. Die Bezeichnung "empfängerloses System" schließt selbstverständlich eine Stromversorgung mit ein, obwohl es andererseits einen Empfänger nicht einschließt.

Es ist ersichtlich, daß ein Kalibrationsfreigabesignal, das von der Kalibriervorrichtung zum Transmitter gesendet wird, um einen Kalibriervorgang auszulösen, für den Transmitter unterscheidbar sein muß vom Rauschen, von zufällig geschlossenen oder offenen Schaltkreisen und dergleichen, was auf dem Übertragungskanal auftreten kann.

Bei dem erfindungsgemäßen fernkalibrierbaren Instrumenten system soll die Kalibriervorrichtung demnach ein kodiertes Kalibrationsfreigabesignal übermitteln, wobei der Trans mitter das kodierte Signal dekodieren kann und in Über einstimmung damit den Kalibriervorgang einleiten kann.

Die Fernkalibrierung soll so vielseitig und nützlich wie möglich sein. Zum Beispiel soll in einer bevorzugten Aus führungsform die Kalibriervorrichtung veranlassen, daß während des Kalibriervorganges die vom Transmitter als Referenzadmittanz benutzte variable Kapazitanz in einer Anzahl von vorbestimmten Schritten anwächst; wobei bei jedem Schritt die Referenzkapitanz mit der Admittanz verglichen wird, die von der Sonde ansprechend auf einen gegebenen Zustand des Materials gemessen wird, um eine bestimmte Beziehung dazwischen festzustellen. Es ist wünschenswert, daß die Nummer des Schritts, bei dem die variierte Referenzadmittanz die bestimmte Beziehung zu der aktuellen Admittanz zeigt, an der Kalibriervorrichtung in lesbarer Form angezeigt wird, um vom Bediener in Zukunft als Referenz verwendet werden zu können und um in manchen Fällen die geeignete Voraufladung festzulegen.

Gleichfalls soll die Fern-Kalibriervorrichtung den Trans mitter veranlassen, seine Einstellung an die Kalibriervor richtung zu übermitteln, um eine Bestätigung der Ein stellung auf den richtigen Wert der Referenzadmittanz zu ermöglichen, so daß ein Bediener einen Transmitter aus der Ferne kalibrieren kann, vom Wert der gewählten Referenz admittanz Kenntnis nehmen kann und in der Lage ist, später zurückzukehren und die Kalibriervorrichtung dazu zu ver wenden, den Transmitter zu veranlassen, seinen Referenz pegel auszugeben, um zu überprüfen, ob der richtige Kalibrierwert im Transmitter eingestellt wurde.

Weiter soll die Kalibriervorrichtung so betrieben werden können, daß sie den Transmitter veranlaßt, sein Referenz signal von einem bekannten Startwert um einen bestimmten Betrag zu ändern, ohne Rücksicht auf die Zustände der Materialien in dem Behälter.

Alle diese Bedingungen werden von der vorliegenden Erfindung erfüllt.

In einem Ausführungsbeispiel weist das erfindungsgemäße Instrumentensystem eine Stromversorgungseinrichtung an einer Stelle und einen Zweidrahttransmitter an anderer Stelle auf. Stromversorgungseinrichtung und Zweidraht transmitter sind durch zwei Übertragunsleitungen verbun den. Der Transmitter schließt eine Admittanz-erfassende Sonde zur Erzeugung eines Eingangssignals, das den er faßten Zustand und die entsprechende Admittanz von Ma terialien darstellt, ein auf Admittanz ansprechendes Netz werk, das zum Vergleichen des Eingangssignal mit einem ge speicherten Referenzsignal an die Sonde angeschlossen ist, und eine Ausgangseinrichtung ein, die an das auf Admittanz ansprechende Netzwerk zur Erzeugung eines Ausgangssignals, das auf dem Vergleich basiert, angeschlossen ist. Der Transmitter schließt ferner eine Admittanz-kalibrierende Einrichtung ein, die sequentiell auf Anforderung Kalibra tionssignale erzeugt. Die Admittanz-kalibrierende Einrich tung ist so an das Admittanz-ansprechende Netzwerk gekop pelt, daß die Ausgangseinrichtung jedesmal ein Ausgangs signal erzeugt, wenn zwischen dem Eingangssignal und einem dieser sequentiell erzeugten Kalibrationssignale eine be stimmte Beziehung gegeben ist. Eine die Kalibration frei gebende Einrichtung ist an die Übertragungsleitungen ange koppelt, typischerweise an einer vom Transmitter ent fernten Stelle. Die Kalibrationsfreigabeeinrichtung über mittelt über die Übertragungsleitungen Freigabesignale zum Freigeben der Admittanz-kalibrierenden Einrichtung. In dieser Form wendet die vorliegende Erfindung die Fern kalibrierung auf Zweidrahttransmitter an. Der Strom zum Emitter und die Ausgangssignale aus dem Emitter laufen auf demselben Paar von Übertragungsleitungen. Darüberhinaus laufen auch die Kalibrationsfreigabesignale, die den Transmitter dazu anleiten, einen Kalibriervorgang zu beginnen, auf den gleichen Übertragungsleitungen wie die Ausgangssignale, die anzeigen, daß eine Kalibrierung durchgeführt wurde. Bei dieser Anordnung ist nur ein einziges Paar von Übertragungsleitungen sowohl für den Betrieb als auch für die Kalibrierung eines gegebenen Instruments erforderlich.

Darüber hinaus kann die Kalibrationsfreigabeeinrichtung an das einzige Paar von Übertragungsleitungen an irgendeinem Punkt zwischen dem Transmitter und der Stromversorgung angekoppelt werden. Da sich Pegelmeßtransmitter oft an unzugänglichen Stellen befinden, die von Werkskontroll räumen weit entfernt sein können, ist diese Anordnung nicht nur wegen der Verminderung von Verkabelungskosten und -schwierigkeiten günstig, sondern auch deswegen, weil sie die Kalibrierung des Instruments einfach und zuverlässig macht.

Die Kalibrationsfreigebeeinrichtung kann eine Vorrichtung zur Übermittlung von Kalibrationsfreigabesignalen zum Transmitter aufweisen, wobei der Transmitter auf diese Kalibrationsfreigabesignale durch Ändern eines gespeicher ten Referenzsignals und durch Vergleichen dieses geänder ten Referenzsignals mit dem überwachten Zustandssignal anspricht. Ist eine bestimmte Beziehung zwischen dem überwachten Zustandssignal und dem geänderten Referenz signal gegeben, so zeigt dies der Transmitter-Ausgang der Kalibrationsfreigabeeinrichtung an. Diese Anordnung ist besonders günstig, da das Instrumentensystem der vor liegenden Erfindung gegenüber einem sich ändernden Re ferenzsignal kalibriert ist, das ein Fehlersignal der Amplitude Null erzeugt, wenn die bestimmte Beziehung gegeben ist, im Gegensatz zu einem Vergleich einer festen Referenz mit einem Fehlersignal mit einer von Null ver schiedenen Amplitude, das mit der Zeit driften kann. Zusätzlich erzeugt bei der vorstehenden Anordnung das Ausgangsignal des Transmitters selbst eine Anzeige an die Fernkalibrierungseinrichtung, daß das Instrument kali briert ist. Bei dieser Anordnung zeigt der Transmitterausgang nicht nur an, wenn eine Kalibrierung ausgeführt wurde, sondern er zeigt auch an, daß alle Teile des Transmitters richtig arbeiten.

Die oben beschriebene Kalibrationsfreigabeeinrichtung kann ein kodiertes Kalibrationsfreigabesignal zum Transmitter übermitteln, um einen Kalibriervorgang einzuleiten. Im Transmitter wird das Signal dekodiert und mit einer ge speicherten Referenz verglichen, bevor ein Kalibriervor gang beginnt. Solch eine Anordnung schließt die Möglich keit aus, daß unerwünschte Umgebungseinflüsse eine Fehl kalibrierung bestimmter Instrumente verursachen.

Weiter ist wichtig, daß die Kalibrationsfreigabeein richtung ferner Änderungen in dem Transmitter-Ausgangs signal feststellen kann, das anzeigt, daß eine bestimmte Beziehung zwischen einem Referenzsignal und dem Eingangs signal, das anzeigt, daß eine Kalibrierung ausgeführt wurde, gegeben ist, wobei die Kalibrationsfreigabeein richtung weiter in Betrieb ist und fortfährt, Kali brationsfreigabesignale zu übermitteln, bis die erforderliche Voraufladung eingesetzt ist.

Darüber hinaus kann eine (optische) Anzeige vorgesehen sein, die den Sollwert eines gegebenen lnstruments anzeigt, wodurch das Bedienungspersonal mit Informationen wie dem besonderen Punkt, an dem ein gegebenes Instrument kalibriert wurde, versorgt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Überblick über das erfindungsgemäße System in einer allgemein beschriebenen Ausführungsform;

Fig. 2 das erfindungsgemäße System in einer Zweidraht- Ausführung;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Transmitters;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Kalibriervorrichtung;

Fig. 5, bestehend aus den Fig. 5A und 5B, die Schaltung der Kalibriervorrichtung im Detail;

Fig. 6 einen ersten Teil der Transmitterschaltung;

Fig. 7 einen zweiten Teil der Transmitterschaltung;

Fig. 8 Diagramme zur Erklärung, wie die richtige Voraufladung bestimmt wird; und

Fig. 9 Diagramme zum Kalibrierungsvorgang, der Kalibrierungsüberprüfung und dem Voraufladungsvorgang.

Die Fig. 1 zeigt das Konzept des erfindungsgemäßen Systems in einem allgemeinen Umriß. Eine Sonde 10 ist in einem Behälter 12 angeordnet, der Materialien 14 enthält, deren Pegel zu messen ist. Die Natur dieser Materialien kann sehr unterschiedlich sein, einschließlich isolierender oder leitender Flüssigkeiten oder Granulaten; ebenso kann die Gestalt des Behälters sehr unterschiedlich sein. Die gezeigte Sonde ist im großen und ganzen horizontal ange ordnet, damit für eine gegebene Pegeländerung eine große Änderung in der Admittanz erzeugt wird, wenn der Material pegel in der Nähe der Höhe ist, an der die Sonde im Be hälter angebracht ist. Wie für den Fachmann jedoch ohne weiteres ersichtlich ist, sind zahlreiche der hier gegebenen Lehren auch auf Systeme mit vertikal angeord neten Sonden anwendbar, wie sie allgemein für laufende Pegelüberwachungen verwendet werden.

Das von der Sonde 10 erfaßte Signal wird einem Transmitter 16 zugeführt, in dem es durch einen Komparator 18 mit Referenzdaten verglichen wird, die in einem Referenz datenspeicher 20 gespeichert sind und die erfindungsgemäß in einem Kalibriervorgang abgeleitet wurden. Das Ausgangs signal des Komparators 18, als "Zustandssignal" bezeich net, wird an einen Empfänger 22 weitergeleitet, der eine Anzeige des Ausgangssignals liefert. In einer bevorzugten Ausführungsform liefert der Empfänger 22, wie angeführt, Strom zum Transmitter 16; wobei der Strom über den gleichen Übertragungskanal 24 zugeführt wird, über den die Zustandssignale übertragen werden. Der Empfänger 22 kann auch Steuersignale abgeben, die bei 23 gezeigt sind. Typischerweise würden diese ein Ventil betätigen, das den Zufluß zusätzlichen Materials in den Behälter oder der gleichen steuert. Es kann jedoch in manchen Systemen der Transmitter selbst befähigt sein, solche Steuersignale abzugeben, wie es gestrichelt bei 29 angegeben ist. In diesem Fall wird der Transmitter nicht von einem Empfänger mit Strom versorgt, sondern einen eigenen Stromversor gungseingang 21 aufweisen. Die Arbeitsweise der Kalibrier vorrichtung 26, die weiter unten beschrieben wird, ist in jedem Fall ähnlich.

In der bevorzugten Ausführungsform stellt der Empfänger 22 Ausgangssignale oder "Zustandssignale" aus dem Transmitter 16 fest, die die Form von bistabilen Stromsignalen haben. Der Empfänger 22 gibt "Normal"- oder "Alarm"-Anzeigen ab, zum Beispiel durch Aufleuchten von Schalttafellampen oder dergleichen, und gibt geeignete Steuersignale ab. Typischerweise wird, wenn der Transmitter 16 den Pegel von Materialien in einem Behälter überwacht, die "Normal"-An zeige gegeben sein, wenn der Pegel der Materialien unter halb der Sonde liegt, d.h. wenn die von der Sonde festge stellte Admittanz eine bestimmte Beziehung zu der ge speicherten Admittanz zeigt. Die "Alarm"-Anzeige wird ausgelöst, wenn der Pegel der Materialien die Sonde er reicht; typischerweise wird dann ein Steuersignal abge geben, das ein Ventil schließt, das den Zufluß von Material in den Behälter steuert. Des ist die übliche Art des Aus/Ein-Pegelsystem-Betriebs. In dieser Beschreibung wird auf diese Anordnung als Hochpegelsicherungsbetrieb Bezug genommen, und die Arbeitsweise der bevorzugten Ausführungsform ist entsprechend beschrieben. Jedoch ist Niedrigpegelsicherungsbetrieb ebenso möglich, bei dem das "Alarm"-Signal gegeben wird, wenn der Pegel des Materials unter die Sonde fällt. Ein Sicherungswählschalter 77 ist weiter unten beschrieben, der es ermöglicht, das erfindungsgemäße System in jeder Betriebsart zu verwenden.

In der bevorzugten Ausführungsform ist eine Kalibriervor richtung 26, die die vom Transmitter 16 abgegebenen Zu standssignale erfaßt und, wenn erforderlich, Kalibrations signale ausgibt, ebenfalls mit dem Übertragungskanal 24 verbunden. Auf die Kalibrationssignale kann in der Erör terung der bevorzugten Ausführungsform als "Kalibrations freigabesignale" Bezug genommen werden, da in diesem Fall die Ausgangsignale der Kalibriervorrichtung den Trans mitter veranlassen, die gespeicherte Referenzadmittanz zum Vergleich mit einer aktuellen Admittanz zu ändern. Der Transmitter 16 enthält eine Vorrichtung 28 zur Erfassung der Kalibrationsfreigabesignale und eine Vorrichtung 30 zur Anderung der Referenzdaten als Reaktion darauf. Beim Kalibriervorgang gibt dann die Kalibriervorrichtung 26 Kalibrationsfreigabesignale ab, die veranlassen, daß die bei 20 gespeicherten Referenzdaten durch eine Einrichtung 30 geändert werden und im Komparator 18 mit dem Signal verglichen werden, das von der Sonde 10 als Reaktion auf einen bestimmten Zustand der Materialien erhalten wird. Typischerweise wird zum Beispiel die Kalibrierung nur dann eingeleitet, wenn die Materialien 14 unter der Höhe der Sonde 10 liegen. Dann ist es das Problem, die Referenz daten zu finden, die der "Luft"-Kapazitanz entsprechen und diese bei 20 zusammen mit zusätzlichen "Voraufladung"-Da ten zu speichern. Danach können diese gespeicherten Referenzdaten durch den Komparator 18 mit den von der Sonde 10 erhaltenen Eingangsdaten verglichen und zur Erzeugung der Zustandssignale verwendet werden.

Die Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild eines erfindungsge mäßen Zweidraht-Ein/Aus-Fernkalibrierbaren-Admittanz-Meß systems. Der Empfänger 22 an dem einen Standort enthält eine Stromversorgung, die Strom zu einem Transmitter 16 liefert, der bistabile Stromsignale abgibt, beides über eine Zweidraht-Übertragungsleitung 24. Der Empfänger weist eine Vorrichtung auf, die auf diese Stromaufnahmesignale anspricht. Der Transmitter enthält eine steuerbare Strom senke 30 und zieht in einem von zwei Bereichen Strom, abhängig davon, ob die von einer Sonde 10 festgestellte Sondenadmittanz über oder unter einer bei 20 gespeicherten Referenzadmittanz liegt. Der Vergleich wird von einem Admittanzkomparator 18 ausgeführt, der weiter unten beschrieben wird. Zwischen dem Transmitter und der Strom versorgung ist eine Last eingeschaltet, um den bei Kurz schlüssen fließenden Strom zu begrenzen und um in Reaktion auf Änderungen im gezogenen Strom eine Spannungsänderung über die Übertragungsleitungen zu erzeugen. Der Einstell wert, der als Referenzadmittanz bei 20 gespeichert ist, wird von einer Kalibriervorrichtung 26 eingestellt, die zur Kalibrierung an irgendeinem Punkt zwischen der Last und dem Transmitter an die Übertragungsleitungen 24 ange schlossen ist. Das Ansprechen der Sonde 10 auf die Materialien ist unter anderem bestimmt durch die Admittanz der unbedeckten Sonde, wie es weiter unten in Verbindung mit der Fig. 8 noch erläutert wird. In einem solchen System sollte das Instrument kalibriert werden, wenn der Pegel des Materials 14 unterhalb der Sonde 10 in der gezeigten typischen horizontalen Anordnung liegt. Vorzugs weise wird die Kalibrierung durch einen Druckknopfschalter 66 in der Kalibriervorrichtung eingeleitet. Das veranlaßt die Kalibriervorrichtung, ein Kalibrationsfreigabesignal auf die Übertragungsleitung 24 und damit an den Trans mitter 16 abzugeben. Das Kalibrationsfreigabesignal ist eine digital kodierte Spannungsänderung auf den Signal drähten; bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Kalibrationsfreigabesignal im wesentlichen eine kodierte Folge von Kurzschlüssen über die Signaldrähte, wie zum Beispiel die Sequenz 1011001, wobei "Eins" einen Kurz schluß darstellt und "Null" die übliche Charakteristik der Übertragungsleitung; jedes Bit dieses Kodewortes kann 0,125 Millisekunden dauern. Der Transmitter kann mit einem ausreichenden Energiespeicher versehen werden, um während der kurzen Zeitspanne der Kurzschlüsse weiterzulaufen. Der Transmitter 16 stellt die Spannungsänderungen auf den Signaldrähten fest und, wenn er den Kode erkennt, steigert er seinen Einstellwert um einen Schritt in einer Folge von sich ändernden Referenzadmittanzen. Während dieses Kali briervorganges fährt der Transmitter fort, die sich ändernde Referenzadmittanz mit dem aktuellen Admittanz signal zu vergleichen, wie beim Normalbetrieb. Wenn der geänderte Einstellwert demzufolge eine bestimmte Beziehung zur Luftkapazitanz erreicht, ändert das Stromsignal des Transmitters seinen Zustand. Das verursacht eine Span nungsänderung an der Last und damit eine Veränderung der Spannung auf den Übertragungsleitungen. Diese Spannungs änderung wird von der Kalibriervorrichtung festgestellt.

Nach der Abgabe des ersten kodierten Kalibrationssignals wartet die Kalibriervorrichtung 26 eine ausreichend lange Zeit auf das Ansprechen des Transmitters 16; wird keine Änderung des Ausgangssignals festgestellt, gibt die Kali briervorrichtung ein weiteres Kalibrationsfreigabesignal ab. Das wird so oft wiederholt, bis der Transmitter 16 durch Ändern des Zustandes seines bistabilen Ausgangs stromes reagiert. Ist so der Transmitter auf die Luft kapazitanz der Sonde abgestimmt, legt die Kalibriervor richtung 26 eine Anzahl zusätzlicher Kalibrationsfrei gabesignale (deren Anzahl vom Bediener mittels Vorauf ladungswahlschalter 84 gewählt wird) an die Übertragungs leitungen, um den Transmitter zu veranlassen, seinen Einstellwert weiter anzuheben, wodurch eine Voraufladung vorgegeben wird. Der Betrag der gegebenen Voraufladung wird von dem Bediener ausgewählt und ist in Übereinstim mung mit der Sondenbehältergeometrie und den Material charakteristiken festgelegt. Die Kalibriervorrichtung kann auch auf andere, mit einem Betriebsartenschalter 67 gewählte Weise betrieben werden, wie es weiter unten noch erörtert wird.

Die Fig. 3 zeigt ein detailliertes Blockschaltbild des Transmitters 16. Der Transmitter ist im großen und ganzen eine Brückenschaltung, wie es in den US-Patenten 41 46 834 und 43 63 030, auf die Bezug genommen wird, beschrieben ist. Der erfindungsgemäße Transmitter weist jedoch einen digital gesteuerten Kondensator 32 in einem Zweig der Admittanzmeßbrücke, allgemein bei 33 gezeigt, auf, der den Wert der Sonde-Erde-Admittanz einstellt, bei dem die Brücke abgeglichen ist und bei dem demnach der bistabile Ausgang des Transmitters umgeschaltet wird. Der effektive Wert des Kondensators 32 wird von dem Wert gesteuert, der von einem Digitalzähler 34 geliefert wird, der demzufolge die Kalibrierinformation speichert. Der Zähler 34 ist mit einer unterstützenden Batterie 31 versehen, so daß der Zählerstand im Zähler 34 bei Stromausfall erhalten bleibt. Zum Kalibrieren des Transmitters werden die Zählerinhalte angehoben, wenn eine Impulserkennungsschaltung 37, die eine Impulsfolgeerkennungsschaltung 36 zum Überprüfen einer erhaltenen Folge von Impulsen und einen Signallei tungsübergangsdetektor 38 enthält, ein von einer Kali briervorrichtung 26 (Fig. 2) erhaltenes kodiertes Signal erkennt. Wie oben erörtert, übermittelt die Kalibrier vorrichtung 26 solch ein kodiertes Signal über die Zwei draht-Übertragungsleitung, die mit den Klemmen 40 verbun den ist. Wenn der Zähler 34 dergestalt angehoben worden ist, hebt der digital gesteuerte Kondensator 32 die Referenzkapazitanz im Vergleich zu der von der Sonde erfaßten Kapazitanz an, die in der Fig. 3 bei 35 als die zu messende Admittanz gezeigt ist.

Die anderen in der Fig. 3 gezeigten Bauelemente sind kon ventioneller Art, die meisten davon sind in den früheren Patenten der Anmelderin gezeigt, auf die oben Bezug ge nommen ist. Diese Bauelemente schließen eine Stromversor gung 42, einen Hochfrequenzoszillator 44, eine schirmbe zogene Stromversorgung 46, einen Transformator 48, der den Oszillator 44 an die Brückenschaltung 33 ankoppelt, einen Fehlerverstärker 50, einen phasenempfindlichen Detektor 52, der auf die Brückenschaltung 33 anspricht, einen Schwellwertdetektor 54 und eine Ausgangsstromregelung 56 ein.

Die Fig. 4 ist ein Blockschaltbild der Kalibriervorrich tung 26. Um die Notwendigkeit für einen eigenen Stromver sorgungseingang an der Kalibriervorrichtung 26 zu ver meiden und um die Anschlüsse der Kalibriervorrichtung zu vereinfachen, kann die Kalibriervorrichtung 26 bei den Klemmen 60 an die Übertragungsleitungen 24 (Fig. 2) ange schlossen werden. Eine lokale Stromversorgung 62 sorgt lokal für eine stabilisierte Versorgung und ein Einschalt- Rücksetzsignal für eine Initialisierung der Schaltung, wenn die Kalibriervorrichtung das erste Mal an die Über tragungsleitungen angehängt wird. Die Kalibrierfolge wird von einem Rücksetzregler 64 gesteuert und durch einen Druckknopfschalter 66 eingeleitet. Der Rücksetzregler verhindert, daß Kalibrationsfreigabesignale ausgesendet werden, bevor ein "Start"-Knopf 66 gedrückt wird. Das Drücken des Knopfes 66 veranlaßt folgendes: Die Ausgangs verriegelungsschaltungen 68 A und 69 A, die einen Vorauf ladungregler 70 außer Betrieb setzen und die eine Anzeige 65 frei machen, werden zurückgesetzt. Zwei Schleifenstrom übergangsdetektoren 68 und 69 überwachen die Übertragungs leitungen 24 (Fig. 2), um Veränderungen im Zustand des bistabilen Stromausgangssignals des Transmitters festzu stellen. Gleichzeitig wird eine vom Benutzer vorgewählte Zahl ("Voraufladung-Eingang") in den Voraufladungsregler 70 eingegeben, der schließlich den Betrag der Voraufladung bestimmt. Das Drücken des "Start"-Knopfes 66 verändert den Zustand des Rücksetzreglers 64, der daraufhin das Rück setzsignal an einen Impulskodegenerator 72 abgibt, der seinerseits ein Kalibrationsfreigabesignal ausgibt; in der bevorzugten Ausführungsform ist das wie beschrieben eine Folge von Kurzschlüssen an den Übertragungsleitungen 24. Der Impulskodegenerator 72 bewerkstelligt die Kurzschlüsse durch Schließen des Schalters 90 über den Zwei drahtklemmen 60. Die Folge wird durch das Zählen und Aus tasten eines Oszillators 74 gesteuert, so daß die Kali brationsfreigabesignal-Impulsfolge effektiv erzeugt wird. Diese Impulsfolge wird periodisch mit einem Zyklus oder einer Wiederholrate erzeugt, die vom Ausgang des Über gangsdetektors 68 gesteuert wird. Beim Werten auf den Übergang des zu erfassenden Ausgangsignals des Trans mitters ist die Wiederholrate relativ niedrig (z.B. 4 mal pro Sekunde). Wie beschrieben, veranlassen die von der Kalibriervorrichtung übermittelten Kalibrationsfreigabe signale den digital gesteuerten Kondensator 32 des Trans mitters (Fig. 3), seine Kapazitanz anzuheben, die von der Brücke 33 mit der gemessenen Admittanz verglichen wird. Wenn schließlich das geänderte Referenzsignal eine bestimmte Beziehung zum aktuellen Admittanzsignal zeigt, verändert der Ausgang des Schwellwertdetektors 54 seinen Zustand, und der Stromregler 56 veranlaßt das Ausgangs signal des Transmitters zu einer Änderung seines Zu standes, was wiederum von der Kalibriervorrichtung 26 festgestellt wird.

Aus Gründen, die mit der Vielseitigkeit der Anwendung der Kalibriervorrichtung zusammenhängen, die genauer weiter unten in Verbindung mit der Fig. 9 erläutert wird, sind zwei Schleifenstromübergangsdetektoren 68 und 69 vorge sehen. Der Detektor 68 stellt die Tief-Hoch- (low-to-high) Schleifenstromübergänge fest, während der Detektor 69 die Hoch-Tief- (high-to-low) Übergänge erfaßt. Ihre Ausgangs signale werden von Flip-Flops 68 A bzw. 69 A festgehalten bzw. verriegelt.

Die folgende Beschreibung unterstellt, daß das System im Hochpegelsicherungs-Modus betrieben wird, und es wird angenommen, daß der Hochstromstatus dem normalen Zustand in der Zweidrahtausführung entspricht. Dies soll in dieser Beschreibung immer gelten, falls nicht ausdrücklich etwas anderes gesagt ist.

Wenn der Tief-Hoch-Schleifenstromübergangsdetektor 68 einen Übergang feststellt, der anzeigt, daß der einge stellte Einstellwert des Transmitters eine bestimmte Beziehung zum Luftkapazitanzwert erreicht hat, beginnt die Voraufladungsphase der Kalibrierung. Die Veränderung des Zustands des Ausgangs des Schleifenstromübergangsdetektors 68, die vom Flip-Flop 68 A festgehalten wird, ARBEITS- ZYKLUSWAHL, beschleunigt den Impulskodegenerator 72 auf eine höhere Rate (z.B. 16 mal pro Sekunde) und startet den Zähler im Voraufladungsregler 70. Zu Beginn der Voraufla dungsphase enthält dieser Zähler eine vom Benutzer gewählte Zahl, die die gewünschte Voraufladung anzeigt, d.h. eine Zahl ("VORAUFLADUNG EINGANG"), die die Anzahl der Schritte anzeigt, die der digital gesteuerte Konden sator für Voraufladungszwecke angehoben werden soll. Dieser Zähler wird durch ein "ENDE DER IMPULSFOLGE"-Signal vermindert, das vom Impulskodegenerator 72 jedesmal dann abgegeben wird, wenn er ein Kalibrationsfreigabesignal übermittelt. Wenn der Zähler Null erreicht - d.h. wenn die gewünschte Zahl von Kalibrationsfreigabesignalen über tragen wurde - gibt der Voraufladungsregler 70 ein "ENDE DER VORAUFLADUNG"-Signal ab, das den Rücksetzregler 64 veranlaßt,ein "RÜCKSETZ"-Signal zu erzeugen, das den Impulskodegenerator 72 außer Betrieb setzt. Dies vervoll ständigt die Kalibrierungssequenz. Die Fig. 4 zeigt auch die Anzeige 65, die den Schritt anzeigt, bei der der Transmitter zur Zeit ist, und ihre Anschlüsse.

Die Fig. 5, die aus den Fig. 5A und 5B besteht, zeigt das Blockschaltbild der Fig. 4 mit mehr Details, sie stellt im wesentlichen die Schaltung der Kalibriervorrichtung 26 dar. Die Zweidrahtverbindung wird an den Klemmen 60 her gestellt, und eine Vollwellenbrücke (Zweiwegbrücke) ver meidet polaritätskritische Verbindungen. Ein spannungs regelnder Transistor 62 A sorgt für die richtige Spannung an der Klemme V+ zur Versorgung der übrigen Schaltungsele mente. Damit vorzeitiges Aussenden des Kalibrationsfrei gabesignals verhindert wird, bewahrt ein RC-Netzwerk mit einem Widerstand 62 B und einem Kondensator 62 C die Transistoren 62 D und 62 E davor, eingeschaltet zu werden, bevor der Kondensator 62 C geladen ist. Deshalb sendet die Stromversorgung 62 beim Einschalten einen Impuls zum Rücksetzregler 64, der ein verriegeltes Rücksetzsignal an den Impulskodegenerator sendet, so daß verhindert wird, daß Kalibrationsfreigabesignale abgesendet werden, bevor der Druckknopf 66 vom Bediener gedrückt wird. Das Drücken des Knopfes 66 ändert den Zustand des "verriegelten Rücksetzausganges" des Reglers 64 und erlaubt es dem Impulskodegenerator 72, das Aussenden von Kalibrations freigabesignalen zu beginnen. Der Impulskodegenerator 72 tastet vom Oszillator 74 erhaltene Impulse aus, und zwar in Übereinstimmung mit dem Dateneingang eines 8-Kanal-Da tenwählers 78, der von einem zwölfstufigen Binärzähler 80 ausgetastet wird. Demzufolge liefert der 8-Kanal-Daten wähler 78 die gewünschte Folge von Bits, wie es durch die Verbindungen seiner Eingänge D 0 bis D 7 angedeutet ist. Die Eingänge werden dazu verwendet, um die Abfolge der 0,125-Millisekunden-Kurzschlüsse auf den Übertragungslei tungen 24 zu steuern. Die Frequenz der Übertragung dieser Folgen wird von dem ARBEITSZYKLUSWAHL-Signal gesteuert, das von dem Verriegelungsregister 68 A des Tief-Hoch-Schleifen stromübergangsdetektors 68 abgegeben wird. Dies unter stellt nochmals einen Hochpegelsicherungbetrieb. Das Ende der Übertragung von jeder der Folgen von Kurzschlüssen, die die Kalibrationsfreigabesignale enthalten, wird von einem "ENDE DER IMPULSFOLGE"-Signal angezeigt, das von einem UND-Gatter 79 mit Mehrfacheingang abgegeben wird, das an die Ausgänge des Zählers 80 angeschlossen ist. Dieses Signal taktet den Voraufladungsregler 70. Der Voraufladungsregler 70 enthält mehrere Schalter 84, beispielsweise in der gezeigten Form von binär kodierten Dezimalschaltern oder einer anderen Art von Wahlschalter. Diese werden von dem Bediener eingestellt, so daß VORAUF- LADUNG EINGANG-Signale zu zwei hintereinandergeschalteten, einstellbaren binären Abwärtszählern 85 A und 85 B geliefert werden, die die von den beiden Schaltern 84 gewählte Anzahl von Schritten abwärtszählen, um einen vorbestimmten Betrag an Voraufladung zu liefern. Demzufolge wird diese zusätzliche Anzahl an Kalibrationsfreigabesignalen nach der Feststellung einer Anderung des Zustands des Ausgangs stromes des Transmitters durch den Tief-Hoch-Schleifen stromübergangsdetektor 68 ausgesendet. Die Voraufladung endet, wenn die binären Abwärtszähler 85 A und 85 B Null erreichen, woraufhin ein "ENDE DER VORAUFLADUNG"-Signal an den Rücksetzregler 64 gesendet wird, der den 12-stufigen Binärzähler 80 rücksetzt, was dann die Übertragung von Kalibrationsfreigabesignalen beendet. Die Anzeige 65 A und der dazugehörige Treib-, Zähl- und Halteschaltkreis 65 B werden von dem "ENDE DER IMPULSFOLGE"-Signal gleichfalls getaktet. Die Anzeige, die am Gehäuse der Kalibriervor richtung angebracht ist, so daß sie für den Bediener sichtbar ist, zeigt den "Schritt" in der Kalibrationsfolge (erörtert in Verbindung mit der Fig. 9) an, den der digital gesteuerte Kondensator erreicht hat.

Wie in der Fig. 5 gezeigt, enthalten die Tief-Hoch- und Hoch-Tief-Schleifenstromübergangsdetektoren 68 und 69 Spannungskomparatoren 61 C und 63 C und paarige RC-Netz werke. Durch geeignete Wahl der Werte der Widerstände und Kondensatoren in den RC-Netzwerken 61 A und 61 B bzw. 63 A und 63 B können diese Filter so aufgebaut werden, daß sie die Spannungsänderungen auf den Zweidraht-Übertragungs leitungen aufgrund der Kurzschlüsse des Kalibrierungssignals ignorieren, während sie Anderungen in der Spannung an der Last (Fig. 2) aufgrund von Anderungen in dem vom Trans mitter gezogenen Strom durchlassen. Auf diese Weise kann eine Feststellung eines Überganges von den Spannungs komparatoren 61 C und 63 C bewirkt werden.

Der Gegenstand 77 ist ein störungssicherer Wahlschalter. Dieser Schalter ermöglicht die Wahl von Niedrigpegel sicherungs- oder Hochpegelsicherungsbetrieb. Er beinhaltet einen zweipoligen Umschalter, der bestimmt, ob die Feststellung eines Tief-Hoch- oder eines Hoch-Tief-Über ganges den Voraufladungsregler und die Anzeige auslöst sowie den Arbeitszyklus ändert. Die Ausgänge der Über gangsdetektoren 68 und 69 sind zu einem Betriebsarten wahlschalter 67 geführt. Der Betriebsartenwahlschalter 67 erlaubt den Betrieb der Kalibriervorrichtung in der Betriebsart Kalibrierung, Re-Kalibrierung und Überprüfung. Diese Betriebsarten werden noch in Verbindung mit der Fig. 9 beschrieben.

Das eigentliche Kurzschließen der Zweidraht-Übertragungs leitung, das die Kalibrationsfreigabesignale erzeugt, wird vom Schalter 90 ausgeführt, der ein Darlington-Paar 92 enthält, die im wesentlichen die beiden Klemmen 60 in einer Abfolge miteinander verbinden, die von dem Daten wähler 78 durch Ausgabe des "IMPULSKODE"-Signals gesteuert wird. Wie beschrieben, enthält das Kalibrationsfreigabe signal typischerweise eine kodierte Serie, d.h. eine bestimmte Folge von 0,125-Millisekunden-Kurzschlüssen, die vom Transmitter geprüft werden können, so daß der Trans mitter davon abgehalten wird, die Referenzadmittanz in Reaktion auf Störsignale auf der Übertragungsleitung zu ändern.

Die Fig. 6 und 7 zeigen detailliertere Schaltbilder der neuen Teile der Transmitterschaltung; der Rest des Block schaltbildes der Fig. 3, der in Übereinstimmung mit den beiden Patenten ist, auf die oben Bezug genommen wurde, ist nicht im einzelnen in den Fig. 6 und 7 dargestellt. Gemäß der Fig. 7 wird ein digital gesteuerter Kondensator 32 unter der Steuerung eines binären Zählers/Teilers 96 betrieben, der die Primärkomponente eines Speichers eines Kalibrationsinformationsblocks 34 ist. Der digital gesteuerte Kondensator 32 enthält eine Anzahl von Konden satoren 98, die durch Betätigen einer gleichen Anzahl von Schaltern 99 parallel miteinander verbunden werden können. Die Schalter 99 sind typischerweise FETs oder ähnliches, die ihrerseits durch den Ausgang der achtstufigen, binären Zähler/Teilerschaltung 96 gesteuert werden. Diese wird wiederum durch ein "ÄNDERE KALIBRIERINFORMATION"-Signal angesteuert, das von der Impulsfolgeerkennungsschaltung 36 (Fig. 6) über einen optischen Isolator (Optokoppler) 100 (auch in der Fig. 6 gezeigt) erhalten wird. Entsprechend sendet der Optokoppler 100 auf den Erhalt eines Signals von der Impulserkennungsschaltung der Fig. 6 ein "ÄNDERE KALIBRIERINFORMATION"-Signal an den achtstufigen binären Zähler/Teiler 96, der seinen Zähler anhebt und den digital gesteuerten Kondensator 32 so steuert, daß eine verschie dene Parallelkombination von Kondensatoren 98 über die Verbindung zu dem Rest der Brücke 33 (Fig. 3) miteinander verbunden wird. Die Verbindungen erscheinen auf der linken Seite des digital gesteuerten Kondensators 32. Der Spannungstabilisator 46 und die Batterie 31, die sicher stellt, daß immer eine Spannung V+ am binären Zähler/Tei ler 96 anliegt, so daß er die Kalibrierinformation (d.h. die Stellung der Schalter 99) während Stromabschaltungen und dergleichen behält, sind ebenfalls in der Fig. 7 gezeigt.

Es ist bekannt, daß der gesamte Bereich der Kapazitanz, der von Admittanz-ansprechenden Meßsystemen erfaßt wird, in der Größenordnung von nur 40 pF liegt. Der kleinste Wert des in der Schaltung von Fig. 7 verwendeten Konden sators 98 ist 10 pF, da für Werte unter 10 pF die Genauig keit nicht mehr gut ist und die Auswirkungen von Streu kapazitanzen bedeutend werden. Um den 40 pF-Gesamtbereich in sehr kleine Stufen, beispielsweise 0,1 pF, zu unter teilen, ist es notwendig, die von den kommerziell verfüg baren Kondensatoren erhaltene Kapazitanz abzuschwächen. Zwei Abschwächer mit einem Kondensatorpaar 97 auf der linken Seite des digital gesteuerten Kondensators 32 und drei weitere Kondensatoren 97 an der rechten Seite ergeben diese Funktion, wenn sie wie gezeigt angeschlossen sind. Diese Kondensatoren ergeben typischerweise eine Ab schwächung von 100 : 1 der am weitesten links befindlichen Kondensatoren 98, was die gewünschte kleine Stufe von 0,1 pF ergibt.

Des weiteren ist in der Fig. 7 ein Kondensator 101 in Reihe mit der Sonde gezeigt. Das sorgt für eine gewisse Kapazitanz an den Klemmen des Transmitters, so daß er immer eine Kapazitanz "sieht", auch wenn die Klemmen durch leitende Materialien im Behälter kurzgeschlossen sind.

Die Fig. 6 zeigt die Impulsfolgeerkennungsschaltung 36 im Detail. Der Signaldraht-Obergangsdetektor 38, der mit den Klemmen 40 verbunden ist, enthält einen Transistor 38 A, der normalerweise bei der an die Klemmen 40 angelegten Leitungsstromversorgung nicht leitet. Sind jedoch die Klemmen 40 kurzgeschlossen, dann leitet der Transistor 38 A Strom von V+ zur Erde. Dieser Impuls wird an die Impuls folgeerkennungsschaltung als "DATENElNGANG"-Signal weiter geleitet. Entsprechend gibt der Signalleitungs-Übergangs detektor 38 nach der Feststellung eines Kurzschlusses auf der Zweidraht-Übertragungsleitung, die den Transmitter, die Kalibriervorrichtung und den Empfänger verbindet, ein "DATENEINGANG"-Signal an die Impulsfolgeerkennungsschal tung 36. Wie oben beschrieben, werden solche Kurzschlüsse von der Kalibriervorrichtung als Kalibrationsfreigabe signale über die Zweidrahtleitung gelegt. Der Oszillator 104 wird gestartet von einem "OSZILLATOR START"-Signal, das von einem Paar von NOR-Gattern weitergeleitet wird, die für einen Flip-Flop-Betrieb bei 106 verdrahtet sind und von dem ersten "DATENEINGANG"-Signal eingestellt oder gesetzt werden; der Oszillator 104 sorgt für Taktsignale zur Synchronisation der ankommenden Folge von Kurz schlüssen. Ein Schieberegister 105 wandelt den seriellen Kode, der über die Signalleitung erhalten wird, in parallele Daten um. Dieser Ausgang wird dann von den Logikschaltungen 102 und 103 überprüft, ob der Kode richtig ist, d.h. ob es die passende Folge von Kurz schlüssen ist. Das von dem UND-Gatter 103 abgegebene "KODE ERKANNT< Signal wird von Puffertransistoren 108 zum Opto koppler 100 abgepuffert, mit dem der binäre Zähler/Teiler 96 verbunden ist (Fig. 7).

Nachdem die ganze Folge der "DATENEINGANG"-Signale an das Schieberegister 105 geliefert worden ist, wird das erste "DATENEINGANG" Signal zum Ausgang Q 8 des Schieberegisters 105 geschoben und setzt den Flip-Flop 106 zurück; dies setzt den Oszillator 104 außer Funktion, bis der nächste ankommende Kurzschluß diese Abfolge von neuem startet.

Mit den Fig. 8A, 8B und 8C wird die Wahl der Voraufla dung erklärt. Die Diagramme der Fig. 8B und 8C zeigen typische Admittanz-Ausgangssignale gegen den Materialpegel für zwei Sonden, die in der Fig. 8A an der gleichen Höhe im Behälter gezeigt sind, für verschiedene Arten von Materialien. Die Leeradmittanz des Behälters ist unabhän gig vom Material, ändert sich aber mit der Sondengröße und -form sowie mit der Konfiguration des Behälters und der Nähe irgendwelcher geerdeter Teile im Behälter, wie z.B. Rührwerken.

Wie in den Fig. 8B und 8C gezeigt, ist die Änderung der Admittanz beim Übergang von Leer zu Voll (für isolierende Materialien) mit den elektrischen Eigenschaften des Mate rials verknüpft. Zusätzlich ist die Änderung für ein gegebenes Material proportional zur Leer-Admittanz der Sonde; d.h. zu der von der Sonde ermittelten Admittanz, wenn der Behälter leer ist. Die erwünschen Einstellwerte sind mit einem "X" an den einzelnen Diagrammen gekenn zeichnet. Wie gezeigt, ist der erwünschte Einstellwert ungefähr in der Mitte zwischen den Werten der Leer- und der Voll-Admittanz; das ergibt die höchste Zuverlässigkeit trotz Änderungen in den elektrischen Eigenschaften des Materials oder im Instrument.

Um diese gewünschten Einstellwerte zu erreichen, ist eine mit der Leeradmittanz verbundene Komponente und eine mit den elektrischen Eigenschaften des Materials verbundene Komponente vorzusehen. Wie weiter oben bereits erwähnt, wird bei der bevorzugten Ausführungsform der Betrag der Voraufladung manuell durch das Einstellen von Schaltern 84 in der Kalibriervorrichtung bestimmt. Es ist jedoch möglich, daß, bis zu einem gewissen Grad, die erforder liche Voraufladung von der Kalibriervorrichtung selbst bestimmt wird. Das kann dadurch bewerkstelligt werden, daß die Kalibriervorrichtung die Leeradmittanzkomponente der erwünschten Voraufladung durch Feststellen der Anzahl von Kalibriersignalen bestimmt, die übertragen werden, bevor der bistabile Ausgang des Transmitters seinen Zustand geändert hat. Um dann die richtige Voraufladung zu be stimmen, braucht der Bediener nur mehr die Materialcharak teristiken einzugeben (z.B. einen Schalter auf die Posi tionen "leitend", "isolierend granular" oder "isolierend flüssig" einstellen). Außerdem kann das Instrument darauf eingestellt werden, daß es die materialbezogene Komponente der erforderlichen Voraufladung durch Feststellen der Admittanz bestimmt, bei der das Material die Sonde zum ersten Mal bedeckt und den Ausgang des Transmitters veranlaßt, den Zustand zu ändern. Die Kalibriervorrichtung kann dann die erste Näherungskalibrierung einstellen, die wie oben bestimmt wird, und dann automatisch die erfor derliche Voraufladungs-Kalibrierung erreichen. Der Be diener braucht in diesem Fall nichts zu wissen außer der Bestätigung, daß der Behälter leer war, als der Kalibrier vorgang begann. Dann wird eine zuverlässige und sehr effiziente Kalibrierung erreicht. Solche zusätzlichen Modifikationen liegen innerhalb des Umfangs dieser Erfindung.

Was bisher beschrieben wurde, kann als "blinder" Kali briervorgang bezeichnet werden, da einfach ein bestimmter Voraufladungswert zur Luftkapazitanz addiert wird anstelle von, zum Beispiel, Messen der Luftkapazitanz, Füllen des Behälters, Messen der Füllkapazitanz und Auswählen eines dazwischenliegenden Wertes als Einstellwert. Es wurde von den Anmeldern festgestellt, daß eine solche Blindkali brierung völlig ausreichend ist, wenn der Einstellwert geeignet gewählt wird, wie es in Verbindung mit den Fig. 8B und 8C erklärt wurde. Darüber hinaus ist die Blindkali brierung natürlich sehr vorteilhaft, da man den Behälter nicht zu füllen und zu leeren braucht, nur um das Pegel meßsystem zu kalibrieren, was unter Umständen sehr be schwerlich, wenn nicht unmöglich ist. Aus diesem Grund wurde die Bezeichnung "Voraufladung" mit Bezug auf den Unterschied zwischen dem Einstellwert und der Luft kapazitanz verwendet, wobei der Voraufladungswert vom Be diener bei der Kalibrierung des Instrumentes gewählt wird. Unter Umständen kann, und wird von manchen auch, die Bezeichnung "Rückstellung" verwendet werden, obwohl dies bei den Anmeldern den Eindruck hervorruft, daß dadurch möglicherweise eine Kalibrierung der Art impliziert wird, bei der sowohl die Luft- als auch die Vollkapazitanz gemessen werden und ein Wert für den Einstellwert irgendwo dazwischen festgelegt wird, jedoch sollte die Beschreibung der Blindkalibrierung und die Verwendung der Bezeichnung "Voraufladung" anstelle von "Rückstellung" nicht so ver standen werden, daß die Erfindung begrenzt ist auf den dargestellten Umfang, tatsächlich sind viele der Lehren genausogut anwendbar auf Systeme, in denen sowohl die Leer- als auch die Vollkapazitanz beim Kalibriervorgang gemessen werden.

Die Fig. 9, die die Fig. 9(a) bis 9(c) umfaßt, zeigt Diagramme der Kapazitanz des digital geschalteten Konden sators 32 in einem Transmitter gegen die Zeit beim Kalibriervorgang, bei der Kalibrationsüberprüfung und der Re-Kalibrierung. Für jeden Fall zeigt das Diagramm die Änderung der Kapazitanz zwischen einem "Null"-Punkt und einem "255"-Punkt. Dies bezieht sich auf die vom digital geschalteten Kondensator 32 durchgeführte Aufteilung der Gesamtkapazitanz von etwa 40 pF in 256 Stufen, die alle von dem achtstufigen Binärzähler/teiler 96 der Fig. 7 gesteuert werden, der die Schalter 99 betätigt, die sequentiell eine von 256 Gesamtkombinationen von Konden satoren 98 in den Schaltkreis schalten. Zum Beispiel ist in jedem der Diagramme die Luftkapazitanz C_LUFT als Stufe 42 gezeigt, das heißt, daß die bei der Stufe 42 geschal tete Kombination der Kondensatoren des digitalen Konden sators 32 eine bestimmte Beziehung zur Luftkapazitanz zeigt, so daß die Brückenschaltung abgeglichen ist. Der Ausgang des Transmitters wechselt beim Erreichen dieses Punktes seinen Zustand. Es ist dann angenommen, daß zusätzliche 148 Stufen als Voraufladung addiert werden, um einen Gesamt-Einstellwert bei der Stufe 190 zu erreichen. Es ist anzumerken, daß die Stufen nicht notwendigerweise linear sind, so daß zum Beispiel die Kapazitanz bei Stufe 100 nicht notwendigerweise die Hälfte der Kapazitanz bei Stufe 200 ist.

Der "EMPFÄNGER-ZUSTAND"-Hinweis unter jedem der Diagramme weist darauf hin, welche von den "NORMAL"- und "ALARM"- Lampen in dem in der Fig. 1 gezeigten Empfänger leuchtet. In der Regel ist in der bevorzugten Ausführungsform in der Hochpegelsicherungs-Betr 07581 00070 552 001000280000000200012000285910747000040 0002003636111 00004 07462iebsweise, solange die von der Sonde erfaßte Kapazitanz kleiner ist als der von dem ge schalteten Kondensator gegebene Referenzwert, d.h. der Pegel der Materialien im Behälter unter der Sonde liegt, die "Normal"-Anzeige gegeben.

In dem angeführten Beispiel von Kalibriervorgängen liegt in der Fig. 9(a) die anfänglich vom digital geschalteten Kondensator gegebene Kapazitanz etwas über der von der Sonde erfaßten Luftkapazitanz. Nach der (durch Drücken des Kalibrationsstartknopfes 66 erfolgten) Einleitung der Kalibrierung an der mit "KALIBRIERBEGINN" bezeichneten Stelle wird die vom Kondensator gegebene Referenzkapa zitanz stufenweise angehoben. Sie erreicht schließlich ihren Maximalwert bei Stufe 255 und fällt bei denn nächsten Kalibrationsfreigabesignal auf Null. Die Alarmlampe leuchtet dann auf, da die gemessene Kapazitanz C_LUFT größer ist als die zum Abgleich des digital gesteuerten Kondensators erforderliche Kapazitanz. Wenn die Brücke dann bei Stufe 42 wieder abgeglichen ist, erlöscht die Alarmlampe und die Normallampe leuchtet wieder auf. Ein vorbestimmter Wert für die Voraufladung kann dann addiert werden. Der addierte Betrag wird durch Einstellen der Schalter 84 (Fig. 5) ausgewählt. Hier beträgt der gewählte Betrag der Voraufladung 148 Stufen, was einen endgültigen Einstellwert bei Stufe 190 ergibt.

Vor der Änderung im Zustand des Ausgangs des Transmitters nach dem Erreichen der vorbestimmten Beziehung zwischen der gemessenen Kapazitanz und der variierten Referenz admittanz (Stufe 42) muß der Transmitter bei jeder Stufe die gemessene Admittanz mit der iterativ geänderten Refe renzadmittanz vergleichen. Daher erfolgt die Iteration mit einer relativ langsamen Rate, z.B. 4/Sek., was vom Arbeitszyklus des Absendens der "IMPULSKODE"-Signale ge steuert wird, um dem Transmitter Zeit zum Ansprechen zu geben. Danach, während der Addition der Voraufladung, kann die Rate wesentlich höher sein, z.B. 16/Sek., da kein Vergleich erforderlich ist. Daher die Änderung in der Steigung der gezeigten Kurve. Die Änderung im Arbeits zyklus wird von der vom Kalibrator erfolgten Feststellung der Änderung in dem vom Transmitter gezogenen Strom gesteuert, die von den Hoch-Tief- und Tief-Hoch-Über gangsdetektoren 68 bzw. 69 durchgeführt wird, wie in Verbindung mit der Fig. 5 beschrieben.

Die Fig. 9(b) zeigt den Überprüfungsvorgang, bei dem der Bediener bestätigt, daß der Einstellwert tatsächlich den richtigen Wert hat. Das kann typischerweise mehrere Wochen nach der Kalibrierung erfolgen, um zum Beispiel zu über prüfen, daß der Transmitter den ursprünglichen Einstell wert behalten hat. Der Bediener wird den verwendeten Wert der Voraufladung für solche Überprüfungen in einem Notiz buch oder dergleichen notiert haben. Er wählt die Über prüfungsbetriebsart und drückt den Kalibrierknopf. In der Überprüfungsbetriebsart veranlaßt der Kalibrator den Transmitter, durch alle 256 Stufen auf einmal durchzu laufen. Anfänglich steigt die von dem digital gesteuerten Kondensator gegebene Kapazitanz mit der niedrigeren Rate an. Sie erreicht schließlich die Stufe 255 und fällt auf Null, woraufhin die Alarmlampe aufleuchtet (bei Hochpegel sicherung), und steigt dann stufenweise an, bis die Refe renzkapazitanz die vorbestimmte Beziehung zur gemessenen Kapazitanz zeigt. Wenn der Behälter tatsächlich leer ist, wird dies der Fall sein, wenn C_LUFT erreicht ist. Die Rate wird dann ansteigen, bis der Einstellwert bei Stufe 190 wie gezeigt erreicht ist, und das Normallicht wird wieder aufleuchten. Die Anzeige an der Kalibriervorrichtung, die wie beschrieben vom "ENDE DER IMPULSFOLGE"-Signal ge steuert wird, das vom Impulskodegenerator abgegeben wird, wird diesen endgültigen Einstellwert von 190 anzeigen, was der gleiche Wert ist wie der notierte, wenn der Trans mitter tatsächlich richtig kalibriert ist.

In diesem Zusammenhang ist anzumerken, daß die Anzeige 65 am Kalibrator leer ist, wenn er anfänglich an die Signal leitungen angeschlossen wird. Wenn jedoch der Hoch-Tief- Schleifenstromdetektor 69 anzeigt, daß der Ausgang des Transmitters den Zustand geändert hat - das heißt, daß die Stufe 255 erreicht wurde und der Transmitter dabei ist, zur Stufe Null überzugehen - wird die Anzeige so einge stellt, daß sie dem richtigen Wert entspricht, nämlich "Null". Danach steigt die Anzeige in Übereinstimmung mit der Übertragung der Kalibrationsfreigabesignale und demzu folge in Übereinstimmung mit der Iteration des digital gesteuerten Kondensators an, so daß ihr endgültiger Wert beim Abschluß der Kalibrationsüberprüfung tatsächlich der richtige Wert für die Stufe ist, bei der der digital gesteuerte Kondensator stoppt.

In der Rekalibrationsbetriebsart, "Re-Kal", Fig. 9(c), wird der gewünschte "Re-Kal"-Modus eingestellt, der gewünschte endgültige Einstellwert an den Schaltern 84 der Kalibriervorrichtung eingestellt und der "Start"-Knopf 66 gedrückt. Das veranlaßt den digital gesteuerten Konden sator dazu, auf diesen Wert einfach durch Hochsteigen der gewünschten Anzahl von Stufen, nachdem "Null" erreicht wurde, eingestellt zu werden. Das wird zum Beispiel dann gemacht, wenn es nicht zweckdienlich ist, den Behälter für eine echte Kalibrierung zu leeren, aber wenn es gewünscht ist, einen bekannten Einstellwert festzusetzen. Ent sprechend stellt man bei diesem Vorgang den Betriebsarten schalter auf "Re-Kal" und wählt den gewünschten Einstell wert. In diesem Beispiel würde man die Schalter 84 auf "190" einstellen. Nach dem Drücken des Kalibrierknopfes 66 steigt die Kapazitanz bis zur Stufe 255, fällt auf Null (Aufleuchten der "Alarm"-Lampe) und steigt denn schnell direkt auf den Einstellwert 190. In der "Re-Kal"-Betriebs art wird nach dem Erreichen des 255-zu-Null-Übergangs die tatsächliche Kapazitanz nicht mit der vom digital ge steuerten Kondensator gelieferten Kapazitanz verglichen, so daß keine Notwendigkeit besteht, die Kapazitanz mit der niedrigeren Arbeitszyklusrate ansteigen zu lassen.

Es wurde somit ein fernkalibrierbares, auf Admittanz ansprechendes Instrumentensystem beschrieben, das die gestellten Anforderungen und die gestellte Aufgabe erfüllt. Durch das Schaffen einer Kalibriervorrichtung, die Kalibriationsfreigabesignale abgibt, die den Trans mitter dazu veranlassen, seine Referenzkapazitanz wieder holt anzuheben und mit einem aktuellen Admittanzsignal zu vergleichen, werden alle Elemente des Systems automatisch auf einmal kalibriert, im Gegensatz zu einem System, bei dem die Kalibrationsadmittanz mit bzw. von einer aktuellen gemessenen Admittanz, die mit einer festen Referenz admittanz verglichen wird, addiert oder subtrahiert wird. Der automatische Einschluß der Voraufladung in den Kali briervorgang wurde ebenfalls beschrieben. Der Transmitter, die Kalibriervorrichtung und der Empfänger können alle durch eine einzige Zweidraht-Übertragungsleitung verbunden sein, und sowohl die Kalibriervorrichtung als auch der Transmitter beziehen vom Empfänger Strom, was die Sache weiter vereinfacht.

Claims

1. Zweidraht-Transmittersystem, gekennzeichnet durch eine Stromversorgung (22) an einer Stelle; und durch einen Zweidraht-Transmitter (16) an einer anderen Stelle, der mit der Stromversorgung (22) durch ein Paar von Übertragungsleitungen (24) verbunden ist, mit

einer Admittanz-erfassenden Sonde (10) zur Erzeugung eines Eingangssignals, das den erfaßten Zustand und die entsprechende Admittanz von Materialien (14) darstellt; mit
einem Admittanz-ansprechenden Netzwerk (18), das zum Vergleich des Eingangssignals mit einem Referenz signal an die Sonde (10) angeschlossen ist; mit mit dem Admittanz-ansprechenden Netzwerk verbundenen Ausgangseinrichtungen zur Erzeugung eines auf dem Vergleich basierenden Ausgangssignals; mit
einer Admittanz-Kalibriervorrichtung (26) zur aufeinanderfolgenden Erzeugung von Kalibrations signalen auf Anforderung, die mit dem Admittanz-an sprechenden Netzwerk (18) so verbunden ist, daß die Ausgangseinrichtungen das Ausgangssignal jedesmal dann erzeugen, wenn eine vorbestimmte Beziehung zwischen dem Eingangssignal und einem der aufein anderfolgend erzeugten Kalibrationssignale gegeben ist, wobei die Admittanz-Kalibriervorrichtung (26) danach die aufeinanderfolgende Erzeugung von Kali briersignalen unterbricht und kontinuierlich das eine Kalibriersignal als neues Referenzsignal erzeugt; und mit
einer Kalibrationsfreigabeeinrichtung, die mit der Übertragungsleitung (24) zur Übermittlung von Freigabesignalen über die Übertragungsleitungen (24) zur Freigabe der Admittanz-Kalibriervorrichtung (26) verbunden ist.

2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Last, wobei die Kalibrationsfreigabeeinrichtung an das Paar von Übertragungsleitungen an irgendeinem Punkt zwischen dem Transmitter und der Last angeschlossen werden kann.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrationsfreigabeeinrichtung eine Einrichtung zur Überwachung des Ausgangssignals und eine auf die Über wachungseinrichtung ansprechende Einrichtung zur Fest stellung des Erreichens der vorbestimmten Beziehung aufweist.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrationsfreigabeeinrichtung eine auf die Fest stellungseinrichtung ansprechende Einrichtung zum Einstellen des neuen Referenzsignals aufweist, wodurch eine Voraufladung zur Verwendung in nachfolgenden Zustandserfassungsvorgängen gegeben ist.

5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrationsfreigabeeinrichtung eine Einrichtung zum Übermitteln einer kodierten Serie von Freigabesignalen über die Übertragungsleitungen aufweist.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Übermittlung einer kodierten Serie von Freigabesignalen eine Einrichtung zum Anlegen einer Serie von Kurzschlüssen auf den Übertragungs leitungen aufweist.

7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangseinrichtung eine Einrichtung zum Steuern des Ausgangssignales in einen von zwei Zuständen aufweist.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrationsfreigabeeinrichtung mit den beiden Übertragungsleitungen an irgendeinem Punkt zwischen dem Transmitter und der Stromversorgung angeschlossen werden kann.

9. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung eine Einrichtung zum Über wachen des Ausgangssignales für die Feststellung einer Änderung in dessen Zustand aufweist.

10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Admittanz-Kalibriervorrichtung auf die Freigabe signale durch aufeinanderfolgendes Erzeugen der Kalibrationssignale anspricht.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrationsfreigabeeinrichtung fortfährt, Kali brationsfreigabesignale an die Admittanz-Kalibrier vorrichtung zu liefern, und daß die Admittanz-Kali briervorrichtung fortfährt, nacheinander die Kalibriersignale zu erzeugen, bis die Kalibrations freigabeeinrichtung eine Anderung des Zustands des Ausgangssignals feststellt.

12. Zustands-überwachendes Instrumentensystem, gekenn zeichnet durch
einen Transmitter (16) zur Übermittlung eines auf einen überwachten Zustand ansprechenden Aus gangssignals;
eine Kalibrationsfreigabeeinrichtung, wobei der Transmitter und die Kalibrationsfreigabeeinrichtung durch einen Übertragungskanal (24) miteinander verbunden sind und wobei die Kalibrationsfreigabe einrichtung

eine Einrichtung zur Übermittlung von Kali brationsfreigabesignalen an den Transmitter aufweist, wobei der Transmitter auf die Kalibrationsfreigabesignale durch Variation eines gespeicherten Referenzsignals und durch Vergleich des variierten Referenzsignals mit dem Signal für den überwachten Zustand sowie durch Übermittlung des Ausgangssignals an die Kalibrationsfreigabe einrichtung über den Übertragungskanal anspricht, das anzeigt, daß das variierte Referenzsignal eine bestimmte Beziehung zu dem Signal für den über wachten Zustand zeigt; sowie
eine Einrichtung zur Überwachung des Ausgangs signals und
eine Einrichtung zur Übermittlung zusätzlicher Kalibrationsfreigabesignale auf eine Änderung des vom Transmitter übermittelten Ausgangssignals hin aufweist.

13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß des Ausgangssignal bistabil ist und der Transmitter eine Einrichtung zur Anderung des Zustands des bistabilen Ausgangssignals aufweist, um eine Änderung in der Beziehung zwischen dem Referenzsignal und dem Signal für den überwachten Zustand anzuzeigen.

14. System nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen mit dem Übertragungskanal verbundenen Empfänger (22), der eine auf das vom Transmitter übermittelte bi stabile Ausgangssignal ansprechende Einrichtung aufweist.

15. System nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Zweidraht-Übertragungseinrichtung, die den Transmitter und den Empfänger verbindet.

16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrationsfreigabeeinrichtung an die Zweidraht Übertragungseinrichtung an irgendeinem Punkt zwischen dem Transmitter und dem Empfänger angeschlossen werden kann.

17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das bistabile Ausgangssignal ein bistabiles Strom signal ist.

18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrationsfreigabeeinrichtung eine Einrichtung zur Übermittlung einer Serie kodierter Kalibrations freigabesignale auf der Zweidraht-Übertragungsein richtung aufweist.

19. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Serie kodierter Kalibrationssignale eine Serie von Kurzschlüssen auf der Zweidraht-Übertragungsein richtung ist.

20. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Transmitter eine Einrichtung aufweist, die auf die kodierten Kalibrationsfreigabesignale anspricht.

21. System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die ansprechende Einrichtung eine Einrichtung zur Dekodierung der kodierten Signale, und eine Ein richtung zum Vergleichen der dekodierten Signale mit einer gespeicherten Referenz aufweist.

22. Zweidraht-Transmittersystem, gekennzeichnet durch eine Stromversorgung (22) an einer Stelle; einen Zweidraht-Transmitter (16) an einer anderen Stelle;
ein Paar von Übertragungsleitungen (24), die die Stromversorgung (22) und den Transmitter (16) ver binden und einen variablen Signalstrom tragen; und durch
eine Kalibriervorrichtung (26);
wobei der Transmitter (16)

eine Admittanz-erfassende Sonde mit einer Sondenelektrode, die den Zustand und die entsprechende Admittanz von Materialien erfaßt, ein Admittanz-ansprechendes Netzwerk, das mit der Sonde verbunden ist; und
Ausgangseinrichtungen aufweist, die mit dem Admittanz-ansprechenden Netzwerk zur Variation des Signalstromes in Reaktion auf den Zustand der Materialien, der eine bestimmte Beziehung zu einem in der Ausgangseinrichtung gespeicherten Einstell wert zeigt, verbunden ist, wobei die Kalibrier vorrichtung an das Paar von Übertragungsleitungen zur Übermittlung von Einstellwert-Kalibrationsfrei gabesignalen an die Ausgangseinrichtung ange schlossen werden kann.

23. System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangseinrichtung eine Einrichtung zum Ändern des Einstellwertes in einer vorbestimmten Art in Reaktion auf die Feststellung des Einstellwert-Kali brationsfreigabesignals aufweist.

24. System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangseinrichtung eine Einrichtung zur nicht flüchtigen Speicherung des Einstellwertes aufweist.

25. System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung eine Einrichtung zum Über wachen des Signalstromes aufweist, die feststellt, wenn die Ausgangseinrichtung den Signalstrom in Reaktion auf den erfaßten Zustand ändert, der die bestimmte Beziehung zu dem Einstellwert zeigt, der durch die Ausgangseinrichtung geändert wird.

26. System nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung eine Einrichtung aufweist, die veranlaßt, daß der Einstellwert weiter geändert wird, um eine Voraufladung für nachfolgenden Vorgänge zu erreichen, nachdem die Überwachungseinrichtung festgestellt hat, daß der Meßstrom von der Ausgangs einrichtung in Reaktion auf den erfaßten Zustand geändert wurde, der die bestimmte Beziehung zu dem geänderten Einstellwert zeigt.

27. System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung eine Einrichtung zur Über lagerung der Einstellwert-Kalibrationsfreigabesignale mit dem Signalstrom auf den Übertragungsleitungen aufweist.

28. System nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Überlagerung eine Einrichtung zum Aufbringen einer kodierten Serie von Kurzschlüssen auf des Paar von Übertragungsleitungen als Einstellwert- Kalibrationsfreigabesignale aufweist.

29. Fernkalibrierbares Instrumentensystem, gekennzeichnet durch
einen Transmitter (16);
eine Admittanz-empfindliche Sonde (10), die mit dem Transmitter verbunden ist;
eine Kalibriervorrichtung (26);
einen Empfänger (22); und durch
einen bidirektionalen Übertragungskanal (24), der den Transmitter, die Kalibriervorrichtung und den Empfänger verbindet;
wobei die Kalibriervorrichtung (26)

eine Einrichtung zur Übermittlung von Kalibrations freigabesignalen über den Kanal (24) aufweist und
wobei der Transmitter (16)
eine Admittanz-erfassende Einrichtung zur Erzeugung eines Signals, die die erfaßte Admittanz mit Bezug zur Sonde darstellt;
eine Admittanz-Kalibriervorrichtung zur Reaktion auf die Kalibrationsfreigabesignale durch Erzeugung von Signalen, die die kalibrierende Admittanz darstellen;
eine Admittanz-feststellende Einrichtung zur Fest stellung, ob das die erfaßte Admittanz darstellende Signal eine bestimmte Beziehung zu einem der die kalibrierende Admittanz darstellenden Admittanz zeigt; und
Ausgangseinrichtungen zur Erzeugung eines Ausgangs signals auf dem Übertragungskanal aufweist, wobei das Ausgangsignal auf den Vergleich zwischen dem Signal der erfaßten Admittanz und den die kalibrierenden Admittanzen darstellenden Admittanzen anspricht.

30. System nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Transmitter eine Einrichtung zum Speichern eines Referenz-Admittanzsignals aufweist, das zum Vergleich mit dem erfaßten Admittanzsignal einer der kalibrierenden Admittanzen entspricht.

31. System nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Transmitter das eine Signal, das eine kali brierende Admittanz darstellt, zum Vergleich mit dem erfaßten Admittanzsignal in Reaktion auf das Kalibrationsfreigabesignal ändert.

32. System nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal ein bistabiles Signal ist.

33. System nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das bistabile Signal ein Stromsignal ist.

34. System nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrationsfreigabesignale Spannungssignale sind, mit denen der Übertragungskanal beaufschlagt wird.

35. System nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung eine Einrichtung zum Dekodieren der Kalibrationsfreigabesignale aufweist.

36. System nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung an irgendeinem Punkt des Übertragungskanal angeschlossen werden kann.

37. Verfahren zum selektiven Betreiben eines auf Admittanz ansprechenden Transmitters in einer Arbeits-Betriebs weise oder alternativ in einer Kalibrations-Betriebs weise, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrieb in der Arbeits-Betriebsweise die Schritte des
Vergleichens von Admittanzsignalen mit einem Referenzsignal; und des
Erzeugens eines ersten Ausgangssignals in Reaktion auf den Vergleichsschritt enthält, und daß der Betrieb in der Kalibrations-Betriebsweise die Schritte des
Änderns des Referenzsignals;
Vergleichens des geänderten Referenzsignals mit dem Admittanzsignal für einen bekannten physischen Zustand;
Festlegens eines neuen Referenzsignals in Überein stimmung mit dem Vergleich des geänderten Referenz signals mit dem Admittanzsignal für einen bekannten physischen Zustand;
Erzeugens eines zweiten Ausgangssignals, das anzeigt, daß das neue Referenzsignal festgelegt wurde; und des
Übermittelns des zweiten Ausgangssignals an eine örtlich entfernte Kalibrationseinrichtung enthält, wobei das im Kalibrations-Betriebszustand erzeugte Ausgangssignal identisch ist mit dem ersten Ausgangs signal, das in der Arbeits-Betriebsart erzeugt wurde.

38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Anderns des Referenzsignals in der Kalibrations-Betriebsart von Kalibrationsfreigabe signalen gesteuert ist, die von einer entfernten Kalibrationseinrichtung erhalten werden.

39. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ausgangssignal bistabil ist.

40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß das bistabile Ausgangssignal mit der Kalibrier einrichtung überwacht wird.

41. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß wiederholt Kalibrationsfreigabesignale mit der Kalibriereinrichtung erzeugt werden, wodurch der Transmitter veranlaßt wird, das Referenz-Admittanz signal zu ändern, bis die örtlich entfernte Kalibriereinrichtung feststellt, daß das überwachte Ausgangssignal seinen Zustand geändert hat.

42. Admittanz-ansprechendes Instrumentensystem, gekennzeichnet durch
einen Transmitter (16), der auf eine Sonde (10) anspricht und ein Admittanzsignal in Reaktion auf die von der Sonde (10) erfaßte Admittanz erzeugt, wobei der Transmitter (16)

eine Einrichtung (20) zur Speicherung eines Referenzsignals;
eine Einrichtung (18) zum Vergleichen des Admittanzsignals mit dem Referenzsignal; und eine Einrichtung zur Bestimmung des Referenzsignals in einem Kalibriervorgang aufweist; durch

einen Empfänger (22) mit einer Stromversorgung; und durch
eine Kalibriervorrichtung (26) zur Übermittlung eines kodierten Signals an den Transmitter (16), der eine Einrichtung zum Empfangen des kodierten Signals und zum darauffolgenden Einleitung des Kalibriervorganges aufweist.

43. System nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bestimmung des Referenzsignals in einem Kalibriervorgang
eine Einrichtung zum Ändern des Referenzsignals für einen Vergleich mit dem Admittanzsignal, wenn die Materialien in einem bestimmten Zustand sind;
eine Einrichtung zur Feststellung, wenn das geänderte Referenzsignal und das Admittanzsignal eine bestimmte Beziehung zueinander zeigen; und
eine Einrichtung zum Speichern eines neuen Referenz signals, das in Übereinstimmung mit dem geänderten Referenzsignal zu der Zeit festgelegt wird, aufweist.

44. System nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Transmitter (16) eine Einrichtung zum Erzeugen und Übermitteln von Ausgangssignalen aufweist, die auf den Vergleich zwischen dem Referenzsignal und dem Adittanzsignal ansprechen; und daß die Kalibriervor richtung (16) eine Einrichtung zum Überwachen der vom Transmitter während eines Kalibriervorganges über mittelten Ausgangssignale und zum Übermitteln kodierter Kalibrationssignale an den Transmitter, bis die Ausgangssignale anzeigen, daß das geänderte Referenzsignal die bestimmte Beziehung zum Admittanz signal erreicht hat, wobei das Admittanzsignal in Reaktion auf die von der Sonde erfaßte Admittanz erzeugt wird, aufweist.

45. System nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (22) und die Kalibriervorrichtung (26) über einen Übertragungskanal (24) mit dem Transmitter (16) verbunden sind.

46. System nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungskanal eine Zweidraht-Übertragungs leitung (24) ist.

47. System nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale Stromsignale sind.

48. System nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die kodierten Kalibrationssignale eine Serie von Kurz schlüssen auf der Zweidraht-Übertragungsleitung sind.

49. System zur Feststellung des Zustands von Materialien, gekennzeichnet durch
eine Admittanz-empfindliche Sonde (10), die auf einen Zustand von Materialien (14) anspricht;
einen mit der Sonde (10) verbundenen Transmitter (16);
einen mit dem Transmitter (16) verbundenen Über tragungskanal (24);
einen mit dem Übertragunskanal (24) verbundenen Empfänger (22);
wobei der Transmitter (16)

eine Einrichtung (20) zur Speicherung eines Referenzsignals;
eine Einrichtung (18) zum Vergleichen des Referenz signals mit einem Signal, das auf die von der Sonde (10) erfaßte Admittanz anspricht;
eine Einrichtung zum Übermitteln von Ausgangs signalen über den Kanal (24) in Reaktion auf die Beziehung zwischen dem Referenzsignal und dem auf die erfaßte Admittanz ansprechenden Signal; und
eine Kalibriervorrichtung (26) aufweist, die an den Übertragungskanal (24) angeschlossen werden kann, die Ausgangssignale feststellen kann und in Reaktion auf die Ausgangssignale Kalibrationfrei gabesignale an den Transmitter (16) übermittelt.

50. System nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß der Transmitter (16) eine Einrichtung (30) zum Ändern des Referenzsignals in Reaktion auf die Kalibrations freigabesignale aufweist.

51. System nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrationsfreigabesignale kodierte Signale sind.

52. System nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß der Transmitter (16) eine Einrichtung zur Dekodierung der kodierten Kalibrationsfreigabesignale aufweist.

53. System nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung (26) eine Einrichtung zum Erzeugen der kodierten Kalibrationssignale aufweist, wobei die kodierten Kalibrationssignale eine bestimmte Folge von Kurzschlüssen enthalten, die auf den Über tragungskanal (24) gegeben werden.

54. Admittanz-ansprechendes Instrumentensystem, gekenn zeichnet durch
einen Transmitter (16);
eine Sonde (10) zur Admittanzerfassung, die mit dem Transmitter (16) verbunden ist;
wobei der Transmitter (16)

eine Einrichtung (20) zur Speicherung eines Referenz-Einstellwertes;
eine Vergleichsschaltung (18) zum Vergleich des Referenz-Einstellwertes und der von der Probe erfaßten Admittanz;
eine Einrichtung zur Erzeugung von Ausgangssignalen in Abhängigkeit von der Vergleichsschaltung und zur Übermittlung der Ausgangssignale über einen Über tragungskanal (24); und
eine Einrichtung zum Kalibrieren des Referenz-Ein stellwertes aufweist, wobei die Kalibriereinrich tung eine Einrichtung aufweist, die auf ein Kali brationsfreigabesignal anspricht, den zu der Ver gleichsschaltung gelieferten Einstellwert um einen bestimmten Betrag ändert, und einen Referenz-Ein stellwert in Reaktion auf den Vergleich des geänderten Einstellwertes und der von der Sonde erfaßten Admittanz durch die Vergleichsschaltung speichert.

55. System nach Anspruch 54, gekennzeichnet durch eine Kalibriereinrichtung, die zur Erzeugung von Kali brationsfreigabesignalen an den Transmitter angeschlossen werden kann.

56. System nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriereinrichtung mit dem Transmitter über den Übertragungskanal verbunden ist.

57. System nach Anspruch 56, gekennzeichnet durch einen Empfänger (22), der an den Übertragungskanal (24) angeschlossen ist.

58. System nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungskanal eine Zweidraht-Übertragungs leitung ist.

59. System nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale bistabil sind.

60. System nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale bistabile Stromsignale sind und die Kalibriervorrichtung eine Einrichtung zur Er zeugung von Kalibrationsfreigabesignalen auf der Übertragungsleitung aufweist.

61. System nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung eine Einrichtung zur Er zeugung und Übertragung einer bestimmten Folge von Kurzschlüssen auf der Zweidraht-Übertragungsleitung als kodierte Kalibrationsfreigabesignale aufweist, und daß der Transmitter eine Einrichtung zum Dekodieren der kodierten Kalibrationsfreigabesignale aufweist.

62. System nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung an die Zweidraht-Über tragungsleitung an irgendeinem Punkt davon ange schlossen werden kann.

63. Fernkalibrierbares Instrumentensystem, gekennzeichnet durch einen Transmitter (16), der an einen Über tragungskanal (24) angeschlossen werden kann, mit einer Einrichtung, die auf ein Kalibrationsfrei gabesignal zur Änderung eines Referenzsignals in einem Kalibriervorgang anspricht;
einer Einrichtung zum Vergleichen des Referenzsignals mit einem Eingangssignal, das von einer Sonde (10) erhalten wird, die auf einen Zustand von Materialien (14) anspricht; und mit
einer Einrichtung, die auf die Vergleichseinrichtung zur Übermittlung eines Ausgangssignals anspricht, wobei das Ausgangssignal anzeigt, daß das Referenz signal eine bestimmte Beziehung zum Eingangssignal zeigt; und durch
eine Kalibriervorrichtung (26), die in einer Kalibrier-Betriebsart betrieben werden kann, mit einer Einrichtung zum Übermitteln von Kalibrations freigabesignalen über den Übertragungskanal (24) an den Transmitter (16);
einer Einrichtung zum Feststellen des durch den Transmitter (16) übermittelten Ausgangssignals; und mit
einer Einrichtung zum Übermitteln zusätzlicher Kalibrationsfreigabesignale nach der Feststellung des Ausgangssignals, um zu veranlassen, daß das Referenz signal zum Vergleich mit Eingangssignalen, die in nachfolgenden Vorgängen von dem Transmitter erhalten werden, weiter geändert wird.

64. System nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzsignal vom Transmitter nach Erhalt von Kalibrationsfreigabesignalen von der Kalibrier vorrichtung iterativ geändert wird.

65. System nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzsignal iterativ in einem Bereich geändert wird, der zum Vergleich mit einem von der Sonde erhaltenen Eingangssignal sich von einem Minimalwert bis zu einem Maximalwert erstreckt.

66. System nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung auch in einer Überprüfungs- Betriebsart betrieben werden kann und eine Einrichtung zur Übermittlung von Kalibrationsfreigabesignalen aufweist, um zu veranlassen, daß der Transmitter das Referenzsignal iterativ über den ganzen Bereich ändert.

67. System nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung eine Bediener-lesbare Anzeige aufweist, die den endgültigen Wert des Referenzsignals anzeigt, der von dem geänderten Referenzsignal nach der Iteration durch den ganzen Bereich erreicht wurde.

68. System nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung eine Einrichtung zur Fest stellung des Punktes in dem genzen Variationsbereich des Referenzsignals, bei dem das Referenzsignal von seinem Maximalwert zu seinem Minimalwert übergeht; und eine Einrichtung zu Steuerung der Anzeige in Reaktion darauf aufweist.

69. System nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal, das vom Transmitter übermittelt wird, ein bistabiles Ausgangssignal ist, und daß die Kalibriervorrichtung eine Einrichtung zur Feststellung von Änderungen im Zustand des bistabilen Ausgangs signals aufweist.

70. System nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung auch in einer Rekalibrier-Be triebsart betrieben werden kann, und daß die Kali briervorrichtung eine Einrichtung zum Übermitteln von Kalibrationsfreigabesignalen aufweist, um zu veran lassen, daß das Referenzsignal iterativ von seinem Minimalwert bis zu einem vorbestimmten Einstellwert geändert wird.

71. System nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Übermittlung eines Ausgangssignals bistabile Ausgangssignale auf dem Übertragungskanal übermittelt, die anzeigen, ob das Referenzsignal eine von zwei bestimmten Beziehungen zum Eingangssignal zeigt, und daß die Kalibriervorrichtung eine Ein richtung zum Feststellen von Änderungen im Zustand des bistabilen Ausgangssignals aufweist.

72. System nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabilen Ausgangssignale Stromsignale sind, und daß die Kalibriervorrichtung eine Einrichtung zur Ünterscheidung zwischen einem Hoch-Tief-Stromübergang und einem Tief-Hoch-Stromübergang der Stromsignale auf dem Übertragungskanal aufweist.

73. System nach Anspruch 72, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung eine Anzeige aufweist, die anzeigen kann, daß das geänderte Referenzsignal nach Feststellung eines Hoch-Tief-Stromübergangs auf seinen Minimalwert eingestellt ist, und die anzeigt, daß das geänderte Referenzsignal nach Feststellung eines Tief-Hoch-Stromübergangs eine bestimmte Beziehung zum Eingangssignal erreicht hat.

74. System nach Anspruch 72, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung eine Anzeige aufweist, die anzeigen kann, daß das geänderte Referenzsignal nach Feststellung eines Tief-Hoch-Stromübergangs auf seinen Minimalwert eingestellt ist, und die anzeigt, daß das geänderte Referenzsignal nach Feststellung eines Hoch-Tief-Stromübergangs eine bestimmte Beziehung zum Eingangssignal erreicht hat.

75. Fernkalibrierbares Instrumentensystem, gekennzeichnet durch
eine Kalibriervorrichtung (26) mit einer Einrichtung zum Übermitteln von Kalibrationsfreigabesignalen; einer Sonde (10); und durch
einen Transmitter (16), der mit der Kalibriervor richtung (26) durch einen Übertragungskanal (24) verbunden ist und an den die Sonde (10) angeschlossen ist, mit

einer Einrichtung zum Ändern eines Referenzsignals in einem Variationsbereich in Reaktion auf die Kalibrationsfreigabesignale;
einer Einrichtung zum Vergleichen des Referenz signals mit einem von der Sonde (10) erhaltenen Eingangssignal, und mit
einer Einrichtung zur Übermittlung eines sich ändernden Ausgangssignals über den Übertragungs kanal (24) in Reaktion auf den Vergleich;

wobei die Kalibriervorrichtung (26) eine Änderung im Ausgangssignal, die das Erreichen einer bestimmten Beziehung zwischen dem Referenzsignal und dem Ein gangssignal anzeigt, feststellen kann, und wobei die Kalibriervorrichtung (26) in einer Kalibrier-Betriebs art betrieben werden kann, bei der die Kalibriervor richtung (26) Kalibrationsfreigabesignale übermittelt, die den Transmitter (16) veranlassen, das Referenz signal nach der Feststellung einer Änderung im Aus gangssignal weiter zu ändern, wodurch eine Vorauf ladung für den Meßvorgang festgesetzt wird.

76. System nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung auch in einer Überprüfungs- Betriebsart betrieben werden kann, in der die Kalibriervorrichtung Kalibrationsfreigabesignale übermittelt, so daß der Transmitter veranlaßt wird, das Referenzsignal durch den ganzen Änderungsbereich zu variieren.

77. System nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung auch in einer Rekalibrier-Be triebsart betrieben werden kann, bei der die Kali briervorrichtung Kalibrationsfreigabesignale über mittelt, so daß der Transmitter veranlaßt wird, das Referenzsignal auf einen bestimmten Wert einzustellen.

78. System nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung eine Anzeige aufweist, die die Stelle in dem Änderungsbereich des Referenzsignals angibt, bei der der Transmitter die Änderung des Refe renzsignals beendet, und so den Einstellwert anzeigt.

79. System nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung Schalter zur Wahl einer einem gewünschten Einstellwert entsprechenden Zahl und Einrichtungen aufweist, die auf die Schalter ansprechen und eine entsprechende Zahl von kodierten Kalibrationsfreigabesignalen an den Transmitter übermitteln, um den Transmitter zu veranlassen, das Referenzsignal so zu ändern, daß es dem gewünschten Einstellwert entspricht.

80. System nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrationsfreigabesignale kodierte Signale sind, und daß der Transmitter eine Einrichtung zum Dekodieren der kodierten Kalibrationsfreigabesignale und eine Einrichtung zum Andern des Referenzsignals aufweist, die auf die Dekodier-Einrichtung anspricht.

81. System nach Anspruch 80, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Transmitter übermittleten Ausgangssignale bistabile Signale sind, und daß die Kalibriervor richtung eine Einrichtung zum Feststellen einer Änderung im Zustand der bistabilen Signale und zur Reaktion darauf aufweist, wobei die Reaktion der Feststellungs-Einrichtung davon abhängt, ob die Kalibriervorrichtung in der Kalibrier-, Überprüfungs oder Rekalibrierbetriebsart betrieben wird.

82. Fernkalibrierbares, Admittanz-ansprechendes Instrumentensystem, gekennzeichnet durch
einen Transmitter (16) und einer mit dem Transmitter verbundenen, Admittanz-empfindlichen Sonde (10) an einer ersten Stelle;
einem Empfänger (22) an einer anderen Stelle;
einen Transmitter (16) und Empfänger (22) verbindenden Übertragungskanal (24); und durch
eine Kalibriervorrichtung (26), die an den Übertragungskanal (24) angeschlossen werden kann;
wobei der Transmitter (16)

eine auf Kalibrationsfreigabesignale ansprechende Einrichtung zur Lieferung einer variablen Referenzadmittanz;
eine Brückenschaltung (33) zum Vergleichen der variierten Referenzadmittanz mit einem von der Sonde (10) erfaßten Admittanzsignal; und
eine auf die Brückenschaltung ansprechende Einrichtung zur Übermittlung eines Ausgangssignals aufweist, wobei das Ausgangssignal anzeigt, daß die variierte Referenzadmittanz eine bestimmte Beziehung zu der von der Sonde erfaßten Admittanz zeigt;

und wobei die Kalibriervorrichtung (26) eine Einrichtung zum Übermitteln von Kalibrationsfrei gabesignalen über den Übertragungskanal (24) an den Transmitter (16) aufweist, um die Einrichtung zur Lieferung zu veranlassen, die Referenzadmittanz zu variieren, die an die Brückenschaltung zum Vergleichen abgegeben wird.

83. System nach Anspruch 82, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Lieferung einer variablen Referenzadmittanz an die Brückenschaltung einen schaltbaren Kondensator (32) und eine auf die Kalibrationsfreigabesignale, die von der Kalibrier vorrichtung zur Steuerung des schaltbaren Kondensators (32) abgegeben werden, ansprechende Einrichtung aufweist.

84. System nach Anspruch 83, dadurch gekennzeichnet, deß der schaltbare Kondensator (32) eine Anzahl von individuellen Kondensatoren (98) aufweist, von denen jeder in Reihe mit einem Schalter (99) verbunden ist.

85. System nach Anspruch 83, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Steuerung des schaltbaren Konden sators eine Einrichtung zum Durchlaufen einer Folge von Kombinationen der Kondensatoren (98) durch Schließen der entsprechenden Schalter (99) aufweist.

86. System nach Anspruch 85, dadurch gekennzeichnet, daß die Folge einen Bereich von einem minimalen zu einem maximalen Admittanzwert in Reaktion auf die Kali brationsfreigabesignale enthält.

87. System nach Anspruch 82, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung in verschiedenen Betriebs arten betrieben werden kann und daß die Rate der Lieferung der Kalibrationsfreigabesignale zum Trans mitter entsprechend der Betriebsart geändert wird.

88. System nach Anspruch 87, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung eine Einrichtung zur Über wachung der Signale aufweist, die vom Transmitter auf dem Übertragungskanal übermittelt werden, und daß die verschiedenen Betriebsarten der Kalibriervorrichtung eine Kalibrierbetriebsart enthalten, bei der die Kali briervorrichtung so zur Übermittlung von Kalibrations freigabesignalen betrieben wird, daß der geschaltete Kondensator veranlaßt wird, die zu der Brücken schaltung abgegebene Referenzadmittanz mit einer ersten Rate zu ändern, bis die Einrichtung zur Über mittlung eines Ausgangssignals, das anzeigt, daß die variierte Referenzadmittanz eine bestimmte Beziehung zu der von der Sonde erfaßten Admittanz zeigt, das Ausgangssignal übermittelt, und daß die Kalibriervor richtung danach so zur Übermittlung von Kalibrations freigabesignalen betrieben wird, daß der schaltbare Kondensator veranlaßt wird, die zu der Brücken schaltung abgegebene Referenzadmittanz mit einer zweiten Rate zu ändern, um eine Voraufladung an das System zu geben.

89. System nach Anspruch 87, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Betriebsarten der Kalibriervor richtung auch eine Rekalibrier-Betriebsart enthalten, bei der die Kalibriervorrichtung Kalibrationsfreigabe signale übermittelt, um den schaltbaren Kondensator zu veranlassen, die Referenzadmittanz von ihrem minimalen Admittanzwert bis zu einem vorbestimmten Vorauf ladungs-Einstellwert mit einer festen Rate zu ändern.

90. System nach Anspruch 87, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Betriebsarten der Kalibriervor richtung auch eine Überprüfungs-Betriebsart enthalten, bei der die Kalibriervorrichtung Kalibrationsfreigabe signale übermittelt, um den schaltbaren Kondensator zu veranlassen, iterativ die zu der Brückenschaltung abgegebene Referenzadmittanz durch ihren ganzen Bereich von Admittanzwerten zu ändern.

91. System nach Anspruch 90, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung den Punkt in der Folge von Kombiantionen von Kondensatoren, der von dem schalt baren Kondensator nach der Iteration durch seinen ganzen Bereich von Admittanzwerten erreicht wird, anzeigen kann.

92. System nach Anspruch 91, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Brückenschaltung ansprechende Einrichtung ein bistabiles Ausgangssignal in Reaktion auf den Vergleich der Referenzadmittanz mit der von der Sonde erfaßten Admittanz über den Übertragungskanal über mittelt, und daß die Kalibriervorrichtung eine Ein richtung zur Überwachung des Ausgangssignals und zur Ünterscheidung zwischen Hoch-Tief- und Tief-Hoch-Über gängen des bistabilen Ausgangssignals aufweist, um den von dem schaltbaren Kondensator erreichten Punkt in der Folge von Kombinationen nach der Iteration anzuzeigen.

93. Fernkalibrierbares Instrumentensystem, gekennzeichnet durch
eine Kalibriervorrichtung (26) mit einer Einrichtung zum Übermitteln von Kalibrationsfreigabesignalen;
eine Sonde (10); und durch
einen Transmitter (16), wobei die Sonde (10) mit dem Transmitter (16) verbunden ist und Transmitter (16) und Kalibriervorrichtung (26) über einen Übertragungs kanal (24) verbunden sind und der Transmitter

eine auf die Kalibrationsfreigabesignale an sprechende Einrichtung zur Änderung eines Referenzsignal durch einen Variationsbereich in Reaktion auf die Kalibrationsfreigabesignale; eine Einrichtung zum Vergleichen des Referenz signals mit einem von der Sonde erhaltenen Ein gangssignal; und
eine Einrichtung zur Übermittlung eines variierenden Ausgangssignals über den Übertragungs kanal in Reaktion auf den Vergleich aufweist;

und wobei die Kalibrationsvorrichtung

eine Einrichtung zur Feststellung einer Änderung in dem Ausgangssignal;
eine Anzeige, und
eine auf die Feststellungs-Einrichtung ansprechende Einrichtung zur Steuerung der Anzeige aufweist, wobei die Kalibriervorrichtung in einer Über prüfungs-Betriebsart betrieben wird, bei der die Kalibriervorrichtung Kalibrationsfreigabesignale so übermittelt, daß der Transmitter veranlaßt wird, die Referenzadmittanz in einer bestimmten Art zu ändern, so daß die Steuerungs-Einrichtung die Anzeige veranlaßt, eine Anzeige der Position des variierenden Referenzsignals in seinem Bereich zu geben.

94. System nach Anspruch 93, dadurch gekennzeichnet, daß der Transmitter das Referenzsignal nach Erhalt von Kalibrationsfreigabesignalen von der Kalibrations vorrichtung iterativ ändert.

95. System nach Anspruch 94, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzsignal in Reaktion auf die Kalibrations freigabesignale iterativ durch seinen ganzen Bereich variiert wird, der sich von einem Startwert bis zu einem Maximalwert, von dem Maximalwert bis zu einem Minimalwert und von da zu seinem Anfangswert erstreckt.

96. System nach Anspruch 95, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige eine Bediener-lesbare Anzeige der relativen Position des variierten Referenzsignals in seinem Bereich nach der Iteration durch den ganzen Bereich anzeigt.

97. System nach Anspruch 96, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für die Anzeige eine Einrichtung zum Feststellen der Stelle in dem Variationsbereich des Referenzsignals aufweist, bei der das Referenzsignal von seinem Maximalwert zu seinem Minimalwert übergeht.

98. System nach Anspruch 97, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Transmitter übermittelte Ausgangssignal ein bistabiles Ausgangssignal ist, und daß die Kalibrier vorrichtung eine Einrichtung zum Feststellen von Änderungen im Zustand des bistabilen Ausgangssignals aufweist.

99. System nach Anspruch 98, dadurch gekennzeichnet, daß das bistabile Ausgangssignal ein Stromsignal ist, und daß die Kalibriervorrichtung eine Einrichtung zur Ünterscheidung zwischen Hoch-Tief-Stromübergängen und Tief-Hoch-Stromübergangen auf dem Übertragungskanal aufweist.

100. System nach Anspruch 93, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Lieferung eines variablen Referenzsignals einen schaltbaren Kondensator und eine auf die von der Kalibriervorrichtung abgegebenen Kalibrationsfreigabesignale ansprechende Einrichtung zur Steuerung des schaltbaren Kondensators aufweist.

101. System nach Anspruch 100, dadurch gekennzeichnet, daß der schaltbare Kondensator eine Anzahl von indivi duellen Kondensatoren aufweist, von denen jeder in Reihe mit einem Schalter verbunden ist.

102. System nach Anspruch 101, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Steuerung des schaltbaren Konden sators eine Einrichtung zum schrittweisen Durchlaufen einer Folge von Kombinationen von Kondensatoren durch Schließen entsprechender Schalter aufweist.