VOGES, Axel (Kirchheimer Str. 40/1, Wendlingen, 73240, DE)
LINZMAIER, Klaus-Peter (Westergasse 36, Winterbach, 73650, DE)
VOGES, Axel (Kirchheimer Str. 40/1, Wendlingen, 73240, DE)
Patentansprüche
1. Verfahren zur Messung eines Pegels einer zeitlich veränderlichen elektrischen Messgröße (M) , bei dem ein Messsignal der Messgröße (M) differenziert und ein momentaner Amplitudenwert (AW (n) ) des differenzierten Messsignals der Messgröße (M) ermittelt wird, wobei durch iterative Approximation eines Vergleichswertes (VW (n) ) an den momentanen Amplitudenwert (AW (n) ) ein Pegelwert (PW (n) ) der Messgröße (M) bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der momentane Amplitudenwert (AW (n) ) erfasst und mit einem vorgebbaren Vergleichswert (VW (n) ) verglichen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem als Vergleichswert (VW (n) ) mindestens ein Referenzwert oder der vorangegangene Pegelwert (PW(n-l)) der Messgröße (M) vorgegeben wird und der Vergleichswert (VW (n) ) um ein vorgebbares Inkrement inkremen- tiert wird, wenn der momentane Amplitudenwert (AW (n) ) den vorgegebenen Referenzwert bzw. den vorangegangenen Pegelwert (PW(n-l)) überschreitet oder der Vergleichswert (VW (n)) beibehalten wird, wenn der momentane Amplitudenwert (AW (n) ) den vorgegebenen Referenzwert bzw. den vorangegangenen Pegelwert (PW(n-l)) unterschreitet.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Inkrement konstant ist .
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem als
Anfangswert der Vergleichswert (VW (n) ) auf Null gesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem der Vergleichswert (VW (n) ) bei Nichtanliegen eines aktuellen Messwertes der elektrischen Messgröße (M) innerhalb einer vorgebbaren Zeit gegen Null geht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der ermittelte Pegelwert optisch ausgegeben wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der ermittelte Pegelwert (PW (n) ) anhand eines durch zwei Schwellwerte (Sl, S2) begrenzten Pegelbereiches analysiert und bewertet wird.
9. Vorrichtung zur Messung eines Pegels einer zeitlich ver- änderlichen elektrischen Messgröße (M) , umfassend einen Differenzierer (5) zur Differenzierung eines Messsignals der Messgröße (M) und Ermittlung eines momentanen Amplitudenwertes (AW (n) ) des differenzierten Messsignals der Messgröße (M) sowie einen dem Differenzierer (5) nachgeschalteten Kompara- tor (6) und einen Verstärker (8), die zusammen als Inkremen- tierer (9) derart wirken, dass durch iterative Approximation eines Vergleichswertes (VW (n) ) an den momentanen Amplitudenwert (AW (n) ) ein Pegelwert (PW (n) ) der Messgröße (M) bestimmbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Komparator (5) als Vergleicher ausgebildet ist, der den momentanen Amplitudenwert (AW (n) ) der Messgröße (M) mit dem Vergleichswert (VW (n) ) vergleicht .
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei dem Inkremen- tierer (9) ein Fensterkomparator (13) nachgeschaltet ist, der den ermittelten Pegelwert (PW (n) ) mit einem durch zwei Schwellwerte (Sl, S2) begrenzten Wertebereich vergleicht.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei dem Inkrementierer (9) und/oder dem Fensterkomparator (13) eine optische Anzeige (12) nachgeschaltet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Anzeige (12) als eine Einfarben-Leuchtdioden-Anzeige oder als eine Mehrfarben- Leuchtdioden-Anzeige ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Anzeige (12) als eine Einfarben-Lichtleiter-Anzeige oder als eine Mehrfarben- Lichtleiter-Anzeige ausgebildet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, wobei bei einer
Ausbildung der optischen Anzeige (12) als Dreifarben-Anzeige zwei Farben über zwei verschiedenfarbige Leuchtdioden (12a, 12b) und die dritte Farbe durch Lichtmischung aus den Leuchtfarben der Leuchtdioden (12a, 12b) in einem Lichtleiter (12c] erzeugbar ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Lichtmischung durch diffuse Anteile im Lichtleiter (12c) erzeugbar ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, wobei der Differenzierer (5), der Komparator (6) und der Verstärker (8] in analoger Schaltungstechnik ausgeführt sind. |
Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Messung eines Pegels einer zeitlich veränderlichen elektrischen Messgröße
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung eines Pegels einer zeitlich veränderlichen elektrischen Messgröße, insbesondere einer elektrischen Spannung, einer Leistung oder eines elektrischen Stromes im logarithmi- sehen Maßstab.
In der Kommunikations- und Nachrichtentechnik ist es bekannt, Pegel einer elektrischen Messgröße, z. B. einer Leistung, einer elektrischen Spannung oder eines elektrischen Stromes, zu erfassen und zu visualisieren . Dabei wird im Weiteren unter einem Pegel eine logarithmische Größe bezeichnet, die durch das logarithmierte Verhältnis der jeweiligen elektrischen Messgröße zu einem zugehörigen Bezugswert definiert ist, z. B. für einen Empfangspegel einer Empfangsleistung in dBm mit einem Bezugswert von Po = 1 mW.
So wird beispielsweise bei einer Vorrichtung zur übertragung von Informationen mittels Lichtleitern an einem Ende des Lichtleiters Licht über einen Sender eingekoppelt, welches dann durch den Lichtleiter bis zu dessen anderem Ende geführt wird und dort durch einen entsprechenden Empfänger empfangen und ausgekoppelt wird. Bedingt beispielsweise durch Verschmutzung des oder der Lichtleiter und/oder durch hohe Dämpfungen im Lichtleiter ist es von Bedeutung zumindest emp- fangsseitig einen Empfangspegel zu erfassen. Als Empfangspegel wird beispielsweise eine Empfangsleistung in Abhängigkeit von einer am Empfänger anliegenden Ausgangsspannung ermittelt. Dabei kann der Empfangspegel bei einer übertragung über Lichtleiter in einem Bereich von mehreren Dekaden, z. B. von -3 dBm bis -30 dBm, für verschiedene Wellenlängen, z. B. 660 nm, 850 nm oder 1300 nm, liegen.
Zur Erfassung und Visualisierung elektrischer Pegel ist es bekannt, einen so genannten Spitzenwertgleichrichter einzusetzen, der den Scheitelwert einer zeitlich veränderbaren elektrischen Messgröße ermittelt und gegebenenfalls anzeigt. Dabei ist der Spitzenwertgleichrichter in herkömmlicher Art und Weise aus einer Anzahl von hintereinander geschalteten Operationsverstärkern gebildet. Nachteilig dabei ist, dass der ermittelte Scheitelwert abhängig von der betrachteten Frequenz und vom Tastverhältnis ist. Hierdurch ist eine Pe- gelerfassung und Pegelbewertung sehr ungenau und nur eingeschränkt möglich.
Aus der DE 100 63 102 Al ist beispielsweise eine Anordnung und Messung interner Spannungen in einer integrierten HaIb- leitervorrichtung bekannt, bei der ein Vergleicher vorgesehen ist, der die zu messende interne Spannung mit einer extern zugelieferten Referenzspannung vergleicht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung eines Pegels einer elektrischen Messgröße anzugeben, wobei ein Pegelwert möglichst genau und sicher bei einfachem Messaufwand bestimmbar ist.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die in dem Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die in dem Anspruch 9 genannten Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Messung eines Pegels einer zeitlich veränderlichen elektrischen Messgröße, insbesondere einer elektrischen Spannung oder eines elektrischen Stromes wird ein Messsignal der Messgröße differenziert und ein momentaner Amplitudenwert des differenzierten Messsignals ermittelt, wobei durch iterative Approximation eines Vergleichswertes an den momentanen Amplitudenwert ein Pegelwert
der Messgröße bestimmt wird. Durch eine iterative Approximation kann der zu bestimmende Pegelwert, z. B. ein Spannungswert, sehr genau und in einem weiten Bereich von Frequenz und Tastverhältnis ermittelt werden. Hierzu wird die iterative Approximation in analoger Schaltungstechnik, z. B. anhand eines Komparators, durchgeführt.
Zweckmäßigerweise wird mittels des Komparators der momentane Amplitudenwert erfasst und mit einem vorgebbaren Vergleichs- wert verglichen.
Dabei hat das differenzierte Messsignal die Form eines Messimpulses und unter einem Amplitudenwert des differenzierten Messsignals wird hier und im Folgenden ein Spitzenwert des Messimpulses verstanden. Mit anderen Worten stellt bei einer Folge von Messimpulsen im Sinne der Erfindung jeder Messimpuls eine Amplitude dar.
Das Differenzieren des Messsignals ist deshalb besonders vor- teilhaft, da dadurch die Schaltflanken beim Wechsel des Signals wesentlich sicherer detektierbar sind. Dies stellt sicher, dass Messempfindlichkeit und -genauigkeit gegenüber nicht differenzierenden Verfahren erhöht werden, insbesondere gegenüber Verfahren, die zeitliche Mittelwerte des Messsig- nals über längere Zeitintervalle erfassen. Die Differenzierung des Messsignals wirkt sich insbesondere bei der Erfassung eines Signalwechsels nach einem längeren Dauersignal positiv aus. Auf einen derartigen Signalwechsel sind zeitlich mittelnde Messverfahren nämlich nicht empfindlich, da nach dem Dauersignal der zeitliche Mittelwert durch den Signalwechsel fast unverändert bleibt. Dies wirkt sich insbesondere bei so genannten NRZ-modulierten Messsignalen (NRZ = Non- Return-to-Zero) , da dabei ein Auftreten längerer Dauersignale nicht verhindert wird.
In einer möglichen Ausführungsform wird bei einem als Vergleicher ausgebildeten Komparator als Vergleichswert ein Referenzwert oder der vorangegangene Pegelwert der Messgröße
vorgegeben und der Vergleichswert um ein vorgebbares Inkre- ment inkrementiert, wenn der momentane Amplitudenwert den vorgegebenen Referenzwert bzw. den vorangegangenen Pegelwert überschreitet, oder der Vergleichswert wird beibehalten, wenn der momentane Amplitudenwert den vorgegebenen Referenzwert bzw. den vorangegangenen Pegelwert unterschreitet.
Zweckmäßigerweise ist das Inkrement konstant, da durch Verwendung eines Differenzierers anstelle eines Messwertes des- sen Amplitudenwert und nicht die Impulslänge erfasst wird.
Vorzugsweise wird der Vergleichswert mit Anfangswert Null initialisiert. Darüber hinaus geht der Vergleichswert bei Nichtanliegen eines aktuellen Messwertes der elektrischen Messgröße innerhalb einer vorgebbaren Zeit gegen Null.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann der ermittelte Pegelwert optisch ausgegeben werden. Auch kann anhand des ermittelten Pegelwertes, z. B. eines Spannungspegels, bei be- kannter übertragungsleitung ein zugehöriger Leistungspegel bestimmt werden.
Zusätzlich kann für eine differenzierte Bewertung der Qualität des ermittelten Pegelwertes dieser anhand eines durch zwei Schwellwerte begrenzten Pegelbereiches analysiert und bewertet werden. Dazu kann ein aus zwei weiteren Komparatoren gebildeter Fensterkomparator vorgesehen sein, welcher den ermittelten Pegelwert auf über- oder Unterschreiten eines Wertebereiches, der durch zwei Schwellwerte begrenzt wird, über- wacht. Dabei werden ein erster, unterer Schwellwert und ein zweiter, oberer Schwellwert vorgegeben. überschreitet der ermittelte Pegelwert den oberen Schwellwert und somit den Wertebereich, so kann ein entsprechendes Ausgangssignal, z. B. zur Ansteuerung einer optischen Anzeige, erzeugt werden. Ebenso kann beim Unterschreiten des unteren Schwellwertes und somit des Wertebereiches ein weiteres Ausgangssignal z. B. zur Ansteuerung einer weiteren optischen Anzeige erzeugt werden .
Hinsichtlich der Vorrichtung zur Messung eines Pegels einer zeitlich veränderlichen elektrischen Messgröße umfasst diese zumindest einen Differenzierer zur Differenzierung eines Messsignals der Messgröße und Ermittlung eines momentanen Amplitudenwertes des differenzierten Messsignals sowie einen dem Differenzierer nachgeschalteten Komparator und einen Verstärker, die zusammen als Inkrementierer derart wirken, dass durch iterative Approximation eines Vergleichswertes an den momentanen Amplitudenwert ein Pegelwert der Messgröße be- stimmbar ist.
Je nach Vorgabe kann dabei der Komparator als ein Vergleicher ausgebildet sein, der den momentanen Amplitudenwert der Messgröße mit dem Vergleichswert vergleicht.
Zur Ausgabe des ermittelten Pegelwertes kann dem Inkrementierer eine optische Anzeige nachgeschaltet sein. Je nach Vorgabe und Ausführung des Komparators kann die Anzeige als eine Einfarben-Leuchtdioden-Anzeige oder als eine Mehrfarben- Leuchtdioden-Anzeige, insbesondere eine Zweifarben-Leuchtdioden-Anzeige ausgebildet sein. Auch kann die Anzeige als eine Einfarben-Lichtleiter-Anzeige oder als eine Mehrfarben-Lichtleiter-Anzeige, insbesondere eine Zweifarben-Lichtleiter-Anzeige ausgebildet sein.
Zur Bewertung der Qualität des ermittelten Pegelwertes kann dem Inkrementierer ein aus zwei Komparatoren gebildeter Fens- terkomparator nachgeschaltet sein, der den ermittelten Pegelwert mit einem durch zwei Schwellwerte begrenzten Wertebe- reich vergleicht.
In bevorzugter Ausführungsform sind der Differenzierer, der Komparator und der Verstärker und gegebenenfalls der Fenster- komparator in analoger Schaltungstechnik ausgeführt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
FIG 1 schematisch eine Vorrichtung zur Messung eines Pegels einer elektrischen Messgröße für ein optisches übertragungsSystem,
FIG 2 schematisch eine mögliche Ausführungsform für eine Schaltungsanordnung der Vorrichtung zur Messung des
Pegels,
FIG 3 schematisch eine Ergänzung der Schaltungsanordnung gemäß FIG 2 zur Bewertung der Qualität des ermittelten Pegels, und FIG 4 ein Spannungs-Leistungs-Diagramm.
Einander entsprechende Teile oder Funktionen sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
FIG 1 zeigt eine Messvorrichtung 1 zur Messung eines Pegelwertes PW einer zeitlich veränderlichen elektrischen Messgröße M(U), insbesondere einer elektrischen Spannung U. Die elektrische Messgröße M(U) wird im Weiteren kurz mit M bezeichnet. Alternativ kann als elektrische Messgröße M eine Leistung P oder ein elektrischer Strom I erfasst werden.
Bei den zu erfassenden und zu bestimmenden Messgröße M handelt es sich insbesondere um eine elektrische Spannung U, welche beispielsweise bei einem optischen übertragungssystem 2 mit einem als übertragungsmedium eingesetzten Lichtleiter 3, insbesondere Quarzglasfasern, an einem Sender S als Ausgangsspannung ein in den Lichtleiter 3 einzukoppelndes Lichtsignal S beschreibt, das am anderen Ende vom Lichtleiter 3 an einem Empfänger E mit einem Empfangspegel, z. B. einer Emp- fangsleistungspegel L P , empfangen und eingekoppelt wird.
Die Messvorrichtung 1 ist in FIG 2 näher dargestellt. Dabei wird als analoge Messgröße M die Ausgangsspannung U des Empfängers E einem aus einem Kondensator Cl und einem Widerstand Rl gebildeten Differenzierer 5 zugeführt. Der Ausgang des
Differenzierers 5 ist mit einem Eingang eines Komparators 6 verbunden. Als Ausgangssignal des Differenzierers 5 wird ein Amplitudenwert AW (n) der Ausgangsspannung U erzeugt, das dem
Komparator 6 als Eingangssignal zugeführt wird. Der Kompara- tor 6 ist als ein Vergleicher ausgebildet, dem als ein weiteres Eingangssignal ein Vergleichswert VW (n), im Ausführungsbeispiel ein Spannungsbezugs- oder Spannungsreferenzwert, zu- geführt wird. Dem Komparator 6 ist ein aus einem Widerstand R2 , einer Diode Dl, einem Kondensator C2 und einem Widerstand R3 gebildeter Pegelumsetzer 7 und ein Verstärker 8 nachgeschaltet, die als ein Inkrementierer 9 derart wirken, dass durch iterative Approximation des am Komparator 6 anlie- genden Vergleichswertes VW (n) an den momentanen Amplitudenwert AW (n) ein Pegelwert PW (n) der Messgröße M am Ausgang der Messvorrichtung 1 bestimmt wird. Der Vergleichswert VW (n) wird dabei anhand des vorangegangenen Pegelwertes PW(n-l) oder eines vorgebbaren Referenzwertes bestimmt, wobei der An- fangswert des Vergleichswertes VW (n) gleich Null ist. Hierzu sind dem Verstärker 8 eine Diode D2 und ein aus den Widerständen R4, R5 gebildetes Widerstandsglied 10 und eine aus den Kondensatoren C3 bis C5 gebildete Kondensatorenkette 11 nachgeschaltet .
Gegenüber herkömmlichen digitalen Spitzenwertgleichrichtern ist die Messvorrichtung 1, wie in FIG 2 gezeigt, in analoger aktiver Schaltungstechnik ausgeführt, d.h. der Differenzierer 5, der Komparator 6 und der Verstärker 8 sind in analoger Schaltungstechnik ausgeführt.
Im nachfolgenden wird die Wirkungsweise der Messvorrichtung 1 näher beschrieben. Der Komparator 6 vergleicht den momentanen Amplitudenwert AW (n) mit dem Vergleichswert VW (n). Ist der Amplitudenwert AW (n) kleiner oder gleich dem Vergleichswert
VW (n) (mit AW (n) <= VW (n) ) , so wird kein Ausgangssignal AS am Komparator 6 erzeugt und der nächstfolgende Vergleichswert VW(n+l) wird durch den vorangegangenen Pegelwert PW (n) gebildet. D.h. der Vergleichswert VW (n) wird als nächstfolgender Vergleichswert VW(n+l) beibehalten. überschreitet hingegen der momentane Amplitudenwert AW (n) den Vergleichswert VW (n), so wird ein Ausgangssignal AS erzeugt und der dem Komparator 6 nachgeschaltete Kondensator C2 lädt sich um ein aus der
Differenz von AW (n) und VW (n) gebildetes Inkrement auf einen Spannungswert SW (n) auf, der dem Amplitudenwert AW (n) annähernd entspricht. Dabei wird der Kondensator C2 mit jedem nachfolgenden Messwertimpuls bei steigendem momentanem Ampli- tudenwert AW (n) um das Inkrement weiter aufgeladen, wobei das Inkrement konstant ist. Ist der Vergleichswert VW (n) gleich dem nachfolgenden Amplitudenwert AW(n+l) oder größer als dieser, so wird kein Komparatorausgangssignal erzeugt, so dass sich der Kondensator C2 innerhalb einer vorgebbaren Zeit ent- lädt und der Pegelwert PW (n) auf Null geht, bis ein aktuelles Messsignal einen Amplitudenwert AW (n) aufweist, der größer als der Vergleichswert VW (n) ist.
Der ermittelte Spannungswert SW (n) wird anschließend ver- stärkt und in den Pegelwert PW (n) umgesetzt, der je nach Ausführung der Messvorrichtung 1 optional optisch ausgegeben werden kann. Hierzu kann dem Inkrementierer 9 eine optische Anzeige 12 nachgeschaltet sein. Dabei kann die optische Anzeige 12 als eine Einfarben-Leuchtdioden-Anzeige oder als ei- ne Zweifarben-Leuchtdiode-Anzeige ausgebildet sein, wobei der durch den Inkrementierer 9 iterativ ermittelte Spannungswert SW als Maß für den Pegelwert PW (n) gilt und die optische Anzeige 12 den steigenden oder fallenden Wert des Pegelwertes PW (n) beispielsweise durch eine Ansteuerung einer den stei- genden bzw. fallenden Wert entsprechenden Anzahl von Leuchtdioden wiedergibt.
Auch kann die optische Anzeige 12 als eine Einfarben-Leuchtdioden-Anzeige oder als eine Mehrfarben-Leuchtdioden-Anzeige ausgebildet sein, wobei der durch den Inkrementierer 9 iterativ ermittelte Spannungswert SW (n) als Maß für den Pegelwert PW (n) gilt und die optische Anzeige 12 abhängig vom Pegelwert PW (n) die Helligkeit oder die Farbe ändert.
In einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel kann die optische Anzeige 12 als Einfarben-Leuchtdiode-Anzeige ausgeführt sein. Die optische Anzeige 12 leuchtet dann auf, wenn der ermittelte Pegelwert PW (n) im guten Bereich liegt. Je
nach ermittelter Messgröße kann beispielsweise die Anzeige 12 leuchten, wenn der ermittelte Pegelwert PW (n) oberhalb eines vorgegebenen Wertes, z. B. eines Spannungswertes U von 240 mV, liegt. Dabei wird zur einfachen Erkennung eines so genannten "guten" Pegelwertes PW (n) die optische Anzeige 12 beispielsweise grün leuchten. Zur Erkennung eines so genannten "schlechten" oder "kritischen" Pegelwertes PW (n) kann die optische Anzeige 12 eine entsprechende andere Leuchtfarbe, z. B. rot oder orange oder gelb, aufweisen. Dabei ist die Anzei- ge 12 in diesem Ausführungsbeispiel als eine Einfarben-
Leuchtdioden-Anzeige oder eine Einfarben-Lichtleiter-Anzeige ausgeführt .
In einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel kann die optische Anzeige 12 als eine Mehrfarben-Anzeige, z. B. eine Zwei- oder Dreifarben-Leuchtdioden-Anzeige, ausgeführt sein. Die Anzeige 12 leuchtet dabei in Abhängigkeit vom ermittelten Pegelwert PW (n) in verschiedenen Farben.
Zweckmäßigerweise leuchtet die optische Anzeige 12 rot, wenn der Pegelwert PW (n) im "schlechten" Bereich liegt, gelb, wenn der Pegelwert PW (n) im "kritischen" Bereich liegt und grün, wenn der Pegelwert PW (n) im "guten" Bereich liegt.
Dabei kann eine als Dreifarben-Anzeige ausgebildete optische Anzeige 12 vorteilhaft aus zwei farblich unterschiedlichen Leuchtdioden 12a und 12b und einem Lichtleiter 12c gebildet sein, wobei die Leuchtdioden 12a und 12b durch einen Fenster- komparator 13 angesteuert werden, wie dies in FIG 3 näher dargestellt ist.
über einen Spannungsteiler 14, der aus drei Widerständen 14a, 14b und 14c besteht, werden als Vergleichswerte des Fenster- komparators 13, der aus zwei einzelnen Komparatoren 13a und 13b besteht, zwei Schwellwerte Sl und S2 gebildet. Die
Schwellwerte Sl und S2 sind beispielsweise 120 mV (= unterer Schwellwert Sl) und 240 mV (= oberer Schwellwert S2) . Der iterativ ermittelte Empfangspegelwert PW (n) wird mittels des
einen Komparators 13a mit dem oberen Schwellwert S2 und mittels des anderen Komparators 13b mit dem unteren Schwellwert Sl verglichen. Ist der ermittelte Pegelwert PW (n) kleiner als beide Schwellwerte Sl und S2 wird nur die rot leuchtende Leuchtdiode 12a angesteuert, d.h. der ermittelte Pegelwert
PW (n) liegt im "kritischen" Bereich unterhalb von 120 mV. Ist der ermittelte Pegelwert PW (n) größer als beide Schwellwerte Sl und S2 wird nur die grün leuchtende Leuchtdiode 12b angesteuert, d.h. der ermittelte Pegelwert PW (n) liegt im "gu- ten" Bereich oberhalb von 240 mV. Die dritte Farbe (= gelb) wird in diesem Ausführungsbeispiel durch additive Farbmischung bei gleichzeitiger Ansteuerung beider Leuchtdioden 12a und 12b erzeugt, wenn der Pegelwert PW (n) größer als der untere Schwellwert Sl (z. B. mit PW (n) > 120 mV) und kleiner als der obere Schwellwert S2 (z. B. mit PW (n) < 240 W) ist und somit innerhalb des Wertebereiches liegt. Das von den beiden Leuchtdioden 12a und 12b emittierte Licht wird dabei mittels des Lichtleiters 12c an die Geräteaußenwand geführt. Um eine ausreichende Farbmischung zu erreichen, beinhaltet der Lichtleiter 12c diffuse Anteile.
FIG 4 zeigt ein Diagramm aus dem beispielhaft die übertragungsqualität des übertragenen Signals der Messgröße M anhand des ermittelten Pegelwertes PW (n) für die Spannung U und ei- nes diesem Spannungspegelwert PW (n) zugeordneten Empfangsleistungspegels Lp ermittelt werden kann. In Abhängigkeit von den Einflussgrößen des Lichtleiters 3, wie z. B. Stärke der Sendeleistung, Umgebungstemperatur des optischen Senders S und des Empfängers E, der Dämpfung der übertragungsstrecke, der verwendeten übertragungsrate wird mittels des oben beschriebenen Verfahrens der Pegelwert PW (n) für die Spannung U durch iterative Approximation ermittelt. Dabei kann der empfangene Pegelwert PW (n) in folgende drei Pegelbereiche klassifiziert werden:
Pegelwert PW im normalen Bereich 5 V > U > 240 mV, Pegelwert PW im kritischen Bereich 120 mV <= U <= 240 mV und
Pegelwert PW im schlechten Bereich U < 120 mV.
Hierzu kann die optische Anzeige 12 beispielsweise den "guten" Bereich durch eine entsprechende Anzahl von grünen Leuchtdioden 12b und den "schlechten" Bereich durch eine entsprechende Anzahl von roten Leuchtdioden 12a anzeigen, wobei der "kritische" Bereich durch Farbmischung im Lichtleiter 12c erzeugt und anzeigbar ist.