Claims (7)
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
1. Schaltungsanordnung zur signaltechnisch sicheren Überwachung des Eintreffens der einzelnen Impulse einer Impulsfolge innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls mit einer eingangsseitig angeordneten, bistabilen Kippschaltung, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem zwei Verzögerungsschaltungen (MF1, MF2) und eine Antivalenzschaltung (A) enthält, dass die Verzögerungsschaltung an die Ausgänge (Q,Q) der bistabilen Kippschaltung angeschaltet sind und dass die Antivalenzschaltung zwei gleichartige Ausgänge (Ql, Q2) der Verzögerungsschaltungen auf Antivalenz ihrer Ausgangspotentiale überwacht.1. Circuit arrangement for reliable signaling monitoring of the arrival of the individual pulses of a pulse train within a specific time interval with a flip-flop arranged on the input side, characterized in that it also contains two delay circuits (MF1, MF2) and an exclusive OR circuit (A), that the delay circuit are connected to the outputs (Q, Q) of the flip-flop and that the exclusive-OR circuit monitors two identical outputs (Q1, Q2) of the delay circuits for their output potentials being non-equivalent.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Verzögerungsschaltungen monostabile Kippschaltungen verwendet werden.2. Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that monostable multivibrators are used as delay circuits.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Verzögerungsschaltungen Schieberegister mit konstanter Taktfrequenz verwendet werden.3. Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that shift registers with a constant clock frequency are used as delay circuits.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antivalenzschaltung aus einem Exklusiv-Oder-Gatter mit einer nachgeschalteten, eine Störung anzeigenden oder Sicherungsmassnahmen einleitenden Einrichtung (R, a) besteht.4. Circuit arrangement according to one of Claims 1, 2 or 3, characterized in that the exclusive OR circuit consists of an exclusive OR gate with a downstream device (R, a) which indicates a fault or initiates safety measures.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antivalenzschaltung (A) aus einem Zweiweggleichrichter (GL) und einem nachgeschalteten Relais besteht, wobei die Eingänge des Zweiweggleichrichters über Pegelwandler (PW1, PW2) mit den Ausgängen (Ql, Q2) der Verzögerungsschaltungen (MF1, MF2) verbunden sind und das Relais einen in einem Überwachungsstromkreis (K-K') liegenden Arbeitskontakt (a) aufweist.5. Circuit arrangement according to one of Claims 1, 2 or 3, characterized in that the exclusive OR circuit (A) consists of a full-wave rectifier (GL) and a downstream relay, the inputs of the full-wave rectifier being connected to the outputs (PW1, PW2) via level converters (PW1, PW2). Ql, Q2) of the delay circuits (MF1, MF2) are connected and the relay has a normally open contact (a) lying in a monitoring circuit (K-K').
6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antivalenzschaltung (A) aus einem Zweiweggleichrichter (GL) und einem steuerbaren Verstärker besteht, wobei die Eingänge des Zweiggleichrichters über Pegelwandler (PW1, PW2) mit den Ausgängen (Ql, Q2) der Verzögerungsschaltungen (MF1, MF2) verbunden sind und der steuerbare Verstärker, dessen Steuereingang mit dem Ausgang des Zweiweggleichrichters verbunden ist, den zu verstärkenden Signalfluss unterbricht, wenn Pegelgleichheit an den Ausgängen der Verzögerungsschaltungen besteht.6. Circuit arrangement according to one of Claims 1, 2 or 3, characterized in that the exclusive OR circuit (A) consists of a full-wave rectifier (GL) and a controllable amplifier, the inputs of the branch rectifier being connected to the outputs ( Ql, Q2) of the delay circuits (MF1, MF2) are connected and the controllable amplifier, whose control input is connected to the output of the full-wave rectifier, interrupts the signal flow to be amplified when there is level equality at the outputs of the delay circuits.
7. Vorrichtung zur Überwachung einer sinusförmigen Wechselspannung mit einer Schaltungsanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellwertschalter dem Eingang dieser Schaltungsanordnung vorgeschaltet ist.7. Device for monitoring a sinusoidal AC voltage with a circuit arrangement according to Patent Claim 1, characterized in that a threshold switch is connected upstream of the input of this circuit arrangement.
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a circuit arrangement according to the preamble of claim 1.
Eine solche Schaltungsanordnung ist aus der DE-OS 27 Ol 924 als Notbremsschaltung bekannt. Sie löst bei einem automatisch gesteuerten Schienenfahrzeug eine Zwangsbremsung aus, wenn ihr nicht eine gleichmässige, ununterbrochene Folge von Impulsen zugeführt wird. Diese Impulse sind im Falle der DE-OS 27 Ol 924 Funktionszeichen eines Bordrechners, deren Ausbleiben eine Störung des Rechners signalisiert.Such a circuit arrangement is known from DE-OS 27 Ol 924 as an emergency braking circuit. It triggers emergency braking in an automatically controlled rail vehicle if it is not supplied with a regular, uninterrupted sequence of impulses. In the case of DE-OS 27 Ol 924, these impulses are functional symbols of an on-board computer, the absence of which signals a fault in the computer.
Eine solche Schaltung eignet sich aber nicht nur für den in der genannten DE-OS beschriebenen Spezialfall, sondern lässt sich überall dort einsetzen, wo zur Überwachung von Einrichtungen mit hoher Sicherheitsverantwortung, um auch Bauelementausfälle zu bemerken, zeitlich veränderliche elektrische Grössen wie Wechselspannung oder Impulsfolgen verwendet werden.However, such a circuit is not only suitable for the special case described in the above-mentioned DE-OS, but can also be used wherever electrical quantities that change over time, such as AC voltage or pulse sequences, are used to monitor equipment with a high level of safety responsibility in order to also notice component failures become.
Die offenbarte Schaltung ist jedoch relativ kostspielig, da sie neben Analogbauelementen (Bandfilter, Verstärker) auch einen Untertrager benötigt. Ausserdem ist sie, da sie nicht rein digital arbeitet, driftempfindlich, was die Betriebszuverlässigkeit herabsetzt. Aufgabe der Erfindung ist es, eine driftfreie und kostengünstigere Schaltung zur Überwachung von Impulsfolgen anzugeben.However, the circuit disclosed is relatively expensive, since it also requires a subcarrier in addition to analog components (band filter, amplifier). In addition, since it does not work purely digitally, it is sensitive to drift, which reduces operational reliability. The object of the invention is to specify a drift-free and cost-effective circuit for monitoring pulse trains.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The object of the invention is achieved by the features of claim 1.
Zweckmässige Ausgestaltung der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 enthalten. Hiervon eignet sich die Ausgestaltung nach Anspruch 6 besonders für den Einsatz in rein elektronischen Überwachungskreisen, während die Ausgestaltung nach Anspruch 5 für in Relaistechnik ausgeführte Überwachungskreise gedacht ist.Expedient configurations of the circuit arrangement according to the invention are contained in claims 2 to 6. Of these, the embodiment according to claim 6 is particularly suitable for use in purely electronic monitoring circuits, while the embodiment according to claim 5 is intended for monitoring circuits using relay technology.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll nun mit Hilfe zweier Figuren Aufbau und Wirkungskreis der Schaltungsanordnung nach der Erfindung ausführlich beschrieben werden.Based on an exemplary embodiment, the structure and operating range of the circuit arrangement according to the invention will now be described in detail with the aid of two figures.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung nach der Erfindung.Fig. 1 shows an embodiment of the circuit arrangement according to the invention.
Fig. 2 zeigt ein Impulsdiagramm.2 shows a timing diagram.
In Fig. 1 sind die Ausgänge Q,Q einer bistabilen Kippschaltung FF, deren Eingang E die Impulsfolge zugeführt wird, mit je einem Eingang zweier monostabiler Kippschaltungen MF1, MF2, welche die Zeitkonstanten tl und x2 haben, verbunden. Die nicht invertierten Ausgänge Ql, Q2 der monostabilen Kippschaltungen sind auf die Eingänge einer Antivalenzschaltung A geschaltet und werden von dieser auf Antivalenz überwacht. Die Antivalenz A besteht dabei aus einem Zweiweggleichrichter GL, dessen Eingänge über Pegelwandler PW1 und PW2 an die Ausgänge Ql und Q2 der monostabilen Kippschaltung angeschaltet sind. Die Ausgänge des Zweiweggleichrichters speisen die Erregerwicklung eines Relais R mit einem Arbeitskontakt a. Letzterer liegt in ' einem Überwachungsstromkreis k-k' und unterbricht diesen, wenn das Relais abfällt.In FIG. 1, the outputs Q,Q of a flip-flop FF, whose input E is supplied with the pulse train, are connected to one input each of two monostable flip-flops MF1, MF2, which have the time constants t1 and x2. The non-inverted outputs Q1, Q2 of the monostable multivibrators are connected to the inputs of an exclusive-OR circuit A and are monitored by this for exclusiveness. The antivalence A consists of a full-wave rectifier GL whose inputs are connected to the outputs Q1 and Q2 of the monostable multivibrator via level converters PW1 and PW2. The outputs of the full-wave rectifier feed the excitation winding of a relay R with a make contact a. The latter is in 'a monitoring circuit k-k' and interrupts it when the relay drops out.
Wird nun eine Impulsfolge J1 mit der Impulsperiode t an den Eingang der bistabilen Kippschaltung FF angelegt, so erscheint, wie in Fig. 2 durch Impulsfolgen J2 und J3 dargestellt, an den beiden Ausgängen abwechselnd O-oder L-Potential. Die beiden monostabilen Kippschaltungen werden durch die positiven Schaltflanken an den Ausgängen der bistabilen Kippschaltung abwechselnd getriggert und liefern an ihren Ausgängen Ql und Q2 Impulsfolgen J4 und J5. Sind die Zeitkonstanten xl und x2 der monostabilen Kippschaltung gleich der Impulsperiode t, so sind die Potentiale an den Ausgängen Ql und Q2 zueinander ständig antivalent. Die Ausgangspotentiale werden durch die Pegelwandler verstärkt und dem Zweiweggleichrichter als Rechteckwechselspannung mit der Periode 2t zugeführt. Ausgangsseitig erscheint am Zweiweggleichrichter eine konstante Gleichspannung U. Das Relais R ist erregt. Ein der Relaiswicklung parallelgeschalteter Kondensator C hat die Aufgabe, kurze Spannungseinbrüche, die aufgrund geringer Abweichung der Impulsperiode t von der Zeitkonstante der monostabilen Kippschaltung entstehen können, zu glätten.If a pulse train J1 with the pulse period t is now applied to the input of the bistable multivibrator FF, then, as shown in FIG. 2 by pulse trains J2 and J3, an O or L potential appears alternately at the two outputs. The two monostable multivibrators are alternately triggered by the positive switching edges at the outputs of the bistable multivibrator and supply pulse trains J4 and J5 at their outputs Q1 and Q2. If the time constants x1 and x2 of the monostable multivibrator circuit are equal to the pulse period t, then the potentials at the outputs Q1 and Q2 are always antivalent to one another. The output potentials are amplified by the level converters and fed to the full-wave rectifier as a square-wave AC voltage with a period of 2t. On the output side, a constant DC voltage U appears at the full-wave rectifier. The relay R is energized. A capacitor C connected in parallel with the relay winding has the task of smoothing out short voltage dips that can occur due to a small deviation of the pulse period t from the time constant of the monostable multivibrator.
Fällt der Impuls der Impulsfolge J1 aus (Fig. 2, 5. Impuls der Impulsfolge Jl), so wird eine der monostabilen Kippschaltungen nicht getriggert. Die Antivalent der Ausgänge Ql und Q2 geht verloren und die Gleichspannung U bricht zusammen. Letzteres hat den Rückfall des Relais R und die Unterbrechung des Überwachungsstromkreises durch den Kontakt a zur Folge.If the pulse of the pulse train J1 fails (FIG. 2, 5th pulse of the pulse train J1), one of the monostable multivibrators is not triggered. The antivalent of the outputs Q1 and Q2 is lost and the DC voltage U breaks down. The latter causes the relay R to drop out and the monitoring circuit to be interrupted by contact a.
Soll anstatt einer Impulsfolge eine sinusförmige Wechselspannung überwacht werden, so kann, um dies zu ermglichen, ein Schwellwertschalter vor dem Eingang der Schaltungsanordnung nach der Erfindung vorgesehen werden. Die Schaltungsanordnung bleibt dabei unverändert.If a sinusoidal AC voltage is to be monitored instead of a pulse train, a threshold value switch can be provided in front of the input of the circuit arrangement according to the invention in order to make this possible. The circuit arrangement remains unchanged.
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1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings