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Überwachungseinrichtung für mehrere Impulsquellen Die Erfindung betrifft
eine Überwachungseinrichtung für mehrere Impulsquellen. In vielen nachrichtentechnischen
Anlagen, in. denen die Signalgabe in Form von Impulsen erfolgt, besteht ein Bedarf
an einer derartigen Überwachungseinrichtung. Es ist Aufgabe der Überwachungseinrichtung,
Alarm zu geben, wenn aus irgendeinem Grunde die Impulse einer Quelle ausfallen,
so daß der Fehler gefunden und so schnell wie möglich beseitigt werden kann. Die
Überwachungseinrichtung kann auch so ausgelegt wenden, daß ,automatisch eine Ersatzeinrichtung
eingeschaltet wird.
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Es ist bekannt, bei der Überwachung einer Impulsquelle über die Impulse
einen Zeitkreis mit Kondensator so zu beeinflussen, daß beim Ausfall der Impulse
nach einer bestimmten Zeit eine nachgeschaltete Kippstufe anspricht. Eine derartige
Überwachung von Impulsquellen .gestattet nicht, die in einer Anlage vorhandenen
Impulsquellen auf wirtschaftliche Art zu überwachen, da jede Impulsquelle ihren
eigenen Zeitkreis aufweisen muß.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Überwachungseinrichtung für
Impulsquellen zu schaffen, die in einfacher Weise eine Überwachung von mehreren
Impulsquellen ermöglicht.
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Die Überwachungseinrichtung für mehrere Impulsquellen nach der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse von jeweils zwei Impulsquellen den beiden
Steuereingängen eines Multivibrators zugeführt werden und daß der Ausgang des Multivibrators
direkt oder über weitere Multivibratoren, die die Entkopplung zu anderen Impulsquellen
herstellen, mit der Alarmeinrichtung verbunden ist.
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Dadurch wird eine sichere und wirksame Überwachung erreicht, die in
weiten Grenzen unabhängig von dem Pegel der überwachten Impulse ist und die auch
für viele Impulsquellen nicht aufwendig ist.
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In. der Praxis kann die Überwachungseinrichtung nach der Erfindung
auf verschiedene Weise ausgeführt werden, so daß sie mit großer Flexibilität an
die verschiedenen Zwecke angepaßt werden kann..
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Wenn zwei Impulsquellen zu überwachen sind, dann kann ein bistabiler
Multivibrator verwendet werden, dessen beide .Seiten jeweils durch eine Impulsquelle
gesteuert werden.
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Wenn die Impulse einer Quelle mit den Impulsen einer anderen Quelle
Koinzidenz ergeben, dann ist bei den. Überwachungseinrichtungen der gezeigten Art
nicht mehr sicher, ob der Multivibrator schaltet. Dieser Nachteil kann erfindungsgemäß
durch Einfügung eines Differenziergliedes zwischen jeder Impulsquelle und dem entsprechenden
Multivibratoremgang -vermieden werden, wenn außerdem noch Mittel vorgesehen sind,
die einen von den zwei gegensinnig gerichteten Impulsen nach der Differenzierung
aller der zu überwachenden Impulse unterdrücken.
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Auch diese Überwachungseinrichtung gibt in dem Sonderfall, wenn zwei
Impulsquellen in Koinzidenz arbeiten, keine volle .Sicherheit. Diese .Sicherheit
wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß Mittel vorgesehen sind, die die Phase
der Impulse einer Quelle vor der Differenzierung umkehren, und daß die überwachung
so getroffen wird, daß alle Differenzierimm pulse, die nicht unterdrückt werden,
dasselbe Vorzeichen aufweisen. Dadurch wird erreicht, daß das Schalten des Multivibrators
in die eine Lage beim Impulsbeginn einer Quelle und das Schalten in die andere Lage
beim Impulsende der anderen Quelle erfolgt.
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Wenn eine große Anzahl von Impulsquellen zu überwachen sind; dann
gibt es wieder verschiedene Schaltungsmöglichkeiten. Wenn z. B. n Quellen vorhanden
sind und n durch 2 teilbar ist, dann erhält jedes Paar von Quellen einen Multivibrator;
der in der obengenannten Weise gesteuert wird. Jeweils zwei Multivibratoren wird
ein neuer Multivibrator zugeordnet, der in genau derselben Weise gesteuert wird
usw., _so
daß die (n -1) Multivibratoren eine Pyramide bilden, von
denen der an der Spitze mit der Alarmeinrichtung verbunden ist.
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Wenn ganz allgemein p Impulsquellen zu überwachen sind, wobei p eine
Zahl größer als 2 ist, dann können zwei Impulsquellen in der angegebenen Weise einen
Multivibrator .steuern. Dieser Multivibrator und eine dritte Impulsquelle steuern
einen anderen Multivibrator usw. Der letzte Multivibrator in der Reihe ist mit der
Alarmeinrichtung verbunden.
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Eine andere Möglichkeit für p Impulsquellen besteht nach der Erfindung
darin, daß ein Multivibrator mit p elektronischen Relais, die eine geschlossene
Kette bilden, verwendet wird. Diese Relais sind so mit ihren entsprechenden Impulsquellen
verbunden, daß jedes Relais nur dann schaltet, wenn - und nur wenn - es gleichzeitig
einen Impuls vom vorgeordneten Relais der Kette und von der zugeordneten Impulsquelle
erhält.
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Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beschreibung und der Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Überwachungseinrichtung für zwei Impulsquellen,
F i g. 2 eine Anzahl von Kurven zur Erklärung der Wirkungsweise der Überwachungseinrichtung
nach F i g. 1, F i g. 3, 4 und 5 schematisch verschiedene überwachungseinrichtungen
für mehr als zwei Impulsquellen und F i g. 6 eine Alarmeinrichtung in Verbindung
mit einem Multivibrator.
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F i g. 1 zeigt eine Überwachungseinrichtung für zwei Impulsquellen,
die z. B. das Rufsignal und den Freiton in einer Fernsprechanlage erzeugen. Die
Wechselstromimpulse dieser Impulsquellen sind in F ig. 2 (Kurven a und b) gezeigt.
Die Frequenz des Rufsignals ist z. B. 25 Hz und die des Freitones 200 Hz. Bevor
diese Impulse auf die überwachungseinrichtung gegeben werden, werden sie gleichgerichtet,
und man erhält dadurch die in Kurve c der F i g. 2 gezeigten Impulse. Das sind die
von den Generatoren IG 1 und IG 2 der F i g. 1 erzeugten Impulse.
Diese Generatoren sind über Differenzierglieder C I, R 1 und C 2, R 2 mit den entsprechenden
Seiten eines bistabilen Multivibrators MV verbunden. Eine Phasenumkehrstufe FV ist
zwischen den Generator IG 2 und das zugeordnete Differenzierglied geschaltet.
Daraus ergibt sich die in Kurve d der F i g. 2 gezeigte Impulsfolge. Die in den
Kurven e und f dargestellten Differenzierimpulse werden durch .die Differenzierung
der Impulse nach den Kurven c und d erhalten. Die Gleichrichter E 1 und E 2 leiten
die negativen Impulse nach Erde ab, so daß nur positive Impulse (Kurven g und h)
auf den Multivibrator MV gelangen. Es ist zu bemerken, daß die auf die eine Seite
des Multivibrators gegebenen Impulse in bezug auf die ursprüngliche Impulsdauer
der auf die andere Seite des Multivibrators gegebenen Impulse phasengedreht sind.
Der Multivibrator schwingt daher zwischen seinen zwei stabilen Lagen hin und her,
solange Steuerimpulse über beide Wege einlaufen. Wenn jedoch einer oder beide der
Impulszüge ausfallen, dann bleibt der Multivibrator in der erreichten Lage stehen,
und die nachgeschaltete Alarmeinrichtung AL arbeitet in der obenerwähnten
Weise. Dabei ist es gleichgültig, ob der Fehler darin besteht, daß der Impulsgenerator
dauernd Impuls-Spannung liefert oder die Impulsspannung vollkommen fehlt.
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Die erwünschte relative Phasenverschiebung der Diferenzierimpulse,
die auf die zwei Seiten des Multivibrators gegeben werden, kann auch durch Einfügung
eines Verzögerungsgliedes zwischen Impulsgenerator und Multivibrator erhalten werden.
In diesem Falle kann die Phasenumkehrstufe FV natürlich entfallen.
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Wenn, wie oben angenommen, die Impulse durch die Gleichrichtung von
Wechselstromimpulsen erzeugt werden, :dann kann diese überwachungseinrichtung auch
zur Überwachung von Generatoren, die die entsprechenden Wechselströme erzeugen,
verwendet werden.
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Auf der Basis der Überwachungseinrichtung nach F i g. 1 lassen sich
Stromkreise für ,die Überwachung beliebig vieler Impulsquellen ableiten. Beispiele
dafür sind in den F i g. 3 und 4 gezeigt. F i g. 3 zeigt acht Impulsquellen
IG, zu deren Überwachung sieben Multivibratoren MV eingesetzt werden. Die
acht Impulsquellen sind in vier Paare aufgeteilt, die jeweils einen zugeordneten
Multivibrator steuern. Diese Multivibratoren sind wiederum in zwei Paare aufgeteilt,
und jedes Paar ist jeweils mit einem weiteren Multivibrator in Reihe geschaltet.
Die letztgenannten Multivibratoren steuern schließlich den siebenten Multivibrator,
der mit der Alarmeinrichtung AL verbunden ist. Diese Überwachungseinrichtung
spricht immer dann an, wenn eine beliebige der acht Impulsquellen ausfällt.
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Diese Pyramidenanordnung nach der F i g. 3 setzt voraus, daß die Anzahl
der Impulsquellen durch 2 teilbar ist. Die Anordnung nach F i g. 4 dagegen ist für
jede beliebige Anzahl von Impulsquellen zu verwenden. Es können auch Kombinationen
zwischen zwei und mehreren Pyramiden oder solchen Pyramiden und Anordnungen, wie
in F i .g. 4 gezeigt, aufgebaut werden.
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Eine dritte Anordnung einer überwachungseinrichtung für mehr als zwei
Impulsquellen ist schematisch in F i g. 5 wiedergegeben. Der Multivibrator MV besteht
aus einer Anzahl von Stufen S, die der Anzahl der Impulsquellen IG entspricht.
Jede Stufe S ist mit der zugeordneten Impulsquelle verbunden, und die Stufen sind
so zu einer Kette zusammengeschaltet, daß jede Stufe geschaltet wird und einen Ausgangsimpuls
abgibt, wenn die Stufe gleichzeitig einen Impuls von der Impulsquelle und einen
Impuls von der vorgeordneten Stufe der Kette erhält. Jede beliebige Stufe S kann
mit der Alarmeinrichtung AL verbunden sein.
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Die Alarmeinrichtung AL kann auf verschiedene Weise aufgebaut
werden. Ein Beispiel zeigt die F i g. 6. Ein Relais Re ist in den Emitter-Kollektor-Kreis
eines Transistors Tr eingeschaltet und wird normalerweise erregt gehalten, -da der
Transistor über die Vorspannung an Gleichrichter E 3, Kondensator C 3 und den Widerstand
R 3 geöffnet wird. Diese Parallelschaltung E3, C3, R3 wird vom Ausgangssignal des
Multivibrators gespeist. Ein Kondensator C 4 ist zwischen Multivibrator und Gleichrichter
geschaltet. Dieser Kondensator verhindert einen Gleichstromfluß vom Multivibrator
zum Transistor Tr, so daß dieser nicht gesperrt werden kann.
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Solange der Multivibrator schwingt, wird der Kondensator C3 geladen,
so daß der Transistor leitend gehalten und das Relais Re erregt wird. Wenn der Multivibrator
aus irgendeinem Grunde in der einen oder anderen Lage verharrt, dann wird der Kondensator
C
3 über den Widerstand R 3 entladen. Der Transistor Tr wird gesperrt, das Relais
Re fällt ab und schließt seinen Kontakt, um ein .geeignetes Alarmorgan (nicht dargestellt)
einzuschalten, z. B. eine Lampe oder einen Wecker. Die Zeit, in der der Multivibrator
in einer Lage verweilen kann, ist durch die Größe des Kondensators C 3 und .des
Widerstandes R 3 gegeben. In der Zeichnung ist das Relais Re mit einem Umschaltekontakt
ausgerüstet, so daß je nach Wunsch ein äußerer Stromkreis geschlossen oder geöffnet
werden. kann. Der äußere Stromkreis kann außerdem dazu verwendet werden, automatisch
auf eine oder mehrere Ersatz-Impulsquellen umzuschalten.
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Die Beschreibung des Grundgedankens der Erfindung wurde an Hand von
spezifizierten Ausführungsbeispielen durchgeführt. Dies darf jedoch nicht als Einschränkung
für die Erfindung betrachtet werden. Vielmehr läßt sich der Erfindungsgedanke in
den verschiedensten Anordnungen zur Überwachung von Gleichstrom Impulsquellen und/oder
Wechselstrom-Impulsgeneratoren anwenden.