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Verfahren zum Erkennen von Gegenständen sowie Sende- und Empfangsanordnung
zur Ausführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erkennen
von Gegenständen mit einem Antwortsender ohne eigene Stromversorgung sowie auf eine
Sende- und Empfangsanordnung zur Ausführung des Verfahrens. Hierbei wird ein hochfrequenter
Abfrageimpuls mittels einer Trägerfrequenz von einer Abfragestation zu dem Antwortsender
eines Gegenstandes drahtlos übertragen. Jedem Antwortsender sind den betreffenden
Gegenstand kennzeichnende Kenndaten zugeordnet. Diese Kenndaten werden in Form von
codierten hochfrequenten Impulsen unter Ausnutzung der Energie des empfangenen Abfrageimpulses
vom Antwortsender zur Abfragestation übertragen. Dort werden die empfangenen codierten
Impulse decodiert.
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Die Erfindung dient insbesondere zum Erkennen einer großen Anzahl
von Gegenständen. Hierzu müssen die vorgegebenen Kenndaten von sehr vielen Antwortstationen
oder Antwortsendern nacheinander zu einer Abfragestation übertragen werden. Die
Antwortsender können sich beispielsweise auf Eisenbahnwagen befinden, deren Wagennummer
und Wageninhaber als Antwort auf das Abfragesignal einer Abfragestation abgelesen
werden soll, wenn der Zug eine vorbestimmte Stelle passiert.
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Da es sich hierbei um eine sehr große Anzahl von Abfragestationen
handeln kann, von denen jede eine besondere und verschiedene Nachricht übertragen
soll, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, das Erkennungsverfahren so einfach
wie möglich durchzuführen, so daß die Sende- und Empfangsanordnung ohne großen Aufwand
aufgebaut werden kann und auch bei robusten Betriebsbedingungen zuverlässig arbeitet.
Die Anlage soll unempfindlich gegen Stöße sein und unsachgemäßer Behandlung ohne
Schäden widerstehen können. Ferner verlangt man von einer derartigen Anordnung eine
sehr hohe Zuverlässigkeit und Unabhängigkeit von äußeren Einflüssen, wie Regen,
Schlamm, Schnee, Eis, Licht, Dunkelheit u. dgl. Ferner soll die zum Erkennen notwendige
Zeit möglichst kurz sein.
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Es ist bereits eine Datenübertragungsanordnung zum Erkennen von Gegenständen
mit einem Antwortsender ohne eigene Stromversorgung bekannt, bei der das vom Antwortsender
empfangene hochfrequente Abfragesignal nach seiner Gleichrichtung zum Erregen von
mehreren ausgewählten Schwingkreisen mit verschiedenen Resonanzfrequenzen benutzt
wird. Die einzelnen Resonanzfrequenzen entsprechen den binär codierten Kenndaten
der Gegenstände. Die durch das Abfragesignal ausgelösten hochfrequenten Schwingungen
werden gleichzeitig zur Abfragestation übertragen und dort decodiert. Infolge der
parallelen Übertragung der Binärstellen der codierten Kenndaten mit verschiedenen
Trägerfrequenzen können mit dieser Anlage zwar sehr schnelle Übertragungszeiten
erreicht werden, jedoch wird dies mit einem hohen Aufwand und einer größeren Störanfälligkeit
erkauft.
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Demgegenüber ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Erkennen von Gegenständen
dadurch gekennzeichnet, daß der vom Antwortsender empfangene Abfrageimpuls in eine
Impulsfolge mit einer vorbestimmten Anzahl von gleichmäßig aufeinanderfolgenden
Impulsen umgewandelt wird, daß diese Impulsfolge entsprechend den Kenndaten des
Antwortsenders binär codiert und anschließend mittels eines hochfrequenten Trägers,
dessen Frequenz von der Trägerfrequenz des Abfrageimpulses abweicht, zur Abfragestation
übertragen wird, und daß die codierte Impulsfolge zwecks Synchronisation zusammen
mit einer Bezugsimpulsfolge, die in der Abfragestation aus dem Abfrageimpuls gewonnen
wird und die der aus dem Abfrageimpuls im Antwortsender erzeugten Impulsfolge entspricht,
einer Koinzidenzschaltung zugeführt wird.
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Vorzugsweise wird die binär codierte Impulsfolge dadurch erzeugt,
daß entsprechend den Kenndaten des Antwortsenders bestimmte Impulse der aus dem
Abfrageimpuls
gewonnenen Impulsfolge unterdrückt werden.
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Ein Vorteil der Erfindung gegenüber der bekannten Anordnung besteht
darin, daß die Sende- und Empfangseinrichtungen wesentlich einfacher aufgebaut sind,
da nur ein einziger übertragungskanal für die codierten Kenndaten vorgesehen ist.
Die übertragung der binären Stellen in Form von aufeinanderfolgenden Impulsen erfolgt
also mit einer einzigen Trägerfrequenz, so daß die zur Parallelübertragung notwendigen
Schwingkreise, die genau auf eine vorbestimmte Frequenz abgestimmt sein müssen,
sowie die dazugehörigen Sendestufen entfallen.
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Ferner wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Auftreten von
Störimpulsen weitgehend dadurch vermieden, daß in der Abfragestation die empfangene
codierte Impulsfolge zusammen mit einer Bezugsimpulsfolge einer Koinzidenzschaltung
zugeführt wird, die ein Ausgangssignal nur dann abgibt, wenn diese beiden Impulsfolgen
synchron auftreten.
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--Ein Vergleich zwischen der bekannten Anordnung und der nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Anlage zeigt weiterhin, daß die Erkennungszeiten
bei praktisch vorkommenden Fällen etwa gleich sind.
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Eine Sende- und Empfangsanordnung zur Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Empfänger verbundener passiver
Impulserzeuger über mehrere Ausgangsleitungen, an denen auf Grund des Abfragesignals
nacheinander jeweils ein Impuls auftritt, an eine Impulswähleinrichtung angeschlossen
ist, die entsprechend den Kenndaten die binär codierte Impulsfolge erzeugt und dem
Sender zuführt.
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Der passive Impulserzeuger enthält vorzugsweise eine nichtlineare
Verzögerungsleitung, die mehrere Leitungsabschnitte mit Abgriffen aufweist, die
die Ausgangsleitungen des Impulserzeugers darstellen. Die nichtlineare Verzögerungsleitung
ist mit einem angepaßten Wellenwiderstand abgeschlossen, so daß am Leitungsende
keine Reflexion auftritt.
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Bei passiven Radarrückstrahlbaken, die zum Erkennen der Bake außer
dem direkt reflektierten Radarimpuls einen um eine vorbestimmte Zeit verzögerten
Impuls zurückstrahlen, ist es bereits bekannt, zur Verzögerung des zweiten Radarimpulses
Verzögerungsleitungen zu verwenden. Hierbei handelt es sich aber um homogene Verzögerungsleitungen,
die keine Abgriffe aufweisen und zur Erzeugung einer möglichst großen Reflexion
am Leitungsende offen oder kurzgeschlossen sind.
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Die erfindungsgemäße Sende- und Empfangsanordnung, die beispielsweise
zur Identifizierung von Eisenbahnwagen verwendet werden kann, ist einfach, robust,
wartungsfrei und immun gegen äußere Einflüsse. Ferner ist die Anordnung äußerst
zuverlässig und arbeitet mit einem sehr geringen Leistungsbedarf. Sender und Empfänger
der Abfragestation können besonders einfach, langlebig und mit geringem Leistungsbedarf
als solide Dauereinrichtungen gebaut werden, beispielsweise mit Kristall- und Tunneldioden.
Passive Schallmittel, wie lineare und nichtlineare Kettenleiter können zur Erzeugung
der zeitlich aufeinanderfolgenden Impulsgruppen als Antwort auf ein Abfragesignal
dienen. Derartige passive Schalteinheiten sind kompakt, zuverlässig und können ohne
großen Aufwand aus sättigbaren Magnetkernspulen aufgebaut sein. Weiterhin kann die
Abfragestation Einrichtungen aufweisen, die zum Decodieren, Drucken und Anzeigen
dienen oder die die empfangenen Daten anderweitig auswerten.
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Die Symbole, die mit der erfindungsgemäßen Anordnung gesendet und
empfangen werden, können beliebige Zeichen sein, beispielsweise die Ziffern eines
Zahlensystems oder die Buchstaben des Alphabets. Es ist bekannt, die Daten in einem
binären System mit den beiden Ziffern 1 und 0 darzustellen. Das Vorhandensein oder
das Fehlen eines Signals oder ein positives oder negatives Signal können zur Darstellung
der Binärziffern 1 und 0 benutzt werden.
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Bei der erfindungsgemäßen Anordnung geben die abgefragten Stationen
oder Antwortsender jeweils auf Grund eines empfangenen Abfragesignals einer Abfragestation
binäre Daten in Form einer Impulsgruppe mit einer vorbestimmten Anzahl und Anordnung
von zeitlich aufeinanderfolgenden Impulsen ab.
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Der Antwortsender ist mit einer Einrichtung ausgerüstet, die beim
Empfang eines Abfragesignals eine Gruppe von zeitlich aufeinanderfolgenden Impulsen
erzeugt. Eine Impulswähleinrichtung führt diese Impulsgruppe in eine solche Impulsgruppe
über, bei der die Anzahl und Anordnung der Impulse den zu übertragenden Kenndaten
des zu erkennenden Gegenstandes und bzw. oder dem Zustand der abgefragten Station
entsprechen.
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Die Abfragestation ist mit einer Einrichtung ausgerüstet, die das
Abfragesignal erzeugt und aussendet und die unter Verwendung des Abfragesignals
eine ähnliche Impulsgruppe erzeugt. Die im Antwortsender und in der Abfragestation
befindlichen Einrichtungen, die diese Impulsgruppen erzeugen, werden als Impulsfolgeerzeuger
bezeichnet. Das in der Abfragestation erzeugte Abfragesignal wird zu einem im übertragungsbereich
liegenden Antwortsender übertragen und dort dem Impulsfolgeerzeuger zugeführt, der
daraufhin die Impulsgruppe abgibt. Etwa zur selben Zeit gelangt das Abfragesignal
in der Abfragestation zum Impulsfolgeerzeuger und löst dort wie im Antwortsender
die Erzeugung einer ähnlichen Impulsgruppe oder Impulsfolge aus. Eine Impulsabgabe-
oder Impulsausgabeeinrichtung der Abfragestation, die auf das gleichzeitige Auftreten
eines empfangenen Impulses von der abgefragten Station und eines lokal erzeugten
Impulses vom Impulsfolgeerzeuger der Abfragestation anspricht, bewirkt, daß in der
Koinzidenzschaltung ein Ausgangssignal gebildet wird, das in seiner Impulsform genau
der vom Antwortsender gesendeten Impulsgruppe entspricht und die dem zu erkennenden
Gegenstand zugeordneten Binärdaten darstellt.
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Die Abgabeeinrichtung der Abfragestation spricht daher nur an, wenn
der vom Antwortsender stammende Impuls und der vom Impulsfolgeerzeuger in der Abfragestation
erzeugte Impulse von demselben Abfragesignal ausgelöst wurden und die gleiche zeitliche
Lage haben. Daher ist keine weitere Synchronisiereinrichtung erforderlich. Wenn
sie jedoch gewünscht wird, kann ein geeignetes Synchronisiersignal aus dem Impulsfolgeerzeuger
für jede der entsprechenden Antwortstationen gewonnen und beispielsweise auf einer
anderen Frequenz an die Abfragestation gesendet werden. Eine derartige Maßnahme
würde die Einrichtungen des Antwortsenders nur wenig komplizieren, da ein Synchronisiersignal
durch einfache Zusatzeinrichtungen erzeugt
werden kann, indem ein
Ausgangssignal an jedem der Ausgänge des Impulsfolgeerzeugers entnommen und ausgesendet
wird.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung stellt eine Nachrichtenübertragungsanordnung
mit hoher Datenübertragungsgeschwindigkeit dar, da die Sende- und Empfangseinrichtungen
mit einer hohen Frequenz Impulse erzeugen und Antworten auf die Impulsgruppen geben.
Es wird beispielsweise nur diejenige Zeit benötigt, die notwendig ist, um eine Gruppe
aufeinanderfolgender Impulse zur Darstellung der Kenndaten zu erzeugen. Das kann
durch Bildung einer Gruppe mit relativ kurzen Impulsen vorbestimmter Anzahl und
Anordnung zur Darstellung der Kenndaten äußerst schnell geschehen.
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Die Anordnung nach der Erfindung macht es möglich, einfache Geräte
zu verwenden, und man benötigt keine komplizierten Synchronisierschaltungen.
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Der Impulsfolgeerzeuger kann sowohl beim Sender als auch beim Empfänger
beispielsweise in Form eines einfachen nichtlinearen Kettenleiters mit gesättigten
Kernen od. dgl. ausgebildet sein, der auf Grund eines Abfrageimpulses eine Impulsgruppe
mit zeitlich voneinander getrennten Impulsen erzeugt.
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Eine andere passive Einrichtung zur Erzeugung solcher Impulsgruppen
kann beispielsweise eine lineare Verzögerungsleitung mit diskreten oder verteilten
Belastungskomponenten sein.- Die bekannte Beziehung zwischen der Bandbreite und
der Anstiegszeit in linearen Schaltungen führt jedoch zu Schwierigkeiten, wenn eine
Gruppe mit einer großen Anzahl von Impulsen benötigt wird. Es können aber ebensogut
nichtlineare aktive Schaltungselemente, wie Transistoren oder Vakuumröhren, in Verbindung
mit einer linearen Verzögerungsleitung verwendet werden, um eine Impulsgruppe für
die Zwecke der Erfindung zu erzeugen. Derartige aktive Schaltungselemente erhöhen
jedoch den Aufwand.
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Beim folgenden Ausführungsbeispiel werden die Impulse auf drahtlosem
Weg übermittelt. Dies ist das gebräuchlichste Verfahren. Jedoch ist die Erfindung
nicht auf diese besondere Form der Signalübertragung beschränkt, da das Verfahren
genausogut mit jeder anderen gleichwertigen Anordnung arbeiten kann. Wenn beispielsweise
die abfragende und die abzufragende Station ortsfest sind, kann die die Kenndaten
darstellende Impulsgruppe über Kabel übertragen werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll an Hand von Figuren beschrieben
werden.
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F i g. 1 ist ein Blockschaltbild einer Anordnung nach der Erfindung;
F i g. 2 zeigt Zeitdiagramme von Impulsen, die von einem Impulsfolgeerzeuger, einer
Impulswähleinrichtung und von einer Vergleichs- und Speicherschaltung stammen; F
i g. 3 ist das Schaltbild der im Blockschaltbild der F i g. 1 angedeuteten Sendeeinrichtung
nach der Erfindung; F i g. 4 ist ein Schaltbild der in F i g. 1 angedeuteten Abfragestation;
F i g. 5 ist eine Stromspannungskennlinie einer typischen Tunneldiode, die für bestimmte
Geräte nach der Erfindung besonders geeignet ist; F i g. 6 ist ein Schaltbild eines
Teils der gesamten Anordnung mit einem abgeänderten Antwortsender; F i g. 7 zeigt
einen Teil einer aus Magnetelementen aufgebauten Verzögerungsanordnung. Das in F
i g. 1 gezeigte Blockschaltbild einer Übertragungsanordnung nach der Erfindung enthält
nur eine Antwort- und Abfragestation, obwohl sehr viele Antwortstationen und auch
eine oder mehrere Abfragestationen verwendet werden können, die gewöhnlich an verschiedenen
Stellen aufgestellt sind.
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Jede Abfragestation soll die Möglichkeit haben, die Kenndaten von
jeder der vielen Antwortstationen der Reihe nach zu einer bestimmten Zeit abzufragen.
Die einzelne Eisenbahnwagen kennzeichnenden Daten können beispielsweise an mehreren
verschiedenen Stellen entlang der Eisenbahnstrecke abgefragt werden, wenn der Zug
die betreffenden Stellen erreicht. Wenn ein Eisenbahnwagen eine solche Stelle passiert,
können Mittel erregt werden, die bewirken, daß das Abfragesignal von der an dieser
Stelle angeordneten Abfragestation zur abzufragenden Station übertragen wird, die
diese übertragung ausgelöst hat. Da diese Betätigungseinrichtungen auch sicherstellen,
daß der Wagen sich innerhalb des übertragungsbereiches befindet, wird dieses Signal
von der Antwortstation empfangen und löst die Erzeugung einer Impulsgruppe aus.
Diese bewirkt in übereinstimmung mit einer fest eingestellten Impulswähleinrichtung,
daß eine Impulsgruppe, die die besondere Kennung des Eisenbahnwagens darstellt,
z. B. Besitzer und Wagennummer, an den Sender zur übertragung nach der Abfragestation
abgegeben wird. Diese ausgesendeten Kenndaten in Form einer speziellen Gruppe zeitlich
aufeinanderfolgender Impulse werden dann empfangen und an der Abfragestation einem
Vergleich unterworfen. Die Antwortstationen der einzelnen Wagen eines Zuges werden
der Reihe nach abgefragt und die zugehörigen Daten schnell und sicher gewonnen.
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Die in F i g. 1 gezeigte Anordnung enthält eine einzige Antwortstation
A und eine Abfragestation B, die je einen passiven Schaltungsteil
l bzw. 2 zur Erzeugung einer ähnlichen Gruppe von Impulsen als Antwort auf ein Abfragesignal
aufweisen.
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Die Antwortstation A enthält weiterhin einen Empfänger 3 zum Empfang
des Abfragesignals der Abfragestation, ferner einen Impulswähler 4 zur Umsetzung
der erzeugten Impulsgruppe in eine Gruppe von Impulsen vorbestimmter Anzahl und
Anordnung zur Darstellung der auszusendenden Kenndaten und einen Sender 5 zur Aussendung
der vorbestimmten Impulsgruppe an die Abfragestation auf einer Antwortfrequenz f
2.
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Die Abfragestation B enthält zusätzlich zum Impulsfolgeerzeuger 2
einen Impulsgenerator 6 zur Erzeugung des Abfragesignals und einen Sender 7 zur
Aussendung dieses Signals an die entfernte Antwortstation auf einer ausgewählten
Frequenz, der sogenannten Abfragefrequenz f 1. Die Abfragestation weist ferner einen
Empfänger 8 zum Empfang des Signals auf der Antwortfrequenz f 2 vom Sender 5 der
Antwortstation A und eine Vergleichs- und Speichereinrichtung 9 auf, die auf das
gleichzeitige Auftreten eines empfangenen Impulses von der Station A und eines erzeugten
Impulses von der Station B anspricht, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das genau
mit der binären Information, die die Antwortstation kennzeichnet, übereinstimmt.
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Die Arbeitsweise der Anordnung nach der Erfindung ist folgende: Wenn
die kennzeichnende binäre Information der Antwortstation aufgenommen werden soll,
wird der
Abfrageimpulsgenerator 6 erregt und das erzeugte Abfragesignal
praktisch gleichzeitig dem Sender 7 und dem Eingang des Impulsfolgeerzeugers 2 zugeführt.
Dieses Abfragesignal wird von der Antwortstation A durch den Empfänger 3 empfangen
und dem Eingang des Impulsfolgeerzeugers zugeführt. Durch die praktisch gleichzeitige
Zuführung des Abfragesignals an die Impulsfolgeerzeuger 1 und 2 werden gleichartige
Impulse mit ähnlicher zeitlicher Beziehung erzeugt.
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Die Impulsfolgeerzeuger 1 und 2 sind vorgesehen, um eine vorbestimmte
Gesamtzahl zeitlich aufeinanderfolgender Impulse als Antwort auf ein Abfragesignal
zu erzeugen. In der Antwortstation werden diese Impulse einer Impulswähleinrichtung
zugeführt, die eine den Kenndaten der betreffenden Antwortstation zugeordnete Impulsgruppe
abgibt, während in der Abfragestation jeder Impuls je einer Vergleichsschaltung
zugeführt wird. Bei der in F i g. 1 gezeigten Anordnung sind z. B. zehn Impulse
gezeigt. Bei der Verwendung einer größeren Anzahl von Einheiten ist es möglich,
die Gesamtzahl der erzeugten Impulse größer zu wählen, um entsprechend mehr Impulsgruppenkombinationen
erzeugen zu können. Bei dreißig Impulsen würden sich 230 verschiedene Codekombinationen
ergeben, was zweifelsohne für die meisten Anwendungen ausreicht.
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In den Zeichnungen und in der Beschreibung ist zur Vereinfachung nur
eine Gesamtgruppe von zehn Impulsen gewählt worden. Die Impulsfolgeerzeuger
1
und 2 der beiden Stationen sind im wesentlichen gleichartig aufgebaut. Es
muß allerdings lediglich die Anzahl der erzeugten Impulse bei beiden Stationen gleich
sein. Für die Einrichtungen zur Erzeugung der Impulsfolge in den einzelnen Stationen
gilt dies nicht. Da der Impulsfolgeerzeuger der Erfindung besonders zum Gebrauch
bei dem Verfahren nach der Erfindung geeignet ist, weil er sehr einfach, billig,
stabil, passiv und weitgehend fehlerfrei ist, sind die beiden in den Zeichnungen
dargestellten und in der Be- , schreibung beschriebenen Stationen mit je einem Impulsfolgeerzeuger
1 und 2 der gleichen Art ausgerüstet; die Schaltungseinzelheiten werden später bei
der Beschreibung der F i g. 3 und 4 anizezeben. Die Impulswähleinrichtung 4 der
Antwortstation wählt bestimmte Impulse des Impulsfolgeerzeugers 1 der Abfragestation
aus, um die Kenndaten darzustellen, die zurückübertragen werden sollen. So kann
bei der Auswahl beispielsweise eine Anordnung von positiven und negativen Impulsen
aus der zuerst erzeugten Impulsgruppe erzeugt werden, oder bestimmte der zuerst
erzeugten zeitlich aufeinanderfolgenden Impulse können gelöscht werden, so daß eine
Impulsfolge oder Impulsgruppe entsteht, deren Impulse bezüglich der Anzahl und Anordnung
von den Impulsen der zuerst erzeugten Gruppe abweichen. Diese beiden Möglichkeiten
können z. B. durch Umkehren, Auslassen oder Kurzschließen einzelner Impulse der
Ausgangsimpulsreihe ausgeführt werden.
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Das Ausgangssignal des Impulswählers 4 stellt die kennzeichnende Binärinformation
in der Form einer Gruppe von Impulsen vorbestimmter Zahl und Anordnung dar. Das
ist besonders aus der F i g. 2 zu erkennen. F i g. 2 a zeigt den Verlauf eines Ausgangssignals
des Impulsfolgeerzeugers 1. Die sich entsprechenden Impulsfolgeerzeuger 1 und 2
erzeugen einander ähnliche Impulsgruppen, welche durch ein Abfragesignal praktisch
gleichzeitig ausgelöst und daher synchronisiert sind. F i g. 2 b zeigt den Verlauf
von Ausgangssignalen des Impulswählers 4, der eine besondere Impulsgruppe erzeugt,
die eine binäre Informationskennzeichnung in der Form von positiven und negativen
Impulsen darstellt, wobei ein positiver Impuls die binäre 1 und ein negativer Impuls
die binäre 0 wiedergibt. In ähnlicher Weise zeigt F i g. 2 c den Verlauf einer Impulsgruppe,
die eine binäre Information darstellt, bei welcher das Vorhandensein oder das Fehlen
eines Impulses die binäre 1 oder 0 wiedergibt.
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Die binäre Information in Form einer Guppe zeitlich aufeinanderfolgender
Impulse wird dem Sender 5 zur Übertragung auf der Antwortfrequenz f 2 zur Abfragestation
zugeführt. Die Impulse, die übertragen werden sollen, können z. B. dazu verwendet
werden, um den Sender 5 ein- und auszutasten oder um eine Amplituden- oder Frequenzmodulation
eines Trägers durchzuführen. Es kann aber auch eine kombinierte Amplituden- und
Frequenzmodulation des Trägers in bekannter Weise durchgeführt werden.
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Die Impulse werden durch den Empfänger 8 der Abfragestation aufgenommen
und zusammen mit den Impulsen vom ImpulsfoIgeerzeuger 2 einer Vergleichs- und Speicherschaltung
9 zugeführt.
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Die Vergleichs- und Speicherschaltung 9 spricht auf das gleichzeitige
Auftreten eines empfangenen Impulses von der Antwortstation und eines lokal erzeugten
Impulses des Impulsfolgeerzeugers 2 der Abfragestation an und erzeugt ein Ausgangssignal,
das genau mit dem von der Antwortstation übertragenen Binärkennwert übereinstimmt.
Die Vergleichs- und Speicherschaltung 9 kann z. B. mehrere UND-Glieder enthalten,
von denen je eines jedem der durch den Impulsfolgeerzeuger 2 erzeugten Impulse zugeordnet
ist. Ein Ausgangssignal wird nur dann erzeugt, wenn die Impulse sowohl vom Empfänger
8 als auch vom ImpuIsfolgeerzeuger 2 am Eingang des zugehörigen UND-Gliedes zeitlich
übereinstimmen. Die Ausgangssignale der entsprechenden UND-Glieder stellen die übertragene
binäre Kennzeichnung dar und können einer Auswertungseinrichtung zugeführt werden,
um die gewünschten Daten in besser passender Form in an sich bekannter Art und Weise
zu erhalten. Dieses Ausgangssignal kann auf verschiedene Weise verwendet werden,
je nachdem, wie die Information gebraucht werden soll. Die codierte Information
kann z. B. decodiert, gespeichert oder dazu verwendet werden, geeignete Druckeinrichtungen
oder andere gewünschte Apparate zu speisen.
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F i g. 3 zeigt ein Schaltbild der Einrichtung, die für die Antwortstation
verwendet werden kann. Um Eisenbahnwagen zu identifizieren, benötigt z. B. jeder
Wagen nur eine einfache und billige Einrichtung nach F i g. 3. In F i g. 3 ist ein
Empfänger 3, ein Impulsfolgeerzeuger 1; ein Impulswähler 4 und ein Sender 5 dargestellt,
die entsprechend dem Blockschaltbild der F i g. 1 zusammenwirken.
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Wie oben beschrieben, kann die binäre Information in verschiedener
Weise dargestellt sein, entweder durch eine Gruppe positiver und negativer Impulse
oder durch eine Gruppe von Impulsen, bei denen das Vorhandensein von Impulsen oder
positive Impulse eine binäre 1 darstellen und das Fehlen von Impulsen oder das Vorhandensein
negativer Impulse die binäre 0 darstellen. Die folgende Beschreibung bezieht sich
auf ein Beispiel, bei welchem das Vorhandensein der Impulse eine binäre 1 und das
Fehlen
eines Impulses eine binäre 0 ergibt. Es ist jedoch für den
Fachmann zu erkennen, daß bei Benutzung positiver und negativer Impulse einige dem
Fachmann geläufige Änderungen im Impulswähler und in der Übertragungseinrichtung
erforderlich sind. Die positiven Impulse können z. B. mit einer ersten Frequenz
und die negativen Impulse mit einer zweiten Frequenz übertragen werden. Oft ist
es wünschenswert, für die Übertragung an Stelle eines fehlenden Signal ein Signal
entgegengesetzter Polarität zu verwenden.
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In F i g. 3 kann der Empfänger 3 ein einfacher Kristalldetektor sein,
der eine Kristalldiode 10 und einen Parallelresonanzkreis 11 mit einem Kondensator
12 und einer Induktivität 13 enthält. Das Gleichstromausgangssignal tritt bei Zuführung
eines Trägersignals an einem Kondensator 14 und einem Widerstand 1.5 auf und wird
an Klemmen 16 und 17 abgenommen.
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Der Ausgang des Empfängers 3 ist mit den Eingangsklemmen
18 und 19 des Impulsfolgeerzeugers verbunden. Dieser enthält einen
Kettenleiter mit mehreren Abschnitten zur Erzeugung der zeitlich aufeinanderfolgenden
Impulse als Antwort auf ein Abfragesignal. Es sind mehrere Abschnitte 20 bis 29
gezeigt, um zehn Impulse zu erzeugen. Wie vorstehend beschrieben wurde, müssen mehr
Abschnitte vorgesehen werden, wenn mehr Impulse benötigt werden. Zur Vereinfachung
der Beschreibung des Impulsfolgeerzeuges 1 sind nur zehn Abschnitte dargestellt,
die dazu dienen, zehn zeitlich getrennte Impulse zu erzeugen.
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Jeder Abschnitt des Impulsfolgeerzeugers 1 enthält eine Spule 30 und
eine Spule 31 mit einem sättigungsfähigen Kern. Diese beiden Bauteile können getrennt
angeordnet oder in einer zusammengesetzten Spule enthalten sein, deren Kern sowohl
gesättigtes als auch nichtgesättigtes Material in an sich bekannter Weise enthält.
Bei einer anderen Ausführungsform kann ein Widerstand an Stelle der Spule 30 verwendet
werden, der, obwohl er Energie verbraucht, mit Rücksicht auf die Herstellungskosten
erwünscht sein kann.
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Der Kern 31 ist mit genügend Windungen versehen, um seine Sättigung
durch das Ausgangssignal zu erreichen, das von dem Empfänger 3 abgegeben wird. Das
Ausgangssignal des Empfängers 3 kann auch einem Transformator zugeführt werden,
um die Größe des Stromes an den Anschlußklemmen 18 und 19 zu erhöhen, so
daß nur ein einziger Draht benötigt wird, auf den die Kerne aufgesteckt oder gestapelt
werden können. Der Kondensator 32 ist mit einem Parallelwiderstand und mit der Leitung
zwischen den Abschnitten verbunden. Die Leitung wird mittels eines Widerstandes
66 oder durch einen Kurzschluß abgeschlossen.
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Windungsschleifen 33 sind magnetisch mit den Kernen 31 gekoppelt und
sollen auf den Flußwechsel in den Kernen 31 ansprechen. Die Kerne werden der Reihe
nach mit fortschreitender Wellenfront des Abfrageimpulses entlang der Leitung gesättigt.
Ein Impuls wird an jeder Koppelwindung 33 durch den Flußwechsel in jedem der Kerne
31 erzeugt. Jeder Impuls ist um eine vorbestimmte Zeit gegenüber dem Beginn des
Abfrageimpulses versetzt, der von dem Empfänger 3 stammt. Die zeitliche Verschiebung
zwischen den Ausgangsimpulsen ist durch den Kern 31, die Induktivität
30 und die Größe des Kondensators 32 in jedem Abschnitt bestimmt. Die Ausgänge
der Koppelwindungen 33 sind in Reihe verbunden, so daß eine Gruppe zeitlich versetzter
Impulse erzeugt wird.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu erkennen, daß der Impulsfolgeerzeuger
nur aus passiven Schaltelementen besteht und keine Stromquelle enthält und daß die
Impulse in den zugehörigen Abschnitten erzeugt werden.
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Da eine Gruppe von Impulsen besonderer Anzahl und Anordnung zur Kennzeichnung
bestimmter Daten dient, werden in jedem Falle nur bestimmte von den erzeugten Impulsen
ausgewählt. Die Impulswähleinrichtung 4 besteht z. B. aus einer Gruppe von Schaltern
mit beweglichen Schaltarmen 34, die dazu verwendet werden können, um nur einzelne
bestimmte Kopplungswindungen in Serie zu schalten. Wie z. B. in F i g. 3 gezeigt
ist, liegen die Koppelwindungen in den Teilabschnitten 22, 23 und 27 nicht in der
Serienausgangsleitung, und die Kennzeichnung wird durch eine Impulsgruppe nach F
i g. 2 c dargestellt, in der diese Impulse fehlen. Die Fehlimpulse sind gestrichelt
gezeichnet, um ihre zeitliche Lage gegenüber den ursprünglich erzeugten Impulsen
des Impulsfolgeerzeugers 1 zu zeigen. Ein Umschalter kann an Stelle des einzelnen
Schaltarmes 34 verwendet werden, mit welchem eine Impulsgruppe nach F i g. 2 b zur
Darstellung der gleichen Kennzeichnung erzeugt wird. Die Binärzahl 1 wird z. B.
durch einen positiven Impuls und die Binärzahl 0 durch einen negativen Impuls dargestellt.
Die Impulsgruppe wird dann den Eingangsanschlüssen 35 und 36 des Senders 5 zugeführt.
Obgleich jeder beliebige Sender verwendet werden kann, wird ein einfacher, wenig
Energie beanspruchender Tunneldiodensendcr bevorzugt. Ein derartiger Sender ist
einfach, billig und sehr widerstandsfähig und kann mit der geringen Energie, die
aus dem Impuls des Impulserzeugers 1 gewonnen wird, sehr zuverlässig betrieben werden.
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Der Sender 5 enthält eine Tunneldiode 37, einen Parallelresonanzkreis
mit einem Kondensator 38 und einer Spule 39 sowie eine Wicklung 40, die als Antenne
für die Ausstrahlung des Signals dienen kann. Die Tunneldiode 37 ist mit dem einen
Ende der Kopplungswindungen 33 über die Leitung 41 verbunden. Das andere Ende der
in Serie geschalteten Koppelwindungen 33 ist mit dem Parallelresonanzkreis über
die Leitung 42 verbunden. Ein Siebkondensator 67 ist parallel zu den in Reihe liegenden
Windungen geschaltet.
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Bekanntlich hat eine Tunneldiode in dem unteren Vorwärtsspannungsbereich
ihrer Stromspannungskennlinie einen negativen Widerstand. Da die Reihenschaltung
der Koppelwindungen einen verhältnismäßig niedrigen Widerstand für Gleichstrom hat,
ist die Tunneldiode an eine Spannungsquelle niedriger Impedanz angeschlossen. Wenn
ein Impuls vom Impulsfolgeerzeuger 1 den Anschlüssen 35 und 36 des Senders
5 zugeführt wird, entsteht eine Vorspannung im negativen Widerstandsbereich. Dieser
niedrige Widerstand bewirkt, daß die Gleichstromlastkennlinie eine solche Neigung
hat, daß sie die Stromspannungskennlinie der Tunneldiode nur an einem Punkt schneidet.
Mit einer solchen Gleichstromlastkennlinie wird ein Schalten der Tunneldiode verhindert,
und mit einer entsprechenden Spannung kann ein Arbeitspunkt in dem negativen Widerstandsbereich
gefunden werden. Unter diesen Bedingungen erzeugt die Tunneldiode Schwingungen einer
Frequenz, bei der die
höchste Impedanz wirksam ist. Die höchste
Impedanz wird der Tunneldiode in der Senderschaltung 5 durch die Parallelschaltung
des Kondensators 38 und der Spule 39 bei der zugehörigen Parallelresonanzfrequenz
dargeboten.
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Wenn ein Impuls den Senderanschlüssen 35 und 36 zugeführt wird, werden
Schwingungen erzeugt, sobald die Spannung parallel zur Tunneldiode einen Arbeitspunkt
in dem negativen Widerstandsbereich herbeiführt, vorausgesetzt, daß der absolute
Wert des negativen Widerstandes niedriger ist als der Resonanzwiderstand. Die Schwingungen
reißen ab, sobald der absolute Wert des mittleren negativen Widerstandes größer
als der Resonanzwiderstand wird. Die Impulsspannung der Koppelwindungen 33 sollte
daher vorzugsweise so groß sein, daß die Spannung an der Tunneldiode 37 nicht die
höchste Spannungsgrenze des negativen Widerstandsbereiches der verwendeten Tunneldiode
übersteigt.
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Der Vorwärtsspannungsbereich, in dem sich der negative Widerstand
der Tunneldiode einstellt, hängt von dem verwendeten Halbleitermaterial ab. Typische
Spannungsbereiche für den negativen Widerstandsbereich können z. B. ungefähr 0,04
bis 0,3 Volt für Germaniumdioden sein, während für eine Galliumarseniddiode der
Bereich ungefähr 0,12 bis 0,5 Volt beträgt, Die oben beschriebene Einrichtung ist
alles, was an einer der vielen Antwortstationen benötigt wird, um z. B. die einzelnen
Eisenbahnwagen zu erkennen. Die benötigte Schaltung ist sehr einfach. Nur eine sehr
kleine Zahl verhältnismäßig billiger Schaltelemente wird benötigt, und die Einrichtung
kann schnell hergestellt werden und ist frei von Fehlern, was größte Bedeutung auch
bei allen Arten von Nachriehtenübertragungsverfahren hat, bei denen die Kennzeichen
aus einer großen Anzahl von Einheiten als Antwort auf ein Abfragesignal einer Abfragestation
ermittelt werden sollen.
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In F i g, q. ist ein Schaltbild einer Einrichtung dargestellt, die
in einer Abfragestation gemäß der Efindung verwendet wird. In F i g. 4 sind der
Abfrageirnpulsgenerator 6, der Sender 7 und der Empfänger 8 als Blockschaltbild
dargestellt, da diese Einrichtungen in an sich bekannter Weise ausgeführt sein können.
Der Empfänger 8 sollte genügend Bandbreite haben, um die Impulsgruppen zu empfangen,
und genug Verstärkung, um die entsprechenden UND-Glieder sicher zu betätigen.
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In F i g. 4 ist der Impulsfolgeerzeuger 2 als eine Einheit gezeigt,
die ähnlich wie der Impulsfolgeerzeuger 1 der Antwortstation ausgeführt ist. Der
Impulsfolgeerzeuger 2 enthält auch Abschnitte 20 bis 29, von denen jeder eine einfache
Anordnung von Schaltungselementen enthält, die mit den gleichen Bezugszeichen versehen
sind.
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Das Ausgangssignal des Abfrageimpulsgenerators 6 wird dein Sender
7 und auch den Eingangsanschlüssen 18 und 19 des Impulsfolgeerzeugers 2 zugeführt,
um zu bewirken, daß Impulse in den Koppelwindungen 33 erzeugt werden, mit denen
jeder Abschnitt 20 bis 29 ausgestattet ist. Jeder der so erzeugten Impulse ist zeitlich
gegenüber denn Abfrageimpuls vorn Impulsgenerator 6 versetzt. Für die dargestellte
Schaltung mit den Windungen 33, die den Flußwechsel in den Kernen 31 feststellen,
sollte der Abfrageimpuls länger sein als die Zeit, die nötig ist, um sämtliche erforderlichen
Irrpulse zu erzeugen. Bei eirein Impulsfolgeerzeuger 1 und 2 mit einer Leistungsfähigkeit
von zehn Impulsen und mit einem Abstand von je 1 Mikrosekunde muß z. B. die Dauer
des Abfrageimpulses des Impulsgenerators 6 ungefähr 12 bis 15 Mikrosekunden betragen.
Ein typischer Impuls dieser Art ist F i g. 2 e gezeigt. Wenn jedoch das Ausgangssignal
der Spule 31 auf andere Weise entnommen wird, kann man eine wesentlich kürzere Impulsdauen
verwenden.
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Das Ausgangssignal jedes Abschnitts 20 bis 29 wird über einen
Widerstand 43 den Eingangsanschlüssen 44 der UND-Glieder 45 bis 54 zugeführt. Das
Ausgangssignal des Empfängers 8 wird über eine gemeinsame Verbindung 55 und über
Widerstände 56 den Anschlüssen 44 der UND-Glieder 45 bis 54 zugeführt.
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Jedes UND-Glied 45 bis 54 enthält eine Tunneldiode 57, die mit einem
Anschluß mit dem Eingang 44 und dem anderen Anschluß mit einer Quelle eines entsprechenden
Potentials, z. B. mit Masse, verbunden ist. Die Tunneldioden 57 haben eine Gleichstromvorspannung,
die zwei stabile Arbeitspunkte ergibt. Die Vorspannungsquelle ist schematisch als
eine Batterie 58 dargestellt, die an einer Seite über den Widerstand 59 mit dem
Leiter 55 verbunden ist, während die andere Seite an Masse liegt. Die Werte der
Widerstände 43 und 56 in jedem UND-Glied und die Vorspannung sind in bezug auf die
empfangenen und die örtlich erzeugten Impulse so gewählt, daß die Tunneldiode bei
weniger als zwei Impulsen am Anschluß 44 an ihrem der niedrigen Spannung zugeordneten
Punkt arbeitet. Dabei kann die Spannung einen Wert haben, der unter der Spannung
liegt, bei der der Strom den Scheitelwert erreicht. Mit mindestens zwei Impulsen
am Anschluß 44 hat jedoch die Tunneldiode 57 eine höhere Spannung als diejenige
Spannung, die dem Tunneldiodenscheitelstrom entspricht, so daß ein übergang auf
einen zweiten festen Arbeitspunkt mit höherer Spannung erfolgt. Man kann jedoch
auch den Arbeitspunkt mit weniger als zwei Eingangsimpulsen auf den höheren Spannungswert
legen, so daß beim Auftreten von zwei Eingangssignalen eine Umschaltung auf den
Arbeitspunkt niedriger Spannung erfolgt.
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Der Betrieb- der Tunneldiode wird an Hand der F i g. 5 erläutert,
die eine Stromspannungskennfinie der Tunneldiode darstellt. Eine Lastkennlinie A
stellt dieVorspannungsbedingungen dar, wenn kein empfangenes oder örtlich erzeugtes
Signal am Anschluß 44 des Tunneldioden-UND-Gliedes anliegt. Die Lastkennlinie A
zeigt den unteren Arbeitspunkt 60 und den oberen Arbeitspunkt 61. Mit weniger als
zwei Eingangsimpulsen bleibt der Arbeitspunkt an einer Stelle der Kennlinie, die
einer Spannung entspricht, die geringer ist als die, die dem Tunneldiodenscheitelstrom
entspricht. Bei Zuführung von mindestens zwei Signalen wird die Spannung, die dem
Tunneldiodenspitzenstrom entspricht, überschritten. Dadurch wird ein übergang auf
den der höheren Spannung zugeordneten Arbeitspunkt 61 bewirkt. Dieser Wechsel in
der Tunneldiodenspannung liefert an den Anschlußklemmen 62 und 63 ein Ausgangssignal
des UND-Gliedes.
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Beim Betrieb der Einrichtung werden die binären Daten, die die übertragenden
Kenndaten darstellen, z. B. durch eine bestimmte Einstellung der Schaltarme 34 der
Impulswähleinrichtung eingestellt. Jede Antwortstation ist anders eingestellt. Während
diese
Einstellung zur Vereinfachung als Stellung der Schaltarme
34 dargestellt ist, kann sie auch durch verschiedene andere bekannte Mittel erfolgen.
Bei vielen Anwendungen müssen die Herstellungskosten für die Antwortstationen möglichst
niedrig gehalten werden, so daß die Einrichtung so billig wie möglich sein muß.
Die Schalter schalten die verschiedenen Koppelwindungen 33 der Abschnitte
20 bis 29 um, so daß sich verschiedene Impulsgruppen für die Kenndaten
ergeben. Ein Beispiel für eine Impulsgruppe ist in F i g. 2b gezeigt.
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Die als Antwort auf einen vom Empfänger 3 empfangenen Abfrageimpuls
erzeugten Impulse werden dem Sender 5 zugeführt. Bei jedem ausgewählten Impuls wird
der Sender kurzzeitig erregt, so daß jedesmal Trägerwellenimpulse von der Dauer
und der zeitlichen Lage der Impulse der Impulswähleinrichtung 4 durch Tastung des
Senders 5 entstehen.
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Die Vergleichschaltung der Abfragestation wird durch Zuführung des
Abfrageimpulses von dem Impulsgenerator 6 zu dem Sender 7 zur Aussendung an die
Antwortstation und durch Zuführung zu den Eingangsanschlüssen des Impulsfolgeerzeugers
2 betätigt. Der Abfrageimpuls wird dem Impulsfolgeerzeuger 2 zugeführt und bewirkt,
daß ein Impuls in jedem der Abschnitte 20 bis 29 erzeugt wird. Diese
Impulse sind mit den Impulsen synchronisiert, die vom Impulsfolgeerzeuger 1 der
Antwortstation erzeugt werden. Die Impulse werden einem UND-Glied zugeführt, das
dem betreffenden Impuls zugeorgnet ist. Das Ausgangssignal des Abschnitts
20 wird z. B. dem UND-Glied 45 zugeführt, das Ausgangssignal des Abschnitts
21 dem UND-Glied 46 usw., bis das Ausgangssignal des Abschnitts 29 dem UND-Glied
54 zugeführt wird. Die zeitlich aufeinanderfolgenden Impulse, die von der Antwortstation
durch den Empfänger 8 aufgenommen werden, werden über die gemeinsame Verbindung
55 allen UND-Gliedern 45 bis 54 zugeführt. Die Tunneldioden-UND-Glieder erzeugen
ein Ausgangssignal nur dann, wenn mindestens zwei Impulse an ihrem Eingang vorhanden
sind; wenn kein Empfängerimpuls der Antwortstation an einem der UND-Glieder vorhanden
ist und nur der erzeugte Impuls zugeführt wird, erfolgt keine Schaltung der Tunneldiode.
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Es sei z. B. angenommen, daß die Kenndaten eine Impulsgruppe nach
F i g. 2 c sind. Diese Impulse werden vom Empfänger 8 empfangen und über die Leitung
55 den Anschlüssen 44 der UND-Glieder 45 bis 54 zugeführt. Der erste im Impulsfolgeerzeuger
2 erzeugte Impuls wird dem UND-Glied 45 zugeführt, das einen gleichen Impuls
von der Antwortstation über den Empfänger 8 empfängt, so daß eine Umschaltung erfolgt,
die ein Ausgangssignal an den Anschlüssen 60 und 61 erzeugt. Dies ist in F i g.
2 d als Ausgangssignal des UND-Gliedes 45 gezeigt. Derartige Impulse werden auch
von den UND-Gliedern 46, 49, 50, 51, 53 und 54 empfangen. Diese Ausgangssignale
sind in der F i g. 2 d als Ausgangssignale der betreffenden UND-Glieder gezeigt
und haben je eine charakteristische zeitliche Lage. Obgleich die UND-Glieder 47,
48 und 52 einen örtlich erzeugten Impuls von den zugehörigen Abschnitten 22, 23
und 27 des Impulsfolgeerzeugers 2 erhalten haben, empfangen sie jedoch keinen Impuls
von der Antwortstation über den Empfänger 8 und die Verbindung 55. Da nur ein Eingangssignal
an den Anschlüssen 44 dieser UND-Glieder vorhanden ist, ergibt sich kein Ausgangssignal
an ihren Ausgängen 62 und 63, und kein Impuls ist in F i g. 2 e für diese gezeigt.
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Die einzelnen Ausgangssignale der UND-Glieder 45 bis 54 entsprechen
in ihrer Zahl und der zeitlichen Lage den übertragenen Impulsgruppen, die die Kenndaten
der betreffenden Antwortstation darstellen.
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In den Impulsfolgeerzeugern 1 und 2 sind Mittel zum Zurückführen der
Kerne 31 in ihren ursprünglichen Remanenzzustand und zur Rückführung der Tunneldioden
in den UND-Gliedern 45 bis 54 auf ihren ursprünglichen Arbeitspunkt vorgesehen.
Zu diesem Zweck kann an jedem Impulsfolgeerzeuger 1 und 2 ein Kondensator 64 verwendet
werden, der in Reihe mit dem Abfragesignaleingang nach F i g. 3 und 4 verbunden
ist. Wenn das Abfragesignal an den Anschlüssen 18 und 19 anliegt, wird eine Impulsgruppe
ausgelöst, und der Kondensator 64 beginnt sich aufzuladen. Am Ende des Abfrageimpulses
entlädt sich der Kondensator 64; dabei werden die Kerne 31 der Abschnitte 20 bis
29 der Impulsfolgeerzeuger 1 und 2 zurückgesetzt. Die Entladung des Kondensators
62 in den Impulsfolgeerzeuger 2 kann bewirken, wenn es gewünscht wird, daß die Tunneldioden
in den UND-Gliedern auf ihren ursprünglichen Arbeitspunkt zurückgeführt werden.
Je nachdem, wie die empfangenen Daten verarbeitet werden sollen, kann dies jedoch
nicht immer wünschenswert sein. Die Tunneldioden bleiben dann in dem Arbeitszustand,
in den sie gebracht worden sind, um die Daten, wenn dies gewünscht wird, für eine
längere Zeitdauer zu speichern. Ein Zurückstellen kann dann mittels einer entgegengesetzt
gerichteten Spannung erfolgen.
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Es gibt viele andere bekannte Mittel, um einen Rückstellvorgang auszulösen;
das benutzte Verfahren und die Schaltungsdetails werden unter Berücksichtigung der
gewünschten Speicherzeit, der Kosten der Einrichtungen und anderen praktischen Bedingungen
sowie nach der endgültigen Verwendung der empfangenen Daten ausgewählt.
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Ein anderes Beispiel einer geeigneten Rückstelleinrichtung ergibt
sich aus F i g. 7. Die Kerne 31 der Abschnitte 20 bis 29 des Impulsfolgeerzeugers
können so vorgespannt werden, daß jeder Kern bei der Zuführung des Abfragesignals
vom Impulsfolgeerzeuger in seinen anderen Arbeitszustand geschaltet wird und unter
dem Einfluß der Vorspannungsquelle in seinen Ausgangszustand zurückkehrt. Dies kann
z. B. mittels einer Vorspannungsquelle oder magnetisch mittels eines Permanentmagneten
erreicht werden.
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In F i g. 6 ist nur ein Teil einer Antwortstation und einer Abfragestation
gezeigt, um diese Einrichtung zur Rückstellung der Kerne des Impulsfolgeerzeugers
1 zu erläutern. Der Impulsgenerator 6 der Abfragestation erzeugt zusätzlich
zum Abfragesignal ein Rückstellsignal, das die gleiche Charakteristik und Zeitdauer
wie das vorher erzeugte Abfragesignal hat. Dieses Rückstellsignal wird entweder
einem getrennten Sender oder mittels geeigneter Schalteinrichtungen dem Sender 7
zur Übertragung auf einer Rückstellfrequenz f 3 zugeführt.
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Eine zusätzliche Empfangseinrichtung 65 der Antwortstation ist ähnlich
ausgeführt wie der Empfänger 3, jedoch ist die Kristalldiode 10 in entgegengesetzter
Richtung gepolt, so daß auch die Ausgangsspannung an den Anschlüssen 16 und 17 die
entgegengesetzte Polarität hat. Dieses Signal von entgegengesetzter
Polarität
wird den Anschlüssen 18 ünd 19 des Impulsfolgeerzeugers 1 zugeführt, z. B. durch
einen zugehörigen Widerstand, und bewirkt, daß die Kerne 31 in ihren anfänglichen
Remanenzzustand zurückgestellt werden. Die Anordnung ist wieder im Abfragezustand
und bereit, auf ein Abfragesignal einer anderen Abfragestation eine Antwort zu geben.
Bei einer weiteren Ausführungsform, bei -der zur Erhöhung des Stromes ein Stromwandler
verwendet wird, so daß alle Kerne 31 mit einem einzigen Leiter gekoppelt werden
können, kann die Rückflanke des Abfragesignals dazu verwendet werden, alle Kerne
ohne den Gebrauch des Kondensators 64 zurückzustellen.
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Andere billige passive Mittel, die nach der Erfindung zur Erzeugung
einer Gruppe aus zeitlich aufeinanderfolgenden Impulsen als Antwort auf ein Abfragesignal
geeignet sind, bestehen aus einer magnetischen Verzögerungseinrichtung 70 nach F
i g. 7.
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In F i g. 7 ist ein Teil der die zehn Impulse erzeugenden magnetischen
Einrichtung 70 gezeigt. Der magnetische Kern 70 ist vorzugsweise aus einem
Werkstoff hergestellt, der eine weitgehend rechteckige Hysteresisschleife hat. Der
Kern 70 hat einen Eingangsschenkel 71 und zehn Ausgangsschenkel 72 bis 81, von denen
nur die Schenkel 72, 73 und 81 gezeigt sind. Obgleich die Zeichnung nicht maßstäblich
ist, sollte der Eingangsschenkel 71 einen Mindestquerschnitt haben, der mindestens
gleich der Summe der zusammengefaßten Mindestquerschnitte der anderen Ausgangsschenkel
ist, um so einen Rückschluß für den zurückfließenden Sättigungsfluß durch alle Ausgangsschenkel
zu bilden. Der Kern 70 kann auch konisch sein, da die Mindestquerschnitte der oberen
und unteren Teile des Kernes, die notwendig sind, um einen Fluß aufzunehmen, der
alle Ausgangsschenkel sättigt, links vom Schenkel 72 größer sein müssen als links
vom Schenkel 73 usw.
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Die Zahl der Ausgangsschenkel kann beliebig sein. Der Kern 70 der
F i g. 7 hat so viele Ausgangsschenkel, wie Impulse in einer Gruppe vorgesehen sind.
Eine Eingangswicklung 82 ist um den Eingangsschenkel 71 und Ausgangswindungen 81,
84, 91 und 92 sind um die Schenkel 72, 73, 80 und 81 herumgelegt. Das eine Ende
jeder Ausgangswindung ist mit , einer gemeinsamen Masseverbindung 93 verbunden,
während das andere Ende jeder Windung an die Anschlüsse 94, 95,102 bzw.106 gelegt
ist. Wenn beim Betrieb ein Abfrageimpuls nach F i g. 2 e dem Anschluß 104 der Eingangswindung
82 zugeführt wird, entstehen an den Anschlüssen 94 bis 103 entsprechende Impulse.
Wenn die Ausgangswindungen, die den Schenkeln 72 bis 81 des Kernes 70 zugeordnet
sind, in Serie geschaltet sind, wird eine Gruppe von Impulsen nach F i g. 2 a erzeugt.
Wenn jedoch die Ausgangsschenkel nach F i g. 3 verbunden sind, werden die Ausgangsimpulse
der F i g. 2 d von den Ausgangsschenkeln 72 bis 81 erzeugt. Da dieses magnetische
Schaltelement eine Gruppe einander zeitlich folgender Impulse als Antwort auf ein
vorgesehenes Abfragesignal erzeugt, ist es als Impulsfolgeerzeuger 1 oder 2 oder
für beide geeignet.
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Die beschriebene Nachrichtenübertragungsanordnung überträgt Daten,
die vorher einer großen Anzahl individueller Gegenstände zugeordnet worden sind,
von denen jeder einen Antwortsender aufweist. Die Kenndaten werden in der Form einer
Gruppe von Impulsen vorbestimmter Anzahl und Anordnung auf einen Empfänger und eine
Vergleichsschaltung in der Abfragestation als Antwort auf ein Abfragesignal übertragen.
Die Abfragesignale werden von einer vorbestimmten Anzahl von Antwortstationen der
Reihe nach empfangen und bewirken, daß die Kenndaten in eine besondere codierte
Impulsgruppe umgesetzt und zur Abfragestation zurückübertragen werden. Diese codierten
Kenndaten werden durch Empfangseinrichtungen der Abfragestation empfangen und in
einer Vergleichsschaltung mit zeitlich synchronisierten Impulsen verglichen, die
in Abhängigkeit von demselben Abfragesignal erzeugt werden. Das Ausgangssignal der
Vergleichsschaltung kann gespeichert, docodiert oder zum Ausdrucken, zur Datenverarbeitung
oder in anderer Weise verwendet werden. Die Einrichtungen in jeder der vielen Antwortstationen
werden vom Abfragesignal selbst betätigt und erregt, so daß keine Stromquellen,
Batterien oder andere Energiequellen benötigt werden.