DE1788157C2 - Gegen Fehler gesicherte Überwachungsanordnung für eine Spannung. Ausscheidung aus: 1463372 - Google Patents
Gegen Fehler gesicherte Überwachungsanordnung für eine Spannung. Ausscheidung aus: 1463372Info
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine gegen Fehler gesicherte Überwachungsanordnung für die Größe
einer Spannung, bei der die zu überwachende Spannung an eine Elektrode eines Transistors geschaltet
ist, der eingangsseitig mit einem vorzugsweise rechteckigen Wechselspannungs- oder Impulssignal ( Taktsignal)
gesteuert ist.
In der Technik ist häufig die Aufgabe gegeben, die Größe einer Spannung zu überwachen. Zur Lösung
dieser Aufgabe sind die verschiedensten Anordnungen bekanntgeworden. So ist es z. B. bekannt, ein
spannungsempfindliches Relais mit der zu überwachenden Spannung zu beaufschlagen. Sinkt die
Spannung unter einen gewissen Wert, so fällt das Rclais
ab und gibt die Störmcldung »Spannung unterschreitet
den gewünschten Wert«. Es kann nun vorkommen, daß das Relais auf Grund eines Defektes
»hängen« bleibt, und dadurch dauernd meldet »die Spannung hat den gewünschten Wert«, obwohl dies
gar nicht der Fall zu sein braucht; die Überwachung ist also, ebenso wie andere bekannte Spannungsüberwachungsanordnungen, nicht gegen Fehler gesichert.
Es ist bereits eine gegen innere Fehler geschützte digitalbinäre Steuerung bekannt, bei der dem logischen »ί.« eine Wechselspannung bzw. eine impulsförmige Spannung zugeordnet ist (deutsche Auslege
schrift 1125069), Um mit der bekannten Steuerung
zu überwachen, ob eine Spannung in einem bestimmen Bereich liegt, sind zumindest zusätzliche Einrichtungen erforderlich. Damit ergeben sich Probleme
hinsichtlich der Sicherung der zusätzlichen Einrichtungen gegen Fehler. ,
Weiter ist eine gegen Fehler gesicherte Überwachungsanordnung für eine Spannung bekannt, bei
der die zu überwachende Spannung an den Kollektor eines Transistors geschäft ist, der eingangsseitig von
einer Rechteckspannung angesteuert ist (britische Patentschrift 946291). LFm mit der bekannten Anordnung die Große einer Spannung zu überwachen, d. h.
festzustellen, ob der Wert einer Spannung in einem bestimmten Bereich liegt, ist diese zweifach vorzusehen. Außerdem ist mit der bekannten Anordnung
die Überwachung einer Spannung nicht möglich, deren Größe nur wenig von der Emitterspannung des
Transistors abweicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aeaen Fehler gesicherte Überwachungsanordnung für
eine Spannung zu erstellen, bei der die vorstehend dargelegten Nachteile und Schwierigkeiten vermieden
werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der eingangs angegebenen Überwachungsanordnung dadurch
gelöst, daß" zur Überwachung de<> antivalenten Zustandes
der beiden Kanäle einer zweikanaligen zueinander antivalent aufgebauten Steuerung eine Spannunasteilerschaltung
vorgesehen ist, die von den Ausgangsspanuungen der beiden Kanäle gespeist
wird" und an der die zu überwachende Spannung abceeriffen
wird, an den Emitter des Transistors geschaltet ist.
Durch die Ansteuerung des Transistors am Emitter über einen Spannungsteiler wird dabei vorteilhafterweise
eine doppelte Auslegung der Überwachungsanordnung vermieden. Jede Transistorstufe gestattet
nämlich eine gegen Fehler genützte Überwachung
von zwei Grenzwerten einer Spannung.
An Hand eines in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigt — zur Erläuterung der Spannungsüber-
wachung —
Fiel eine Schaltungsanordnung mit einem Transistor
und
F i g. 2 eine Schaltungsanordnung, bei der die obere und die untere Überwachungsgrenze für die zu prüfende
Spannung an je einem Transistor eingestellt wird, und
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für eine Steuerung,
bei der nach der Erfindung mehrere Spannungen überwacht werden.
An dem Emitter eines Transistors Tr 1 liegt die in ihrer Größe zu überwachende Spannung UU. Der
Kollektor des Transistors, an dem der eine Anzeigebzw. Schaltvorrichtung speisende Ausgang A angeschlossen
ist. ist über den Arbeitswiderstand RA 1 mit dem Minus-Pol der Versorgungsspannung UB
verbunden.
Die Basis des Transistors liegt an einem Spannungsteiler, bestehend aus den Widerständen K1, R1.
An den Eingang E des Spannungsteilers wird das Taktsigna! gelegt.
Für die weiteren Betrachtungen zu der F i g. 1 seien der Einfachheit halber folgende Werte vorge
geben. Das Taktsignal soll — bezogen auf das Be zugspotential — zwischen — 4 V und OV schwan-
ken. Der Spannungsteiler sei so dimensioniert, daß am Widerstand R. etwa I VoJt abfallt. Der Querstrom
durch den Spannungsteiler sei dabei erheblich größer als der Basisstrom. Die Basis-Emitter-Spannung
sei vernaehlassigbar. Bei negativer Amplitude
des Taktsignals liegt dann an der Basis etwa - 3 Volt, bei positiver Amplitude (O) etwa +1 Volt an.
Hat die zu überwachende Spannung Uü einen Wert, der zwischen + I Volt und -3 Volt liegt, so
übertragt der Transistor Tr 1 das Taktsignal, da er bei negativer Amplitude geöffnet und bei positiver
Amplitude gesperrt wird.
- 1 Volt, so kann der Transistor nicht mehr gesperrt werden, da die Basis stets negativer als der Emitter
ist; ist Uü dagegen etwas negativer als — 3 Volt, so wird er durch den Takt nicht mehr geöffnet, da die
Basis stets positiver als der Emitter ist.
Wie die Fig. 1 erkennen läßt, bestimmt bei der
Anordnung nach F i g. 1 die Amplitude des Taktsignals im wesentlichen das Intervall zwischen den
beiden Grenzen, innerhalb derer die zu überwachende Spannung liegen muß; Schwankungen im Takisi-inal
beeinflussen daher die Grenzen. Durch den Spannungsteiler
kann dabei lediglich die Lage dieses Iniervalls festgelegt werden, d. h. ob es von -MV bis
- 3 V oder z. B. + 2 V bis - 2 V reicht.
Die Schaltungsanordnung nach F i g. 2 erlaubt dagegen, die Grenzen für die zu überwachende Spannung
unabhängig voneinander und unabhängig von der Amplitude des Taktsignals einzustellen. Außerdem
ist als Bezugspotential, gegenüber dem die Grenzen festgelegt werden, das Nullpof.ential. also die
Nullschiene der Schaltung gewählt, die in üblicher Weise mit dem Gehäuse bzw. der Erde verbunden ist
und relativ konstantes Potential besitzt.
Die Schaltungsanordnung nach F i g. 2 geht aus von der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 und sieht
zunächst zusätzlich eine gleichartig aufgebaute Transistorstufe mit dem Transistor 7>.„ dem Arbeitswiderstand
RA1 und den Spannungsteilerwiderständen /?., und A4 vor, die der Stufe mit dem Transistor
Tr, nachgeschaltet ist. Da das Bezugspoter.tial das Nullpotential sein soll, liegt der Emitter des Transistors
Tr2 auf Nullpotential, ebenso wie der Emitter eines vorgeschalteten Transistors '/>., mit dem Arbeitswiderstand
RA.t, der mit dem Taktsignal beaufschlagt
wird.
Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnuni: nach
Fig. 2 ist folgende: Durch das Taktsignal, das z. B.
einem stabilen Multivibrator entnommen wird, wird der Transistor Tr1 geschaltet. Am Punkt X entsteht
dabei ein Taktsignal, das zwischen 0 und annähernd UR schwankt. Bei den angenommenen Werten für die
Schaltungsanordnung darf, wie bereits erläutert, die Spannung UU den Wert 4 I Volt gegenüber 0 nicht
überschreiten, damit der Transistor Tr1 noch gesperrt
wird.
Dieser Wert, um den die Spannung nach positiven
Werten hin abweichen darf, läßt sich durch den Spannungsteiler A1, R2 einstellen. Weicht dagegen
die Spannung Uü nach negativen Werten hin ab. so ist die Transiätorstufe Tr2 maßgebend. Hat z. P. UU
den Wert — 1 Volt gegenüber 0, so hat bei den angenommenen Werten die Basis des Transistors Tr., im
leitenden Zustand von Trx den Wert 0. d.h."der
Transistor Tr2 wmj gerade noch gesperrt. Ist dagegen
UU negativer als — 1 Volt, so kann Tr., nicht mehr
gesperrt werden, da die Basis negativer als der Emitter
ist. Der Wert für die negative Abweichung Hißt sich mittels des Spannungsteilers Hn, Ri einstellen.
Wie der Vergleich mit der F i g. I zeigf, sind bei
Wie der Vergleich mit der F i g. I zeigf, sind bei
der Schaltungsanordnung nach F i g. 2 bei gleicher Beschallung die zulässigen Abweichungen 4-1 V gegenüber
einer Differenz von 4VoIt bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1. Die Grenzen sind damit
enger und insbesondere getrennt einstellbar, da
ίο sie nicht mehr von der Taktamplitude abhängen.
' Die Schaltungsanordnung nach F i g. 2 läßt besonders
anschaulich eine Gesetzmäßigkeit erkennen, die in mannigfaltiger Weise ausgenutzt werden kann.
Zwei Beispiele dazu sollen im folgenden erläutert werden.
Wie bereits erwähnt, darf die zu überprüfende Spannung Uü gegenüber dem Emitter-Bezugspotential
des Transistors Tr% etwa um 1 Volt nach positiven
Werten hin abweichen. In umgekehrter Sicht darf natürlich das Emitterpoteniial des Transistors 7r., nur
um etwa 1 V nach negativ. .1 Werten gegenüber UiI abweichen. Auf Grund dieser Tatsache läßt sich jedoch
z. B. eine gegenseitige Überwachung von mehreren Spannungen durchführen, die jeweils an den
Emitter eines Transistors gehalten sind, wobei auch die Überwachung gegenüber dem Bezugspotential O
erfolgen kann, wenn noch weitere Transistorstufen vorgesehen werden. Es läßt sich damit eine fehlergeschützte
Überwachung mehrerer Spannungen einer
elektronischen Anlage angeben.
Ein weiteres Beispiel für obige Gesetzmäßigkeit zeigt die Schaltungsanordnung nach Fig. 3.
Die Schaltungsanordnung nach Fig. 3 geht aus von dem Problem, eine mehrfach vorhandene logische
Schaltung auf innere Fehler zu überwachen. Es sind zu diesem Zweck in bekannter Weise jeweils zwei
Kanäle S. 5 vorgesehen, die zueinander antivalente
Ausgangssignale A, ~Ä liefern. Die Au'gabe ist nun.
die beiden Kanäle auf Antivalenz zu überwachen.
Während im bekannten Fall dazu eine logische Schaltung vorgesehen ist. wird bei der Schaltungsanordnung
nach F i g. 3 aus den antivalenten Ausgangssignalcn eine Gleichspannung abgeleitet, die
nach der Erfindung fehlergeschützt überwacht wird.
Es ist zu diesem Zweck für jeweils zwei Kanäle ein Spannungsteiler, bestehend aus den Widerständen
/?.. /?,.; R.', An'; Rr1", Rn", vorgesehen, der von den
Ausgangsspannungen der Kanäle gespeist wird.
Wenn angenommen wird, daß L dem Wert -24 V
und O dem Wert O V entspricht, so ist im ordnungsgemäßen
Zustand der Kanäle, d. h. beim Vorliegen der Antivalenz, jeweils am Punkt a cine Spannung
von 1 2 Volt. Diese Spannung *vird jeweils mit einer Anordnung nach Fig. I überwadit. Die den einzclnen
Kanalpaarcn zugeordneten Stufen sind hintereinandergeschaltet, so daß eine Kette gemäß F i g. 2 entsteht.
Das Bczugspoteritial ist im Fall der F i g. 3 jedoch
nicht die Nullschiene, sondern jeweils die Spannung an den beiden benachbarten Punkten a; die
nicht betrachtete zu überwachende Spannung kann in diesem Fall gleichzeitig Bezugspotential für die betrachtete ZL überwachende Spannung sein, da bereits
dann, wenn üin Kanal ausfällt, die gesamte Anlage abgeschaltet werden soll.
Um zu vermeiden, daß bei zulässigen Schwankungen in den Versorgungsspannungen, die Schwankungen der Spannungen an den Punkten α zur Folge
haben, eine Fehlermeldung ausgelöst wird, sind zu-
Claims (3)
- Patentansprüche:J. Gegen Fehler gesicherte Überwachungsanordnung für die Größe einer Spannung, bei der die zu überwachende Spannung an eine Elektrode eines Transistors geschaltet ist, der eingangsseitig mit einem vorzugsweise rechteckigen Wechselspannungs- oder Impulssignal (Taktsignal) gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, to daß zur Überwachung des antivalenten Zustandes der beiden Kanäle (S1 5) einer zweikanaligen zueinander antivalent aufgebauten Steuerung eine Spannungstejlerschaltung (K5, A0; Ks', R0'; K5", K8") vorgesehen ist, die von dei Ausgangsspannungen der beiden Kanäle (S; 5) gespeist wird und an der die zu überwachende Spannung abgegriffen wird, an den Emitter des Transistors (TrI) geschaltet ist.
- 2. Überwachungsanordnung nach Anspruch 1, *0 bei der mehrere Spannungen zu überwachen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen weiteren Transistoren (Tr4, Tr 5), deren Emitter auf einem Bezugspotential Iieujn, mehrere Transistoren (TrI; TrV; TrI") über Spannungsteilerschaltungen K1, R2; R1', R.,'; R1", R2") hintereinandergeschaltet sind, an deren Emitter jeweils eine der zu überwachenden Spannungen geschaltet ist.
- 3. Überwachungsanordnung nach Anspruch ?, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugspotential an eint. Spannungsteilerschaltung (A3'". Rr'") abgegriffen wird, die von der Spannung beaufschlagt wird, die auch die Spannungsteilerschaltungen (R-, K0; R,'. K.,/: p.", Re") für die zu überwachenden Spannungen speist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19641788157 DE1788157C2 (de) | 1964-07-21 | 1964-07-21 | Gegen Fehler gesicherte Überwachungsanordnung für eine Spannung. Ausscheidung aus: 1463372 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19641788157 DE1788157C2 (de) | 1964-07-21 | 1964-07-21 | Gegen Fehler gesicherte Überwachungsanordnung für eine Spannung. Ausscheidung aus: 1463372 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1788157B1 DE1788157B1 (de) | 1974-04-18 |
DE1788157C2 true DE1788157C2 (de) | 1974-11-21 |
Family
ID=5706674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19641788157 Expired DE1788157C2 (de) | 1964-07-21 | 1964-07-21 | Gegen Fehler gesicherte Überwachungsanordnung für eine Spannung. Ausscheidung aus: 1463372 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1788157C2 (de) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB946291A (en) * | 1959-02-03 | 1964-01-08 | Mullard Ltd | Improvements in or relating to transistor circuits |
NL274016A (de) * | 1961-01-26 |
-
1964
- 1964-07-21 DE DE19641788157 patent/DE1788157C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1788157B1 (de) | 1974-04-18 |
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