DE1961002C3 - Akustischer Spannungsprüfer, insbesondere für Eisenbahnsicherungseinrichtungen - Google Patents

Description

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dung eines Relaxaüons-Oszillators mit einer Doppelbasisdiode (1), deren Basiselektroden ledigucn in roiu
Analogmes^ung .st nicht möglich

schlossenes frequenzbesümmcndes ÄC-Glied .5 nannten Nachteile vermeidet ™^dJ"^sbonder^ ^{^ (2, 3) über eine Gleichrichterbrückenschaltung die Verwendung in SteHwerksanlagen deren SchaltkT.V^andiezuprüfendeSpannunggelegtist. Xffi Ä^^

Die Erfindung bezieht sich auf einen akustischen Spannungsprüfer, insbesondere für Eisenbahnsiche- *5 »^einrichtungen, unter Verwendung einer Oszillatorschaltung, die in Abhängigkeit von der Amplitude «iner Eingangsspannung ein Ausgangssignal unterschiedlicher Frequenz eizeugt und mit einem elektroakustischen Wandler.

Auf vielen technischen Gebieten besteht vielfach der Wunsch, festzustellen, ob eine beliebige elekirische Leitung Spannung führt. Unabhängig davon, ob es sich dabei um eine Gleich- oder Wechselspannung handelt, werden zu diecem Zweck billige und robuste Spannungsprüfer verwendet, die im wesentlichen eine Glimmlampe enthalten. Derartige Spannungsprüfer haben sich für orientierende Messungen weitgehend durchgesetzt. Es besteht jedoch ein Nachteil, der darin zu sehen ist, daß die anzuzeigende Spannung jedoch einen bestimmten oberen Wert überschritten haben muß, damit die Glimmlampe zünden kann. Außerdem kann die Spannungshöhe, wenn überhaupt, nur sehr ungenau an Hand der Länge der jeweiligen Glimmstrecke festgestellt werden. Bekannt ist ferner ein berührungsloser Hochspannungsanzeiger (Elektric Heft 9 [1964], S. 296) als Prüfungseinrichtung, die im wesentlichen aus einer Transistorschaltung besteht, die einen monostabilen Multivibrator steuert. Die Höhe der jeweils berührungslos einwirkenden Wechselspannung beeinflußt außerdem die Kippfrequenz des monostabilen Multivibrators. Dabei können allerdings nur Kippfrequenzen erzeugt werden, die sich aus ganzzahliger Teilung der Netzfrequenz ergeben. Da die als Anzeigeorgane verwendeten Schauzeichen und Glühlampen fernerhin auf Grund ihrer Eigenschaften wenig geeignet sind, eine differenzierte Aussage über die jeweilige Höhe der zu testenden Wechselspannung zu machen, ist der bekannte Hochspannurigs- 6« anzeiger im wesentlichen nur dazu geeignet, auf eine bestimmte gefährliche Hochspannung aufmerksam zu machen. Eine orientierende Spannungsprüfung in einem weiten Meßbereich ist damit nicht möglich.

Weiterhin ist ein tragbares Gerät zur Anzeige und akustischen Meldung von Hochspannungen bekannt (CH-PS 4 69 270). Bei diesem Gerät werden die zu testenden Spannungen einem kapazitiven Fühler zugan« hervorruft. Außerdem besteht fernerhin die Aufgabe, daß der Spannungsprüfer in einem mögliehst großen Bereich ohne eine Umschaltung arbeitet.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine Oszülatorschaltung mit einer spannungsabhängigen Frequenz und einem nachgeschalteten elektroakustischen Wandler geeignet ist, als akustischer Spannungsprüfer, verwendet zu werden der eine orientierende Spannungsprufung auf Grund de. über einen elektroakustischer1 Wandler abgegebenen Tonhöhe zuläßt. Aus der Vielzah der bekannten Oszillatorschaltungen, die eine Wechselspannung nut einer Frequenz abgeben, deren Wert von der angelegten Steuer- bzw. Versorgungsspannung abhangt, ist diejenige nur brauchbar, die unter Berucksicht.-gung der gestellten Aufgabe ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit und Vorteilen in der Anwendung, :nsbesondere bei Eisenbahnsicherungseinrichtungen gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe gelöst, durch die Verwendung eines RelaxationsOszillators mit einer Doppelbasisdiode, deren Basiselektroden an einer festen Gleichspannung liegen, wobei ein an die Emitterelektrode angeschlossenes frequenzbestimmendes ÄC-Glied über eine Gleichrichterbrückenschaltung an die zu prüfende Spannung gelegt ist.

Der Vorteil eines derartigen akustischen Spannungsprüfers liegt einerseits in seinem einfachen und preiswerten Aufbau der Schaltung, die unter Umständen nur einen einzigen Halbleiter enthalten braucht, und andererseits in einem großen Meßbereich zwisehen einigen Volt und beispielsweise 380 V, ohne daß eine Meßbereichumschaltung erforderlich wäre.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachsiehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Der eigentliche, an sich bekannte Relaxations-Oäzülator besteht im wesentlichen aus einer Doppelbasisdiode 1 und einem an die Emitterelektrode E angeschlossenen ÄC-Glied 2, 3. Im Entladestromkreis des Kondensators 3 über die Emitter-Basis-B 1-Strecke ist ein elektroakustischer Wandler, z. B. ein kleiner und billiger Lautsprecher 4 vorgesehen, an den keine bcsonderen Anforderungen gestellt zu werden brauchen. Ferner ist an die Basiselektrode B2 ein Widerstands angeschlossen, über den und den Lautsprecher 4 die beiden Basen Bl und Bl eine feste Gleichspannung U₀ in der angegebenen Polarität erhalten. Auf der anderen Seite wird die Oszülatorschaltung über eine Gleichrichtcrbrückenschaltung 6, 7, 8 und 9 ge-

speist. Der dieser Gieichrichterbrückenschaltung nachgeschaltete Kondensator 14 dient zur Spannungsglättung, wenn an die Klemmen Kl und K 2 eine zu messende Wechselspannung angelegt wird. Damit der akustische Spannungsprüfer auch bei einem etwaigen Defekt eines oder mehrerer Bauelemente ausreichend hochohmig bleibt und somit kein derartiger Frhlstrom erzeugt wird, der eventuell Relais in Stellwerksanlagen zum Ansprechen bringen kann, sind zusätzlich Vorwiderstände 10, 11, 12 und 13 vorgesehen.

Die Wirkungsweise des akustischen Spannungsprüfers für Gleich- und Wechselspannung ist folgende. Sobald sich der Kondensator 3 über den Vorwiderstand 2 auf eine Spannung aufgeladen hat, die der Spannung η ■ U₀ entspricht, wird die Strecke Emitter £ und Basis B1 der Doppelbasisdiode 1, die vorher nichtleitend war, niederohmig, so daß sich der Kondensator 3 über diese Strecke und den Lautsprecher 4 entladen kann. »/ ist hierbei das innere Spannungsteileverhältnis der Doppelbasisdiode 1. Unter der Voraussetzung, daß der Widerstand 2 ausreichend hochohmig bemessen ist. wird nach einer bestimmten Zeit der sogenannte Haltestrom der Doppelbasisdiode 1 mit zunehmender Entladung des Kondensators 3 unterschritten, so daß die Strecke Emitter E und Basis Bl wieder hochohmig wird. Von diesem Zeitpunkt an wird der Kondensator 3 wieder aufgeladen, bis schließlich der Spannungswert tj ■ U₀ erreicht ist, bei dem die Doppelbasisdiode 1 wieder leitend wird. Diese periodischen Vorgänge weraen durch den Lautsprecher 4 hörbar gemacht. Es ist leicht einzusehen, daß der Kondensator 3 bei höheren Spannungen an den Klemmen Kl und KI schneller aufgeladen ist, wodurch -ich eine höhere Impulsfolgefrequenz ergibt. Damit wird die von Lautsprecher 4 abgegebene Tonhöhe proportional zur Höhe der zu prüfenden Spannung.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen akustischen Spannungsprüfers liegt nicht nur in einem sehr großen Meßbereich und seinem großen Eingangswidsrstand, insbesondere durch den Widerstand 2, sondern auch noch darin, daß sowohl Gleich- als auch Wechselspannungen geprüft werden können.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. In vorteilhafter Weise kann auf den Kondensator 14 verzichtet werden, wodurch beim Prüfen von Wechselspannungen durch den Lautsprecher 4 ein modulierter Ton abgegeben wird, so daß zwischen Gleich- und Wechselspannungen akustisch unterschieden werden kann. Ferner ist es möglich, in den Stromkreis der Basis Sl an Stci.. des Lautsprechers 4 ein Verstärkerelement einzufügen, das beispielsweise durch die fest vorgegebene Spannung L'_o gespeist wird, und dem als Last der Lautsprecher 4 zugeordnet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Akustischer Spannungsprüfer, insbesondere für Eisenbahnsicherungseinrichtungen, unter Verwendung einer Oszillatorschaltung, die in AM^nm*.

   geführt, dem ein Wechselspannungsverstärker nachgeschaltet ist, dessen Ausgangssignale nach Gleich- ortung _{und siebung zur} Speisung eines Ton-