DE19814097C1

DE19814097C1 - Anordnung zur redundanten Spannungsversorgung von Zweileiter-Meßumformern

Info

Publication number: DE19814097C1
Application number: DE1998114097
Authority: DE
Inventors: Reinhard John
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 2000-03-09
Anticipated expiration: 2018-03-31

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur redundanten Spannungsversorgung von Zweileiter-Meßumformern (100) in der Automatisierungstechnik, die ein Meßsignal als eingeprägten Strom ausgeben. Zur Überwachung der Funktionstüchtigkeit der passiven Meßumformerversorgungseinheiten (300) unter Vermeidung der Beeinträchtigung der Meßwertübertragung wird vorgeschlagen, die Meßumformerversorgungseinheiten (300) ausgangsseitig über ein aus Dioden (401, 402) bestehendes Entkopplungsnetzwerk (400) parallelzuschalten, die Ausgangsspannung jeder Meßumformerversorgungseinheit (300) in zwei Stufen wählbar auszuführen, wobei die erste Spannungsstufe (311) zur Funktionsüberprüfung der Meßumformerversorgungseinheit (300) gegenüber der Versorgungsspannung des Meßumformers (100) reduziert ist und die zweite Spannungsstufe (312) auf die Versorgungsspannung des Meßumformers (100) eingestellt ist, und jede Meßumformerversorgungseinheit (300) ausgangsseitig mit einer in Abhängigkeit von der gewählten Spannungsstufe (311, 312) gesteuerten Last (370) auszustatten, die bei gewählter erster Spannungsstufe (311) eingeschaltet und bei gewählter zweiter Spannungsstufe (312) ausgeschaltet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur redundanten Spannungsversorgung von Zweileiter-Meßumformern in der Automatisierungstechnik, die ein Meßsignal als eingeprägten Strom ausgeben.

Dabei befindet sich der Meßumformer prozeßnah und dezentral im Feldbereich und ist mit Sensormitteln zur Aufnahme einer physikalischen Prozeßgröße und Mitteln zu deren Umwandlung in eine elektrische Größe ausgestattet.

Aus der DE 35 40 988 A1 ist eine Anordnung zur Spannungsversorgung eines Zweileiter- Meßumformers mit Strommeßwandler bekannt, der eine Eingangsmeßgröße in einen proportionalen Ausgangsstrom umformt. Der Meßumformer wird über eine periodisch umgepolte Konstantspannungsquelle versorgt, die über einen Übertrager mit einem weichmagnetischen Kern galvanisch getrennt die Ausgangswechselspannung der Spannungsversorgung des Zweileiter-Meßumformers bildet. In Abhängigkeit von der Meßgröße ändert sich die Sättigung des weichmagnetischen Kerns und damit das Tastverhältnis der Ausgangswechselspannung. Durch Integration wird primärseitig aus dem Tastverhältnis die Meßgröße zurückgewonnen.

Für eine Mehrzahl von Meßumformern sind in einem zentralen Wartenbereich Mittel zu deren Energieversorgung und zur Meßwertverarbeitung und -visualisierung vorgehalten.

Bei einem Zweileiter-Meßumformer wird über eine einzige Zweidraht-Leitung zwischen dem Meßumformer im Feldbereich und einer im Wartenbereich befindlichen Meßumformerversorgungseinheit sowohl die elektrische Energieversorgung der aktiven Baugruppen des Meßumformers als auch die Übertragung der Meßwerte zu den Mitteln der Meßwertverarbeitung und -visualisierung im Wartenbereich realisiert.

Dazu wird ausgehend von einer in der Meßumformerversorgungseinheit angeordneten Spannungsquelle über die erste Ader der Zweidraht-Leitung, den Innenwiderstand des Meßumformers, die zweite Ader der Zweidraht-Leitung und einem in der Meßumformerversorgungseinheit angeordneten Meßwiderstand eine Stromschleife gebildet, deren Schleifenstrom in Abhängigkeit von der detektierten Prozeßgröße durch adäquate Veränderung des Innenwiderstands des Meßumformers bestimmt wird. Die am Meßwiderstand abfallende Spannung ist dann ein Maß für die detektierte Prozeßgröße des Meßumformers.

Zur Vermeidung von Erdschleifen weisen Meßumformerversorgungseinheiten regelmäßig Mittel zur galvanischen Trennung ihres Ausgangs von dem Meßwiderstand, den Mitteln zur Meßwertverarbeitung und der Spannungsquelle auf.

In sicherheitsrelevanten Bereichen, wie beispielsweise in Kraftwerken, sind besonders hohe Anforderungen an die Verfügbarkeit gemessener Prozeßgrößen gestellt. Eine für sich bekannte Vorgehensweise zur Erhöhung der Verfügbarkeit ist die redundante Ausführung von ausfallgefährdeten Baugruppen.

Aus der DE 44 22 262 A1 ist eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer konstanten Ausgangsspannung mit einer ausgangseitigen Entkopplungsdiode zur redundanten Speisung von Einrichtungen der elektrischen Nachrichtenübertragungstechnik bekannt, die einen Regler zur Kompensation des Spannungsabfalls über der ausgangseitigen Entkopplungsdiode aufweist.

Aufgrund der Spannungsspeisung im Bereich der Zweileiter-Meßumformer ist die Parallelschaltung mehrerer Meßumformerversorgungseinheiten zur redundaten Speisung eines Zweileiter-Meßumformers grundsätzlich geeignet, jedoch mit folgenden Problemen behaftet.

Soweit alle Meßumformerversorgungseinheiten einer Redundanzgruppe angeschaltet sind, ist zwar der Ausfall jeder Meßumformerversorgungseinheit erfaßbar aber das Meßsignal wird verfälscht, da sich der das Meßsignal repräsentierende, aufgeprägte Strom entsprechend der Anzahl parallelgeschalteter Meßumformerversorgungseinheiten teilt und somit zu einem fehlerhaften Spannungsabfall über den parallelgeschalteten Meßwiderständen führt.

Soweit nur eine Meßumformerversorgungseinheit als aktive Einheit bestimmt wird und alle anderen Meßumformerversorgungseinheiten der Redundanzgruppe abgeschaltet sind, besteht für alle abgeschalteten Meßumformerversorgungseinheiten der Redundanzgruppe Ungewißheit über ihre Funktionstüchtigkeit. Bei Ausfall der aktiven Meßumformerversorgungseinheit besteht damit die Gefahr, daß trotz Redundanz keine funktionstüchtige Ersatzeinheit zur Verfügung steht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur redundanten Spannungsversorgung von Zweileiter-Meßumformern anzugeben, die es gestattet, die Funktionstüchtigkeit der passiven Meßumformerversorgungseinheiten zu überwachen und trotzdem die Beeinträchtigung der Meßwertübertragung vermeidet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Mitteln des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 12 angegeben.

Die Erfindung geht von einer Meßumformerversorgungseinheit aus, die Mittel zur Bereitstellung einer stabilisierten Ausgangsspannung zur Versorgung des Meßumformers und einen Meßwiderstand zur Erfassung des eingeprägten Stroms aufweist, wobei dem Meßwiderstand Mittel zur Meßwertverarbeitung nachgeschaltet sind und wobei der Ausgang der Meßumformerversorgungseinheit durch eine Trennanordnung bestehend aus einem Wechselrichter, einem Übertrager und einem Gleichrichter von dem Meßwiderstand, den Mitteln zur Meßwertverarbeitung und den Mitteln zur Bereitstellung einer stabilisierten Ausgangsspannung galvanisch getrennt ist.

In ihrem Wesen besteht die Erfindung darin, daß zwei gleichartige Meßumformerversorgungseinheiten ausgangsseitig über ein aus Dioden bestehendes Entkopplungsnetzwerk parallel geschaltet sind. Dabei sind die Dioden in Flußrichtung des Meßstroms in den Strompfad der jeweiligen Meßumformerversorgungseinheit eingefügt. Gleichnamige Anschlüsse der Dioden sind miteinander verbunden.

Darüber hinaus ist vorgesehen, daß die Ausgangsspannung jeder Meßumformerversorgungseinheit in zwei Stufen wählbar ist, wobei die erste Spannungsstufe zur Funktionsüberprüfung der Meßumformerversorgungseinheit gegenüber der Versorgungsspannung des Meßumformers reduziert ist und die zweite Spannungsstufe auf die Versorgungsspannung des Meßumformers eingestellt ist.

Bei zwei ausgangsseitig parallelgeschalteten Meßumformerversorgungseinheiten ist die Ausgangsspannung einer Meßumformerversorgungseinheit stets auf die zweite Spannungsstufe, nämlich auf die Versorgungsspannung des Meßumformers, eingestellt, während die Ausgangsspannung der anderen, parallelgeschalteten Meßumformerversorgungseinheit auf die erste Spannungsstufe zur Funktionsüberprüfung der Meßumformerversorgungseinheit eingestellt ist.

Nachstehend wird zur Unterscheidung der gleichartig aufgebauten Meßumformerversorgungseinheiten diejenige Meßumformerversorgungseinheit, deren Ausgangsspannung auf die erste Spannungsstufe eingestellt ist, als redundante Meßumformerversorgungseinheit bezeichnet, während diejenige Meßumformerversorgungseinheit, deren Ausgangsspannung auf die zweite Spannungsstufe eingestellt ist, als speisende Meßumformerversorgungseinheit bezeichnet wird.

Infolge der Spannungsdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Spannungsstufe ist die zum Entkopplungsnetzwerk gehörende Diode der redundanten Meßumformerversorgungseinheit, deren Ausgangsspannung auf die erste Spannungsstufe eingestellt ist, gesperrt. Dadurch sind die zueinander parallelgeschalteten Meßumformerversorgungseinheiten speiseseitig voneinander entkoppelt.

Die galvanische Trennung zwischen dem Stromkreis des Meßwiderstandes und dem Ausgangsstromkreis jeder Meßumformerversorgungseinheit bewirkt, daß der Meßstrom nur durch den Meßwiderstand der speisenden Meßumformerversorgungseinheit fließt. Somit wird der Fluß des Meßstroms durch den logisch zum Meßwiderstand der speisenden Meßumformerversorgungseinheit parallelgeschalteten Meßwiderstand der redundanten Meßumformerversorgungseinheit verhindert.

Darüber hinaus ist jede Meßumformerversorgungseinheit ausgangsseitig mit einer direkt oder indirekt durch die Ausgangsspannung der Meßumformerversorgungseinheit gesteuerten Last ausgestattet, die bei gewählter erster Spannungsstufe eingeschaltet und bei gewählter zweiter Spannungsstufe ausgeschaltet ist.

Dabei ist die sich aus der eingestellten Spannungsstufe ergebende Klemmenspannung an der gesteuerten Last für die direkt durch die Ausgangsspannung der Meßumformerversorgungseinheit gesteuerte Last als Schaltkriterium vorgesehen. Für die indirekt durch die Ausgangsspannung der Meßumformerversorgungseinheit gesteuerte Last ist als Schaltkriterium eine aus der eingestellten Spannungsstufe abgeleitete elektrische Größe.

Vorteilhafterweise ist für diese abgeleitete elektrische Größe der durch den Meßumformer fließende Strom als Schaltkriterium vorgesehen.

In vorteilhafter Weise wird dadurch erreicht, daß die direkt oder indirekt durch die Ausgangsspannung der Meßumformerversorgungseinheit gesteuerte Last bei der speisenden Meßumformerversorgungseinheit ausgeschaltet ist, so daß eine Verfälschung des Meßstroms durch den Meßwiderstand infolge des Stroms durch die direkt oder indirekt durch die Ausgangsspannung der Meßumformerversorgungseinheit gesteuerte Last vermieden wird.

Bei der redundanten Meßumformerversorgungseinheit ist hingegen die direkt oder indirekt durch die Ausgangsspannung der Meßumformerversorgungseinheit gesteuerte Last eingeschaltet, wodurch ein den Zweileiter-Meßumformer simulierender Prüfstrom fließt, so daß die Funktionstüchtigkeit der redundanten Meßumformerversorgungseinheit einschließlich ihres Ausgangsstromkreises überwachbar ist.

Vorteilhafterweise genügt es dadurch selbst bei höchsten Anforderungen an die Verfügbarkeit der Meßumformerversorgung mit einem Redundanzpaar von Meßumformerversorgungseinheiten pro Meßumformer auszukommen.

Ausgehend von der bekannten Meßumformerversorgungseinheit ist die erfindungsgemäß aufgebaute Meßumformerversorgungseinheit lediglich durch eine Diode für das Entkopplungsnetzwerk und die direkt oder indirekt durch die Ausgangsspannung der Meßumformerversorgungseinheit gesteuerte Last, die, wie in einem Ausführungsbeispiel gezeigt wird, aus minimal drei Bauelementen besteht, ergänzt.

Damit ist als weiterer Vorteil der geringe Aufwand für die technischen Mittel zur Verwaltung der Mitglieder der Redundanzgruppe sowie bei der Auswahl der aktiven Einrichtung aus der Redundanzgruppe bei ausschließlich paariger Redundanz zu verzeichnen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die dazu erforderlichen Zeichnungen zeigen

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild der Speisung eines Zweileiter-Meßumformers

Fig. 2 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform einer redundanten Spannungsversorgung von Zweileiter-Meßumformern

Fig. 3 eine detailierte Darstellung der Trennanordnung

Fig. 4 eine erste Ausführungsform der spannungsgesteuerten Last

Fig. 5 eine Darstellung der Übertragungskennlinie der spannungsgesteuerten Last nach der ersten Ausführungsform

Fig. 6 eine zweite Ausführungsform der spannungsgesteuerten Last

Fig. 7 eine Darstellung der Übertragungskennlinie der spannungsgesteuerten Last nach der zweiten Ausführungsform

Fig. 8 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform einer redundanten Spannungsversorgung von Zweileiter-Meßumformern

Fig. 9 eine Ausführungsform der stromgesteuerten Last

Fig. 10 eine Darstellung der Übertragungskennlinie der stromgesteuerten Last

Zum besseren Verständnis der Erfindung ist in Fig. 1 zunächst das Grundprinzip der Speisung eines Zweileiter-Meßumformers 100 mit gleichzeitiger Meßwertübertragung dargestellt, auf das in der weiteren Beschreibung Bezug genommen wird.

Dieses Grundprinzip besteht darin, daß eine Meßumformerversorgungseinheit 300 über eine Zwei-Draht-Leitung 200 mit einem Zweileiter-Meßumformer 100 verbunden ist. Dabei wird eine Stromschleife ausgehend von einer Spannungsquelle 310 über eine Hinleitung 201 der Zweidraht-Leitung 200, den Meßumformerinnenwiderstand 110, eine Rückleitung 202 der Zwei-Draht-Leitung 200 und einem Meßwiderstand 320 gebildet, über die sowohl der Speisestrom fließt als auch der mit dem Zweileiter- Meßumformer 100 gewonnene Meßwert übertragen wird.

Dabei wird als Hinleitung 201 der Zwei-Draht-Leitung 200 diejenige Leitung bezeichnet, die von der Spannungsquelle 310 der Meßumformerversorgungseinheit 300 zum Zweileiter-Meßumformer 100 hin führt, während als Rückleitung 202 der Zwei-Draht-Leitung 200 diejenige Leitung bezeichnet, die vom Zweileiter- Meßumformer 100 zum Meßwiderstand 320 der Meßumformerversorgungseinheit 300 führt.

Die Spannungsquelle 310 und der Meßwiderstand 320 sind Bestandteile der Meßumformerversorgungseinheit 300, die in einem Wartenbereich angeordnet ist. Im Gegensatz dazu ist der Zweileiter-Meßumformer 100 dezentral im Feldbereich angeordnet und mit Sensormitteln zur Aufnahme einer physikalischen Prozeßgröße und Mitteln zu deren Umwandlung in eine elektrische Größe ausgestattet.

Die Spannungsquelle 310 ist auf eine konstante Gleichspannung an den Ausgangsklemmen der Meßumformerversorgungseinheit 300 zum Anschluß der Zwei- Draht-Leitung 200 eingestellt. In Abhängigkeit von der in eine elektrische Größe umgewandelten physikalischen Prozeßgröße wird der Meßumformerinnenwiderstand 110 derart moduliert, daß der sich in der Stromschleife einstellende Meßstrom i_M proportional zu der physikalischen Prozeßgröße ist. Unabhängig von der Entfernung zwischen der Meßumformerversorgungseinheit 300 und dem Zweileiter-Meßumformer 100 und der daraus resultierenden Leitungslänge der Zwei-Draht-Leitung 200 fällt über dem vom Meßstrom i_M durchflossenen Meßwiderstand 320 eine zum Meßstrom i_M proportionale Meßspannung u_M ab.

Die Meßspannung u_M wird in einem an den Meßwiderstand 320 angeschlossenen Meßverstärker 330 verstärkt, dem Meßwertverarbeitungsmittel 500 nachgeschaltet sind. Die Meßwertverarbeitungsmittel 500 können dabei Mittel zur Meßwertvisualisierung umfassen.

Ausgehend von dem in Fig. 1 dargestellten Grundprinzip ist in Fig. 2 unter Verwendung gleicher Bezugszeichen für gleiche Mittel eine erfindungsgemäße Anordnung zur redundanten Spannungsversorgung eines Zweileiter-Meßumformers 100 mit zwei gleichartigen Meßumformerversorgungseinheiten 300 in einer ersten Ausführungsform dargestellt.

Zur Vermeidung von Erdschleifen weisen die Meßumformerversorgungseinheiten 300 Mittel 360 zur galvanischen Trennung ihres Ausgangs zum Anschluß der Zwei-Draht- Leitung 200 von dem Meßwiderstand 320, dem Meßwertverarbeitungsmittel 500 und der Spannungsquelle 310 auf.

Soweit der Zweileiter-Meßumformer 100 in einem explosionsgefährdeten Feldbereich angeordnet ist, sind die Meßumformerversorgungseinheiten 300 einschlägigen Rechtsvorschriften entsprechend mit für sich bekannten Mitteln zur Strombegrenzung 350 und zur Spannungsbegrenzung 340 ausgestattet.

Entsprechend einem ersten Merkmal der Erfindung sind die beiden gleichartigen Meßumformerversorgungseinheiten 300 ausgangsseitig über ein aus Dioden 401 und 402 bestehendes Entkopplungsnetzwerk 400 parallel geschaltet. Dabei sind die Dioden 401 und 402 in Flußrichtung des Meßstroms i_M in den Strompfad der jeweiligen Meßumformerversorgungseinheit 300 eingefügt. Gleichnamige Anschlüsse der Dioden 401 und 402 sind miteinander verbunden.

Bei gegen Bezugspotential positiver Ausgangsspannung der Meßumformerversorgungseinheiten 300 und Anordnung der Dioden 401 und 402 im Stromfpfad der Hinleitung 201 sind die Katoden der Dioden 401 und 402 miteinander verbunden. Die Dioden 401 und 402 sind physischer Bestandteil der jeweiligen Meßumformerversorgungseinheit 300.

Nach einem zweiten Merkmal der Erfindung ist die Ausgangsspannung jeder Meßumformerversorgungseinheit 300 in zwei Stufen wählbar, wobei die erste Spannungsstufe 311 zur Funktionsüberprüfung der Meßumformerversorgungseinheit 300 gegenüber der Versorgungsspannung des Meßumformers 100 reduziert ist und die zweite Spannungsstufe 312 auf die Versorgungsspannung des Meßumformers 100 eingestellt ist.

Dazu weist die Spannungsquelle 310 einen Umschalter 313 auf, mit dem die Ausgangsspannung der Meßumformerversorgungseinheit 300 auf eine erste Spannungsstufe 311 und eine zweite Spannungsstufe 312 einstellbar ist.

Gemäß Fig. 2 ist der Umschalter 313 der Spannungsquelle 310 der redundanten Meßumformerversorgungseinheit 300, zu der die Diode 401 gehört, auf die erste Spannungsstufe 311 eingestellt. Der Umschalter 313 der Spannungsquelle 310 der speisenden Meßumformerversorgungseinheit 300, zu der die Diode 402 gehört, ist auf die zweite Spannungsstufe 312 eingestellt.

Infolge der Spannungsdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Spannungsstufe 311 und 312 ist die zum Entkopplungsnetzwerk 400 gehörende Diode 401 der redundanten Meßumformerversorgungseinheit 300, deren Ausgangsspannung auf die erste Spannungsstufe 311 eingestellt ist, gesperrt. Die Diode 402 der speisenden Meßumformerversorgungseinheit 300, deren Ausgangsspannung auf die zweite Spannungsstufe 312 eingestellt ist, ist leitend. Dadurch sind die zueinander parallelgeschalteten Meßumformerversorgungseinheiten 300 speiseseitig voneinander entkoppelt.

Die galvanische Trennung 360 zwischen dem Stromkreis des Meßwiderstandes 320 und dem Ausgangsstromkreis über den Zweileiter-Meßumformer 100 jeder Meßumformerversorgungseinheit 300 bewirkt, daß der Meßstrom i_M nur durch den Meßwiderstand 320 der speisenden Meßumformerversorgungseinheit 300 fließt. Somit wird der Fluß des Meßstroms i_M durch den logisch zum Meßwiderstand 320 der speisenden Meßumformerversorgungseinheit 300 parallelgeschalteten Meßwiderstand 320 der redundanten Meßumformerversorgungseinheit 300 verhindert.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist jede Meßumformerversorgungseinheit 300 ausgangsseitig mit einer direkt durch die Ausgangsspannung der Meßumformerversorgungseinheit gesteuerten Last, nachstehend als spannungsgesteuerte Last 370 bezeichnet, ausgestattet, die bei gewählter erster Spannungsstufe 311 eingeschaltet und bei gewählter zweiter Spannungsstufe 312 ausgeschaltet ist.

Bei der speisenden Meßumformerversorgungseinheit 300 ist die spannungsgesteuerten Last 370 somit hochohmig ausgeschaltet, wodurch jegliche Verfälschung des Meßstroms i_Mvermieden wird.

Bei der redundanten Meßumformerversorgungseinheit 300 fließt über die spannungsgesteuerte Last 370 in Abhängigkeit von deren ohmschen Widerstand ein Prüfstrom i_P, der über dem Meßwiderstand 320 eine Prüfspannung u_P abfallen läßt. An Hand dieser Prüfspannung u_P ist die Funktionsfähigkeit der redundanten Meßumformerversorgungseinheit 300 feststellbar.

Dabei ist es besonders zweckmäßig, die spannungsgesteuerte Last 370 möglichst nahe dem Ausgang der Meßumformerversorgungseinheit 300 anzuordnen, damit die Stromschleife des Prüfstroms i_P möglichst alle Bauelemente und Komponenten, wie die Spannungsquelle 310, der Meßwiderstand 320, die Trennanordnung 360, die Spannungsbegrenzung 340 und die Strombegrenzung 350, der Meßumformerversorgungseinheit 300 erfaßt. Zumindest ist die Trennanordnung 360 der spannungsgesteuerten Last 370 bezüglich der Spannungsquelle 310 vorgeschaltet. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist die spannungsgesteuerte Last 370 von den Ausgangsklemmen der Meßumformerversorgungseinheit 300 zum Anschluß der Zwei-Draht-Leitung 200 lediglich und notwendigerweise durch die Diode 401 beziehungsweise 402 des Entkopplungsnetzwerks 400 getrennt.

Bei einer Störung der speisenden Meßumformerversorgungseinheit 300 wird der Umschalter 313 der gestörten Meßumformerversorgungseinheit 300 auf die erste Spannungsstufe 311 der Spannungsquelle 310 eingestellt und der Umschalter 313 der redundanten Meßumformerversorgungseinheit 300 auf die zweite Spannungsstufe 312 der Spannungsquelle 310 eingestellt. Die Stromversorgung des Zweileiter- Meßumformers 100 wird ununterbrochen durch die nunmehr speisende, redundante Meßumformerversorgungseinheit 300 fortgesetzt.

Die für sich bekannte Trennanordnung 360 ist in Fig. 3 detailiert dargestellt. Die von der Spannungsquelle 310 abgegebene bezugspotentialgebundene Gleichspannung wird mit einem Wechselrichter 361 in eine adäquate Wechselspannung umgewandelt. Die so erhaltene, gleichwohl bezugspotentialgebundene Wechselspannung wird mit dem Übertrager 362 in eine bezugspotentialfreie Wechselspannung umgesetzt, die mit dem Gleichrichter 363 in eine bezugspotentialfreie Gleichspannung umgeformt wird.

In Fig. 4 ist eine erste vorteilhafte Ausführungsform der spannungsgesteuerten Last 370 gezeigt, die sich durch die geringe Anzahl benötigter Bauelemente auszeichnet. Unter der Typbezeichnung SCI7700YTA ist eine integrierte Schaltung der Fa. EPSON handelsüblich, die einen Operationsverstärker 378, eine Referenzspannungsquelle 379 und eine Transistorschaltstufe 373 mit separat herausgeführtem, offenem Drain- Anschluß aufweist. Dabei ist der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 378 intern mit dem positiven Betriebsspannungsanschluß des Operationsverstärkers 378 verbunden. Der negative Betriebsspannungsanschluß des Operationsverstärkers 378 ist mit dem Source-Anschluß der Transistorschaltstufe 373 und über die Referenzspannungsquelle 379 mit dem nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers 378 verbunden. Der Ausgang des Operationsverstärkers 378 ist mit dem Gate-Anschluß der Transistorschaltstufe 373 verbunden.

Die spannungsgesteuerte Last 370 ist ein polarisierter Zweipol und weist einen PLUS- Anschluß und einen MINUS-Anschluß auf. Der PLUS-Anschluß der spannungsgesteuerten Last 370 ist mit dem positiven Betriebsspannungsanschluß des Operationsverstärkers 378 und über einen Lastwiderstand 376 mit dem separat herausgeführten, offenen Drain-Anschluß der Transistorschaltstufe 373 verbunden.

Der MINUS-Anschluß der spannungsgesteuerten Last 370 ist über eine Z-Diode 371 mit dem negativen Betriebsspannungsanschluß des Operationsverstärkers 378 verbunden.

Die Z-Spannung der Z-Diode 371 ist so gewählt, daß die Summe aus der Referenzspannung der Referenzspannungsquelle 379 und der Z-Spannung der Z- Diode 371 größer ist als die erste Spannungsstufe 311 und kleiner als die zweite Spannungsstufe 312 der Spannungsquelle 310 ist.

Zur nachstehenden Beschreibung der Funktionsweise wird auf die Fig. 5 Bezug genommen, in der die Übertragungskennlinie der spannungsgesteuerten Last nach der Fig. 4 dargestellt ist. Dabei seien die Z-Spannung der Z-Diode 371 zu 15 V und die Referenzspannung der Referenzspannungsquelle 379 zu 4 V vorausgesetzt.

Solange die Spannung über der spannungsgesteuerten Last 370 kleiner ist als die Z- Spannung der Z-Diode 371, wird der Stromfluß durch die spannungsgesteuerte Last 370 und damit deren Widerstand durch den geringen Sperrstrom der Z-Diode 371 bestimmt.

Sobald die Spannung U_G1 über der spannungsgesteuerten Last 370 die Z-Spannung der Z-Diode 371 zuzüglich der minimalen Betriebspannung des SCI7700YTA von etwa 1,5 V überschreitet, wird der Ausgang des Operationsverstärkers 378 infolge des durch die Referenzspannungsquelle 379 vorgespannten nichtinvertierenden Eingangs des Operationsverstärkers 378 gegenüber dem negativen Betriebsspannungsanschluß des Operationsverstärkers 378 positiv und damit die Transistorschaltstufe 373 leitend. In diesem Betriebszustand der spannungsgesteuerten Last 370 wird der Stromfluß durch die spannungsgesteuerte Last 370 und damit deren Widerstand durch das Verhältnis der Differenz aus der Spannung über der spannungsgesteuerten Last 370 und der Z-Spannung der Z-Diode 371 zum Lastwiderstand 376 bestimmt.

Sobald die Spannung U_G2 über der spannungsgesteuerten Last 370 die Summe aus der die Z-Spannung der Z-Diode 371 und der Referenzspannung der Referenzspannungsquelle 379 überschreitet, wird die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 378 infolge positiveren Potentials am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 378 als an seinem nichtinvertierenden Eingang das Potential am negativen Betriebsspannungsanschluß des Operationsverstärkers 378 annehmen und damit die Transistorschaltstufe 373 schlagartig gesperrt. In diesem Betriebszustand der spannungsgesteuerten Last 370 wird der Stromfluß durch die spannungsgesteuerte Last 370 und damit deren Widerstand durch den geringen Ruhestrom des Operationsverstärkers 378 bestimmt.

Die erste Spannungsstufe 311 ist zwischen den Spannungen U_G1 und U_G2 bemessen und auf 18 V eingestellt. Die zweite Spannungsstufe 312 ist größer als die Spannung U_G2 und auf 20 V eingestellt.

Neben der geringen Anzahl benötigter Bauelemente zeichnet sich diese Ausführungsform der spannungsgesteuerten Last 370 durch einen geringen Reststrom im hochohmig gesperrten Zustand und eine im wesentlichen sägezahnförmige Übertragungskennlinie, deren Rampenfußpunkt mit der Z-Spannung der Z-Diode 371 zusammenfällt und deren Rampe bei der Summe aus der der Z-Spannung der Z-Diode 371 und der Referenzspannung der Referenzspannungsquelle 379 ihren Höhepunkt hat.

In Fig. 6 ist eine zweite vorteilhafte Ausführungsform der spannungsgesteuerten Last 370 gezeigt, die aus einer Transistorstufe 372 mit einem Arbeitswiderstand 375 und an ihrem Steuereingang mit einem Spannungsteiler, der aus einer Z-Diode 371 und einem Spannungsteilerwiderstand 374 besteht, und der ein Schaltverstärker 373 mit einem Belastungswiderstand 376 nachgeschaltet ist, besteht. Die Z-Spannung der Z- Diode 371 ist so bemessen, daß ihr Wert zwischen den Spannungen der ersten und der zweiten Spannungsstufe 311 und 312 liegt. Die spannungsgesteuerte Last 370 ist ein polarisierter Zweipol und weist einen PLUS-Anschluß und einen MINUS-Anschluß auf.

In einer ersten Variante der zweiten Ausführungsform der spannungsgesteuerten Last 370 sind die Transistoren der Transistorstufe 372 und des Schaltverstärkers 373 wie in Fig. 6 dargestellt vom bipolaren Typ. Der PLUS-Anschluß der spannungsgesteuerten Last 370 ist mit der Kathode der Z-Diode 371, dem freien Anschluß des Arbeitswiderstands 375 und dem freien Anschluß des Belastungswiderstands 376 verbunden. Der MINUS-Anschluß der spannungsgesteuerten Last 370 ist dem freien Anschluß des Spannungsteilerwiderstands 374 und den Emittern der Transistoren der Transistorstufe 372 und des Schaltverstärkers 373 verbunden. Die Transistoren der Transistorstufe 372 und des Schaltverstärkers 373 arbeiten in Kollektorschaltung. Die Basis des Transistors der Transistorstufe 372 ist über einen Basiswiderstand 377 an den Abgriff des Spannungsteilers angeschlossen.

Zur nachstehenden Beschreibung der Funktionsweise wird auf die Fig. 7 Bezug genommen, in der die Übertragungskennlinie der spannungsgesteuerten Last 370 nach der Fig. 6 dargestellt ist. Dabei seien die Z-Spannung der Z-Diode 371 zu 18 V und der Widerstand 376 zu 10 kΩ vorausgesetzt.

Solange die Spannung über der spannungsgesteuerten Last 370 kleiner ist als die Z-Spannung der Z-Diode 371, ist der Transistor der Transistorstufe 372 gesperrt und der Transistor des Schaltverstärkers 373 erhält Basisstrom über den Arbeitswiderstands 375 und ist geöffnet. Der Stromfluß durch die spannungsgesteuerte Last 370 und damit deren Widerstand wird durch den Belastungswiderstands 376 bestimmt. Der Prüfstrom steigt proportional zur Spannung über der spannungsgesteuerten Last 370.

Sobald die Spannung U_G2 über der spannungsgesteuerten Last 370 die Summe aus der die Z-Spannung der Z-Diode 371 und der Flußspannung der Basis-Emitter-Diode des Transistors der Transistorstufe 372 überschreitet, wird der Transistor der Transistorstufe 372 leitend und sperrt den Transistor des Schaltverstärkers 373. Der Stromfluß durch die spannungsgesteuerte Last 370 und damit deren Widerstand wird im wesentlichen durch den Kollektorstrom des Transistors der Transistorstufe 372 bestimmt. Dazu ist der Widerstandswert des Arbeitswiderstands 375 so hochohmig gewählt, daß der Querstrom durch die spannungsgesteuerte Last 370 bei eingestellter zweiter Spannungsstufe 312 gegenüber dem Meßstrom i_M vernachlässigbar ist. In einer realisierten Ausführungsform ist der Widerstandswert des Arbeitswiderstands 375 zu 10 MΩ bemessen. Bei einer Speisespannung von 20 V bei gewählter zweiter Spannungsstufe 312 beträgt der Querstrom 2 µA; das sind 0,01% vom Endwert des maximal 20 mA betragenden Meßstroms i_M und somit vernachlässigbar.

In einer zweiten Variante der zweiten Ausführungsform der spannungsgesteuerten Last 370 sind die Transistoren der Transistorstufe 372 und des Schaltverstärkers 373 vom unipolaren Typ. Bei gleichem Aufbau und gleicher Funktion ist unter Berücksichtigung der Bauartunterschiede für Transistoren vom unipolaren Typ der Basiswiderstand 377 verzichtbar.

Ausgehend von dem in Fig. 1 dargestellten Grundprinzip und der in Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungsform ist in Fig. 8 unter Verwendung gleicher Bezugszeichen für gleiche Mittel eine erfindungsgemäße Anordnung zur redundanten Spannungsversorgung eines Zweileiter-Meßumformers 100 mit zwei gleichartigen Meßumformerversorgungseinheiten 300 in einer zweiten Ausführungsform dargestellt.

Gemäß Fig. 8 ist der Umschalter 313 der Spannungsquelle 310 der redundanten Meßumformerversorgungseinheit 300, zu der die Diode 401 gehört, auf die erste Spannungsstufe 311 eingestellt. Der Umschalter 313 der Spannungsquelle 310 der speisenden Meßumformerversorgungseinheit 300, zu der die Diode 402 gehört, auf die zweite Spannungsstufe 312 eingestellt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist jede Meßumformerversorgungseinheit 300 ausgangsseitig mit einer indirekt durch die Ausgangsspannung der Meßumformerversorgungseinheit gesteuerten Last, nachstehend als stromgesteuerte Last 380 bezeichnet, ausgestattet, die bei gewählter erster Spannungsstufe 311 eingeschaltet und bei gewählter zweiter Spannungsstufe 312 ausgeschaltet ist.

Bei der speisenden Meßumformerversorgungseinheit 300 ist die stromgesteuerten Last 380 somit hochohmig ausgeschaltet, wodurch jegliche Verfälschung des Meßstroms i_M vermieden wird.

Bei der redundanten Meßumformerversorgungseinheit 300 fließt über die stromgesteuerte Last 380 in Abhängigkeit von deren ohmschen Widerstand ein Prüfstrom i_P, der über dem Meßwiderstand 320 eine Prüfspannung u_P abfallen läßt. An Hand dieser Prüfspannung u_P ist die Funktionsfähigkeit der redundanten Meßumformerversorgungseinheit 300 feststellbar.

Dabei ist es besonders zweckmäßig, die stromgesteuerte Last 380 möglichst nahe dem Ausgang der Meßumformerversorgungseinheit 300 anzuordnen, damit die Stromschleife des Prüfstroms i_P möglichst alle Bauelemente und Komponenten, wie die Spannungsquelle 310, der Meßwiderstand 320, die Trennanordnung 360, die Spannungsbegrenzung 340 und die Strombegrenzung 350, der Meßumformerversorgungseinheit 300 erfaßt. Zumindest ist die Trennanordnung 360 der stromgesteuerten Last 380 bezüglich der Spannungsquelle 310 vorgeschaltet. Gemäß der Darstellung in Fig. 8 ist die stromgesteuerte Last 380 von den Ausgangsklemmen der Meßumformerversorgungseinheit 300 zum Anschluß der Zwei- Draht-Leitung 200 lediglich und notwendigerweise durch die Diode 401 beziehungsweise 402 des Entkopplungsnetzwerks 400 getrennt.

In Fig. 9 ist eine vorteilhafte Ausführungsform der stromgesteuerten Last 380 gezeigt, die sich durch die geringe Anzahl benötigter Bauelemente auszeichnet. Die stromgesteuerten Last 380 ist eine indirekt durch die Ausgangsspannung der Meßumformerversorgungseinheit 300 gesteuerte Last, für die als Schaltkriterium der aus der eingestellten Spannungsstufe 311 und 312 durch den Meßumformer 100 fließenden Meßstrom i_M vorgesehen ist.

Vereinbarungsgemäß ist die Meßumformerversorgungseinheit 300 bei gewählter erster Spannungsstufe 311 redundant geschaltet und bei gewählter zweiter Spannungsstufe 312 speisend. Demzufolge fließt bei gewählter zweiter Spannungsstufe 312 ein Meßstrom i_M mit einer Spanne von 4...20 mA über die Zwei- Draht-Leitung 200 und den Meßumformerinnenwiderstand 110, während die Meßumformerversorgungseinheit 300 bei gewählter erster Spannungsstufe 311 von der Zwei-Draht-Leitung 200 entkoppelt ist.

Die stromgesteuerten Last 380 ist ein polarisierter Dreipol und weist einen Spannungsanschluß 387, einen ersten Stromanschluß 388 und einen zweiten Stromanschluß 389 auf. Der erste Stromanschluß 388 ist über einen vom Meßstrom i_M durchflossenen Widerstand 384 mit dem zweiten Stromanschluß 389 verbunden. Der Spannungsanschluß 387 ist über eine erste Transistorstufe, die aus einem ersten Transistor 382 und einem Widerstand 385 gebildet ist, und eine zweite Transistorstufe bestehend aus einem zweiten Transistor 383 und einem Widerstand 386 mit dem zweiten Stromanschluß 389 verbunden. Der erste Transistor 382 ist vom bipolaren Typ, der zweite Transistor 383 ist vom unipolaren Typ. Die Basis-Emitter-Diode des ersten Transistors 382 ist dem Widerstand 384 parallel geschaltet.

Zur nachstehenden Beschreibung der Funktionsweise wird auf die Fig. 10 Bezug genommen, in der die Übertragungskennlinie der stromgesteuerten Last 380 nach der Fig. 9 dargestellt ist. Dabei seien der Widerstand 384 zu 300 Ω, der Widerstand 385 zu 10 MΩ und der Widerstand 386 zu 10 kΩ vorausgesetzt.

Bei gewählter erster Spannungsstufe 311 ist die Meßumformerversorgungseinheit 300 redundant geschaltet und der Meßstrom i_M gleich Null. Demzufolge ist der Spannungsabfall über dem Widerstand 384 gleich Null und der erste Transistor 382 ist gesperrt. Das Gate des zweiten Transistors 383 ist mit dem Widerstand 385 vorgespannt, so daß der zweite Transistor 383 leitend ist. Durch den Drainwiderstand 386 stellt sich ein Prüfstrom i_P von etwa 2 mA vom Spannungsanschluß 387 zum zweiten Stromanschluß 389 ein.

Bei gewählter zweiter Spannungsstufe 312 ist die Meßumformerversorgungseinheit 300 speisend und der Meßstrom i_Mnimmt einen Wert innerhalb der Spanne 4...20 mA ein. Der Spannungsabfall über dem Widerstand 384 übersteigt die Flußspannung der Basis-Emitter-Diode des ersten Transistors 382, der dadurch leitend wird und den zweiten Transistor 383 sperrt. Die stromgesteuerte Last 380 ist bezüglich der Ausgangsspannung der Meßumformerversorgungseinheit 300 hochohmig.

Der Stromfluß durch die stromgesteuerte Last 380 und damit deren Widerstand wird im wesentlichen durch den Kollektorstrom des ersten Transistors 382 bestimmt. Der Widerstandswert des Arbeitswiderstands 385 ist mit 10 MΩ so hochohmig gewählt, daß der Querstrom durch die stromgesteuerte Last 380 bei eingestellter zweiter Spannungsstufe 312 gegenüber dem Meßstrom i_M vernachlässigbar ist. Bei einer Speisespannung von 20 V beträgt der Querstrom 2 µA; das sind 0,01% vom Endwert des maximal 20 mA betragenden Meßstroms i_M und somit vernachlässigbar.

Die Schaltschwelle, bei welchem Strom I_T die stromgesteuerte Last 380 zwischen dem hochohmigen Zustand und der Prüfstromgenerierung wechselt, ist durch den Wert des Widerstands 384 wählbar. Die eingangs vereinbarte Bemessung zu 300 Ω bewirkt bei einem Stromfluß von I_T = 2 mA durch den Widerstand 384 einen der Schwellspannung der Basis-Emitter-Diode des ersten Transistors 382 entsprechenden Spannungsabfall.

Zur Unterscheidung des Prüfstroms I_P vom Meßstrom i_M ist vorgesehen, den Prüfstroms i_P außerhalb der Spanne des Meßstroms i_Mzu bemessen.

Bevorzugterweise ist vorgesehen, den Prüfstroms I_P so zu bemessen, daß sein Maximalwert kleiner als der Minimalwert des Meßstroms i_M ist, wie in den Fig. 5, 7 und 10 dargestellt ist.

Es kann jedoch auch vorgesehen sein, den Prüfstroms i_P oberhalb der Spanne des Meßstroms i_M so einzustellen, daß die Strombegrenzung 350 anspricht.

Vorteilhafterweise ist damit ein weiteres Element der Meßumformerversorgungseinheit 300 prüfbar.

Bezugszeichenliste

100

Meßumformer

110

Meßumformerinnenwiderstand

200

Zwei-Draht-Leitung

201

Hinleitung

202

Rückleitung

300

Meßumformerversorgungseinheit

310

Spannungsquelle

311

erste Spannungsstufe

312

zweite Spannungsstufe

313

Umschalter

320

Meßwiderstand

330

Meßverstärker

340

Spannungsbegrenzung

350

Strombegrenzung

360

Trennanordnung

361

Wechselrichter

362

Übertrager

363

Gleichrichter

370

spannungsgesteuerte Last

371

Z-Diode

372

,

373

Transistoren

374

bis

377

Widerstände

378

Operationsverstärker

379

Referenzspannungsquelle

380

stromgesteuerte Last

382

,

383

Transistoren

384

bis

386

Widerstände

387

Spannungsanschluß

388

erster Stromanschluß

389

zweiter Stromanschluß

400

Entkopplungsnetzwerk

401

,

402

Dioden

500

Meßwertverarbeitungsmittel

Claims

1. Anordnung zur redundanten Spannungsversorgung von Zweileiter-Meßumformern (100), die ein Meßsignal als eingeprägten Strom ausgeben, mit Meßumformerversorgungseinheiten (300), die jeweils Mittel (310) zur Bereitstellung einer stabilisierten Ausgangsspannung zur Versorgung des Meßumformers (100) und einen Meßwiderstand (320) zur Erfassung des eingeprägten Stroms aufweisen,

1. wobei dem Meßwiderstand (320) Meßwertverarbeitungsmittel (500) nachgeschaltet sind,
2. wobei der Ausgang jeder Meßumformerversorgungseinheit (300) durch eine Trennanordnung (360) bestehend aus einem Wechselrichter (361), einem Übertrager (362) und einem Gleichrichter (363) von dem Meßwiderstand (320), den Meßwertverarbeitungsmitteln (500) und den Mitteln (310) zur Bereitstellung einer stabilisierten Ausgangsspannung galvanisch getrennt ist,
3. wobei zwei Meßumformerversorgungseinheiten (300) ausgangsseitig über ein aus Dioden (401, 402) bestehendes Entkopplungsnetzwerk (400) parallel geschaltet sind, wobei die Dioden (401, 402) im Strompfad der Ausgangsspannung jeder Meßumformerversorgungseinheit (300) angeordnet sind,
4. wobei die Ausgangsspannung jeder Meßumformerversorgungseinheit (300) in zwei Stufen wählbar ist, wobei die erste Spannungsstufe (311) zur Funktionsüberprüfung der Meßumformerversorgungseinheit (300) gegenüber der Versorgungsspannung des Meßumformers (100) reduziert ist und die zweite Spannungsstufe (312) auf die Versorgungsspannung des Meßumformers (100) eingestellt ist und
5. wobei jede Meßumformerversorgungseinheit (300) ausgangsseitig mit einer in Abhängigkeit von der gewählten Spannungsstufe (311, 312) gesteuerten Last (370, 380) ausgestattet ist, die bei gewählter erster Spannungsstufe (311) eingeschaltet und bei gewählter zweiter Spannungsstufe (312) ausgeschaltet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennanordnung (360) zwischen der gesteuerten Last (370, 380) und den Mitteln (310) zur Bereitstellung einer stabilisierten Ausgangsspannung angeordnet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang jeder Meßumformerversorgungseinheit (300) mit Mitteln (340) zur Begrenzung der Ausgangsspannung ausgestattet ist, die zwischen der Trennanordnung (360) und der gesteuerten Last (370, 380) eingefügt sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltkriterium der gesteuerten Last (370) die sich aus der eingestellten Spannungsstufe (311, 312) ergebende Klemmenspannung an der spannungsgesteuerten Last (370) ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

1. daß die spannungsgesteuerte Last (370) aus einer Kollektorstufe (372, 375), deren Basisspannungsteiler (371, 374) eine Z-Diode (371) aufweist und der ein Schaltverstärker (373, 376) mit einem Belastungswiderstand (376) nachgeschaltet ist, besteht und
2. daß die Z-Spannung der Z-Diode (371) zwischen den Spannungen der ersten und der zweiten Spannungsstufe (311, 312) bemessen ist.

6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

1. daß die spannungsgesteuerte Last (370) aus einem Spannungskomparator mit einer Operationsverstärkerschaltung (378) mit integrierter Referenzspannungsquelle (379) und einem Schaltverstärker (373) besteht, wobei dem Schaltverstärker (373) ein Belastungswiderstand (376) zugeordnet ist, die mit einer Z-Diode (371) in Reihe geschaltet ist, und
2. daß die Z-Spannung der Z-Diode (371) zwischen den Spannungen der ersten und der zweiten Spannungsstufe (311, 312) bemessen ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltkriterium der gesteuerten Last (380) eine aus der eingestellten Spannungsstufe (311, 312) abgeleitete elektrische Größe ist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltkriterium der gesteuerten Last (380) der durch den Meßumformer (100) fließende Strom ist und die gesteuerten Last (380) eine stromgesteuerte Last (380) ist.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die stromgesteuerte Last (380) eine erste Transistorstufe (382, 385), eine der ersten nachgeschaltete, zweite Transistorstufe (383, 386) und einen Widerstand (384) im Strompfad des Meßstroms aufweist und daß der Widerstand (384) im Steuerstromkreis der ersten Transistorstufe (382, 385) angeordnet ist.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom durch die gesteuerte Last (370, 380) bei eingestellter erster Spannungsstufe (311) kleiner als der kleinste durch das Meßsignal eingeprägte Strom ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom durch die gesteuerte Last (370, 380) bei eingestellter erster Spannungsstufe (311) größer als der größte durch das Meßsignal eingeprägte Strom ist.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom durch die gesteuerte Last (370, 380) bei eingestellter erster Spannungsstufe (311) größer als der Stromgrenzwert der Strombegrenzung (350) ist.