DE2148770C3 - Schaltungsanordnung zur Betriebsüberwachung von MeBsondenschaltungen - Google Patents

Description

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) der Emitter des ersten Transistors (T₁) ist über einen Widerstand (R ) an Masse gelegt,

b) der Widerstand (R₃) ist mit zwei weiteren Widerständen (Ä„ A₅) in Reihe geschaltet,

c) der Emitter des dem ersten Transistor (T₁) nachgeschalteten Transistors (T,) ist an den Verbindungspunkt der beiden Widerstände (Rp R₅) angeschlossen.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß

a) die Basis des ersten Transistors (T,) über die Reihenschaltung dreier Widerstände (R₁₁, R_n, R₁₃) mit dem MeiJsondenwiderstand (R₁) verbunden ist,

b) der Verbindungspunkt des letzten Reihenwiderstandes (R₁₃) mit dem Meßsondenwiderstand (R₁) über einen weiteren Widerstand (R₁) an den positiven Pol der Speisespannungsquelle gelegt ist,

c) zwischen den Verbindungspunkt der Widerstände (R₁₁, R₁₂) und den positiven Pol der Speisespannungsquelle der Kondensator (C₁) angeschlossen ist

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zu dem ersten, an der Basis des ersten Transistors (T₁) angeschlossenen Widerstand (/?.,) und parallel zur Reihenschaltung aus dem Widerstand (A₁₂) im Basiskreis und der Basis-Emitter-Strecke des Transistors (T₁) eine Diode (D₁) geschaltet ist, derart, daß das Potential am Verbindungspunkt der Widerstände (/?„, /U₁₂) um 0,7 Volt geringer ist als am Emitteranschluß.

5. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem letzten Widerstand (R, j) im Basiskreis des ersten Transistors (T₁) eine vom Sondenanschlußpunkt (S) in positiver Flußrichtung gepolte Diode (D₁) geschaltet ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Kollektorkreis des ersten Transistors (T.) die Reihenschaltung zweier Widerstände (R₄, R₆) angeordnet ist, deren Verbindungspunkt mit der Basis des zweiten Transistors T₂ verbunden ist.

7. Schaltungsanordnung nach einem oder meh-

reren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Kollektorkreis des zweiten Transistors (T₂) die Reihenschaltung zweier Widerstände (R ₈, Rg) angeordnet ist, an deren Verbindungspunkt die Basis eines dritten Transistors (T₃) angeschlossen ist, dessen Emitter direkt an Masse liegt und in dessen Kollektorkreis über einen Widerstand die Anzeigevorrichtung (Lampe L) liegt.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung a) zur Betriebsüberwachung von Meßsondenschaltungen, wobei

r> b) die Meßsonde im Basiskreis eines Transistors liegt, an dessen Ausgang

c) über nachgeschaltete Transistoren eine Anzeigevorrichtung angeschlossen ist

Es ist bekannt, Flüssigkeitsbestände auf elektroly-

AJ tischem Wege zu überwachen, beispielsweise die Flüssigkeitshöhe des Kühlwassers bei einem Kraftfahrzeug, und zwar dadurch, daß man an geeigneter Stelle eine aus passendem Material bestehende Meßsonde anbringt, die in das Kühlwasser eintaucht, so daß sich infolge der Ionenströmung von der Elektrode über die Flüssigkeit zu den Wandungen des Sondenrohres ein Meßstrom ausbildet, der in geeigneter Weise zur Steuerung einer den Flüssigkeitsstand anzeigenden Schaltung verwendet wird. Dabei wird die Meßsonde

so so im Basisstromkreis eines Transistors angeordnet, daß bei fließendem Meßsondenstrom, d. h. bei ausreichendem Kühlwasserstand der Transistor gesperrt ist. Fällt das Kühlwasser unter einen vorgegebenen Pegel ab, dann unterbricht die Meßsonde einen Strompfad

J5 zur weiterführenden Schaltung, so daß nunmehr an die Basis des Transistors ein zur Aufsteuerung desselben geeignetes Signal gelangt, so daß, gegebenenfalls über nachgeschaltete Verstärkerst^/sn, eine Anzeigevorrichtung, beispielsweise ein Lämpchen, betätigt

wird.

Bei solchen Schaltungsanordnungen hat es sich als wichtig herausgestellt, daß eine Möglichkeit gegeben ist, die Schaltungsanordnung auf ihre einwandfreie Funktion zu überprüfen, auch dann, wenn der Kühl-

wasserstand den vorgeschriebenen Pegel erreicht. Das ist deshalb wichtig, damit nicht durch ein Versagen der Schaltung bzw. der Anzeigevorrichtung ein fehlerhaftes Nichtanzeigen des Kühlwasserstandes gerade dann erfolgt, wenn dieser stark abgesunken ist,

was beträchtliche Schäden verursachen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Funktionskontrolle von Meßsondenschaltungen bzw. von diesen angeordneten Anzeigevorrichtungen (Lämpchen) anzugeben,

,5 bei welcher ohne zusätzliche Hilfsmittel eine Überprüfung jedesmal dann möglich ist, wenn eine Inbetriebsetzung der Anlage, beispielsweise des Kraft' fahrzeuges, das mit der Meßsonde ausgestattet ist, erfolgt.

μ Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von der Schaltungsanordnung der eingangs beschriebenen Art und besteht in der Vereinigung folgender Merkmale:

d) im Basiskreis des ersten Transistors liegt ein Kondensator, der

e) beim Einschalten der Gesamtanordnung einen Ladestrom durch die Basis zieht, dadurch den (die) Transistor(en) aufsteuert bei gleichzeitiger

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Betätigung der Anzeigevorrichtung und anschließendem Verlöschen nach erfolgter Aufladung.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Ünteransprüche, Im folgenden wird anhand der Zeichnung Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels der Erfindung im einzelnen näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt dabei in schematischer Darstellung die elektrische Schaltungsanordnung. Die in der Zeichnung nicht dargestellte Meßsonde ist am Punkt 5 der Schaltung angeschlossen und bildet je nachstand des Kühlwassers einen bestimmten Widerstand R₃ aus. Beim Ausführungsbeispiel kann dieser Widerstand aufgrund der starken Toleranzen der Meßsondenabtastung im wesentlichen beliebige Werte abnehmen, die Schaltung ist jedoch so dimensioniert, daß bei Weiten des Meßsondenwiderstandes R₁ unter 90 KOhm keine Anzeige erfolgt, da dann mit ausreichender Sicherheit angenommen werden kann, daß die Meßsonde in das Kühlwasser eintaucht, während bei Weiten von R_s größer als 170 KOhm die Schaltung in Betrieb genommen wird, da dann offensichtlich eine Unterbrechung vorliegt. Der Punkt S und damit die Meßsonde ist über drei in Reihe geschaltete Widerstände R₁₃₇R_n und R_n mit der Basis des ersten Ti ansistors T₁ verbunden, parallel zum Widerstand Ry₃ ist eine Diode D₂ geschaltet, während der Punkt S weiterhin noch über einen Widerstand A₁ mit dem positiven Pol der Schaltung, der beim Ausführungsbeispiel über eine Zenerdiode Z₁ auf eine Spannung von 6,8 Volt stabilisiert ist, verbunden ist Am Verbindungspunkt der Widerstände R_n und Rj₂ist ein Kondensator C₁ ebenfalls gegen den positiven Pol geschaltet.

Der Emitterwiderstand R₃ des Transistors T₁ liegt in Reihe mit zwei weiteren Widerständen R₂ und R₅ ebenfalls an der positiven Anschlußleitung, wobei der Widerstand Ä, gleichzeitig noch als Emitterwiderstand des dem Transistor T₁ nachgeschalteten Transistors T₂ dient, der in diesem Fall vom anderen Leitungstyp ist; im Ausführungsbeispiel ist der Transistor T₁ ein npn-Transistor, während der Transistor T₂ ein pnp-Transistor ist Im Basiskreis des Transistors T₂ liegt die Reihenschaltung zweier Widerstände A₆ und R., die gleichzeitig den Kollektorwiderstand von T₁ bilden, so daß das Signal von T₁ den Transistor T₂ ansteuern kann.

Schließlich ist dem Transistor T₂ noch ein weiterer Transistor T₃ nachgeschaltet, in dessen Kollektorkreis Über einen weiteren Widerstand R₁₀ die Anzeigevorrichtung, beispielsweise eine Lampe L angeordnet ist. Der Emitter von T₃ liegt direkt an Masse, während die Basisteilerwiderstände R_s und R₉ von T₃ gleichzeitig die Kollektorwiderstände des Transistors T₂ darstellen. Die gesamte Schaltung ist also galvanisch gekoppelt.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist so, daß bei Einschalten der Speisespannung zunächst über den Kondensator C₁, den Widerstand R₁₂, über die Basisemitterstrecke des Transistors T₁ und den Widerstand R₃ sowie über C₁, R_n, R₁₃ und R₃ ein Strompfad gebildet wird. Dies bewirkt eine Aufladung des Kondensators C. auf eine Spannung, die ca. 0,7 Volt unterhalb des Emitterpotentials des Transistors T₁ ,,5 liegt, hervorgerufen duu'h die Diode D₁. Diese Aufladung auf eine solche Spannung erfolgt unabhängig von

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45 dem jeweiligen Wert von R,. Während dieser Cadezrit ist der Transistor T₁, wie leicht einzusehen ist, leitend, was bedeutet, daß auch die ihm nachgeschalteten Transistoren T₂ und T₂ leitend sind, so daß die an den Transistor T₃ angeschlossene Kontrolleuchte L mit Spannung versorgt wird und brennt. Beim Ausführungsbeispiel beträgt diese Brenndauer etwa zwischen 2 und 7 Sekunden, wonach die Lampe nach vollendeter Ladung des Kondensators C, wieder erlöscht und die Schaltung stromlos wird, d. h. die Transistoren in ihren Sperrzustand zurückkehren.

Der Sperrzustand der Transistoren wird dadurch aufrechterhalten, daß bei entsprechend korrektem Kühlwasserstand über die aus dem Widerstand R, und dem Meßwiderstand R_f gebildete Spannungsteilerschaltung am Punkt S eine Spannung abfällt, die unterhalb des Einschaltpunktes von T₁ liegt, da der Emitter von T₁ über die Spannungsteilerschaltung A₂, R₃ und A₅ hochgelegt ist.

Steigt jedoch der Meßsondenwiderstand R_s über einen vorgegebenen Wert an bzw. geht bei entsprechendem Abfall des Kühlwasserstandes gegen unendlich, dann überwiegt die von A₁ herrührende positive Spannung am Punkt S₁ die direkt über die Diode D₂ und über die Widerstände R_n und R_n an die Basis von T₁ gelangt. Dies geschieht jedoch nicht sofort, da sich zunächst der Kondensator C₁, der, wie weiter vorn schon ausgeführt, bei Einschalten auf die volle zur Verfügung stehende Spannung aufgeladen worden ist, wieder entladen muß. Das bedeutet, daß sich die Einschaltung von T₁ auch bei Vorliegen eines geeigneten, einen Fehler anzeigenden Meßsondenwiderstandes um einen bestimmten Zeitraum aufgrund des Vorhandenseins des Kondensators C₁ verzögert. Diese Wirkung ist durchaus erwünscht und beabsichtigt, da zeitweilige Schwankungen des Meßsondenwiderstandes möglich sind, etwa aufgrund bestimmter Einsatzbedingungen, beispielsweise bei Einsatz von Fahrzeugen auf schlechten Straßen, was infolge starke» -.Schwankens des Aufbaues zu einer gelegentlichen Freilegung der Meßsonde führen kann. Da in diesem Fall der Kühlwasserstand im Grunde einwandfrei ist, ist es nicht erwünscht, daß eine Anzeige erfolgt Erst wenn der Meßsondenwiderstand sein Signal für einen vorgegebenen Zeitraum durchhält, erfolgt die Anzeige, da dann eine entsprechende Umladung des Kondensators C₁ ermöglicht wird.

Schließlich wird durch den Widerstand R₅ im Emitterkreis des Transistors T₂ noch ein Hysterese- bzw. Kippverhalten der Schaltung erreicht. Steuert nämlich der Transistor T₁ bei Vorliegen entsprechender Bedingungen den Transistor T₂ leitend, dann erfolgt über den Widerstand R₅ ein zusätzlicher Stromfluß, der auf die beiden Widerstände im Kollektorkrek. von T₂, R_s und R₉ zurückzuführen ist. Dies führt dazu, daß der Spannungsabfall an Ä, größer und damit auch der Emitteranschluß des Transistors T, stärker gegen Masse gedrückt v.ird. Dies bewirkt ein sicheres Einschalten von T₁ sowie ein Halten seines durchgesteuerten Zustandes, auch wenn an seiner Basis wieder gerinp">gige Spannungsschwankungen auftreten. Hat also L Schaltungsanordnung einmal angesprochen, dann verbleibt die Schaltung zunächst für einen bestimmten Zeitraum in diesem Zustand. Dies stellt sicher, daß umgekehrt etwa durch ein nur gelegentliches Eintauchen der Meßsonde nicht ein korrekter Flüssigkeitsstand vorgetäuscht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   L. Schaltungsanordnung

   a) zur Betriebsüberwachung von Meßsondenschaltungen, wobei

   b) die Meßsonde im Basiskreis eines Transistors Hegt, an dessen Ausgang,

   c) über nachgeschaltete Transistoren eine Anzeigevorrichtung angeschlossen ist,

   gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:

   d) im Basiskreis des ersten Transistors (T₁) liegt ein Kondensator (C₁) der

   e) beim Einschalten der Gesamtanordnung einen Ladestrom durch die Basis zieht, dadurch den (die) Transistor(en) aufsteuert bei gleichzeitiger Betätigung der Anzeigevorrichtung (L) und anschließendem Verlösche^ nach erfolgter Aufladung.