DE2707670C2 - Schaltungsanordnung zur Überwachung des Linienstromes einer Meldelinie - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Überwachung des Linienstromes einer MeldelinieInfo
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- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
- G08B29/02—Monitoring continuously signalling or alarm systems
- G08B29/06—Monitoring of the line circuits, e.g. signalling of line faults
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Überwachung des Linienstromes einer über Fühlwiderstände
durch eine zentrale Betriebsspannungsquelle gespeisten zweiadrigen Verbindungsleitung, wobei am
anderen Ende der Leitung angeschlossene Meldungsgeber den Leitungsstrom auf verschiedene Werte
einstellen, urd die vom Leitungsstrom durchflossenen • Fühlwiderstände Teile von diagonal geschalteten
Zweigen einer von der Betriebsspannungsquelle in der einen Diagonale gespeist und in der anderen Diagonale
durch einen Operationsverstärker kontrollierten Widerstandsbrücke bilden.
Bei einer Verbindungsleitung, die zu Meldezwecken 'benutzt wird und in der vorbeschriebenen Weise
beschaltet ist, muß einwandfrei unterschieden werden können zwischen einer von einem Meldungsgeber
abgegebenen echten Alarmmeldung und einer durch Störung hervorgerufenen Änderung des Ruhezustandes.
Eine auf die Leitung einwirkende Störgröße darf also nicht zu einem Fehlalarm führen. Es darf aber
ebensowenig vorkommen, daß eine echte Alarmgabe in Folge der Unempfindlichkeit der Verbindungsleitung
nicht erkannt wird.
Um eine einwandfreie Erkennung einer Alarmmeidung
zu erreichen und auch andere Störungen, wie Leitungsunterbrechung und Kurzschluß von einer
Alarmmeldung unterscheiden zu können, ist es aus der DE OS 25 28 764 bekannt, eine Brückenschaltung
anzuwenden. Es ergeben sich dabei an vorgegebenen Meßpunkien verschiedene Spannungswerte, die jeweils
einen Alarm- oder Störungsfall charakterisieren und mittels Operationsverstärker ausgewertet werden können.
Eine derartig beschaltete Meldelinie muß jedoch entsprechend der Anzahl der daran angeschlossenen
Melder sehr genau abgeglichen werden, damit das angewendete Stromänderungsprinzip zu den gewünschten
Ergebnissen führt. Es sind dabei Widerstands- und Spannungswerte festzulegen, worauf die Ansprechschwellen
der Operationsverstärker individuell einzustellen sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung zur Überwachung des Linienstromes
bei einer zweiadrigen Verbindungsleitung vorzuschlagen, bei der keine Abgleichvorgänge erforderlich
sind, und trotzdem eine Alarmgabe einwandfrei erkannt
und von anderen Kriterien eindeutig unterschieden werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Merkmalskombination, wie sie im Patentanspruch 1
angegeben ist. Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß durch eine definierte Stroir.einprägung am
melderseitigen Ende der Leitung eine Alarmmeldung eindeutig an zentraler Stelle erkannt werden kann.
Abgleichvorgänge zur Definition des Ruhezustancias
sind bei dieser Schallungsanordnung nicht erforderlich, weil durch die Brückenschaltung der Ruhezustand
unabhängig von Widersiandswerten der Meldestellen universell einsteilbar ist.
Durch die auf die entgegengesetzten Zweige der Brücke vorgenommene und an die Eckpunkte der
Brückeneinspeisung herangeführte Aufteilung der Fühlwiderstände erbringen diese — vom Bezugspotential
des Operationsverstärkers aus gerechnet — für letzteren entgegengesetzte und weil einerseits auf den
invertierenden und andererseits auf den nicht invertierenden Eingang wirkend, für das am Ausgang des
Operationsverstärkers erhältliche Ergebnis addierbare Aussteuerungspotentiale. Auf durch von Slörquellen auf
der Leitung erbrachte Längsspannungen mit auf beiden Adern richtungsgleich auftretende Störstromüberlagerungen
bezogen, ergibt das durch die Stromerhöhung auf der einen Ader und durch die Stromverminderung
auf der anderen Ader eine Kompensation für die Aussteuerung des Operationsverstärkers. Anders ausgedrückt
und mit einer Ergänzung versehen, läßt sich auch sagen, Spannungsabfälle an den Fühlwiderständen,
die von symmetrisch über die Leitungsadern verteilten und richtungsgleich verlaufenden Störströmen hervorgerufen
werden, addieren sich bei an das Operationsverstarkernetzwerk angepaßter Dimensionicrung der it
Fuhlwiderstände zum Wert Null.
Ein mit einer Zeichnung belegtes Ausführungsbeispiel mag die durch die erfindungsgemäße Anordnung
erzielte Funktion und die dabei erreichten Vorteile verdeutlichen.
An die Betriebsspannungsquelle UO ist eine über die Fühlwiderstände A und B sowie Begrenzungswiderstände
für Kurzschlüsse verlaufende Meldeleitung La, Lb angeschlossen. Den Leitungsabschluß bildet eine als
Melder fungierende und daher unterschiedliche Werte erstellende Stromeinprägung JQ.
Diese Stromeinprägung sorgt, wenn sie nicht durch die Signalstellen Mi bis Mn beeinflußt wird, für den
Konstantfluß eines Ruhestromes mit dem Kontrollwert ira = irb.
Die Ausbildung des Leitungsabschlusses als einstellbare Stromeinprägung hat gegenüber der Ausbildung
als veränderlicher Widerstand den Vorteil, daß im Ruhezustand keine Zweiglast für die aus den Widerständen
A, Ci, Di mit dem einen Zweig und den Widerständen B, C2, D2 mit dem anderen Zweig
gebildete Brücke auftritt. Die zwischen den Widerständen /. und D 2 mit a ! sowie zwischen den
Widerständen B und D i mit b I bezeichneten Stellen sind die diagonalen Einspeisepunkte für die Betriebsspannung
UO und die zwischen den Widerständen C1
und D i mit ρ 1 sowie C 2 und D 2 mit ρ 2 bezeichneten
Stellen die Eckpunkte der Meßdiagonale. Das Verhältnis der Widerstandswerte der einzelnen Zweigteile ist
so gewählt, daß bei nicht angeschlossener Leitung La, Lh keine Potentialdifferenz zwischen den Eckpunkten
der Meßdiagonale ρ i/p 2 besteht, und somit der Operationsverstärker zunächst vernachlässigt werden
kann.
Außerdem soll der Wertanteil der Fühlwiderstände A, B in den entsprechenden Zweigteilen der Brücke als so
gering veranschlagt sein, daß er selbst bei einer reinen Widerstandslast an den Leitungsabgangspunkien λ 2,
b 2 als noch in die Einspeisepunkte ai.bi hineinverlegt
zu denken und der vom reinen Zweitstrom an diesem Wertanteil verursachte Spannungsabfall als unbedeutend
gegenüber dem vom Leitungsstrom ira, irb verursachten Spannungsabfall UA, UB anzusehen ist.
Diese vom Leitungsstrom aufgebrachten Spannungsabfälle bilden nun die Quellenspannungen UA, UB für
die beiden Eingänge +pi und —p2 des über den Widerstand G gegengekoppelten Operationsverstärkers
V. Als Stromkreiswiderstand für den invertierenden Eingang —p 2 wirkt dabei, unter Vernachlässigung
des Fühlanteiles B, die Parallelschaltung der Zweigwiderstände
C2ID2 und als Innenwiderstand für die den nicht invertierenden Eingang +pi versorgende
Quelle UA, wiederum unter Vernachlässigung des Fühlanteiles A, die Parallelschaltung der Zweigwideritände
CiID 1.
"i Da die am Ausgang des Operationsverstärkers V auftretende Regelspannung UK, die gleichzeitig zur
Abbildung des Stromflußzustandes auf der Leitung La, Lb herangezogen wird, bekannterweise unterschiedliche
Beziehungen zu den an den zueinander inversen Eingängen +p2, —p2 liegenden Quellenspannungen
UA, UB aufweist, wird, damit die Fühlwiderstände A und B gleiche Größe haben können, für den nicht
invertierenden Eingang +pi eine den über den Gegenkopplungsweg eingestellten Verstärkungswert
entsprechende und im Sinne der echten Differenzverstärkerbildung als bekannt vorauszusetzende Abschwächung
der Spannungswirksamkeit UA durch Hinzufügung des gegen den Bezugspunkt pO geschalteten
Widerstandes //vorgenommen.
Die auf einfachste Form zurückgeführte Ersatzschaltung der Anordnung zeigt folglich das Bild eines
Differenzverstärkernetzwerkes, bei dem die beide Eingänge des Verstärkers versorgenden Spannungen,
zum Bezugspunkt gerichtet, entgegengesetzte Potentiallage haben.
Geht man hiervon aus, dann wird das Bezugspotential durch das für beide Zweige der Widerstandsbrücke bzw.
durch das für beide somit entstandenen Spannungsteiler gemeinsame Leerlaufpotential gebildet und die Parallelschaltung
der Teilerwiderstände zur Bildung der Vorbzw. Innenwiderstände der Quellenspannungen UA, UB
verwendet.
In der vorgenannten Anordnung ist das über Teilerwiderstände geschaffene Bezugspotential dem aus
einem Abgriff pO an der Betriebsspannungsquelle erhaltenen Potential gleichgesetzt. Das ist jedoch keine
zwingende Notwendigkeit, denn hier könnte ebensogut eine zur Verlagerung des Meßwertes UK dienende
Abweichung entweder durch eine andere Anzapfung der Betriebsspannungsquelle oder über einen die
Abweichung gebenden, entsprechend dimensionierten Spannungsteiler erbracht werden.
Ebenso ist man nicht gehalten, den Angleich der Quellenspannungseinflirse durch die Bildung eines
Differenzverstäi ker-Netzwerkes zu erzielen, der gleiche
Effekt läßt sich, wie in einem der Unteransprüche aufgeführt, auch durch eine an den Verstärkungsgrad
angepaßte unterschiedliche Wertzumessung für die beiden Fühlwiderbtände A und B erreichen.
Zum Abschluß soll noch kurz auf die zum Vorherigen
gegensinnige Quellenspannungsänderungen bei einer Fernbeeinflußung der Leitung La, Lb durch eine
Längsspannungen erzeugende Störquelle eingegangen werden. Hierzu ist neben die Leitung La, Lb ein sich
irgendwo auf einer benachbarten Strombahn vorhandener und in seinem Wert sich ändernder Störstromfluß
isO eingetragen. Diese Stromstörung könnte in die
Leitung La, Lb einen für beide Leitungsadern gleichsinnigen Fremdstrom isa, i'sb einkoppeln. Ein hierfür
notwendiger Stromkreisrückfluß wäre z. B. über die auf Seiten der Betnebssr>annüngsquelJe UO und auf Seiten
des'MeideraiSchlüssesi(<? vorhandenen gewollten öder
ungewollten, zumindest jedoch für die Stromänderung wirksamen Erdungen möglich. Tritt also eine solche
StÖrstromeinkoppelung auf, dann wird, wenn man die Einzeichnungsrichtung isa/isb zugrunde legt, der den
einen Teil des Kontrollwertes UK bestimmende Spannungsabfall UA vergrößert und der den anderen
Teil des Kontrollwertes UK bestimmende Spannungsabfall UB verkleinert. Da sich nun beide Spannungsabfälle
entsprechend der Netzwerkaüsbildüng für den Operationsverstärker Vaufheben, werden auf diese Art
hereinkommende Einflüsse voll ausgeschaltet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Schaltungsanordnung zur Überwachung des Unien>»tromes einer über Fühlwiderstände durch
eine zentrale Betriebsspannungsquelle gespeisten zweiadrigen Verbindungsleitung, wobei am anderen
Ende der Leitung angeschlossene Meldungsgeber den Leitungsstrom auf verschiedene Werte einstellen,
und die vom Leitunysstrom durchflossenen Fühlwiderstände Teile von diagonal geschalteten ι ο
Zweigen einer von der Betriebsspannungsquelle in der einen Diagonale gespeisten und in der anderen
Diagonale durch einen Operationsverstärker kontrollierten Widerstandsbrücke bilden, dadurch
gekennzeichnet, daß jeweils der eine Anschlußpunkt der Fühlwiderstände (A, B) mit je einem
der Speisepunkte (a 1, b 1) zusammenfällt und jeweils der andere Anschlußpunkt zu einem der
Leitungsabgänge (a 2, b2) der Verbindungsleitung
(La, Lb) führt, daß die Brückenzweige (A + Ci,
", B + C2, D 2) so bemessen sind, daß an den .Eckpunkten der Kontrolldiagonale (pi, ρ2) bei
offener Meldeleitung (La, Lb) und vom Operationsverstärker (V) nicht erbrachter Aussteuerung nahezu
gleiches Ruhepotential herrscht, bei durchgeschalteter Meldeleitung als Quellenspannung für den
einen, z.B. nicht invertierten Eingang (+pi) des
,Operationsverstärkers (V) nur der am Fühlwiderstand
(A) vom Strom (ira) in der einen Leitungsader (La) verursachte Spannungsabfall (UA) sowie als
Quellenspannung für den anderen, z. B. invertieren-'den Eingang (—ρ 2) des Operationsverstärkers (V)
nur der am Fühlwiderstand (B) vom Strom (irb) in 'der anderen Leitungsader (Lb) verursachte Spannungsabfall
(UB) auftritt, und daß die am Ende der
• Verbindungsleitung (La, Lb) erfolgende unterschiedliche
Einstellung des Leitungsstromes (ira, irb) über
eine einstellbare Stromeinprägung (JQ) vorgenommen wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wertariteil der Fühlwiderstände
(A, B) gegenüber den sonstigen Zweigwiderständen (Ci, Di. C2, D2) der Widerstandsbrücke
vernachlässigbar klein gehalten ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sonstigen Zweigwiderstände
(Ci, D1, C2, D 2) alle gleich groß gehalten sind.
4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich in Anpassung
an das durch den V/ert des Gegenkopplungs-Widerstandes (G) und den auf den invertierenden
Eingang (—p2) des Operationsverstärkers wirkenden Stromkreiswiderstandes (C2ID2) ergebende
Widerstandsverhältnis der Wert der die Quellenspannung (UA) für den nicht invertierenden Eingang
(+pi) des Operationsverstärkers liefernde Fühlwiderstand (A) gegenüber dem Wert der die
Quellenspannung (UB) für den invertierenden Eingang (—ρ 2) des Operationsverstärkers liefernde
Fühlwiderstand (B) um ein solches Maß kleiner gehalten ist, daß bei in beiden Leitungsadern (La, Lb)
herrschender Stromgleichheit (ira = irb) durch jede Quellenspannung (UA, UB) am Ausgang des
Operationsverstärkers (V) der gleiche Kontrollwertanteil (UK) erbracht wird.
5. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gleichwertigkeit
der Fühlwiderstände (A, B) zur Bildung eines bei jedem möglichen Verstärkungswert genau arbeitenden
Differenzverstärkernetzwerkes zusätzlich ein den nicht invertierenden Eingang (+p*) und den
Bezugspunkt (pO) des Operationsverstärkers (V) verbindender, den Wert des Gegenkopplungswiderstandes
(G) aufweisender Reduzierwiderstand (H) eingelegt ist.
6. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das an beiden
Eckpunkten (pi, ρ2) der Kontrolldiagonale der
Widerstanddbrücke (A + Ci, DX, B + C2, D 2)
auftretende Ruhepotential gleich dem Bezugspotential (pO) des Operationsverstärkers (V) gehalten ist.
7. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen J bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwachungswert
der Leitungsströme (ira, irb) aus der sich zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers
(V) und dem Bezugswert (pO) der Schaltung einstellenden Spannung (UK) gewonnen wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772707670 DE2707670C2 (de) | 1977-02-23 | 1977-02-23 | Schaltungsanordnung zur Überwachung des Linienstromes einer Meldelinie |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772707670 DE2707670C2 (de) | 1977-02-23 | 1977-02-23 | Schaltungsanordnung zur Überwachung des Linienstromes einer Meldelinie |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2707670A1 DE2707670A1 (de) | 1978-08-24 |
DE2707670C2 true DE2707670C2 (de) | 1984-03-01 |
Family
ID=6001919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772707670 Expired DE2707670C2 (de) | 1977-02-23 | 1977-02-23 | Schaltungsanordnung zur Überwachung des Linienstromes einer Meldelinie |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2707670C2 (de) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH586439A5 (de) * | 1975-06-03 | 1977-03-31 | Bbc Brown Boveri & Cie |
-
1977
- 1977-02-23 DE DE19772707670 patent/DE2707670C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2707670A1 (de) | 1978-08-24 |
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