DE3320413A1 - Switching device with an initiator containing an oscillator - Google Patents

Abstract

The invention relates to a fail-safe switching device with an initiator, containing an oscillator and a clock stage, which activates via a two-wire line an evaluating stage which signals a go condition or a non-go condition. The clock stage operates in such a manner that it either cancels an external influence on the oscillator or simulates a non-existing external influence, depending on the desired direction of action, so that in the cyclic operation occurring in this connection, a particular output signal is only output when the clock stage operates correctly.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung nach demThe invention relates to a switching device according to the

Oberbegriff des Patentanspruches 1.Preamble of claim 1.

Aus der DE-PS 24 00 723 ist eine Schaltvorrichtung mit einem kontaktlos arbeitenden Initiator und mit einem über eine Zweidrahtleitung nachgeschalteten Verstärker bekannt, an dessen Ausgang eine Last angeschlossen ist, die bei Ausfall eines Bauelementes im Initiator und/oder im Verstärker und/oder bei Ausfall der Zweidrahtleitung durch Unterbruch oder Kurzschluß abgeschaltet wird Am Eingang des Verstärkers liegt dabei ein einen Taktstrom erzeugender Taktgenerator, dem ein Steuertransistor nachgeschaltet ist, der nur innerhalb eines bestimmten Bereichs des Steuerstroms durchgeschaltet. Der Initiator erzeugt bei Ausfall eines Bauelements einen Strom außerhalb des durch den Ansprechstrom des Steuertransistors und einen Einsatzstrom gegebenen Bereichs, wobei dieser Einsatzstrom gleich der Differenz zwischen dem Ansprechstrom und der Amplitude des Taktstromes ist. Damit soll eine Schaltvorrichtung geschaffen werden, die fehlersicher ist, d.h., die einen Gefahrenzustand in der gesamten Schaltungsanordnung nicht übergehen kann.From DE-PS 24 00 723 a switching device with a contactless working initiator and with one connected downstream via a two-wire line Known amplifier, at the output of which a load is connected, which in the event of failure of a component in the initiator and / or in the amplifier and / or if the Two-wire line is switched off due to an interruption or short circuit At the input of the Amplifier is a clock generator generating a clock current, to which a control transistor is connected downstream, which is only within a certain range of the control current switched through. The initiator generates a current if a component fails outside of the by the response current of the control transistor and a starting current given range, this input current being equal to the difference between the Response current and the amplitude of the clock current. This is intended to be a switching device that is fail-safe, i.e. that has a hazardous condition in the entire circuit arrangement can not pass.

Bei dieser bestehenden Schaltvorrichtung kann der eine Auswertestufe bildende Verstärker auch ohne weiteres mit einem üblichen Initiator nach DIN 19234 betrieben werden, wodurch die Sicherheitskette unterbrochen wird. Außerdem ist bei dieser Schaltvorrichtung die Auswertestufe aufwendig aufgebaut 9 so daß schon während deren Herstellung umfangreiche Prüfungen erforderlich sind, was auch für den Initiator gilt.In this existing switching device, the one evaluation stage forming amplifiers easily with a customary initiator according to DIN 19234 operated, whereby the safety chain is interrupted. In addition, is at this switching device, the evaluation stage built up complex 9 so that already during the manufacture of which requires extensive tests, which also applies to the initiator is applicable.

Insbesondere ist ein gesonderter Taktgenerator erforderlich, der genau an den 7'Fensterbereich" der übrigen Schaltvorrichtung abgeglichen werden muß. Weiterhin ist eine zusätzliche Überwachung für den Überstrom im Steuerstromkreis notwendig.In particular, a separate clock generator is required, the be matched exactly to the 7 'window area "of the rest of the switching device got to. Furthermore there is an additional monitoring for the overcurrent in the control circuit necessary.

Ein wesentlicher Nachteil der aus der DE-PS 24 00 723 bekannten Schaltvorrichtung liegt darin, daß nur eine Wirkungsrichtung sicherheitstechnisch realisiert werden kann: die Auswertestufe liefert nur bei Abwesenheit einer Metallfahne von der Spule des Oszillators ein Ausgangssignal. Eine Umkehrung dieser Wirkungsrichtung, d.h. die Erzeugung eines Ar.sgangssignals, wenn sich eine Metallfahne dem Oszillator nähert ist dagegen nicht möglich.A major disadvantage of the switching device known from DE-PS 24 00 723 lies in the fact that only one direction of action can be implemented in terms of safety can: the evaluation stage only delivers in the absence of a metal flag from the coil of the oscillator has an output signal. A reversal of this direction of action, i.e. the generation of an output signal when a metal flag is attached to the oscillator on the other hand, approaching is not possible.

Eine ähnliche Schaltvorrichtung ist in der DE-PS 31 50 212 beschrieben: bei dieser Schaltvorrichtung mit einem Hochfrequenz-Oszillator und einem nachgeschalteten Verstärker ist ein Prüfanschluß vorgesehen, in den eine Prüfeinrichtung ein Prüfsignal einspeisen kann, welches derart beschaffen ist, daß der gegebenenfalls ungedämpfte Oszillator gedämpft und/oder der gegebenenfalls gedämpfte Oszillator entdämpft wird. Durch Auswertung der Änderung des Ausgangssignals des Näherungsschalters kann dessen Verfügbar keit festgestellt werden.A similar switching device is described in DE-PS 31 50 212: in this switching device with a high-frequency oscillator and a downstream Amplifier, a test connection is provided, into which a test device a test signal can feed, which is such that the possibly undamped The oscillator is damped and / or the possibly damped oscillator is undamped. By evaluating the change in the output signal of the proximity switch, it can Availability can be determined.

Bei dieser bekannten Schaltvorrichtung ist also eine gesonderte Prüfeinrichtung vorhanden, um so die Funktion der Schaltvorrichtung ständig überprüfbar zu halten. Mit dieser gesonderten Prüfeinrichtung ist aber zwangsläufig ein hoher schaltungstechnischer Aufwand verbunden.In this known switching device there is a separate testing device present in order to keep the function of the switching device constantly verifiable. With this separate test device, however, there is inevitably a high level of circuitry Effort involved.

Schließlich ist noch aus der DE-OS 26 08 395 ein induktiver Annäherungssicherheitsinitiator bekannt 9 bei dem ein Taktbetrieb dadurch hervorgerufen wird, daß einem Oszillator ein ganz spezifisches Gegenstück angenähert werden muß, so daß dieser Initiator ticht zusammen mit einer üblichen Metallfahne betrieben werden kann. Außerdem ist auch bei diesem Annäherungssicherheitsinitiator nur eine Wirkungsrichtung möglich.Finally, from DE-OS 26 08 395 an inductive proximity safety initiator known 9 in which a clock operation is caused by the fact that an oscillator a very specific counterpart must be approximated, so that this initiator can not be operated together with a standard metal flag. Also is Even with this proximity safety initiator, only one direction of action is possible.

Es ist daher A u f g a b e der Erfindung eine nur eine zweiadrige Verbindungsleitung, d.h. eine Zweidrahtleitung, zwischen Oszillator und Auswertestufe enthaltende Schaltvorrichtung zu schaffen, die ohne großen Aufwand in beiden Wirkungsrichtungen betreibbar ist, die fehlersicher arbeitet und die nicht mit einem üblichen Initiator bestätigt werden kann.The invention is therefore only a two-wire one Connection line, i.e. a two-wire line, between the oscillator and the evaluation stage containing switching device to create that without much effort in both directions of action is operable, which works in a fail-safe manner and which does not work with a conventional initiator can be confirmed.

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.This task is performed with a switching device according to the preamble of claim 1 according to the invention by those contained in the characterizing part thereof Features solved.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ist also der eigentliche Oszillator durch eine Taktstufe ergänzt, die so beschaffen ist, daß sie selbsttätig bei einem Betrieb in der einen Wirkungsrichtung eine gegebene äußere Beeinflussung aufhebt und bei einem Betrieb in der anderen Wirkungsrichtung eine nicht vorhandene äußere Beeinflussung selbsttätig nachbildet. Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung arbeitet weiterhin fehlersicher Bei Ausfall irgendeines Bauelementes wird der Taktbetrieb unterbrochen und der Gefahrenzustand durch die Auswertestufe eingestellt Diese ist so ausgebildet, daß sie nur dann ein bestimmtes Ausgangssignal abgibt, wenn die Taktstufe des Oszillators arbeitet.In the switching device according to the invention is the actual The oscillator is supplemented by a clock stage that is designed to operate automatically a given external influence when operating in one direction of action and a non-existent one in the case of an operation in the other direction of action automatically simulates external influences. The switching device according to the invention continues to work in a fail-safe manner If any component fails, cyclic operation is deactivated interrupted and the dangerous state is set by the evaluation level designed so that it only emits a certain output signal when the Clock stage of the oscillator is working.

Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung ist also in der Lage9 sich selbst zu überwachen, so daß ein fehlersicherer Aufbau vorhanden ist. Bei Ausfall eines beliebigen Bauelementes im Oszillator bzw. in der Taktstufe und/oder in der Auswertestufe und/oder in der Zweidrahtleitung zwischen dem Oszillator und der Auswertestufe nimmt das Ausgangssignal der Auswertestufe "automatisch" einen definierten Zustand, nämlich vorzugsweise den Wert Null, an.The switching device according to the invention is therefore capable of itself to monitor itself, so that a fail-safe structure is available. In the event of failure any component in the oscillator or in the clock stage and / or in the Evaluation stage and / or in the two-wire line between the oscillator and the evaluation stage the output signal of the evaluation stage "automatically" assumes a defined state, namely preferably the value zero.

Die Verbindungsleitung zwischen dem Initiator und der Auswertestufe ist eine Zweidrahtleitung, so daß also eine zweiadrige Verbindungsleitung vorliegt. Der Oszillator selbst ist mit beliebigem Material, vorzugsweise jedoch mit endlich leitfähigem Material, also beispielsweise einer Metallfahne, beeinflußbar. Weitere spezielle Anforderungen an eine solche Metällfahne liegen nicht vor.The connection line between the initiator and the evaluation stage is a two-wire line, so that there is a two-wire connection line. The oscillator itself is made of any material, but preferably finite conductive material, for example a metal flag, can be influenced. Further There are no special requirements for such a metal flag.

Der Initiator kann auf einfache Weise für beide Wirkungsrichtungen gestaltet werden. In der einen Ausführungsform wird dann die nachgeschaltete Auswertestufe und nur dann bestätigt, wenn der Oszillator gedämpft ist, während in der anderen Ausführungsform die Auswertestufe bestätigt wird, wenn der Oszillator gerade nicht gedämpft ist. D.R., s in der einen Ausführungsform wird beispielsweise bei Annäherung einer Metallfahne die Auswertestufe betätigt, während in der anderen Ausführungsform die Auswertestufe betätigt wird, wenn gerade keine- Metailfahne dem Oszillator angenähert wir Die betätigte Auswertestufe gibt dabei ein Ausgangssignal ab, das von dem Signal eindeutig abweicht, das abgegeben wird, wenn ein Fehler in der Schaltvorrichtung vorliegt Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung naher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem bei Annäherung einer Metalifahne die Auswertestufe betätigt wird9 und Fig 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Auswertestufe betätigt wird, wenn sich gerade keine Metallfahne dem Oszillator annähert.The initiator can be used in a simple manner for both directions of action be designed. In one embodiment, the downstream evaluation stage is then used and only confirmed when the oscillator is attenuated while in the other Embodiment, the evaluation stage is confirmed when the oscillator is not is muted. D.R., s in one embodiment, for example, when approaching a metal flag actuates the evaluation stage, while in the other embodiment the evaluation stage is activated when no metal flag is approaching the oscillator We The activated evaluation stage emits an output signal that is derived from the signal clearly deviates, which is issued when a fault in the switching device The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It demonstrate: Fig. 1 shows a first embodiment of the invention, at which the evaluation stage is activated when a metal flag approaches9 and Fig. 2 a second embodiment of the invention, in which the evaluation stage is actuated when no metal flag is approaching the oscillator.

Fig. 1 zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen fehlersicheren Schaltvorrichtung mit einem aus einem Oszillator 20 und einer Taktstufe 23 gebildeten Initiator 21, sowie einer Zweidraht-Verbindungsleitung 6 und einer Auswertestufe 22.Fig. 1 shows the first embodiment of the fail-safe according to the invention Switching device with one formed from an oscillator 20 and a clock stage 23 Initiator 21, as well as a two-wire connecting line 6 and an evaluation stage 22nd

Der Oszillator 20 weist eine Spule 2 auf, der sich eine Metallfahne 1 annähern kann. Die Spule 2 liegt mit ihrem einen Ende an einem Anschluß a für den ersten Draht der Zweidraht-Verbindungsleitung 6. Dieses eine Ende der Spule 2 ist über einen Kondensator 31S > einen Widerstand 32 und die Basis-Emitter-Strecke eines Transistors 33 mit dem anderen Ende der Spule 2 verbunden. Ein Abgriff der Spule 2 ist ebenfalls über einen Kondensator 35 mit dem anderen Ende der Spule 2 verbunden. Dieser Abgriff liegt außerdem über einen Widerstand 11 am Emitter eines Transistors 34, dessen Basis-Kollektor-Strecke den Widerstand 32 überbrückt Der Verbindungspunkt des Kondensators 31 mit dem Widerstand 32 und dem Kollektor des Transistors 34 ist mit dem Anschluß b der Zeidraht-Verbindungsleitung 6 verbunden.The oscillator 20 has a coil 2, which has a metal flag 1 can approximate. The coil 2 is at one end to a terminal a for the first wire of the two-wire connection line 6. This one end of the coil 2 is via a capacitor 31S> a resistor 32 and the base-emitter path of a transistor 33 is connected to the other end of the coil 2. A tap of the Coil 2 is also connected to the other end of coil 2 via a capacitor 35 tied together. This tap is also connected via a resistor 11 to the emitter of a Transistor 34, the base-collector path of which bridges the resistor 32 Der Connection point of the capacitor 31 with the resistor 32 and the collector of the Transistor 34 is connected to terminal b of the wire connecting line 6.

Zwischen den Anschlüssen a und b liegen ein Kondensator 8, ein Widerstand 9 und eine Zener-Diode 3 in Reihe. Der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 8 und'dem Widerstand 9 ist an die Basis eines Transistors 7 angeschlossen, dessen Kollektor über einen Widerstand 10 mit dem Emitter des Transistors 34 verbunden ist und dessen Emitter am Abgriff der Spule 2 liegt.A capacitor 8, a resistor, is located between the connections a and b 9 and a zener diode 3 in series. The connection point between the capacitor 8 und'dem resistor 9 is connected to the base of a transistor 7, whose collector through a resistor 10 to the emitter of the transistor 34 is connected and the emitter is connected to the tap of the coil 2.

Die Auswertestufe 22 besteht aus einem Übertrag er 19, 19', an dessen Sekundärwicklung 19' das Ausgangssignal abgenommen wird, während dessen Primärwicklung 19 in Reihe mit einem Widerstand 30 und der Kollektor-Emitter-Stecke eines Transistors 18 zwischen den Versorgungsanschlüssen 40, 41 für negative bzw.The evaluation stage 22 consists of a carry he 19, 19 ', at which Secondary winding 19 ', the output signal is removed, while its primary winding 19 in series with a resistor 30 and the collector-emitter connector of a transistor 18 between the supply connections 40, 41 for negative resp.

positive Versorgungsspannung angeschlossen ist. Der Emitter des Transistors 18 ist uber einen Widerstand 12 mit dessen Basis verbunden, und die Basis des Transistors 8 ist über einen Widerstand 5 an die Ader der Zweidraht-Verbindungslei tung 6 angeschlossen, die am Anschluß b liegt. Paral lel zu den Versorgungsanschlüssen 40 und 41 liegt die Reihenschaltung einer Zener-Diode 4 und eines Widerstandes 38,der an dem Versorgungsanschluß 40 liegt Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 38 und der Zener-Diode 4 ist an dem Anschluß a geführt.positive supply voltage is connected. The emitter of the transistor 18 is connected via a resistor 12 to its base, and the base of the transistor 8 is connected via a resistor 5 to the wire of the two-wire connecting line 6, which is at connection b. Paral lel to the supply connections 40 and 41 is the series connection of a Zener diode 4 and a resistor 38 connected to the supply connection 40 is the connection point between the resistor 38 and the Zener diode 4 is led to the connection a.

Die Metallfahne 1 beeinflußt das Hochfrequenzfeld der Spule 2, wodurch wiederum die Schwingung im Oszillator 20 verändert wird. Wenn sich die Metallfahne 1 der Spule 2 annähert, dann ist die Hochfrequenzschwingung des Oszillators 20 gering oder setzt sogar vollständig aus In diesem Zustand hat der Oszillator 20 eine geringe Stromaufnahme.The metal lug 1 influences the high-frequency field of the coil 2, whereby in turn, the oscillation in the oscillator 20 is changed. When the metal flag 1 approaches the coil 2, then the high-frequency oscillation of the oscillator 20 is low or even stops completely. In this state, the oscillator 20 has a low level Power consumption.

Befindet sich dagegen die Metallfahne 1 außerhalb des Hochfrequenzfeldes der Spule 2, dann schwingt der Oszillator 20 voll und zeigt eine große Stromaufnahme.If, on the other hand, the metal flag 1 is outside the high-frequency field the coil 2, then the oscillator 20 oscillates fully and shows a large current consumption.

Für die folgenden Erläuterungen zur Fig. 1 sei zunächst angenommen, daß die Zener-Diode 3 im Initiator 21 eine Zener-Spannung von 75 V besitzt, während die Zener-Diode 4 in der Auswertestufe 22 eine Zener-Spannung von 20 V haben soll.For the following explanations of FIG. 1 it is initially assumed that that the Zener diode 3 in the initiator 21 has a Zener voltage of 75 V, while the zener diode 4 in the Evaluation stage 22 a Zener voltage of 20 V should have.

Der Widerstand 5 in der Auswertestufe soll einen Widerstandswert von 1000 Ohm besitzen. Für den Ersatzwiderstand des von der Metallfahne 1 nicht beeinflußten Oszillators 20 werden 1000 Ohm angenommen, während der durch die Metallfahne 1 beeinflußte Oszillator 20 einen Ersatzwiderstand von 9000 Ohm besitzen soll.The resistor 5 in the evaluation stage should have a resistance value of 1000 ohms. For the equivalent resistance of the one not influenced by the metal flag 1 The oscillator 20 is assumed to be 1000 ohms, while the one influenced by the metal lug 1 Oscillator 20 should have an equivalent resistance of 9000 ohms.

Wenn bei diesem Wert für die Zener-Diode 49 dem Widerstand 5 und dem Ersatzwiderstand des Oszillators 20 die Spule 2 nicht durch die Metallfahne 1 beeinflußt wird, dann fließt in der Verbindungsleitung 6 zwischen dem Oszillator 20 und der Auswertestufe 22 ein Strom von etwa 10 mA. Die Spannung an den Anschlüssen a und b beträgt dann etwa 10 V.If at this value for the Zener diode 49 the resistor 5 and the Equivalent resistance of the oscillator 20, the coil 2 is not influenced by the metal lug 1 is, then flows in the connecting line 6 between the oscillator 20 and the Evaluation stage 22 a current of about 10 mA. The voltage at terminals a and b is then about 10 V.

Diese. an den beiden Adern der Verbindungsleitung 6 liegende Spannung von etwa 10 V liegt unterhalb der Zener-Spannung der Zener-Diode 3, so daß diese nicht leitet und der Transistor 7 der Taktstufe 23 damit nicht angesteuert wird.These. voltage present on the two wires of the connecting line 6 of about 10 V is below the Zener voltage of the Zener diode 3, so that this does not conduct and the transistor 7 of the clock stage 23 is thus not activated.

Dieser Zustand wird beibehalten, bis eine Änderung der Oszillatorschwingung hervorgerufen wird.This state is maintained until there is a change in the oscillator oscillation is caused.

In der Auswertestufe 22 wird der Transistor 18 bei geeigneter Dimensionierung des Widerstandes t2 durch den Strom von etwa 10 mA ständig durchgeschaltet, so daß an der Sekundärwicklung 19i des Übertragers 19>19' keine Spannung auftritt.In the evaluation stage 22, the transistor 18 is suitably dimensioned of the resistor t2 is continuously switched through by the current of about 10 mA, so that no voltage occurs on the secondary winding 19i of the transformer 19> 19 '.

Wird dagegen die Spule 2 des Oszillators 20 durch die Metallfahne 1 beeinflußt, so daß der Ersatzwiderstand des Oszillators 20 auf 9000 Ohm ansteigt, dann fließt in der Zweidraht-Verbindungsleitung 5 nur noch ein Strom von etwa 2 mA Die Spannung am Oszillator 20 bzw. an den Anschlüssen a und b beträgt dann etwa 18 V. Dies bedeutet, daß die Zener-Spannung der Zener-Diode 3 überschritten wird, so daß sich der Kondensator 8 über den Widerstand 9 aufladen kann. Sobald die Ladespannung am Kondensator 8 die Schwellenspannung des Transistors 7 übersteigt D schaltet die Emitter-Kollektor-Strecke dieses Transistors 7 den Widerstand 10 parallel zum Oszillatorwiderstand 11.If, however, the coil 2 of the oscillator 20 through the metal flag 1 influenced, so that the equivalent resistance of the oscillator 20 rises to 9000 ohms, then only a current of about 2 flows in the two-wire connecting line 5 mA The voltage at the oscillator 20 or at the connections a and b is then approximately 18 V. This means that the Zener voltage of the Zener diode 3 exceeded will, so that the capacitor 8 can be charged via the resistor 9. As soon as the charging voltage at the capacitor 8, the threshold voltage of the transistor 7 exceeds D switches Emitter-collector path of this transistor 7, the resistor 10 parallel to the oscillator resistor 11.

Der Widerstandswert des Widerstandes 10 ist so ausgelegt, daß bei dieser Parallelschaltung die Beeinflussung des Oszillators 20 durch die Metallfahne 1 aufgehoben wird.The resistance of the resistor 10 is designed so that at this parallel connection, the influence of the oscillator 20 by the metal flag 1 is repealed.

Damit geht aber der Oszillator 20 in den Zustand der hohen Stromaufnahme zurück, so daß die Spannung an den Anschlüssen ag b wieder klein wird und auf etwa 10 V absinkt.With this, however, the oscillator 20 goes into the state of high current consumption back, so that the voltage at the terminals ag b is again small and to about 10 V drops.

In diesem Zustand wird der Kondensator 8 nicht weiter aufgeladen. Der durchgeschaltete Zustand des Transistors 7 wird aber nur solange beibehalten, bis sich der Kondensator 8 unter die Schwellenspannung des Transistors 7 entladen hat.In this state, the capacitor 8 is no longer charged. The switched-through state of transistor 7 is only retained as long as until the capacitor 8 discharges below the threshold voltage of the transistor 7 Has.

Sobald dieser Zustand erreicht ist, in dem der Transistor 7 nicht mehr leitet, ist der Widerstand 10 nicht mehr parallel zum Widerstand 11 wirksam, so daß der Oszillator 20 wieder einen niederen Strom von etwa 2 mA führt.As soon as this state is reached, the transistor 7 does not conducts more, the resistor 10 is no longer effective parallel to the resistor 11, so that the oscillator 20 again carries a low current of about 2 mA.

Anschließend steigt die Spannung an den Anschlüssen a und b an, und der Kondensator 8 wird wieder aufgeladen.Then the voltage at the terminals a and b increases, and the capacitor 8 is charged again.

Der Oszillatorstrom pendelt also ständig zwischen einem hohen und einem niederen Wert hin und her, so lange die Spule 2 durch die Metallfahne beeinflußt ist.The oscillator current fluctuates constantly between a high and a low value back and forth as long as the coil 2 is influenced by the metal flag is.

Da der Widerstand 12 in der Auswertestufe 22 so dimensioniert ist, daß der Transistor 18 bei hohem Oszillatorstrom durchgeschaltet und bei niederem Oszillatorstrom gesperrt ist, wird dieser Transistor 18 im Rhythmus der Taktfrequenz des Oszillatorstromes durchgeschaltet und gesperrt, und an der Sekundärwicklung 19' des Übertragers 19, 19' tritt ein Signal auf.Since the resistor 12 in the evaluation stage 22 is dimensioned so that the transistor 18 is turned on when the oscillator current is high and when it is low Oscillator current is blocked, this transistor 18 becomes in rhythm the clock frequency of the oscillator current switched through and blocked, and at the A signal occurs in the secondary winding 19 'of the transformer 19, 19'.

An der Sekundärwicklung 19' liegt also keine Spannung, wenn die Spule 2 nicht durch die Metallfahne 1 beeinflußt wird, und es tritt eine Spannung aufs wenn diese Metallfahne 1 die Spule 2 des Oszillators 20 beeinflußt.There is therefore no voltage on the secondary winding 19 'when the coil 2 is not influenced by the metal lug 1, and tension occurs when this metal lug 1 influences the coil 2 of the oscillator 20.

Die Zener-Spannung der Zener-Diode 4 in der Auswertestufe 22 muß größer sein als die Zener-Spannung der Zener-Diode 3 im Initiator 21, damit die Schaltvorrichtung einwandfrei arbeiten kann.The Zener voltage of the Zener diode 4 in the evaluation stage 22 must be greater be than the Zener voltage of the Zener diode 3 in the initiator 21 so that the switching device can work properly.

Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung mit zum Ausführungsbeispiel von Fig 1 umgekehrter Wirkungsrichtung. In der Fig 2 sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen.Fig. 2 shows another embodiment of the invention Switching device with the opposite direction of action to the embodiment of FIG. In FIG. 2, parts that correspond to one another are given the same reference numerals as in Fig. 1 provided.

Das Ausführungsbeispiel von Fig. 2 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel von Fig. 1 lediglich durch eine andere Taktstufe 23. Diese Taktstufe hat eine Parallelschaltung eines Kondensators 15 mit einem Widerstand 16, wobei diese Parallelschaltung zwischen dem Anschluß a und dem einen Ende der Spule 2 vorgesehen ist. Der Widerstand 16 ist durch die Basis-Emitter-Strecke eines Transistors 13 überbrückt, dessen Kollektor über einen Widerstand 14 mit dem anderen Ende der Spule 2 verbundenXist.The embodiment of FIG. 2 differs from the embodiment 1 only by another clock stage 23. This clock stage has a parallel connection a capacitor 15 with a resistor 16, this parallel connection between the terminal a and one end of the coil 2 is provided. Resistance 16 is bridged by the base-emitter path of a transistor 13, its collector connected to the other end of the coil 2 via a resistor 14.

Wird die Metallfahne 1 der Spule 2 angenähert, dann ist der Oszillatorstrom klein, so daß der Transistor 13 durch den Spannungsabfall am Widerstand 16 nicht durchgeschaltet wird. Es tritt daher wieder ein statischer Zustand ein Der Transistro 18 in der Auswertestufe 22 ist dabei ständig gesperrt, so daß an der Sekundärwicklung 19' des Übertragers 19, 19 kein Signal auftritt.If the metal lug 1 of the coil 2 is approached, then the oscillator current is small, so that the transistor 13 through the voltage drop across the resistor 16 is not switched through. A static state therefore occurs again The transistor 18 in the evaluation stage 22 is permanently blocked, so that on the secondary winding 19 'of the transformer 19, 19 no signal occurs.

Wird nun die Beeinflussung des Oszillators 20 durch die Metallfahne 1 aufgehoben, dann nimmt der Oszillator 20 einen hohen Strom auf. Der Spannungsabfall am Widerstand 16 wird dann groß, so daß der Kondensator 15 aufgeladen werden kann. Sobald die Spannung am Kondensator 15 die Schwellenspannung des Transistors 13 übersteigt, wird dieser durchgeschaltet, und die Spule 2 wird über den Widerstand 14 der Taktstufe 23 derart beeinflußt9 wie dies einer Beeinflussung durch die Metallfahne 1 entspric:at.Is now the influence of the oscillator 20 by the metal flag 1 is canceled, then the oscillator 20 draws a large current. The voltage drop at the resistor 16 is then large, so that the capacitor 15 can be charged. As soon as the voltage on capacitor 15 exceeds the threshold voltage of transistor 13, this is switched through, and the coil 2 is via the resistor 14 of the clock stage 23 influenced in such a way as this corresponds to an influence by the metal lug 1.

Damit wird der Oszillatorstrom aber wiederum klein, so daß sich der gleiche rhythmische Taktbetrieb wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 einstellt. An der Sekundärwicklung 19 des Übertragers 19, 19 erscheint also nur dann eine Spannung, wenn der Transistor 18 während des Taktbetriebs durchgeschaltet und gesperrt wird. Dieser Taktbetrieb tritt aber nur auf, wenn die Spule 2 - im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel von Fig. 1 - gerade nicht durch die Metallfahne 1 beeinflußt wird.With this, however, the oscillator current is again small, so that the the same rhythmic cycle operation as in the embodiment of FIG. 1 sets. A voltage therefore only appears on the secondary winding 19 of the transformer 19, 19 when the transistor 18 is turned on and off during clock operation. This cycle operation only occurs when the coil 2 - in contrast to the exemplary embodiment of Fig. 1 - is just not influenced by the metal flag 1.

Der Wert der Taktfrequenz des Oszillatorstromes wird im Aus£ührungsbeispiel von Fig. 1 im wesentlichen durch die Kapazität des Kondensators 8 bestimmt, während im Åusfüh.-rungsbeispiel von Fig. 2 im wesentlichen die Kapazität des Kondensators 15 diese Taktfrequenz festlegt. Weiterhin wird im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 die Einsatzspannung für den Taktbetrieb durch die Zener-Diode 3 festgelegt, während im Ausführungsbeispiel von Fig. 2 der Einsatzstrom für den Taktbetrieb durch den Widerstand 16 bestimmt wird.The value of the clock frequency of the oscillator current is shown in the exemplary embodiment of Fig. 1 essentially determined by the capacitance of the capacitor 8, while in the embodiment of FIG. 2 essentially the capacitance of the capacitor 15 defines this clock frequency. Furthermore, in the embodiment of FIG the threshold voltage for cyclic operation is determined by the Zener diode 3, while In the exemplary embodiment of FIG. 2, the starting current for clock operation through the Resistance 16 is determined.

Schaltvorrichtungen mit dem Aufbau beider Ausführungsbeispiele nach Fig. 1 und 2 können nur dann den Taktbetrieb aufnehmen, wenn tatsächlich alle Bauelemente funktionsfähig sind. Fällt eines der Bauelemente im Initiator, im Oszillator, in der Zweidraht-Verbindungsleitung und in der Auswertestufe aus> so ist ein Taktbetrieb nicht mehr möglich. Im Fehlerfall ist somit die Spannung an der Sekundärwicklung 192 des Obertragers 19, 19i immer auf dem Wert Null.Switching devices with the structure of both embodiments according to Fig. 1 and 2 can only start the clock operation when actually all components are functional. If one of the components in the initiator, in the oscillator, falls into of the two-wire connection line and off in the evaluation stage> this is cyclical operation not possible anymore. In the event of a fault, the voltage is therefore on the secondary winding 192 of the upper carrier 19, 19i always has the value zero.

Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, anstatt der Spannung am oder des Stromes im Oszillator das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein der Oszillatorschwingung als Kriterium für das Einleiten des Taktbetriebes der Taktstufe 23 heranzuziehen.It is also within the scope of the invention, instead of the voltage on or of the current in the oscillator, the presence or absence of the oscillator oscillation to be used as a criterion for initiating cycle operation of cycle stage 23.

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Claims (4)

Patentansprüche (¾ Schaltvorrichtung mit einem einen Oszillator (20) enthaltenen Initiator (21) und einer diesem über eine Zweidrahtleitung (6) nachgeschalteten, einen Gutzustand oder einen Gefahrenzustand anzeigenden Auswertestufe (22), dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Initiator (21) eine dem Oszillator (20) zugeordnete Taktstufe (23) aufweist, die abhängig von einer äußeren Beeinflussung des Oszillators (20) arbeitet, und daß die Auswertestufe (22) den Gutzustand meldet wenn die Taktstufe (23) arbeitet Claims (¾ switching device with an oscillator (20) contained initiator (21) and a downstream of this via a two-wire line (6), an evaluation stage (22) indicating a good state or a dangerous state, thereby it is noted that the initiator (21) is one associated with the oscillator (20) Clock stage (23), which is dependent on an external influence on the oscillator (20) works, and that the evaluation stage (22) reports the good status when the clock stage (23) works 2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 19 dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß als Kriterium der äußeren Beeinflussung zur Einleitung des Taktbetriebes der Taktstufe (23) ein vorgebbarer Strom des Oszillators (20) dient.2. Switching device according to claim 19, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that as a criterion of the external influence for the initiation of the cycle operation a specifiable current of the oscillator (20) is used for the clock stage (23). 3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß als Kriterium der äußeren Beeinflussung zur Einleitung des Taktbetriebs der Taktstufe (23) eine vorgebbare Spannung an dem Oszillator (20) dient.3. Switching device according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that as a criterion of the external influence for the initiation of the cycle operation the clock stage (23) a predeterminable voltage on the oscillator (20) is used. 4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß als Kriterium der äußeren Beeinflussung zur Einleitung des Taktbetriebes der Taktstufe (23) zur Erzielung einer gewünschten Wirkungsrichtung das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein der Oszillatorschwingung dient.4. Switching device according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that as a criterion of the external influence for the initiation of the cycle operation the clock stage (23) to achieve a desired direction of action the presence or the absence of the oscillator oscillation is used.