DE4222475A1 - Arrangement for masking out interference signals on signal lines - Google Patents

Abstract

The proposal is for an arrangement for tuning out interference signals on signal lines which ensures that an interference-free original signal is available for exploitation. The arrangement comprises the transmission of an original signal (A) in a first signal line (2) and of an inverted or differentiated original signal (A or dA) in a second signal line (4). Here, the previously inverted or differentiated signal is to be inverted or integrated again and then both signals are to be concatenated in an AND gate (13) so that the interference-free original signal A is available at the output of the AND gate.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung zum Ausblenden von Stör­ signalen auf Signalleitungen. Es ist bereits bekannt, Signalleitun­ gen beispielsweise die Signalleitung von einem Sensor zur Auswerte­ einheit zu schirmen, um sie so vor Störungen und damit Verfälschung des Signals zu schützen. Die Schirmung eines Sensor-Kabels ist rela­ tiv kostenaufwendig, aber keine Garantie dafür, daß das Signal nicht verfälscht wird.The invention is based on an arrangement for hiding sturgeon signals on signal lines. It is already known signal line For example, the signal line from a sensor for evaluation shield to protect them from interference and thus adulteration to protect the signal. The shielding of a sensor cable is rela tiv expensive, but no guarantee that the signal is not is falsified.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein völlig von Stö­ rungen befreites Nutzsignal in der Auswerteeinheit vorliegt. Eine teure Schirmung des Sensor-Kabels kann vollständig entfallen. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß lediglich eine weitere Ader in dem Sensor-Kabel zur Signalübertragung erforderlich ist. The arrangement according to the invention with the characterizing features of Main claim has the advantage that a completely Stö cleared useful signal is present in the evaluation unit. A expensive shielding of the sensor cable can be completely eliminated. When Another advantage is that only one wire in the sensor cable is required for signal transmission.  

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den nebengeord­ neten Ansprüchen angegebenen Anordnung möglich. Besonders vorteil­ haft ist, daß am Ausgang des UND-Gatters Störungen vollkommen aus­ gelöscht sind, und das Nutzsignal bestätigt als störungsfreies Signal zur Auswertung zur Verfügung steht. Letztendlich sei erwähnt, daß die Verwendung von Z-Dioden in beiden Signalleitungen gegen Mas­ se die Auswerteeinheit vor Überspannungen und damit vor Zerstörung schützt.The measures listed in the subclaims provide for partial training and improvements in the subordinate Neten claims specified arrangement possible. Particularly advantageous is that at the output of the AND gate malfunctions completely are deleted, and the useful signal confirmed as interference-free Signal is available for evaluation. Finally, it should be mentioned that the use of Zener diodes in both signal lines against Mas se the evaluation unit from overvoltages and thus from destruction protects.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenEmbodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild für digitale Signalübertragung, Fig. 1 is a schematic circuit diagram for digital signal transmission,

Fig. 2 die Signalverläufe, wie sie im Prinzipschaltbild an verschiedenen Punkten auftreten und Fig. 2 shows the waveforms as they occur in the schematic diagram at various points and

Fig. 3 ein Prinzipschaltbild für analoge Signalübertragung. Fig. 3 is a block diagram for analog signal transmission.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Fig. 1 zeigt den Prinzipaufbau der Erfindung. Die Schaltskizze zeigt eine Sensoreinheit 1, wobei der Sensor an sich nicht dargestellt ist. Das vom Sensor gelieferte Signal wird in der Sen­ soreinheit 1 auf eine erste Signalleitung 2, die somit das Original­ signal überträgt, gegeben. Gleichzeitig wird dieses Originalsignal auf einen Invertierer 3 gegeben, so daß am Ausgang des Invertierers das invertierte Signal an einer zweiten Signalleitung 4 anliegt. Diese beiden Signalleitungen 2 und 4 können beispielsweise mit einer Masseleitung 5 in dem nur schematisch dargestellten Sensor-Kabel 6 liegen. Es wäre somit ein einfaches dreiadriges Kabel ohne Schirmung notwendig. Das Sensorkabel 6 ist mit den Signalleitungen 2 und 4 sowie der Masseleitung 5 an eine Auswerteeinheit 7 geführt. In der Auswerteeinheit 7 sind die Signalleitungen jeweils über eine Zener­ diode 8 und 9 anodenseitig gegen Masse geschaltet, um so Überspan­ nungen abzuleiten und die Auswerteeinheit vor Zerstörung zu schüt­ zen. Die Signalleitung 2 und die Signalleitung 4 sind nun zunächst auf eine erste Digitalisierstufe 10 bzw. eine zweite Digitalisier­ stufe 11 geführt, um für die weitere Auswertung eindeutige Pegel zu erhalten. Am Ausgang der ersten Digitalisierstufe 10 liegt das Ori­ ginalsignal A1 vor. Und am Ausgang der zweiten Digitalisierstufe 11 liegt nach der Übertragung das digitalisierte invertierte Signal vor. Dieses invertierte Signal wird nun auf einen weiteren Inver­ tierer 12 geführt, wo es ein weiteres Mal invertiert wird, so daß nun das doppelt invertierte Signal vorliegt. Das übertragene Originalsignal A1 und das doppelt invertierte übertragene Signal wird nun jeweils auf einen Eingang eines UND-Gatters 13 geführt, so daß am Ausgang 14 das störungsfreie Nutzsignal A2 für die Auswertung zur Verfügung steht. Fig. 1 shows the basic structure of the invention. The circuit diagram shows a sensor unit 1 , the sensor itself not being shown. The signal supplied by the sensor is given in the sensor unit 1 to a first signal line 2 , which thus transmits the original signal. At the same time, this original signal is passed to an inverter 3 , so that the inverted signal is present on a second signal line 4 at the output of the inverter. These two signal lines 2 and 4 can lie, for example, with a ground line 5 in the sensor cable 6 , which is only shown schematically. A simple three-core cable without shielding would therefore be necessary. The sensor cable 6 is led to an evaluation unit 7 with the signal lines 2 and 4 and the ground line 5 . In the evaluation unit 7 , the signal lines are each connected to ground via a Zener diode 8 and 9 on the anode side, in order to derive overvoltages and to protect the evaluation unit from destruction. The signal line 2 and the signal line 4 are first routed to a first digitizing stage 10 and a second digitizing stage 11 in order to obtain clear levels for further evaluation. At the output of the first digitizing stage 10 , the original signal A1 is present. And at the output of the second digitizing stage 11 , the digitized inverted signal is present after the transmission. This inverted signal is now passed to another inverter 12 , where it is inverted one more time, so that the double-inverted signal is now present. The transmitted original signal A1 and the double-inverted transmitted signal are each routed to an input of an AND gate 13 , so that the interference-free useful signal A2 is available at the output 14 for evaluation.

In Fig. 2 sind die einzelnen Signalverläufe an verschiedenen Punk­ ten des Prinzipaufbaus aus Fig. 1 dargestellt. Die Wirkungsweise soll nun anhand der Fig. 2 näher erläutert werden. In Fig. 2 ist durch Signalverlauf I das Originalsignal A und das invertierte Signal , wie es am Ausgang der Sensoreinheit 1 zur Verfügung steht, dargestellt. Die Signalleitungen 2 und 4 zur Übertragung dieser bei­ den Signale werden in dem Umfeld, dem sie ausgesetzt sind, annähernd gleich beeinflußt, das heißt, auftretende Störungen S wie sie in Fig. 1 symbolisch dargestellt sind, haben auf die Signalverläufe auf beiden Signalleitungen 2, 4 annähernd gleiche Wirkung. Die Stö­ rungen sind in Fig. 2 in den Signalverläufen II dargestellt. Diese Signalverläufe stehen an beiden Eingängen der Auswerteeinheit 7 zur Verfügung. In der Auswerteeinheit werden diese Signale zunächst in den Digitalisierstufen 10 und 11 digitalisiert, so daß am Ausgang der Digitalisierstufen die Signalverläufe III zur Verfügung stehen. In Fig. 2, the individual waveforms at various points of the basic structure of Fig. 1 are shown. The mode of operation will now be explained in more detail with reference to FIG. 2. In FIG. 2, the original signal A and the inverted signal, as is available at the output of the sensor unit 1 , are represented by the signal course I. The signal lines 2 and 4 for the transmission of these in the signals are influenced approximately equally in the environment to which they are exposed, that is to say that occurring faults S as symbolically shown in FIG. 1 have an effect on the signal profiles on both signal lines 2 , 4 approximately the same effect. The faults are shown in Fig. 2 in the waveforms II. These signal profiles are available at both inputs of the evaluation unit 7 . In the evaluation unit, these signals are first digitized in the digitizing stages 10 and 11 , so that the signal curves III are available at the output of the digitizing stages.

Das invertierte Signal wird nun in dem Invertierer 12 nochmals in­ vertiert, so daß vor dem UND-Gatter 13 die Signalverläufe, wie sie im Signalverlauf IV dargestellt sind, zur Verfügung stehen. Nun wer­ den beide Signalverläufe durch das UND-Gatter 13 verknüpft und so Störungen erkannt und ausgelöscht. Das Originalsignal hingegen wird bestätigt und steht somit als störungsfreies Signal A2 zur Auswer­ tung bereit, wie in Signalverlauf V dargestellt.The inverted signal is now again inverted in the inverter 12 , so that the signal waveforms as shown in signal waveform IV are available in front of the AND gate 13 . Now who linked the two waveforms through the AND gate 13 and thus recognized and eliminated interference. The original signal, on the other hand, is confirmed and is therefore available as interference-free signal A2 for evaluation, as shown in signal curve V.

Somit ist auf einfache Art und Weise gesichert, daß das vom Sensor erfaßte Signal der Auswerteeinheit störungsfrei zur Weiterverarbei­ tung zur Verfügung steht.This ensures in a simple manner that the sensor detected signal of the evaluation unit for further processing without interference device is available.

Fig. 3 zeigt eine solche Anordnung zum Auslöschen von Störsignalen für die Übertragung und Auswertung analoger Signale, wobei für glei­ che Teile aus Fig. 1 gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Hierzu wird das von einer Sensoreinheit gelieferte Originalsignal A zu­ nächst zur Übertragung auf eine Signalleitung 2 gegeben. Fig. 3 shows such an arrangement for canceling interference signals for the transmission and evaluation of analog signals, the same reference numerals being used for the same parts from Fig. 1. For this purpose, the original signal A supplied by a sensor unit is first given for transmission to a signal line 2 .

Gleichzeitig wird das Originalsignal A parallel zur Signalleitung 2 auf einen Differenzierer 15 gegeben, so daß am Ausgang des Differen­ zierers 15 ein differenziertes Signal dA auf die Signalleitung 4 gegeben wird. Analog zu Fig. 1 erfolgt die Signalübertragung auch hier in einem dreiadrigem Sensorkabel, so daß Störungen S das Ori­ ginalsignal A und das differenzierte Signal dA gleichermaßen beein­ flussen. Nach der Übertragung wird in der Auswerteeinheit 7 das Ori­ ginalsignal A auf den ersten Eingang einer analogen UND-Verknüpfung 17 gegeben und das differenzierte Signal dA über einen Integrierer 16 auf den zweiten Eingang der analogen UND-Verknüpfung 17, so daß Störsignale an der UND-Verknüpfung 17 ausgeblendet werden. Nach der Und-Verknüpfung 17 steht das Originalsignal A ohne Störungen zur Verfügung.At the same time, the original signal A is given in parallel to the signal line 2 to a differentiator 15 , so that a differentiated signal dA is given to the signal line 4 at the output of the differentiator 15 . Analogously to Fig. 1, the signal transmission also takes place in a three-wire sensor cable, so that interference S influence the original signal A and the differentiated signal dA equally. After the transmission, the original signal A is given in the evaluation unit 7 to the first input of an analog AND link 17 and the differentiated signal dA via an integrator 16 to the second input of the analog AND link 17 , so that interference signals at the AND Link 17 can be hidden. After the AND link 17 , the original signal A is available without interference.

Claims (7)

1. Anordnung zum Ausblenden von Störsignalen auf Signalleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Signalleitung (2) ein digita­ les Originalsignal (A) und eine zweite Signalleitung (4) ein dazu invertiertes Signal () überträgt und daß die beiden Signalleitungen (2, 4) an ihrem Ende an einem ersten und einem zweiten Eingang eines UND-Gatters (13) anliegen, wobei das invertierte Signal () über einen dem UND-Gattereingang vorgeschalteten Invertierer (12) am Ein­ gang des UND-Gatters (13) anliegt und daß am Ausgang des UND-Gatters (13) das störungsfreie Originalsignal (A) abgreifbar ist.1. Arrangement for masking out interference signals on signal lines, characterized in that a first signal line ( 2 ) transmits a digital original signal (A) and a second signal line ( 4 ) transmits an inverted signal () and that the two signal lines ( 2 , 4 ) at their end to a first and a second input of an AND gate ( 13 ), the inverted signal () via an upstream of the AND gate input inverter ( 12 ) at the input of the AND gate ( 13 ) and that the interference-free original signal (A) can be picked off at the output of the AND gate ( 13 ). 2. Anordnung zum Ausblenden von Störsignalen auf Signalleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Signalleitung (2) ein analo­ ges Originalsignal (A) und eine zweite Signalleitung (4) ein dazu differenziertes Signal (dA) überträgt und daß am Ende der Signal­ leitungen das Originalsignal an einem Eingang eine analoge UND-Ver­ knüpfung (17) und daß das differenzierte Signal (dA) über ein Inte­ grierglied (16) am anderen Eingang der analogen UND-Verknüpfung (17) anliegt.2. Arrangement for masking out interference signals on signal lines, characterized in that a first signal line ( 2 ) transmits an analogue original signal (A) and a second signal line ( 4 ) transmits a differentiated signal (dA) and that at the end of the signal lines Original signal at one input an analog AND linkage ( 17 ) and that the differentiated signal (dA) via an inte grier ( 16 ) at the other input of the analog AND linkage ( 17 ). 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das von einem Signalgeber gelieferte Originalsignal (A) an einer ersten Signalleitung (2) und über einen Invertierer (3) bzw. Differenzierer (15) an einer zweiten Signalleitung (4) anliegt. 3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the original signal supplied by a signal generator (A) on a first signal line ( 2 ) and via an inverter ( 3 ) or differentiator ( 15 ) on a second signal line ( 4 ) . 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Eingängen des UND-Gatters (13) Digitalisierstufen (10, 11) vorge­ schaltet sind.4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the two inputs of the AND gate ( 13 ) digitizing stages ( 10 , 11 ) are pre-switched. 5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei­ de Signalleitungen (2, 4) in einem Sensorkabel (6) zwischen einer Sensoreinheit (1) und einer Auswerteeinheit (7) angeordnet sind.5. Arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that at de signal lines ( 2 , 4 ) in a sensor cable ( 6 ) between a sensor unit ( 1 ) and an evaluation unit ( 7 ) are arranged. 6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß neben den beiden Signalleitungen (2, 4) im Sensorkabel (6) noch eine dritte Leitung (5) gegen Masse geschaltet ist.6. Arrangement according to claim 1 to 5, characterized in that in addition to the two signal lines ( 2 , 4 ) in the sensor cable ( 6 ), a third line ( 5 ) is connected to ground. 7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Signalleitungen (2, 4) in der Auswerteeinheit (7) über je eine Zenerdiode (8, 9) gegen Masse geschaltet sind.7. Arrangement according to claim 1 to 6, characterized in that the two signal lines ( 2 , 4 ) in the evaluation unit ( 7 ) are each connected to ground via a Zener diode ( 8 , 9 ).