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vermittlungsanlagen,stellenanlagen, besonders geeignet.
Weitere Anwendungsmöglichkeiten für die Schaltungsanordnung gemäss der Erfindung ergeben sich in nachrichtentechnischen Anlagen unterschiedlichster Art, in denen das Bestehen bzw. Nichtbestehen einer
Stromschleife ein wesentliches Kriterium ist. Es können dies beispielsweise Anlagen zur Fernmessung, zur
Fernsteuerung, zur Datenübertragung und Datenverarbeitung, weiters Fernschreibanlagen, sowie Eisenbahnsignal- und -sicherungsanlagen sein.
Insbesondere ist die Schaltungsanordnung gemäss der
Erfindung für Anlagen mit einer Zentralstelle und einer grösseren Zahl von externen Stellen, die unter- einander wechselnd an die Zentralstelle angeschaltet werden, oder für Anlagen, die eine Anzahl von örtlich getrennten Stellen beinhalten, die ebenfalls untereinander wechselnd, paarweise oder in Gruppen über eine Zentralstelle zusammengeschaltet werden, geeignet.
In Fernsprechnebenstellenanlagen ist beispielsweise die Überwachung des auf den Leitungen zu einem öffentlichen Amt bestehenden Schleifenzustandes erforderlich. Diese Notwendigkeit, den Schleifenzustand in einer an ein öffentliches Amt angeschlossenen Amtsleitungsübertragung zu überwachen, besteht immer dann, wenn die Forderung besteht, dass die belegte Amtsleitungsübertragung der Nebenstellenanlage bei
Schleifenunterbrechung oder bei Umpolung der Spannung von Amtseinrichtungen her, zumindest für ankommende Belegungen freigeschaltet werden soll, auch dann, wenn der Nebenstellenteilnehmer seinen
Handapparat nicht auflegt.
Für diese Aufgabenstellung sind bisher verschiedene Lösungen bekannt, so sind z. B. Schaltungs- anordnungen zur Überwachung von Stromschleifen (Amtsschleife) bekannt, bei denen die Überwachung des Stromflusses mit Hilfe von Relais erfolgt und die dazu verwendeten Relais besondere Wicklungen aufweisen. Diese Ausführungsform hat jedoch den Nachteil, dass entweder in der Stromschleife zusätzliche Relais oder aber Relais mit Zusatzwicklungen, die eng begrenzte Arbeitsbedingungen erfüllen müssen und daher entsprechend aufwendig sind, benötigt werden.
Aus der AT-PS Nr. 284211 ist eine Lösung für diese Aufgabenstellung in der Art bekannt, dass in die zu überwachende Leitungsschleife eine Diode eingeschaltet wird, deren Betriebszustand mittels einer eigenen, zusätzlichen Schaltungsanordnung überwacht wird. Der Aufwand für diese zusätzliche Schaltungsanordnung ist ziemlich gross und erfordert ausser den Auswerteelementen und einigen Widerständen einen eigenen Übertrager und einen eigenen Generator.
Ein weiterer Lösungsvorschlag für diese Aufgabenstellung ist aus der AT-PS Nr. 287074 bekannt.
Nach dieser wird ein Gleichstromverstärker hochohmig an die zu überwachende Leitungsschleife angeschaltet und an den Verstärkerausgang sind die Auswerteelemente angeschlossen. Diese Schaltungsanordnung erfordert grossen Aufwand und ausserdem ist-ebenso wie bei der Schaltungsanordnung nach der AT-PS Nr. 284211-keine vollständige Trennung des Steuerstromkreises von dem Überwachungsstromkreis gegeben.
Aus der FR-PS Nr. 2. 146. 004 ist eine Schaltungsanordnung zur Isolation eines Relais 12 von einer Signalquelle 3 gegen parasitäre Ströme bekannt. Die Trennung des Relais von der Signalquelle wird durch einen optoelektronischen Koppler und durch eine elektronische Dämpfungsschaltung vor dem Relais bewirkt. Bei dieser Schaltungsanordnung ist zwar die galvanische Trennung des gesteuerten Stromkreises von dem Überwachungsstromkreis erreicht, die durch die Anwendung eines optoelektronischen Kopplers von selbst eintritt, doch ist bei dieser bekannten Schaltung, bei der ein elektronisches Schaltelement den Stromfluss über ein Signalrelais in seinem Sperrzustand verhindert, im durchgeschalteten Zustand jedoch zulässt, der Aufwand an Schaltmittel relativ hoch.
Aus der AT-PS Nr. 315248 ist es bekannt, den Zustand einer Stromschleife durch einen Transistor zu überwachen, wobei der an einem in der Leitung eingebauten ohmschen Widerstand auftretende Spannungabfall auf einem in ein Netzwerk eingebauten Transistor festgestellt und der Schaltzustand des Transistors an einer parallelgeschalteten Suchdiode angezeigt wird. Diese optische Anzeige soll nach dieser Patentschrift durch Ersatz des Schleifenrelais durch eine Leuchtdiode erfolgen.
Es ist jedoch in der genannten Druckschrift nicht ersichtlich, mit welchen Auswertemitteln die Strahlung der den Stromfluss in der Leitung anzeigenden Leuchtdiode ausgewertet wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, für die Strahlung einer den Stromfluss in einer Leitung überwachenden
Leuchtdiode eine zweckmässige Anzeige anzugeben. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass an der
Sekundärseite des optoelektronischen Kopplers, dessen Primärseite durch eine in der zu überwachenden
Leitung-z. B. einer Sprechader-angeordnete Leuchtdiode gebildet ist, ein Verstärker angeschlossen ist, dessen Ausgang mit Auswerteelementen verbunden ist, wobei durch entsprechende Ausbildung des
Verstärkers und/oder der Auswerteelemente eine Analogauswertung oder eine Digitalauswertung durch- führbar ist.
Durch diese Massnahmen kann je nach Bedarf eine analoge oder eine digitale Auswertung des in der zu überwachenden Leitung bzw. in der zu überwachenden Leitungsschleife fliessenden Stromes vorge- nommen werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind Auswerteelemente an den Verstärker angeschlossen, die auf Unterbrechungen des Stromflusses ansprechen, mit Ausnahme der im Normalbetrieb der Fernmelde- anlage auftretenden kurzzeitigen, z. B. durch Wählimpulse hervorgerufenen Stromflussunterbrechungen.
Hiebei ist darauf zu verweisen, dass bereits Auswerteeinrichtungen bekannt sind, die nur
Schleifenunterbrechungen von längerer Dauer auswerten, wogegen die durch die Abgabe der Wählimpulse bedingten kurzdauernden Schleifenunterbrechungen die Auswerteeinrichtung nicht beeinflussen (s.
Hettwig :"Fernsprechwählanlagen", S. Auflage, Oldenbourg Verlag, München 1950, Seite 150).
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Auswerteelemente aus mehreren Relais mit unterschiedlichen Anspreeh- und Abfallwerten, deren Abfallverzögerung derart bemessen ist, dass sie die kurzzeitigen Schleifenunterbrechungen beim Wahlvorgang aushalten, ohne dabei abzufallen. Durch diese Massnahme ist sichergestellt, dass Wählsignale von Steuersignalen sicher unterscheidbar getrennt auswertbar sind.
Durch die Auswerteelemente werden zeitlich begrenzte Unterbrechungen des Stromflusses eindeutig determiniert bzw. unterschieden. Damit wird erreicht, dass Änderungen oder Unterbrechungen des Stromflusses, die bei ordnungsgemässem Betrieb in der zu überwachenden Leitungsschleife auftreten und zu keiner Auswertung führen sollen von solchen Änderungen oder Unterbrechungen des Stromflusses der zu überwachenden Leitungsschleife, die ausgewertet werden sollen, unterschieden werden, z. B. die Unterscheidung von Wählimpulsen gegenüber Leitungsstörungen, die sich der Dauer nach von den Wählimpulsen unterscheiden, oder z. B. die Unterscheidung von Leitungsabschaltungen gegenüber Wählimpulsen., oder nur das Erkennen von Teilimpulsen.
Die Schaltungsanordnung gemäss der Erfindung kann so ausgeführt werden, dass die gesamte Schaltungsanordnung den besonderen Bedingungen einer Fernsprechnebenstellenanlage entspricht ; sie ist damit in dieser Ausführungsform speziell zur Verwertung in Fernsprechnebenstellenanlagen bestimmt.
Die Schaltungsanordnung gemäss der Erfindung wird nun an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert : Fig. 1 und Fig. 2 zeigen den grundsätzlichen Leitungsverlauf-a, b-- einer Sprechverbindung in einer Fernsprechnebenstellenanlage von der Amtseinheit über die Nebenstellenzentrale zur Nebenstelle selbst, wobei zwei Ausführungsvarianten der Amtseinheit dargestellt sind.
In Fig. 1 ist die Amtseinheit durch die Vorsatzübertragung --VUE--, das Speiserelais --A-- mit den Wicklungen--Ai, A2--, sowie die Umschaltekontakte--Ui, u -und die Widerstände--R1, R2-dargestellt. Die Nebenstellenzentrale ist durch die Amtsleitungsübertragung ALUE mit dem Detektor --D--, dem Ortsleitungsübertrager --OLUE-- mit dem Sperrkondensator--C--und dem Kontakt der zur Übertragung der Wählimpulse von der Nebenstelle dient, dargestellt. In die b-Ader der Amtsleitungs- übertragung --ALUE-- wird zur Überwachung der Stromschleife--a, b--als Detektor-D--ein optoelektronischer Koppler mit seiner Diode an den Anschlusspunkte 2--eingeschaltet.
Der Transistor des optoelektronischen Kopplers-D-mit den Anschlusspunkten-3, 4-wird mit dem Eingang des nachgeschalteten Verstärkers --V-- verbunden, dessen Ausgang --Ausg-- zu einem Auswerterelais - führt, wobei die Punkte --x, y-- die Anschaltepunkte für die Stromversorgung darstellen. Für die Nebenstelle selbst sind keine Schaltungsdetails zur Erläuterung der Schaltungsanordnung gemäss der Erfindung erforderlich.
Es ergeben sich damit für die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 ein Steuerstromkreis durch die Leitungsschleife --a, b-- und ein Überwachungsstromkreis durch den Transistor des optoelektronischen Kopplers --D--, den Verstärker --V-- und das Auswerterelais --B--. Die Überwachung der Leitungs-
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schleife --a, b-- erfolgt digital in bezug auf die beiden Betriebszustände Leitungsschleife offen bzw.
Leitungsschleife geschlossen. Am Ausgang --Ausg-- des Verstärkers --V-- sind daher nur die beiden
Betriebszustände 0 bzw. L, von denen einer dem stromlosen Zustand des Steuerstromkreises (Leitungs- schleife a, b) entspricht, erforderlich.
Wird die Amtsleitungsübertragung --ALUE-- der Nebenstellenzentrale durch Schliessen des Kontaktes - belegt und damit die Gleichstromschleife zur Vorsatzübertragung --VUE-- der Amtseinheit gebildet, so fliesst ein Strom in Durchlassrichtung über die Diode des optoelektronischen Kopplers --D--. Da diese Diode lichtemittierend ist, wird der optisch angekoppelte Transistor dieses optoelektronischen Kopplers - seinen Ruhezustand verändern und damit auch der Ausgang --Ausg-- des nachgeschalteten Verstärkers --V-- seinen andern Betriebszustand annehmen, also aus dem Zustand 0 in den Zustand L bzw. aus dem Zustand L in den Zustand 0 übergehen.
Dies hat zur Folge, dass auch das Auswerterelais - seinen andern Betriebszustand annimmt und damit anzeigt, dass in der Nebenstellenzentrale der Teilnehmerstromkreis --a, b-- geschlossen ist und die Vorsatzübertragung--VUE--der Amtseinheit belegt wurde.
Wird nun die Schleife amtsseitig über die Vorsatzübertragung--VUE--in der Amtseinheit ausgelöst, wie dies beispielsweise durch Umpolung der Sprechadern --a, b-- mittels der Umschaltekontakte --u1, u2-- erfolgt, dann befindet sich die Diode des optoelektronischen Kopplers --D-- in Sperrichtung.
Daher wird der Ausgang --Ausg-- des Verstärkers --V-- seinen Ausgangszustand, der dem stromlosen Zustand des Steuerstromkreises --a, b-- entspricht, wieder annehmen. Damit ändert auch das Auswerterelais --B-- seinen Betriebszustand und nimmt seinen Ausgangszustand, entsprechend dem stromlosen Zustand des Steuerstromkreises --a, b-- wieder an und gibt damit ein Kriterium, dass die Amtsleitung frei für weitere Belegungen ist, auch dann, wenn der Handapparat der Nebenstelle noch nicht aufgelegt ist.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung gemäss der Erfindung dargestellt ; bei diesem entsprechen die Nebenstellenzentrale und die Nebenstelle selbst dem Ausführungsbeispiel nach Fig. l, die Amtseinheit ist jedoch so ausgeführt, dass bei amtsseitiger Auslösung der Schleife eine zeitweise Unterbrechung der Leitungsschleife-a, b-- in der Amtseinheit selbst eintritt.
Damit wird auch dann, wenn der Handapparat der Nebenstelle noch nicht aufgelegt ist, die Diode des optoelektronischen Kopplers --D-- in der Nebenstellenzentrale für eine bestimmte Zeitspanne durch Unterbrechung der Leitungsschleife-a, b-stromlos und der Ausgang --Ausg-- des Verstärkers --V-- sowie das Auswerterelais --B-- in der Nebenstellenzentrale nehmen wieder ihren Ausgangszustand analog zur Schaltungsanordnung gemäss Fig. 1 an und damit ist das Kriterium gegeben, dass die Amtsleitung für weitere Belegungen wieder frei ist.
Die Amtseinheit selbst ist durch die Teilnehmerschaltung --TNS--, das Prüfrelais --T-- für die
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tdargestellt.
Das Prüfrelais --T-- spricht bei Belegung der Teilnehmerschaltung --TNS-- durch den Ortsfern- leitungswähler --OFLW-- über den Punkt --c-- des Ortsfernleitungswählers --OFLW-- an und trennt durch Umschalten der Kontakte --t1, t2-- des Prüfrelais --t-- die Sprechleitungen --a, b-- von der Speisung über das Anlassrelais --R-- und den Widerstand --R5-- ab. Wird nun der Kontakt --i-- in der amtsleitungsübertragung --ALUE-- in der Nebenstellenzentrale geschlossen, dann ist auch die Leitungsschleife --a, b-- geschlossen und es tritt ein Stromfluss ein. Damit wird ebenso wie für Fig. 1 erläutert, ein Kriterium für den Belegungszustand der Amtsleitung über den optoelektronischen Koppler --D--, den Verstärker --V-- und das Auswerterelais --B-- gegeben.
Wird nun die Teilnehmerschaltung --TNS-- amtsseitig unterbrochen und damit durch den Ortsfern-
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--OFLW-- abgeschaltet,Kopplers --D-- auch dann, wenn der Handapparat der Nebenstelle noch nicht aufgelegt ist, für die Abfallzeit des Prüfrelais --T-- stromlos und es nehmen die Auswerteelemente Verstärker --V-- und
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Auswerterelais --B-- für die Dauer der Abfallzeit des Prüfrelais --T-- ihren Ausgangszustand wieder an, wodurch ein Kriterium für das Freiwerden der Amtsleitung gegeben ist.
Bei dieser Schaltungsanordnung nach Fig. 2 ist zu beachten, dass schaltungstechnische Vorkehrungen getroffen werden müssen, dass die kurzzeitigen Schleifenunterbrechungen durch den Kontakt wie sie beim Wahlvorgang durch die Nebenstelle entstehen, von den zeitlich begrenzten Schleifenunterbrechungen durch die Amtseinheit beim Auflösen der Teilnehmerschaltung eindeutig determiniert sind bzw. unterschieden werden können. Dies kann beispielsweise durch eine Abfallverzögerung des dem Verstärker - V-nachgeschalteten Auswerterelais--B--oder eine dem Verstärker--V--nachgeschaltete Zeitmess- oder Zeitvergleichsschaltung geschehen.
Der optoelektronische Koppler ist ein Bauelement, das innerhalb vorgegebener Grenzen als
Analogwandler zwischen dem Steuerstromkreis der Diode, und dem Auswertestromkreis, dem Transistor, wirkt. Es kann daher die Schaltungsanordnung gemäss der Erfindung auch so ausgestaltet werden, dass an
Stelle einer Digitalauswertung, wie in den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt, die
Schaltungsanordnung so getroffen wird, dass eine Analogauswertung des durch den Steuerstromkreis fliessenden Stromes erfolgt. Dies kann beispielsweise mittels einer Schwellenschaltung, die dem Verstärker - nachgeschaltet ist, vorgenommen werden. Ebenso können z. B. dem Verstärker --V-- mehrere Relais mit unterschiedlichen Ansprech- und Abfallwerten nachgeschaltet werden.
Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die in Fig. l und Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiele, sondern kann sinngemäss ausgestaltet und erweitert werden, insbesondere unter Berücksichtigung der bereits früher in der Beschreibung angegebenen Ausführungsund Anwendungsmöglichkeiten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltungsanordnung zur Überwachung des Stromflusses in einem Leiter, insbesondere zur Schleifenüberwachung in nachrichtentechnischen Anlagen, mittels eines optoelektronischen Kopplers, dessen Primärseite durch eine in dem zu überwachenden Leiter, z. B. in einer Sprechader, angeordnete Leuchtdiode gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Sekundärseite des optoelektronischen Kopplers (D) ein Verstärker (V) angeschlossen ist, dessen Ausgang mit Auswerteelementen verbunden ist, wobei durch entsprechende Ausbildung des Verstärkers (V) und/oder der Auswerteelemente (B) eine Analog- oder Digitalauswertung durchführbar ist.