CH627311A5

CH627311A5 -

Info

Publication number: CH627311A5
Application number: CH456978A
Authority: CH
Inventors: Fredy Rey
Original assignee: Landis & Gyr Ag
Priority date: 1978-04-27
Filing date: 1978-04-27
Publication date: 1981-12-31
Also published as: DE2820213A1; DE2820213C3; US4310829A; DE2820213B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sendeeinrichtung zur

Erzeugung schmalbandiger oder breitbandiger Tonfrequenz-Signale für eine Netzüberlagerungs-Meldeanlage, mit einer ständig an die Leiter eines Wechselstrom-Versorgungsnetzes angeschlossenen, in Form eines aus einer Schwingkreisspule 5 und mindestens einem Kondensator bestehenden Serien-Resonanzkreises als Netzlast, welche durch ein Informationssignal gesteuert wird, mit einer Steuerungseinheit und mit mindestens einem von dieser in Abhängigkeit von der auf einer bestimmten Phasenleitung momentanen Grösse der Netzspan-io nung betätigten Schalter, der einen periodischen Kurzschluss des zugehörigen Kondensators (2,2') ermöglicht.

Die wohl bekanntesten Netzüberlagerungs-Meldeanlagen finden in der Rundsteuerung Verwendung. Bei dieser werden von einem oder wenigen zentral gelegenen Sendern aus Tonis frequenzsignale mit geringer Bandbreite dem Wechselstrom-Verteilungsnetz überlagert und in vielen über das Netz verteilten Empfängern zur Ausführung von Befehlen verschiedener Art ausgewertet. Die Übertragungsgeschwindigkeit und damit auch die in der Zeiteinheit übertragene Informationsmenge ist 20 bei Rundsteuersanlagen relativ gering.

Es sind auch Anlagen bekannt, die in vielen Beziehungen ähnlich wie die vorausgehend beschriebenen sind, durch welche beispielsweise der Zählwerkstand von über das Netz verteilten Zählern oder Informationen über die erfolgte 25 Befehlsausführung in Rundsteueranlagen an eine Zentrale zurückgemeldet werden sollen. Die Meldung erfolgt dabei entgegen dem Fluss der Netzenergie; die Informationsmenge ist erheblich und es braucht für die Rückmeldung eine Vielzahl von Sendern mit relativ geringer Leistung, welche billig sein 30 müssen, dagegen nur einen oder wenige zentral angeordnete Empfänger für die Rückmeldeinformation, die eher aufwendig sein können.

So wurde vorgeschlagen, die Meldung des Verbrauchs von Festmengen verbrauchter Energien, von Gas, Wasser und ähn-35 lichem mit Hilfe von durch Rundsteuersignale ausgelösten Befehlen zur momentanen Ankopplung eines Schwingkreises zwischen zwei Netzleitungen in den einzelnen Zählern und durch Auswertung der dadurch erzeugten Signale in einem äusserst trennscharfe elektronische Filter aufweisenden Empfän-40 ger in der Zentrale auszuwerten (AT-PS 241 589). Es wurde ebenfalls ein zu diesem Zwecke geeigneter Sender der eingangs erwähnten Art beschrieben (CH-PS 446 962). Dieser erzeugt Resonanzschwingungen im auf die Tonfrequenz abgestimmten Schwingkreis, welche nach einigen Perioden abklin-45 gen. Die Amplitude der Schwingungen in diesem Schwingkreis und im damit gespeisten Netz ist somit nicht konstant.

Umfangreiche theoretische Untersuchungen und praktische Versuche haben ergeben, dass sich für die letztgenannten Zwecke Sendeeinrichtungen mit entsprechenden Empfängern so besser eignen, welche mit breitbandigen Signalen arbeiten. Solche Signale lassen sich mit Hilfe von Rauschfiltern und Begrenzern leicht von den netzseitigen Störungen abtrennen und auswerten. Eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs ist in der CH-Patentschrift 618 553 geschützt, 55 welche sich zur Erzeugung breitbandiger, aber auch nach Belieben schmalbandiger Signale eignet. Die Bandbreite dieser Signale wird dabei in Abhängigkeit von der Vergleichsgrösse des durch die direkt zwischen zwei Netzleitungen geschalteten, vorzugsweise in Form eines Serienkreises aus einer Schwing-60 kreisspule und einem Kondensator bestehenden Netzlast fliessenden Stromes mit einem einstellbaren Vergleichsstrom gesteuert. Wenn als weitere Vergleichsgrösse die momentane Grösse der Netzspannung angewendet wird, lassen sich Signale mit während einer Halbschwingung der Netzfrequenz 65 sinusförmiger Zu- und Abnahme der Schwingfrequenz in einem vorzugsweisen T onfrequenzbereich von 2000 bis 20 000 Hz erzeugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorgenann

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ten Erfindungsgegenstand in Bezug auf eine sichere und einfache Betriebsführung und auf eine einfache Erzeugung mannigfaltiger Signalformen mit optimaler spektraler Verteilung oder zur Gewinnung besonderer Codeformen zu erweitern.

Die Erfindung besteht bei einer Einrichtung der im Oberbegriff genannten Art in den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruchs 1. Weiterausbildungen der Erfindung werden durch die Merkmale der weiteren Patentansprüche umschrieben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Die Figuren der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine erste Senderschaltung;

Fig. 2 ein Strom/Spannungsdiagramm ;

Fig. 3 eine zweite Senderschaltung;

Fig. 4 eine dritte Senderschaltung;

Fig. 5 eine Modulatorschaltung;

Fig. 6 Frequenz/Zeitdiagramme und

Fig. 7 eine digitale Modulatorschaltung.

Die Sendeeinrichtung nach der Fig. 1 besteht aus einem zwischen eine Netzleitung P und eine Massenleitung Mp fest eingefügten Reihenresonanzkreis als Last, der aus einer Schwingkreisspule 1 und einem Kondensator 2 besteht. Die Netzleitung P ist mit einer Strom-Messungswindung 3 versehen, die mit dem Anschluss 4 einer Steuerungseinheit 5 verbunden ist. Ein weiterer Anschluss 6 der Steuerungseinheit 5 ist an den Verbindungspunkt zwischen der Schwingkreisspule 1 und einem Belag des Kondensators 2 angeschlossen. Der zweite Kondensatorbelag liegt an der Massenleitung Mp. Durch die Steuerungseinheit 5 wird ein zwischen dem Verbindungspunkt des Kondensators 2 mit der Schwingkreisspule 1 und der Massenleitung Mp angeordneter Leistungsstransistor 7 mit einer Basis B, einem Emitter E und einem Kollektor C gesteuert. Der Transistor 7 liegt somit parallel zum Kondensator 2. Eine Reihenschaltung eines Widerstandes 28 und einer Diode 8 ist ebenfalls parallel zum Kondensator 2 und zum Transistor 7, aber in umgekehrter Durchlassrichtung zu dessen Kollektor-Emitterstrecke C-E geschaltet.

Die zwischen der Phasenleitung P und der Massenleitung Mp und damit über dem aus der Schwingkreisspule 1 und dem Kondensator 2 gebildeten Reihenresonanzkreis anstehende Netzspannung ist mit UN bezeichnet, der durch diesen fliessende Strom mit I und die Spannung über dem Kondensator 2 mit Uo Der in der Strom-Messungswindung 3 fliessende Strom ist proportional zum Strom I.

Eine nicht dargestellte, einstellbare Stromquelle liefert einen Vergleichsstrom I0, der in einer Schwellenschaltung 9 in der Steuerungseinheit 5 mit dem Strom in der Strom-Messungs-windung 3 verglichen werden kann. In einer weiteren Schwellenschaltung 10 in der Steuerungseinheit 5 kann die Spannung Uc zwischen den Anschlüssen des Kondensators 2 mit einer einstellbaren Referenzspannung UM einer nichtdargestellten Spannungsquelle verglichen werden. Der Ausgang 9a der Schwellenschaltung 9 für den Strom und der Ausgang 10a der Schwellenschaltung 10 für die Spannung sind mit den Eingängen eines NOR-Tores 11 verbunden. Dessen Ausgang ist an den Eingang eines Verstärkers 12 angeschlossen, welcher den Transistor 7 steuert. Um zu vermeiden, dass die negative Halbwelle der Netzspannung unterdrückt werden muss, ist der Widerstand 28 als Lastwiderstand ausgebildet, über welchen sich die negative Halbwelle durch die Diode 8 entladen kann.

Günstiger für die Energieausnutzung und die Sicherheit ist die Sendeeinrichtung nach Fig. 3. Diese weist zusätzlich zu derjenigen nach der Fig. 1 in der Steuereinheit 5 einen Modulator 13 und parallel zum Reihenresonanzkreis aus der Schwingkreisspule 1 und dem Kondensator eine Reihenschaltung aus einem elektronischen Schalter, beispielsweise einen Triac 14 und einer Primärwicklung 15 eines Transformators 16 auf. Der

Triac 14 kann auch analog zum Transistor 7 und der Diode 8 durch einen Leistungstransistor mit einer zu dessen Kollektor-Emitterstrecke C-E in umgekehrter Durchlassrichtung parallel geschalteten Diode ersetzt sein. Die Sekundärwicklung 17 des Transformators 16 ist mit der Netzleitung P und der Massenleitung MP verbunden. Seine Streuinduktivität kann gegebenenfalls die Schwingkreisspule 1 ersetzen. Die Strommesswindungen 3 kann in diesem Fall zwischen dem Triac 14 und der Primärwicklung 15 angeordnet sein.

Bei der Sendeeinrichtung nach Fig. 4 sind zwischen den Netzleitungen P und MP ein Reihenresonanzkreis aus der Schwingkreisspule 1 und zwei hintereinander geschalteten Kondensatoren 2 und 2' geschaltet. Der Verbindungspunkt 18 zwischen diesen Kondensatoren 2 und 2' ist mit einer Null-Potential gegenüber allen Schaltungskomponenten führenden Leitung OV verbunden. Mit dieser sind die Emitter E und E' von zwei gegeneinander geschalteten Leistungstransistoren 7 und 7' und die Anoden von zwei Dioden 8 und 8' verbunden. Der Kollektor C des Transistors 7 und die Kathode der Diode 8 sind an den Verbindungspunkt der Schwingkreisspule 1 und des Kondensators 2 angeschlossen. Der Kollektor C' des Transistors 7' ist zusammen mit der Kathode der Diode 8' und einem Belag des Kondensators 2' mit der Massenleitung MP verbunden. Die Steuerungseinheit 5 besteht in diesem Fall aus einem Halbwellendetektor 19 und einer aus Multiplexer, Schwellenschalter und Modulator bestehenden Kombinationsschaltung 20 mit Ausgängen 21 und 22 und damit und mit dem Halbwellendetektor 19 verbunden UND-Toren23 und 23', wobei beim UND-Tor 23' der eine Eingang invertiert ist.

Der analog arbeitende Modulator 13 nach der Fig. 5 besteht aus einem Komparator 21, dessen erster Eingang für eine dem Vergleichsstrom 10 mittels eines Spannungsteilers aus dem festen Widerstand R1 und dem veränderbaren Widerstand R2 einstellbare proportionale Spannung und für eine vorzugsweise über einen Kondensator 22 zugeführte zu überlagernde z. B. netzspannungsabhängige Modulationsspannung Us vorgesehen ist. Der zweite Eingang ist für die zum Strom I proportionale Spannung vorgesehen (Anschluss 4).

Der digital arbeitende Modulator 13 der Fig. 7 besteht aus dem Komparator 21, einem von einem spannungsgesteuerten Oszillator 25 gesteuerten digitalen Verzögerungsglied 26 und gegebenenfalls aus einer Korrekturschaltung 27.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Sendeeinrichtung nach der Fig. 1 anhand des Strom/Spannungsdiagrammes der Fig. 2 erklärt. In beiden Figuren ist;

I

der Strom durch die Spule 1

Io der Vergleichsstrom

UN

die Netzspannung

Uc die Spannung über dem Kondensator 2

UM

die Referenzspannung

ID

Steuersignal

T

die Periodendauer des Signalstromes

T0

die Periodendauer der Resonanzfrequenz des

Schwingkreises ,

ts der Teil von T, während dem die Diode {

Î und der

Transistor 7 sperrt

tL

der Teil von T, während dem die Diode É

5 oder der

Transistor 7 leitet.

Die Schwellenschaltung 9 überwacht mittels der Strommessungswicklung 3 den Strom I und gibt auf den Ausgang 9a ein logisches Signal ID = H für den Fall, dass I gleich oder grösser ist als der eingestellte Schwellenstrom I0, und ein logisches Signal ID = L für den Fall, dass I < I0 ist. In analoger Weise erscheint am Aussgang 10a der Schwellenschaltung 10 für die Spannung ein H-Signal, wenn die Spannung Uc über dem Kondensator 2 die Referenzspannung Um übersteigt und ein L-Signal, wenn die Spannung Uc ^ Um ist. Das NOR-Tor 11 ist also gesperrt, wenn ein H-Signal am Ausgnag der Schwellen-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

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60

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Schaltung 9 für den Strom und/oder der Schwellenschaltung 10 für die Spannung vorhanden ist, wodurch ebenfalls der Transistor 7 gesperrt ist. Der Transistor 7 leitet, wenn an den Ausgängen beider Schwellenschaltungen 9 und 10 ein L-Signal auftritt, da dann am Ausgang des NOR-Tores 11 ein H-Signal vorhan- 5 den ist.

Im folgenden wird vorerst die Referenzspannung Um = 0 angenommen. Dann funktioniert die Schaltung wie folgt:

Am Anfang einer Periode T erreicht der Strom den eingestellten Wert I0 und die Spannung Uc über dem Kondensator 2 m übersteigt Um- Am Ausgang des NOR-Tores 1 ist deshalb L-Signal vorhanden, welches den Transistor 7 sperrt. Der Strom I in der Schwingkreisspule 1 fliesst jetzt in den Kondensator 2. Der Strom I und die Spannung Uc im jetzt freien Schwingkreis 1,2 verlaufen annähernd sinusförmig mit der 15 Zeit, wie dies in der Fig. 2 in der Periode ts gezeigt wird. Beim nächsten Nulldurchgang der Spannung Uc am Ende der Periode ts fliesst der Strom I durch die Diode 8, bis der Strom sein Vorzeichen ändert. Da nun die beiden Schwellenschaltungen 9 und 10 an ihren Ausgängen 9a und 10a L-Signale auswei- 20 sen, wird der Transistor 7 bis zum Ende der Periode tL leitend. In dieser Periode tL ist also der Strom I anfangs negativ und nimmt dann exponentiell zu, bis der Wert I0 am Ende der Periode tL und somit am Ende der Periode T wieder erreicht wird, dann wird der Transistor 7 durch 9a wieder gesperrt, so 25 dass sich über dem Kondensator wieder eine Spannung aufbauen kann und das ganze beginnt von vorne. Dies gilt aber nur während der positiven Halbwelle der Netzspannung. Die negative Halbwelle wird über 28 und 1 kurzgeschlossen. Die Zeit, welche der Strom I bis zum Erreichen des Schwellenwertes I0 30 braucht, hängt einerseits vom Momentanwert der Spannung Un und andererseits von der Grösse der Induktivität L der Schwingkreisspule 1 ab. Dabei gilt

W

o

\fr~e

35

Das Intervall T ist deutlich länger als T0. Damit ist ersichtlich, dass die Signalfrequenz f = VT direkt von der Netzspan- 40 nung abhängt und sich demzufolge die Periode T im wesentlichen sinusförmig ändert. Die Sendeeinrichtung nach der Fig. 1 ist somit geeignet, beim Betrieb nach der Fig. 2 ein Signal mit wählbarer Breitbandigkeit zu liefern.

Diese Abhängigkeit des Verhältnisses f/f0 wird bestimmt 45 durch den Parameter

UN

u =

ULI.

50

55

und ist somit von co, L und vom eingestellten Schwellenstrom I0 abhängig.

Für grosse Werte von u, das heisst für kleine Werte von I0, L oder co wird die Frequenzänderung klein, bei kleinen Werten von u entsteht ein breitbandiges Signal.

Da der Schwellenstrom I0 in gewissen Grenzen frei wählbar ist, können durch eine Steuerung gemäss der Fig. 2 Frequenzabweichungen während einer halben Netzperiode erzeugt werden, welche beispielsweise für verschiedene logische Zustände 60 kennzeichnend sind, welche über die Netzleitungen übermittelt werden sollen.

Das frequenzmodulierte breitbandige Signal eignet sich besonders gut für die Übermittlung von Zählerständen oder anderen Informationen mittels zahlreicher über die Netzleitung verteilter Sendeeinrichtung entgegen dem Netzenergie-fluss zu einem oder mehreren in einer Zentrale für die Ermittlung dieser Information angeordneten Empfänger. Die Sende65

einrichtungen sind einfach und wenig kostspielig, da sie sich mit wenigen Halbleiterbausteinen bauen lassen. Wenn die Frequenzabweichung eine bestimmte Form hat, können die empfangenen Signale zeitlich und/oder der Frequenz nach gemäss der CH-Patentschrift 604 409 durch eine an die Modulation in der Sendeeinrichtung angepassten Démodulation komprimiert und detektiert werden. Da die im Übermittlungspfad vorhandenen Störungen in der Regel der Frequenz nach diskret über das Signalspektrum und die Störimpulse zeitdiskret über die Signaldauer verteilt sind, lässt sich mit Hilfe geeigneter Rauschfilter im Empfänger ein sicheres, empfindliches Übermittlungssystem mit hohem Nutzsignal/Rauschverhältnis im Empfänger realisieren, da dort die Störsignale nach der Rauschfilterung und Komprimierung einen bedeutend geringeren Leistungspegel als die Nutzsignale aufweisen.

Die Beispiele beschreiben praktische Realisierungen, wo die Netzlast direkt zwischen die Netzleitung geschaltet ist. Das-halb lassen sich mit diesen Sendeeinrichtungen sehr kräftige Signale erzeugen. Dabei ist der Energieaufwand zur Steuerung der Schwingungserzeugung in der Steuerungseinheit 5 sehr gering. Er beträgt nur einige Zehntel Prozent der erzeugten Schwingungsenergie und erfordert keine grossen Speisegeräte für die Signalerzeugung.

Die Sendeeinrichtung nach der Fig. 1 wirkt nur bei einer halben Netzwelle. Die Ankopplung der Sendeeinrichtung an die Netzleitungen P, MP kann mittels eines Transformators erfolgen. Diese Variante hat den Vorteil, dass über dem Kondensator geringere Spannungen Uc auftreten, wenn das Übersetzungsverhältnis so gewählt wird, dass die Spannung auf der Netzseite höher ist, also mit einem Übersetzungsverhältnis von der Oszillatorseite zur Netzseite von n:l, wobei n ein Wert zwischen 0,1 bis 0,5 betragen kann. Ferner erlaubt sie eine galvanische Trennung der Sendeeinrichtung vom Netz.

Die Sendeeinrichtung nach Fig. 3 stellt eine besondere Art einer vorhergehend besprochenen Einrichtung dar. Dabei werden durch die sich von der Fig. 1 unterscheidende Ausführungsform der Steuereinheit und der Einführung eines Triac in die Verbindung zwischen dem Serienresonanzkreis und der Primärwicklung 15 des Transformators 16 weitere Vorteile gewonnen.

Die Steuereinheit 5 ist zusätzlich zu derjenigen der Fig. 1 mit einem einesteils durch die Schwellenschaltung 9 und 10 und andererseits durch je eine Verbindung mit dem Phasenleiter P und der Massenleitung MP verbundenen Modulator 13 gesteuert. Dadurch lassen sich Signale mit während einer Halbwelle der Netzspannung von der Sinusform mehr oder weniger stark abweichender Modulation erzeugen, wie später mit Hilfe der Fig. 4 bis 7 noch näher erklärt wird.

Der Modulator 13 ist ferner mit einer Steuerschaltung ausgestattet, durch welche der Triac nur während eines gewissen Teils der Netzhalbwelle, bei einer solchen von 50 Hz beispielsweise nach einer Verzögerung von 2 ms nach Durchgang der Netzhalbwelle durch Null durchlässig wird und nach einer Verzögerung von 8 ms wieder ausschaltet. Dadurch wird ein wirksamer Schutz gegen einen bleibenden Kurzschluss über den Triac 14 und die Diode 8 während der negativen Halbwellen gewährleistet. Die Sekundärwicklung 17 des Transformators ist zwischen der Phasenwicklung P und die Massenleitung MP geschaltet, wie dies auch bei vorhergehend besprochenen Ausführungsformen der Fall ist.

Der Transformator 16 ist in diesem Fall in Reihe zum Reihenresonanzkreis aus der Schwingkreisspule 1 und dem Kondensator 2 geschaltet. Seine Streuinduktion geht dabei in die Gesamtinduktion ein. Da der Transformator bei einer Veränderung der Grundfrequenz der Sendeeinrichtung unverändert gelassen werden kann und nur die Induktion der Schwingkreisspule bei einem Wechsel der Grundfrequenz verändert werden muss, ist diese Ausführungsart der Sendeeinrichtung besonders

vorteilhaft, wenn diese in Modulbauweise ausgeführt wird. Dabei kann die Schwingkreisspule 1 für alle Grundfrequenzen in gleicher Ausführung gebaut werden, wobei für die einzelnen Grundfrequenzen f0 Abgriffe an dieser vorgesehen werden können, welche entsprechend verdrahtet werden.

Die Sendeeinrichtung nach der Fig. 4 erlaubt die Ausnützung beider Netzhalbwellen für die Ansteuerung der Netzlast 1,2 und 2', indem während der einen Netzhalbwelle der erste Leistungstransistor 7 und die zweite Diode 8' leitet und während der zweiten Netzhalbwelle der zweite Transistor 7' und die erste Diode 8 durchlässig sind. Die beiden in Serie zur Schwingkreisspule 1 geschalteten Kondensatoren 1 und 2' übernehmen dabei abwechslungsweise die Ladung 8 gegenüber der Nullpotentialleitung OV.

Der Halbwellendetektor 19, der mit den Netzleitungen verbunden ist, bildet an seinem Ausgang während jeder positiven Netzhalbwelle ein L-Signal. Die durch dieses sowie durch die Spannungen Uc und U'c über den Kondensatoren 2 und 2' und den Strom durch die Strommesswindung 3 gesteuerte Kombinationsschaltung 20 gibt an ihrem Ausgang 21 während der ersten Netzhalbwelle und an ihrem Ausgang 22 während der zweiten Netzhalbwelle zeitweise ein H-Signal ab. Durch das UND-Tor 23 und das einen invertierten Eingang aufweisende UND-Tor 23' werden dabei die Transistoren 7 und 7' abwechslungsweise während beider Netzhalbwellen angesteuert. In der Kombinationsschaltung 20 kann vorzugsweise ebenfalls eine Schaltung für eine lückende Ansteuerung während nur einer oder einiger Netzhalbwellen für eine codierte Tastung vorhanden sein.

Die Nullpotential OV führende Leitung des aus den beiden Kondensatoren 2 und 2', den beiden Transistoren 7 und 7' und den Dioden 8 und 8' bestehenden Leistungsteile ist vorzugsweise von der Nullpotential führenden Leitung der Steuereinheit 5 galvanisch getrennt. Ebenfalls sollen in diesem Fall die Steuereinheit 5 und der Leistungsteil, beispielsweise durch Optokoppler voneinander galvanisch getrennt sein.

Der in Fig. 5 dargestellte und die Modulation des Stromes Io für die Steuerungseinheit der Fig. 1 liefernde oder Bestandteil der Steuerungseinheit 5 der Sendeeinrichtung der Fig. 3 oder Fig. 4 bildenden analog betriebene Modulator 13 besteht im wesentlichen aus einem Komparator 21, dessen invertierter Eingang mit einer dem einstellbaren Strom I0 proportionalen Spannung, der eine netzspannungsabhängige Modulationsspannung über einen Kondensator 22 überlagert wird, gespeist wird. Am anderen Eingang (+) des Komparators 21 ist die zu I

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proportionale Spannung des Anschlusses 4 angelegt. Die Modulatoreingangsspannung lässt sich mit Hilfe eines beliebigen netzspannungssynchronisierten Signalgenerators erzeugen. Auf diese Weise lassen sich mit Hilfe der Sendeeinrichtungen nach Fig. 1,3 und 4 breitbandige Signale erzeugen, bei denen sich die Frequenz während einer Signalperiode von 10 ms, entsprechend einer Netzhalbwelle gemäss den in Fig. 6 dargestellten Formen verändert. Solche Signale lassen ich mittels der vorbeschriebenen Empfänger einwandfrei detektieren und auswerten. Auf diese Weise lassen sich Signalformen mit optimaler spektraler Verteilung und/oder für besondere Codeformen signifikante Signale erzeugen.

Im digital arbeitenden Modulator 13 gemäss der Fig. 7 wird vorerst am Ausgang des Komparators 21 eine feste Spannung erzeugt. Diese ist abhängig von einer vorzugsweise auf einen niedrigen Wert von beispielsweise 20% des Stromes I, durch einen einstellbaren Widerstand festgelegten Referenzstrom Io proportionalen Spannung. Das digitale Ausgangssignal des Komparators 21 wird im digitalen Verzögerungsglied 26, das beispielsweise aus einem durch den spannungsgesteuerten Oszillator 25 in Abhängigkeit von dessen Ausgangsfrequenz fortgeschalteten Zähler bestehen kann, digital verzögert. Diese Verzögerung bewirkt im Prinzip eine Heraufsetzung der Schwelle des Stromes I0 der Fig. 2. Der spannungsgesteuerte Oszillator 25 wird durch eine netzsynchronisierte Modulationsspannung angesteuert. Es entsteht eine resultierende Taktfrequenz im Bereich 200-1800 kHz. Am Ausgang der Verzögerungsschaltung 26 wird die digitale Steuerspannung zur Ansteuerung des Transistors 7 oder 7' entnommen.

Durch die Modulations der Stromschwelle I0 wird natürlich die Ausgangsstromamplitude beeinflusst. Dies ist in gewissen Grenzen ohne weiteres zulässig.

Die Veränderung der Netzinduktivität, die mit der Schwingkreisspule 1 in Serie geschaltet ist, hat aber auf den Frequenzverlauf der Signale gemäss Fig. 2 und 6 einen Einfluss. Erhöht sich z. B. die Netzinduktivität, so wird das ganze Frequenzspektrum nach unten verschoben. Das Gegenteil geschieht bei sinkender Netzinduktivität. Ein analoger Einfluss kann beim Verändern der Netzspannung beobachtet werden. Diese Frequenzschwankungen können mit Hilfe einer Korrekturschaltung 27 ausgeglichen werden, indem im Scheitel der Netzhalbwelle die Soll-Periodenlänge mit der Ist-Periodenlänge verglichen wird und die Korrekturschaltung 27 entsprechend mehr oder weniger verzögert.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

627311 PATENTANSPRÜCHE

1. Sendeeinrichtung zur Erzeugung schmalbandiger oder breitbandigerTonfrequenz-Signale für eine Netzüberlage-rungs-Meldeanlage, mit einer ständig an die Leiter eines Wechselstrom-Versorgungsnetzes angeschlossenen, in Form eines aus einer Schwingkreisspule (1) und mindestens einem Kondensator (2,2') bestehenden Serienresonanzkreises als Netzlast, welche durch ein Informationssignal gesteuert wird, mit einer Steuerungseinheit (5) und mit mindestens einem von dieser in Abhängigkeit von der auf einer bestimmten Phasenleitung momentanen Grösse der Netzspannung betätigten Schalter, der einen periodischen Kurzschluss des zugehörigen Konden^ sators (2,2') ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter aus mindestens einem Leistungstransistor (7,7') mit je einer zu dessen Kollektor-Emitterstrecke (C-E) in umgekehrter Durchlassrichtung parallel geschalteten Diode (8,8') besteht.

2. Sendeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Leistungstransistor (7,7') durch eine aus einer Schwellenschaltung (9) für den durch die Schwingkreisspule (1) fliessenden Momentanstrom (I), einer Schwellenschaltung (10) für die momentane Spannung (U& U'c) an einem Kondensator (2,2' ) der Netzlast, einem von diesen beiden Schwellenschaltungen (9,10) gesteuerten NOR-Tor(l)und einer Verstärkerschaltung (12) für dessen Ausgangssignal bestehende Steuerungseinheit (5) gesteuert ist.

3. Sendeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Leistungstransistor (7) geschaltete Netzlast durch einen Transformator (16) an das Netz angeschlossen ist.

4. Sendeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter aus zwei gegenüber einer Bezugsspannungsleitung (OV) in Bezug auf die Durchlassrichtung spiegelbildlich angeordneten Leistungstransistoren (7,7') und je einer zu deren Kollektor-Emitterstrecke (C-E) in umgekehrter Durchlassrichtung parallel geschalteten Dioden (8,8') besteht.

5. Sendeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (5) einen von Schwellenschaltungen (9,10) und einem netzfequenzabhängi-gen Eingangssignal gesteuerten Modulator (13) enthält.

6. Sendeeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (5) aus einem Halbwellen-detektor (19) für die Netzfrequenz, einer von diesem gesteuerten, aus Multiplexer, Schwellenschalter und Modulator bestehenden Kombinationsschaltung (20) und zwei von der letzteren und dem Halbwellendetektor(19) angesteuerten UND-Toren (23,23') besteht.

7. Sendeeinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulator (13) bzw. der Modulator der Kombinationsschaltung (20) einen Komparator (21) für einen einstellbaren Strom (I0) und eine variable Spannung enthält.

8. Sendeeinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein digital arbeitender Modulator (13) bzw. ein digital arbeitender Modulator der Kombinationsschaltung (20) einen Komparator (21) für einen einstellbaren Strom (I0), einen spannungsgesteuerten Oszillator (25) und ein digitales Verzögerungsglied (26) einhält.

9. Sendeeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Egalisierung der Netzeinflüsse auf die Frequenz dem digitalen Verzögerungsglied (26) eine Korrekturschaltung (27) nachgeschaltet ist.