DE1041078B - Schaltungsanordnung zur Speicherung und Weitergabe von Impulsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Schaltungsanordnung zum Speichern von Signalimpulsen und zur Weitergabe derselben an eine Summiereinrichtung. Diese Schaltungsanordnung umfaßt einen elektronischen Schalter mit an sich bekannten Mehrkathoden-Gasentladungsröhren, der nicht nur bei einer Anordnung zur Summierung von Signalimpulsen, sondern auch bei anderen Meßeinrichtungen mit Vorteil verwendet werden kann.

Die Signalimpulse können von einem beliebig ausgebildeten Instrument herrühren, das mit einem Geberkontakt ausgerüstet ist. Als Geberinstrumente können z. B. Elektrizitätszähler für die Ermittlung des Wirkverbrauches, des Höchstverbrauches usw. in Frage kommen. Solche Zähler sind öfters in örtlich zerstreut liegenden Netzspeisepunkten aufgestellt, und ihre Meßergebnisse sind laufend in einer zentral gelegenen Überwachungsstelle gesamthaft zur Anzeige zu bringen.

Zur Lösung derartiger Aufgaben sind bisher Summenzähler zur Verwendung gekommen, bei denen die von den Geberzählern zeitlich unregelmäßig eintreffenden Signalimpulse in mechanischen Speichereinrichtungen gespeichert werden. Solche Speichereinrichtungen sind deshalb notwendig, weil sonst zufällig gleichzeitig eintreffende Signalimpulse nicht oder dann aber als nur ein einziger Impuls registiert würden. Die mechanischen Speichereinrichtungen haben nun aber mehrere Nachteile. Sie sind verhältnismäßig träge und können deshalb nur wenig Impulse je Zeiteinheit verarbeiten. Ihre bewegten Teile unterliegen einem raschen Verschleiß, was öftere Überholungen zur Folge hat. Außerdem weisen sie einen verhältnismäßig komplizierten Aufbau auf und sind in der Herstellung teuer.

Die Schaltungsanordnung zur Speicherung und Weitergabe von Impulsen gemäß der Erfindung vermeidet die den mechanischen Speichereinrichtungen innewohnenden Nachteile dadurch, daß dieselbe je Geberinstrument einen Impulsspeicher mit zwei Kaltkathodenröhren aufweist und ein allen Speichern gemeinsamer, elektronischer Schalter vorgesehen ist, welcher den Zustand der Speicher periodisch der Reihe nach abtastet, wobei die geladenen Speicher einen Impuls an eine Summierungseinrichtung weitergeben.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschema und Fig. 2 ein Schaltschema der Schaltungsanordnung.

In der Fig. 1 bedeuten A zehn Geberinstrumente, z. B. mit Geberkontakten ausgerüstete Elektrizitätszähler. Jedem Geber ist ein elektronischer Impuls-Schaltungsanordnimg zur Speicherung
und Weitergabe von Impulsen

Anmelder:

Albert Jefferies Baggott, Fairflelds, Surrey, und Landis & Gyr Limited,

London (Großbritannien)

Vertreter: Dr.-Ing. R. K. Löbbecke, Patentanwalt,
Berlin-Zehlendorf, Neue Str. 6

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 7. September 1955

Albert Jefferies Baggott,

Fairfields, Surrey (Großbritannien),

ist als Erfinder genannt worden

speicher B zugeordnet, und mit allen Speichern ist ein gemeinsamer elektronischer Schalter C verbunden, an dessen Ausgang eine Summiereinrichtung D mit Zählwerk £ angeschlossen sind. Die Impulse der Geber A gelangen zu den Speichern B und laden diese auf. Gleichzeitig werden letztere der Reihe nach durch den elektronischen Schalter C abgetastet. Ist einer der Speicher seit der letzten Abtastung aufgeladen worden, so gibt er einen Impuls ab, der der Summiereinrichtung D mit Zählwerk^ zugeleitet wird. Letzteres zeigt somit die Summe aller von den Gebern^ abgegebenen Impulse an.

Gemäß der Fig. 2 besteht jeder Impulsspeicher B, z. B. der Speicher B10, aus zwei Kaltkathodenröhren Vl und V 2 und den diesen Röhren zugeordneten Widerständen R1 bis R12, Kondensatoren C1, C 2 und einer Erregerspule L1. Die Röhren Vl, V2 sind über eine Leitung 1 an eine positive und über eine Leitung 2 an eine negative Spannungsquelle angeschlossen. Die Impulse des zugeordneten, nicht dargestellten Geberinstruments werden dem Speicher B10 über eine Impulsleitung 3 zugeführt. Diese Impulse sind positiv und bewirken bei ihrem Eintreffen jeweils ein Zünden der Röhre Vl, indem deren Gitterpotential genügend angehoben wird. Das Zünden der Röhre Vl bewirkt, daß das Gitterpotential der Röhre V2 seinerseits um einen bestimmten Betrag angehoben wird, der aber noch nicht genügt, um die Röhre V2 zum Ansprechen zu bringen. Der Speicher B10 ist

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Claims (1)

1. 3 4

   jetzt geladen. Bei der Abtastung des Speichers SlO stand von 0,2 Sekunden. Die Kathoden der Röhre V5

   wird dem Gitter der Röhre V2 über einen Konden- sind über Kondensatoren C2 mit dem Gitter der

   satorC2 ein positiver Abtastimpuls überlagert. Da- Röhre V2 je eines zugeordneten Speicherst? verbun-

   durch wird das Gitterpotential der Röhre V2 so weit den, wie dies in der Fig. 2 für die zehnte Kathode

   angehoben, daß sie zündet. Der jetzt fließende An- 5 und den zugehörigen Speichern B10 gezeigt ist. Auf

   odenstrom bewirkt am Widerstand R12 einen Span- diese Weise wird jeder Speicher in 2 Sekunden ein-

   nungsabfall, der die Betriebsspannung der Röhre Vl mal abgetastet, wobei im betreffenden Speicher die

   so weit herabsetzt, daß diese erlischt. Dadurch wird Röhre V2 zum Zünden gebracht wird, falls der be-

   der von der Röhre Vl herrührende Anhub des Gitter- treffende Speicher geladen war. Mit den an der Anode

   potentials der Röhre V2 beseitigt, und die Röhre V2 io der Röhre V2 erzeugten negativen Impulsen wird

   erlischt ebenfalls. Auf diese Art entsteht an der Anode die Summiereinrichtung D betrieben. Letztere ist aus

   der Röhre V2 bei der Abtastung des Speichers 510 einer Kaltkathodenröhre V6, Widerständen R 28 bis

   ein negativer Spannungsimpuls, aber nur dann, wenn R 32, Kondensatoren C 8 bis ClO und einer Erreger-

   der Speicher B10 vorher geladen war. Dieser negative spule L 2 aufgebaut und wird über die Leitungen 7,8

   Impuls wird über einen Kondensator C 8 der Sum- 15 mit Gleichstrom gespeist, wobei die Leitung 8 über

   miereinrichtung D zugeführt. den Widerstand 28 geerdet wird.

   Die Erregerspule Ll im Gitterkreis der Röhre Vl Empfängt die Summiereinrichtung D von einem

   dient dazu, ein nicht dargestelltes Zählwerk anzutrei- geladenen Speicher .5 her über den Kondensator C8

   be«, falls es erwünscht ist, die den Speichern B züge- einen negativen Impuls, so zündet die Röhre V6, und

   führten Impulse getrennt zu zählen. 20 die Erregerspule L2 erhält einen Stromstoß. Mit der

   Die Schaltelemente der Speicher .5 sind so gewählt, Erregerspule L2 wird das in der Fig. 2 nicht darge-

   daß die Röhre Vl, wenn sie durch die Röhre V2 ge- stellte Zählwerk betrieben. Letzteres summiert somit

   löscht worden ist, durch einen länger dauernden Im- alle von den angeschlossenen Geberinstrumenten abge-

   puls nicht nochmals fälschlicherweise gezündet werden gebenen Impulse.

   kann. Insbesondere sind die Schaltelemente der Röhre 25 Die beschriebene Schaltungsanordnung läßt zahl- V2 so dimensioniert, daß diese Röhre unter keinen reiche Abwandlungen zu. Es können maximal so viele Umständen zünden kann, wenn sie über den Konden- Geber angeschlossen werden, wie die zur Anwendung satorC"2 abgetastet wird und der Speicher!? nicht kommenden Zählröhren Kathoden aufweisen. Die Angeladen ist. Ordnung wird vorzugsweise samt Netzanschlußteil in

   Bei mehreren Speichern B ist der Anodenwiderstand 30 einem einzigen Gehäuse untergebracht. Die Speicher B

   R12 so geschaltet, daß er allen Speichern gemeinsam sind als steckbare Baueinheiten ausgebildet, so daß sie

   ist. leicht einsetzbar sind. Dadurch wird ermöglicht, die

   Die Abtastung der Speicher erfolgt, wie bereits Anordnung vorerst mit nur einigen wenigen Speichern

   erwähnt, mittels des allen Speichern B gemeinsamen in Betrieb zu nehmen und weitere Speicher erst dann

   elektronischen Schalters C. Derselbe ist aus zwei 35 einzustecken, wenn dies notwendig wird. Die Ab-

   Zählröhren V3, Vh, einer dazwischengeschalteten tastfrequenz kann ferner beliebig sein, da sie nur von

   Übertragungsröhre V4, Widerständen R13 bis R27 der Frequenz der zugeführten Wechselspannung ab-

   und Kondensatoren C 3 bis C 7 aufgebaut. Dem elek- hängt. Wird an Stelle der Netzfrequenz z.B. die

   tronischen Schalter werden die Betriebsspannungen zweite Harmonische für die Erzeugung der Eingangs-

   über die positive Leitung 1, die negative Leitung 2, 40 impulse der Röhre VZ herangezogen, so wird jeder

   einer weiteren positiven Leitung 4, deren Potential Speicher je Sekunde einmal abgetastet. Die Höhe der

   etwas über demjenigen der Leitung 1 liegt, einer Lei- Abtastfrequenz ist lediglich durch die Arbeitsweise

   tung 5 für Netzwechselstrom und einer positiven Lei- des Zählwerkes beschränkt. Letzteres kann ein schnell

   tung 6 mit einem Potential, das etwas über dem Erd- arbeitendes, mechanisches Zählwerk sein oder aber

   potential liegt, zugeführt. 45 ebenfalls als elektronische Zähleinrichtung ausgebildet

   Als Zählröhren sind vorzugsweise solche vorgese- sein.

   hen, die unter der Bezeichnung »Dekatron« bekannt- Um positive und negative Summierungen vorneh-

   geworden sind. ^{men zu} können, was z. B. bei der getrennten Erfas-

   Die Röhre V3 arbeitet als Torröhre derart, daß sie sung von gelieferter und bezogener Energie von Be-

   von einer regelmäßigen Reihe von den elektronischen 50 deutung ist, ist es lediglich erforderlich, zwei Gruppen

   Schalter steuernden Impulsen nur jeden zehnten zur von Impulsspeichern zu bilden, denen je eine Sum-

   Wirkung kommen läßt. Aus diesem Grunde wird hier miereinrichtung D mit Zählwerk zugeordnet ist.
   eine Röhre eingesetzt, bei welcher nur die erste und

   letzte Kathode aus der Röhre herausgeführt sind, P\tentansprechewährend alle übrigen Kathoden im Innern der Röhre 55

   miteinander verbunden sind. 1. Schaltungsanordnung zur Speicherung und

   Weist die den beiden Gittern der Röhre V3 über Weitergabe von Impulsen, die von Impulsgeber-

   ein Phasennetzwerk C 3, C 4, R13 bis R15 zugeführte instrumenten, insbesondere von mit Geberkontakten

   Wechselspannung 50 Hz auf, so werden an dieser ausgerüsteten Elektrizitätszählern geliefert wer-

   Röhre fünfzig positive Impulse je Sekunde wirksam. 60 den, dadurch gekennzeichnet« daß dieselbe j eGeber-

   Bei zehn Kathoden treten also an der letzten Kathode instrument einen Impulsspeicher mit zwei KaIt-

   nur noch fünf positive Impulse je Sekunde auf bzw. kathodenröhren aufweist und ein allen Speichern

   ein Impuls in 0,2 Sekunden. Diese Impulse werden gemeinsamer, elektronischer Schalter vorgesehen

   über die Röhre F" 4 und ein weiteres Phasennetzwerk ist, welcher den Zustand der Speicher periodisch

   C6, Cl, R21, R22, i?24, R25 den beiden Gittern 65 der Reihe nach abtastet, wobei die geladenen

   der zweiten Zählröhre V5 zugeführt. An letzterer Speicher je einen Impuls an eine Summiereinrich-

   sind nun alle Kathoden herausgeführt. Sind zehn tung weitergeben.

   Kathoden vorgesehen, so treten an diesen der Reihe 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge-

   nach positive Spannungsimpulse auf, und zwar bei kennzeichnet, daß die beiden Röhren jedes Spei-

   den gewählten Verhältnissen mit einem zeitlichen Ab- 7° chers so geschaltet sind, daß die erste, mit dem

   Geber in Verbindung stehende Röhre beim Eintreffen eines Geberimpulses zündet und gleichzeitig das Gitterpotential der zweiten Röhre um einen bestimmten, jedoch die Zündung der zweiten Röhre noch nicht ermöglichenden Betrag anhebt, wodurch der Speicher in den geladenen Zustand übergeführt ist, welcher durch einen dem Gitter der zweiten Röhre periodisch zugeführten Abtastimpuls durch Zünden der zweiten Röhre und Auftreten eines negativen Spannungsimpulses an ihrer Anode feststellbar ist, wobei beide Röhren löschen und der Speicher in seinen ursprünglichen ungeladenen Zustand zurückkehrt.

   3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schalter zwei Zählröhren mit zwei Gittern und mehreren Kathoden und eine Übertragungsröhre aufweist, die so geschaltet sind, daß die erste Zählröhre als Torröhre arbeitet und von den ihren Gittern zugeführten Steuerimpulsen immer nur einen nach einer bestimmten Zahl von Impulsen, die durch die Anzahl ihrer Kathoden gegeben ist, hindurchläßt, daß dieser ausgewählte Impuls jeweils über die Übertragungs röhre der zweiten Zählröhre zugeführt wird, und daß an den Kathoden dieser zweiten Zählröhre die zugeführten Impulse als positive Abtastimpulse dar Reihe nach auftreten, wobei die Kathoden je über einen Kondensator mit dem Gitter der zweiten Röhre eines Speichers verbunden sind.

   4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Summiiereinrichtung über einen Kondensator mit der Anode der zweiten Röhre je eines Speichers verbunden ist und eine Kaltkathodenröhre aufweist, in deren Kathodenleitung eine Erregerspule eines schnell arbeitenden Zählwerkes geschaltet ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Schweizerische Patentschrift Nr. 275 283;
   Philips' Technische Rundschau, Mai 1954, S. 321 bis 336;

   Journal of the British Institution of Radio Engineers, April 1955, S. 221 bis 231.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 809- 658/168 10.58