DE1143421B - Mehrkanal-Fernmesssystem - Google Patents

Mehrkanal-Fernmesssystem

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DE1143421B
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Germany
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pulse
capacitor
voltage
channel
length
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DEST16223A
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English (en)
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Dipl-Ing Peter Buck
Dr-Ing Hans Marko
Dr-Ing Wolfgang Kaiser
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Alcatel Lucent Deutschland AG
Original Assignee
Standard Elektrik Lorenz AG
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    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C15/00Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path
    • G08C15/06Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path successively, i.e. using time division
    • G08C15/12Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path successively, i.e. using time division the signals being represented by pulse characteristics in transmission link

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Description

  • Mehrkanal-Fernmeßsystem Die Erfindung bezieht sich auf Mehrkanal-Fernmeßsysteme, und zwar auf ein solches, bei dem Meßgrößen zu übertragen und fernanzuzeigen sind, die in Gestalt von Gleichspannungen vorliegen. Das System ist für den Einsatz auf Wechselstromtelegrafiekanälen gedacht, aber nicht hierauf beschränkt.
  • Das Bedürfnis der Fernübertragung von Meßwerten hat zu einem Spezialgebiet der Meßtechnik, eben zur Fernmeßtechnik, geführt. Insbesondere in den Elektrizitätsversorgungsunternehmen, in den Gas- und Wasserwerken sowie im Bergbau hat die Fernmeßtechnik eine erhebliche Bedeutung gewonnen. So müssen beispielsweise in den modernen elektrischen Verbundnetzen von den zu einem Netz gehörigen Kraftwerken Meßwerte zu einem oder mehreren Lastverteilern übertragen werden. Bei Gas- und Wasserwerken handelt es sich um die Aufgabe, Ferngas- oder Wasserleitungen zu überwachen, Wasserstände von Hochbehältern zu messen usw.
  • Entsprechend der Vielgestaltigkeit der Aufgaben hat sich eine ganze Reihe von elektrischen Fernmeßverfahren entwickelt. Für größere Entfernungen und für Anwendungsfälle mit hohem Störpegel auf dem Übertragungsweg haben sich jedoch in der Hauptsache Impulsverfahren durchgesetzt.
  • Die bekanntesten Mehrkanal-Impulssysteme arbeiten auf der Sende- und Empfangsseite synchron. Die Reihenfolge der Kanäle ist invariabel, d. h. in jedem Zyklus gleich, und die einzelnen Kanalperioden haben konstante Länge. Die Synchronisierung erfolgt durch Synchronisiersignale in einem Synchronisierkanal in Gestalt eines ausgeprägten, zusätzlichen Kanals, oder der Synchronisierkanal ist dadurch gebildet, daß das Impulssignal eines der Nachrichtenkanäle in von der Nachricht eindeutig unterscheidbarer Weise zusätzlich durch das Synchronisierkriterium moduliert ist, beispielshalber bei Impulsamplitudenmodulation von Impulsen sonst konstanter Länge durch eine ausgezeichnete Impulslänge. Die Modulationsart kann verschieden sein. Die Pulsamplitudenmodulation (z. B. deutsche Patentschrift 921737) weist auch für die Meßwertübertragung den Nachteil beträchtlicher Störanfälligkeit auf. Erfolgt die Mehrfachübertragung dazu synchron, so liegen konstante Kanalperioden und damit ein von der Nachricht unabhängiger Zeitbedarf vor. Das synchrone Arbeiten läßt also eine fortlaufende Anpassung der Übertragungsgeschwindigkeit an die jeweilige Nachricht nicht zu.
  • Im Mehrkanalbetrieb läßt aber auch die Pulsamplitudenmodulation in gewissem Sinne und unter gewissen Voraussetzungen eine zeitsparende Anpassung an die zu übertragenden Nachrichten zu, wenn man zur asynchronen Betriebsweise übergeht. Bei ihr wird ein Kanal immer dann, aber auch nur dann bedient, wenn seine Bedienung erforderlich ist. Dies führt zu einer variablen Kanalfolge. Um dabei empfangsseitig überhaupt noch eine Kanalzuordnung vornehmen zu können, muß jedes Impulssignal jedes Kanals eine die Kanalzugehörigkeit angebende Kennzeichnung tragen. So sind asynchrone Systeme bekanntgeworden (z. B. in »Radiotechnik«, Heft 4, 1953, S.129/130, sowie in »Electronics«, August 1952, S. 116 bis 120, beschrieben), die mit Impulsamplitudenmodulation arbeiten. Um die Kanalkennzeichnung durchführen zu können, wird für jedes Impulssignal ein Impulspaar gegeben, wobei der Abstand der Einzelimpulse des Paares von Kanal zu Kanal verschieden ist. Diese Zeitmodulation oder Doppelimpulsmodulation dient also nicht der Übertragung der eigentlichen Nachricht, die vielmehr durch Amplitudenmodulation erfolgt, sondern lediglich der Kanalkennzeichnung.
  • Asynchrone Systeme dieser Art sind recht kompliziert, zumal dann, wenn man aus Störgründen als Nachrichtenmodulation eine andere Modulation als Amplitudenmodulation einführt. Sie sind nur unter bestimmten Voraussetzungen hinsichtlich der Art der Nachricht von Interesse und haben sich für die Meßwertfernübertragung nicht durchsetzen können.
  • Die für diesen Zweck geläufigste Art der Impulsmodulation ist die Impulsfrequenzmodulation. Sie besteht darin, daß die elektrische Meßgröße durch eine Impulsfolge variabler Frequenz übertragen wird und ist naturgemäß praktisch nur im Einkanalbetrieb realisierbar. Bei einem System dieser Art (deutsche Patentschrift 895176) wird jedes Impulssignal als Impulspaar mit stets konstantem Abstand der Einzelimpulse gegeben, um mit Hilfe einer Laufzeit- und Koinzidenzmethode die Nutzsignale von eventuellen Störsignalen zu befreien, die schwerlich in Gestalt von Impulspaaren mit dem genau definierten Abstand der Einzelimpulse auftreten. In diesem Falle kennzeichnet also der Abstand den Kanal schlechthin, d. h. die Nutzsignale, die die Nachricht in Gestalt der variablen Frequenz der Impulspaarfolge enthalten.
  • Die Grenzen, innerhalb deren die Pulsfrequenz schwanken kann, liegen im allgemeinen zwischen 3 und 25 Hz; so daß der Impulszug über einen Wechselstrom-Telegrafiekanal von 50 Baud übertragen werden kann. Ein normaler Telefoniekanal von 3,4 kHz Bandbreite läßt sich damit zur Übertragung von 24 Fernmeßkanälen ausnutzen.
  • Es ist bekannt, daß dies noch nicht die Grenze der Ausnutzbarkeit darstellt. Bei einem neueren Verfahren gestattet beispielsweise ein Telefoniekanal die gleichzeitige Übertragung von 120 Meßwerten. Es liegt daher die Fragenahe, ob sich auch ein Wechselstrom-Telegrafiekanal seinerseits zur Mehrfachausnutzung durch Fernmeßkanäle eignet. Zur Beantwortung dieser Frage müssen die geforderte Genauigkeit der Übertragung und die Bandbreite des Fernmeßkanals bekannt sein.
  • Typische Werte hierfür sind: Genauigkeit . 10/, Bandbreite .. 1/2 Hz (eine Abtastung je Sekunde) Legt man diese Werte zugrunde, so ergibt sich theoretisch, daß in einem Wechselstrom-Telegrafiekanal mit einer Telegrafiergeschwindigkeit von 50 Baud und Telegrafieverzerrungen von 501, die Übertragung von etwa 15 Fernmeßkanälen möglich ist.
  • Aus zwei Gründen ist es nicht zweckmäßig, diese Möglichkeit voll auszunutzen. Erstens wird der Aufwand an Geräten dabei untragbar groß, und zweitens ist aus betrieblichen Gründen die Zusammenfassung einer so großen Zahl von Kanälen häufig nicht zweckmäßig. Das noch zu schildernde System nach der Erfindung ist daher vorzugsweise für fünf Kanäle gedacht, ohne jedoch in seiner Anwendung auf diese Kanalzahl beschränkt zu sein.
  • Das Fernmeßsystem nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Meßgrößen nach dem Zeitmultiplexprinzip in der Form einer durch den Abstand der beiden kurzen Impulse jedes Impulspaares bestimmten Doppelimpulsmodulation übertragbar sind, daß der Kanalzyklus arhythmisch in der Weise gebildet ist, daß durch den zweiten Impuls des Paares eines vorangehenden Kanals in definiertem Abstand der erste Impuls des Paares des nachfolgenden Kanals auslösbar ist, daß die Zuordnung der Kanäle zwischen der Sende- und Empfangsseite durch Abzählschaltungen sichergestellt ist, von denen die sendeseitige den zweiten Impuls des Paares des letzten Kanals eines Zyklus durch eine besondere Länge auszeichnet, während die empfangsseitige durch diesen ausgezeichneten Impuls synchronisiert ist, und daß empfangsseitig kanaleigene Speichervorrichtungen vorgesehen sind.
  • Im Rahmen der oben angewendeten Terminologie handelt es sich also um ein synchronisiertes Zeitmultiplexsystem mit invarianter Kanalfolge, aber mit variablen, der Nachricht im Sinne bestmöglicher Zeitausnutzung angepaßten Kanalperioden. Konstant sind nur die Zeiträume zwischen dem zweiten Impuls eines vorangehenden Kanals und dem ersten Impuls des nachfolgenden Kanals. Die Modulationsart ist eine echte Doppelimpulsmodulation, also eine der Zeitmodulationsarten.
  • Angesichts der besonderen Art der Auslösung des jeweils nachfolgenden Kanals und der Synchronisierung treten die Kanalperioden nicht mehr rhythmisch wie bei normaler Synchronisierung auf, so daß der verwendete Begriff' »arhythmisch« treffend erscheint.
  • Folgende Überlegungen waren für die Wahl des Verfahrens maßgebend: Gegenüber einer Pulslängenmodulation hat die Doppelimpulsmodulation den Vorteil, daß der Meßwert als Zeitdifferenz zweier gleichartiger (z. B. ansteigender) Flanken dargestellt wird. Einseitige Verzerrungen, wie sie in der Telegrafie z. B. durch Pegelschwankungen bei unvollständiger Regelung, durch Abnutzung des Telegrafenrelais, durch Speisespannungsschwankungen usw. auftreten, beeinflussen daher die Übertragung nicht. Durch diesen Vorteil wird der Nachteil des gegenüber Pulslängenmodulation etwas erhöhten Zeit-Bedarfs mehr als ausgeglichen. Der Umstand, daß die Übertragung arhythmisch erfolgt, bringt den Vorteil einer höheren Aussteuergrenze. Während bei einem rhythmischen, synchronen PPM-Verfahren eine scharfe Begrenzung des Signals notwendig ist, um zu verhindern, daß zwei Impulse benachbarter Kanäle einander zeitlich zu nahe kommen, ist dies im arhythmischen Falle nicht notwendig. Gerätetechnisch drückt sich der Vorteil des arhythmischen Verfahrens im Wegfall eines Taktgenerators aus.
  • Im Rahmen des Systems nach der Erfindung wird in vorteilhafter Weise ein neuartiger Modulator- und Demodulator-Verstärker eingesetzt.
  • Das System nach der Erfindung samt seinen wesentlichen Bauelementen soll nun auf Grund eines Ausführungsbeispiels mit fünf Kanälen und an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden.
  • Fig.l zeigt einen Impulszug eines Kanalzyklus; Fig. 2a gibt das Gesamtsystem im Blockschaltbild wieder, während Fig.2b zugehörige Erläuterungsdiagramme zeigt; Fig. 3 stellt schematisch die Sendeseite, Fig.4 die Empfangsseite dar; Fig. 5 zeigt einen Speicherverstärker.
  • Fig. 1 zeigt einen Impulszug, wie er bei der Übertragung von fünf Meßwerten (fünf Kanäle KI bis K_5) auftritt. Beträgt die Abtastperiode 1 Sekunde, so stehen im ungünstigsten Falle (in sämtlichen Kanälen Meßwert 100 °/o) für jeden Kanal 200 ins zur Verfügung. Hiervon gehen 80 ms als »Totzeit« ab, die von den beiden Impulsen und den dazwischenliegenden Pausen beansprucht wird, wenn der Meßwert 0 °/o vorliegt (s. Kanal 3).
  • Als »Zeithub« verbleiben somit 120 ms. Diese Größe ist maßgebend für die Genauigkeit der Übertragung. Da einer Meßwertänderung von 10/, eine Zeitdifferenz von 1,2 ms entspricht, ergibt umgekehrt eine Zeichenverzerrung von 1,2 ms einen Fehler von 10/,. In einem 50-Baud-Kanal mit einer Schrittlänge von 20 ms sind dies 6°/o Zeichenverzerrungen. Wie bereits erwähnt, gehen jedoch nicht die gesamten Verzerrungen, sondern nur die unregelmäßigen Verzerrungen (hervorgerufen durch Nachbarkanalbeeinflussung und Fremdspannungen) sowie die Einschwingverzerrungen (hervorgerufen durch das Einschwingen der Filter) als Störungen ein.
  • Fig.2a zeigt das Blockschaltbild des Systems. Es setzt sich zusammen aus der Sendeanordnung 1 und der Empfangsanordnung 3. Der Fernmeßübertragungskanal ist mit 2 bezeichnet.
  • Die Eingangsklemmen auf der Sendeseite für die Kanäle sind wie die Kanäle selbst mit K1 bis K5 bezeichnet, die empfangsseitigen Ausgangsklemmen mit K1' bis K5'.
  • Der Sendeverteiler 4 schaltet die einzelnen Kanäle nacheinander an den Modulator 5.
  • Der vom Demodulator 6 gesteuerte Empfangsverteiler 7 verteilt die Kanäle auf individuelle Speicherverstärker B.
  • Auf die Fig. 2b wird im Zusammenhang mit der Schilderung des Modulations- und des Demodulationsprinzips eingegangen werden.
  • Durch Fig. 3 ist schematisch ein Beispiel für die vollständige Sendeanordnung wiedergegeben. Die gesamte dargestellte Anordnung ist allen Kanälen gemeinsam.
  • Die Meßwerte der fünf Kanäle, die voraussetzungsgemäß als (langsam veränderliche) Gleichspannungen vorliegen, werden vom Sendeverteiler 4 nacheinander an die Eingangsklemmen 9, 10 des Modulators 11 gelegt. An den Ausgangsklemmen 12, 13 der Sendeanordnung erscheinen die zwei Impulse eines Impulspaares, deren gegenseitiger Abstand eine Funktion des Meßwertes ist.
  • In einem definierten Zeitabstand von z. B. 20 ms vom zweiten Impuls des Paares gibt die monostabile Kippschaltung MM2 über Gleichrichter Gll und Kondensator C1 einen Impuls an die bistabile Kippschaltung BM1 ab. Damit wird ein nachfolgender Kanal in Behandlung genommen.
  • Die bistabile Kippschaltung BM1 liefert über C2, G12 zu dessen Fortschaltung einen Impuls an den Sendeverteiler 4, der daraufhin den nächsten Kanal an die Eingangsklemmen 9, 10 legt. Ferner liefert sie einen Impuls an die monostabile Kippschaltung MM1, die daraufhin den ersten Impuls des Impulspaares dieses Kanals auslöst und auf den Ausgang 12, 13 gibt. Die Länge dieses Impulses beträgt im Beispiel 20 ms.
  • Der gleiche von der Kippschaltung BM1 abgegebene Impuls, der den Sendeverteiler fortschaltet, gibt vermöge der Sperrung des Gleichrichters G13 den Ladekreis für den Kondensator C3 frei. Dieser Kondensator, der in Reihe zwischen einem Punkt 14 negativen Potentials und dem Bezugspotential (Erde) liegt, lädt sich nun von diesem Zeitpunkt ab über den Widerstand R1 auf. Seine Spannung steigt nach Fig.2a gemäß der Kurve 15 linear an. Der dem Bezugspotential (Erde) abgewendete Belag des Kondensators C3 liegt ferner über eine Wicklung eines Transformators Trl an der Basis eines Transistors T1, an dessen Emitter die an den Eingangsklemmen 9, 10 liegende, an einem Widerstand R2 abgenommene Meßspannung angelegt ist. Der Kollektor dieses Transistors ist über die zweite Wicklung des Transformators Trl an den Punkt negativen Potentials 14 geführt.
  • Solange die am Kondensator C3 und damit an der Basis des Transistors T1 stehende Spannung kleiner ist als die am Emitter liegende Meßspannung, ist der Transistor gesperrt. Erreicht nun die Spannung am Kondensator C3 bzw. an der Basis die am Emitter liegende Meßspannung, so wird der Transistor leitend und erzeugt dadurch über die Rückkopplungswicklung des Transformators Trl einen kurzen Impuls. Dieser wird über G14. C4 der bistabilen Kippschaltung BMl zugeleitet und bringt diese zum Kippen, woraufhin über G15, C5 ein Impuls an die monostabile Kipp-Schaltung MM1 geliefert wird, die nunmehr den zweiten Impuls eines Impulspaares von z. B. 20 ms Dauer auslöst. Gleichzeitig entsperrt die Kippschaltung BM1 den Gleichrichter G13, so daß der Kondensator C3 entladen wird und vor erneuter Sperrung von G13 keine weitere Ladung stattfinden kann. Der von der monostabilen Kippschaltung MM1 erzeugte Impuls wird außer auf den Ausgang 12, 13 auch an eine monostabile Kippschaltung MM2 geliefert, und zwar über G16, C6, die, wie eingangs beschrieben, in definiertem Zeitabstand den Startimpuls für die Behandlung des nächsten Kanals abgibt.
  • Die Verbindung über Gleichrichter G17, C7 dient dem Zweck, ein unerwünschtes Zurückkippen der monostabilen Kippschaltung MMl zu verhindern.
  • Der Modulator 11 zeichnet sich dadurch aus, daß die Zeitkonstante des Spannungsanstieges (15 in Fig. 2a), die die Meßgenauigkeit bestimmt, praktisch ausschließlich durch R1 und C3 bestimmt wird, da der Transistor T1. während der Zeit der Kondensatoraufladung gesperrt bleibt. Der Einfluß von T1 kann durch Verwendung eines Siliziumtransistors mit sehr geringem Reststrom vernachlässigbar klein gemacht werden.
  • Nach dieser Erläuterung der Arbeitsweise der Sendeanordnung und insbesondere des Modulators 11 ist die Darstellung der Fig.2b in deren ersten beiden Zeilen ohne weiteres verständlich. Dort sind also über der Zeit Spannungsamplituden aufgetragen, nämlich die Aufladekurven 15 des Kondensators C3 und die am Eingang des Modulators liegenden Meßspannungen von Kanälen K1, K2 und K3. Wie beschrieben, entsteht zum Zeitpunkt des Beginnes der Kondensatoraufladung der erste Impuls eines Paares (z. B. linker Impuls des Paares K1 in der zweiten Zeile der Fig. 2b), während der zweite zu dem Zeitpunkt ausgelöst wird, wenn die Kondensatorspannung gleich der Meßspannung des Kanals wird.
  • Wie schon festgestellt, soll der zweite Impuls des letzten Kanals (im Beispiel des fünften Kanals) des Zyklus zu Synchronisierungszwecken durch eine besondere Länge ausgezeichnet werden. Zu diesem Zwecke ist die Koinzidenzschaltung 16 (Fig. 3) vorgesehen. Dieser Koinzidenzschaltung wird von der bistabilen Kippschaltung BMl her zum Zeitpunkt der Auslösung des zweiten Impulses des Impulspaares jedes Kanals ein Impuls zugeführt. Sie erhält weiterhin zu Beginn des zweiten Impulses des Impulspaares des fünften Kanals einen zusätzlichen Impuls vom Sendeverteiler 4 her über die Leitung 17. Zu Beginn des zweiten Impulses des letzten Kanals, und nur dann, spricht die Koinzidenzschaltung 16 daher an und liefert eine Spannung an die monostabile Kippstufe MM1, die deren Zeitkonstante über das sonstige Maß (im Beispiel 20 ms) hinaus verlängert auf z. B. 40 ms.
  • Der Sendeverteiler kann in irgendeiner bekannten Weise ausgebildet sein und muß in der Lage sein, vom Synchronisierimpuls aus abzuzählen, so daß er zum Auftrittszeitpunkt des zweiten Impulses des letzten Kanals den Impuls an die Koinzidenzschaltung 16 abgibt.
  • Die Empfangsanordnung ist durch Fig.4 wiedergegeben. Ein Impulszug der in Fig. 1 dargestellten Art kommt am Empfängereingang 18, 19 an. Das Impulslängenfilter 20 siebt den sich durch besondere Länge auszeichnenden zweiten Impuls des letzten, im Beispiel fünften Kanals als Synchronisierimpuls aus. Ein aus ihm abgeleiteter kurzer Impuls wird einerseits über G18, C8 dem Empfangsverteiler 7 zu dessen Synchronisation zugeführt, andererseits über G110 und C10 der bistabilen Kippstufe BM2. Im übrigen werden die ankommenden Impulse über C9 und die parallelliegenden Gleichrichter G19 und Gl9' den beiden Eingängen dieser bistabilen Kippstufe zugeleitet.
  • Diese Kippstufe BM2 bildet aus je zwei zusammengehörigen Impulsen eines Impulspaares einen dem Abstand der Vorderkanten der Einzelimpulse entsprechenden längenmodulierten Impuls. Da sie von sich aus die Zugehörigkeit der Impulse nicht feststellen kann, muß ihr, wie beschrieben, der aus dem Impulslängenfilter kommende kurze Impuls als Startimpuls zugeführt werden.
  • Der Empfangsverteiler arbeitet wie der Sendeverteiler durch Abzählung. Er wird zum Auftrittszeitpunkt der Hinterkante eines von BM2 erzeugten längenmodulierten Impulses über G111 und C11 fortgeschaltet. Gleichzeitig mit der Demodulation, d. h. der Umformung der längenmodulierten Impulse in amplitudenmodulierte Impulse, werden diese amplitudenmodulierten Impulse in der Leistung verstärkt. Dies erfolgt in einem Demodulator-Verstärker, dessen Hauptteil mit 21 bezeichnet ist. Ihm werden die längenmodulierten Impulse über die parallelliegenden Gleichrichter G112 und Gl13 zugeführt.
  • Es sind zwei Kondensatoren C12 und C13 vorgesehen. Mit einem Belag liegen beide Kondensatoren gemeinsam auf dem Bezugspotential (Erde). Mit dem anderen Belag liegt Kondensator C13 am Emitter eines Transistors T2, mit dessen Basis über die eine Wicklung eines Transformators Tr2 der Belag des anderen Kondensators C12 verbunden ist. Der Kondensator C12 wird vom längenmodulierten Impuls mit einer bestimmten Zeitkonstante über den Widerstand R 3 auf einen Spannungsendwert aufgeladen, der der Länge des ladenden Impulses entspricht. C12 und R3 sind von gleicher Größe wie die entsprechenden Elemente im Modulator; nämlich C3 und R1, so daß nach der Aufladung der Spannungsendwert der an den Modulator angelegten Meßspannung entspricht. Nun soll aber noch eine Leistungsverstärkung herbeigeführt werden, ohne daß C12 belastet wird.
  • Zu diesem Zweck wird C13 gleichzeitig über einen Widerstand R4 vom selben Impuls aufgeladen. Die Kapazität von C13 ist indessen wesentlich größer als diejenige von C12, während die Ladezeitkonstante kleiner ist als diejenige des Kreises R3, C12. Infolge der kleineren Zeitkonstante lädt sich daher der Kondensator C13 schneller auf als der Kondensator C12, so daß seine Spannung während des Ladevorganges stets größer als diejenige am Kondensator C12 ist. Damit aber ist die Steuerstrecke des Transistors T2 während des Ladevorganges gesperrt. Der Kollektor des Transistors ist über die zweite Wicklung des Transformators Tr2 an einen Punkt 22 negativen Potentials gelegt.
  • Durch die Hinterkante des längenmodulierten Impulses; d. h. nach Beendigung des Aufladevorganges, wird die bistabile Kippschaltung BM3 über Gl14 und C14 betätigt und entlädt den Kondensator C13. Diese Entladung findet so lange statt, bis die Spannung an C13 auf diejenige an C12 abgesunken ist und damit proportional dem übertragenen Meßwert ist. In diesem Augenblick wird Transistor T2 leitend, wodurch ein Rückkopplungsimpuls entsteht und über G115, C15 auf BM3 einwirkt und die Entladung von C13 beendet. Dieser Rückkopplungsimpuls steuert außerdem die Entladung von C12, die über C13 erfolgt, so daß die nächste Aufladung wieder von der Spannung Null aus beginnen kann. Die also nunmehr am Kondensator C13 stehende, der Meßspannung proportionale Spannung wird von einem Schutzrohrkontaktrelais R mit Kontakt r über einen Verstärker 23 mit der Spannungsverstärkung 1 kurzzeitig abgetastet. Das Relais R wird von einer monostabilen Kippschaltung MM3, die über G116, C16 von der bistabilen Kippschaltung BM3 betätigt wird, kurzzeitig erregt. Der Empfangsverteiler schaltet die Ausgangsspannungen von den Klemmen 24, 25 auf den Eingang der zugehörigen kanaleigenen Speicherverstärker 8 (Fig. 1 und 5).
  • Einer der kanaleigenen Speicherverstärker 8 der Fig. 1 ist in Fig. 5 genauer wiedergegeben. Die notwendige Speicherung der einzelnen Impulse bis zum Eintreffen des jeweilig nächsten Impulses kann in diesem Falle nicht durch Filter vorgenommen werden, da es sich um ein arhythmisches Übertragungsverfahren handelt. Aber auch bei einem rhythmischen Verfahren wäre die Anwendung von Filtern zur Speicherung unwirtschaftlich, da die notwendige Grenzfrequenz von 1/2 Hz zu untragbar großen Reaktanzen führen würde.
  • Daher erfolgt die Speicherung in Kondensatoren, die beim Abtasten durch den Relaiskontakt r- (Fig. 4) auf die Meßspannung aufgeladen werden. Damit bis zum Eintreffen des folgenden Impulses keine nennenswerte Entladung stattfindet, muß der Eingangswiderstand des folgenden Verstärkers möglichst hoch sein. Dies läßt sich in der Schaltung nach Fig. 5 erreichen, worin C17 der Speicherkondensator und T3 und T4 Siliziumtransistoren sind. Der Eingangswiderstand dieser Schaltung beträgt a'ZRE (c,'= Stromverstärkung in Emitterschaltung). Bei einem cz von 30 und RE =1 kü wird Ri = 900 kÜ. Ein derEingangsspannung proportionaler Strom läßt sich am Kollektor von T2 entnehmen (Fig. 4). In Übereinstimmung mit Fig. 1 ist dieser Punkt mit K' bezeichnet, während 26 ein Anzeigeinstrument ist: Um zu vermeiden, daß der Verstärker bis zur Spannung 0 V herab betrieben wird, wobei die Nichtlinearität der Transistorkennlinien zur Wirkung käme, wird dem Ausgangsstrom über R, ein Strom entgegengesetzter Richtung überlagert. Die Anzeige 0 ergibt sich deshalb schon bei einer gewissen negativen Eingangsspannung. Gleichzeitig wird dadurch die am Eingang des Modulators addierte Vorapannung wieder abgezogen.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Mehrkanal-Fernmeßsystem für in Gestalt von Gleichspannungen vorliegende Meßgrößen, insbesondere zum Einsatz in Wechselstrom-Telegrafiekanälen, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Meßgrößen nach dem Zeitmultiplexprinzip in Form einer durch den Abstand der beiden kurzen Impulse jedes Impulspaares bestimmten Doppelimpulsmodulation übertragbar sind, daß der Kanalzyklus arhythmisch in der Weise gebildet ist, daß durch den zweiten Impuls des Paares eines vorangehenden Kanals in definiertem Abstand der erste Impuls des Paares des nachfolgenden Kanals auslösbar ist, daß die Zuordnung der Kanäle zwischen der Sende- und Empfangsseite durch Abzählschaltungen sichergestellt ist, von denen die sendeseitige den zweiten Impuls des Paares des letzten Kanals eines Zyklus durch eine besondere Länge auszeichnet, während die empfangsseitige durch diesen ausgezeichneten Impuls synchronisiert ist, und daß empfangsseitig kanaleigene Speichervorrichtungen vorgesehen sind.
  2. 2. Modulator für ein System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung eines normalerweise gesperrten Transistors (T1), an den die Modulationsgleichspannung angelegt ist, von der Spannung an einem in einem Ladestromkreis liegenden, von einem definierten Zeitpunkt ab sich aufladenden Kondensator (C3) bestimmt ist, so daß der Transistor entsperrt wird, wenn die Kondensatorspannung in ein bestimmtes Verhältnis zur Modulationsspannung tritt, insbesondere dieser gleich wird, und daß der daraufhin im Ausgangskreis des Transistors auftretende, in seiner Phasenlage von der Modulationsspannung bestimmte Impuls die Entladung des Kondensators auslöst (11 in Fig. 3).
  3. 3. Modulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor des Transistors (T1) über die eine Wicklung eines Übertragers (Trl) und die Basis über die zweite Wicklung dieses Übertragers in Reihe mit einem Widerstand (R1) an den negativen Pol (14) einer Gleichspannungsquelle gelegt sind, daß an den Verbindungspunkt zwischen der zweiten Wicklung und dem Widerstand ein andererseits nach dem positiven Pol bzw. Erde hin verbundener Kondensator (C3) angeschlossen ist sowie ein Schalter (z. B. eine über eine steuerbare Diode (G13) führende Ableitung) zur Steuerung des Kondensatorladekreises, und daß die Modulationsspannung zwischen Emitter und dem positiven Pol bzw. Erde angelegt ist (bei 9,10).
  4. 4. Sendeanordnung für ein System nach Anspruch 1 mit einem Modulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Modulator (11) in Reihe drei Kippschaltungen (BMI, MMl, MM2) nachgeordnet sind, von denen die erste, bistabile (BM1) den Kondensatorladekreis steuert, den Sendeverteiler (4) fortschaltet und den Impuls zur Erzeugung des zweiten Impulses eines Impulspaares an die zweite, monostabile Kippschaltung (MMl) abgibt, während die dritte, monostabile Kippschaltung (MM2) die Behandlung des nachfolgenden Kanals dadurch einleitet, daß sie in definiertem Zeitabstand nach Empfang des zweiten Impulses des Paares des vorhergehenden Kanals einen Startimpuls an die erste, bistabile Kippschaltung (BM1) liefert, und daß eine Koinzidenzschaltung (16) vorgesehen ist, der zum Auftrittszeitpunkt jedes zweiten Impulses eines Paares ein Impuls zugeführt wird und die dann, und nur dann, wenn sie gleichzeitig von der Abzählschaltung des Sendeverteilers (4) während der Auftrittszeit des letzten Kanals des Zyklus einen zusätzlichen Impuls erhält, anspricht und eine Spannung an die zweite, monostabile Kippschaltung (MMl) abgibt, die dieser eine verlängerte Zeitkonstante erteilt (Fig. 3).
  5. 5. Demodulator-Verstärker für ein System nach Anspruch 1 zur Umformung von aus Impulspaaren gewonnenen längenmodulierten Impulsen in in der Leistung verstärkte amplitudenmodulierte Impulse, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Kondensator (C12) vorgesehen ist, der mit einer bestimmten Zeitkonstante vom längenmodulierten Impuls bis zu einem diesem entsprechenden Spannungsendwert aufladbar ist, sowie ein zweiter, wesentlich größerer Kondensator (C13), der ebenfalls vom längenmodulierten Impuls aufladbar ist, jedoch mit kleinerer Zeitkonstante, so daß seine Spannung während des Ladevorganges stets größer ist als die am ersten Kondensator (C12) liegende Spannung, daß mit den beiden Kondensatoren (C12, C13) die Steuerstrecke eines Transistors (T2) derart verbunden ist, daß der Transistor (T2) während des Ladevorganges gesperrt ist, daß Mittel vorgesehen sind (BM3), um den zweiten Kondensator (C13) bei Beendigung des längenmodulierten Impulses zu entladen und die Entladung dann, wenn seine Spannung auf die des ersten Kondensators (C12) abgesunken ist, durch einen vom Transistor (T2) hierdurch abgegebenen Impuls zu beenden, sowie Mittel, um die Entladung des ersten Kondensators (C12) zu bewirken, und daß der verstärkte, amplitudenmodulierte Impuls vom zweiten Kondensator (C13) abnehmbar ist (21 in Fig. 4).
  6. 6. Demodulator-Verstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kondensatoren (C12, C13) einerseits an das Bezugspotential (Erde) gelegt sind, der erste Kondensator (C12) andererseits über die eine Wicklung eines Übertragers (Tr2), dessen zweite Wicklung zwischen den Kollektor und einen Punkt (22) negativen Potentials geschaltet ist, an die Basis und der zweite Kondensator (C13) an den Emitter des Transistors (T2) und daß das Mittel zur Steuerung der Entladung eine bistabile Kippschaltung (BM3) ist, die von der Hinterkante des längenmodulierten Impulses und von dem im Augenblick der Einstellung gleicher Spannung an den beiden Kondensatoren (C12, C13) vom Transistor (T2) abgegebenen Impuls betätigbar ist.
  7. 7. Empfangsanordnung für ein System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für alle Kanäle gemeinsam vorgesehen sind ein Impulslängenfilter (20) zur Aussiebung des Synchronisierimpulses ausgezeichneter Länge, eine Stufe(BM2) zur Umwandlung der Impulspaare in längenmodulierte Impulse, die Demodulator-Verstärkerstufe nach Anspruch 6, eine Vorrichtung (MM3, R, V) zur Abfrage des Demodulationsergebnisses (Spannung am Kondensator C13) sowie ein Empfangsverteiler (7), der vom ausgesiebten Synchronisierimpuls synchronisiert und von der Hinterkante der in der Umwandlungsstufe (BM2) erzeugten längenmodulierten Impulse fortschaltbar ist und die Abfrage der Demodulationsergebnisse steuert, und daß die gewonnenen, amplitudenmodulierten Impulse in kanaleigenen Speicherverstärkern (8 in Fig. 2) zur Wiederherstellung der Gleichspannung speicherbar sind (Fig. 4). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 921737, 895 176; »Radiotechnik«, 1953, Heft 4, S. l29/130; »Electronics«, August 1952, S. 116 bis 120.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1259743B (de) * 1965-07-30 1968-01-25 Licentia Gmbh Anordnung zum Abfragen von codierten, in Form von Schalterstellungen (Ein-Aus) vorliegenden Zaehlwerksstaenden bei Verbrauchszaehlern

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE895176C (de) * 1943-06-21 1953-11-02 Philips Nv Verfahren und Anordnung zur UEbertragung von Signalen mittels einer impulsmodulierten Traegerwelle
DE921737C (de) * 1951-04-06 1954-12-23 Brown Ag Einrichtung zur synchronen zyklischen Umschaltung bei der absatzweisen Mehrfachuebertragung von Messwertgleichspannungen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE895176C (de) * 1943-06-21 1953-11-02 Philips Nv Verfahren und Anordnung zur UEbertragung von Signalen mittels einer impulsmodulierten Traegerwelle
DE921737C (de) * 1951-04-06 1954-12-23 Brown Ag Einrichtung zur synchronen zyklischen Umschaltung bei der absatzweisen Mehrfachuebertragung von Messwertgleichspannungen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1259743B (de) * 1965-07-30 1968-01-25 Licentia Gmbh Anordnung zum Abfragen von codierten, in Form von Schalterstellungen (Ein-Aus) vorliegenden Zaehlwerksstaenden bei Verbrauchszaehlern

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