DE1183446B

DE1183446B - Verfahren zur Kontrolle toleranzbehafteter Zeitvorgaenge, insbesondere zur Schrittgeschwindigkeitskontrolle von Motor-Waehlern in Fernsprechanlagen

Info

Publication number: DE1183446B
Application number: DES68493A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Beckmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1960-05-13
Filing date: 1960-05-13
Publication date: 1964-12-10

Description

Verfahren zur Kontrolle toleranzbehafteter Zeitvorgänge,'insbesondere zur Schrittgeschwindigkeitskontrolle von Motor-Wählem in Fernsprechanlagen ' Die Technik wird häufig vor die Aufgabe gestellt, von Schalteinrichtungen od. dgl. ausgeführte Schaltvorgänge auf die Einhaltung bestimmter Schalt- oder Laufzeiten zu überprüfen. Dieses erfolgt in einfachster Weise mittels eines für die Dauer des Zeitvorganges, eingeschalteten Relais, das über einen Kontakt einen entsprechend geeichten Flußmesser an Spannung schaltet oder den Ladungszustand eines vor Beginn des Zeitvorganges in einen bestimmten Ausgangszustand gebrachten Kondensators nach einer vorbestimmten Zeitfunktion verändert, wobei die am Ende des Zeitvorganges, am Kondensator anliegende Spannung an einem entsprechend geeichten Voltmeter oder einer Braunschen Röhre zur Anzeige gebracht wird.
Bei den zu überprüfenden Zeitvorgängen handelt es sich, bedingt durch fertigungstechnische Toleranzen der verwendeten einzelnen Bauelemente, durchweg um toleranzbehaftete Zeitvorgänge, die daraufhin zu überwachen sind, daß das Ende des Zeitvorganges in den durch eine untere und eine obere Zeitgrenze festgelegten zulässigen Toleranzbereich fällt. Um die Entscheidung darüber unabhängig von der Bedienungsperson zu gestalten, ist es bekannt, die an einem während des Zeitvorganges nach einer vorbestimmten Zeitfunktion ge- bzw. entladenen Kondensator anliegende Spannung mit der eines Meßkondensators oder direkt mit einer vorbestimmten Vergleichsspannung mittels eines Telegrafenrelais zu vergleichen, das dann je nach Richtung und Größe der Differenzspannung eine Positiv- oder Negativanzeige auslöst, wobei bei letzterer noch unterschieden werden kann, ob der Fehler an der oberen oder unteren Zeitgrenze des Toleranzbereiches liegt. Die Grenzen des zulässigen Toleranzbereiches sind dabei abhängig von der Ansprechempfindlichkeit des verwendeten Relais sowie von der Vergleichsspannung und der Dimensionierung des Kondensatorkreises.
Weiterhin ist eine Schaltungsanordnung bekannt, bei der zu Beginn des Zeitvorganges zwei voneinander unabhängige Kondensatoren in definierte, einander entgegengesetzte Ausgangszustände gebracht werden (entladen bzw. geladen), die dann nach vorbestimmten Zeitfunktionen in entgegengesetztem Sinne verändert werden. Am Ende des Zeitablaufes wird gleichfalls ein Spannungsvergleich mit getrennter oder gemeinsamer Vergleichsspannung durchgeführt. Als auswertende Schaltungseinrichtung werden hierzu gepolte Relais oder elektronische Schalter mit Verstärkerwirkung, z. B. Koinzidenzthyratrone, verwendet, die, je nach der Art der Auswertung, eine Negativ- oder Positivaussage oder beide gemeinsam ermöglichen. Der Toleranzbereich ist wiederum durch die Ansprechempfindliehkeit der verwendeten Relais oder durch die Gitter@'orspannung am Koinzidenzthyratron sowie, durch' die Dimensionierung der Kondensatorkreise bestimmt. Dabei sind die beiden Zeitgrenzen des Toleranzbereiches unabhängig voneinander veränderbar.
Bei all diesen bekannten Anordnungen ist die Einhaltung eines bestimmten Toleranzbereiches abhängig von der Eigentoleranz der Zeitkreisbauelemente, von ausreichend stabilisierten Spannungen für die Zeitkreise sowie von der Konstanz der elektrischen und 'zeitlichen Anspreohwerte der verwendeten Auswerterelais bzw. von der Konstanz der Röhrenwerte bei Verwendung von Koinzidenzthyrattonen als Auswerteglieder. i Bedingt durch die Auswertung mittels Vergleich zweier zum Teil nur wenig voneinander abweichender Spannungswerte verursachen Bereits geringe Änderungen der Ansprechwerte der' Auswerterelais oder der Röhrenkennlinie erhebliche Verschiebungen der Toleranzgrenzen. Die hierdurch, bedingten Ungenauigkeiten sind dabei um so# grßer, je größer die zu überwachenden Schaltzeiten sind, da mit wachsenden Schaltzeiten vor allem- die obere Zeitgrenze des zulässigen Toleranzbereiches immer mehr in den flacher werdenden Bereich der Kondensatorlade- bzw. -entladekurven verschoben wird. Da aber gerade die zeitliche Konstanz der Ansprechwerte von Relais durch Kontaktabbrand, Änderung des Kontaktabstandes bzw. der Kennlinie von Röhren durch Alterung im allgemeinen unbefriedigend ist, bringen die Auswerteglieder mit der Zeit die größten Ungenauigkeiten mit sich.
Zum anderen erfordert die Anpassung der Zeitkreiskonstanten an die jeweils vorgegebenen Zeitgrenzen des zulässigen Toleranzbereiches jeweils umständliche Rechnungen, da sich bei Auf- bzw. Entladekreisen mit rein ohmschen Widerständen als Lösung der entsprechenden Differentialgleichung immer eine e-Funktion ergibt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden. Dieses wird bei einem Verfahren zur Kontrolle toleranzbehafteter Zeitvorgänge mittels eines direkten Zeitvergleichs durch einen zu Beginn des zu überwachenden Zeitvorganges ausgelösten Startimpuls und einen das Ende kennzeichnenden Stoppimpuls sowie eine Auswerteeinrichtung, die je nach Dauer des zu überwachenden Zeitvorganges, bezogen auf die vorgegebenen Toleranzgrenzen, unterschiedliche Aussagen liefert, dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß zwei die Zeitgrenzen des zulässigen Toleranzbereiches vorgebende, zu Beginn des Zeitvorganges durch einen Startimpuls angelassene und in bekannter Weise als monostabile Schaltstufen ausgebildete Zeitkreise eine bistabile Kippstufe der Auswerteeinrichtung derartig steuern, daß für die Dauer der vorgegebenen Toleranzzeit eine nachgeordnete Torschaltung geöffnet ist, daß bei Eintreffen des Stoppimpulses am Ende des zu überwachenden Zeitvorganges über die geöffnete Torschaltung eine weitere bistabile Kippstufe beeinflußt wird und daß in Abhängigkeit von den Schaltzuständen beider bistabiler Kippstufen der Auswerteeinrichtung Anzeigeschaltmittel gesteuert werden.
Durch die Verwendung an sich bekannter monostabiler Schaltstufen als Zeitkreise für die Toleranzgrenzen wird infolge Ausnutzung der an sich bekannten linearen Abhängigkeit der Schaltdauer von der Änderung beispielsweise der Kapazitätswerte der zeitbestimmenden RC-Glieder erreicht, daß sich unterschiedliche Toleranzen ohne umständliche Rechnung einstellen lassen. Zum anderen wird durch das rein digitale Zusammenwirken der einzelnen Zeitkreise und der beiden an sich bekannten bistabilen Kippstufen der Auswerteeinrichtung über vorgeordnete Torschaltungen im Zusammenhang mit dem das Ende eines zu überwachenden Zeitvorganges kennzeichnenden Startimpuls die nachteilige Vergleichsmethode bekannter Verfahren in einfacher Weise umgangen.
Das der Erfindung zugrunde liegende Verfahren hat auch keine Ähnlichkeit mit einem anderen bekannten Verfahren, das zwar ebenfalls unter Verwendung bistabiler Kippstufen als Auswerteeinrichtung, aber nach der Zählmethode, also zur Absolutmessung einer Zeit, arbeitet. Bei diesem Verfahren, das insbesondere für Kurzzeitmessungen, z. B. Geschwindigkeitsmessungen, gedacht ist, wird zu Beginn des zu überwachenden Zeitvorganges eine Torschaltung aufgesteuert, so daß die Impulse eines Normalfrequenzgenerators auf einen am Ausgang der Torschaltung angeschlossenen und aus bistabilen Kippstufen aufgebauten Zähler gelangen können. Die Zahl der während eines Zeitvorganges gezählten Impulse bildet in diesem Fall ein Abbild für die für den zu überwachenden Zeitvorgang benötigte Zeit. Neben der erforderlichen hohen Konstanz für den Normalfrequenzgenerator hat dieses Verfahren die Nachteile, daß einerseits 'die Form der Einschaft-und Ausschaltimpulse die Meßgenauigkeit beeisflussen, ferner daß von außen einwirkende Störimpulse den Zähler in unzuverlässiger Weise beeinflussen. Diese Nachteile sind dagegen bei dem neuen Verfahren weitgehend ausgeschlossen.
Eine weitere Erhöhung der Meßgenauigkeit wird gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß der eine der als monostabile Schaltstufen ausgebildeten Zeitkreise als Grundzeitkreis die Zeit von der Auslösung des zu kontrollierenden Zeitvorganges bis zum Erreichen der unteren zulässigen Zeitgrenze für die Beendigung des Zeitvorganges vorgibt, während der andere als Toleranzzeitkreis die Zeitdifferenz zwischen der unteren und der oberen zulässigen Zeitgrenze vorgibt, und daß die den Grundzeitkreis bildende und mit dem Startimpuls gekippte monostabile Schaltstufe beim Zurückkippen am Ende der Grundzeit den Toleranzzeitkreis anstößt.
Durch die zeitliche Hintereinanderschaltung beider Zeitkreise werden nämlich für den Toleranzzetkreis ein wesentlich kleineres RC-Glied und damit kleinere Bauelemente benötigt, die im allgemeinen mit geringeren Eigentoleranzen behaftet sind: Zum anderen ermöglicht die Verkleinerung des RC-Gliedes beim Toleranzzeitkreis eine bessere Kompensation von Betriebsspannungsschwankungen bei Anwendung des Verfahrens auf die Überwachung von spannungsabhängigen Zeitvorgängen, beispielsweise bei der Kontrolle der Schrittgeschwindigkeit von Motorwählern.
An Hand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren sei das der Erfindung zugrunde liegende Verfahren und eine mögliche Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens näher erläutert: Im einzelnen zeigt F i g. 1 ein Prinzipschaltbild zur Erläuterung des der Erfindung zugrunde liegenden Verfahrens zur Kontrolle toleranzbehafteter Zeitvorgänge, F i g. 2 eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens entsprechend dem Prinzipschaltbild gemäß F i g. 1, F i g. 2 a eine Variante zur Schaltungsanordnung gemäß F i g. 2, F i g. 3 eine Anzeigeeinrichtung zur Überwachung des Kontrollvorganges nach dem Verfahren gemäß der Erfindung, F i g. 4 eine Abgleich- und Zeitwahleinrichtung für die am Kontrollvorgang beteiligten Zeitkreise. Nach dem Prinzipschaltbild gemäß F i g. 1 wird der Kontrollvorgang mit dem vom Wähler bei Erreichen der Startlamelle durch den Wählarm erzeugten Startimpuls ausgelöst (Schließen des Auslösekontaktes ak), indem dieser in einer Steuerstufe St 1 in eine für die Steuerung des Grundzeitkreises GZK geeignete Form umgesetzt wird.
Dieser Grundzeitkreis arbeitet als monostabile Schaltstufe, die beim Zurückkippen über den Weg if den Toleranzzeitkreis TZK anstößt und andererseits über Weg C in der Auswerteeinrichtung AE eine bistabile Kontrolle BKS 1 umlegt und das Tor TS öffnet. Als Auswertekriterium dient ein in gleicher Weise wie der Startimpuls durch den Wählerarm bei Erreichen der Stopplamelle ausgelöster Stoppimpuls (Schließen des Endkontakts ek), der ebenfalls in einer Steuerstufe St2 umgesetzt wird. Infolge der Torsteuerung durch Grund- und Toleranzzeitkreis kann der Stoppimpuls nur innerhalb der Toleranzzeit das Tor TS passieren und durch Umlegen einer bistabilen Auswertestufe BKS 2 Auswerteschaltmittel GO beeinflussen. Mittels des hierdurch bedingten direkten Zeitvergleiches ist eine positive Anzeige möglich.
F i g. 2 zeigt in ihrem oberen Teil die beiden monostabilen Zeitkreise und in ihrem unteren Teil die Wähleranschaltung mit den beiden Steuerstufen und die Auswerteeinrichtung.
Sobald der Wählerarm d eines Wählers EMD die Startlamelle ak überstreicht, sprechen im Stromkreis die Relais ST und EX an. Gleichzeitig .wird durch Erdpotential an der Basis der Transistor Tr 1 gesperrt und über einen Sperrschwinger SS im Kollektorkreis ein positiver Impuls auf das Gitter GI der Röhre Rö 1 des Grundzeitkreises gekoppelt, so daß das System I leitend und das System II, bedingt durch die Potentialabsenkung am Gitter GII dieser Röhre, über Kondensator C 1 augenblicklich gesperrt wird. An der Anode AI entsteht damit ein gegenüber dem Potential UA 1 negativer Impuls von der Dauer der Grundzeit.
Erst wenn der Kondensator C1 sich über den Widerstand R 6 und den Innenwiderstand des Systems I so weit entladen hat, daß das Potential am Gitter GII wieder gegenüber dem durch den KathodenwiderstandR 4 bedingten Kathodenpotential bis zur Stromübernahme des Systems II angestiegen ist, kippt der monostabile Grundzeitkreis in die Ausgangslage zurück und stößt mit dem an der Anode A I entstehenden positiven Impuls den Toleranzzeitkreis an, indem der an der Kombination C3, R10 differenzierte Impuls über den Kondensator C4 als Trigger auf das Gitter GI der Röhre Rö 2 gekoppelt wird.
Der Toleranzzeitkreis arbeitet nach demselben Prinzip wie der Grundzeitkreis, so daß an der Anode AI der Röhre Rö2 ebenfalls ein gegenüber dem Potential negativer Impuls, diesmal von der Dauer der Toleranzzeit, auftritt.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 sind die beiden Zeitkreise als Röhrenschaltung ausgeführt. Das ist besonders von Vorteil bei der Kontrolle größerer Laufzeiten, da infolge des wesentlich höheren spezifischen Kapazitätswertes - erforderlicher Kapazitätswert je Zeiteinheit, z. B. in der Größenordnung von pF/ms - die Transistorschaltungen gegenüber den Röhrenschaltungen bei entsprechend vergleichbaren Verlustwinkeln und Isolationswiderständen ein wesentlich größeres Bauvolumen der Kapazitäten bedingen.
Durch Parallelschalten von weiteren Kapazitätswerten zu den Kondensatoren C 1 des Grundzeitkreises und C6 des Toleranzzeitkreises lassen sich die einzelnen Laufzeiten in weiten Grenzen variieren.
Da die durch die beiden Zeitkreise vorgegebenen Laufzeiten direkt proportional abhängig sind von der Größe des durch das System I der Röhre Röl bzw. Rö 2 fließenden Anodenstromes, der wiederum direkt proportional abhängig ist von der Gittervor-Spannung, ist in einfacher Weise eine Kompensation der Amtsspannungsschwankungen möglich, die die Wählerlaufzeit beeinflussen, aber nicht erfaßt werden sollen. Die Kompensation erfolgt über die Spannungsteiler.R 1 und R8. Die erforderliche negative Gittervorspannung wird von der an der Klemme EBl AB anliegenden Amtsspannung hergeleitet.
Der untere Teil der F i g. 2 ist entsprechend dem Prinzipschaltbild gemäß F i g. 1 aufgebaut, wobei die Transistoren Trl bzw. Tr2 die Steuerstufen Stl bzw. St2, die Transistoren Tr 3 und Tr 4 die bistabile Kontrollstufe BKS 1, die Transistoren Tr 5 und Tr 6 die Torschaltung TS und die Transistoren Tr7 und Tr8 die bistabile Auswertestufe BKS2 bilden.
Die bistabile Kontrollstufe mit den Transistoren Tr3 und Tr4 bildet den Übergang von der Röhrenschaltung der Zeitkreise und ermöglicht über das Relais TZ die Kontrolle der Toleranzzeit. Im Ruhezustand, gesichert durch den Kontakt 2 ex, ist der Transistor Tr4 leitend. Mit Eintreffen des positiven und an der Kombination C 11, R 19 differenzierten Grundzeitimpulses wird der Transistor Tr4 gesperrt und, da bereits mit der Auslösung des Startimpulses durch Kontakt 2 ex der Transistor Tr3 freigeschaltet worden war, die Stufe gekippt, d. h., Tr 3 wird leitend, und das Relais TZ kann ansprechen.
Dieser Schaltzustand bleibt bis zum Eintreffen des positiven Toleranzzeitimpulses aufr6chterhalten. Der an der Kombination C 7; R 16 differenzierte Impuls sperrt den leitenden Transistor Tr 3 und kippt die bistabile Kontrollstufe in die Ausgangslage zurück. Das Relais TZ fällt wieder ab.
Während der Toleranzzeit ist das Basispotential des Transistors Tr 5 der Torschaltung so weit angehoben, daß über den Spannungsabfall am Kollektorwiderstand R 31 der Tiansistor Tr6 gesperrt ist. Dadurch ist bei vorhergegangener Freigabe durch Kontakt 3 ex die bistabile Auswertestufe empfangsbereit für den Stoppimpuls, d. h. Transistor Tr7 leitend und Transistor Tr8 gesperrt.
Überläuft der Wählerarm d des zu untersuchenden Wählers EMD während dieses Schaltzustandes, also während der Dauer der Toleranzzeit, die Stopp-Lamelle ek, so spricht im Stromkreis 2. Erde, l an, d, ek, S8, 1 go, E', SP, EBIAB das Relais SP an. Gleichzeitig wird der Transistor Tr 2 durch Erdpotential an seiner Basis gesperrt. Der dabei am Kollektor entstehende negative Impuls wird an der Kombination C15, R41 differenziert und gelangt über den Gleichrichter G 6 auf die Basis des Transistors Tr 8, deren Potential dadurch so weit angehoben wird, daß die Auswertestufe kippt und im Kollektorkreis des nun leitenden Transistors Tr 8 das Relais GO erregt wird.
Sobald die Transistoren Tr6 und Tr7 gesperrt sind, bildet sich über den Gleichrichter G5 und den Widerstand R 30 ein Selbsthaltekreis, der erst wieder durch Schließen des Kontaktes 3 ex aufgehoben wird. Dieser Selbsthaltekreis ist notwendig, wenn das Auswertesignal - Relais GO erregt - bis zur Auslösung durch ein besonderes Schlußsignal bestehenbleiben soll, z. B. Quittung der weitergegebenen »Gut«-Aussage an überzentrale Einrichtungen, Beendigung der Registrierung, Abschalten des Wählermotors u. dgl., weil sonst am Ende der Toleranzzeit der Transistor Tr6 mit Rückkehr der Kontrollstufe in die Ausgangslage - Tr3 gesperrt, Tr4 leitend -wieder leitend wird und die Auswertestufe in die Ausgangslage zurückkippt.
Trifft dagegen der Stoppimpuls ein, wenn die Torschaltung gesperrt ist - Tr6 leitend -, so erhält zwar für die Dauer des Steuerkriteriums, etwa einige Mikrosekunden, das Relais GO einen Fehlimpuls, jedoch wird die Auswertestufe nicht gekippt, da der leitende Transistor Tr6 der Torschaltung den Transistor Tr 7 kurzschließt, so daß das Relais GO nicht ansprechen kann. Eine Steuerung der Auswertestufe durch dauernde Potentialabsenkung bzw. -anhebung ist nicht möglich, weil mit Eintreffen des Stoppkriteriums vor Beginn der Toleranzzeit die Auswertestufe vorbereitet und dann mit Beginn der Toleranzzeit eine »Gut«-Aussage vorgetäuscht würde. Durch direkte Kopplung der Torschaltung mit der Auswertestufe - Transistor Tr 6 mit Tr7 - entfällt allerdings die Störanfälligkeit, wie sie bei Impulsverstärkung und kapazitiver Ankopplung gegeben ist.
Zum Schutz der beiden bistabilen Schaltstufen der Auswerteeinrichtung gegen Störimpulse sind die Start- und Stopplamellen mit einer Funkenlöschkombination C 16, R 46 bzw. C 17, R 47 überbrückt.
F i g. 2 a zeigt in Verbindung mit F i g. 2 eine Variante, bei der die Steuerung des Grundzeitkreises und der bistabilen Auswertestufe durch Kontakte der Relais ST und SP erfolgt. In diesem Fall sind die in F i g. 2 gestrichelt umrandeten Schaltelemente durch die in der F i g. 2 a dargestellten an den Klemmen 1 bis 4 und 5 bis 7 zu ersetzen und die Verbindungen an den Klemmen 1' bis 5' zu lösen.
Der Anstoß des Grundzeitkreises erfolgt über Kontakt st mit Ansprechen des Starterrelais ST, das die Röhrenschaltung des Grundzeitkreises von der Wählerschalteinrichtung galvanisch trennt und somit vor Störimpulsen schützt. Im Ruhezustand ist der Kondensator C 81 über den Spannungsteiler R 81, R 82 und den Vorwiderstand R 83 positiv aufgeladen. Mit Umlegen des Kontaktes st bildet sich ein Entladekreis über den Widerstand R 84, und der an diesem Widerstand entstehende Impuls wird über den Kondensator C 83 auf das Gitter GI der Röhre Rö 1 gekoppelt.
Der Kondensator C82 dient der Unterdrückung von Prellerscheinungen des Kontaktes st, und der Kondensator C84 macht die Schaltung gegen Störimpulse auf der Amtsspannung EB/AB unempfindlich. Alle weiteren Schaltvorgänge bis zum Eintreffen des Stoppimpulses entsprechen den im vorhergehenden beschriebenen Vorgängen.
Die Umsetzung des Stoppimpulses erfolgt mittels des Kontaktes sp, der mit Ansprechen des Stopprelais SP den im Ruhezustand entladenen Kondensator C85 in einen über die Widerstände R36 und R 42 verlaufenden Ladestromkreis schaltet. Dadurch wird das Basispotential am Transistor Tr7 gegenüber dem des Emitters kurzzeitig abgesenkt und der Transistor Tr7 gesperrt, usw.
Bei Verwendung schnellschaltender Relaisgleichen Typs als Start- und Stopprelais ST und SP ist die durch die elektrischen und zeitlichen Schwankungen der Ansprechwerte bedingte Ungenauigkeit vor allem bei größeren zu überwachenden Laufzeiten vernachlässigbar.
F i g. 3 zeigt die Anzeigeeinrichtung zur überwachung des Funktionsablaufes und des Auswerteergebnisses. Gleichzeitig mit dem Anlassen des Wählers EMD werden über Kontakt 2 an die Signal-Stromkreise vorbereitet. Sobald im Stromkreis 1 die Relais ST und EX angesprochen haben, schalten sie sich über Kontakt lst in einen Haltestromkreis: 3. Erde (F i g. 3), 2 an, 1 st, A' (F i g. 3 und 2), Gleichzeitig schaltet Kontakt 1 ex die weiße Kontrollampe ws ein als Zeichen dafür, daß die Laufzeitkontrolle begonnen hat und die bistabilen Schaltstufen der Auswerteeinrichtung freigegeben sind. An dem nachfolgenden Aufleuchten läßt sich der Ablauf des Kontrollvorgangs leicht verfolgen und das Kontrollergebnis ablesen. Im einzelnen bedeutet rote Lampe rt 1, daß die Dauer des zu überwachenden Zeitvorganges, z. B. Wählerlaufzeit, zu kurz ist (negative Anzeige), grüne Lampe gn, daß das Ende des Zeitvorganges in dem vorgegebenen Toleranzbereich liegt (positive Anzeige), rote Lampe rt2, daß die Wählerlaufzeit zu lang ist (negative Anzeige), blaue Lampe bl, daß der zu überwachende Zeitvorgang beendet ist.
Am Ende eines ordnungsgemäß abgelaufenen Kontrollvorganges sind bei dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils drei Signallampen gleichzeitig erleuchtet, nämlich die Signallampen ws und b1 sowie eine der das Kontrollergebnis anzeigenden Lampen, z. B. Lampe gn. Diese Signallampen und die sie steuernden Relais ST, SP, EX, GO und H bleiben bis zur Abschaltung der Wählersteuerung über Kontakt 2 an eingeschaltet.
Ferner kann mit Hilfe einer Schreibeinrichtung SE, z. B. Streifenschreiber, der Kontrollvorgang registriert werden. Hierfür sind vier Buchsen A, T, E und G vorgesehen, über die die Grundzeit, die Toleranzzeit, die Wählerlaufzeit und die positive Aussage re» gistriert werden.
über die Buchsen A und E wird mit Anschalte der Erde über den Wählerarm d, die über Kontakt 1 st bzw. 1 sp bis zur Abschaltung durch Kontakt 2 an angeschaltet bleibt, der Beginn und dag Ende des zu überwachenden Zeitvorganges festgehalten. Die Registrierung der Grundzeit erfolgt -indirekt über die Buchsen A und T und die der Toleranzzeit direkt über Buchse T, während Kontakt 2go im Fall einer Gutaussage die Buchse G an Erde schaltet. Durch Kontaktkombinationen lassen sich die notwendigen Eingänge der Registriereinrichtung auf zwei verringern.
Für den Fall der Steuerung des Grundzeitkreises und der bistabilen Auswertestufe durch die Relais ST und SP entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 a sind in der Anzeigeeinrichtung keine Anderungen notwendig.
Durch Betätigung der Taste K (F i g. 2) kann weiterhin eine Funktionskontrolle durchgeführt werden.. Zunächst wird über die betätigte Taste K und über die Ruheseite des Kontaktes 1 tz der Grundzeitkreis entweder über den Transistor Trl :oder nach F i g. 2 a über das Startrelais ST angestoßen. Der Stoppimpuls wird durch Umlegen des Kontaktes 1 tz beim Ansprechen des Relais TZ nachgebildet: Neben der Signalisierung durch Kontakte der Relais TZ und GO wird gleichzeitig über Kontakt 1 tz und lgo die Betriebsbereitschaft der Kontrolleinrichtung überwacht. So kann der Grundzeitkreis nur angestoßen werden, wenn die bistabile Kontrollstufe BKS1 sich in der Ausgangslage befindet, also Relais TZ abgefallen ist. Ebenso wird der Stoppimpuls nur weitergeleitet, wenn sich die bistabile Auswertestufe in der Ausgangslage befindet, also Relais GO ebenfalls abgefallen ist (Reihenschaltung von sp und go Kontakt).
Da die Zeit der monostabilen Zeitkreise direkt proportional dem Anodenstrom der jeweiligen Röhrensysteme I ist, ist mit dem Vergleich des Anodenstromes eine einfache Eichmöglichkeit gegeben. Die Eichung der beiden Zeitkreise erfolgt entsprechend der F i g. 4 durch einen Brückenabgleich. Der eine Brückenzweig wird dabei durch den Anodenwiderstand, z. B. R 5 (F i g. 2), und den Innenwiderstand des Systems I der Röhre, z. B. Rö 1, mit dem Kathodenwiderstand, z. B. R4, gebildet. Den anderen Brückenzweig stellt der Spannungsteiler mit den Widerständen R 0l und R 02 (F i g. 4) dar. Bei gleichem Spannungsabfall am Widerstand R 0l und dem entsprechenden Anodenwiderstand, z. B. R5, zeigt das Meßinstrument J in der Mittelstellung Null an.
Bei Abgleich des Grundzeitkreises GZK wird der Schalter S in Stellung 1 geschaltet und über den Schaltarm S1 das Instrument J mit der Klemme GZ-AI (F i g. 4 und 2) verbunden sowie über Schaltarm S2 Erde an die Klemme GZ-GII gelegt. Des weiteren wird über Schaltarm S6 Eichspannung EB an die Klemme EB/AB geschaltet.
Wird z. B. die Plusseite des Instrumentes J an die Klemme GZ-AI geschaltet, so geht der Zeiger bei fehlender Heizspannung oder defekter Röhre an den linken Anschlag. Dabei schützen die Widerstände R 03 und R 05 sowie der Gehörschutzgleichrichter GOl/G02 das Instrument vor Überlastung.
Der Abgleich erfolgt mit dem Potentiometer R 1 bzw. R 8 (F i g. 2) im jeweiligen Gitterspannungsteiler auf Nullanzeige. Durch Drücken der Empfindlichkeitstaste M kann der Abgleich anschließend verbessert werden. Die Eichspannung ist als einheitliches Bezugsnormal erforderlich, da die Betriebsspannung im Amt Schwankungen unterworfen ist und daher beim Abgleich nicht mit dem Nennwert der Amtsspannung AB gerechnet werden kann. Die Kapazitäten C 0l und C04 dienen zum Abgleich der Kapazitäten C 1 und C 6 (F i g. 2).
Die Schaltstellung 2 des Schalters S dient zum Abgleich des Toleranzzeitkreises, während die übrigen Schalterstellungen, z. B. 3 bis 5, für verschiedene Wählergruppen, z. B. Anrufsucher, Gruppenwähler und Leitungswähler, den unterschiedlichen Laufzeiten entsprechend Kondensatoren C02, C03 und C05, C06 einschalten. In diesem Fall ist das Instrument über den Schaltarm S1 als Anodenspannungsmesser für die überwachung der Anodenspannung UA 1 geschaltet. Gleichfalls ist wegen der erforderlichen Kompensation der Amtsspannungsschwankungen die Klemme EB/AB mit der Betriebsspannung AB des Amtes verbunden.
Die Anschaltung der Kontrolleinrichtung erfolgt in einfacher Weise durch den Schalter S über weitere Schaltarme, z. B. S7 und S8 (Fig. 2). Die Auswahl der einzelnen Wähler innerhalb der einzelnen Wählergruppen kann dann in bekannter Weise durch den Wählergruppen zugeordnete Prüfsätze einer zentralen automatischen Prüfeinrichtung vorgenommen werden, denen die Kontrolleinrichtung willkürlich von Hand über den Schalter S oder über entsprechende Relaiskontakte automatisch zugeordnet wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren.zur Kontrolle toleranzbehafteter Zeitvorgänge mittels eines direkten Zeitvergleichs, insbesondere zur Geschwindigkeitskontrolle von Motorwählern in Fernsprechanlagen, durch einen zu Beginn des zu überwachenden Zeitvorganges ausgelösten Startimpuls und einen das Ende kennzeichnenden Stoppimpuls sowie eine Auswerteeinrichtung, die je nach Dauer des zu überwachenden Zeitvorganges, bezogen auf die vorgegebenen Toleranzgrenzen, unterschiedliche Aussagen liefert, dadurch gekennzeichnet, daß zwei die Zeitgrenzen des zulässigen Toleranzbereiches vorgebende, .zu Beginn des. Zeitvorganges durch einen Startimpuls angelassene und in bekannter Weise als monostabile Schaltstufen ausgebildete Zeitkreise (GZK, TZK) eine bistabile Kippstufe (BKS 1) der Auswerteeinrichtung (AE) derartig steuern, daß für die Dauer der vorgegebenen .Toleranzzeit eine nachgeordnete Torschaltung (TS) geöffnet ist, daß bei Eintreffen des Stoppimpulses am Ende des zu überwachenden Zeitvorganges über die geöffnete Torschaltung, eine weitere bistabile Kippstufe (BKS2) beeinflußt wird und daß in Abhängigkeit von den Schaltzuständen beider bistabiler Kippstufen (BKS1 und BKS2) der Auswerteeinrichtung (AE) Anzeigeschaltmittel (TZ bzw. GO) gesteuert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da.ß der eine der als monostabile Schaltstufen ausgebildeten Zeitkreise als -Grundzeitkreis (GZK) die Zeit von der Auslösung des zu kontrollierenden Zeitvorganges bis zum Erreichen der unteren zulässigen Zeitgrenze für die Beendigung des Zeitvorganges vorgibt, während der andere als Toleranzzeitkreis (TZK) die Zeitdifferenz zwischen der unteren und, der oberen zulässigen Zeitgrenze vorgibt, und daß die den Grundzeitkreis (GZK) bildende und mit dem Startimpuls gekippte monostabile Schaltstufe beim Zurückkippen am Ende. der Grundzeit den Toleranzzeitkreis (TZK) anstößt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung der den Beginn und das Ende des zu kontrollierenden Zeitvorganges kennzeichnenden Kriterien in die Steuerung der die Zeitkreise. .(GZK, TZK):. und die Auswerteeinrichtung (AE) umfassenden Kontrolleinrichtung bewirkende Innpulse urverzögert durch aus elektronischen Schaltmitteln aufgebaute Steuerstufen (St1, St2) erfqlgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung der den Beginn und das Ende des zu kontrollierenden Zeitvorgangs kennzeichnenden Kriterien in die Steuerung der die Zeitkreise. (GZK, TZK) und die Auswerteeinrichtung (AE) umfassenden Kontrolleinrichtung bewirkende Steuerimpulse verzögert durch aus elektromagnetischen Schaltmitteln aufgebaute Steuerstufen (St1, :St2): erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch. gekennzeichnet, daß Schaltmittel (SP, EX, SP, TZ, GO) der an dem Kontrollvorgang beteiligten Steuer- und Auswerteschaltstufen (Stl, St2 und BKS1, BKS2) den Funktionsablauf des Kontrollvorganges sowie das Kontrollergebnis anzeigende Schaltmittel steuern, z. B. überzentrale Einrichtungen, Signallampen, Schreibeinrichtungen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Anzeigeschaltmittel steuernden Schaltmittel (z. B. EX; TZ, GO) aller sich bei Beginn des Kontrollvorganges nicht in der für den ordnungsgemäßen Ablauf des Kontrollvorganges erforderlichen Ausgangslage befindenden Schaltstufen (BKS1, BKS2) gleichzeitig eine den weiteren Ablauf des Kontrollvorganges sperrende Funktion ausüben.
7. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Eichen bzw. Nacheichen der beiden Zeitkreise (GZK, TZK) durch Brückenabgleich erfolgt und daß das hierfür erforderliche Anschaltglied (S) des weiteren zur Auswahl jeweils einer von mehreren gleichzeitig vorhandenen und auf ihr zeitliches Verhalten zu überprüfenden Schalteinrichtungen und/oder zur Vorgabe unterschiedlicher Kontrollzeiten ausgenutzt wird. B. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden monostabilen Zeitkreise (GZK, TZK) als Röhrenschaltungen ausgeführt sind und daß im Gitterkreis des Eingangssystems (I) des monostabilen Toleranzzeitkreises (TZK) ein Differenzierglied (C 3, R 10) angeordnet ist, über das der an der Anode (A I) beim Zurückkippen des monostabilen Grundzeitkreises (GZK) in die Ausgangslage am Ende der Grundzeit auftretende positive Impuls differenziert an dem Gitter (G1) des Eingangssystems (I) des Toleranzzeitkreises (TZK) wirksam wird und diesen anstößt. 9. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden (GZ-AI bzw. TZ-AI) der beiden Zeitkreise (GZK bzw. TZK) über Differenzierglieder (C 11, R19 bzw. C7, R16) und Gleichrichter (G2 bzw. G1) mit den Basen der die bistabile Kontrollstufe (BKS 1) der Auswerteeinrichtung (AE) bildenden Transistoren (Tr3 bzw. Tr4) verbunden sind und daß die Gleichrichter so gepolt sind, daß nur die beim Zurückkippen der beiden Zeitkreise an den genannten Anoden auftretenden positiven Impulse wirksam werden. 10. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des den Eingang der Torschaltung (TS) bildenden Transistors (Tr 5) über Widerstände (R29, G4) mit dem Kollektor des im Ruhezustand leitenden Transistors (Tr4) der bistabilen Kontrollstufe (BKS1) gekoppelt ist, derart, daß während der Toleranzzeit (Tr 3 leitend) der Eingangstransistor (Tr 5) leitend und der den Ausgang der Torschaltung bildende Transistor (Tr 6) durch den an dem Kollektorwiderstand (R31) des Eingangstransistors (Tr 5) entstehenden und das Potential an der Basis des Ausgangstransistors (Tr6) absenkenden Spannungsabfall gesperrt ist. 11. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ernitter und Kollektoren des Ausgangstransistors (Tr 6) der Torschaltung (TS) und des im Ruhezustand leitenden Transistors (Tr7) der bistabilen Auswertestufe (BKS2) direkt miteinander verbunden sind und daß der gemeinsame Kollektoranschluß der genannten beiden Transistoren über Widerstände (G 5, R 30) mit der Basis des Eingangstransistors (Tr 5) der Torschaltung verbunden ist. 12. Schaltungsanordnung nach Ansprach 10 oder 11; dadurch gekennzeichnet, daß die in d beiden Widerstandszweigen (G 5, R30 und G4; R29) zwischen Basis des Eingangstransistors (Tr 5) der Torschaltung (TS) und den Kollektoren der im Ruhezustand leitenden Transistoren (Tr4 bzw. Tr7) der bistabilen Schaltstufen (BKS I bzw. BKS 2) liegenden Gleichrichter (G4 bzw: G S) so gepolt sind, daß ein Stromfuß von einem Kollektor zum anderen vermieden wird. 13. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch kennzeichnet, daß ein den Beginn des Zeitvorganges kennzeichnender Schalter (z. B. Wählerarm d mit Startlamelle ak) Sperrpotential (z: B: Erde) an die Basis eines im Ruhezustand leitenden Transistors (Trl) schaltet und daß im Kdlektorkreis ein Sperrschwinger (SS) angeordnet ist, der den an ihm beim Sperren des Transistors (Tr l) auftretenden positiven Impuls auf das Gitter (G1) der Röhrenschaltung (Rö l) des zeitkreises (GZK) überträgt und damit diesen anstößt. 14. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch ge- kennzeichnet, daß ein das Ende des Zeitvorganges kennzeichnender Schalter (z. B. Wählerarm d reit Stopplamelle ek) Sperrpotential (z. B. Erde) an die Basis eines im Ruhezustand leitenden Trangtstors (Tr2) schaltet und daß der Kollektor dies Transistors über ein Differenzierglied (C 15,R 41) sowie einen Gleichrichter (G6) mit der Basra des im Ruhezustand gesperrten Transistors (Tr8) der bistabilen Auswertestufe (BKS 2) verbunden ist; derart, daß nur der beim Sperren des Transistors ' (Tr 2) auftretende negative- Impuls wirksam wird-; -15. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch 'gekennzeichnet, daß der den Beginn und das Ende des Zeitvorganges kennzeichnende Schalter (z. B. Wählerarm d mit Start- und Stopplamelle ukbzw. ek) Relais (ST, EX bzw. SP) einschaltet, daß im Kollektorkreis der im Ruhezustand gesperrten Transistoren (Tr 3, Tr 8) der beiden bistabil Schaltstufen (BKS1, BKS2) je ein Relais (TZ-bzw: GO) angeordnet ist und daß Kontakte (1exa-2sp, 3cz, 3go bzw. lst, lsp, 2go) dieser Rel: einzeln oder kombiniert Signallampen (ws; blt rtl, rt2, gn) einschalten, die den Funktionsablauf des Kontrollvorganges und das Kontrollergebnis anzeigen und/oder die Schreibmagnete einer Schreibeinrichtung (SE) steuern, die den-Beginn und das Ende des zu überwachenden Zeitvorganges sowie die Toleranzzeit und fies positive Aussage registrieren. 16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1:5 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, da:B weitere Kontakte in (2ex, Sex) im Ruhezustand ' , der zu Beginn des Zeitvorganges eingeschalteten Relais (EX) im Basis-Emitterkreis der im Ruhezustand gesperrten Transistoren (Tr 3 bzw. Tr 8) der bistabilen Schaltstufen (BKS1 bzw. BKS2) liegende Widerstände (R17 bzw. R40) kurzschließen und eindeutige Ausgangszustände (Tr3, Tr 8 gesperrt) schaffen und daß Kontakte (1 tz bzw. 1 go) mit dem Beginn und Ende des zu überwachenden Zeitvorganges kennzeichnenden Schalter (z. B. Wählerarm d) in Reihe angeordnet sind, derart, daß sie in ihrer Ruhelage die Start- bzw. Stopplamellen (ak bzw. ek) zur entsprechenden Steuerstufe (St l bzw. St 2) durchschalten. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 867 826; HB-Druckschrift 3049 vom April 1958; »Die Uhr«, 1955, Nr. 1, S. 9 bis 12; Zeitschrift für Instrumentenkunde, 1959, Heft 12, S. 311 bis 318.