DE1196707B

DE1196707B - Pulse counter

Info

Publication number: DE1196707B
Application number: DEW28026A
Authority: DE
Inventors: Dean J Macgregor
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1959-06-19
Filing date: 1960-06-15
Publication date: 1965-07-15
Also published as: JPS3910814B1

Description

Impulszählgerät In vielen Anwendungsgebieten ist es erforderlich, die Anzahl von eintreffenden Impulsen aufzuzeichnen bzw. zu zählen. Für solche Zwecke sind bereits verschiedene Lösungen bekanntgeworden. So sind beispielsweise Zähltransformatoren angewendet worden, die mit einem Eisenkern mit rechteckförmiger Hystereseschleife ausgeführt sind, wobei durch die zu zählenden Impulse der magnetische Zustand dieses Transformatoreisens schrittweise geändert wird und die Erreichung des Sättigungszustandes dieses Transformators ein Maß für eine bestimmte Impulszahl darstellt, wenn die einzelnen Impulse durch entsprechende Formierung in Schrittschaltimpulse mit quantitativ genau definiertem gleichbleibendem Spannungszeitintegral umgewandelt worden sind.Pulse counter In many areas of application it is necessary to record or count the number of incoming pulses. For such purposes various solutions have already become known. Counting transformers are one example been applied, the one with an iron core with a rectangular hysteresis loop are carried out, whereby the magnetic state of this by the pulses to be counted Transformer iron is gradually changed and the achievement of the state of saturation this transformer represents a measure of a certain number of pulses if the individual impulses by corresponding formation in step switching impulses with quantitative have been converted to a precisely defined constant voltage-time integral.

Weiter ist auch bereits eine Anordnung bekanntgeworden, bei der negativ temperaturabhängige Widerstände verwendet sind, denen je eine Heizwicklung zugeordnet ist, durch deren Heizung die Widerstände in leitfähigen Zustand gebracht werden. Hierbei werden für jede Dekade des Zählwerkes zwanzig derartige temperaturabhängige Widerstände, in zwei Gruppen unterteilt, verwendet, wobei die Heizwicklung je eines Elementes der einen Gruppe mit dem Widerstand eines Elementes der anderen Gruppe in Reihe geschaltet wird.An arrangement has also already become known in which the negative temperature-dependent resistors are used, each of which is assigned a heating winding is, through the heating of which the resistors are brought into a conductive state. There are twenty such temperature-dependent ones for each decade of the counter Resistors, divided into two groups, are used, with the heating winding one each Element of one group with the resistance of an element of the other group is connected in series.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Impulszählgerät zu schaffen, das nur einen geringen Aufwand bedingt und hierbei bei geringer oder auch ohne Wartung mit großer Zuverlässigkeit arbeitet. Hierzu wird ein Impulsgerät, mit dessen Hilfe die Zahl von eingehenden Impulsen festgestellt wird, dem die Impulse gleichfalls über einen Impulswandler zugeführt werden, der sie in solche gleichen vorbestimmten Energieinhalts umwandelt, erfindungsgemäß mit einem Zählwerk ausgerüstet, das als temperaturabhängiger wärmeisolierter Widerstandskörper ausgeführt ist, durch den die auf gleichen Energieinhalt umgewandelten Impulse geleitet werden, so daß er durch die Stromwärme erwärmt wird, wobei sein wirksamer Widerstandswert als Maß für die Zahl der Impulse dient. Ein derartiges Zählgerät, das aus robusten Elementen besteht und deshalb eine große Betriebssicherheit gewährleistet, ist insbesondere für solche Anwendungen von Vorteil, wo eine hohe Impulszählkapazität erwünscht ist und wo geringe Kosten und Einfachheit wichtige Faktoren darstellen. Es hat außerdem auch den Vorteil, daß es geeignet ist, mehrere hundert oder tausend Impulse zu zählen. Dadurch, daß die einzelnen Stromimpulse zur Erwärmung des temperaturabhängigen Widerstandes verwendet werden, tritt eine Integration der den Zeichen entsprechenden Stromimpulse und Stromwärmeeffekte auf, derzufolge sich der wirksame Widerstandswert in entsprechender Weise ändert. Infolge der Wärmeisolierung ist hierbei auch der Abfall durch Wärmeabfuhr gering, so daß das Zählwerk auch für die Zählung von verhältnismäßig langsam nacheinander eintreffenden Impulsen brauchbar ist.The object of the invention is to create a pulse counter that requires little effort and with little or no maintenance works with great reliability. For this purpose a pulse device is used, with the help of which the number of incoming impulses is determined, as well as the impulses are supplied via a pulse converter, which they in such same predetermined Converts energy content, according to the invention equipped with a counter that as temperature-dependent thermally insulated resistance body is carried out by the the impulses converted to the same energy content are conducted so that he is heated by the current heat, with its effective resistance value as a measure serves for the number of pulses. Such a counting device made of robust elements exists and therefore ensures a high level of operational reliability is in particular advantageous for those applications where a high pulse counting capacity is required and where low cost and simplicity are important factors. It also has also has the advantage that it is suitable for counting several hundred or thousand pulses. Because the individual current pulses heat the temperature-dependent resistor are used, there is an integration of the current pulses corresponding to the characters and current heat effects, as a result of which the effective resistance value is correspondingly Way changes. As a result of the thermal insulation, there is also waste from heat dissipation low, so that the counter can also be used for counting relatively slowly one after the other incoming pulses is useful.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß man in einfacher Weise nicht bloß eine im voraus festgelegte Zahl von Impulsen, sondern eine beliebige Anzahl von Impulsen feststellen kann.Another advantage is that you can't do it in a simple way just a predetermined number of pulses, but any number of impulses.

Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform erhält man, wenn der temperaturabhängige Widerstand einen Teil eines Spannungsteilers bildet und die an diesem abgegriffene Spannung mit einer Bezugsspannung verglichen wird und wenn bei einem bestimmten Verhältnis zwischen diesen Spannungen ein Ausgangsimpuls abgeleitet wird.A particularly useful embodiment is obtained when the temperature-dependent Resistance forms part of a voltage divider and the one tapped off at this Voltage is compared with a reference voltage and if at a specific one Ratio between these voltages an output pulse is derived.

Für manche Zwecke kann es eine weitere Verbesserung bedeuten, wenn mit dem Erreichen eines bestimmten Temperaturwertes eine in Reihe mit der Steuerstrecke eines Ausgangstransistors der Schaltung angeordnete Halbleiteranordnung mit Schwellwertcharakier und über diese der Ausgangstransistor gesperrt werden, womit am Ausgang ein Ausgangswert bestimmter Polarität geliefert wird. Dieser kann dann für die Durchführung einer Steuerung in einer weiteren Schaltung benutzt werden. Bei einer Schaltung dieser Art kann vorzugsweise als Halbleiteranordnung mit Schwellwertcharakter in Reihe mit der Steuerstrecke des Ausgangstransistors eine in ihrer Rückwärtsrichtung durch die Steuerspannung des Ausgangstransistors beanspruchte Zenerdiode benutzt werden.For some purposes it can mean further improvement, though with reaching a certain temperature value one in series with the control path An output transistor of the circuit arranged semiconductor arrangement with Schwellwertcharakier and via this the output transistor can be blocked, whereby an output value at the output certain polarity is supplied. This can then be used to carry out a Control can be used in another circuit. When switching this Art can preferably be series as a semiconductor arrangement with threshold value character with of the control path of the output transistor one in its reverse direction Zener diode stressed by the control voltage of the output transistor is used will.

In Verbindung mit dem grundsätzlichen Merkmal der Erfindung kann zur überwachung der über den Transistor fließenden Stromimpulse ein von der Größe dieser Stromimpulse abhängiger Istspannungswert mit einem Sollwert verglichen werden, der normalerweise einen als Begrenzereinrichtung dienenden, für die Impulse mit seiner Arbeitsstrecke parallel zum Eingang der Transistorverstärkerschaltung liegenden Transistor in seinem gesperrten Zustand hält, der jedoch, sobald der Istspannungswert einen vorbestimmten Betrag überschreitet, überwunden wird, wodurch der genannte Impulsbegrenzungstransistor auf Durchlaß gesteuert und damit der Eingangsspannungswert der Impulse herabgesetzt wird.In connection with the basic feature of the invention can be used for monitoring of the current pulses flowing through the transistor one of the size of this Current pulse dependent actual voltage value are compared with a setpoint value, the usually one serving as a limiter device for the pulses with his Working path lying parallel to the input of the transistor amplifier circuit The transistor keeps in its blocked state, which however, as soon as the actual voltage value exceeds a predetermined amount, is overcome, whereby said Pulse limiting transistor controlled to be conductive and thus the input voltage value the impulse is reduced.

Bei einer solchen Anordnung kann die Istwertspannungsquelle in Form eines Widerstandes benutzt werden, der von den über den Thermistor fließenden Stromimpulsen durchflossen ist, so daß an ihm ein entsprechender Spannungsabfall entsteht. Als Sollwertspannungsquelle kann eine Zenerdiode benutzt werden. Die genannte Istwertspannungsquelle und die Sollwertspannungsquelle werden bei gleichsinniger Reihenschaltung mit zwei Reihenwiderständen zu einer Brückenschaltung vereinigt, in welcher der Transistor zur Begrenzung des Spannungswertes der Eingangsimpulse in der Brückendiagonale zwischen der Verbindungsleitung der beiden Spannungsquellen und der Verbindungsleitung der beiden Reihenwiderstände liegt. In dieser Brückenschaltung kann einer der beiden Reihenwiderstände, und zwar vorzugsweise der zusammen mit der Zenerdiode parallel zur Steuerstrecke des Stromimpulsbegrenzungstransistors liegende Widerstand in seinem Wert einstellbar sein.With such an arrangement, the actual value voltage source can be in the form of a resistor can be used, the from the current pulses flowing through the thermistor is flowed through, so that there is a corresponding voltage drop across it. as A Zener diode can be used for the setpoint voltage source. The actual value voltage source mentioned and the setpoint voltage source are connected in series with two in the same direction Series resistors combined to form a bridge circuit in which the transistor to limit the voltage value of the input pulses in the bridge diagonal between the connection line of the two voltage sources and the connection line of the two series resistors. In this bridge circuit, one of the two Series resistors, preferably the one in parallel with the Zener diode to the control path of the current pulse limiting transistor lying resistor in his Value can be adjusted.

Solche in Verbindung mit der Erfindung benutzte Thermistoren stehen für einen weiten Widerstandsbereich und einen weiten Bereich der thermischen Massennennwerte zur Verfügung. Sie verursachen außerdem wenig Kostenaufwand und weisen keine Alterungswirkungen oder Wirkungen der Spannungsempfindlichkeit auf. Durch geeignete Wahl der Raumtemperatur, des Widerstandes und der thermischen Masse des Thermistors ist es möglich, kurze Integrationszeiten bei kleinen Leistungseingängen zu erhalten, welche eine geregelte Speisung tunlich machen. Die erwähnte Strombegrenzungsregeleinrichtung kann vorzugsweise benutzt werden, wenn größere Leistungseingänge erforderlich sind.Such thermistors used in connection with the invention are for a wide range of resistance and a wide range of thermal mass ratings to disposal. They also cause little cost and have no aging effects or effects of voltage sensitivity. By suitable choice of room temperature, of the resistance and the thermal mass of the thermistor it is possible to short Integration times with small power inputs, which a regulated Make feeding possible. The mentioned current limiting regulating device can preferably used when larger power inputs are required.

Eine solche Schaltung kann z. B. in einem Synchronmotorsteuersystem Anwendung finden, in welchem der Anlauf des Motors nach Art eines Käfigankermotors unter Benutzung der Dämpferwicklung durchgeführt wird bei gleichzeitiger Einschaltung der auf dem magnetischen Erregersystem untergebrachten Feldwicklung in einem über einen Widerstand geschlossenen Stromkreis. An diesem Widerstand werden die entsprechend der Schlüpfung in der Feldwicklung induzierten Impulse abgenommen und nach einer Umformung in rechteckförmige Impulse dem Eingang einer solchen Impulszählschaltung zur Steuerung von Stromimpulsen über den Thermistor negativen Widerstandes zugeführt. Die gezählten Impulse ergeben dann ein Abbild über das Erwärmungsverhalten der Dämpferwicklung. Falls dieses einen unzulässigen Verlauf nimmt, so daß ein vorbestimmter Integrationswert an dem thermonegativen Thermistor überschritten wird und damit dessen Widerstand unter einen unteren Grenzwert absinkt, kann über eine solche Impulszählschaltung der Synchronmotor vom Netz abgeschaltet werden. In einem solchen Synchronmotorsteuersystem mit einem Dämp= ferwicklungsschutzkreis muß die Schaltaktion in einer sehr kurzen Zeit von annähernd 11/2 Sekunden eingeleitet werden, was mit einer solchen erfindungsgemäßen Anordnung dann ohne weiteres zu erreichen ist. Die Anwendung der Erfindung in einer solchen Synchronmotorsteueranordnung ist von besonderem Vorteil, wenn die Speisespannung des Synchronmotorsystems Veränderungen unterworfen ist.Such a circuit can e.g. B. in a synchronous motor control system Find application in which the start-up of the motor in the manner of a squirrel cage motor is carried out using the damper winding with simultaneous activation the field winding accommodated on the magnetic excitation system in an over a closed circuit resistor. At this resistance they become accordingly the slip in the field winding induced impulses decreased and after a Conversion into square-wave pulses at the input of such a pulse counting circuit to control current pulses fed through the thermistor of negative resistance. The counted pulses then give an image of the heating behavior of the damper winding. If this takes an impermissible course, so that a predetermined integration value is exceeded at the thermonegative thermistor and thus its resistance drops below a lower limit value, such a pulse counting circuit the synchronous motor can be switched off from the mains. In such a synchronous motor control system with a damper winding protection circuit, the switching action must be carried out in a very short time Time of approximately 11/2 seconds are initiated, what with such an inventive Arrangement can then be achieved without further ado. The application of the invention in a Such a synchronous motor control arrangement is of particular advantage when the supply voltage the synchronous motor system is subject to changes.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles, bei welcher sich noch weitere vorteilhaft in Verbindung mit der grundsätzlichen Erfindung benutzbare Einzelmerkmale ergeben werden, wird nunmehr auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen.To explain the invention in more detail using an exemplary embodiment, in which there are still more advantageous in connection with the basic Invention usable individual features will now be shown on the figures referenced in the drawing.

F i g. 1 ist ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, in welchem die Kurvenformen der Spannungs- bzw. Stromimpulse an den aufeinanderfolgenden Stufen eingetragen sind; F i g. 2 ist eine graphische Darstellung einer Kennlinie einer Vorrichtung, wie sie in der in F i g. 1 gezeigten Schaltung benutzt ist.F i g. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the invention, in which the waveforms of the voltage or current pulses on the successive Levels are entered; F i g. 2 is a graph showing a characteristic a device as shown in FIG. 1 is used.

Das gezeigte Impulszählgerät enthält mehrere Teile, einen Verstärkerschaltungsteil2, einen Integrationsschaltungsteil4, einen Fühlschaltungsteil6, einen Stromreglerschaltungsteil B. Der Verstärkerschaltungsteil2 verstärkt die Eingangssignalimpulse und ist so geschaltet, daß er den Integrationskreis 4 steuert. Der Fühlschaltungsteil6 liefert ein Ausgangssignal, wenn das Integral des Integrationsschaltungsteiles eine vorbestimmte Größe erreicht. Die Stromreglerschaltung 8 vergleicht die Arbeitsweise des Integrationskreises 4 mit einem Sollwert und kompensiert gegenüber irgendwelchen Änderungen in der Speisespannung. Die Eingangssignalimpulse zur Verstärkerschaltung 2 mögen sich von einem Rechteckwellengenerator ergeben, und das Ausgangssignal des Steuerkreises 6 kann benutzt werden, um ein bistabiles Flip-Flop-Element zu steuern zur Erzeugung eines kontinuierlichen Ausgangssignals.The pulse counter shown contains several parts, an amplifier circuit part2, an integration circuit part 4, a sense circuit part 6, a current regulator circuit part B. The amplifier circuit part 2 amplifies the input signal pulses and is so switched so that it controls the integration circuit 4. The sensing circuit part 6 supplies an output when the integral of the integration circuit part is a predetermined one Size reached. The current regulator circuit 8 compares the operation of the integration circuit 4 with a setpoint and compensates for any changes in the supply voltage. The input signal pulses to the amplifier circuit 2 may come from a square wave generator result, and the output signal of the control circuit 6 can be used to a to control bistable flip-flop element to generate a continuous output signal.

Der Verstärkerschaltungsteil2 ist so veranschaulicht, daß er einen Eingang 10 über die Eingangsimpedanz 16 zur Basiselektrode 14 eines Transistors 12 enthält. Die Basiselektrode 14 des Transistors 12 ist über einen Widerstand 18 positiv vorgespannt, während seine Kollektorelektrode 20 über einen Widerstand 22 an ein negatives Potential angeschlossen ist und seine Emitterelektrode 24 an die Basiselektrode 114 eines Transistors 112 in dem Integrationskreis 4 angeschlossen ist. Ein Widerstand 26 verbindet die Emitterelektrode 24 und die Basiselektrode 114 mit einer positiven Spannungsquelle. Ein Eingangsimpulssignal, welches die Kurvenform E hat, wird an die Verstärkerschaltung 2 angelegt, wo es in genügender Weise verstärkt wird, um eine Basistreibspannung für den Leistungstransistor 112 in dem Integrationskreis 4 zu schaffen.Amplifier circuit portion 2 is illustrated as including an input 10 across input impedance 16 to base electrode 14 of transistor 12. The base electrode 14 of the transistor 12 is positively biased via a resistor 18, while its collector electrode 20 is connected to a negative potential via a resistor 22 and its emitter electrode 24 is connected to the base electrode 114 of a transistor 112 in the integration circuit 4. A resistor 26 connects the emitter electrode 24 and the base electrode 114 to a positive voltage source. An input pulse signal, which has the waveform E, is applied to the amplifier circuit 2, where it is amplified sufficiently to provide a base drive voltage for the power transistor 112 in the integration circuit 4.

Der Transistor 112 in dem Integrationskreis 4 hat eine Emitterelektrode 124, welche über einen Erdungswiderstand 126 an Erde 9 angeschlossen ist. Die Kollektorelektrode 120 ist in Reihe mit einem Thermistor 128 von negativem Temperaturkoeffizienten und einem Widerstand 130 an eine negative Spannungsquelle angeschlossen, welche bei -ES angedeutet ist. Zu jeder Zeit schafft die Verstärkerschaltung 2 eine positive Treibspannung für den Leistungstransistor 112. Der Transistor 12 schaltet den Thermistorstrom während des Intervalls- ein, in welchem ein Eingangssignalimpuls an die Verstärkerschaltung 2 angelegt ist. Der Thermistorstrom W heizt selbst den Thermistor 128 von negativem Temperaturkoeffizienten auf und verursacht, daß der Widerstand des Thermistors absinkt, wenn die Temperatur ansteigt. Wenn der Widerstand auf ein vorbestimmtes Niveau abgesunken ist, reagiert der Fühlkreis 6 und verursacht, daß ein Ausgangssignal erscheint.The transistor 112 in the integration circuit 4 has an emitter electrode 124, which is connected to earth 9 via an earth resistor 126. The collector electrode 120 is in series with a thermistor 128 of negative temperature coefficient and a resistor 130 connected to a negative voltage source, which at -IT is indicated. At any time, the amplifier circuit 2 creates a positive one Drive voltage for the power transistor 112. The transistor 12 switches the thermistor current during the interval in which an input signal pulse is sent to the amplifier circuit 2 is created. The thermistor current W itself heats the thermistor 128 from negative Temperature coefficient and causes the resistance of the thermistor to drop, when the temperature rises. When the resistance has dropped to a predetermined level is, the sensing circuit 6 reacts and causes an output signal to appear.

Der Widerstand 128 von negativem Temperaturkoeffizienten ist ein nichtlineares Widerstandselement welches die Eigenschaft hat, seinen Widerstandswert in Abhängigkeit von der Temperaturänderung am Thermistor zu ändern. Der Thermistor 128 ist thermisch isoliert, so daß, wenn ein Stromimpuls hindurchfließt, die Verlustenergie darin gespeichert wird und einen Anstieg der Temperatur im Thermistor verursacht. Wenn die Temperatur fortlaufend ansteigt, sinkt der Widerstandswert des Thermistors gemäß einer Kennlinie 150 ab, wie sie in F i g. 2 gezeigt ist. Aus F i g. 2 kann ersehen werden, daß der Widerstand, welcher in einem logarithmischen Maßstab aufgetragen ist, über einen Bereich im Thermistor ansteigender Temperatur abfällt.The resistor 128 of negative temperature coefficient is a non-linear resistance element which has the property of changing its resistance value as a function of the temperature change at the thermistor. The thermistor 128 is thermally insulated so that when a pulse of current flows through it, the lost energy is stored therein and causes the temperature in the thermistor to rise. As the temperature continues to rise, the resistance value of the thermistor decreases according to a characteristic curve 150 as shown in FIG. 2 is shown. From Fig. 2 it can be seen that the resistance, plotted on a logarithmic scale, decreases over a range of increasing temperature in the thermistor.

Der Mangel einer schnellen Widerstandsänderung über einen kleinen Temperaturbereich in dem Thermistor 128 von negativem Temperaturkoeffizienten wird durch die Anwendung des Fühlerschaltungsteiles 6 überwunden. Die Fühlerschaltung 6 enthält eine Zenerdiode 200 und einen Transistor 212. Die Zenerdiode ist so gepolt, daß sie dem Stromfluß von der Fühlerschaltung 6 zur Integrationsschaltung 4 entgegenwirkt. Der Transistor 212 hat eine Basiselektrode 214, welche an die Zenerdiode 200 über einen Strombegrenzungswiderstand 216 angeschlossen ist. Die Basiselektrode 214 ist über den Widerstand 218 positiv vorgespannt. Die Emitterelektrode 224 des Transistors 212 ist bei 9 geerdet, während die Kollektorelektrode 220 über den Widerstand 222 negativ vorgespannt ist. Der Ausgangsanschluß 226 ist an die Kollektorelektrode 220 angeschlossen.The lack of a rapid change in resistance over a small temperature range in the thermistor 128 of negative temperature coefficient is overcome by the use of the sensing circuit part 6. The sensor circuit 6 contains a Zener diode 200 and a transistor 212. The polarity of the Zener diode is such that it counteracts the flow of current from the sensor circuit 6 to the integration circuit 4. The transistor 212 has a base electrode 214 which is connected to the Zener diode 200 via a current limiting resistor 216. The base electrode 214 is positively biased through the resistor 218. The emitter electrode 224 of transistor 212 is grounded at 9, while the collector electrode 220 is negatively biased through resistor 222. The output terminal 226 is connected to the collector electrode 220.

Eine Zenerdiode ist bekanntlich ein Halbleiterelement, gewöhnlich eine Siliziumdiode, welche die Eigenart hat, einen Stromfluß in einer Richtung zu sperren, wenn die Spannung einen Wert unterhalb eines vorbestimmten Zusammenbruchwertes hat, während der Strom frei fließen kann, wenn die Spannung sich oberhalb eines vorbestimmten Wertes befindet. Der Zusammenbruch ist nicht ein solcher zerstörender Art, daß der Strom abgesperrt wird, wenn die Spannung unter den Zusammenbruchswert abfällt. Natürlich kann auch irgendein anderes Element mir einem Zusammenbruchsbereich, wie beschrieben, zur Anwendung gelangen.A zener diode is known to be a semiconductor element, usually a silicon diode which has the peculiarity of allowing current to flow in one direction lock when the voltage has a value below a predetermined breakdown value while the current can flow freely when the voltage is above a predetermined value. The collapse is not such a destructive one Way that the current is cut off when the voltage falls below the breakdown value falls off. Of course, any other element with a breakdown area can also be apply as described.

Wenn der Thermistor 128 kalt ist, so ist sein Widerstand hoch, und die Spannung von der Verbindungsstelle X nach Erde ist oberhalb der Zusammenbruchsspannung der Zenerdiode 200. Der Basisstrom Y, der auf diese Weise beim Transistor 212 entsteht, verursacht, daß er leitend wird und das Ausgangspotential Z an der Klemme 220 nahe dem Erdpotential hält. Es ist darauf hinzuweisen, daß während des Zeitabschnittes, wenn der Transistor 112 nichtleitend ist, die Spannung von der Verbindungsstelle X nach Erde 9 die Größe von -ES hat. Diese Spannung ist genügend, um die Zenerdiode 200 in dem leitenden Zustand zu halten und irrtümlichen Ausgangssignalen vom Fühlkreis 6 vorzubeugen.When thermistor 128 is cold, its resistance is high and the voltage from junction X to ground is above the breakdown voltage of Zener diode 200. The base current Y thus created in transistor 212 causes it to conduct and keeps the output potential Z at the terminal 220 close to the ground potential. It should be noted that during the period when transistor 112 is non-conductive, the voltage from junction X to ground 9 is -ES. This voltage is sufficient to keep the Zener diode 200 in the conductive state and to prevent erroneous output signals from the sensing circuit 6.

Wenn der Widerstand des Thermistors von negativem Temperaturkoeffizienten absinkt, wird die Spannung von der Verbindungsstelle X nach Erde während desjenigen Zeitabschnittes, wenn der Transistor 112 leitend ist, geringer als die Zenerdurchbruchsspannung der Diode 200 werden. Die positive Vorspannung über den Widerstand 218 treibt den Transistor 212 in den Sperrzustand, und es erscheint an den Ausgangsklemmen 226 eine negative Spannung. Die Ausgangsspannung Z besteht daher aus negativen Impulsen, welche auftreten, wenn der Transistor 112 leitend ist, aber diese können benutzt werden, um ein bistabiles Flip-Flop-Element zu steuern, um auf diese Weise ein kontinuierliches Ausgangssignal zu erzeugen, wie es einem anderweitigen Erfindungsvorschlag entspricht.When the resistance of the thermistor of negative temperature coefficient drops, the voltage from junction X to earth during the one Period of time when the transistor 112 is conductive, less than the Zener breakdown voltage of diode 200. The positive bias across resistor 218 drives the Transistor 212 turns off and it appears on output terminals 226 a negative voltage. The output voltage Z therefore consists of negative pulses, which occur when transistor 112 is conductive, but these can be used be to control a bistable flip-flop element in order to be continuous in this way To generate output signal, as it corresponds to another proposal of the invention.

Ein bestimmter Energiebetrag wird in den Thermistor 128 jedesmal gespeichert, wenn ein Stromimpuls, wie er durch die Wellenform W angedeutet ist, durch den Thermistor 128 fließt. Der Aufheizbetrag des Thermistors wird sich mit der Größe und Länge der Zeit jedes Stromimpulses W über den Thermistor 128 verändern. Die Zahl der gleichförmigen Eingangsimpulse, welche an der Eingangsklemme 10 notwendig sind, um ein Ausgangssignal an der Ausgangsklemme 226 zu erzeugen, wird sich mit irgendeiner Veränderung am Thermistorstrom W verändern. Daher wird eine Stromreglerschaltung 8 in dem System benutzt, um Integrationsveränderungen in der Integrationsschaltung 4 zufolge von Spannungsänderungen an der Speisespannungsquelle ES zu vermeiden. Der Eingangswert der Stromreglerschaltung 8 ist die Spannung, welche am Widerstand 126 durch die Thermistorstromimpulse W entwikkelt wird. Diese Eingangsspannung wird verglichen mit einer konstanten Sollwertspannung, welche hergestellt wird durch den Widerstand 300, eine Zenerdiode 302 und ein Potentiometer 304.A certain amount of energy is stored in the thermistor 128 each time a current pulse, as indicated by the waveform W, flows through the thermistor 128. The amount of heating of the thermistor will vary with the size and length of time of each current pulse W through the thermistor 128 . The number of uniform input pulses required at input terminal 10 to produce an output signal at output terminal 226 will change with any change in thermistor current W. A current regulator circuit 8 is therefore used in the system in order to avoid integration changes in the integration circuit 4 as a result of voltage changes at the supply voltage source ES. The input value of the current regulator circuit 8 is the voltage which is developed across the resistor 126 by the thermistor current pulses W. This input voltage is compared with a constant setpoint voltage, which is produced by the resistor 300, a Zener diode 302 and a potentiometer 304.

Ein Transistor 312 in der Stromreglerschaltung 8 hat eine Basiselektrode 314, eine Kollektorelektrode 320 und eine Emitterelektrode 329. Die Basiselektrode 314 ist so angeschlossen, daß sie über den Widerstand 300 und das Potentiometer 304 positiv vorgespannt wird, während sie zur gleichen Zeit über einen Widerstand 326 angeschlossen ist, um ein Eingangssignal zu empfangen, welches am Widerstand 126 hergestellt wird. Die Emitterelektrode 329 ist bei 9 geerdet, während die Kollektorelektrode 320 an die Eingangssignalklemme 10 angeschlossen ist.A transistor 312 in the current regulator circuit 8 has a base electrode 314, a collector electrode 320 and an emitter electrode 329. The base electrode 314 is connected so that it is through resistor 300 and the potentiometer 304 is positively biased while at the same time across a resistor 326 is connected to receive an input signal which is applied to the resistor 126 is made. The emitter electrode 329 is grounded at 9, while the collector electrode 320 is connected to the input signal terminal 10.

Der Stromfluß von der positiven Vorspannung über den Widerstand 300 bringt die Zenerdiode 302 zum Zusammenbrechen. Die Spannung vom Punkt Q nach Erde9 wird auf der Zenerdurchbruchsspannung, ungeachtet von Veränderungen in der positiven Vorspannung konstant gehalten. Die Spannung an der Basis 314 des Transistors 312 hängt von der Größe des Potentiometers 304 ab und ist für eine bestimmte Einstellung konstant. Diese ist dann die Sollwertspannung, welche mit dem IR-Spannungsabfall am Widerstand 126 verglichen wird. Bei einer Änderung des Widerstandswertes des Potentiometers 304 ändert sich die Sollwertspannung und auf diese Weise der Wert des IR-Spannungsabfalles am Widerstand 126. Wenn kein Strom durch den Widerstand 126 fließt, ist die Basis 314 des Transistors 312 positiv in Bezug auf Erde vorgespannt. Wenn ein Strom durch den Widerstand 126 sich aufbaut, so wird der Punkt P negativ gegenüber Erde. Wenn die Spannung an P genügend negativ wird, löscht sie die positive Vorspannung aus und besteht negativ weiter, bis der Strom, der aus der Basiselektrode 314 des Transistors 312 fließt, ihn leitend macht.The flow of current from the positive bias through resistor 300 causes zener diode 302 to break down. The voltage from point Q to earth9 is held constant at the Zener breakdown voltage regardless of changes in the positive bias. The voltage at base 314 of transistor 312 depends on the size of potentiometer 304 and is constant for a given setting. This is then the setpoint voltage, which is compared with the IR voltage drop across resistor 126. When the resistance of potentiometer 304 changes, the setpoint voltage changes and thus the value of the IR voltage drop across resistor 126. When no current flows through resistor 126, base 314 of transistor 312 is positively biased with respect to ground. When a current builds through resistor 126, point P becomes negative to ground. When the voltage at P becomes sufficiently negative, it cancels the positive bias and continues negative until the current flowing out of the base electrode 314 of transistor 312 renders it conductive.

Wenn die Eingangsspannung der Stromreglerschaltung 8, welche am Widerstand 126 entwickelt wird, negativer als die Sollwertspannung an der Basiselektrode 314 wird, wird der Transistor 312 leitend und schließt das Eingangssignal kurz, welches an der Eingangsklemme 10 gegenüber Erde erscheint. Indem er das tut, wird der Transistor 112 veranlaßt, nichtleitend zu werden, und der Wert des Thermistorstromes W und auf diese Weise die Reglereingangsspannung am Widerstand 126 werden absinken und den Transistor 312 der Stromreglerschaltung 8 veranlassen, nichtleitend zu werden, wodurch das Eingangssignal E wieder an die Verstärkerschaltung über die Basiselektrode 14 angelegt wird.When the input voltage of the current regulator circuit 8, which is developed at the resistor 126, becomes more negative than the setpoint voltage at the base electrode 314 , the transistor 312 becomes conductive and short-circuits the input signal which appears at the input terminal 10 to ground. In doing so, transistor 112 is caused to become non-conductive and the value of thermistor current W, and in this way the regulator input voltage at resistor 126, will decrease and cause transistor 312 of current regulator circuit 8 to become non-conductive, causing input signal E again is applied to the booster circuit through the base electrode 14.

Wenn der Transistor 112 leitend ist, wächst der Thermistorstrom rasch an, bis die Spannung am Widerstand 126 genügend groß wird, um die Sollwertspannung zu überwinden und auf diese Weise eine Basis-Treibspannung zum Transistor 312 zu schaffen, die ihn leitend macht. Dabei wird das Eingangssignal nach Erde kurzgeschlossen, und die positive Vorspannung schaltet die Transistoren 12 und 112 auf Sperrung. Der Thermistorstrom nimmt nun ab, die Spannung am Widerstand 126 sinkt ab, bis die positive Vorspannung den Transistor 312 nichtleitend macht und das Eingangssignal den Thermistorstrom wieder einschalten kann. Da alle Transistoren eine endliche Schaltzeit besitzen, ergeben sich Schwingungen von hoher Frequenz, wie es durch die Schaltungsansprechzeit gegeben ist.When transistor 112 is conductive, the thermistor current increases rapidly until the voltage across resistor 126 becomes large enough to overcome the set point voltage and thus provide a base drive voltage to transistor 312 which makes it conductive. The input signal is short-circuited to ground and the positive bias voltage switches transistors 12 and 112 to blocking. The thermistor current will now decrease, the voltage across resistor 126 will decrease until the positive bias voltage renders transistor 312 non-conductive and the input signal can turn the thermistor current back on. Since all transistors have a finite switching time, oscillations of high frequency result, as is given by the circuit response time.

Eine Veränderung des Wertes der Sollwertspannung erfordert natürlich einen neuen Wert des Thermistorstromes, um wieder Gleichgewicht herzustellen. Der Maximalstrom, der fließen kann, ist Wenn die Spannung unter den notwendigen Wert absinkt, bei welchem der Transistor 312 leitend ist, so hört der Regler auf zu wirken.A change in the value of the setpoint voltage naturally requires a new value for the thermistor current in order to restore equilibrium. The maximum current that can flow is When the voltage drops below the necessary value at which transistor 312 is conductive, the regulator ceases to act.

Das Ergebnis der Arbeitsweise der Stromreglerschaltung 8 ist, daß die Thermistorstromimpulse W kontinuierlich um einen Durchschnittswert schwingen, welcher durch die Einstellung des Potentiometers 304 bestimmt ist, aber sie können nicht von dem vorbestimmten Durchschnittswert ungeachtet irgendwelcher Änderungen in der Größe der Speisespannung ES abweichen. Der durchschnittliche Stromfluß über den Thermistor 128 bleibt ungeachtet von Veränderungen in der Speisespannung ES auf einer konstanten Größe, so lange, wie die Größe der Speisespannung nicht unter den Wert absinkt, der erforderlich ist, um einen genügenden Stromfluß über den Widerstand 126 zu verursachen, um auf diese Weise einen Eingangswert an dem Reglerkreis 8 zu bilden.The result of the operation of the current regulator circuit 8 is that the thermistor current pulses W continuously oscillate around an average value determined by the setting of the potentiometer 304 , but they cannot deviate from the predetermined average value regardless of any changes in the magnitude of the supply voltage ES. The average current flow through the thermistor 128 remains regardless of changes in the supply voltage ES at a constant level, as long as the size of the supply voltage does not fall below the value required to cause a sufficient current flow through the resistor 126 to cause in this way to form an input value to the control circuit 8.

Es ist jetzt augenscheinlich, daß ein Impulszählkreis geschaffen worden ist, welcher die innewohnenden Vorzüge eines Thermistors von negativem Temperaturkoeffizienten in der Integrationsschaltung aufweist, während die Stromreglermittel die saubere Arbeitsweise des Integrators sichern und Integrationsänderungen zufolge von Schwankungen in der Speisespannung vermeiden. Das Potentiometer 304 schafft einen zufriedenstellend weiten Bereich der Einstellung für die Arbeitsweise der Integrationsschaltung.It is now apparent that a pulse counting circuit has been created which has the inherent merits of a thermistor of negative temperature coefficient in the integration circuit, while the current control means ensures the proper operation of the integrator and avoids integration changes due to fluctuations in the supply voltage. Potentiometer 304 provides a satisfactorily wide range of adjustment for the operation of the integration circuit.

Der thermische Impulszählkreis hat zahlreiche Anwendungen, bei denen eine hohe Impulszählkapazität erforderlich ist sowie niedrige Kosten und eine Einfachheit der Schaltung erwünscht sind. Die Thermistorschaltung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein Zählen von mehreren hundert oder tausend Einheiten erforderlich ist oder ein geringer Rückstellbetrag erwünscht ist.The thermal pulse counting circuit has numerous applications in which a high pulse counting capacity is required, and low cost and simplicity the circuit are desired. The thermistor circuit is particularly advantageous when counting several hundred or thousand units is required, or a small amount of the provision is desired.

Innerhalb des Grundgedankens der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich. Wenn auch in dem Ausführungsbeispiel die Anwendung von pnp-Transistoren gezeigt ist, so ist darauf hinzuweisen, daß auch npn-Transistoren bei geeigneten Änderungen in der Polarität benutzt werden können.Various changes are within the scope of the invention possible. Even if in the exemplary embodiment, the use of pnp transistors is shown, it should be pointed out that even npn transistors with suitable Changes in polarity can be used.

Claims

Claims: 1. Pulse counter, with the help of which the number of incoming pulses can be detected using a pulse converter, which converts the incoming impulses into those with the same predetermined energy content, characterized by the fact that a temperature-dependent thermally insulated counter is used as the counter Resistance body is provided through which the converted to the same energy content Pulses are passed so that it is heated by the heat of the current, whereby its effective resistance value serves as a measure for the number of pulses.

2. Pulse counter according to claim 1, characterized in that the temperature-dependent resistor forms part of a voltage divider and the voltage tapped at this is compared with a reference voltage and that at a certain ratio an output pulse is derived between these voltages.

3. Pulse counter according to claim 2, characterized in that the number is determined by comparison the voltage drop across the resistor with the breakdown voltage of a Zener diode he follows.

4. Pulse counter according to claim 3, characterized in that the resistance body consists of a material with a strongly negative temperature coefficient.

5. Pulse counter according to claim 1, characterized in that a device is used as the pulse converter is used with the use of the breakdown voltage of another Zener diode a constant voltage is obtained.

6. Pulse counter according to claim 1 or 5, characterized in that the device consists of a transistor at Exceeding a certain energy content of an incoming pulse the input temporarily shorts.

7. pulse counter according to claim 6, characterized in that that the base of the transistor on one with the help of the zener diode The positive bias voltage is kept constant, but when certain values are exceeded Brought currents in a coupled resistor to a negative value is, whereby the transistor is closed (made conductive). B.

Pulse counter according to claim 7, characterized in that when a certain integration value is reached or lower resistance value of the thermistor one in series with the control path of an output transistor of the circuit lying semiconductor arrangement with threshold value character and thereby the output transistor are blocked, whereby an output value at the output certain polarity is supplied.

9. pulse counter according to claim 8, characterized characterized in that as a semiconductor device with threshold value in series with the control path of the output transistor through one in its reverse direction the control voltage of the output transistor claimed Zener diode is used.

10. Pulse counter according to claim 7 or one of the following, characterized in that that a formed depending on the size of the current pulses flowing through the thermistor The actual voltage value is compared with a setpoint value, which is normally used as a Limiter device for the pulses with its working distance parallel to the input the transistor amplifier circuit lying transistor in its blocked state holds, however, as soon as the actual voltage value exceeds a predetermined amount, is overcome, whereby said pulse limiting transistor is controlled to be conductive and thus the input voltage value of the pulses is reduced.

11. Pulse counter according to claim 10, characterized in that the actual value voltage source is in the form of a resistor through which the current pulses flowing via the thermistor flow and a Zener diode together with two series resistors as a setpoint voltage source a bridge circuit with a series connection of the actual and setpoint voltage sources in the same direction form, in which the transistor to limit the current or to short-circuit the Input pulses in the bridge diagonal between the connecting line of the two Voltage sources and the connecting line of the two series resistors.

12. Pulse counter according to claim 11, characterized in that one of the two Series resistors, preferably the one together with the Zener diode in parallel with the control path of the current pulse limiting transistor lying resistance, adjustable in its value is. Documents considered: German Patent No. 871081; German Auslegeschrift No. 1059 507; Electronic Rundschau, No. 10, 1956, pages 265 to 268.