DE1221308B - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Abfrage codierter Gleichstromzeichen an Fernmeldeleitungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

H04m

Deutsche Kl.: 21 a3-67/50

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

St 22324 VIII a/21 a3

30. Juni 1964

21. Juli 1966

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Abfrage codierter Gleichstromzeichen an Fernmeldeleitungen.

Bei der Gleichstromzeichengabe über Fernmeldeleitungen werden die unterschiedlichen Zeichen durch verschiedene Abschlüsse der Leitung auf der Sendeseite hervorgerufen. Die Änderung des sendeseitigen Abschlusses muß empfangsseitig eine erkennbare Änderung (Startkriterium) zur Folge haben. Die Ermittlung, welches Zeichen auf der Sendeseite vorliegt, wird durch eine oder mehrere von der Empfangsseite gesteuerte Messungen (Abfragen) vorgenommen. Man legt z. B. über einen Vorwiderstand eine Speisespannung an die abzufragende Leitung und mißt den Strom oder das Potential an den Leitungsanschlüssen. Die Messung wird entweder absolut (z. B. Anzug oder Abfall von Relais) oder besser relativ (Vergleich mit einem oder mehreren Vergleichswerten, z. B. Spannung Uv) durchgeführt.

Bei bekannten Abfrageschaltungen wird die Zeit, die die Leitung zum Einschwingen (Umladen der Leitungskapazitäten) benötigt, durch Vorgabe einer genügend großen »Ladezeit« L berücksichtigt.

Erst nach dieser Zeit werden die Auswerteschaltmittel wirksam geschaltet, damit diese nicht während des Einschwingvorganges falsche Aussagen machen. In der anschließenden »Meßzeit« M liefern die Auswerteschaltmittel die richtige Aussage, weil die Speisespannungen im eingeschwungenen Zustand noch mit der Leitung verbunden bleiben.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung entfällt die besondere »Meßzeit« M. Dieses Verfahren zur Abfrage codierter Gleichstromzeichen an Fernmeldeleitungen mit Hilfe von Abfragespannungen auf der Empfangsseite ist dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der Anschaltung der Abfragespannung für jede Meßgröße ein Analog-Kurzzeitspeicher mit der abgefragten Leitungsader verbunden wird, daß die abgefragte Meßgröße in die Analog-Kurzzeitspeicher nur für die Dauer der Einschwingzeit der Leitung eingespeichert wird, daß für jeden Abfrageschritt die Ausspeicherung und Auswertung des Inhalts der Analog-Kurzzeitspeicher erst nach Beendigung der Anschaltung der Abfragespannung vorgenommen wird, und daß gleichzeitig mit jeder Auswertung schon die nächste Abfragespannung an die Leitung angelegt wird und in andere Analog-Kurzzeitspeicher die nächste Meßgröße eingespeichert wird. Bei diesem Verfahren verkürzt sich die Dauer einer gesamten Abfrage auf die Summe der Ladezeiten für die einzelnen Abfrageschritte.

Verfahren und Schaltungsanordnung zur
Abfrage codierter Gleichstromzeichen an
Fernmeldeleitungen

Anmelder:

Standard Elektrik Lorenz Aktiengesellschaft,

Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Eberhard Herter, Stuttgart

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet gegenüber den bekannten Verfahren die zusätzliche Möglichkeit, daß vor der Auswertung einer Abfrage Summen und Differenzen der in den Analog-Kurzzeitspeichern enthaltenen Meßgrößen gebildet werden. Das Verfahren ist unabhängig von festen Bezugspotentialen und erlaubt, daß die kurzzeitig gespeicherten Meßgrößen zentral ausgewertet werden. Die zentrale Auswerteschaltung wird für mehrere Abfrageschritte nur einmal benötigt und kann deshalb mit geringen Unkosten viele Vorteile bieten, z. B. große Ansprechempfindlichkeit oder Schwellwertcharakter, Schaltverstärkung und Uberlastbegrenzung.

Als Kurzzeitspeicher eignen sich zur Speicherung von Meß-Spannungen Kondensatoren, deren Kapazität klein ist gegen die Leitungskapazität. Durch solche Kondensatoren wird die Zeitkonstante des Einschwingvorgangs nur unwesentlich geändert, die »Ladezeiten« L können beibehalten werden. An den Kondensatoren liegt die gleiche Spannung wie an der abzufragenden Leitung. Für die Funktion einer Schaltung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nötig, daß Relaiskontakte vorhanden sind zur wechselweisen Verbindung der Kondensatoren mit der Leitung oder mit der zentralen Auswerteschaltung.

Bei einem vorgeschlagenen Verfahren mit Ausnutzung der beiden Zeichen

1. <2-Ader über Widerstand R und ö-Ader direkt an Erde,

2. α-Ader direkt und &-Ader über Widerstand R an Erde,

bietet das erfindungsgemäße Verfahren besondere Vorteile. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren muß

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die Polarität einer Meinen Spannungsdifferenz zwischen der α-Ader und der ö-Ader ausgewertet werden. Dazu wird ein empfindlicher Differenzverstärker benötigt. Ein solcher Differenzverstärker wird dann aber bei dem gleichfalls benutzten Zeichen, α-Ader direkt an Erde, δ-Ader nicht geerdet, erheblich übersteuert. Es kann sogar ein Strom von der nicht geerdeten Ader über den Differenzverstärker zur geerdeten Ader fließen, woraus die Auswerteschaltung irrtümlich schließt, α-Ader und ib-Ader seien geerdet. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren können Längsspannungen auf den Adern zu erheblichen Störungen führen. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird der Aussteuerungsbereich dadurch eingeengt, daß ζ. Β. bei Verwendung eines bekannten Differenzverstärkers mit zwei Transistoren keines der von den Leitungsadern bestimmten Emitterpotentiale negativer als das entsprechende Kollektorpotential sein darf.

Alle diese Nachteile werden bei der erfindungsgemäßen Anordnung vermieden. Über den Kondensator, der zwischen α-Ader und δ-Ader liegt, kann kein Gleichstrom fließen, der bei der Auswertung falsch gedeutet würde.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist die Leitung im Zeitpunkt der Abfrage nicht durch die Auswerteschaltung belastet.

Das Verfahren und die Schaltungsanordnung zur Code-Abfrage bei Gleichstromsignalisierung über Leitungen soll an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt in einem Diagramm den zeitlichen Ablauf der Abfrage bei bekannten Verfahren;

F i g. 2 zeigt in drei Diagrammen den zeitlichen Ablauf der Abfrage bei dem erfindungsgemäßen Verfahren;

F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung zur Code-Abfrage nach der Erfindung;

F i g. 4 zeigt die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer vorgeschlagenen Anordnung mit Ausnutzung der Potentialdifferenz der Adern.

Bei den bekannten Verfahren nach F i g. 1 steigt die Spannung Ua der α-Ader am empfängerseitigen Ende der Leitung während der Ladezeit Ll im Abfrageschritt I an. Während der Meßzeit Ml im Abfrageschritt I wird z. B. das Überschreiten der Vergleichsspannung + Uv ausgewertet. Der anschließende Abfrageschritt II setzt sich wieder aus Ladezeit L 2 und Meßzeit M 2 zusammen.

In F i g. 2 ist der zeitliche Verlauf dreier Spannungen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt, wie er bei einer Anordnung nach F i g. 3 vorkommt, Die obere Kurve zeigt die Spannung Ua der α-Ader am empfängerseitigen Ende der Leitung.

Bei jedem Abfrageschritt I, Π, ΙΠ wird die Leitung nur während der Einschwingdauer aufgeladen und am Ende jeder Ladezeit Ll, Ll, L3 wird der Analog-Kurzzeitspeicher abgetrennt. Die mittlere Kurve zeigt die Spannung Ucal an einem ersten Kurzzeitspeicher, die untere Kurve zeigt die Spannung Uca2 an einem zweiten Kurzzeitspeicher. Die Spannungen Ucal und Uca2 folgen in ihrem ersten Teil während der Ladezeiten Ll bzw. L 2 dem Verlauf der Spannung Ua an der α-Ader der Leitung. Am Ende der Ladezeit (z.B. LT) werden die Kurzzeitspeicher abgetrennt und stellen in der Meßzeit (ζ. B. Ml) der Auswerteschaltung ihre Ladespannung als Meßgröße zur Verfügung.

F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Sind die Kontakte ml geschlossen, dann wird der Kondensator Cl gleichzeitig mit der α-Ader über den Widerstand Rl gegen die Batteriespannung +UB aufgeladen. Seine Ladespannung Ucal hat den in Fig. 2 dargestellten Verlauf. Nach dem Öffnen der Kontakte

ίο ml und Schließen der Kontakte nl liegt an der Auswerteschaltung A W die Differenz zwischen der Ladespannung Ucal und der über die Widerstände R3, R 4 aus der Batteriespannung + UB gebildeten Vergleichsspannung + Uv.

Entsprechend sind in einem zweiten Abfrageschritt die α-Ader und der Kondensator C 2 über Kontakte ml und über den Widerstand Rl mit der negativen Batteriespannung — UB verbunden. Zur Auswertung wird der Kondensator Cl über Kontakte η 2 mit der Auswerteschaltüng A W verbunden.

F i g. 4 zeigt die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer vorgeschlagenen Anordnung mit Ausnutzung der Potentialdifferenz der Adern, die bei direkter Erdung der Adern bzw. indirekter Erdung über einen Widerstand entsteht. Die Anschlüsse der Kondensatoren C 3 bis C 8 an die Auswerteschaltung sind durch Pfeile angedeutet, die auf die Buchstaben A W weisen.

Die Widerstände R7 und R8, R9 und RIO, RlS und R16 bzw. RYI und R18 dienen der Erzeugung von Vergleichsspanmingen.

Die Leitungsadern α, b und die Kondensatoren C 3 bis C8 werden über die Widerstände RU, R13 b2W. R12, R14 gegen die Batteriespannungen +UB bzw. — UB aufgeladen. Die Anschaltung erfolgt über die Kontakte ρ bzw. r. An den Kondensatoren C 5 und C 6 liegt nur die Potentialdifferenz zwischen beiden Adern.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Abfrage codierter Gleichstromzeichen an Fernmeldeleitungen mit Hilfe von Abfragespannungen auf der Empfangsseite, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der Anschaltung der Abfragespannung (z. B. + UB) für jede Meßgröße ein Analog-Kurzzeitspeicher mit der abgefragten Leitungsader (z. B. ß-Ader) verbunden wird, daß die abgefragte Meßgröße in die Analog-Kurzzeitspeicher nur für die Dauer der Einschwingzeit der Leitung (bestimmt durch Leitungskapazitäten) eingespeichert wird, daß für jeden Abfrageschritt (I, II, III) die Ausspeicherung und Auswertung des Inhalts der Analog-Kurzzeitspeicher erst nach Beendigung der Anschaltung der Abfragespannung vorgenommen wird, und daß gleichzeitig mit jeder Auswertung schon die nächste Abfragespannung an die Leitung angelegt wird und in andere Analog-Kurzzeitspeicher die nächste Meßgröße eingespeichert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Auswertung einer Abfrage Summen und Differenzen der in den Analog-Kurzzeitspeichern enthaltenen Meßgrößen gebildet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kurzzeitig gespeicherten Meßgrößen zentral ausgewertet werden.

4. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kurzzeitspeicher Kondensatoren angeordnet sind, deren Kapazität klein ist gegen die Leitungskapazitäten.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Relaiskontakte (z. B. ml, nl) zur wechselweisen Verbindung der Kondensatoren mit der Leitung (z. B. α-Ader) oder mit der zentralen Auswerteschaltung (AW).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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