DE1266877B

DE1266877B - Einrichtung zur UEberwachung mehrerer Messstellen

Info

Publication number: DE1266877B
Application number: DE1964C0032290
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann Scheid
Original assignee: Continental Elektronidustrie AG
Current assignee: Continental Elektronidustrie AG
Priority date: 1964-03-03
Filing date: 1964-03-03
Publication date: 1968-04-25
Also published as: FR1424157A; BE660573A; GB1097436A

Description

Einrichtung zur Überwachung mehrerer Meßstellen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Überwachung mehrerer Meßstellen, bestehend aus mehreren den Meßstellen einzeln zugeordneten Meßumformern zur Abbildung der jeweiligen Meßgröße in einen mit ihr variierenden eingeprägten elektrischen Gleichstrom und aus einer Schaltvorrichtung zur Signalisierung des Extremwerts aller Gleichströme, bei der die elektrischen Meßvorrichtungen in Reihe geschaltet sind und parallel zu jedem Ausgang ein Gleichrichter mit einem in Reihe dazu geschalteten Schaltverstärker mit kleinem Eingangswiderstand, der beim Verschwinden seines Steuerstroms ein Signalrelais betätigt, vorgesehen ist.
Einrichtungen dieser Art sind bekannt. Sie dienen zur Ermittlung des Extremwerts (Maximum, Minimum) von mehreren Meßwerten, wobei die zugehörige Meßstelle über den Schaltverstärker, z. B. durch Betätigung einer Lampe, markiert wird. Die Meßgröße kann dabei selbst noch mit dem zugehörigen Meßwert an einem Meßinstrument angezeigt werden.
Die bekannten Einrichtungen dieser Art leiden unter dem Mangel, daß die Anzahl der mit ihrer Hilfe überwachbaren Meßstellen Beschränkungen unterworfen ist, die sich aus der maximal zulässigen Belastbarkeit der vorgesehenen Meßumformer ergeben. Sie zeigen die Meßstelle mit der extremen Meßgröße nur dann richtig an, wenn der Ausgangsstrom der Meßumformer tatsächlich »eingeprägt« ist. Diese Eigenschaft ist jedoch praktisch durch die Größe des Innenwiderstands des jeweiligen Meßumformers und seines Belastungswiderstands, der in Einrichtungen dieser Art mit wachsender Meßstellenanzahl anwächst, bestimmt und nur innerhalb relativ enger Grenzen gegeben.
Es ist deshalb bekannt, den Eingangswiderstand der vorgesehenen Schaltverstärker, der als Lastwiderstand in Erscheinung tritt, durch Ausbildung der Schaltverstärker als Transduktorverstärker klein zu halten. Derartige Anordnungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß wegen der Kleinheit der die Schaltverstärker betätigenden Steuerströme extrem große Leistungsverstärkungen erforderlich werden.
In einer ausgeführten Anordnung, bei der das Verschwinden eines in den genannten Grenzen variablen Gleichstroms dann signalisiert werden sollte, wenn der Gleichstrom eine untere Schaltgrenze von 300 [,A unterschritt, bestand die Forderung, den Eingangswiderstand des Schaltverstärkers auf höchstens 20 Ohm zu begrenzen, weshalb bei Verwendung von Signalisierungsrelais am Ausgang des Verstärkers, für deren Betätigung eine Schaltleistung von 300 mW erforderlich ist, die Notwendigkeit besteht, daß der Leistungsverstärker eine Leistungsverstärkung aufweist, die größer als 105fach ist. Solche Verstärkung ist lediglich unter Anwendung eines gewissen Aufwands erstellbar.
Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, die bekannten Einrichtungen in dieser Hinsicht weiter zu verbessern und den erforderlichen Verstärkeraufwand zu mindern.
Erfindungsgemäß wird eine Einrichtung der eingangs näher bezeichneten Art vorgeschlagen, welche sich dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswiderstände der vorgesehenen Schaltverstärker stromabhängig von großen Widerständen bei kleinen Steuerströmen zu kleinen Widerständen bei großen Steuerströmen steuerbar ausgebildet sind.
In Einrichtungen dieser Art ist der Lastwiderstand der Meßumformer, welcher im wesentlichen durch die Eingangswiderstände der Schaltverstärker gegeben ist, ein Minimum, und es steht doch bei kleinen Steuerströmen am Eingang eines zu betätigenden Schaltverstärkers eine genügend hohe Steuerspannung zur Verfügung.
Es ist zwar an Mehrbereichsmeßinstrumenten bekannt, die Eingangswiderstände der Instrumente jeweils durch den Meßwert gesteuert beim Übergang von einem Meßbereich zu einem anderen zu ändern. Solche Anordnungen geben jedoch keinen Hinweis auf die erfindungsgemäße Einrichtung. Die Zeichnung erläutert die Erfindung.
F i g. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Einrichtung nach der Erfindung, während F i g. 2 den Aufbau der benutzten Schaltverstärker erläutert.
In F i g. 1 bezeichnen 1 und 2 zwei Meßumformer, die zur Abbildung zweier Meßgrößen, z. B. zweier Temperaturen, in eingeprägte elektrische Gleichströme Anwendung finden. Es handelt sich um Umformer, die an ihren Ausgängen zwischen 0 ... 50 mA variable Gleichströme -liefern, wobei es sich um selbsttätige Kompensatoren od. dgl. handeln kann. Die beiden Meßumformer sind über die Leitung 3 und einen Lastwiderstand 4 in Reihe zu einem Ring geschaltet, und es sind ihre Gleichstromausgänge durch Gleichrichter 5 und 6 überbrückt, wobei jeweils zu einem der Gleichrichter der Eingangswiderstand je eines Schaltverstärkers 7 und 8 in Reihe geschaltet ist. Die Schaltverstärker sind jeweils derart ausgelegt, daß sie beim Verschwinden des ihre Eingangswiderstände durchfließenden Gleichstroms einRelais9 bzw. 10 betätigen, welches über einen Arbeitskontakt eine Glühlampe 11 bzw. 12 erregt.
In F i g. 2 bezeichnet 20 einen Transistor, der in Basis-Kollektor-Schaltung angeordnet als Eingangsstufe des Schaltverstärkers in seinem Laststromkreis mit einem Widerstand 21 einer Zenerdiode 22 und einem Kondensator 23 verbunden ist. Mit 24 bzw. 25 sind die Klemmen der den Transistor 20 speisenden Batterie bezeichnet. 26 bzw. 27 bezeichnen die Eingangsklemmen des Schaltverstärkers. Der Transistor 20 ist vom npn-Typ.
Mit 28 ist ein Transistor vom pnp-Typ bezeichnet, der der Eingangsstufe 20 des Verstärkers nachgeschaltet ist. Er dient zur Verstärkung der an dem Widerstand 21 bzw. der an der Zenerdiode 22 abfallenden Spannung. Die verstärkte Spannung ist der Basis eines Transistors 29, der in Verbindung mit einem zweiten Transistor 30 einen Schmitt-Trigger bildet, zugeführt. Der Transistor 30 speist die Arbeitswicklung eines Relais 9.
Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt: In der Schaltanordnung nach F i g. 1 fließt jeweils durch den Lastwiderstand 4 ein Gleichstrom, der dem größeren von den beiden Meßwertumformern 1 und 2 erzeugten Gleichströme entspricht. Dabei ist die Diode, die parallel zum Ausgang desjenigen Meßumformers angeordnet ist, der den kleineren Strom erzeugt, geöffnet, während die andere Diode gesperrt ist. Der Eingangswiderstand des Schaltverstärkers, welcher dem Meßumformer mit dem kleineren Ausgangsgleichstrom zugeordnet ist, ist dabei von einem Gleichstrom durchflossen, welcher die Differenz zwischen den beiden Meßumformgleichströmen entspricht. Er ist dabei verhältnismäßig klein.
Nimmt nun der kleinere der beiden Gleichströme zu bzw: nimmt der größere der beiden Gleichströme ab, d. h., nähern sich die Stromstärken der beiden Gleichströme einander, so wird der Steuerstrom, der dem Schaltverstärker zugeführt ist, ab- und wegen seines nichtlinearen Verhaltens der Eingangswiderstand zunehmen, und es ist die Anordnung derart getroffen, daß oberhalb eines gewissen Steuergleichstroms die am Widerstand 21 abfallende Spannung größer ist als die Zenerspannung der Diode 22. Die Diode 22 ist deshalb leitend und begrenzt den Spannungsabfall am Widerstand 21 auf die Zenerspannung. Die Zenerspannung ist deshalb in diesem Arbeitsbereich des Schaltverstärkers Steuerspannung für die Verstärkerstufe 28. Der dieser Verstärkerstufe nachgeschaltete Schmitt-Trigger 29, 30 ist derart dimensioniert, daß in diesem Arbeitsbereich des Verstärkers der Transistor 30 gesperrt ist. Das Relais 9 ist demzufolge nicht erregt. Sinkt der Steuergleichstrom des Schaltverstärkers unter eine Grenze, die unter Einbeziehung der Verstärkung des Transistors 20 am Widerstand 21 eine Spannung zur Folge hat, die kleiner als die Zenerspannung der Diode 22 ist, so wird die Basis des Transistors 28 mit einer entsprechenden Spannung angesteuert, und bei genügend kleiner Steuerspannung kippt der Schmitt-Trigger 29, 30 in seine andere Arbeitslage, wodurch das Relais 9 erregt und die Lampe 11 eingeschaltet wird. Sie signalisiert dadurch, daß der zugehörige Meßumformer den größeren der beiden Ströme erzeugt.

Claims

Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Überwachung mehrerer Meßstellen, bestehend aus mehreren den Meßstellen einzeln zugeordneten Meßumformern zur Abbildung der jeweiligen Meßgröße in einen mit ihr variierenden eingeprägten elektrischen Gleichstrom und aus einer Schaltvorrichtung zur Signalisierung des Extremwerts aller Gleichströme, bei der die elektrischen Ausgänge der einzelnen Meßvorrichtungen in Reihe geschaltet sind und parallel zu jedem Ausgang ein Gleichrichter mit einem in Reihe dazu geschalteten Schaltverstärker mit kleinem Eingangswiderstand, der beim Verschwinden seines Steuerstroms ein Signalrelais betätigt, vorgesehen ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Eingangswiderstände der vorgesehenen Schaltverstärker (8, 9) stromabhängig von großen Widerständen bei kleinen Steuerströmen zu kleinen Widerständen bei großen Steuerströmen steuerbar ausgebildet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangswiderstand eines jeden Schaltverstärkers durch die Basis-Emitter-Diode eines in Basisschaltung angeordneten Transistorverstärkers gegeben ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 701941; Conti Elektro Berichte, 1960, H. 4, S. 226 bis 231.