-
Schaltungsanordnung zum Durchschalten und Prüfen auf richtige Markierung
mehrerer verschiedenartiger Relais eines Koppelfeldes Die Erfindung betrifft eine
Schaltungsanordnung zum Durchschalten und Prüfen auf richtige Markierung eines oder
mehrerer von einer Wähleinrichtung mit Hilfe einer gemeinsamen Speisestromquelle
markierter Relais aus einer Vielzahl in einem Koppelfeld zusammengefaßter verschiedenartiger
Relais, insbesondere zum Durchschalten von Meßleitungen auf bestimmte Meßstellen.
-
Es sind bereits Schaltungsanordnungen bekannt, die Koppelfelder, insbesondere
in der Fernsprechvermittlungstechnik auf ihre richtige Funktion hin überprüfen.
-
So ist z. B. aus der deutschen Auslegeschrift 1186 913 eine
nach Art eines Mehrdeutigkeitsprüfers arbeitende Schaltungsanordnung zur Vermeidung
von Fehleinstellungen in einem Koppelfeld der Fernsprechvermittlungstechnik bekannt.
Eine solche Schaltungsanordnung soll hauptsächlich Doppelbelegungen verhindern,
die bei Fehlmarkierungen durch gleichzeitiges Ansprechen mehrerer verschiedene Koppelpunkte
bildender Relais auftreten.
-
Dieses wird durch elektronische Prüfeinrichtungen erreicht, die beim
Auftreten unerwünschter Markierungen ansprechen, bevor die mit Hilfe einer gemeinsamen
Energiequelle an die Relais gelieferten Markierpotentiale die sehr viel langsameren
elektromechanischen Schaltmittel durchschalten können.
-
In größeren Anlagen zur Verarbeitung von Meßwerten, die von zahlreichen
verschiedenen Meßstellen stammen, werden ebenfalls vorzugsweise mit Relais aufgebaute
elektromechanische Koppelfelder verwendet, die eine Vielzahl verschiedener Meßstellen
wahlweise mit einer Mehrzahl von Meßgeräten verbinden. Je nach Art und Anzahl der
zu ermittelnden Meßwerte einer Meßstelle müssen gleichzeitig über ein Relais Meßleitungen
mit unterschiedlichen Adernzahlen durchgeschaltet werden.
-
Um den schaltungstechnischen Aufwand eines solchen für die Meßtechnik
geeigneten Koppelfeldes klein zu halten, werden die einzelnen Koppelpunkte je nach
den jeweiligen Anforderungen mit individuell geeigneten entsprechend verschiedenartigen
Relais ausgeführt. Dabei kann ein solches Relais sowohl einen als auch mehrere,
z. B. zehn Durchschaltekontakte aufweisen, was wiederum zu unterschiedlichen elektrischen
Dimensionsierungen des Relais führt. Daher benötigen die Relais je nach Ausführung
unterschiedliche Ansprech- und Halteströme und haben unterschiedliche Anzugs- und
Abfallzeiten.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, in einem Koppelfeld mit einer Vielzahl
verschiedenartiger Relais die einzelnen Koppelpunkte wahlweise bei minimalen Schaltzeiten
durchzuschalten und zu prüfen, ob das jeweils durchzuschaltende Relais seinen individuellen
Erregerstrom wirklich erhält und auch nur dieses gewünschte Relais ansprechen wird,
also Fehl- oder nicht gewünschte Doppeleinstellungen im Koppelfeld vermieden werden.
-
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Schaltungsanordnung gelöst,
die eine Speisestromquelle oder erste Einrichtung zur selbsttätigen Einstellung
des Speisestromes auf den individuellen Haltestromwert des oder der jeweils durchzuschaltenden
und im Koppelfeld markierten Relais, eine Prüfschaltung zum Vergleich des für ein
bestimmtes bzw. für mehrere bestimmte Relais jeweils eingestellten halben Haltestromwertes
mit dem Istwert des tatsächlich im Stromkreis des oder der im Koppelfeld markierten
Relais fließenden Prüfstromes und eine zweite Einrichtung zur kurzzeitigen Erhöhung
des Speisestromes über den individuellen Haltestrom eines Relais zum sicheren Ansprechen
dieses Relais bei positivem Prüfergebnis oder zum Abschalten des Haltestromes bei
negativem Prüfergebnis aufweist.
-
Bei negativem Prüfergebnis bewirkt also diese zweite Einrichtung,
daß in bekannter Weise der Prüfstrom abgeschaltet und eine Durchschaltung verhindert
wird. Hierbei kann auch nach außen eine Kennung abgegeben werden, die eine entsprechende
Befehlsfolge für weitere, hier nicht erwähnte Steuervorgänge auslösen kann.
-
Gleichzeitig mit der Markierung des zum Durchschalten der Meßleitung
auf eine ganz bestimmte Meßstelle angewählten Relais erfolgt auf entsprechende Eingänge
vom Markierungspunkt des Relais aus eine Signalgabe auf entsprechende Eingänge der
ersten
Einrichtung oder Speisestromquelle, die dadurch den Speisestrom auf den für das
markierte Relais erforderlichen Haltestromwert individuell einstellt. Bei nur etwa
halbem Haltestromwert als Prüfstrom wird dann geprüft, ob auch nur das gewünschte
bzw. die zu einem Koppelpunkt zusammengefaßten Relais im Koppelfeld an der Speisestromquelle
liegt bzw. liegen. Ist dies der Fall, so wird bzw. werden mit Hilfe des kurzzeitig
um einen bestimmten Betrag über den Haltestromwert erhöhten Speisestromes das bzw.
die Relais sicher zum Ansprechen gebracht; danach geht der Speisestrom auf den entsprechend
vorgewählten Haltestromwert zurück. Liegt dagegen ein falsches Relais oder liegen
aber mehr oder weniger als die gewünschte Anzahl der markierten Relais an der Speisestromquelle,
so gibt die Prüfschaltung ein (auch nach außen abgebbares) Signal @rel jsoll oder
I"1 < I"ll ab und schaltet gleichzeitig die Stromzufuhr an dieses Relais
ab.
-
Durch die Erfindung erhält jedes Relais seinen erforderlichen Ansprech-
bzw. Haltestrom in der jeweils richtigen Größe, so daß minimale Schaltverzögerungen
erzielt werden. Damit wird einmal der Vorteil von jeweils minimalen Schaltzeiten
trotz der verschiedenartigen Relais und zum anderen durch den Betrieb aller Relais
mit ihrem jeweiligen minimalen Haltestrom die geringstmögliche Erwärmung und der
geringstmögliche Leistungsbedarf erzielt.
-
Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
erläutert. F i g. 1 ist ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung,
und F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
In F i g. 1 ist eine als Speisestromquelle wirkende erste Einrichtung
1 dargestellt, über deren Eingänge 11, 12 und 13 unterschiedliche, z. B.
23 verschiedene Werte von an ein Koppelfeld 3 zu liefernden Halteströmen vorgewählt
werden können. Über einen Eingang 14 einer zweiten Einrichtung 4 kann der jeweilige
Speisestrom über diesen Haltestromwert hinaus kurzzeitig erhöht und über einen Eingang
15 unterbrochen werden. Über einen Ausgang 16 erhält das Koppelfeld 3 mit
einer Vielzahl einzelner Relais 31, 32 . . . 3" die entsprechend eingestellten Speiseströme.
Das Koppelfeld 3 schaltet je nach den von einer Wähleinrichtung 5 kommenden Markierungen
von (nicht dargestellten) Meßstellen kommende Eingangsleitungen 61, 62, 63 ...
6" auf Ausgangsleitungen 71, 72, 73 ... 7n durch, die zu (nicht dargestellten)
Meßgeräten führen. Über die Wähleinrichtung 5 kann über ein erstes Leitungsbündel
51 mit n Leitungen jedes einzelne Relais 31, 32 . . . 3" des Koppelfeldes 3 markiert
werden, indem an seinem Markierpunkt z. B. Erdpotential geschaltet wird. Von den
Markierpunkten der einzelnen Relais führen Verbindungen eines zweiten Leitungsbündels
52 zu den die verschiedenen Haltestromwerte auswählenden Eingängen 11, 12 und 13
der ersten Einrichtung 1. über einen Eingang 17 wird der zweiten Einrichtung 4 gleichzeitig
mit dem Markieren bestimmter Relais im Koppelfeld 3 von der Wähleinrichtung 5 ein
Signal zugeführt, das den in der Einrichtung 1 ausgewählten Haltestromwert auf die
Hälfte herabsetzt, so daß noch keines der markierten Relais ansprechen kann.
-
Ein als Prüfschaltung 2 ausgebildeter Vergleicher vergleicht vor dem
eigentlichen Durchschaltevorgang die an einem Eingang 21 liegende Istspannung,
die an einem markierten Relais infolge des jeweils ausgewählten oder eingestellten
halben Haltestromes abfällt, mit einer intern erzeugten Sollspannung, die der am
betreffenden Relais abfallenden Spannung bei richtig ausgewähltem (halbem) Haltestromwert
entspricht.
-
Bei negativem Prüfergebnis, d. h., der Istspannungsabfall ist größer
oder kleiner als die Sollspannung, wird über einen von zwei Ausgängen 23 oder 24
der Prüfschaltung 2 der Eingang 15 der zweiten Einrichtung 4 beaufschlagt, die daraufhin
den von der Speisespannungsquelle oder ersten Einrichtung 1 an das Koppelfeld 3
gelieferten Speisestrom abschaltet.
-
Ist das Prüfergebnis positiv, d. h., der Istspannungsabfall am markierten
Relais ist gleich der Sollspannung, so wird über den Eingang 14 der Einrichtung
4 der entsprechend ausgewählte Speisestrom über den Haltestromwert des markierten
Relais kurzzeitig erhöht, so daß dieses sicher anspricht. Gleichzeitig wird der
Eingang 17 freigegeben, so daß der volle Haltestrom dem Koppelfeld zur Verfügung
steht.
-
Die an den Ausgängen 23 und 24 der Prüfschaltung 2 das Prüfergebnis
angebenden Signale stehen auch anderen hier nicht gezeigten Einrichtungen zur Verfügung,
um z. B. nach außen eine bestimmte Kennung abzugeben oder weitere Steuervorgänge
auszulösen.
-
In F i g. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Halbleitertechnik
dargestellt. Die Speisestromquelle oder erste Einrichtung 1 wird durch einen als
steuerbare Stromquelle geschalteten Transistor T1 gebildet, dessen Emitterwiderstand
R, über eine dazu in Reihe geschaltete Zenerdiode Z1 an einer Batteriespannung +
UB liegt und dessen Kollektor die Speisespannung und den entsprechend vorgewählten
Haltestrom an das jeweils markierte Relais des Koppelfeldes abgibt. Dem Emitterwiderstand
R1 des Transistors T1 lassen sich zur Einstellung des jeweils gewünschten Haltestromwertes
einzeln oder kombiniert Widerstände R3, R5, R7 über als Schalter wirkende Transistoren
T2, T3 und T4 parallel schalten. Die Transistoren T2, T3, T4 lassen sich über die
Eingänge 11, 12, 13 in 23 verschiedenen Kombinationen einschalten.
-
Zur bereits erwähnten kurzzeitigen Erhöhung des Haltestromes beim
Durchschalten eines Relais wird ein Transistor T5 eingeschaltet. Die angewählten
Emitterwiderstände werden hierdurch überbrückt, und der als Stromquelle geschaltete
Transistor T1 gibt maximalen Strom an das Koppelfeld ab.
-
Die Basis des Transistors T1 wird über weitere drei Transistoren T.,
T7 und TB angesteuert, die in der zweiten Einrichtung 4 zusammengefaßt sind. In
der als Vergleicher ausgebildeten Prüfschaltung 2 sind Transistoren T9, Tlo und
Tll enthalten, wobei die Basis des Transistors TU an einen aus zwei Widerständen
Rio und R,1 bestehenden Spannungsteiler geschaltet ist, und die Basis des Transistors
T11 an einen aus zwei Widerständen Rl2, R" und der Kollektor-Emitter-Strecke des
Transistors T, gebildeten Spannungsteiler geschaltet ist, Die Summe der Querströme
durch die Spannungsteiler Rio, R11 und R12, Ris muß klein gegenüber den Halteströmen
sein. Die Basis des Transistors T9 wird von dem Kollektor des Transistors T" angesteuert,
Die
Schaltung ist so ausgelegt, daß beim jeweiligen als Prüfstrom wirkenden halben Haltestrom
an einem richtig markierten Relais eine Spannung U abfällt, die etwa gleich der
Zenerspannung UZ einer Zenerdiode Z5 ist. Fällt am Relais eine Spannung ab, die
kleiner als die Spannung U ist, so zeigt dies, daß der tatsächlich durch das Relais
fließende Iststrom 1 kleiner als Isol, oder der tatsächliche Relaiswiderstand kleiner
als der Sollrelaiswiderstand ist. In diesem Fall wird der Transistor Til über den
Spannungsteiler Rl2, Ris leitend; dieser macht wiederum den Transistor To leitend,
an dessen Kollektor ein Signal 1"t < Isol, am Ausgang 24 abnehmbar ist.
-
Ist der in das Koppelfeld fließende Strom Ire, > Isoll, so
steigt die Spannung über den Wert U
an und über den Spannungsteiler Rio, Ril
wird der Transistor TA gesperrt, so daß am Kollektorwiderstand Rio ein Signal 1,e,
> Isol, abnehmbar ist. Wird dagegen zum sicheren Ansprechen eines Relais
der Haltestrom durch öffnen des Transistors T$ auf den Ansprechstrom erhöht, so
liegt die leitende Kollektor-Emitter-Strecke und der Widerstand Rio parallel zum
Widerstand Rli, so daß in diesem Fall der Transistor Ti. trotz höherer Speisespannung
nicht sperrt.
-
Der als Stromquelle geschaltete Transistor T, der Speisestromquelle
1 wird derart angesteuert, daß er bei gesperrten Transistoren To und T,, also z.
B. während des Abschaltvorganges, ebenfalls gesperrt ist, also keinen Strom an die
Relais des Koppelfeldes 3 liefert. Während dieser Zeit ist also auch der Transistor
T" und somit der Transistor T9 gesperrt.
-
Ist der Transistor To durch ein Signal am Eingang 17 gesperrt, der
Transistor T7 dagegen leitend, so erhält die Basis des Transistors T1 infolge entsprechender
Bemessung zweier Widerstände Rin und R2 einer derartige Spannung, daß der Transistor
T, nur etwa den halben Haltestrom an das Koppelfeld 3 abgibt. Ist dagegen der Transistor
To leitend, so liefert der Transistor T1 den vollen über die Transistoren T2, T,
und T4 jeweils ausgewählten Haltestrom.
-
Die an den Kollektorwiderständen der Transistoren T9 und T" abzunehmenden
Signale l", > 1"l, bzw. I"< < Isol, werden über bekannte, hier
nicht näher dargestellte Schaltmittel ausgewertet und können z. B. ein Ansteuersignal
erzeugen, welches über den Eingang 15 auf .die Basis der Transistoren To und
T 7 gegeben wird und damit deren Sperrung bewirkt. Die Sperrung beider
Transistoren TB und T 7
bewirkt ihrerseits wiederum die geschilderte
Sperrung des an das Koppelfeld gelieferten Stromes.