DE1284103C2 - Einrichtung zur erfassung zweier grenzwerte - Google Patents
Einrichtung zur erfassung zweier grenzwerteInfo
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- DE1284103C2 DE1284103C2 DE1967S0110448 DES0110448A DE1284103C2 DE 1284103 C2 DE1284103 C2 DE 1284103C2 DE 1967S0110448 DE1967S0110448 DE 1967S0110448 DE S0110448 A DES0110448 A DE S0110448A DE 1284103 C2 DE1284103 C2 DE 1284103C2
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Description
«η den vorbereitenden Eingang eines dynatindeatters
gelegt wird, dessen auslösender «nm Impulsgenerator beaufschlagt wird.
IJtetechnische Ausbildung der Torschaltung
f*r°: Fehlanzeige des erfindungsgemäßen
melders
rs
STSC bei denen mehrere Meßgrößen zu
mJ£sind kann vorteilhafterweise sämtlichen
6bemaäSkermeßgliederc ein gemeinsamer Impulsßppverstärkermeiiguea
g ^
*?ί£3ΕSagTn hat es sich als zweckmäßig
AS? einen Grenzwert durch eine
^ welchem Zweck ein besonderer
m Erzeugung eines impulsför- 15
J5 ssrssi^
zweite Eingang des Undgatters 5 über eine Umkehrstufe 7 mit dem Ausgang des In»pulsger,erat.ors 2 verbunden
ist. Infolge der Wirkung des Unikehrgatte« 7 . wird das Undgatter 5 für ein von NuU verschiedenes
Ausgangssignal des Kippverstärkers 1 nur während der Pausen der vom Generator 2 gelieferten Impulse,
d.h. also bei fehlender Zusatzspeisung Δ, durchlässig.
Die Kombination der Gatter 7 und 5 wirkt also wie eine Torschaltung, welche ein von NuU verschiL-
^ ^ Umschaltu der bistabilen Kippstufe 6
bewirkendes Kippverstärkerausg,ngssignal wahrend
der Dauer der Zusätze nspeisung A vom Eingang der
bistabilen Kippstufe 6 fernhält.
Es ergeben sich nun folgende typische Betnebszustände
der bisher beschriebenen Anordnung. Be-
der
für Flackerlichtfrenannten unteren und dem oberen Grenzwert U2,
mmmm
bernommen werden kann.
Die Eründung samt ihien weiteren Ausgestaltungt„ sei im folgenden an Hand der F.guren naher er-
Die Eründung samt ihien weiteren Ausgestaltungt„ sei im folgenden an Hand der F.guren naher er-
dient zur Erläuterung „er prinzipieHen
2 ein sogenanntes Hackerlicht er- - MBöß U den oberen
Kippstufe 6
? D- ώ,
Sit einem Blocksymbol charakterisiert .st, wird an
der Klemme 11 die mit U bezeichnete, zu überwachende Größe in Form einer Gleichspannung sowie
an der Klemme 10 eine weitere konstante Gleichspannung U, zugeführt, welche einen oberen Grenzwert
der Grenzwertmeldeeinnchtung festlegt, .ndem
nämlich bei fehlender ZusaUemspeisung A wahrend
der Pausen der von einem Impulsgenerator 2 gehe-Ferten
Spannungsimpulse der Kippverstärker 1 eme 5»
von Null verschiedene Ausgangsspannung nur dann aufweist, wenn die Summe seiner Eingangsgroßen
negativ ist, d. h., die Beziehung gilt U >Ug. W rd
dagegen der einstellbare Widerstand 3 wahrend der
Dauer der von dem Impulsgenerator 2 gelieferten und durch Schraffur kenntlich gemachten Impulse
mit Spannung beaufschlagt, dann tritt im Verstärker-
- etagangskreis eine mit Δ bezeichnete Zusatzgroße η ί
Wdort vermerkten, die Ansprechgrenzegermedta-"!enden
Wifkungsrichtung auf, so daß fur diese Zeitabschnitte
ein Ausgangssignal am Kippverstarkerausgang
bereits dann erscheint, wenn die Meßgröße^ V
erst einen unteren Grenzwert der Große IZ1 Λ
(iberschritten hat.
Der Ausgang de& Kippverstärkers 1 ist einmal
direkt mit einem Eingang einer bistabilen Kippstufe 4
nen du cn
die
kerau'^"e
7 ein
t^en ]lu bracht werden.
*7nd Vt, dann sollten sich
en des Umkehrgatters 7 und en Miteinander in
^ daß dann, wenn der Verstär-
, ΦΡ Ausgang des Umkehr-
^^ÄÄlpefreaes Si3nal erestlers
7 ein das 1^Jf .ρ ίΐη KiPPverstärker I
sch .nt. Sind dle^b gal ^ ^ ^^ Bed·
und mU enrg*ι s Unterschiede in
offenadghch rfu^ Sm g^ diese ^ fd>
en ^^u zx e GrenzwertmeIdeeinrichtung
.ub« « ^1JjJ ^ « zu verhindcrn, kann an Stelle
veru ^- ^ ^e d ^ UndgaUers 5 ein dynadgbnA^hrgt
t ^^^ indem ^
m ches ^dfue b r ichnet5n Schaltbrücken in ihre
Stellung gebracht wevden. Der voiberei-T
I5 8^ dynamischen Undgatters -
φη^άιύ^ mit Vorbereitung
wjrd __ %uan den Ausgang des Kipp-
ers 1 aneeschlossen, wohingegen der ause^s
1 ang ^ A des j..
Ungang ^ Aufschaltung der
. äsender Signalwechsel der Aus-
5 6
gangsspannung des Impulsgenerators 2 wird also von Der Widerstand 20 ist veränderbar und erlaubt die
dem dynamischen Undgatter 12 nur dann durchge- Feststellung des oberen Grenzwertes Ug als Spanlassen und vermag so die bistabile Kippstufe 6 zu nungsabfall am Widerstand 19. Der temperaturabschalten, wenn an dem vorbereitenden Eingang eine hängige Widerstand 17 ist in Wärmekontakt mit der
durch innere Zeitkonstantenbeschaltung festlegbare, 5 zu überwachenden Meßstelle gebracht, so daß die an
genügend lange Zeit vorher ein von Null verschie- ihm abfallende Spannung U als analoges Abbild der
denes Signal gelegen hat oder noch liegt. Es wird zu überwachenden Temperatur dienen kann. Die
demzufolge für die Fälle, in denen sich die Meßgröße E.uckendiagonalspannung stellt sich demnach als
ira Bereich zwischen den beiden Grenzwerten be- Differenz zwischen dem oberen Grenzwert t/„ und
wegt und die Ausgangsgröße des Kippverstärkers io der Meßgröße U dar und wird dem Eingang des
ihren Signalzustand gleichzeitig oder verspätet mit Kippverstärkers 1 zugeführt. Von der sich periodisch
der der Impulsgeneratorspannung wechselt, verhin- zwischen Null und positivem Potential bewegenden
dert, daß auf den Eingang der bistabilen Kippstufe 6 Ausgangsspannung des Impulsgenerators 2 wird über
ein Schaltsignal eintrifft, während für die Fälle, bei den einstellbaren Widerstand 3 sowie eine Entkoppdenen die Meßgröße den oberen Grenzwert über- 15 lungsdiodc 21 ein Zusatzstrom eingespeist, welcher
schritten hat, am Ausgang des Kippverstärkers 1 auf eine Verringerung des von der Spannung Uf bedemnach Dauersignal anliegt, beim nächsten Signal- wirkten Einflüsse:, gerichtet ist. Der Kippverstärker 1
wechsel der Impulsgeneratorspannung ein Schalt- ist als überkritisch mitgekoppelter Gleichstromverbefehl an die bistabile Kippstufe 6 gelangt. stärker ausgeführt. Seine Ausgangsspannung ist für
Die beiden Grenzwerte V, und U1 - J können ao negative Werte durch eine Diode 22 auf Null- bzw.
weitgehend freizügig voneinander und mit großer Erdpotential begrenzt. Am Ausgang des Kippver-Genauigkeit eingestellt werden. Es ist insbesondere stärkers 1 ist einerseits eine Warnlampe L1 und anohne besonderen Aufwand möglich, die beiden dererseits der vorbereitende Eingang des dyna-Grenzwerte unter entsprechender Vergrößerung des mischen Undgatters 12 angeschlossen. Das Undgatter
Einstellwiderstandes 3, d. h. Verkleinerung der Zu- as 12 kann, wie dargestellt, vorteilhaft mit der bistasatzeinspeisung Λ sehr eng einander anzunähern. Bei bilet» Kippstufe zu einem gemeinsamen Bauelement
Verwendung von zwei besonderen Grenzwertmeldern zusammengefaßt werden. Am auslösenden Eingang
an Stelle nur eines einzigen gemäß vorliegender Erfin- des Undgatters 12 liegt die Ausgangsspannung des
dung müßten bei der Wahl des minimalen Abstandes Impulsgenerators 2. Befindet sich bei fehlender Zuder beiden Grenzwerte die relativen Bautoleranzen 3" satzeinspeisung A1 die Temperatur der zu überder beiden Grenzwertmelder untereinander noch zu- wachenden Meßstelle unterhalb des oberen Grenzsätzlich berücksichtigt werden. wertes, dainn ist die Spannung U kleiner als die Span-Die Anordnung nach Fig. 1 ist demnach geeignet nuog U1 am Brückenwiderstand 19; der Ausgang des
für eine Maximalwertanzeige bzw. -erfassung. Soll sie Kippversthrkers 1 liegt dann auf Null- bzw. Erddagegen ansprechen bei Unterschreitung von Grenz- 35 potential. Obersteigt die Spannung U am temperaturwerten, wie das zur Minimalwerterfassung erforder- abhängigen Widerstand 17 den Wert des Maximallich ist, dann wäre hierzu die Wirkungsrichtung der grenzwertes Ut, dann erscheint analog der im ZuMeßgröße U und des Grenzwertes Uf umzukehren, sammenhang mit Fig. 1 erläuterten Wirkungsweise
d. h. die Meßgröße U der Klemme 10 und der Grenz- am Ausgang der bistabilen Kippstufe das Signal S1
wert Ug der Klemme 11 zuzuführen. Die Wirkungs- 40 und Dauerlicht an der Warnlampe L1. Durch die zuweise ergibt sich dann analog zu der vorstehend be- sätzliche periodische Beaufschlagung mit der von der
schriebenen Art. Ausgangsstpannung des Impulsgenerators 2 abge-In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin- leiteten GrOBe^1 wird das Potential des Verbinduqg erläutert, wie es vorteilhaft bei der Über- dungspun!ktes zwischen den Widerständen 19 und 20
wachung mehrerer Meßgrößen, beispielsweise zur 45 periodisch angehoben, so daß der Kippverstärker 1
Temperaturüberwachung im Rahmen einer größeren bei einem kleineren Wert der Spannung U ansprechen
Gesamtanlage, Verwendung finden kann. Für die in wird und dann an seinem Ausgang ein pulsierendes
ihrer Wirkungsweise mit Elementen entsprechend der Ausgangssignal erzeugt, welches die Wanilampe L1
Anordnung nach Fig. 1 vergleichbare Bauteile sind flackern läßt, wobei die bistabile Kippstufe 6 nichi
die dortigen Bezugszeichen beibehalten worden. Bei 50 anspricht
der Überwachungsanlage entsprechend F i g. 2 ist Der mit Gn bezeichnete Grenzwertmelder dient als
eine unbestimmte Anzahl von π Grenzwertmeldern Ausfuhnmgsbeispiel dafür, einen Minimalwert einei
mit dem grundsätzlichen Aufbau nach Fig. 1 vor- Temperatur am Ausgang der bistabilen Kippstufe t
gesehen, von denen der Übersichtlichkeit halber nur zur Anzeige zu bringen und kurz vor Erreichen desdrei näher veranschaulicht wurden. Sämtlichen, je- 55 selben die mit Ln bezeichnete Warnlampe flackernc
weils einen einzigen Meßkrppverstärker enthaltenden aufleuchten zu lassen. Er weist einen praktisch mil
pulsgenerator 2 zugeordnet, welcher eine impuls- den Schaltungsaufbau auf; es ist lediglich die den
förmige Ausgangsspannung mit der dort vermerkten Kippvei starker 1 zugeführte Differenz der Span-Polarität liefert 60 sung U und Ut mit umgekehrter Wiikungsrichtunj
tivem Temperatarkoeffizienten, beispielsweise ein sondere zur Toleranzprüfung bei Serienfabrikaten mi
FlatmdrahtWiderstand, ist in einem Zweig der noch 63 Vorteil angewendet werden kann und ebenfalls er
weiterhin die Widerstände 18,19 und 20 enthaltenen laubt, mit einem Meßglied zwei Grenzwerte zu er
bestimmten Toleranzbereiches darüber oder darunter liegt. Die eingangsseitige Beaufschlagung des als
Meßglied verwendeten Kippverstärkers erfolgt prinzipiell in gleicher Weise wie bei der Anordnung nach
Fig. 1, wobei die Meßgröße U einer Einrichtung 23
entnommen ist, welche die interessierende physikalische Größe eines Prüflings 24 — bei Widerstandsprüfung
beispielsweise den ihn durchfließenden Strom als Maß für den Widerstandswert — analog
nachbildet. Drei Anzeigelampen (L+, L— und L1) sind über gemeinsam betätigbare Kontakte eines
Prüftasters 25 einmal direkt mit dem Ausgang des Kippverstärkers 1 und das andere Mal über eine Umkehrstufe
26 mit dem Ausgang des Kippverstärkers 1 verbunden sowie an den Ausgang eines Odergatters
27 angeschlossen, welches seinerseits vom Ausgang eines Undgatters 28 und eines Norgatters 29 beaufschlagt
wird. Die beiden Eingänge der Gatter 28 und 2Φ sind jeweils mit dem Ausgang des Impulsgenera-
tors 2 sowie des Kippverstärkers 1 verbunden. Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende:
Befindet sich der für den Prüfling 24 kennzeichnende Wert U unterhalb eines durch die Grenzen
Ug und U1 — Δ festgelegten Toleranzbandes,
dann wird bei Betätigung der Prüf taste 25 die Lampe L1 flackern und die Lampe L— Dauerlicht erzeugen;
befindet sich der kennzeichnende Wert U innerhalb des vorgenannten Toleranzbereiches, dann wird die
ίο Lampe L1 Dauerlicht aussenden, während beide
Lampen L- und L+ Flackerlicht erzeugen. Übersteigt
die Größe U den vorgenannten Toleranzbereich, so wird wiederum die Lampe L+ Dauerlicht erzeugen,
während die Lampe L1 Flackerlicht aussenden wird. Es ist selbstverständlich möglich, diese Kriterien
auch mittels logischer Schaltelemente durch bestimmte Signalzustände zur Anzeige zu bringen, etwa
nach Art der Anordnungen entsprechend den F i g. 1 und 2.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
409683/319
Claims (8)
1. Einrichtung zum Erfassen zweier Grenzwerte «»« Grenzwertmelder vorzusehen. Liegen die etneiner
als Spannung oder Strom vorliegenden 5 ~u c"eUenden Grenzwerte recht nahe beieinander bzw.
elektrischen Größe unter Verwendung eines ^"V sebr nohe Anforderungen an die Genauigkeit
iäkßUd it iner periodischen w*llt sind entsprechend
elektrischen Größe unter Verwendung ^V sebr nohe Anforderungen an die auigkeit
KippverstärkenneßgUedes mit einer periodischen w*.Grenzwerterfassunggestellt, so sind entsprechend
Zusatzeinspeisung, gekennzeichnet durch ow ^ Forderungen hinsichtlich der relativen und
eine konstante Zusatzeinspeisung (J) sowie eine *««» Bautoleranzen dieser Grenzwertmelder zu
dem Kippverstärker nachgeordnete Torschaltung »° «*»»* lche sich natorgemäß nur unter Inkauf-
zur gesonderten Abfrage des während der Dauer «r">
. mcbt unbeträchtlichen Aufwandes er-
und der Pause der Zusatzeinspeisung hervorge- t™ Besonders empfindlich kann sich dies
rufenen Betriebszustandes des Kippverstärkers. !,Türken wenn eine Vielzahl von Meßgrößen hin-
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- λ»" ·. Grenzwerte zu überwachen ist.
kennzeichnet, daß die Zusatzeinspeisung ubei 15 *""£ vorUeeende Erfindung bezieht sich auf eine
einen einstellbaren Widerstand (3) von der Aus- 1^ ™ j^ Erfassen zweier Grenzwerte einer
gangsspannung eines die Torschaltung betätigen- *Γ^™ν* g oder strom vorüegenden elektrischen
den Impulsgenerators (2) abgeleitet ist. rrSRp unter Verwendung eines Kippverstärkermeß-
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch OroBe «J«* periodischen Zusatzspeisung und
gekennzeichnet, daß die Torschaltung ein ein- «>
gueaes rnu c^ ^f ^. ^ Erfassung zweier Grenz.
gangsseitig mit dem Ausgang des Impulsgenera- sera MeßKrö'ße nur mit einem einzigen Grenztors
(2) verbundenes Umkehrgatter (7) enthalt, wertere ner W J^ Rierzu ist schon bei einer
das den einen Eingang eines Undgatters (5) be- *ert™ !f der zuvor erwähnten Art gemäß der
aufschlagt, an dessen anderem Eingang der Aus- ^""„Χ^η Patentanmeldung P 12 83 953.1-35
gang des Kippverstärkers (1) angeschlossen ist. *5 alteren, aeuis Einrichtung zur Erzeu-
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- v°^™|lWechselnd positiven und negativen Nakennzeichnet,
daß der Kippverstärkerausgang an $-ng vomι ao κ er ^ ^ Differenz
dem vorbereitenden Eingang (15) eines dynami- ael^Se" ^S und Abfallwert des Kippverschen
Undgatters (12) liegt, an dessen anderem ^'™Lß*gfeS vorzusehen und die Nadelimpulse
Eingang U6) der Impulsgenerator (2) ange- 30 ^™^" Spannung zu überlagern,
schlossen ist τ ö d
gg ^^ Spannung z g
schlossen ist. _ j,,„_,„PiriäRe τ ösune der genannten Auf-5.
Verwendung einer Einrichtung nach An- „£^^^^„^2.^ kon.tanlen Zud
4 Tbhg g^^^S
5. Verwendung einer Einrig „£^^^^„^2.^ kon.tanlen Zuspruch
3 oder 4 zur Temperaturüberwachung, g^^^SnnB sowie einer dem Kippverstärk^r
ddh kiht ß in temperaturab satzeinsP™8 Ti
spruch 3 oder 4 zur pg ^^^SnnB sowie einer dem Kippverstärk^r
dadurch gekennzeichnet, c.*ß ein temperaturab- satz,einsP™8 ToTchalting zur gesonderten Abhängiger
Widerstand (17) in einem Zweig einer 35 "^ff^"JJ^SSL und der Pause der
Brückenschaltung angeordnet ist und der Em- ^J" ™Vorgerufenen Betriebszustandes
gangskreis des Kippverstärkers (1) von der Brak- Ausatzeinspeisung hci h
kendiagonalspannung und über eine Entkopp- des KippverstariKers. die Ansprech-
lungsdfode (21) von der Ausgangsspannung des ^^^^^^\ periodisch
Impulsgenerators (2) beaufschlagt ist. 40 grenze ein und aessei°c" *l*'* verschieben und
6 Verwendung einer Einrichtung nach den mittels einer Zusatzeinspeuung zu ver chi^ ben und
Ansprüchen 3 bis 5 für Anlagen zur Über- den Kippverstarkerausgang im Takt diesel^ pe od.
wachung mehrerer Meßgrößen, dadurch gekenn- sehen ^^^m^^^n^^ST^7ä
zeichne" daß sämtlichen Kippverstärkermeß- ^^^PP^^^^^^^S
gliedern ein gemeinsamer Impulsgenerator züge- 45 über einen einstellbaren Widerstand bewirkt we den^
ordnet ist welcher von der Ausgangsspannung eines außerdem
7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- noch die Torschaltung ^F^Sffi^
kennzeichnet, daß der Impulsgenerator eine gespeist ist. Die Große des diesen W.dersmnddurcl·
Hackerlichtfrequenz erzeugt und an die Aus- fließenden Stromes entspricht Jann dem Abstand
gänge der Kippverstärker Anzeigelampen ange- 50 zwischen den beiden zu überwachenden Grenzwerten
schlossen sind bzw. der Differenz zwischen den beiden Ansprech-
8. Verwendung einer Einrichtung nach An- werten des Grenzwertmelders.
sprach 2 zur Toleranzprüfung, dadurch gekenn- Die Torschaltung könnte an sich mittels elektro-
zeichnet, daß drei Anzeigelampen vorgesehen mechanischer Relais realisiert weraeii. Zur Meige-
sind, wovon die eine — gegebenenfalls über 55 rung der Betriebssicherheit sowie der Ansprech-
Prüfkontakte — an den Kippverstärkerausgang geschwindigkeit empfiehlt sich jedoch die verwen-
direkt, die andere an denselben über eine Um- dung kontaktloser logischer Bauelemente, wie dies in
kehrstufe (26) und die dritte am Ausgang eines weiterer Ausgestaltung der Erfindung beispielsweise
Odergatters (27) angeschlossen ist, dessen beide dadurch geschehen kann, daß die Torschaltung ein
Eingänge mit eioem Undgatter (28) und einem 60 dngangsseitig mit dem Ausgang des Impulsgenera-
Norgatter (29) verbunden sind, deren zwei Ein- tors verbundenes Umkehrgatter enthält, das den einen
gänge jeweils vom Ausgang des Kippverstärkers Eingang eines Undgatters beaufschlagt, an dessen an-
(1) und des Impulsgenerators (2) beaufschlagt derem Eingang die Ausgangsspannung des Kippver-
sind. stärkers angeschlossen ist Dem schädlichen Einfluß
65 etwaiger unterschiedlicher Signallaufzeiten bei dem
Kippverstärker sowie bei der logischen Torschaltung k h i itrn Merkmal actErdung
Kippverstärker sowie b g g
Wenn die Aufgabe besteht, zwei diskrete Werte kann nach einem weiteren Merkmal 1act.Erdung
einer bestimmten physikalischen Größe anzuzeigen dadurch begegnet werden, daß der Kippverstärker-
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