DE1441412C - Atomic explosion detector device - Google Patents
Atomic explosion detector deviceInfo
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Description
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfin- F i g. 2 das Schaltbild des elektrischen Teils desThis object is achieved in that inven- F i g. 2 shows the circuit diagram of the electrical part of the
dungsgemäß jeder Empfangskanal elektrische Filter Empfängers nach Fig. 1,according to each receiving channel electrical filter receiver according to Fig. 1,
zur Vorselektion der Kurvenform der eingangsseitig F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel der logischenfor preselection of the curve shape of the input side F i g. 3 an embodiment of the logical
empfangenen Signale enthält und daß für eine Funk- Schaltung zur Auswertung der thermischen Energiecontains received signals and that for a radio circuit for evaluating the thermal energy
tionsprüfung eines Empfangskanals eine Prüfeinrich- 5 einer Atomexplosion,tion test of a receiving channel a test facility 5 of a nuclear explosion,
tung vorgesehen ist, die durch ein als elektrischer F i g. 4 das Schaltbild eines dem Infrarotempfängerdevice is provided by an electrical F i g. 4 the circuit diagram of one of the infrared receivers
Spannungssprung ausgebildetes Prüfsteuersignal in folgenden Verstärkers,Voltage jump formed test control signal in the following amplifier,
den Prüfzustand kippt und den Prüfzustand mit einer F i g. 5 das Schaltbild einer schnell ansprechendenthe test state tilts and the test state with a F i g. 5 the circuit diagram of a fast responding
Meldelampe anzeigt, daß die Prüfanordnung im Prüf-. Kippschaltung,Signal lamp indicates that the test arrangement is in the test. Toggle switch,
zustand den Ausgang des zu prüfenden Empfangska- io F i g. 6 das Schaltbild einer langsam ansprechen-state the output of the receiving cue to be checked F i g. 6 the circuit diagram of a slowly responding
nals von einer Auslöseanordnung trennt und an die den Kippschaltung,nals separates from a trigger arrangement and to which the flip-flop circuit,
Prüfanordnung schaltet, daß ferner die Prüfanord- F i g. 7 Schaltungsmerkmale einer Ausgangsschal-Test arrangement switches that also the test arrangement F i g. 7 Circuit features of an output switch
nung im Prüfzustand ein Prüfsignal, das dem bei' tung,in the test state, a test signal that
einer Atomexplosion am Eingang der Atomexplo- F i g. 8 die Schaltungsanordnung zur Abtrennungan atomic explosion at the entrance to the atomic explosion. 8 the circuit arrangement for the separation
sionsdetektor-Einrichtung eintreffenden Signal nach- 15 der Kanäle während der Prüfung,sion detector device incoming signal after- 15 of the channels during the test,
gebildet ist, erzeugt und in den Eingang des zu prü- F i g. 9 das Schaltbild einer zweiten Kippschaltungis formed, generated and in the input of the to be tested F i g. 9 shows the circuit diagram of a second flip-flop
fenden Empfangskanals leitet und daß schließlich das der Prüfeinrichtung,the receiving channel and that finally that of the test device,
am Ausgang des zu prüfenden Empfangskanals er- Fig. 10 das Schaltbild eines zweiten Ausführungs-At the output of the receiving channel to be tested, Fig. 10 shows the circuit diagram of a second embodiment
zeugte Signal, das nur entsteht, wenn das Prüfsignal beispieles der Erfindung zur Auswertung der Strah- *generated signal that only arises when the test signal example of the invention for evaluating the beam *
an den Eingang des zu prüfenden Empfangskanals 20 lungsenergie einer elektromagnetischen Welle,to the input of the receiving channel to be tested 20 generation energy of an electromagnetic wave,
gelangt und dieser Empfangskanal ordnungsgemäß Fig. 11 den charakteristischen Schwingungszugarrives and this receiving channel properly Fig. 11 shows the characteristic oscillation train
arbeitet, die Prüfanordnung in deren Ruhezustand einer elektromagnetischen Welle und die Arbeitsdia-works, the test arrangement in its resting state of an electromagnetic wave and the working di-
zurückkippt. gramme der logischen Schaltung,tilts back. programs of the logic circuit,
Der Detektor ist gemäß einem Merkmal der Erfin- Fig. 12 eine bistabile Schaltung zur Analysierung dung so gestaltet, daß er auf den schnell und den 25 des Schwingungszuges der magnetischen Wellen, langsam ansteigenden thermischen Impuls anspricht. Gemäß der Erfindung ist zur periodischen Überwa-Hier wird das infrarote Spektrum zur Auswertung chung des Detektors ein Taktgeber vorgesehen, der herangezogen. Das Ausgangssignal entsteht durch das ein Prüfprogramm veranlaßt, in dem sich auch die Ansprechen auf eine Kombination der beiden thermi- Nachbildung eines durch, eine Explosion hervorgeruschen Impulse oder auf den zweiten, langsam anstei- 30 fenen Signals befindet. Kurz bevor dieses Signal gegegenden, allein. Der Ausgang des Detektors bleibt ge- ben wird, trennt eine Einrichtung den Detektoraussperrt, wenn der erste, schnell ansteigende Impuls gang von der nachfolgenden Schaltung, so daß diese aufgenommen wird. während der Prüfung nicht ansprechen kann. Dann Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist stellt die Prüfschaltung das Erscheinen des nachgebilder Detektor mit einer Antenne ausgerüstet, der eine 35 deten Signals fest und bestimmt, ob alle notwendigen logische Schaltung folgt, die auf einen einmaligen Funktionen der Detektoreinrichtung durchgeführt Schwingungszug einer elektromagnetischen Welle an- werden. Ist dies der Fall, so wird die Einrichtung spricht, der bei einer Atomexplosion auftritt. Der De- wieder in die normale Arbeitsweise versetzt, und es tektor löst ein Ausgangssignal aus, wenn die ausge- leuchtet eine grüne Lampe auf. Wenn jedoch alle notstrahlte Welle eine vorgegebene Kurvenform auf- 40 wendigen Funktionen nicht zur Ausführung kommen, weist. . wird die Einrichtung nicht mehr in die normale Ar-Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist beitsweise zurückversetzt, und es leuchtet eine rote zur periodischen Überwachung des Detektors ein Lampe auf.According to a feature of the invention, the detector is a bistable circuit for analysis designed in such a way that it reacts to the fast and the 25 of the oscillation train of the magnetic waves, slowly increasing thermal impulse responds. According to the invention is for periodic monitoring the infrared spectrum for evaluation chung of the detector is provided a clock that used. The output signal is created by a test program in which the Responding to a combination of the two thermal imitation by causing an explosion Impulses or on the second, slowly rising signal. Shortly before this signal alone. The output of the detector remains, if a device disconnects the detector, when the first, rapidly rising pulse output from the following circuit, so that this is recorded. cannot respond during the exam. Then, according to another feature of the invention, the test circuit provides the appearance of the simulated Detector equipped with an antenna that detects a 35 detected signal and determines whether all necessary logic circuit follows, which performed on a one-time functions of the detector device Vibration train of an electromagnetic wave become. If so, the facility will speaks that occurs in a nuclear explosion. The De- put back into normal operation, and it detector triggers an output signal when the illuminated green lamp lights up. If, however, everyone shone in distress Wave a given curve shape - 40 complex functions do not come to execution, shows. . the device is no longer in the normal Ar- According to another feature of the invention is partially reset and a red lights up a lamp for periodic monitoring of the detector.
Taktgeber vorgesehen, der ein Prüfprogramm veran- In dem Ausführungsbeispiel eines optischen Emp-Clock generator is provided, which initiates a test program. In the exemplary embodiment of an optical receiver
laßt, in dem sich auch die Nachbildung eines durch 45 fängers zur Anzeige einer Atomexplosion nachlet, in which there is also the replica of a catcher used to indicate an atomic explosion
eine Explosion hervorgerufenen Signals befindet. F i g. 1 ist eine Grundplatte 20, ein Infrarotfilter 21,an explosion-induced signal is located. F i g. 1 is a base plate 20, an infrared filter 21,
• Unabhängig davon, ob die thermische oder die eine Fotozelle 22 und ein Gehäuse 23 vorgesehen,• Regardless of whether the thermal or a photocell 22 and a housing 23 are provided,
elektromagnetische Welle zur Auswertung herange- Die Grundplatte kann z. B. aus Aluminiumguß beste-electromagnetic wave for evaluation. B. made of cast aluminum
zogen wird, sollten zwei Empfangskanäle vorhanden hen und hat einen Hals 24, der mit einem Gewindeis pulled, two receiving channels should be available and has a neck 24 with a thread
sein, um die Betriebssicherheit des Systems zu erhö- 50 25 versehen ist und die Befestigung auf einem Lam-in order to increase the operational safety of the system.
hen und um vorteilhafterweise auch während der penmast oder einem anderen Ständer ermöglicht. Einhen and in order to advantageously also allow during the penmast or another stand. A
Prüfzeiten, während denen ein Kanal überwacht hochgezogener Rand 28 an der Grundplatte hat einTest times during which a channel has a monitored raised edge 28 on the base plate
wird, mit dem anderen eine Explosion feststellen zu Innengewinde 29 zur Befestigung des Gehäuses 23.will detect an explosion with the other to internal thread 29 for fastening the housing 23.
können. Das Infrarotfilter 21 besteht aus einer Anzahl vonbe able. The infrared filter 21 consists of a number of
Ein weiterer Vorteil wird erfindungsgemäß durch 55 Filterglasscheiben 30 bis 35. Diese sind, wie bei 36Another advantage according to the invention is provided by 55 filter glass panes 30 to 35
die elektrischen Filter erreicht, die die zur Analyse angedeutet ist, an den Kanten auf Gehrung geschlif-reached the electrical filter, which is indicated for the analysis, ground to the miter at the edges.
des Eingangssignals nicht notwendigen Frequenzbe- fen, um so die Zusammenfassung zu einer sechsecki-frequency range of the input signal is not necessary in order to combine it into a hexagonal
reiche aussieben und dadurch den Störeinfluß ver- gen Säule zu erleichtern. Die Filterglasscheiben sindSieve rich and thereby ease the interference with the column. The filter glass panes are
mindern. ' miteinander durch einen geeigneten, lichtdurchlässi-reduce. '' with each other through a suitable, translucent
Der Aufbau und die Wirkungsweise einer erfin- 60 gen Leim verklebt und mit einer Deckscheibe 37 ver-The structure and the mode of operation of an inventive glue is glued and connected with a cover disk 37
dungsgemäßen Anordnung wird an Hand einiger Ab- kittet. Das Filterglas ist so beschaffen, daß es nur fürAppropriate arrangement is provided with a few putty. The filter glass is designed so that it is only for
bildungen näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel eine optische Bandbreite von etwa 7000 biseducation explained in more detail. The embodiment has an optical bandwidth of about 7000 to
bezieht sich des besseren Verständnisses wegen nur 9000 Angström lichtdurchlässig ist. Die Fotozelle 22refers for better understanding because it is only 9000 Angstroms translucent. The photocell 22
auf eine Einrichtung, die das Schließen einer Tür ver- ist durch das Infrarotfilter 21 vollständig eingeschlos-to a device that prevents the closing of a door is completely enclosed by the infrared filter 21.
anlaßt. 65 sen, so daß kein ungefiltertes Licht eine. Auslösungstart. 65 sen, so that no unfiltered light a. Tripping
Es zeigt veranlassen kann. Schließlich wird der EmpfängerIt shows can cause. Eventually becomes the recipient
Fig. 1 mechanische Einzelheiten eines Infrarot- durch das Gehäuse 23 gegen Einflüsse von außenFig. 1 mechanical details of an infrared through the housing 23 against external influences
cmpfüngcrs, dicht verschlossen. Dieses kann aus einer Glocke auscmpfüngcrs, tightly closed. This can come from a bell
Jeder der Verstärker 57, 58 enthält die Komplementär-Transistoren 65, 66 bzw. 65', 66', um die erwünschte Mindestverstärkung von 10 zu erhalten. Der aus dem Widerstand 67 und der Diode 68 beste-5 hende Spannungsteiler bestimmt die Basisspannung des Transistors 65. Der Widerstand 69 ermöglicht einen genügenden Stromfluß durch den Transistor 65, um so Änderungen des Kollektorstromes auszugleichen. Each of the amplifiers 57, 58 contains the complementary transistors 65, 66 and 65 ', 66' to the desired Minimum gain of 10 to get. The best of resistor 67 and diode 68 -5 The current voltage divider determines the base voltage of the transistor 65. The resistor 69 enables a sufficient current flow through transistor 65 so as to compensate for changes in the collector current.
Eine Zenerdiode 70 und ein Widerstand 71 begrenzen die Emitterkollektorspannung des Transistors 66. Die Widerstände 72, 73 bilden die Kollektorbelastung des Transistors 66 und gleichzeitig den Gegenkopplungszweig des Transistors 65. Die DiodeA zener diode 70 and a resistor 71 limit the emitter-collector voltage of the transistor 66. The resistors 72, 73 form the collector load of the transistor 66 and at the same time the Negative coupling branch of transistor 65. The diode
einfachem, nichtfilterndem Glas bestehen, welches mit dem Gewinde 39 in das Gewinde 29 der Grundplatte 20 eingeschraubt wird.simple, non-filtering glass, which with the thread 39 in the thread 29 of the base plate 20 is screwed in.
Der elektrische Teil des optischen Empfängers, von dem F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel zeigt, ist nach Möglichkeit auf die Grundplatte 20 montiert und durch das Gehäuse 23 abgedeckt. Er enthält die Fotozelle 22 und einen Kathodenverstärker 40. Außerdem enthält der Empfänger noch eine Lampe 46, die vorzugsweise innerhalb des Infrarotfilters 21 io angebracht ist. Die Empfindlichkeit des optischen Empfängers läßt sich bei brennender Lampe 45 durch den Widerstand 41 einstellen. Während des normalen Betriebes leuchtet die Lampe nicht.The electrical part of the optical receiver from which FIG. Figure 2 shows an embodiment if possible mounted on the base plate 20 and covered by the housing 23. It contains the Photocell 22 and a cathode amplifier 40. The receiver also contains a lamp 46, which is preferably mounted inside the infrared filter 21 io. The sensitivity of the optical The receiver can be set by the resistor 41 when the lamp 45 is on. During the The lamp does not light up during normal operation.
Der beschriebene optische Empfänger weist eine 15 75 schützt den Transistor 65 vor Spannungs-Reihe von Vorteilen auf. Da das einfallende Sonnen- spitzen, und der Widerstand 76 begrenzt den Basislicht einen relativ hohen Gehalt an ultraviolettem und strom. ' ' einen relativ niedrigen Gehalt an infrarotem Licht im Die Bandbreite des Verstärkers, die vorzugsweise Bereich der auszuwertenden Lichtbandbreite aufweist zwischen 0,5 und 30 000 Hz liegt, wird durch den und eine Atomexplosion einen relativ niedrigen Ge- 20 Kondensator 62 und durch die Streukapazitäten behalt an ultraviolettem und einen relativ hohen Gehalt grenzt. Die Verstärkung des Treiber-Verstärkers läßt an infrarotem Licht aufweist, läßt sich der Empfänger sich durch den Regelwiderstand 59 einstellen. Wähleicht auf die Differenz der anstehenden Spektren fend der Prüfperioden wird der Regelwiderstand 59 einstellen. Blitzentladungen haben im Vergleich zum über die Leitung 77 kurzgeschlossen, so daß die Sonnenlicht einen viel höheren Gehalt im Infrarotbe- 25 überwachung der Anordnung immer bei der Maxireich, aber der Wärmeenergieimpuls hat eine viel malempfindlichkeit erfolgt. The optical receiver described has a number of advantages which protect transistor 65 from voltage. Because the incident solar peaks and the resistor 76 limit the base light a relatively high content of ultraviolet and current. '' Has a relatively low level of infrared light in the bandwidth of the amplifier, preferably the region of the evaluated bandwidth of light from 0.5 to 30,000 Hz, by the and a nuclear explosion a relatively low overall 20 capacitor 62 and the stray capacitances retains ultraviolet and borders a relatively high content. The gain of the driver-amplifier can have infrared light, the receiver can be adjusted by means of the variable resistor 59. The rheostat 59 will adjust to the difference between the pending spectra for the test periods. Lightning discharges have short-circuited in comparison to the line 77, so that the sunlight has a much higher content in the infrared monitoring of the arrangement, but the thermal energy pulse has a much higher sensitivity.
schnellere Anstiegszeit und eine breitere Kuppe als Das Ausgängssignal des Verstärkers erscheint anfaster rise time and a wider peak than the amplifier output signal appears
der einer Atomexplosion. Die Empfindlichkeit des der Leitung 78. Um z. B. das Ansprechen von ultra-Empfängers läßt sich jedoch so einstellen, daß sich roten Fremdsignalen zu vermeiden, die beispielsweise eine genügende Unterscheidungssicherheit zwischen 30 von der Sonne stammen und sich durch Schwankuneiner Atomexplosion und einem Blitz ergibt. Darüber gen mit extrem langsamer Anstiegszeit auszeichnen, hinaus kennen die nachfolgenden Schaltungen derart sind entsprechende Vorkehrungen getroffen. Hierzu eingerichtet sein, daß Impulse, mit einer Anstiegs- dient das Tiefpaßfilter 80 in Fi g. 5, das aus zwei flanke gemäß einer Atomexplosion empfangen und L-Gliedern mit den Widerständen 81 und 83 und den Impulse mit der Anstiegsflanke eines Blitzes nicht 35 Kondensatoren 82 und 84 besteht. Frequenzen über ausgewertet werden. 700 Hz werden durch das Filter nicht durchgelassen.that of a nuclear explosion. The sensitivity of the line 78. To z. B. the response of ultra-receivers However, it can be set in such a way that red extraneous signals can be avoided, for example a sufficient certainty of differentiating between 30 originating from the sun and being through fluctuations Nuclear explosion and lightning results. Furthermore, the genes have an extremely slow rise time, You are also familiar with the following circuits, so appropriate precautions have been taken. For this be set up that pulses with a rise serves the low-pass filter 80 in Fi g. 5, that of two received flank according to an atomic explosion and L-members with the resistors 81 and 83 and the Pulses with the rising edge of a lightning bolt do not consist of 35 capacitors 82 and 84. Frequencies above be evaluated. 700 Hz are not allowed through the filter.
Die logische Schaltung für einen Atomexplosionsdetektor nach dem Ausführungsbeispiel der F i g. 3 enthält die beiden Kanäle 48 und 49, um so die erforderliche Redundanz und eine erhöhte Betriebssicher- 40 heit beim Empfang eines durch eine Atomexplosion verursachten Signals zu erreichen und um weiterhin auch den Empfang während der Prüfung sicherzustellen. Dabei arbeitet z. B. der Kanal 48 als Empfänger,The logic circuit for an atomic explosion detector according to the embodiment of FIG. 3 contains the two channels 48 and 49, in order to provide the necessary redundancy and increased operational reliability that is, when receiving a signal caused by a nuclear explosion, and to continue to do so also ensure reception during the exam. It works z. B. the channel 48 as a receiver,
während der Kanal 49 geprüft wird und umgekehrt. 45 91 und die Ankopplungswiderstände 93 und 94. Der Jeder Kanal enthält eine schnell ansprechende Kipp- Kondensator 95 dient zur Begrenzung der Schaltzeit schaltung 50 bzw. 50', eine langsam ansprechende und die Diode 96 als Überspannungsschutz für die Kippschaltung 51 bzw. 51' und eine logische Schal- Basis-Emitterstrecke des Transistors 90. Der Kondentung 52, 52'. Darüber hinaus hat jeder Kanal einen sator 97 und der Widerstand 98 bilden ein Differeneigenen Infrarotempfänger 55 bzw. 55'. Jeder Emp- 50 zierglied am Ausgang, um die Rechteckimpulse der fänger ist über einen Kathodenverstärker an einen Si- Kippschaltung 86 in positive und negative Impulsgnal-Verstärker 56 bzw. 56' angeschlossen. spitzen umzuwandeln. Außerdem enthält die Kipp-while channel 49 is checked and vice versa. 45 91 and the coupling resistors 93 and 94. The Each channel contains a fast-responding breakover capacitor 95 which is used to limit the switching time circuit 50 or 50 ', a slowly responding and the diode 96 as overvoltage protection for the Flip-flop 51 or 51 'and a logical switch-base-emitter path of the transistor 90. The condensation 52, 52 '. In addition, each channel has a capacitor 97 and the resistor 98 form a differential Infrared receiver 55 or 55 '. Each receiving element at the output to receive the square-wave pulses of the Catcher is via a cathode amplifier to an Si flip-flop 86 in positive and negative pulse signal amplifier 56 or 56 'connected. to convert pointed. In addition, the tilting
Der Signal-Verstärker 56 enthält zwei zweistufige schaltung 86 die Belastungswiderstände, 99, 100 und Verstärker 57, 58, die über einen Verstärkungsregler einen gemeinsamen Emitterwiderstand 101. Die 59 miteinander verbunden sind. Mit diesem läßt sich 55 Widerstände 81 und 83 des Tiefpaßfilters bilden mit die gewünschte Empfindlichkeit einstellen, um z.B. dem Widerstand 102 einen Spannungsteiler für die eine 20-Kilo-Tonnen-Explosion in einem Bereich von Signale an der Basis des Transistors 90. 15 bis 20 km festzustellen, ohne daß die Anordnung Nach dem Empfang eines Impulses wird der Tranauf das Sonnenlicht oder einen Blitz anspricht. sistor 90 leitend und die Basis des Transistors 91 anThe signal amplifier 56 includes two two stage circuit 86 the load resistors, 99, 100 and Amplifiers 57, 58, which have a common emitter resistor 101 via a gain controller 59 are connected to each other. With this 55 resistors 81 and 83 of the low-pass filter can be formed with set the desired sensitivity, e.g. to add a voltage divider to resistor 102 for the a 20 kilo-ton explosion in a range of signals at the base of transistor 90. 15 to 20 km to be determined without the arrangement. After receiving an impulse, the Tranauf that reacts to sunlight or lightning. sistor 90 conductive and the base of transistor 91 on
In dem Ausführungsbeispiel des Signal-Verstärkers 60 Masse gelegt. Der zusätzliche Strom durch den genach F i g. 4 wird der Infrarot-Empfänger 55 über meinsamen Emitter-Widerstand 101 verändert die reeine Leitung 60 angeschlossen, die abgeschirmt sein lativen Potentiale und beschleunigt so die öffnungskann, wie durch 61 angedeutet ist. Die beiden Ver- zeit des Transistors 91. Wenn der Impuls am Eingang stärker 57, 58 sind mit Ausnahme der Kapazitäten 62 beendet ist, kehrt sich der Vorgang um, und der Tran- und 63 gleich. Der Kondensator 62 dient zur Unter- 65 sistor 90 wird nichtleitend, während der Transistor drückung unerwünschter Schwingungen und der 91 leitend wird.In the exemplary embodiment of the signal amplifier 60 is grounded. The additional current through the genach F i g. 4, the infrared receiver 55 is changed to the pure via common emitter resistor 101 Line 60 connected, which can shield its latent potentials and thus accelerate the opening, as indicated by 61. The two times of transistor 91. When the pulse at the input stronger 57, 58 are finished with the exception of the capacities 62, the process is reversed and the tran- and 63 equal. The capacitor 62 serves to under- 65 sistor 90 becomes non-conductive while the transistor suppress unwanted vibrations and the 91 becomes conductive.
Kondensator 63 als Koppelkondensator zu dem Demnach bewirkt ein von einer AtomexplosionCapacitor 63 as a coupling capacitor accordingly causes an atomic explosion
nachfolgenden Filter. hervorgerufener erster Impuls mit schneller Anstiegs-subsequent filter. generated first impulse with rapid rise
. 309 610/91. 309 610/91
Ein Koppelkondensator 85 hält Signale mit sehr langsamer Ansteigsrianke, wie z. B. störendes Sonnenlicht, zurück.A coupling capacitor 85 holds signals at a very slow rate Rise, such as B. annoying sunlight, back.
Zur Aufnahme des ersten thermischen Signals mit steiler Anstiegsflanke dient die Kippstufe 86 mit einem schnell ansprechenden Schmitt-Trigger. Diese Stufe enthält einen im Ruhezustand stromlosen Transistor 90, einen im Ruhezustand leitenden TransistorThe flip-flop 86 is also used to receive the first thermal signal with a steep rising edge a fast responding Schmitt trigger. This stage contains a transistor that is de-energized in the idle state 90, a transistor that is conductive when idle
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zeit ein Ausgangssignal an der Leitung 104. Dieses Ausgangssignal hängt von der Anstiegsflanke der eintreffenden Impulse ab. Die verschiedenen Filter und Kapazitäten scheiden alle störenden Einflüsse, die durch Schwankungen des Infrarotgehaltes des Sonnenlichtes entstehen, aus und lassen nur solche Impulse durch, die von einer Atomexplosion stammen. Darüber hinaus weist das Filter 80 Signale, die von einem Blitz herrühren, zurück.time an output signal on the line 104. This output signal depends on the rising edge of the incoming pulses. The various filters and capacities eliminate all disruptive influences that arise from fluctuations in the infrared content of sunlight and only allow impulses that come from an atomic explosion to pass through. In addition, the filter 80 rejects signals resulting from lightning.
Die Einrichtungen, die zum Empfang von Impulsen mit langsamer Anstiegsflanke vorgesehen sind, sind in F i g. 3 durch die Bezugsziffer 51 und in der F i g. 6 ausführlich dargestellt. Der Ausgang 105 a des Filters 80 (F i g. 5), ist mit dem Eingang 105 b der langsam ansprechenden Kippschaltung in Fig. 6 verbunden. Diese Kippschaltung besteht aus einem Schmitt-Trigger 106, einer Oderschaltung 107 und einer Undschaltung 108, einem Verzögerungskreis 110 (150 ms) und einem Koppeltransistor 111. Die Dioden 112, 113, die Zenerdiode 114 und der Wider- ao stand 115 bilden die Oderschaltung 107. Die Zenerdiode 114 begrenzt die Signalspannung, welche durch die Dioden 112, 113 kommt, um die Spannung, die durch die Diode 116 kommt, anzupassen. Die Dioden 116, 117 und der Widerstand 118 bilden die Undschaltung 108. Die Diode 119 legt große negative Impulsspannungen an Masse.The facilities provided for receiving slow rising edge pulses are shown in FIG. 3 by the reference number 51 and in FIG. 6 shown in detail. The output 105 a of the filter 80 (FIG. 5) is connected to the input 105 b of the slowly responding multivibrator in FIG. 6. This flip-flop circuit consists of a Schmitt trigger 106, an OR circuit 107 and an AND circuit 108, a delay circuit 110 (150 ms) and a coupling transistor 111. The diodes 112, 113, the Zener diode 114 and the resistor 115 form the OR circuit 107 . the Zener diode 114 limits the voltage signal which comes through the diodes 112, 113, to the voltage coming through the diode 116 to adapt. The diodes 116, 117 and the resistor 118 form the AND circuit 108. The diode 119 applies large negative pulse voltages to ground.
Der Widerstand 120 und der Kondensator 121 stellen eine Verzögerungsschaltung mit einer Zeitkonstanten von 150 ms dar. Die Basisvorspannung des Transistors 111 ist im Ruhezustand wegen des Stromflusses durch den Widerstand 120, die Diode 117 und den Widerstand 115 klein. Wenn die Dioden 116 und 117 durch eine positive Spannung an den Kathoden nichtleitend gemacht werden, lädt sich der Kondensator 121 auf, und es erscheint eine exponentiell ansteigende Spannung an der Basis des Transistors 111. Die Zeitkonstante des Verzögerungskreises 110 (Widerstand 118 und Kondensator 121) ist so bemessen, daß die Spannungen an dessen Kondensator den Schmitt-Trigger 106 nicht vor etwa 50 ms zum Ansprechen bringen.The resistor 120 and the capacitor 121 represent a delay circuit with a time constant of 150 ms. The base bias of the transistor 111 is small in the quiescent state because of the current flow through the resistor 120, the diode 117 and the resistor 115. If the diodes 116 and 117 are made nonconductive by a positive voltage on the cathodes, the capacitor 121 charges and an exponentially increasing voltage appears at the base of the transistor 111. The time constant of the delay circuit 110 (resistor 118 and capacitor 121) is dimensioned so that the voltages on its capacitor do not cause the Schmitt trigger 106 to respond before about 50 ms.
Die schnell ansprechende logische Schaltung reagiert auf thermische Impulse mit schnell und langsam ansteigender Impulsflanke. So spricht die Anordnung auch an, wenn der Impuls mit langsamer Anstiegszeit erscheint und der erste Impuls so abgeschwächt ist, daß er nicht mehr aufgenommen werden kann. Andererseits wird ein Impuls mit schneller Anstiegsflanke allein nicht aufgenommen. Ist ein Impuls mit schneller Anstiegszeit zu stark abgeschwächt, bevor ein langsamer Impuls erscheint, so wird ein Eingangssignal der Undschaltung 108 abgeschaltet, so daß kein Ausgangssignal entsteht.The fast-responding logic circuit reacts to thermal impulses with a rapidly and slowly rising pulse edge. The arrangement also responds when the impulse appears with a slow rise time and the first impulse is so weakened that it can no longer be picked up. On the other hand, a pulse with a fast rising edge is not picked up by itself. If a pulse with a rapid rise time is attenuated too much before a slow pulse appears, an input signal of the AND circuit 108 is switched off so that no output signal is produced.
Außerdem sind Schaltungsanordnungen vorgesehen, die bei Eintreffen eines Infrarotimpulses ein Signal auslösen, aber nicht auf einen Prüfvorgang ansprechen. Diese Anordnungen sind in F i g. 3 mit den Bezugszeichen 130 und 131 gekennzeichnet und in F i g. 7 ausführlich dargestellt. Die F i g. 7 zeigt im wesentlichen eine Oderschaltung 132 und eine Kippschaltung 133. Die Oderschaltung 132 besteht aus dem Widerstand 134, der Diode 135, dem Widerstand 136 und der Diode 137. Wenn eine Anode der Dioden 135 oder 137 positiv wird, wird die Basis des NPN-Transistor 138 ebenfalls positiv, und die Kippschaltung tritt in Tätigkeit. Die Kondensatoren 139 und 140 trennen die Oderschaltung 132 vom äußerenIn addition, circuit arrangements are provided which trigger a signal when an infrared pulse arrives, but do not respond to a test process. These arrangements are shown in FIG. 3 with the reference numerals 130 and 131 and in FIG. 7 shown in detail. The F i g. 7 essentially shows an OR circuit 132 and a flip-flop circuit 133. The OR circuit 132 consists of the resistor 134, the diode 135, the resistor 136 and the diode 137. When an anode of the diodes 135 or 137 goes positive, the base of the NPN- Transistor 138 is also positive and the flip-flop operates. The capacitors 139 and 140 separate the OR circuit 132 from the outside
Gleichstromkreis. Die Widerstände 142, 143 dienen als Entladewiderstände der Kondensatoren 139, 140 während der Umschaltung durch die Kanaltrennrelais. DC circuit. The resistors 142, 143 serve as discharge resistors for the capacitors 139, 140 during the switchover by the channel separation relays.
Nachfolgend wird die Kippschaltung 133 und die Rückstelleinrichtung 144 mit der Doppelbasisdiode 158 beschrieben. Die NPN-Transistoren 138, 145 bilden die Kippschaltung 133, Der Kollektorwiderstand des Transistors 145 besteht aus dem Widerstand 146, und der Wicklung des Relais 147. Der Widerstand 146 begrenzt die Spannung über dem Relais 147, um Beschädigungen durch Überspannungen zu vermeiden. Die verbleibenden Bauelemente der Kippschaltung 133 sind der Basisspannungsteiler 150, 151, der Emitter- und Kollektorwiderstand 152, 153 für den Transistor 138, ein Koppelwiderstand 154 und ein Basiswiderstand 155 für den Transistor 145. Der den Transistoren 138, 145 gemeinsame Emitter-Widerstand 152 stellt die Schmitt-Trigger-Wirkung her.The flip-flop circuit 133 and the reset device 144 with the double base diode 158 are described below. The NPN transistors 138, 145 form the flip-flop circuit 133, the collector resistance of the transistor 145 consists of the resistor 146 and the winding of the relay 147. The resistor 146 limits the voltage across the relay 147 in order to avoid damage by overvoltages. The remaining components of the flip-flop 133 are the base voltage divider 150, 151, the emitter and collector resistor 152, 153 for the transistor 138, a coupling resistor 154 and a base resistor 155 for the transistor 145. The emitter resistor 152 common to the transistors 138, 145 provides the Schmitt trigger effect.
Die schnell ansprechende Kipp-Schaltung 133 wird nach einer kurzen Zeitperiode zurückgestellt. Hierzu ist eine automatische Rückstelleinrichtung 144 vorgesehen, die eine Doppelbasisdiode 158 enthält. Die Widerstände 159, 160 und der Kondensator 161 bilden ein einstellbares Zeitkonstantenglied in der Basisvorspannungsquelle der Doppelbasisdiode 158. Wenn das Kollektorpotential des Transistors 145 dem Potential B+ zustrebt (durch eine positive Signalspannung, die durch die Oderschaltung 132 an die Basis des Transistors 138 gelangt) beginnt auch die Spannung über dem Kondesnator 161 und das Emitterpotential der Doppelbasisdiode 158 den Wert B+ anzunehmen. Jedoch ist die Höhe des Spannungsanstieges durch die Widerstände 159, 160 begrenzt. Erreichen die Emitterspannungen etwa 60 % der Spannung an der Basis B 2, wird die Doppelbasisdiode 158 leitend und erzeugt eine positive Spannungsspitze über den Widerständen 162, 163. (Infolge des Leitendwerdens der Doppelbasisdiode 158 wird die Ladung des Kondensators 161 abgeleitet). Diese Spannungsspitze wird über die Diode 164 dem Transistor 145 zugeleitet, so daß die Kippschaltung 133 in ihre Ruhelage zurückkehrt.The quick response toggle switch 133 is reset after a short period of time. For this purpose, an automatic reset device 144 is provided, which contains a double base diode 158 . The resistors 159, 160 and the capacitor 161 form an adjustable time constant element in the base bias voltage source of the double base diode 158. When the collector potential of the transistor 145 approaches the potential B + (by a positive signal voltage which is passed through the OR circuit 132 to the base of the transistor 138 ) the voltage across the capacitor 161 and the emitter potential of the double base diode 158 also assume the value B +. However, the magnitude of the voltage rise is limited by the resistors 159, 160. Reach the emitter voltages of about 60% of the voltage at the base B 2, the double base diode 158 becomes conductive and produces a positive voltage peak across the resistors 162, 163. (As a result of Leitendwerdens the double base diode 158, the charging of the capacitor 161 is discharged). This voltage peak is fed to the transistor 145 via the diode 164 , so that the flip-flop 133 returns to its rest position.
Während des Zeitraumes, in dem der Transistor 145 leitend ist, wird über die Leitung 166 ein Signal ausgekoppelt, um die langsam ansprechende logische Schaltung 51, F i g. 3, freizugeben. Nach der automatischen Rückstellung wird dieses Auskopplungssignal getrennt, um die langsam ansprechende logische Schaltung daran zu hindern, einem Ansprechen der Undschaltung 108 zuvorzukommen.During the period in which the transistor 145 is conductive, a signal is coupled out via the line 166 in order to switch the slowly responding logic circuit 51, FIG. 3, to release. After the automatic reset, this decoupling signal is disconnected in order to prevent the slow-responding logic circuit from anticipating a response of the AND circuit 108 .
Die Ausgangsschaltung nach F i g. 7 ist nochmals in der langsam ansprechenden logischen Schaltung 51, wie durch die Bezugsziffer 131 in F i g. 3 dargestellt, vorgesehen. Die Anordnung 131 unterscheidet sich gegenüber der nach F i g. 7 nur dadurch, daß die Zeitkonstante, welche durch die Widerstände 159, 160 und den Kondensator 161 gegeben ist, die Doppelbasisdiode erst nach etwa einer halben Sekunde leitend macht.The output circuit according to FIG. 7 is again in the slow-responding logic circuit 51, as indicated by reference number 131 in FIG. 3 shown, provided. The arrangement 131 differs from that according to FIG. 7 only because the time constant, which is given by the resistors 159, 160 and the capacitor 161 , makes the double base diode conductive only after about half a second.
Die Kippschaltung 133 (Transistor 145 leitend) erregt eines der Relais 147,168 in Abhängigkeit'davon, ob die schnell ansprechende logische Schaltung 50 oder die langsam ansprechende logische Schaltung 51 angesprochen hat. Daraufhin wird der Türschließer über den Kontakt 169 oder 170 betätigt Diese Kontakte bilden eine Weder-Noch-Schaltung, denn die Tür schließt, wenn weder der Kontakt 169, noch derThe flip-flop 133 (transistor 145 conductive) energizes one of the relays 147, 168 depending on whether the fast-responding logic circuit 50 or the slow-responding logic circuit 51 has responded. The door closer is then actuated via contact 169 or 170. These contacts form a neither-nor circuit, because the door closes when neither contact 169 nor the
A T-X ί S AA TX ί S A
Kontakt 170 geschlossen ist. Die Kondensatoren 171, 172 dienen zur Funkenlöschung der Kontakte 169, 170.Contact 170 is closed. The capacitors 171, 172 serve to quench the contacts 169, 170
Die Relais 147, 168 sind Bestandteile einer Rückstell- und Prüfschaltung 173, die im wesentlichen auf der rechten Seite der F i g. 3 und 7 dargestellt ist. Außer diesen Relais enthält die Schaltung 173 ein Differenzierglied 174 zur Umformung von Impulsen, das bei der Umstellung des Prüfschalters 175 in eine der Kanalpositionen 176, 177 gebracht wird. Der Ausgang 178 a des Differenziergliedes ist mit dem Anschluß 178 6 der Kanaltrennschaltung nach F i g. 8 verbunden. Die Leitung 179 stellt, wie F i g. 3 zeigt, eine ähnliche Verbindung her. Die Prüfung erfolgt automatisch, nachdem der Schalter 175 den zu prüfenden Kanal gewählt hat. Die Prüfung wird durch einen Zeitgeber 180 gesteuert, welcher einen Gleichstrommotor enthält, der über ein nicht dargestelltes Getriebe bei einer Umdrehung in der Stunde zwei Nocken antreibt. Jede Nocke betätigt einen oder mehrere Mikroschalter zur Bestimmung der Prüffolge. Die Mikroschalter führen den Prüfschaltungen 52 bzw. 52' (Fig. 3) in Abhängigkeit von der Stellung des Schalters 175 Signale zu.The relays 147, 168 are components of a reset and test circuit 173, which is essentially the right side of FIG. 3 and 7 is shown. In addition to these relays, the circuit 173 contains a Differentiator 174 for converting pulses, which when the test switch 175 is converted into a the channel positions 176, 177 is brought. The output 178 a of the differentiator is with the Connection 178 6 of the channel separation circuit according to FIG. 8 connected. As shown in FIG. 3 shows a similar connection. The test takes place automatically after the switch 175 closes selected channel to be tested. The test is controlled by a timer 180 which has a Contains DC motor, which has a gear (not shown) at one revolution per hour drives two cams. Each cam actuates one or more microswitches to determine the test sequence. The microswitches lead the test circuits 52 or 52 '(Fig. 3) depending on the position of switch 175 signals.
Es sind auch Schaltmittel vorgesehen, einen Kanal der Detektoreinrichtung von der Ausgangsschaltung zu trennen und dafür an die Prüfeinrichtung anzuschließen. Hierdurch kann ein, eine Explosion nachahmendes Prüfsignal die Detektoreinrichtung betätigen, ohne daß ein Alarm ausgelöst wird. Die Prüfschaltung kann ein einfaches Relais sein mit einer zugehörigen Steuerschaltung (F i g. 8), die aus einer Kippschaltung 182 mit vier Transistoren besteht. Die Dioden 183, 184 bilden eine Steuerschaltung, durch die die Kippschaltung 182 nur auf positiv gerichtete Spannungen anspricht. Ein derartiges Steuersignal kommt vom Zeitgeber 180 und erscheint am Anschluß 178. Ein anderes, derartiges Steuersiganal kommt von der schnell ansprechenden Kippschaltung 86 über den Kondensator 185. Die Widerstände 186, 187, 188 dienen als Überspannungsschutz für den Transistor 189.Switching means are also provided, one channel of the detector device from the output circuit to be disconnected and to be connected to the test facility. This allows a, to imitate an explosion Test signal actuate the detector device without triggering an alarm. The test circuit can be a simple relay with an associated control circuit (Fig. 8), which consists of a There is flip-flop 182 with four transistors. The diodes 183, 184 form a control circuit through which the flip-flop 182 only responds to positively directed voltages. Such a control signal comes from timer 180 and appears on port 178. Another such control signal comes from the fast-responding flip-flop 86 via the capacitor 185. The resistors 186, 187, 188 serve as overvoltage protection for transistor 189.
Die verbleibenden Schaltelemente sind der Basisspannungsteiler 190 für den NPN-Transistor 189, ein Emitter-Spannungsteiler 191, 192, ein Lastwiderstand 193, ein Emitter-Widerstand 194 für den NPN-Transistor 195, ein Basisspannungsteiler 196 und der Lastwiderstand 186.The remaining switching elements are the base voltage divider 190 for the NPN transistor 189, a Emitter voltage divider 191, 192, a load resistor 193, an emitter resistor 194 for the NPN transistor 195, a base voltage divider 196 and the load resistor 186.
Der Strom durch den Ausgangstransistor 200 steuert den Anzug oder den Abfall des Kanal-Trennrelais 201. Der Widerstand 202 dient als Überspannungsschutz für das Relais. Eine Zenerdiode 203 und der Widerstand 204 stabilisieren die Spannung über den Transistor 200, so daß dieser direkt von dem Transistor 205 zur Bildung eines Stromverstärkers gekoppelt werden kann. Der Widerstand 206 dient zur Erzeugung der Basisvorspannung für den PNP-Transistor 200 und die Emitter-Vorspannung des Transistors 205. Der Widerstand 207 ist der Kollektorwiderstand für den Transistor 205.The current through the output transistor 200 controls the pull-in or the drop-out of the channel isolating relay 201. Resistor 202 serves as overvoltage protection for the relay. A zener diode 203 and the Resistor 204 stabilize the voltage across transistor 200 so that it is directly from the transistor 205 can be coupled to form a current amplifier. The resistor 206 is used for generation the base bias for PNP transistor 200 and the emitter bias of the transistor 205. Resistor 207 is the collector resistance for transistor 205.
Wenn ein Prüfvorgang eingeleitet ist, stößt die Kippschaltung 182 die Kippschaltung 208 für die Prüfung um, die in F i g. 9 dargestellt ist. Sie hat zwei Hingänge 210, 211, die in Abhängigkeit von den Kontakten '212 des Relais 201 (F i g. 3 und 8) durch die schnell oder langsam ansprechende logische Schaltung angesteuert werden. Außerdem enthält sie zwei Ausgänge 213 α und 214 a, die zu den Anschlüssen b mit gleicher Bezugsziffer in den Schaltungen Fig. 8 und 6 führen. Die Schaltung nach Fig. 9 ist im wesentlichen dieselbe, wie sie in dem linken gestrichelt gezeichneten Rechteck der F i g. 6 dargestellt ist.When a test is initiated, flip-flop 182 overrides flip-flop 208 for the test shown in FIG. 9 is shown. It has two inputs 210, 211, which are controlled as a function of the contacts' 212 of the relay 201 (FIGS. 3 and 8) by the rapidly or slowly responding logic circuit. It also contains two outputs 213 α and 214 a, which lead to the connections b with the same reference number in the circuits of FIGS. 8 and 6. The circuit of FIG. 9 is essentially the same as that shown in the left-hand dashed rectangle in FIG. 6 is shown.
Wenn der Ausgang 214 α stromführend ist, erhält ein Eingang der Oderschaltung 107 (F i g. 3 und 6) ein Kriterium, die langsam ansprechende logische Schaltung freizugeben, so daß sie auf eine nachgebildete Explosion ansprechen kann. Wenn der Ausgang 213 a stromführend ist, dann wird die Kanaltrennschaltung nach F i g. 8 angelassen. Das Relais 201 ist erregt, die Ausgangskreise 130 und 131 abgeschaltet und der Prüfvorgang durchgeführt.When the output 214 is energized α, receives an input of the OR circuit 107 (F i g. 3 and 6) a criterion to release the slowly responding logical circuit so that it can respond to a simulated explosion. If the output 213 a is energized, then the channel separation circuit according to FIG. 8 left on. The relay 201 is energized, the output circuits 130 and 131 switched off and the test procedure carried out.
Tritt eine Atomexplosion mit der erforderlichen Größe im Empfangsbereich der Detektoreinrichtung auf, so wird das thermische Signal von dem optischen Empfänger 55 aufgenommen, durch die Photozelle 22 in elektrische Signale umgewandelt und über den Kathodenverstärker 40 dem Verstärker 57 zugeführt. If an atomic explosion of the required size occurs in the reception area of the detector device on, the thermal signal is picked up by the optical receiver 55, through the photocell 22 converted into electrical signals and fed to the amplifier 57 via the cathode amplifier 40.
Das Signal wird dann durch die Verstärker 57, 58The signal is then passed through amplifiers 57, 58
verstärkt und gelangt zu dem Filter 80. Dieses Filter'amplifies and reaches the filter 80. This filter '
"hält hochfrequente, z. B. durch einen Blitz verursachte Signale und solche mit sehr langsamer Anstiegszeit, die durch die Sonnenstrahlen entstehen können, zurück."withstands high frequencies, for example caused by lightning Signals and those with a very slow rise time caused by the sun's rays can, back.
Ein schnelles und ein langsames, von einer Atomexplosion stammendes Signal mit einer Amplitude von z. B. 4 Volt veranlaßt die Kippschaltung 86 einen • positiven Impuls abzugeben, welcher durch die Kontakte 220 des nicht erregten Kanaltrennrelais zur schnell ansprechenden Ausgangsschaltung 130 gelangt Darin ist die Oderschaltung 132 enthalten, die ein Signal aus.dem Kanal 50 oder 50' durchläßt. Von der OderschaJtung 132 gelangt der Impuls an die Kippschaltung 133, die das Relais 147 steuert. Das Relais ist im Ruhezustand erregt und führt dem Lastkreis über die Kontakte 169 Strom zu. Der Impuls der schnell ansprechenden Kippschaltung 86 ändert den Zustand der Kippschaltung 133, und das Relais 147 fällt ab.A fast and a slow signal from a nuclear explosion with an amplitude from Z. B. 4 volts causes the flip-flop 86 to deliver a • positive pulse, which through the contacts 220 of the non-energized channel separation relay reaches the fast-responding output circuit 130 This contains the OR circuit 132, which allows a signal from the channel 50 or 50 'to pass through. from From the OR circuit 132, the pulse is sent to the flip-flop circuit 133, which controls the relay 147. The The relay is energized in the idle state and supplies power to the load circuit via contacts 169. The impulse the fast response flip-flop 86 changes the state of the flip-flop 133, and the relay 147 falls off.
Von der Kippschaltung 133 wird das Signal auch der langsam ansprechenden Kippschaltung 51 überFrom the flip-flop 133, the signal is also sent to the slowly responding flip-flop 51
die Oderschaltung 107 und die Undschaltung 108 zugeführt. Das Signal vom Filter 80 gelangt ebenfalls an die Undschaltung 108, wo es mit dem Signal der Kippschaltung 133, welches über die Oderschaltung 107 kommt, in Übereinstimmung gelangt. Das Signal aus dem Tiefpaßfilter 80 muß langer als etwa 50 ms anstehen, bis die Schaltung zuläßt, daß die Ausgangsschaltung 131 umgestoßen wird.the OR circuit 107 and the AND circuit 108 are supplied. The signal from the filter 80 also reaches the AND circuit 108, where it is matched with the signal of the Toggle circuit 133, which comes via the OR circuit 107, comes into agreement. The signal from the low-pass filter 80 must be present longer than about 50 ms before the circuit allows the output circuit 131 is knocked over.
Noch ehe die Schaltung mit der Doppelbasisdiode zurückkippt oder zur selben Zeit, zu der der langsame Impuls erscheint, wird das Signal des optischen Empfängers 55 auch durch die Undschaltung 108 einer anderen Ausgangsschaltung 131, welche den Abfall des Relais 168 steuert, zugeleitet. Während der Zeit, in der die Relais 147 und 168 abgefallen sind, gelangt ein Signal zur Türschließeinrichtung. Die Zeit hierfür kann z. B. mit 1 bis 3 Sekunden eingestellt werden. Danach gehen die Kippschaltungen 133 und 133' von selbst in die Ruhelage zurück, und die Ausgangsrelais 147, 168 ziehen wieder an.Before the circuit with the double base diode flips back or at the same time as the slow one Pulse appears, the signal from the optical receiver 55 is also passed through the AND circuit 108 another output circuit 131, which controls the fall of the relay 168, fed. While the time in which the relays 147 and 168 have dropped out, a signal is sent to the door locking device. The time for this can e.g. B. can be set with 1 to 3 seconds. Then the flip-flops go 133 and 133 'automatically return to the rest position, and the output relays 147, 168 pick up again.
Eine Prüffolge kann entweder durch einen automatischen Zeitgeber 180 oder einen Druckknopfschalter 221 von Hand eingeleitet werden. Hierdurch gelangt ein Spannungssprung an die Kippschaltung 182, dieA test sequence can be initiated by either an automatic timer 180 or a push button switch 221 can be initiated manually. This causes a voltage jump to the flip-flop circuit 182, the
dann ihren Zustand ändert, und das Relais 201 erregt, das folgende Vorgänge auslöst:then changes its state, and the relay 201 energizes, which triggers the following processes:
1. Abtrennung der Ausgangsrelais 147 und 168 vom Signalweg, damit diese nicht vom Prüfsignal erregt werden können.1. Isolation of the output relays 147 and 168 from the signal path so that they cannot be excited by the test signal.
2. Schließen der Kontakte 222, die den Signalverstärker 56 auf maximale Verstärkung schalten.2. Closing the contacts 222, which switch the signal amplifier 56 to maximum amplification.
3. Einschalten der Prüflampe 46 über die Kontakte 223 und die Leitung 224 (F i g. 2 und 3) zum' Empfänger 55. 3. Switching on the test lamp 46 via the contacts 223 and the line 224 (FIGS. 2 and 3) to the receiver 55.
4. Anschluß des Signalweges an die betätigten Kontakte 212, 225 zur Prüfschaltung 52. 4. Connection of the signal path to the actuated contacts 212, 225 to the test circuit 52.
5. Die Spannung von der Kontrollampe 226 abschalten und an die Lampe 227 zur Überwachung der Prüfung legen. 5. Switch off the voltage from the control lamp 226 and apply it to the lamp 227 to monitor the test.
Das automatisch oder von Hand zugeführte Signal läßt gleichzeitig das Relais 201' abfallen, um für die Zeit, in der der Kanal 48 geprüft wird, den Kanal 49 für den Empfang einer etwa eintretenden Atomexplosion einzuschalten.The automatically or manually supplied signal at the same time releases the relay 201 'in order to switch on the channel 49 for the reception of a possibly occurring atomic explosion for the time in which the channel 48 is checked.
Das Aufleuchten der Prüflampe 46 im optischen Empfänger 55 erzeugt in der Fotozelle 22 ein Signal, das durch den Verstärker 56, das Filter 80 und die Kippschaltung 86 zur Kippschaltung 106 gelangt. Die zwei Eingänge der Kippschaltung 208 bilden die Eingänge zu den Relais 147 und 168 nach. Diese Kippschaltung ist im Ruhezustand so eingestellt, daß die Stufe, die mit der Kippschaltung 182 verbunden ist, nicht stromführend ist. Das von der Kippschaltung 86 zugeführte Signal ändert den Zustand der Kippschaltung 208. Die im Ruhezustand stromführende Stufe der Kippschaltung ist nun abgeschaltet, und die andere legt ein positives Signal an die Oderschaltung 107 und die Undschaltung 108. Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist dieselbe, als wäre sie durch eine Atomexplosion ausgelöst. Das Ausgangssignal der Kippstufe 106 wird über die Kontakte 225 des Kanaltrennrelais der Kippschaltung 208 zugeführt, die wieder in ihren Ruhezustand zurückkehrt. Die zunächst der Kippschaltung 182 liegende Stufe wird stromführend, das Relais 201 fällt ab, und der Kanal 48 wird wieder in die normale Betriebsweise zurückgeführt.The lighting up of the test lamp 46 in the optical receiver 55 generates a signal in the photocell 22 which is passed through the amplifier 56, the filter 80 and the flip-flop circuit 86 to the flip-flop circuit 106 . The two inputs of the flip-flop 208 simulate the inputs to the relays 147 and 168 . This flip-flop is set in the idle state so that the stage connected to the flip-flop 182 is not energized. The signal supplied by the flip-flop circuit 86 changes the state of the flip-flop circuit 208. The stage of the flip-flop circuit that is live in the idle state is now switched off, and the other applies a positive signal to the OR circuit 107 and the AND circuit 108. The mode of operation of this circuit is the same as if it were triggered by a nuclear explosion. The output signal of the flip-flop 106 is fed via the contacts 225 of the channel separation relay to the flip-flop circuit 208 , which returns to its idle state. The first stage of the flip-flop circuit 182 is energized, the relay 201 drops out, and the channel 48 is returned to the normal operating mode.
Wenn infolge einer Fehlschaltung kein (richtiges) Ruheausgangssignal von den Kippschaltungen 133 und 182 eintritt, kehrt das Kanal-Trennrelais 201 nicht in seine Ruhelage zurück, und die Überwachungslampe 227 bleibt erleuchtet. Soll die Kippschaltung 182 zur Trennung der Kanäle in die Ruhelage zurückversetzt werden, weil entweder ein Fehler vorübergehend aufgetreten ist oder ein Einschalt-Spannungsstoß eine falsche Einstellung in der Kippschaltung bewirkt hat, wird ein Rückstellschalter 230 betätigt, um eine Spannung zu der Kippschaltung 182' im Kanal 49 zu bringen, die diese in die richtige Stellung zurückführt. Um die Prüfschaltung in die richtige Ausgangslage zu bringen, ist der Schalter 221 zu betätigen und eine Prüffolge durchzuführen.If, as a result of a faulty switching, no (correct) idle output signal occurs from the flip-flops 133 and 182 , the channel isolating relay 201 does not return to its idle position and the monitoring lamp 227 remains illuminated. If the toggle switch 182 is to be reset to the idle position to separate the channels, either because a fault has temporarily occurred or a switch-on voltage surge has caused an incorrect setting in the toggle switch, a reset switch 230 is actuated to apply a voltage to the toggle switch 182 ' im Bring channel 49 , which returns this to the correct position. In order to bring the test circuit into the correct starting position, the switch 221 must be operated and a test sequence carried out.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung werden durch eine Anordnung nach Fig. 10 elektromagnetische Wellen, die bei der Atomexplosion entstehen, als Kriterium ausgewertet. Diese Energie breitet sich vom Explosionsherd in gleicher Weise aus wie Funksignale von einer Rundstrahlantenne. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 wird nur ein Empfangskanal dargestellt. Es ist aber zweckmäßig, sinngemäß wie nacli F i g. 3, zwei Kanäle einzusetzen.In a further embodiment of the invention, electromagnetic Waves that arise during the atomic explosion are evaluated as a criterion. This energy spreads from the source of the explosion in the same way as radio signals from an omnidirectional antenna. By doing The embodiment according to FIG. 10 is only one receiving channel shown. It is, however, expedient, analogously to FIG. 3, insert two channels.
Wie eingangs erwähnt, kann die von einer Atomex-As mentioned at the beginning, the
plosion herrührende magnetische Welle als binäres Signal aufgefaßt werden. Dieses kann z. B. dem binären Code »010« entsprechen. Sollte die magnetische Welle einer anderen Explosionsart einen anderen Code aufweisen, so läßt sich die erfindungsgemäße Anordnung auch auf diesen Code einstellen.plosion-related magnetic wave can be understood as a binary signal. This can e.g. B. the binary Correspond to code "010". Should the magnetic wave of another explosion another Have code, the arrangement according to the invention can also be set to this code.
Der in Fig. 10 dargestellte Explosionsdetektor weist eine Antenne 250, eine logische Schaltung 251, eine Prüfschaltung 252 und eine Ausgangsschaltung 253 auf. Die Antenne, die im Freien steht, soll nach Möglichkeit der Explosionswelle standhalten können. Die Schaltung 251 enthält alle notwendigen elektronischen Einrichtungen. Eine ausführliche Beschreibung derselben erübrigt sich und es sei deshalb auf die vorangehende Beschreibung der F i g. 3 bis 9 verwiesen. Die Antenne 250 besteht aus einem vertikalen Stab, der z. B. aus einer Stahlröhre gezogen wurde. Diese Röhre befindet sich vorzugszweise auf einem Antennenfuß, der ebenerdig angebracht ist. In dem Antennenfuß ist eine öffnung und ein Raum vorgesehen, in dem die Antennenanschlüsse hergestellt werden können und die Blitzschutzeinrichtungen untergebracht sind. Das Signal wird der Kontrollstation über ein Koaxialkabel zugeführt. Dieses einen einzigen Schwingungszug mit einer Dauer von etwa 100 Mikrosekunden bildende Signal mit der kritischen Kurvenform ist in der Fig. 11 willkürlcih dargestellt. Alle anderen Signale sind unerwünscht. Um die meisten der unerwünschten Signale daran zu hindern, eine Funktion auszulösen, ist ein Filter 255 im Verstärkerabschnitt der elektronischen Steuerung vorgesehen, welches bewirkt, daß nur Signale mit der Kurvenform nach F i g. 11 am Ausgang des Verstärkers 256 erscheinen. Der Verstärker 256 ist so geschaffen, daß der erste negative Empfangsimpuls 254 einen negativen Ausgangsimpuls 257 (Fig. 11) beim Punkt Pl (Fig. 10) erzeugt. Der folgende positiv gerichtete Impuls 258 des Empfangssignals bewirkt positive und negative Ausgangsimpulse 259 und 260. Anders ausgedrückt, ein negatives Eingangssignal, gefolgt von einem positiven, ergibt beim Punkt Pl zwei negative Ausgangsimpulse 257, 260, die durch einen positiv gerichteten Impuls getrennt sind. Sinngemäß können auch andere Kurvenformen zur Auswertung herangezogen werden.The explosion detector shown in FIG. 10 has an antenna 250, a logic circuit 251, a test circuit 252 and an output circuit 253 . The antenna, which is in the open air, should be able to withstand the explosion wave if possible. The circuit 251 contains all the necessary electronic devices. A detailed description of the same is unnecessary and it is therefore necessary to refer to the preceding description of FIGS. 3 to 9 referenced. The antenna 250 consists of a vertical rod which, for. B. was pulled from a steel tube. This tube is preferably located on an antenna base that is attached at ground level. An opening and a space are provided in the antenna base, in which the antenna connections can be made and the lightning protection devices are accommodated. The signal is fed to the control station via a coaxial cable. This signal, which forms a single oscillation train with a duration of approximately 100 microseconds and has the critical curve shape, is shown arbitrarily in FIG. All other signals are undesirable. In order to prevent most of the undesired signals from triggering a function, a filter 255 is provided in the amplifier section of the electronic control, which causes only signals with the waveform shown in FIG. 11 appear at the output of amplifier 256 . The amplifier 256 is so created that the first negative reception pulse 254 generates a negative output pulse 257 (FIG. 11) at point P1 (FIG. 10). The following positively directed pulse 258 of the received signal causes positive and negative output pulses 259 and 260. In other words, a negative input signal followed by a positive one results in two negative output pulses 257, 260 at point P1, which are separated by a positively directed pulse. Other curve shapes can also be used for the evaluation.
Auch wenn ein einziges negatives Signal empfangen wird, so entsteht kein Ausgangssignal, sei es, ein anderes negatives Signal wird 200 μ& nach der abfallenden Flanke des ersten negativen Signals aufgenommen. Die Signale 257, 259 und 260 von Fig. 11 werden, wie in Fig. 12 dargestellt, einem Schmitt-Trigger 264 zugeführt. Dies ist die ausführliche Schaltung der logischen Anordnung 265 des Blockschaltbildes nach Fig. 10. Dieser Schmitt-Trigger spricht nur an, wenn das Signal, welches dem Anschluß 266 zugeführt wird, unter einem vorbestimmten Vergleichspegel liegt. Wenn demnach ein negatives Signal an den Schmitt-Trigger 264 gelangt, so erzeugt dieser Impulse, wie sie durch A und B in Fig. 11 dargestellt sind. Danach wird von der abfallenden Flanke des ersten Ausgangssignals des Schmitt-Triggers die Kippstufe 268 mit einer Umschaltzeit von 200 fts betätigt, wie dies durch C und D in F i g. 11 angegeben ist. Das Α-Signal des Schmitt-Triggers und das D-Signal der Kippstufe 268 werden dem Eingang der Undstufc 269 zugeführt. An diese gelangt auch der Ausgang einer Kippstufe 270 mit einer Umschlagzcit von 1 ms.Even if a single negative signal is received, there is no output signal, be it another negative signal is received 200 μ after the falling edge of the first negative signal. The signals 257, 259 and 260 of FIG. 11 are fed to a Schmitt trigger 264, as shown in FIG. This is the detailed circuit of the logic arrangement 265 of the block diagram of FIG. 10. This Schmitt trigger responds only when the signal which is fed to the terminal 266 is below a predetermined comparison level. Accordingly, when a negative signal is applied to the Schmitt trigger 264 , the latter generates pulses as represented by A and B in FIG. The flip-flop 268 is then actuated by the falling edge of the first output signal of the Schmitt trigger with a switching time of 200 fts, as indicated by C and D in FIG. 11 is indicated. The Α signal of the Schmitt trigger and the D signal of the flip-flop 268 are fed to the input of the Undstufc 269. This is also where the output of a flip-flop 270 arrives at a rate of 1 ms.
Das Signal des Verstärkers 256 und das Signal C der Kippstufe 268 erreichen die Undstufe 272, die unter den gegebenen Umständen (negative Eingangsimpulse) kein Ausgangssignal gibt. Deshalb befindet sich der Ausgang der Kippstufe 270 dauernd in der »!«-Stellung. Wenn der nächste negative Impuls an der Anschlußklemme 266 erscheint und die Kippstufe 268 (200 με) ein 1-Signal an der »Und-Stufe« 269 hervorruft, ergibt sich ein Ausgangssignal 274 (Fig. 11). ίοThe signal of the amplifier 256 and the signal C of the flip-flop 268 reach the and stage 272, the there is no output signal under the given circumstances (negative input pulses). That is why it is located the output of flip-flop 270 is permanently in the "!" position. When the next negative pulse comes on the connection terminal 266 appears and the trigger stage 268 (200 με) a 1-signal at the "And-stage" 269 causes an output signal 274 (FIG. 11). ίο
Um unerwünschte Signale zurückzuhalten, sind besondere Vorkehrungen getroffen worden. Zur einfachen Beschreibung sei angenommen, daß das falsche Signal für den Impuls 254 eine positive Polung aufweist, d. h., daß die entsprechende kritische Kurvenform umgekehrt verläuft wie die oberste Kurve in Fig. 11. Demnach gelangt ein erster positiver Impuls durch die Undschaltung 272 und veranlaßt, daß die Kippstufe 270 (1 ms) ihren Zustand ändert und dabei das Freigabesignal von der Undstufe 269 trennt. Un- ao ter diesen Bedingungen kann bis zum Ende der 1-ms-Periode kein Signal durch die Endstufe gelangen. Special precautions have been taken to hold back unwanted signals. To the simple Description assume that the wrong signal for pulse 254 has positive polarity, d. that is, the corresponding critical curve shape is the reverse of the uppermost curve in FIG Fig. 11. Accordingly, a first positive pulse is received by the AND circuit 272 and causes the flip-flop 270 (1 ms) to change its state and thereby the release signal from the and stage 269 separates. Subject to these conditions, until the end of the 1 ms period, no signal can get through the output stage.
In der Schaltung nach Fig. 10 gelangt infolge eines richtigen negativen Impulses 254 ein Signal durch den zur Impedanzwandlung dienenden Emitterfolger 278 und durch das Filter 255, wo sehr langsame Frequenzen ausgeschieden werden. Dann werden die Signale verstärkt und über einen Verstärkungsregler 279 eingeregelt und darauf in einem Verstärker 280 nochmals verstärkt. Ein anderer Emitterfolger 281 am Ausgang des Verstärkers 280 dient dazu, eine Belastung desselben durch die nachfolgende logische Schaltung 265 zu vermeiden. Das Signal wird dann, wie oben beschrieben, durch die logisehe Schaltung 265 (Fig. 12) geleitet. Das Ausgangssignal der logischen Schaltung 265 erreicht über Kontakte eines Kanal-Trennrelais 288 eine Ausgangskippschaltung 282, die im wesentlichen wie die Schaltung nach F i g. 7 aufgebaut ist. In der Ruhestellung können die Ausgangssignale über die Kontakte die Kippschaltung 282 beeinflussen, wodurch die Kontakte 283 des Ausgangsrelais geschlossen werden. Die Zeit, für die das Ausgangsrelais erregt bleibt, wird, durch eine Doppelbasisdiode gesteuert, welche die Kippschaltung in die Ruhelage zurückversetzt, wie bereits bei der Erläuterung der Schaltungen 133 und 144 beschrieben wurde.In the circuit of FIG. 10, a signal is received as a result of a correct negative pulse 254 through the emitter follower 278 serving for impedance conversion and through the filter 255, where very slow ones Frequencies are eliminated. Then the signals are amplified and passed through a gain controller 279 and then amplified again in an amplifier 280. Another emitter follower 281 at the output of the amplifier 280 is used to load the same by the following logic circuit 265 to avoid. The signal is then, as described above, through the logisehe Circuit 265 (Fig. 12). The output signal of the logic circuit 265 reaches an output trigger circuit via contacts of a channel isolating relay 288 282, which are essentially like the circuit according to FIG. 7 is constructed. In the rest position the output signals via the contacts can influence the flip-flop 282, thereby reducing the contacts 283 of the output relay can be closed. The time the output relay remains energized is controlled by a double base diode, which resets the flip-flop to the rest position, as already described in the explanation of the circuits 133 and 144.
Die Strahlungsdetektoreinrichtung enthält auch eine Funktions-Prüfeinrichtung. Sie besteht aus einem Gleichstrommotor, dessen sich drehende Nocke Kontakte 284 periodisch schließt, so daß einmal in der Stunde eine automatische Prüfung erfolgt. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 können die Stufen 278, 255, 256, 279, 280, 281, 266 und 265 in der Anordnung 285 zweimal vorgesehen werden. Dadurch können während der Prüfung eines Kanals Atomexplosionen mit dem anderen Kanal überwacht werden.The radiation detector device also contains a function test device. It consists of one DC motor whose rotating cam closes contacts 284 periodically so that once in the An automatic test takes place every hour. According to the embodiment of FIG. 3 can the stages 278, 255, 256, 279, 280, 281, 266 and 265 are provided twice in the arrangement 285. This allows nuclear explosions to be monitored with the other channel while testing one channel will.
Einmal in der Stunde wird einer Prüf-Kippschaltung 286 die Spannung einer Stromquelle über einen Zeitgeberkontakt 284 zugeführt. Hierdurch wird eine Relaissteuerschaltung 287 angelassen, die dadurch ein Prüfrelais 288 erregt. Dessen Kontakte 289 schließen und schalten die Verstärkung der Verstärker 256, 280 auf maximale Verstärkung. Der Ausgang der logischen Schaltung 265 wird auf die Prüf-Kippschaltung286 umgeschaltet, und die Zustandsanzeiger (Lampen »Normal« und »Prüfung/Ausfall«) wechseln von der Ruhelage zur Prüfanzeige. Damit wird die Spannung der Stromversorgung einem Doppelbasiszeitgeber 291 zugeführt, der ebenso arbeitet wie die Schaltung 144 (F i g. 7).Once an hour, a test flip-flop 286 checks the voltage of a power source through a Timer contact 284 supplied. As a result, a relay control circuit 287 is started, which thereby a test relay 288 energized. Its contacts 289 close and switch the amplification of the amplifier 256, 280 to maximum gain. The output of logic circuit 265 is applied to test flip-flop 286 switched over, and the status indicators (lamps »Normal« and »Test / Failure«) change from the rest position to the test display. This makes the power supply voltage a dual base timer 291, which operates in the same way as circuit 144 (FIG. 7).
Der Doppelbasiszeitgeber 291 erzeugt nach der Anlassung einer Prüffolge einen einzelnen Impuls von etwa 300 ms. Die Verzögerung soll hauptsächlich ermöglichen, daß alle Relaiskontakte betätigt werden können und daß die »Prüfung/Ausfalk-Anzeigelampe genügend lange aufleuchten kann. Das Ausgangssignal des Impulsgebers 291 veranlaßt eine Kippstufe 292 mit einer Umschlagzeit von 100 μβ einen Impuls zu erzeugen, der einem Oszillator 293 zugeführt wird. Dieser ruft einen einzigen Schwingungszug hervor mit einer Frequenz von 10 kHz, der hinsichtlich der Kurvenform und der Polung eine genaue Nachbildung des Schwingungszuges darstellt, der bei einer Atomexplosion auftritt. Diese Schwingung erreicht über den Antennenanschluß den Emitterfolger 278. Das Oszillatorsignal wird dann durch die nachfolgende Schaltung genauso wie ein wirkliches Signal verarbeitet. Das Ausgangssignal der logischen Schaltung 265 läßt die Prüf-Kippschaltung 286 in ihre Ruhelage zurückkehren. Diese bringt das Relais 288 zum Abfall und versetzt dann die Anordnung in die normale Arbeitsweise zurück.The dual base timer 291 generates a single pulse upon initiation of a test sequence of about 300 ms. The main purpose of the delay is to enable all relay contacts to be actuated can and that the »Check / Ausfalk indicator light can light up long enough. The output of the pulse generator 291 causes a Flipper 292 with a turnaround time of 100 μβ to generate a pulse which is fed to an oscillator 293. This calls a single vibration train with a frequency of 10 kHz, which is precise in terms of curve shape and polarity Represents a replica of the vibrational train that occurs in an atomic explosion. This vibration reaches the emitter follower 278 via the antenna connection. The oscillator signal is then passed through the subsequent circuit is processed in the same way as a real signal. The output of the logical Circuit 265 causes the test flip-flop 286 to return to its rest position. This brings the relay 288 to waste and then return the assembly to normal operation.
Wenn aus irgendeinem Grund eine erfolgreiche Prüfung nicht durchgeführt wird, bleibt das Relais 288 erregt und die Lampe »Prüfung/Ausfall« leuchtet weiter, weil die Prüf-Kippschaltung 286 nicht in die Ruhelage zurückkehrt.If for any reason a successful test is not performed, the relay will remain 288 is energized and the "test / failure" lamp continues to light because the test toggle 286 is not in the rest position returns.
Ein Rückstell-Schalter 294 ist vorgesehen, der die Prüf-Kippschaltung 286 steuert, wenn sie beim ersten Einschalten der Anlage in der Prüfstellung verbleibt. Wenn ein Fehler auftritt, und die »Prüfung/Ausfall«- Lampe leuchtet weiter, kann die Prüfschaltung ebenfalls durch den Rückstellschalter 291 von Hand zurückgestellt werden, um eine nochmalige Prüfung zu veranlassen. Außerdem kann eine Prüfung durch die Betätigung eines Prüfschalters 295 von Hand herbeigeführt werden.A reset switch 294 is provided which controls the test toggle 286 when the first Switching on the system remains in the test position. If an error occurs and the "check / failure" - If the lamp continues to glow, the test circuit can also be reset manually using the reset switch 291 to initiate another check. In addition, an examination by the Actuation of a test switch 295 can be brought about by hand.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 309 610 91For this purpose 4 sheets of drawings 309 610 91
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