DE1498184C

DE1498184C - Electronic switch for connecting several electrical sensors

Info

Publication number: DE1498184C
Authority: DE
Inventors: Paterson NJ Wisniefski. Walter Robert (VStA)
Original assignee: Dart Industries Inc , Los Angeles, Calif (V St A )
Publication date: 1971-06-09

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Schalter zur Anschaltung mehrerer elektrischer Meßfühler, insbesondere in einem Polymerisations-Reaktionsgefäß angeordneter Wärmefühler bzw. Thermoelemente an ein Anzeigegerät, beispielsweise einen Oszillographen, dessen Horizontalablenkung synchron mit der Abtastung der Meßfühler verläuft.The invention relates to an electronic switch for connecting several electrical sensors, in particular heat sensors or thermocouples arranged in a polymerization reaction vessel to a display device, for example an oscilloscope, whose horizontal deflection is synchronous runs with the scanning of the sensors.

Die praktisch gleichzeitig erfolgende Anzeige oder Wiedergabe von Meßwerten, die an eine zentrale Stelle von einer Mehrzahl von entfernten Stellen geliefert werden, ist ein äußerst wichtiger Vorgang, der die Überwachung und Steuerung eines umfangreichen Netzwerkes erleichtert. So ist es beispielsweise bei einem Polymerisations-Reaktionsgefäß außerordentlich wichtig, in der.Lage zu sein, die Temperaturen an einer Reihe von Stellen innerhalb des Gefäßes beobachten zu können. Es ist weiterhin äußerst vorteilhaft, diese Temperaturen kontinuierlich beobachten zu können und die Meßwerte auf einer kleinen Fläche wiederzugeben, um die Beobachtung dieser Meßwerte zu erleichtern und schließlich schneller mit Korrekturmaßnahmen auf Grund der Beobachtungen eingreifen zu können.The practically simultaneous display or reproduction of measured values that are sent to a central Location from a plurality of remote locations is an extremely important process that facilitates the monitoring and control of an extensive network. This is the case with, for example In a polymerization reaction vessel, it is extremely important to be able to control the temperatures to be able to observe in a number of places within the vessel. It is also extremely beneficial to be able to observe these temperatures continuously and the measured values on a small area to make it easier to observe these readings and, ultimately, to take corrective action more quickly to be able to intervene based on the observations.

Eine typische Beobachtungsanordnung dieser Art besteht in der Unterbringung je eines Thermoelementes od. dgl. an den verschiedenen Stellen im Reaktionsgefäß, dessen Temperatur überwacht werden soll. Ein mechanischer Schalter nimmt aufeinanderfolgend die von jedem Thermoelement gelieferten Spannungen ab und liefert sie an den Eingang eines Oszillographen als Anzeigegerät, wobei es sich auch um eine Kathodenstrahlröhre handeln kann, die ein transparentes Organ vor dem Bildschirm besitzt, das mit Gradeinteilung versehen ist und somit Temperatureinheiten abzulesen gestattet. Dabei -arbeitet der mechanische Schalter mit den vor der Kathodenstrahlröhre gelieferten Impulsen zusammen, so daß man leicht die Temperatur an jeder Meßstelle in dem Reaktionsgefäß erkennen kann. Der mechanische Schalter läuft fortwährend um und überstreicht aufeinanderfolgend die Anschlüsse der verschiedenen Thermoelemente, um eine im wesentlichen kontinuierliche Information von den verschiedenen Meßstellen zu liefern.A typical observation arrangement of this type consists of accommodating one thermocouple each or the like at the various points in the reaction vessel, the temperature of which is monitored target. A mechanical switch sequentially takes those supplied by each thermocouple Voltages and delivers them to the input of an oscilloscope as a display device, whereby it is can also be a cathode ray tube with a transparent organ in front of the screen, which is provided with graduation and thus allows temperature units to be read off. The -works mechanical switches with the pulses delivered in front of the cathode ray tube, so that one can easily see the temperature at each measuring point in the reaction vessel. The mechanical one The switch rotates continuously and successively sweeps over the connections of the various Thermocouples to obtain essentially continuous information from the various measuring points to deliver.

Mechanische Schalter sind jedoch äußerst schwierig zu warten, und sie erfordern eine regelmäßige Pflege, zu welcher es gehört, einen mechanischen Schalter von Zeit zu Zeit herauszunehmen, um die in Frage kommenden Elemente zu reinigen und eine ordentliche Arbeitsweise des mechanischen Schaltersystems sicherzustellen. Es hat sich herausgestellt, daß die mechanischen Schalter elektrische Störungen bewirken, die bei den Schaltvorgängen zu einer unsteten Anzeige bei der Kathodenstrahlröhre führen. Dazu kommt, daß die Amplituden der Signalimpulse sich fortwährend sprunghaft ändern, so daß eine gleichmäßige Anzeige verhindert wird. Ein solcher, die Anzeige störender Effekt besteht in der kurzzeitigen Verzerrung in horizontaler und vertikaler Richtung oder in diesen beiden Richtungen gleichzeitig.However, mechanical switches are extremely difficult to service and require regular maintenance, to which it belongs to take out a mechanical switch from time to time to remove the one in question Clean the coming elements and ensure that the mechanical switch system works properly to ensure. It has been found that the mechanical switches cause electrical disturbances, which lead to an erratic display in the cathode ray tube during the switching processes. In addition comes that the amplitudes of the signal pulses continuously change abruptly, so that a uniform Display is prevented. One such disruptive effect on the display is the short-term Distortion in the horizontal and vertical directions or in both directions at the same time.

Es ist bereits eine Schaltungsanordnung bekannt, in der der mechanische Schalter durch einen elektronischen Schalter ersetzt ist und die z. B. von mehreren Widerstandsthermometern gelieferten Meßgrößen gleichzeitig auf einem Oszillographen abgebildet werden, dessen Horizontalablenkung synchron mit der Abtastung der Meßfühler verläuft. Bei dieser Anordnung werden Oszillatoren verwendet, deren Amplitude, Frequenz oder Phase durch die zu messende Eingangsgröße moduliert wird. Hierzu ist ein großer schaltungsmäßiger Aufwand erforderlich. Zur Erreichung einer zuverlässigen Anzeige sind an die Konstanz der Oszillatoren und Versorgungsspannungen hohe Anforderungen zu stellen, da die Oszillationsfrequenz direkt in das Meßergebnis eingeht.A circuit arrangement is already known in which the mechanical switch is replaced by an electronic Switch is replaced and the z. B. measured variables supplied by several resistance thermometers are simultaneously displayed on an oscilloscope whose horizontal deflection is synchronous with the The sensors are scanned. In this arrangement, oscillators are used whose amplitude, Frequency or phase is modulated by the input variable to be measured. This is a big one circuit complexity required. In order to achieve a reliable display are to the Constancy of the oscillators and supply voltages to make high demands, since the oscillation frequency goes directly into the measurement result.

Es ist Aufgabe der Erfindung einen elektronischen Schalter zu schaffen, der die Meßgrößen direkt fürIt is the object of the invention to provide an electronic switch that the measured variables directly for

ίο das Anzeigegerät auswählen kann, also ohne die Notwendigkeit, die Meßgrößen als Modulation mehrerer Hilfsschwingungen darzustellen.ίο can select the display device, i.e. without the need to to represent the measured variables as modulation of several auxiliary oscillations.

Der elektronische Schalter der eingangs erwähnten Gattung ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:The electronic switch of the type mentioned at the beginning is characterized according to the invention by the union of the following features:

a) ein Oszillator konstanter Impulsfolgefrequenz ist an einen mehrstufigen Zähler angeschlossen;a) an oscillator of constant pulse repetition frequency is connected to a multi-stage counter;

b) die Zählerstufen sind jeweils an Eingänge einer Matrixschaltung mit Dioden angeschlossen, dieb) the counter stages are each connected to inputs of a matrix circuit with diodes, which

die Eingänge mit den Ausgängen der Matrixanordnung verbinden, so daß bei der aufeinanderfolgenden stufenweisen Weiterschaltung des Zählers die Ausgangsleitungen nacheinander abas wechselnd in den binären Zustand übergehen;connect the inputs to the outputs of the matrix arrangement, so that in the case of the successive Step-by-step forwarding of the counter abas the output lines one after the other alternately change to the binary state;

c) an die Ausgänge sind Meßfühler über Torschaltungen angeschlossen, die die Meßfühler in zeitlicher Aufeinanderfolge entweder kurzschließen oder mit dem Anzeigegerät verbinden.c) sensors are connected to the outputs via gate circuits, which control the sensors in time Either short-circuit the sequence or connect it to the display device.

Der Oszillator und der Oszillograph sind hinsichtlich seiner Kippfrequenz derart aufeinander abgestimmt, daß innerhalb einer Horizontalablenkung sämtliche von den einzelnen Meßfühlern nacheinander gelieferten Meßwerte dem Oszillographen zwecks entsprechender vertikaler Strahlablenkung zugeführt werden.The oscillator and the oscilloscope are matched to one another with regard to their sweep frequency in such a way that that within a horizontal deflection all of the individual sensors one after the other The measured values supplied are fed to the oscilloscope for the purpose of corresponding vertical beam deflection will.

Der Oszillograph wird zweckmäßig hinsichtlich seiner Kippfrequenz von der Matrixanordnung gesteuert und ist beispielsweise an die erste Ausgangsleitung derselben angeschlossen.The oscilloscope is expediently controlled by the matrix arrangement with regard to its toggle frequency and is connected to the first output line thereof, for example.

Vorzugsweise ist den Ablenkplatten des Oszillographen zwecks Vermeidung deren Belastung eine Stufe in Emitterschaltung vorgeschaltet.Preferably, the deflector plates of the oscilloscope are used to avoid stressing them Upstream stage in emitter circuit.

Bei dem elektronischen Schalter nach der Erfindung wird nur ein Oszillator verwendet, dessen Schwingfrequenz mit der Kippfrequenz der Kathodenstrahlröhre vereinbar ist. Die Ausgangsspannung des Oszillators wird einem mehrstufigen Zähler aufgegeben, wobei jede Stufe des Zählers mit einer bistabilen Flip-Flop-Einrichtung ausgestattet sein kann. Die Ausgangsspannungen der Flip-Flop-Stufen des Zählers werden einer Matrixanordnung aufgegeben, die mit Dioden ausgestattet ist und eine Anzahl von Eingangsleitungen besitzt, von denen jede an die zugehörige Flip-Flop-Stufe angeschlossen ist, wobei die Matrixanordnung außerdem eine Reihe von Ausgangsleitungen hat, die an die Eingänge dieser Anordnung in bestimmter Weise über Dioden angeschlossen sind, so daß (entsprechend dem Zählergebnis) jeweils nur eine einzige Ausgangsleitung der Matrixanordnung einen bestimmten Betriebszustand besitzt, beispielsweise auf einem bestimmten Potential gehalten wird bzw. den Binärzustand Eins hat, wogegen die übrigen Ausgangsleitungen den Binärzustand Null haben.In the electronic switch according to the invention, only one oscillator is used, its Oscillation frequency is compatible with the tilt frequency of the cathode ray tube. The output voltage of the Oscillator is applied to a multi-stage counter, each stage of the counter with one bistable flip-flop device can be equipped. The output voltages of the flip-flop stages of the meter are given to a matrix arrangement, which is equipped with diodes and a Has number of input lines, each of which is connected to the associated flip-flop stage the matrix arrangement also having a number of output lines connected to the inputs thereof Arrangement are connected in a certain way via diodes, so that (according to the counting result) only a single output line of the matrix arrangement has a specific operating state possesses, for example is held at a certain potential or has the binary state one, whereas the remaining output lines have the binary state zero.

Jede Ausgangsleitung der Matrixanordnung ist elektrisch mit einem Tor bzw. Schalter verbunden,Each output line of the matrix arrangement is electrically connected to a gate or switch,

der seinerseits an den betreffenden Meßfühler angeschlossen ist. Die (etwa von Transistoren gebildeten) Schalter werden von der mit Dioden ausgestatteten Matrixanordnung derart gesteuert, daß derjenige Schalter bzw. dasjenige Tor geöffnet wird, welches mit der im binären Zustand Eins befindlichen Ausgangsleitung der Matrixanordnung verbunden ist, während die übrigen Tore geschlossen bleiben. Je nach der Art, in welcher in der mit Dioden ausgestatteten Matrixanordnung die einzelnen Dioden angeordnet sind, lassen sich die einzelnen, von den verschiedenen Thermoelementen gelieferten Spannungen in der gewünschten Reihenfolge abtasten. Sobald der Zähler den der höchsten einzuspeichernden Zahl erreichenden Zustand eingenommen hat, beginnt der Arbeitszyklus von neuem, wobei kontinuierlich die verschiedenen Thermoelemente innerhalb eines jeden Zählzyklus einmal abgetastet werden, wobei die Steuerung bzw. das Zähltempo vom Oszillator bestimmt wird.which in turn is connected to the probe concerned. The (e.g. formed by transistors) Switches are controlled by the matrix arrangement equipped with diodes in such a way that the Switch or that gate is opened which is connected to the output line in the binary state one the array is connected while the other gates remain closed. Ever according to the way in which the individual diodes are arranged in the matrix arrangement equipped with diodes the individual voltages supplied by the various thermocouples scan in the desired order. As soon as the counter reaches the highest number to be stored Has assumed state, the work cycle begins again, with the continuous different thermocouples are scanned once within each counting cycle, with the Control or the counting speed is determined by the oscillator.

Die Ausgänge einer Reihe von die Thermoelemente anschließenden Toren oder Schaltern sind miteinander über eine Auswahleinrichtung bzw. NICHT-ODER-Schaltung verbunden und an den Eingang des Anzeigegeräts bzw. die Kathodenstrahlröhre angeschlossen. Durch geeignete Justierung des Oszillators hinsichtlich seiner Arbeitsfrequenz läßt sich diese synchron zur Kippfrequenz der Strahlröhre gestalten, so daß alle Impulse, die die entsprechenden Spannungen der Thermoelemente wiedergeben, und damit die zu messenden Temperaturen repräsentieren, innerhalb einer Strahlablenkung in der Kathodenstrahlröhre sichtbar werden.The outputs of a number of gates or switches connecting the thermocouples are with one another connected via a selection device or NOR circuit and to the input of the display device or the cathode ray tube connected. By suitable adjustment of the oscillator with regard to its working frequency can be designed synchronously with the tilting frequency of the beam tube, so that all pulses that reflect the corresponding voltages of the thermocouples, and thus the to represent measuring temperatures, within a beam deflection in the cathode ray tube become visible.

Für den Fall, daß es erwünscht ist, jedes Thermoelement mit dem einen Pol an Masse zu legen, hat es sich herausgestellt, daß keine gegenseitige Beeinflussung der Thermoelemente eintritt und daß günstige Anzeigeresultate erhalten werden, wenn die positive Seite eines jeden Thermoelementes geerdet und die negative Seite mit dem Tor bzw. Schalter verbunden wird, wobei jedes Tor einen pnp-Transistor aufweist.In the event that it is desired to have one pole of each thermocouple grounded, it has It turned out that there is no mutual influence of the thermocouples and that beneficial Display results are obtained when the positive side of each thermocouple is grounded and the negative side is connected to the gate or switch, each gate having a pnp transistor.

Der Vorteil des elektronischen Schalters nach der Erfindung besteht darin, daß er mit geringem Schaltungsaufwand und unter Vermeidung hochkonstanter Schwingungskreise und Filter außerordentlich stetig und exakt gebildete Impulse zur Anzeige ergibt, die die von den einzelnen Thermoelementen gelieferten Spannungen darstellen.The advantage of the electronic switch according to the invention is that it requires little circuitry and extremely steady while avoiding highly constant oscillation circuits and filters and exactly formed impulses for display results, which are supplied by the individual thermocouples Represent tensions.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is in the following description of the embodiment shown in the drawing explained in more detail.

F i g. 1 ist ein Blockschaltbild der Einrichtung gemaß der Erfindung;F i g. 1 is a block diagram of the device according to FIG the invention;

F i g. 2 zeigt schematisch als Schaltbild den in F i g. 1 angegebenen Oszillator;F i g. 2 shows schematically as a circuit diagram the in FIG. 1 specified oscillator;

F i g. 3 läßt eine Reihe von Impulsformen erkennen, die sich bei der Arbeitsweise des Oszillators nach Fig. 2 ergeben;F i g. 3 shows a number of pulse shapes that can be seen in the way the oscillator works Fig. 2 result;

F i g. 4 ist ein Schaltbild einer typischen Flip-Flop-Stufe des elektronischen Zählers, der als Blockschaltbild in F i g. 1 angedeutet ist;F i g. 4 is a circuit diagram of a typical flip-flop stage of the electronic counter, shown as a block diagram in Fig. 1 is indicated;

F i g. 5 zeigt in Form einer Tabelle die verschiedenen Zustände der einzelnen Zählstufen, wie sie sich ais Folge der eingehenden Impulse ergeben;F i g. 5 shows in the form of a table the various states of the individual counting levels as they are ais result of the incoming impulses;

F i g. 6 ist ein Schaltbild einer mit Dioden ausgestatteten Matrixanordnung, wobei es sich um eine auch im Blockschaltbild nach F i g. 1 angegebene Anordnung handelt;F i g. 6 is a circuit diagram of a diode-equipped matrix array, which is a also in the block diagram according to FIG. 1 is the arrangement specified;

F i g. 7 ist eine leicht modifizierte Tabelle entsprechend derjenigen nach Fig. 5;F i g. Figure 7 is a slightly modified table corresponding to that of Figure 5;

F i g. 8 läßt eine Reihe von Impulsformen erkennen, an Hand deren die Arbeitsweise der Matrixanordnung von Fig. 1 und 6 erläutert wird;F i g. 8 reveals a number of pulse shapes, on the basis of which the operation of the matrix arrangement illustrated by Figures 1 and 6;

F i g. 9 zeigt Thermoelemente und zugehörige Strom tore bzw. Schalter, wie sie zu der entsprechenden, auch in Fig. 1 angedeuteten Anordnung gehören; *F i g. 9 shows thermocouples and associated current gates or switches, as they are to the corresponding, also in Fig. 1 indicated arrangement belong; *

Fig. 10 ist ein Schaltbild der Auswahleinrichtung von Fig. 1;Fig. 10 is a circuit diagram of the selector of Fig. 1;

Fig. 11 zeigt in Form eines Schaltbildes, wie die Null-Position der mit Dioden ausgestatteten Matrixanordnung elektrisch mit dem Synchronisationskreis der Kathodenstrahlröhre verbunden ist.11 shows, in the form of a circuit diagram, how the zero position of the matrix arrangement equipped with diodes is electrically connected to the synchronization circuit of the cathode ray tube.

Fig. 1 zeigt die Schaltungsanordnung nach der Erfindung mit den hauptsächlichen Elementen derselben in Form eines Blockschaltbildes. Hierzu gehört ein Oszillator 11 mit Festkörper-Schaltelementen zur Erzeugung von Impulsen mit einer bestimmten Impulsfolgefrequenz, wie dies noch näher erläutert wird.Fig. 1 shows the circuit arrangement according to Invention with the main elements thereof in the form of a block diagram. Which also includes an oscillator 11 with solid-state switching elements for generating pulses with a specific pulse repetition frequency, as this will be explained in more detail.

Der Ausgang des Oszillators ist mit dem EingangThe output of the oscillator is with the input

eines elektronischen Zählers 12 verbunden, der seinerseits eine Anzahl von bistabilen Flip-Flop-Stufen besitzt, die derart miteinander verbunden sind, daß eine kumulative Zählweise möglich wird, wobei die als höchste einspeicherbare Zahl auf der Anzahl von Stufen beruht, die in dem Zähler untergebracht sind. Falls beispielsweise der Zähler 12 mit sechs Stufen ausgestattet ist, ist eine kumulative Zählung bis zur Höchstzahl 64 möglich. Falls der Zähler mit zwei Flip-Flop-Stufen ausgerüstet ist, wird eine kumulative Zählung bis zur Zahl Vier erreicht. Sobald der Zähler die Maximalsumme erreicht und der Oszillator 11 mit der Einspeicherung kontinuierlich fortfährt, durchläuft der Zähler 12 einen neuen Arbeitszyklus und beginnt selbsttätig eine neue Zählung zugleich mit der Einspeisung eines zusätzlichen Impulses durch den Oszillator im Anschluß an die Erreichung der maximalen Zählsumme. an electronic counter 12, which in turn has a number of bistable flip-flop stages, which are connected to one another in such a way that a cumulative counting method is possible, the as highest storable number is based on the number of stages accommodated in the counter. For example, if the counter 12 is provided with six stages, a cumulative count is up to A maximum of 64 is possible. If the counter is equipped with two flip-flop stages, one is cumulative Count up to four reached. As soon as the counter reaches the maximum sum and the oscillator 11 with the storage continues continuously, the counter 12 runs through a new operating cycle and automatically starts a new count at the same time as an additional pulse is fed in by the Oscillator after reaching the maximum count.

Obwohl in Fi g. 1 nicht dargestellt, weist jede Stufe des mehrstufigen Zählers 12 zwei Ausgangsklemmen auf. Diese Ausgangsklemmen sind elektrisch mit den zugehörigen Eingangsklemmen der mit Dioden ausgestatteten Matrixanordnung 13 verbunden. Diese Matrixanordnung 13, die im Zusammenhang mit F i g. 6 näher beschrieben wird, weist in der Hauptsache eine Anzahl von Eingangsklemmen auf, die gleich der Zahl von Ausgangsklemmen des mehrstufigen Zählers 12 ist, wobei diese Matrixanordnung dazu bestimmt ist, in binärer Weise das Ausgangssignal des mehrstufigen Zählers 12 aufzunehmen, zu dem die Anordnung gehört.Although in Fi g. 1, not shown, each stage of the multi-stage counter 12 has two output terminals on. These output terminals are electrically connected to the associated input terminals of those equipped with diodes Matrix arrangement 13 connected. This matrix arrangement 13, which in connection with FIG. 6 is described in more detail, has in the main a number of input terminals that is equal to the number of output terminals of the multi-level Counter 12 is, this matrix arrangement is intended, in a binary manner, the output signal of the multi-stage counter 12 to which the arrangement belongs.

Die Matrixanordnung 13 ist weiterhin mit einer Anzahl von Ausgangsklemmen bzw. -leitungen versehen, deren Zahl gleich der Zahl der Eingangsklemmen ist, wobei diese Ausgangsklemmen mit den Eingangsklemmen in einer bestimmten Weise durch Dioden derart verbunden sind, daß sich eine Überein-Stimmung mit der Funktionstabelle ergibt, die noch näher beschrieben wird, so daß schließlich die an den Ausgangsklemmen der Matrixanordnung angestrebte Impulsfolge entsteht. Die Hauptaufgabe der Matrixanordnung 13 ist es, dafür zu sorgen, daß nur eine einzige ihrer Ausgangsklemmen einen binären Wert Eins hat, während die übrigen Ausgangsklemmen auf dem binären Wert Null sind. Außerdem ist Sorge getragen, daß alle Ausgangsklemmen der Matrix-The matrix arrangement 13 is also provided with a number of output terminals or lines, the number of which is equal to the number of input terminals, these output terminals with the Input terminals are connected in a certain way by diodes in such a way that there is a match with the function table, which will be described in more detail, so that finally the to the Output terminals of the matrix arrangement desired pulse sequence arises. The main task of the matrix arrangement 13 is to ensure that only one of its output terminals has a binary value Has one while the remaining output terminals are at the binary value zero. Besides, there is concern carried so that all output terminals of the matrix

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anordnung aufeinanderfolgend und abwechselnd den einen neuen Zyklus ausführen zu lassen. Dieses binärarrangement successively and alternately to run a new cycle. This binary

"binären Wert Eins erreichen. ' ' 'kodierte Signal wird zur Matrixanordnung 13 geleitet,"Reach binary value one. '' 'encoded signal is sent to matrix arrangement 13,

Die Ausgangsklemmen· der Matrixanordnung 13 welche aufeinanderfolgend die zu überwachendenThe output terminals of the matrix arrangement 13 which, in succession, are those to be monitored

sind mit den Eingängen von" Toren verbunden, die Thermoelemente auswählt. Die Ausgangsspannungenare connected to the inputs of "gates that select thermocouples. The output voltages

den verschiedenen Thermoelementen zugeordnet sind 5 der Matrixanordnung 13 werden dann zur Auswahl-are assigned to the various thermocouples 5 of the matrix arrangement 13 are then used for selection

und die die Verbindung dieser Thermoelemente mit einrichtung 15 weitergeleitet, welche einen Zweidraht-and which forwards the connection of these thermocouples with device 15, which has a two-wire

^;der nächsten Stufe im mit 14 bezeichneten Block Ausgang für den Anschluß und die Weitergabe dei ^; the next stage in the block labeled 14 output for the connection and the transfer of the

steuern. Die Tore arbeiten derart, daß sie geschlossen 'Impulse an den Oszillographen 16 besitzt." "; \ "steer. The gates work in such a way that they have closed pulses to the oscilloscope 16. ""; \ "

bleiben, bis sie ein dembinären Wert Eins entspre- ' ' Der Oszillatorkreis 11 ist "in Fig. 2 schematischremain until they correspond to the binary value one - "The oscillator circuit 11 is" in Fig. 2 schematically

chender Impuls erreicht, wobei immer nur ein Aus- io dargestellt und weist einen Unijunction-Transistor 17The corresponding impulse is reached, only one ausio being shown and a unijunction transistor 17

gang der Matrixanordnung 13 zu irgendeinem Zeit- ' ' auf, der die Eigenschaft hat, den Stromdurchgang zuThe matrix arrangement 13 will open at any time that has the property of closing the current

punkt diesen binären Wert Eins darstellt.'Der ent- unterbrechen, bis sein Emitter 18 eine;bestimmtepoint represents this binary value one. 'The interrupt until its emitter 18 a;

sprechende Ausgang öffnet dann das zugehörige Tor Spannung· erreicht/Diese Spannung steht; zur''Ver-speaking output then opens the associated gate Voltage · reached / This voltage is present; to the ''

ifn Block 14," uni das'zügehörige Thermoelement mit sorgungsspannung 19 im für die; Absperrung maß-ifn block 14, "uni the associated thermocouple with supply voltage 19 in the for the;

Üer'nächstenStüie 15 zu verbinden. Die'übrigen Aus- 15 geblichen Verhältnis jj. Bei 'dem gemäß der beypr-To connect the next part 15. The remaining output 15 ratios jj. With 'the according to the beypr-

gänge der Matrixanördnung 13, 'die sich ^;auf dem ^Ji zugteri Ausführung verwendeten Transistor betrug'äascourses of the matrix arrangement 13, 'which are ^; The transistor used on the ^Ji zugteri execution was

binären Wert Null befinden, haben zur Folge, daß die Verhältnis zwischen 0,4-3 und 0,57. Obwohl dies einbinary value zero, have the consequence that the ratio between 0.4-3 and 0.57. Although this is a

übrigen Tore ' im Abschnitt 14' geschlossen bleiben, weiter Arbeitsbereich' ist, sind dessen Grenzen; nichtremaining gates' in section 14 'remain closed, further work area' are its limits; not

wodurch¹ die entsprechenden "Thermoelemente von von Wichtigkeit,' da vielmehr die. Stabilität des Oszil-whereby ¹ the corresponding "thermocouples are of importance," since rather the stability of the oscilloscope

der nächsten Stufe abgetrennt; bleiben!." .^; ".'; '""- 2° lätorkreises der allein entscheidende Faktor ist.; ;'. "separated from the next stage; stay !. ". ^; ". ';'"" - 2 ° lätorkreises is the only decisive factor .; ; '. "

'Der Ausgang eines jeden Tores im Abschnitt 14 '" Fig-3 zeigt Impulsformen 20 und 21, wie sie sich'The output of each port in section 14' "Fig-3 shows pulse shapes 20 and 21 as they arise

ist mit einem Eingang einer Auswahleinrichtung 15 am.Emitter 18 bzw. an' der Ausgangsklernme 22 desis connected to an input of a selection device 15 at the emitter 18 or at 'the output terminals 22 of the

verbünden, die mehrere Eingänge hat ünd^: als logische Oszillators 11 '.ergeben. ' ' ^: '^;;. :;/ '.;^:;.'.'"';'; "; ;τ.!combine, which has several inputs and ^: as a logical oscillator 11 '. '' ^: '^;; . :; / '.;^:;.'.'"';';";; τ.!

MGHT-ppEK-TOrschaltung bezeichnetwerdenkariiu ' JDie Arbeitsweise des Oszillators 11 ist die folgende:MGHT-ppEK-TOrcircuit can be called kariiu 'J The operation of the oscillator 11 is as follows:

Dieser' Abschnitt "laßt; alle Ausgänge ' der Thermo- 25 Der zwischen den: Emitter 18 und Masse 24 gelegteThis' section 'let; all outputs' of the thermo- 25 the between the: emitter 18 and earth 24 put

'elemente und' der zugehörigen^; Tore im Abschnitt 14 " Kondensator 23 lädt achVzufoige der yersorgungs-'elements and' of the associated ^; Gates in section 14 "capacitor 23 charges achVzufoige the supply

£ri einer/einzigen'Auswahleinrichtung zusammen, um spännungl9 über den Widerstand 25 auf: Wenn der£ ri a / single selection device together to spännungl9 over the resistor 25 on: If the

e'm^len^i;;Zwe'idraht-Äusgang^: für die' Kathodenstrahl- Kondensator 23 sich bis zur Spannung V„ aufgeladene'm ^l en ^{i ;;} Two-wire output ^: for the cathode ray capacitor 23 charged up to the voltage V "

röhre 16 zu bilden. Da in jedem Augenblick nur ei'ri hat, die durch die gestrichelte Linie 26 angedeutet ist,tube 16 to form. Since at any moment only ei'ri has, which is indicated by the dashed line 26,

einziges¹ Thermoelement'offen ist und die Tore der 30 wird der Transistor 17 leitend," da dies sozusagen dieonly ¹ thermocouple 'is open and the gates of 30, the transistor 17 is conductive, "because this, so to speak, the

übrigen Thermoelemente zum selben Augenblick ge- " Zündspannung oder die^: SchweUwert-Spannung desother thermocouples at the same moment overall "ignition ^or: SchweUwert voltage of

schlossen sind, verursacht die Zusammenführung aller Transistors ist. ' " ;".' ;. ' . '.■■.'.'.'.'." are closed, causing the merging of all transistor is. '";".';.'.'.■■.'.'.'.'."

Ausgänge desAbschnittes; 14 innerhalb eier Auswahl- ' Das Leitendweiden des Transistors 17 verursachtOutputs of the section; 14 within a selection 'causes transistor 17 to become conductive

einrichtung, daß ausschließlich eineinziges Thermo- die Entladung des Kondensators 23, so daß dessenmeans that only a single thermal discharge of the capacitor 23, so that its

element mit seinem Ausgang an die Kathodenstrahl- 35 Spannung rasch auf die Spannung V_v abfällt, die inelement with its output to the cathode ray voltage drops rapidly to the voltage V _v , which in

röhre 16 angeschlossen ist. ^:;'[' ^{: l;} ■-'; ■ Fig· 3 durch die gestrichelte Linie dargestellt ;ist.tube 16 is connected. ^: ; '[' ^{: l;} ■ - '; Figure 3 is represented by the dashed line.

"^: Bei ;dem Anzeigegerät 16 kann es sich um irgend- Diese Spannung ist die Sperrspannung des Transistors eine geeignete Einrichtung handeln, die ein Oszillo- 17. Der Arbeitsgang wiederholt sich, in dem der gramm wiedergeben kann und aufeinanderfolgend Kondensator 23 wieder bis zur Zündspannung auf-Ablenkungeh'des ' Zeigers bzw. Strahlers über den 40 geladeri wird (gestrichelte Linie 26). ' : ' ' Anzeigeschirm ermöglicht, und zwar mit einer regel- ' Aus dem Diagramm 21 der Fig. 3 ist zu entmäßigen Fölgefre^uenz,; die synchron zur Frequenz nehmen, daß die Ausgangsspannung an der Leitung des Oszillators 11 ist. ' " ' ' '"" 22 den Wert von +6VoIt beibehält, bis der.Tran-' Der Eingang des Oszillographen empfängt vom sistof 17 zündet bzw. leitend wird. Dann fällt diese Abschnitt ^r14 iiber die Aüswahröihrirchtung 15 die 45 Ausgangsspannung praktisch augenblicklich zu einem Spannungen der Thermoelemente und zeigt eine Reihe ^:' Wert ab, der von der Größe der Widerstände 28,'29, von Signalimpulsen an, deren Amplituden die Span- RB₂ und RB₁ abhängt. Auf diese Weise ergeben sich hungsbeträge eines jeden Thermoelementes darstellen sehr scharfe negative Impulse 30, wobei zu bemerken und!somit ein Maß für^; die Temperatur an den be- ist, daß das Potential ständig positiv ist. Diese Tmtreffenden Stellen sind. Auf diese Weise ist es durch 50 pulse werden zum Triggern der nächsten Stufe vereinen' geeigneten Oszillator 11,'der bei einer be- '"' wendel'"''* '' ·'■' '■■ ''^ii: ...;<..·.!... ·■■■■.. -·
stimmten Frequenz arbeitet^ sowie durch den Zähler Durch Verwendung eines justierbaren Potentiome-12 mit der^^^^rgeeigneten'Aiizahf Von:^rSrufen* mögl'i'cn^ ters für den Widerstand 25 brgibt sich die Mögh'cheine beliebige vorher bestimmte Anzahl von Thermo- keit einer feinfühligen Frequenzbeeinflüssung,'"üm^;die spannungen auf dem Bildschirm des Oszillographen 55 Frequenz des Oszillators 11 auf die Kippfrequenz der 16 innerhalb'einer Kippablenkung des Strahles auf " Anzeigevorrichtung 16 abzustimmen..." .".■:■.".: ' .
dem Schirm abzubilden.'^: . ' ";. ...L '"■' ^: F ig· 4 zeigt als Schaltbild schematisch eine Flipⁿⁱ'Der Öszillätof ¹Il "erzeugt sich wiederholende Im- Flop-Stüfe 12 a des' mehrstufigen Zählers 12 von' pulse mit einer^: Frequenz, 'die mit der des Qszillö- Fig. 1, wobei es sich versteht, daß die übrigen Stufen graphen'16 ye'r'emba'r''ist: Bei einer bevorzugten' Aus- 60 des Zäjilers im wesentlichen in^: ihrer Bauweise und führungsform betragt" die Fplgefrequenz 320 Hz. " Funktion mit derjenigen der Flip-Flop-Stufe 12 α ge-Diese Impulse steuern einen mehrstufigen binär arbei- maß der Figur übereinstimmen. Der Fhp-Flop-Kreis tenderi Zähler von sechs Stufen,^: der eine kumulative 12 a weist einen ersten und zweiten Transistor β 1 Zählung bis zur Zahl 64 ermöglicht. Falls lediglich und β 2 auf, die über Kreuz miteinander derart vereine Zählung bis zur Zahl 50 erforderlich ist, ist eä 65 bunden sind, daß der Kollektor des Transistors β ί angebracht, den Zähler bis zur Endsumme von 64 mit der Basis des Transistors β 2 durch die parallelvoll auslaufen zu lassen, und dies ist besser, als den geschalteten Elemente R und C Verbunden ist, wobei Zähler dezimal zu kodieren, um ihn bei der Summe 50 im übrigen der Kollektor des Transistors β 2 mit der" ^: The display device 16 can be any- This voltage is the blocking voltage of the transistor a suitable device, which is an oscilloscope 17. The process is repeated, in which the program can be reproduced and, successively, capacitor 23 again up to the ignition voltage on-deflection of the pointer or radiator via which 40 is charged (dashed line 26). ; which take in synchronism with the frequency that the output voltage is on the line of the oscillator 11. '"'''""22 maintains the value of + 6VoIt until the.Tran- 'The input of the oscilloscope receives from the sistof 17 ignites or becomes conductive. Then this section ^r 14 drops via the monitoring device 15 the 45 output voltage practically instantaneously to a voltage of the thermocouples and shows a series ^: 'Value, which depends on the size of the resistors 28, '29, of signal pulses, the amplitudes of which the span RB ₂ and RB ₁ depends. In this way, the magnitudes of each thermocouple represent very sharp negative impulses 30, whereby to be noted and thus a measure for ^; the temperature at the loading is such that the potential is constantly positive. These are the Tmtopportunities. In this way, by 50 pulse of the next stage will unite for triggering 'appropriate oscillator 11' of at a loading '''spiral''''*''·' ■ '' ■■ '' ^ii: .. .; <.. ·.! ... · ■■■■ .. - ·
voted frequency ^ and operates by the counter by using an adjustable potentiometric-12 with ^^^ ^r geeigneten'Aiizahf From: ^r * Srufen mögl'i'cn ^ ters for the resistor 25, the Mögh'cheine brgibt any predetermined number from thermocouple a sensitive frequency influencing, '"um ^; the voltages on the screen of the oscilloscope 55 frequency of the oscillator 11 to the tilting frequency of the 16 within a tilting deflection of the beam on" display device 16 ... "." . ".: '.
on the screen. ' ^: . '";. ... L'" ■ ' ^: Fig. 4 shows a schematic diagram of a flip ⁿⁱ ' The Öszillätof ¹ Il "generates repeating im-flop stages 12 a of the 'multi-stage counter 12 of' pulse with a ^: Frequency that corresponds to that of the oscillator - Fig. 1, it being understood that the other stages are graphen'16 ye'r'emba'r '': In a preferred embodiment of the zjiler essentially in ^: its construction and management is "the Fplgefrequenz 320 Hz." Function with that of the flip-flop stage 12 α ge-These pulses control a multi-stage binary work- measure to match the figure. The Fhp-flop circle tenderi counter of six stages, ^: the one cumulative 12 a has a first and second transistor β 1 enables counting up to the number 64. If only and β 2, which is required to be crossed together in such a way as to count up to the number 50, eä 65 are bound that the Collector of transistor β ί attached, the counter to the final sum of 64 with the base of transistor β 2 d by let the parallel run out, and this is better than the connected elements R and C is connected, whereby the counter has to be decimally coded to get it at the sum 50 in the rest of the collector of the transistor β 2 with the

Basis des Transistors Q1 durch die parallelgeschalteten Elemente R1 und C1 verbunden ist. Die Flip-Flop-Stufe 12 a hat zwei stabile Gleichgewichtszustände an ihrer Ausgangsklemme, die vom Kollektor des Transistors Q 2 gebildet ist. Diese Ausgangsklemme hat die beiden stabilen Zustände —4,5 und +4,5 Volt, welche der binären Eins und der binären Null entsprechen. Was zunächst die Flip-Flop-Stufe 12 a oder die Eingangsstufe des Zählers 12 betrifft, ist festzustellen, daß ihre Eingangsklemme 12 b den Ausgang des Oszillators 11 an die Basis des Transistors Q1 und des Transistors Q 2 über den Kondensator C 3 und die Dioden Dl bzw. D 2 ankuppelt. Jeder vom Oszillator 11 ausgehende negative Impuls wirkt so, daß der binäre Zustand am Ausgang der Stufe 12 α geändert wird. Der Ausgang ist über den Kondensator C 4 mit dem Eingang der nächsten Flip-Flop-Stufe verbunden.Base of transistor Q 1 is connected through the parallel connected elements R 1 and C1. The flip-flop stage 12 a has two stable states of equilibrium at its output terminal, which is formed by the collector of the transistor Q 2 . This output terminal has the two stable states -4.5 and +4.5 volts, which correspond to the binary one and the binary zero. As for the flip-flop stage 12 a or the input stage of the counter 12, it should be noted that its input terminal 12 b the output of the oscillator 11 to the base of the transistor Q 1 and the transistor Q 2 via the capacitor C 3 and the Coupling diodes Dl or D 2 . Each negative pulse emanating from the oscillator 11 acts in such a way that the binary state at the output of the stage 12 α is changed. The output is connected to the input of the next flip-flop stage via the capacitor C 4.

F i g. 5 zeigt eine Übersichtstabelle zur Erläuterung der Arbeitsweise eines Zählers mit zwei Stufen. Die vertikale Spalte der Tabelle von F i g. 5 stellt die Impulse dar, die vom Oszillatorkreis 11 geliefert werden und die horizontale Zeile bezeichnet die vier Transistoren Q1 bis Q 4, die zur wesentlichen Ausstattung des zweistufigen Zählers gehören. Es ist zu bemerken, daß der gemeinsame Punkt der Flip-Flop-Stufe 12 a und darauffolgend derjenige aller anderen Flip-Flop-Stufen, die der Zähler 12 aufweist, zum positiven Potential von vorzugsweise 6 Volt für eine geeignete Arbeitsweise der Matrixanordnung zurückkehren, in einer Weise, wie dies noch ausführlich beschrieben wird.F i g. 5 shows an overview table to explain the mode of operation of a counter with two stages. The vertical column of the table of FIG. 5 shows the pulses which are supplied by the oscillator circuit 11 and the horizontal line denotes the four transistors Q 1 to Q 4, which are part of the essential equipment of the two-stage counter. It should be noted that the common point of the flip-flop stage 12 a and subsequently that of all the other flip-flop stages that the counter 12 has, return to the positive potential of preferably 6 volts for a suitable operation of the matrix arrangement, in a way as this will be fully described.

Wie ersichtlich, befinden sich beim Eintreffen des ersten Impulses die Transistoren Ql und Q4 des zweistufigen Zählers im binären Zustand Eins. Das Eintreffen des zweiten Impulses verursacht die Zustandsänderung bei allen vier Transistoren, so daß die Transistoren Q 2 und β 3 in den binären Zustand Eins übergehen, die Transistoren Ql und Q 4 dagegen in den binären Zustand Null. Beim Eintreffen des dritten Impulses geht Transistor Ql in den binären Zustand Eins, Q 2 in den binären Zustand Null über, und die Transistoren Q 3 und Q 4 werden von diesem Impuls nicht beeinflußt. Die weiteren Arbeitsgänge des Zählers und somit die Entwicklung der Übersichtstabelle 5 ist unter diesem Gesichtspunkt verständlich.As can be seen, when the first pulse arrives, the transistors Ql and Q 4 of the two-stage counter are in the binary state one. The arrival of the second pulse causes the change of state in all four transistors, so that the transistors Q 2 and β 3 go into the binary state one, the transistors Ql and Q 4, however, into the binary state zero. When the third pulse arrives, transistor Ql changes to the binary state one, Q 2 changes to the binary state zero, and the transistors Q 3 and Q 4 are not influenced by this pulse. The other operations of the counter and thus the development of overview table 5 can be understood from this point of view.

Ausgangsspannungen werden von den Kollektoren beider Transistoren entnommen, die eine Flip-Flop-Stufe 12 a des Zählers 12 bilden, und diese Spannungen bzw. Ströme werden der Matrixanordnung 13 aufgegeben, wie sie als Schaltbild in F i g. 6 gezeigt ist. Die mit Dioden bestückte Matrixanordnung 13 weist eine Reihe von horizontal verlaufenden Leitern 32 auf, deren Anzahl mit der Anzahl von Transistoren im Zähler 12 übereinstimmt. Die Ausgangsspannungen bzw. -ströme eines jeden Transistors im mehrstufigen Zähler werden den horizontalen Leitern 32 über Widerstände 33 aufgeprägt. Die Matrixanordnung 13 weist ferner eine Reihe von vertikal verlaufenden Leitern 34 auf, die einerseits an eine Sammelschiene 35 angeschlossen sind, welche sich über die Widerstände 36 auf negativem Potential befindet. Die horizontalen Leiter 32 sind in bestimmter Weise mit den vertikal gerichteten Leitern 34 durch Dioden 37 bis 44 verbunden. Die in F i g. 6 gezeigte Matrixanordnung 13 ist für die Verwendung mit einem zweistufigen Zähler ausgelegt. Die binären Zustände der Transistoren Ql bis β4 bestimmen zusammen mit der Einrichtung der Dioden 37 bis 44, welche der Ausgänge 45 bis 48 im binären Zustand Eins sind, und wesentlich im binären Zustand Null befinden. Die Arbeitsweise ist dabei derart, daß lediglich ein einziger dieser Ausgänge 45 bis 48 negatives Potential besitzt, während zugleich die übrigen Ausgänge positives Potential besitzen.Output voltages are taken from the collectors of both transistors, which form a flip-flop stage 12 a of the counter 12, and these voltages or currents are applied to the matrix arrangement 13, as shown as a circuit diagram in FIG. 6 is shown. The matrix arrangement 13 equipped with diodes has a number of horizontally running conductors 32, the number of which corresponds to the number of transistors in the counter 12. The output voltages or currents of each transistor in the multi-stage counter are impressed on the horizontal conductors 32 via resistors 33. The matrix arrangement 13 also has a number of vertically running conductors 34 which are connected on the one hand to a busbar 35 which is at negative potential via the resistors 36. The horizontal conductors 32 are connected in a certain manner to the vertically directed conductors 34 by diodes 37 to 44. The in F i g. The matrix arrangement 13 shown in FIG. 6 is designed for use with a two-stage counter. The binary states of the transistors Q1 to β4 determine, together with the device of the diodes 37 to 44, which of the outputs 45 to 48 are in the binary state one, and are essentially in the binary state zero. The mode of operation is such that only a single one of these outputs 45 to 48 has negative potential, while at the same time the remaining outputs have positive potential.

Durch eine geringe Umordnung der Übersichtstabelle 5 gelangt man zur Tabelle gemäß F i g. 7, in welcher wiederum die linke Spalte die vom Oszillator 11 hervorgerufenen Impulse angibt und in welcher die oberste Zeile die Ausgangsstufen bezeichnet und somit die Eingangsspannungen am Eingang der Matrixanordnung 13.A slight rearrangement of the overview table 5 leads to the table according to FIG. 7, in which in turn the left column indicates the pulses generated by the oscillator 11 and in which the top line denotes the output stages and thus the input voltages at the input of the matrix arrangement 13th

Beim Impuls Null ist der binäre Eingangszustand 0101, der von den Eingangsklemmen A-B-C-D gebildet wird. Es sei erinnert, daß der binäre Zustand Null +4,5 Volt und der binäre Zustand Eins —4,5 Volt beträgt. Man sieht, daß die Dioden 37 und 41 umgekehrt vorgespannt und deshalb sperrend sind. Dies hat zur Folge, daß der Ausgang 45 zu einer Spannung von —3,5 Volt (Gleichspannung) übergeht. Die übrigen Ausgänge 46 bis 48 befinden sich bei einer Spannung von +1 Volt, da zu diesem Zeitpunkt zumindest eine der Dioden 38 bis 40 und 42 bis 44 im leitenden Zustand sich befindet. So ist beispielsweise die Diode 43 leitend, um die Ausgangsklemme 46 auf das positive Potential zu bringen. Die Diode 42 ist leitend, um den Ausgang 47 auf das positive Potential zu bringen. Weiterhin ist die Diode 44 leitend, um den Ausgang 48 auf positive Spannung zu bringen. Da die verschiedenen binären Kodegruppen gemäß der Tabelle von F i g. 7 den Eingängen der Matrixanordnung 13 aufgegeben werden, befindet sich, wie ersichtlich, einer und nur einer der Ausgänge 45 bis 48 auf dem Spannungspotential von — 3,5 Volt zu einer gegebenen Zeit, in welcher die übrigen drei Ausgänge die Spannung von +1 Volt haben. Die Impulsformen, die sich an den Ausgängen der Matrixanordnung 13 ergeben, sind in F i g. 8 dargestellt.When the pulse is zero, the binary input status is 0101, which is formed by the input terminals ABCD . Recall that the binary state zero is +4.5 volts and the binary state one is -4.5 volts. It can be seen that the diodes 37 and 41 are reversely biased and therefore blocking. As a result, the output 45 changes to a voltage of -3.5 volts (direct voltage). The remaining outputs 46 to 48 are at a voltage of +1 volt, since at this point in time at least one of the diodes 38 to 40 and 42 to 44 is in the conductive state. For example, the diode 43 is conductive in order to bring the output terminal 46 to the positive potential. The diode 42 is conductive in order to bring the output 47 to the positive potential. Furthermore, the diode 44 is conductive in order to bring the output 48 to positive voltage. Since the various binary code groups according to the table in FIG. 7 are given to the inputs of the matrix arrangement 13, there is, as can be seen, one and only one of the outputs 45 to 48 at the voltage potential of -3.5 volts at a given time, in which the other three outputs the voltage of +1 volt to have. The pulse shapes that result at the outputs of the matrix arrangement 13 are shown in FIG. 8 shown.

Zur Zeit t₀ und beim Eintreffen des Impulses Null erscheint der negative Rechteckimpuls 45' an der Ausgangsklemme 45. Zur Zeit t_x und beim Eintreffen des Impulses Eins am Eingang der Matrixanordnung ruft die Ausgangsklemme 46 den negativen Rechteckimpuls 46' hervor. Die negativen Rechteckimpulse 47' und 48' werden in ähnlicher Weise erzeugt und erscheinen nacheinander an den Ausgangsklemmen 47 bzw. 48. Wie ersichtlich, erscheinen somit negative Ausgangsimpulse an den Ausgangsklemmen 45 bis 48 der Matrixanordnung 13, und zwar nacheinander. Die gemeinsamen Punkte einer jeden Flip-Flop-Stufe 12 α im Zähler 12 sind mit einer positiven Spannung verbunden, vorzugsweise mit + 6 Volt Gleichspannung, was einer Erdung vorgezogen wird, um sicherzustellen, daß die Ausgangsspannungen an den Ausgängen einer jeden Flip-Flop-Stufe positiv und negativ werden, anstatt zwei negative Spannungen bei den verschiedenen Zuständen der Flip-Flop-Stufen zu erhalten. Die beiden positiven und negativen Spannungen, wie sie in den Impulsdarstellungen der Fig. 8 gezeigt sind, werden dazu verwendet, Transistoren der nächsten Stufe entweder zu sättigen oder diese als Unterbrecher wirken zu lassen, wofür positive und negative Spannungen erforderlich sind.At time t ₀ and when pulse zero arrives, the negative square-wave pulse 45 'appears at output terminal 45. At time t _x and when pulse one arrives at the input of the matrix arrangement, output terminal 46 produces the negative square-wave pulse 46'. The negative square-wave pulses 47 'and 48' are generated in a similar manner and appear one after the other at the output terminals 47 and 48, respectively. As can be seen, negative output pulses thus appear at the output terminals 45 to 48 of the matrix arrangement 13, one after the other. The common points of each flip-flop stage 12 α in counter 12 are connected to a positive voltage, preferably +6 volts DC, which is preferred to grounding in order to ensure that the output voltages at the outputs of each flip-flop Stage positive and negative instead of having two negative voltages in the different states of the flip-flop stages. The two positive and negative voltages, as shown in the pulse diagrams of FIG. 8, are used to either saturate transistors of the next stage or to allow them to act as interrupters, for which positive and negative voltages are required.

Die Ausgänge 45 bis 48 der Matrixanordnung 13 sind an je eine unabhängige Eingangsklemme von zuThe outputs 45 to 48 of the matrix arrangement 13 are each to an independent input terminal of zu

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den Thermoelementen führenden Toren gelegt, wie sie zum Abschnitt 14 mit seinen Thermoelementen und Toren gehören, wie sich dies aus dem Schaltschema von F i g. 9 ergibt. Bei der speziellen Ausführung 14 gemäß F i g. 9, die für die Zusammenarbeit mit einem zweistufigen Zähler und mit einer Matrixanordnung 13 von F i g. 6 bestimmt ist, werden vier solche mit Thermoelementen gekuppelte Tore verwendet, die mit npn-Transistoren Q 5 bis β 8 ausgestattet sind. Die negativen Rechteckimpulse, die von der Matrixanordnung 13 geliefert werden, werden an der Basis der Transistoren Q 5 bis β 8 eingespeist, und zwar durch je einen der Widerstände R 5 bis R 8. Der Kollektor eines jeden der Transistoren Q 5 bis β 8 ist über einen der Widerstände R 9 bis R12 mit der positiven Seite des zugehörigen der verschiedenen Thermoelemente Tl bis T 4 verbunden. Die negative Seite eines jeden Thermoelementes ist mit Masse G über eine gemeinsame Sammelschiene B verbunden. Die Emitterelektroden der Transistoren β 5 bis β 8 sind über eine gemeinsame Schiene Bl an Masse G gelegt. Die Transistoren Q 5 bis β 8 sind npn-Transistoren, die voll gesättigt sind, wenn sich ihre Basiselektroden auf positiver Spannung befinden, wobei die Kollektoranschlüsse im wesentlichen an Masse gelegt sind. Während der vollen Sättigung haben die Transistoren Q 5 bis β 8 im wesentlichen den Widerstandswert bzw. die Impedanz Null. Wenn die Spannung an der Basis eines dieser Transistoren Q 5 bis β 8 negativ wird, wird der Transistorwiderstand im wesentlichen unendlich groß, so daß die entsprechenden Ausgangsklemmen 49 bis 52 auf eine Spannung gebracht werden, die gleich der vom Thermoelement gelieferten Spannung ist.placed the thermocouple leading gates, as they belong to section 14 with its thermocouples and gates, as can be seen from the circuit diagram of FIG. 9 results. In the special version 14 according to FIG. 9, which are suitable for cooperation with a two-stage counter and with a matrix arrangement 13 from FIG. 6 is determined, four such gates coupled with thermocouples are used, which are equipped with npn transistors Q 5 to β 8. The negative square-wave pulses which are supplied by the matrix arrangement 13 are fed into the base of the transistors Q 5 to β 8, through one of the resistors R 5 to R 8. The collector of each of the transistors Q 5 to β 8 is Connected via one of the resistors R 9 to R 12 to the positive side of the associated one of the various thermocouples T1 to T4. The negative side of each thermocouple is connected to ground G via a common busbar B. The emitter electrodes of the transistors β 5 to β 8 are connected to ground G via a common rail B1. The transistors Q 5 to β 8 are npn transistors which are fully saturated when their base electrodes are at positive voltage, the collector terminals being essentially connected to ground. During full saturation, the transistors Q 5 to β 8 have essentially the resistance value or the impedance zero. If the voltage at the base of one of these transistors Q 5 to β 8 becomes negative, the transistor resistance becomes essentially infinite, so that the corresponding output terminals 49 to 52 are brought to a voltage which is equal to the voltage supplied by the thermocouple.

Behält man im Auge, auf welche Weise die negativen Rechteckimpulse 45' bis 48' hervorgerufen werden, so ist ersichtlich, daß in einem gegebenen Augenblick lediglich einer der Eingänge der Transistoren β 5 bis Q 8 sich auf negativem Potential befindet, während die übrigen Eingänge gleichzeitig positive Spannung haben. So ist beispielsweise zur Zeit i₀ die Spannung an der Basis des Transistors Q 5 negativ, während die Spannungen an der Basis der Transistoren β 6 bis β 8 positiv sind. Dies hat zur Folge, daß die Transistoren β 6 bis β 8 voll gesättigt und lediglich der Transistor Q 5 gesperrt ist, so daß sich lediglich die Ausgangsklemmen 49 auf einer dem Thermoelement Tl entsprechenden Thermospannung befindet, während die übrigen Ausgänge 50 bis 52 geerdet sind. Zur Zeit J₁ befindet sich die Ausgangsklemme 50 des Transistors β 6 auf einer dem Thermoelement TI entsprechenden Thermospannung, während die Ausgangsklemmen 49, 51 und 52 geerdet sind. Auf diese Weise öffnen die von den Transistoren O5 bis β 8 gebildeten Tore nacheinander abwechselnd unter dem Einfluß der Matrixanordnung 13, so daß aufeinanderfolgend an die Ausgangsklemmen 49 bis 52 die entsprechende Thermospannung der Thermoelemente Tl bis T 4 herangeführt wird. An dieser Stelle steht nun ein Vierdraht-Ausgang mit den verschiedenen Thermospannungen zur Verfügung, der in einen Zweidraht-Ausgang verwandelt werden muß, um das Anzeigegerät 16 zu speisen.If you keep an eye on the way in which the negative square-wave pulses 45 'to 48' are produced, it can be seen that at a given moment only one of the inputs of the transistors β 5 to Q 8 is at negative potential, while the other inputs are at the same time have positive tension. For example, at time i _0, the voltage at the base of transistor Q 5 is negative, while the voltages at the base of transistors β 6 to β 8 are positive. As a result, the transistors β 6 to β 8 are fully saturated and only the transistor Q 5 is blocked, so that only the output terminals 49 are on a thermal voltage corresponding to the thermocouple T1, while the other outputs 50 to 52 are grounded. At time J ₁ , the output terminal 50 of the transistor β 6 is at a thermal voltage corresponding to the thermocouple TI , while the output terminals 49, 51 and 52 are grounded. In this way, the gates formed by transistors O5 to β 8 sequentially open alternately under the influence of the matrix assembly 13 is such that successively brought to the output terminals 49 to 52 the corresponding thermoelectric voltage of the thermocouple Tl to T. 4 At this point, a four-wire output with the various thermal voltages is available, which must be converted into a two-wire output in order to feed the display device 16.

Fig. 10 zeigt die als NICHT-ODER Torschaltung ausgebildete Auswahleinrichtung 15 in Form eines Schaltbildes, welcher Abschnitt vier Eingangsklemmen aufweist, die mit den Ausgängen 49 bis 52 des Abschnittes 14 mit seinen Thermoelementen und zugehörigen Toren verbunden ist. Diese Eingänge 49 bis 52 sind über je einen der Widerstände 53 bis 56 mit einem gemeinsamen Punkt 57 verbunden, der zur Basis des Transistors Q 9 führt. Da die Transistoren β 5 bis β 8 des Abschnittes 14 abwechselnd nacheinander den Strom unterbrechen, werden die entsprechenden Thermospannungen (die dem abschaltenden Transistor zugehören) mit dem betreffenden der10 shows the selection device 15 designed as a NOR gate circuit in the form of a circuit diagram, which section has four input terminals which are connected to the outputs 49 to 52 of section 14 with its thermocouples and associated gates. These inputs 49 to 52 are each connected via one of the resistors 53 to 56 to a common point 57 which leads to the base of the transistor Q 9. Since the transistors β 5 to β 8 of the section 14 alternately interrupt the current one after the other, the corresponding thermal voltages (which belong to the switching-off transistor) with the relevant of the

ίο Widerstände 53 bis 56 verbunden, während die übrigen drei Zweige geerdet sind. Dies setzt die Basis des Transistors β 9 auf eine Spannung, die der betreffenden Thermospannung entspricht. Da der Ausgangsimpuls entsprechend dem zugehörigen Thermoelement negativ gerichtet (im übrigen aber positiv) ist, wenn er durch den Abschnitt 15 geleitet wird, ist der Transistor Q10 vorgesehen, um hieraus einen positiv gerichteten Spannungsimpuls zu bilden. Auf diese Weise werden die vier Ausgänge des Abschnittes 14 zu einem Zweidraht-Ausgang für die Speisung des Oszillographen 16 zusammengefaßt, wobei diese beiden Drähte mit dem Kollektor und (unter Zwischenschaltung des Transistors β 10) mit Masse verbunden sind. Die Ausgänge eines jeden Thermoelementes Γ1 bis TA werden hierbei an die Eingänge des Oszillographen 16 abwechselnd nacheinander angeschlossen, so daß diese Impulse auf dem Bildschirm während einer horizontalen Ablenkung erscheinen. Zu F i g. 9 sei noch bemerkt, daß dort die Thermoelemente T1 bis Γ 4 nahe beieinander dargestellt sind. In Wirklichkeit versteht es sich, daß diese Elemente an verschiedenen Stellen im Reaktorgehäuse untergebracht sein können, so daß das entsprechende Thermoelement die Temperatur an der betreffenden Stelle, an der sich das Element befindet, wiedergibt.ίο resistors 53 to 56 connected while the remaining three branches are grounded. This sets the base of the transistor β 9 to a voltage which corresponds to the relevant thermal voltage. Since the output pulse is directed negatively (but otherwise positive) in accordance with the associated thermocouple when it is passed through section 15, transistor Q 10 is provided in order to form a positively directed voltage pulse therefrom. In this way, the four outputs of section 14 are combined to form a two-wire output for supplying oscilloscope 16, these two wires being connected to the collector and (with the interposition of transistor β 10) to ground. The outputs of each thermocouple Γ1 to TA are here connected to the inputs of the oscilloscope 16 alternately one after the other, so that these pulses appear on the screen during a horizontal deflection. To F i g. 9 it should be noted that there the thermocouples T 1 to Γ 4 are shown close to one another. In reality, it goes without saying that these elements can be accommodated at different points in the reactor housing, so that the corresponding thermocouple reflects the temperature at the point in question at which the element is located.

Wegen der kapazitiven Belastung des Oszillographen 16 durch das elektronische Schaltsystem mit den Elementen 11 bis 15 von F i g. 1 ist es zweckmäßig, eine Stufe 58 in Emitterschaltung einzufügen, und zwar zwischen den Ausgang der Auswahleinrichtung 15 und dem Eingang des Oszillographen 16 (vgl. Fig. 10). Auf diese Weise kann die kapazitive Belastung minimal gestaltet werden.Because of the capacitive loading of the oscilloscope 16 by the electronic switching system with elements 11 to 15 of FIG. 1 it is advisable to insert a stage 58 in the emitter circuit, between the output of the selection device 15 and the input of the oscilloscope 16 (cf. Fig. 10). In this way, the capacitive load can be kept to a minimum.

Zur vollen Synchronisation der Arbeitsweise des elektronischen Schalters einerseits mit dem Oszillographen andererseits wird ein Stromkreis 60 gemäß Fig. 11 verwendet. Der Stromkreis ist mit seinem Eingang 61 mit dem Null-Ausgang 45 der Matrixanordnung 13 in F i g. 6 verbunden, so daß das Signal dieser Ausgangsklemme über einen Widerstand 62 an der Basis des Transistors β 11 eingespeist wird, dessen Kollektor über die /?C-Elemente 64 und 63 mit dem Synchronisationskreis des Oszillographen 16 verbunden ist. Dies hat zur Folge, daß beim Eintreffen eines jeden Null-Impulses oder beim Beginn einer jeden horizontalen Kippablenkung der Kathodenstrahlröhre der Oszillograph getriggert wird, und zwar durch den von der Matrixanordnung kommenden Null-Impuls, wodurch sich eine Synchronisation zwischen dem elektronischen Schalter und dem Oszillographen ergibt. Bei der Ausführung mit dem Stromkreis nach Fig. 11 ist der Zähler 12 vorzugsweise mit sechs Stufen aussgerüstet, um eine Zählung bis zur Zahl 64 zu ermöglichen, wobei die Matrixanordnung so ausgelegt ist, daß sieben aufeinanderfolgend geformte negative Rechteckimpulse in der gleichen Weise hergestellt werden, wie dies im Zusammenhang mit F i g. 8 beschrieben wurde. In Anwendungsfällen, beiFor full synchronization of the functioning of the electronic switch on the one hand with the oscilloscope on the other hand, a circuit 60 as shown in FIG. 11 is used. The circuit is with his Input 61 with the zero output 45 of the matrix arrangement 13 in FIG. 6 connected so that the signal this output terminal is fed through a resistor 62 at the base of the transistor β 11, whose Collector connected to the synchronization circuit of the oscilloscope 16 via the /? C elements 64 and 63 is. This has the consequence that when each zero pulse arrives or at the beginning of each horizontal tilt deflection of the cathode ray tube is triggered by the oscilloscope coming from the matrix arrangement zero pulse, whereby a synchronization between the electronic switch and the oscilloscope results. When running with the circuit according to In FIG. 11, the counter 12 is preferably equipped with six stages in order to count up to the number 64 to enable, the matrix arrangement being designed so that seven successively shaped negative square-wave pulses can be produced in the same way as this in connection with F i g. 8 was described. In use cases where

welchen mehr als vier Thermoelemente zu überwachen sind, kann man zusätzliche logische Kreise 15 verwenden, da es sich als günstig herausgestellt hat, nicht mehr als fünf unabhängige Thermoelement-Eingänge in jedem logischen Abschnitt zusammenzufassen, damit man noch günstige Anzeigeergebnisse erhält.Which more than four thermocouples are to be monitored, additional logic circuits 15 use no more than five independent thermocouple inputs, as it has been found to be beneficial summarized in each logical section so that you can still get favorable display results receives.

In Fällen, in welchen es vorzuziehen oder notwendig ist, die Thermoelemente auf gemeinsame Masse zu legen, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die positive Seite der Thermoelementen bis Γ 4 an eine gemeinsame Erdungsschiene zu legen, um irgendwelche gegenseitige Beeinflussung der Thermoelemente zu vermeiden. Zur Anpassung an diese abweichende Anordnung müssen für die Transistoren Q 5 bis Q 8 gemäß F i g. 9 an Stelle von npn-Transistoren andere pnp-Transistoren verwendet werden, wobei ähnliche Umkehrungen auch bei den Dioden zu machen sind, was ihre Polarität betrifft sowie was die Vorspannungen einer jeden Stufe des Schaltsystems betrifft. Durch die Umkehrung der Polaritäten der Vorspannungen, der Diodenpolarität und durch den Ersatz von npn-Transistoren durch pnp-Transistoren und umgekehrt hat sich das System als für die Überwachung und Anzeige vorzüglich geeignet erwiesen, wobei es keine Rolle spielt, ob die Thermoelemente geerdet oder nicht geerdet sind.In cases in which it is preferable or necessary to connect the thermocouples to common ground, it has been found to be advantageous to connect the positive side of the thermocouples up to Γ 4 to a common earth bar in order to avoid any mutual interference between the thermocouples. To adapt to this different arrangement, the transistors Q 5 to Q 8 according to FIG. 9, other pnp transistors can be used in place of npn transistors, and similar reversals are to be made for the diodes as well as regards their polarity and as regards the bias voltages of each stage of the switching system. By reversing the polarities of the bias voltages, the diode polarity and by replacing npn transistors with pnp transistors and vice versa, the system has proven to be extremely suitable for monitoring and display, regardless of whether the thermocouples are grounded or not are grounded.

Claims

Patent claims:

1. Electronic switch for connecting several electrical sensors, especially in a polymerization reaction vessel arranged heat sensor or thermocouple to a Display device, for example an oscilloscope, whose horizontal deflection is synchronous with the The scanning of the sensors is characterized by the combination of the following Features:

a) an oscillator (11) of constant pulse repetition frequency is connected to a multi-stage counter (12, 12a, 12b) ;

b) the counter stages (Q 1, Q 2, .... ) are each connected to inputs (33) of a matrix circuit (13) with diodes (37 to 44), which connect the inputs (33) to the outputs (45 to 48) connect the matrix arrangement, so that when the counter (12) is incremented one after the other, the output lines (45 to 48) alternately change into the binary state one after the other;

c) sensors (Tl to Γ4) are connected to the outputs (45 to 48) via gate circuits (QS to β 8), which either short-circuit the sensors in chronological order or connect them to the display device (16).

2. Electronic switch according to claim 1, characterized in that the oscillator (11) and the oscilloscope (16) are matched to one another with regard to its tilting frequency so that within a horizontal deflection all of the individual electrical sensors (Tl to T 4) successively delivered measured values be fed to the oscilloscope for the purpose of corresponding vertical beam deflection.

3. Electronic switch according to claim 1 or 2, characterized in that the oscilloscope with regard to its tilting frequency controlled by the matrix arrangement (13) and for example is connected to the first output line (45) of the same.

4. Electronic switch according to claim 1 to 3, characterized in that the deflector plates the oscilloscope (16) is preceded by a stage (58) in an emitter circuit.

1 sheet of drawings