DE152714C

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Publication number: DE152714C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Schwachstromanlagen, welche auf dem System der Wheatstoneschen Brücke beruht und sich dadurch kennzeichnet, daß der Geber der Anlage oder ein von demselben durch elektrische Wellen beeinflußbarer Apparat (Fritter, Induktionsapparat) zugleich mit einer Stromspule in den einen Ast der geteilten Leitung des WheatstoneschenThe invention relates to a circuit arrangement for low-voltage systems, which is based on the Wheatstone Bridge system and is characterized in that the encoder of the system or one of the same can be influenced by electrical waves Apparatus (fritter, induction apparatus) at the same time with a current coil in one branch the shared line of Wheatstone

ίο Systems eingeschaltet ist, dessen Brückenleitung eine zweite zur ersten entgegengesetzt gewickelte Stromspule enthält.ίο system is switched on, its bridge line includes a second current coil oppositely wound to the first.

Diese beiden Spulen bilden entweder unmittelbar den Empfänger und umschließen zu diesem Zwecke einen polarisierten Magneten, der auf einen gebräuchlichen Schreiboder Hörapparat oder dergl. einwirkt, oder sie bilden Bestandteile eines in einer Zwischenstation angeordneten Relais bezw. die Primärspulen eines Stromumformers, dessen Sekundärspulen durch die Fernleitung mit einem Empfänger gebräuchlicher Art verbunden sind.These two coils either directly form the receiver and enclose it for this purpose a polarized magnet that points to a conventional writing or Hearing aid or the like. Acts, or they form part of one in an intermediate station arranged relay respectively. the primary coils of a current converter, its secondary coils through the long-distance line with are connected to a recipient of a customary type.

Fig. ι der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht eine derartige Schaltungsanordnung in schematischer Darstellung.Fig. Ι the accompanying drawing illustrates such a circuit arrangement in a schematic representation.

Fig. 2 zeigt die Schaltungsanordnung bei einem Telegraphen mit Morsetaster als Geber und einem gebräuchlichen Schreibapparat.Fig. 2 shows the circuit arrangement in a telegraph with a Morse code button as a transmitter and a conventional writing instrument.

Fig. 3 zeigt die Schaltungsanordnung bei einer Schwachstromanlage mit Relaisstation. Fig. 4 zeigt eine abgeänderte Schaltungsanordnung. Fig. 3 shows the circuit arrangement in a low-voltage system with a relay station. 4 shows a modified circuit arrangement.

Bei der Anordnung Fig. 1 ist eine einzige Stromquelle e in die eine Diagonalleitung α eb eines Wheatstoneschen Brückensystems eingeschaltet. In the arrangement of FIG. 1, a single current source e is switched into the one diagonal line α eb of a Wheatstone bridge system.

Bei den Knotenpunkten α b teilt sich die Leitung in die beiden Zweige ac b und adb, welche durch die zweite Diagonal- oder Brückenleitung c d verbunden sind.At the nodes α b , the line divides into the two branches ac b and adb, which are connected by the second diagonal or bridge line cd .

In den einen Ast dieser beiden Zweige ist vor der Brückenleitung ein telegraphischer oder telephonischer Geber, beispielsweise ein Mikrophon M (Fig. 1 und 3), ein Morsetaster Af¹ (Fig. 2) oder ein Fritter bekannter Art eingeschaltet. Der Geber führt bei seiner Bedienung eine Änderung des Widerstandes in diesem Aste α c bezw. Unterbrechung und Schließung desselben herbei.In one branch of these two branches a telegraphic or telephone transmitter, for example a microphone M (FIGS. 1 and 3), a Morse code switch Af ¹ (FIG. 2) or a fritter of a known type is switched on before the bridge line. The encoder leads in its operation a change in the resistance in this branch α c respectively. Interruption and closure of the same.

Die Anordnung muß nun nach vorliegender Erfindung so getroffen sein, daß im Ruhezustand des Gebers die Brücke c d stromlos ist. Dies wird bekanntlich der Fall sein, wenn die Gleichung besteht:According to the present invention, the arrangement must be such that the bridge cd is de-energized when the transmitter is idle. As is known, this will be the case when the equation exists:

Widerstand von α c Widerstand c b Resistance of α c resistance cb

Widerstand von a d Resistance from ad

Widerstand d b Resistance db

In den erwähnten Ast α c des Wheatstoneschen Systems ist eine Spule η und in die Brückenleitung eine zweite zur ersteren entgegengesetzt gewickelte Spule s eingeschaltet, welche auf einen von denselben umschlossenen Eisenkern oder permanenten Magneten A zufolge ihrer Wicklungsart in entgegengesetztem Sinne einwirken. ^: In the above-mentioned branch α c of the Wheatstone system, a coil η is connected and in the bridge line a second coil s , which is wound in the opposite direction to the former, and which act in opposite directions on an iron core or permanent magnet A enclosed by the same, due to their type of winding. ^:

Diese beiden Spulen samt Magnet A bilden entweder unmittelbar den Empfänger /der Schwachstromanlage (Fig. 2), in welchem Falle der Magnet A auf einen gebräuchlichenThese two coils together with magnet A either directly form the receiver / the low-voltage system (Fig. 2), in which case the magnet A on a conventional one

Empfangsapparat P (Morseschreibapparat, Hörtelephon und dergl.) einwirkt, oder die beiden Spulen η und s sind in einer zwischen der Sendestation S und der Empfangsstation E befindlichen Vermittlungsstation V (Fig. 3) als Bestandteile eines Relais angeordnet und bilden die Primärspulen eines mit oder ohne Eisenkern /L¹ versehenen doppelten Stromumformers, dessen beide Sekundärspulen n^l und s^l die umgeformten Ströme bezw. die Stromänderungen durch die Leitung L auf den telegraphischen oder telephonischen Empfänger bekannter Art, beispielsweise auf den Magneten Ä² eines Morseschreibapparates P der Empfänger-. station E oder auf ein Hörtelephon übertragen. In letzterem Falle wirkt der Empfängermagnet Ä² auf eine federnde Hörmembrane ein.Receiving apparatus P (Morse code writing apparatus, hearing telephone and the like.) Acts, or the two coils η and s are arranged in a switching station V (Fig. 3) located between the sending station S and the receiving station E as components of a relay and form the primary coils of one with or without iron core / L ¹ provided double current converter, whose two secondary coils n ^l and s ^l respectively the converted currents. the changes in current through the line L on the telegraphic or telephone receiver of a known type, for example on the magnet Ä ^{2 of} a Morse code writing apparatus P of the receiver. station E or transmitted to a handset. In the latter case, the receiving magnet Ä ² acts on a resilient hearing membrane.

Anstatt den Geber unmittelbar in den Ast α c des Wheatstoneschen Systems zu legen, kann er auch in einen besonderen Ortsstromkreis Z eingeschaltet sein, wie dies in Fig. ι durch gestrichelte Linien angedeutet ist.Instead of placing the transmitter directly in branch α c of the Wheatstone system, it can also be switched into a special local circuit Z, as indicated in FIG. 1 by dashed lines.

In diesem Falle ist in die Leitung I außer dem Geber, beispielsweise dem Sprechmikrophon m und der Ortsbatterie q noch die Primärspule ρ eines Induktionsapparates J eingeschaltet, dessen Sekundärspule i in dem Ast ac enthalten ist, so zwar, daß die bei der Benutzung des Gebers m in der Leitung / entstehenden Stromschwankungen durch Induktionswirkung auf . den Ast α c übertragen werden und durch Erregen von Wechselströmen in der Sekundärspule i eine Änderung des in dem Ast a c fließenden Teilstromes der Elektrizitätsquelle e herbeiführen. In this case, in addition to the transmitter, for example the microphone m and the local battery q , the primary coil ρ of an induction apparatus J is switched into the line I , the secondary coil i of which is contained in the branch ac , so that the m in the line / current fluctuations caused by induction. the branch α c are transmitted and by exciting alternating currents in the secondary coil i bring about a change in the partial current of the electricity source e flowing in the branch ac.

Bei Anwendung' der Einrichtung für die Telegraphie ohne Draht ist in den Ast α c ein durch elektrische Wellen zu beeinflussender Apparat, beispielsweise eine Frittröhre bekannter Art eingeschaltet.When using the device for telegraphy without wire, an apparatus to be influenced by electrical waves, for example a frit tube of a known type, is switched into branch α c.

In die Speiseleitung des Wheatstoneschen Systems können auch zwei Stromquellen e' e² (Fig. 4) in Reihe geschaltet werden, in welchem Falle, da die Brücke cd für gewöhnlich stromlos sein muß, der. Gesamtstrom beider Elektrizitätsquellen e^l e² durch das im Aste α c befindliche Mikrophon M geht. Dieser Gesamtstrom darf daher den größten Belastungsstrom des Mikrophons nicht erreichen, weil dasselbe sonst zerstört würde. ^{Two current sources e 'e 2} (FIG. 4) can also be connected in series in the feed line of the Wheatstone system, in which case, since the bridge cd usually has to be de-energized, the. Total current of both electricity sources e ^l e ² through the microphone M located in the branch α c . This total current must therefore not reach the highest load current of the microphone, because it would otherwise be destroyed.

Zur Erklärung der Wirkungsweise sei zunächst der einfachste Fall in Betracht gezogen, bei welchem als Geber ein einfacher Taster angeordnet ist und die beiden Spulen η und s unmittelbar den Empfänger bilden bezw. auf den Empfangsapparat unmittelbar einwirken.To explain the mode of operation, the simplest case should first be considered, in which a simple button is arranged as a transmitter and the two coils η and s directly form the receiver or respectively. act directly on the receiving apparatus.

Da die Widerstände der vier Äste ac, cb, b d und dam den oben angegebenen Verhältnissen¹ zueinander stehen, ist die Brücke cd und demgemäß auch die Spule s im Ruhezustand des Gebers, d. h. bei geschlossenem Taster stromlos, während durch die Spule η der durch den Ast α c gehende Teilstrom der Elektrizitätsquelle e fließt und auf den Magneten A allein einwirkt.Since the resistances of the four branches ac, cb, bd and dam have the ratios ¹ given above, the bridge cd and accordingly also the coil s is de-energized in the idle state of the encoder, ie when the button is closed, while the coil η is the one through the Ast α c going partial current of the electricity source e flows and acts on the magnet A alone.

Wird jedoch der Ast α c durch den Taster unterbrochen, so ist dieser Ast und demgemäß auch die Spule η stromlos. Zufolge Störung der normalen Stromverhältnisse im Wheatstoneschen System wird jetzt ein Teilstrom durch die Brückenleitung· bezw. durch die Spule s fließen und auf den Magneten A in dem der Wirkung der Spule η entgegengesetzten Sinne einwirken. If, however, the branch α c is interrupted by the button, this branch and accordingly also the coil η are de-energized. As a result of the disruption of the normal current conditions in the Wheatstone system, a partial current is now passed through the bridge line. flow through the coil s and act on the magnet A in the opposite sense to the action of the coil η.

Ähnliche Verhältnisse treten auf, wenn eine Sprechmembrane als Geber verwendet wird; die Stromänderungen im Aste ac werden jedoch innerhalb engerer Grenzen liegen, als bei Anwendung eines Tasters.Similar relationships occur when a speech diaphragm is used as a transmitter; however, the changes in current in the Aste ac will be within narrower limits than when using a pushbutton.

Im Ruhezustand des Mikrophons · wird dessen Kontakt den geringsten Widerstand haben; da aber die Widerstände aller vier Leitungsäste wieder in dem. oben angegebenen Verhältnis stehen, werden die Brücke und die Spule s stromlos sein. Sobald das Mikrophon durch Schallwellen beeinflußt wird, ändert sich dessen Widerstand und wird um so größer, je stärkere Schallwellen auf die Mikrophonmembräne auftreffen. Der Strom im Ast α c wird also geschwächt oder der Widerstand desselben erhöht, so daß die Spule η nahezu stromlos wird, während durch die Spule s der Brückenleitung Strom fließt.When the microphone is idle · its contact will have the least resistance; but there the resistances of all four branches of the line are again in that. are the ratio given above, the bridge and the coil s will be de-energized. As soon as the microphone is influenced by sound waves, its resistance changes and becomes greater the stronger the sound waves hit the microphone membrane. The current in branch α c is thus weakened or the resistance thereof increased, so that the coil η is almost de-energized, while current flows through the coil s of the bridge line.

Bei Verwendung eines Induktionsapparates J in der Geberstation wird der im Ast α c fließende Strom durch die Beeinflussung des im Ortsstromkreis I eingeschalteten Mikrophons m durch die in i induzierten, entweder gleich- oder entgegengesetztgerichteten Ströme verstärkt oder geschwächt, was mit einer entsprechenden Widerstandsänderung im Aste a c gleichbedeutend ist.When using an induction apparatus J in the transmitter station, the current flowing in branch α c is amplified or weakened by the influence of the microphone m switched on in local circuit I by the currents induced in i , either in the same or opposite direction, which results in a corresponding change in resistance in branch ac is equivalent.

In allen drei Fällen werden die durch den Geber hervorgerufenen Stromänderungen auf die Empfänger- bezw. Relaisspulen η und s übertragen und erhebliche Kraftschwankungen im Empfänger- oder Relaismagneten A bezw. A¹ erzielt.In all three cases, the current changes caused by the encoder are transmitted to the receiver and / or the receiver. Relay coils η and s transmitted and significant fluctuations in force in the receiver or relay magnet A respectively. A ¹ scored.

Die Erklärung ergibt sich durch einen Vergleich der. vorliegenden Schaltungsanordnung mit den bisher gebräuchlichen Einrichtungen, bei welchen im allgemeinen ,der Geber, beispielsweise ein Sprechmikrophon mit einer einzigen Relais- oder Empfängerspule in den Stromkreis einer Batterie hintereinander ein-The explanation results from a comparison of the. present circuit arrangement with the facilities previously used, in which in general, the donor, for example a speaking microphone with a single relay or receiver coil in the Circuit of a battery one after the other

geschaltet sind, so daß stets der volle Batteriestrom durch das Mikrophon fließt. Es ergibt sich nun zunächst, daß in dem vorliegenden Falle eine verhältnismäßig stärkere Stromquelle bei gleicher Mikrophonleistungsfähigkeit verwendet werden kann, als bei der älteren Einrichtung, weil bei der vorliegenden Anordnung bloß ein Teil des Batteriestromes, bei der älteren Einrichtungare switched so that the full battery current always flows through the microphone. It now emerges first of all that in the present case a relatively stronger one Power source can be used with the same microphone performance as with the older device, because with the present arrangement only part of the battery power, in the older device

ίο hingegen der volle Batteriestrom durch das Mikrophon geht, welcher Strom bei sonst gleichen Bedingungen ungefähr dem erwähnten Teilstrom gleich sein muß.ίο on the other hand, the full battery power through the Microphone goes, which current, other things being equal, is approximately the one mentioned Partial flow must be the same.

Es werden also zufolge Verwendung einer stärkeren Stromquelle an und für sich stärkere Kraftäußerungen im Empfänger- bezw. Relaismagneten erzielt.So it will in and of itself become stronger as a result of using a more powerful power source Expressions of force in the recipient resp. Relay magnets achieved.

Es sei nun k die Größe derjenigen Kraft, mit welcher der Relais- oder Empfängermagnet für sich allein auf den Empfangsapparat (Morseschreibapparat, Hörtelephon) wirkt', i die Größe der durch Stromwirkung im Magneten hervorgerufenen Verstärkung und i¹ die Größe der durch Strom wirkung im Magneten erzielten Schwächung der magnetischen Kraft.Let k be the magnitude of the force with which the relay or receiver magnet acts on its own on the receiving apparatus (Morse code recorder, telephone), i the magnitude of the amplification caused by the action of the current in the magnet and i ¹ the magnitude of the magnitude of the effect of the current in the magnet Magnets achieved weakening of the magnetic force.

Ferner sei angenommen, daß die Magnetspule s zufolge ihrer Wicklung den Magneten um die Größe i verstärke, die Magnetspule η denselben um die Größe i¹ schwäche. Unter der Annahme, daß bei beiden Anordnungen gleich bemessene Spulen und gleich starke Magnete verwendet sind, wird bei der älteren Einrichtung, wenn die eine vorhandene Spule stromlos, d. h. der Stromkreis unterbrochen ist, bloß die Kraft k des Magneten auf den Empfänger- oder Relaisanker einwirken. Bei Stromschluß hingegen wird diese magnetische Kraft k um den Betrag i verstärkt. Das Kräfteverhältnis ist also:It is also assumed that the magnet coil s , as a result of its winding, strengthens the magnet by the size i , and the magnet coil η weakens the same by the size i ^1. Assuming that equally sized coils and magnets of the same strength are used in both arrangements, in the older device, if the one existing coil is de-energized, ie the circuit is interrupted, only the force k of the magnet acts on the receiver or relay armature . In the event of a current short, however, this magnetic force k is increased by the amount i . So the balance of power is:

k + i k + i

Bei der vorliegenden Anordnung wird in dem einen Grenzfall,' nämlich bei stromloser Brücke, die Kraft des Magneten A um den Betrag i¹ geschwächt und in dem anderen Grenzfall, nämlich bei unterbrochenem Ast α c, um den Betrag i verstärkt, so daß das Kräfteverhältnis nunmehrIn the present arrangement in which a borderline case, 'namely weakened at currentless bridge, the force of the magnet A by the amount of i ¹ and amplified i in the other limiting case, namely an interrupted branch α c, by the amount, so that the balance of forces now

k — i¹ k - i ¹

ist.is.

Es ist nun ohne weiteres klar, daß
' k + i ^ k + i It is now readily apparent that
'k + i ^ k + i

Die Kraftschwankung wird also bei vorliegender Anordnung weit größer sein, als bei der Einrichtung mit einer einzigen vom vollen Betriebsstrom durchflossenen Spule.The force fluctuation will therefore be far greater than in the present arrangement in the case of the device with a single coil through which the full operating current flows.

Die beschriebene Schaltungsanordnung ermöglicht es, rasch aufeinander folgende Schwachstromschwankungen zu übertragen, im Gegensatze zu den bisher gebräuchlichen Relaisanordnungen mit mechanischen Teilen, welche bei rasch aufeinander folgenden Stromschwankungen versagen.The circuit arrangement described enables rapid successive To transmit low-voltage fluctuations, in contrast to the previously common ones Relay arrangements with mechanical parts, which with rapidly successive current fluctuations fail.

Claims

Patent Claims:

1. Circuit arrangement based on the Wheatstone bridge principle for low-voltage systems (telegraph, telephone), characterized in that the transmitter of the system or one of the same Apparatus (fritter) that can be influenced by electrical waves in one branch of the divided line in front of the bridge line is switched on at the same time with a current coil, which in conjunction with a second, oppositely wound and the coil switched on in the bridge line either directly connects the receiver the system forms, for which purpose the two oppositely acting coils on one the receiving apparatus (Morse code writer, handset) wrapped in an activating polarized iron core or serve as a relay and the current fluctuations caused by the transmitter through induction transmitted to the telegraphic or telephone receiver.

2. Embodiment of the circuit arrangement specified under 1. for low-voltage systems, characterized in that the two current coils, one of which is switched on in the encoder arm α c of the split line and the other in the bridge line cd , form the primary coils of a current converter, its secondary coils are connected by the trunk line to the receiver, so that the current coil group. serves as a relay.

1 sheet of drawings.