DE1956560B2

DE1956560B2 - CIRCUIT FOR MONITORING THE OPERATIONAL READINESS OF AT LEAST ONE SIGNAL LAMP

Info

Publication number: DE1956560B2
Application number: DE19691956560
Authority: DE
Inventors: Erhard Bern; Allemann Adrian Welschenrohr; Oberholzer Max Liebefeld; Winkler (Schweiz)
Original assignee: Hasler AG
Current assignee: Hasler AG
Priority date: 1968-11-25
Filing date: 1969-11-11
Publication date: 1977-11-17
Also published as: YU293769A; CH501285A; BE741924A; PL72701B1; NL6917673A; FR2024204A1; DE1956560A1; CS178063B2; RO58917A; YU32418B; JPS4844076B1; GB1294698A; SE344839B

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Überwachung der Funktionsbereitschaft mindestens einer Signallampe, die mit Gleichstrom über einen durch eine Signalspannung gesteuerten Schalttransistor gespeist ist.The invention relates to a circuit for monitoring the operational readiness of at least one Signal lamp that is fed with direct current via a switching transistor controlled by a signal voltage is.

Wenn das Auftreten der Signalspannung zuverlässig zu einem Aufleuchten der Signallampe führen soll, ist es erforderlich, deren Funktionsbereitschaft dauernd, d. h. auch wenn keine Signalspannung auttritt, zu überwachen und sowohl einen Defekt der Signallampe als auch einen Defekt deren Überwachungsschaltung anzuzeigen. If the occurrence of the signal voltage is supposed to reliably cause the signal lamp to light up, then it is required, their operational readiness permanent, d. H. to be monitored even if there is no signal voltage and to indicate both a defect in the signal lamp and a defect in its monitoring circuit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungsschaltung für diesen Zweck anzugeben.The invention is based on the object of specifying a monitoring circuit for this purpose.

Die erfindungsgemäße Überwachungsschaltung hat einen Impulsgeber, der an den Schalttransistor Prüfimpulse abgibt, die diesen unabhängig von der Signalspannung so kurzzeitig schalten, daß ein Flackern der Signallampe nicht wahrnehmbar ist, und eine Anzeigeschaltung, die eine Störungsanzeige bewirkt, wenn an der Schaltstrecke des Transistors während jedes Prüfimpuises eine Spannung auftritt, die dem durch den Prüfimpuls vorbestimmten Schaltzustand des Transistors und der Signallampe nicht entspricht.The monitoring circuit according to the invention has a pulse generator which sends test pulses to the switching transistor outputs that switch this so briefly, regardless of the signal voltage, that the Signal lamp is imperceptible, and a display circuit that causes a fault display when on the switching path of the transistor during each Prüfimpuises a voltage occurs that the through the Test pulse does not correspond to the predetermined switching state of the transistor and the signal lamp.

Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt eine Steuer- und Überwachungsschaltung für zwei Signallampen.In the following, an exemplary embodiment of the subject matter of the invention is described in greater detail with reference to the drawing described. The only figure shows a control and monitoring circuit for two signal lamps.

In der Zeichnung sind die beiden Signallampen mit 1 und 11 bezeichnet. Jeder dieser Signallampen 1 und 11 ist eine strichpunktiert eingerahmte Steuerschaltung 2 bzw. 12 mit einem Schalttransistor 5 bzw. 15 zugeordnet, weiche die Signallampe 1 bzw. 11 steuert und Impulse an eine Überwachungsschaltung 23 bis 26 und 33 bis 39 liefert, die zusammen mit den Steuerschaltungen 2 und 12 eine Störungsanzeigeschaltung bildet. Die Steuerschaltungen 2 und 12 und die Überwachungsschaltung 23 bis 26 und 33 bis 39 arbeiten binär, also mit zwei unterschiedlichen Zuständen, wobei im folgenden der positivere Zustand mit 1 und der negativere mit 0 bezeichnet wird.The two signal lamps are denoted by 1 and 11 in the drawing. Each of these signal lamps 1 and 11 a control circuit 2 or 12 with a switching transistor 5 or 15, framed by a dash-dotted line, is assigned, soft the signal lamp 1 or 11 controls and pulses a monitoring circuit 23 to 26 and 33 to 39 provides, which together with the control circuits 2 and 12 constitutes a malfunction display circuit. The control circuits 2 and 12 and the monitoring circuit 23 to 26 and 33 to 39 work in binary, i.e. with two different states, in the following the the more positive state is denoted by 1 and the more negative state by 0.

Die Steuerschaltung 1 hat einen Signalspannungseingang E, der über ein Und-Nicht-Tor (UND-Tor mit einem Sperreingang) 3 und ein ODER-Tor 4 mit der Basis des Schalttransistors 5 verbunden ist. Die Signallampe 1 liegt zwischen dem Plus-Pol der Speisespannung und dem Kollektor des Transistors 5, an dessen Emitter die Bezugsspannung der Schaltung liegt. Die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 5The control circuit 1 has a signal voltage input E which is connected to the base of the switching transistor 5 via an AND-not gate (AND gate with a blocking input) 3 and an OR gate 4. The signal lamp 1 is located between the positive pole of the supply voltage and the collector of the transistor 5, at whose emitter the reference voltage of the circuit is located. The emitter-collector path of the transistor 5

b5 ist durch einen Widerstand 6 überbrückt, der so groß ist, daß der durch ihn fließende Strom die Lampe 1 nicht zum Aufleuchten bringt. Durch diesen Widerstand 6 erhält die Signallampe 1 einen Ruhestrom, der dieb5 is bridged by a resistor 6 that is so large that the current flowing through it does not cause the lamp 1 to light up. Through this resistance 6 the signal lamp 1 receives a quiescent current that the

Einsehaltstrom'Jtöüe herabsetzt. Dieser Widerstand dient iur Schonung der Signallampe, ist jedoch nicht erforderlich. Kin Impulsgenerator 20 liefert an die Leitung A Impulse, deren Dauer (z. B. 0,001 see) sehr kurz gegenüber dem Impulsabstand (z. B. 0,2 see) ist.Cut-in current is reduced. This resistance serves to protect the signal lamp, but is not necessary. Kin pulse generator 20 delivers pulses to line A, the duration of which (for example 0.001 seconds) is very high is short compared to the pulse spacing (e.g. 0.2 see).

Im Ruhezustand befindet sich die Leitung A im Zustand 0, so daß ein vom Eingang E kommender 1-Zustand! (Signalspannung) durch das UND-NICHT-Tor 3 und durch das ODER-Tor 4 auf die Basis des Transistors 5 übertragen wird und die Signallampe 1 zum Aufleuchten bringt.In the idle state, line A is in state 0, so that a 1-state coming from input E! (Signal voltage) is transmitted through the AND-NOT gate 3 and through the OR gate 4 to the base of the transistor 5 and causes the signal lamp 1 to light up.

Ein auf der Leitung A auftretender Impuls sperrt das UND-NICHT-Tor 3, so daß die Basis des Transistors 5 unabhängig vom Vorhandensein einer Signalspannung den Zustand 0 erhält. Falls die Signallampe 1 beim Tj Auftreten dieses Impulses Strom führt, wird der Strom während dieses und der folgenden Impulse so kurzzeitig unterbrochen, daß dies visuell nicht wahrnehmbar ist. Ist die Signallampe 1 funktionsfähig, so liegt während jedes der A-lmpulse am Kollektor des Transistors 5 die Betriebsspannung der Schaltung (Zustand 1). Ist jedoch der Glühdralu der Signallampe 1 unterbrochen, so liegt am Kollektor des Transistors 5 das Bezugspotential (Zustand 0), und zwar auch dann, wenn infolge eines Defektes der Transistor 5 oder eines oder beider Tore 3 und 4 der Transistor 5 während der A-lmpulse nicht gesperrt wird.A pulse appearing on the line A blocks the AND-NOT gate 3, so that the base of the transistor 5 receives the state 0 regardless of the presence of a signal voltage. If the signal lamp 1 conducts current when this pulse occurs, the current is interrupted so briefly during this and the following pulses that this cannot be visually perceived. If the signal lamp 1 is functional, the operating voltage of the circuit (state 1) is applied to the collector of the transistor 5 during each of the A pulses. If, however, the glow wire of the signal lamp 1 is interrupted, the reference potential (state 0) is applied to the collector of the transistor 5, even if the transistor 5 or one or both gates 3 and 4 of the transistor 5 during the A- Impulse is not blocked.

Die Signallampe 1 ist also funktionsbereit, und der die Tore 3 und 4 und den Transistor 5 umfassende, für den Betrieb der Signallampe maßgebende Schaltungsteil ist hinsichtlich der Sperrwirkung des Transistors 5 nur dann funktionsbereit, wenn während des Α-Impulses der Kollektor des Transistors 5 sich im Zustand 1 befindet. Dies gilt sinngemäß für die Signallampe 11 und die dieser zugeordnete Steuerschaltung 12. 3'The signal lamp 1 is ready for use, and the gates 3 and 4 and the transistor 5 comprehensive for the The operation of the signal lamp is the decisive part of the circuit with regard to the blocking effect of the transistor 5 only ready for operation when the collector of transistor 5 is in state 1 during the Α pulse. This applies mutatis mutandis to the signal lamp 11 and the control circuit 12 assigned to it. 3 '

Eine Diode 7 bzw. 17 ist zwischen den Kollektor des Transistors 5 bzw. 15 und eine Leitung 21 geschaltet, die durch einen Widerstand 40 mit dem Plus-Pol der Schaltung verbunden ist. Die Dioden 7 und 17 bilden ein UND-Tor, an dessen Ausgang (Leitung 21) während jedes A-lmpulses nur dann der Zustand 1 auftritt, wenn die Signallampen 1 und 11 funktionsfähig sind (kein Glühdrahtbruch) und der die Tore 3 and 4 bzw. 13 und 14 und den Transistor 5 bzw. 15 umfassende Schaltungsventil wie oben beschrieben funktionsfähig ist.A diode 7 or 17 is connected between the collector of the transistor 5 or 15 and a line 21, which is connected through a resistor 40 to the positive pole of the circuit. The diodes 7 and 17 form a AND gate, at the output of which (line 21) during each A-pulse the state 1 only occurs if the signal lamps 1 and 11 are functional (no glow wire break) and the gates 3 and 4 or 13 and 14 and the circuit valve comprising the transistor 5 or 15 are functional as described above is.

Die Leitungen A und 21 sind an eine erste Anzeigeschaltung 23 bis 26 angeschlossen, die einen Flip-Flop 22 enthält, dem ein UND-NICHT-Tor 23 und ein UND-Tor 24 vorgeschaltet und ein Verstärker 25, der eine Störungsanzeigelampe 26 speist, nachgeschaltet sind.The lines A and 21 are connected to a first display circuit 23 to 26 which contains a flip-flop 22, which is preceded by an AND-NOT gate 23 and an AND gate 24 and an amplifier 25, which feeds a fault indicator lamp 26, connected downstream are.

Wenn während eines Α-Impulses die Leitung 21 im Zustand 1 ist, ist das Tor 23 gesperrt und das Tor 24 geöffnet, wodurch der Flip-Flop 22 auf 0 gestellt wird und der Verstärker 25 keine Eingangsspannung erhält, so daß die Störungsanzeigelampe 26 nicht leuchtet. 1st die Leitung 21 während eines A-lmpulses jedoch im Zustand 0, so wird das Tor 24 gesperrt und das Tor 23 geöffnet, wodurch der Flip-Flop 22 auf 1 gestellt wird und der Verstärker 25 ein Aufleuchten der Störungsanzeigelampe 26 bewirkt.If line 21 is in state 1 during a Α pulse, gate 23 is blocked and gate 24 opened, whereby the flip-flop 22 is set to 0 and the amplifier 25 receives no input voltage, so that the malfunction indicator lamp 26 does not light up. However, if the line 21 is in during an A-pulse State 0, the gate 24 is blocked and the gate 23 is opened, whereby the flip-flop 22 is set to 1 and the amplifier 25 causes the malfunction indicator lamp 26 to light up.

Der bisher beschriebene Teil der Schaltung zeigt Störungen an, die auf einem Glühdrahtbruch einer oder beider Signallampen 1 und 11 oder darauf zurückzuführen sind, daß der die Tore 3, 4 bzw. 13, 14 und den Transistor 5 bzw. 15 umfassende Schaltungsteil die Stromzufuhr zur Signallampe 1 bzw. 11 während eines A-lmpulses nicht unterbricht.The part of the circuit described so far shows faults that are due to a broken glow wire or both signal lamps 1 and 11 or due to it are that the gates 3, 4 and 13, 14 and the transistor 5 and 15 comprehensive circuit part the Power supply to signal lamp 1 or 11 is not interrupted during an A-pulse.

Um den Schaltungsteil 3, 4, 5 bzw. 13, 14, 15 auch dahingehend zu überwachen, ob er fähig ist, die Stromversorgung der Signallampe 1 bzw. 11 ordnungsgemäß zu bewirken, liefert der Impulsgenerator 20 während jeder Impulslücke zwischen den A-impulsen einen Impuls auf der Leiiung ß, und es sind ein UND-Tor, bestehend aus zwei Dioden 8 und 18, sowie eine zweite Anzeigeschaltung 32 bis 36 vorgesehen. Diese zweite Anzeigeschaltung unterscheidet sich von der ersten Anzeigeschaltung 22 bis 26 dadurch, daß die Tore 33 und 34 am Eingang des Flip-Flops 32 im Vergleich mit den Toren 23 und 24 am Eingang des Flip-Flops 22 vertauscht sind und daß die Tore 33 und $4 ß-lmpulseund Impulse von einer Leitung 31 erhalten.To the circuit part 3, 4, 5 or 13, 14, 15 to monitor whether it is capable of the The pulse generator 20 supplies power to the signal lamp 1 or 11 properly during each pulse gap between the A-pulses a pulse on the line ß, and there are a AND gate, consisting of two diodes 8 and 18, and a second display circuit 32 to 36 are provided. This second display circuit differs from the first display circuit 22 to 26 in that the Gates 33 and 34 at the input of the flip-flop 32 in comparison with the gates 23 and 24 at the input of the Flip-flops 22 are interchanged and that the gates 33 and $ 4 receive β pulses and pulses from a line 31.

Jeder ß-Impuls (1-Zustand) gelangt unabhängig vom Vorhandensein einer Signalspannung durch das ODER-Tor 4 bzw. 14 zur Basis, des Transistors 5 bzw. 15, wodurch dieser unabhängig vom Vorhandensein einer Signalspannung leitfähig wird und sein Kollektor in den Zustand 0 gelangt, vorausgesetzt, daß das Tor 4 bzw. 14 und der Transistor 5 bzw. 15 in diesem Sinne funktionsfähig sind. In diesem Falle entsteht keine Spannung an der Leitung 31, so daß der ß-Impuls den Flip-Flop 32 auf 0 stellt, wodurch der Verstärker 35 keine Eingangsspannung erhält, so daß die Störungsanzeigelampe 36 nicht leuchtet. 1st jedoch das Tor 4 oder 14, der Transistor 5 oder 15 oder sind mehrere dieser Schaltungselemente im vorstehenden Sinne nicht funktionsfähig, dann ist der Kollektor des Transistors 5 und/oder des Transistors 15 während des ß-lmpulses im Zustand 1, vorausgesetzt, daß die Signallampe 1 bzw. 11 nicht defekt ist (einen solchen Defekt würde die Störungsanzeigelampe 26 bereits anzeigen). Dann wird das Tor 34 gesperrt, das Tor 33 geöffnet, der Flip-Flop 32 auf 1 gestellt, und die Störungsanzeigelampe 36 leuchtet.Every ß-pulse (1-state) arrives independently of the Presence of a signal voltage through the OR gate 4 or 14 to the base, the transistor 5 or 15, whereby this becomes conductive regardless of the presence of a signal voltage and its collector in the State 0 reaches, provided that the gate 4 or 14 and the transistor 5 or 15 in this sense are functional. In this case there is no voltage on the line 31, so that the ß-pulse the Flip-flop 32 is set to 0, whereby the amplifier 35 receives no input voltage, so that the fault indicator lamp 36 does not light up. However, if the gate is 4 or 14, the transistor 5 or 15 or are several of these Circuit elements in the above sense are not functional, then the collector of transistor 5 is and / or of the transistor 15 during the β pulse im State 1, provided that the signal lamp 1 or 11 is not defective (the fault indicator lamp 26 would already indicate such a defect). Then it will be the gate 34 locked, the gate 33 opened, the flip-flop 32 set to 1, and the fault indicator lamp 36 shines.

Die ß-lmpulse sind so kurz, daß sie nicht zu einem sichtbaren Aufleuchten der Signallampen 1 und H führen.The ß-pulses are so short that they do not lead to a signal lamps 1 and H are visible.

Wie oben beschrieben, leuchtet bei einer Störung der Funktionsbereitschaft einer oder beider Signallampen 1 und 11 (d.h. bei einem Glühdrahtbruch oder einem Defekt der Überwachungsschaltung) je nach der Störungsursache entweder die Störungsanzeigelampe 26 oder die Störungsanzeigelampe 36. Um eine von der Art der Ursache unabhängige Anzeige einer Störung der Funktionsbereitschaft zu erhalten, sind beim Ausführungsbeispiel die 1-Ausgänge der beiden Flip-Flops 22 und 32 an die Eingänge eines ODER-Tores 37 angeschlossen, auf dessen Ausgang ein Verstärker 38 und eine Störungsanzeigelampe 39 folgen, die eine Störung der Funktionsbereitschaft der Signallampen 1 und 11 unabhängig von der Ursache anzeigt. Selbstverständlich können entweder die Verstärker 25 und 35 und die Störungsanzeigelampen 26 und 36 oder das ODER-Tor 37, der Verstärker 38 und die Störungsanzeigelampe 39 weggelassen werden, wenn nur eine von der Art der Störung unabhängige oder nur eine von der Art der Störung abhängige Anzeige gewünscht wird.As described above, one or both signal lamps 1 lights up in the event of a malfunction and 11 (i.e. in the event of a glow wire break or a defect in the monitoring circuit) depending on the The cause of the fault is either the fault indicator lamp 26 or the fault indicator lamp 36. To get one of the Type of cause to obtain independent display of a malfunction of the operational readiness are at Embodiment the 1 outputs of the two flip-flops 22 and 32 to the inputs of an OR gate 37 connected, on the output of an amplifier 38 and a malfunction indicator lamp 39 follow, the one Malfunction of the operational readiness of the signal lamps 1 and 11 regardless of the cause. Of course can either the amplifiers 25 and 35 and the fault indicator lamps 26 and 36 or the OR gate 37, amplifier 38 and malfunction indicator lamp 39 can be omitted if only one of the Type of disturbance independent or only a display dependent on the type of disturbance is desired.

Mit der beschriebenen Überwachungsschaltung kann zusätzlich die Helligkeit der Signallampen 1 und 11 ohne nennenswerten zusätzlichen Aufwand reguliert werden, z. B. bei größerer Helligkeit der Umgebung gesteigert und bei kleinerer Helligkeit der Umgebung herabgesetzt werden. Zu diesem Zwecke ist der Impulsgenerator 20 so auszuführen, daß das Impulsverhältnis (Impulsdauer : Impulsabstand) der A-lmpulse einstell-With the monitoring circuit described, the brightness of the signal lamps 1 and 11 can also be used without significant additional effort can be regulated, e.g. B. increased with greater brightness of the environment and can be reduced if the brightness of the surroundings is lower. For this purpose is the pulse generator 20 in such a way that the pulse ratio (pulse duration: pulse spacing) of the A pulses is

bar ist, wobei durch eine entsprechend hoch gewählte Impulsfrequenz, z. B. 50 Perioden pro Sekunde, ein Flackern der Signallampen 1 und 11 vermieden wird.is bar, with a correspondingly high selected pulse frequency, z. B. 50 periods per second Flickering of the signal lamps 1 and 11 is avoided.

Die beschriebene Überwachungsschaltung kann statt, wie beim dargestellten Beispiel beschrieben, für zwei Signallampen, auch für nur eine oder bei beliebig viele Signallampen ausgeführt werden. Jeder Signallampe ist eine der Steuerschaltung 2 oder 12 entsprechende Steuerschaltung zuzuordnen, die ebenso wie die Steuerschaltungen 2 und 12 an die Bezugsleitung und die Leitungen A, B, 21 und 31 anzuschließen sind. Die Schaltungsteile 22 bis 24 und 32 bis 34 sowie die Schaltungsteile 25, 26, 35, 36 und/oder 37, 38, 39 sowie der Impulsgenerator 20 sind stets für alle Signallampen und deren Steuerschaltungen nur einmal erforderlich.The described monitoring circuit can instead of, as described in the example shown, be designed for two signal lamps, for only one or for any number of signal lamps. Each signal lamp is assigned a control circuit corresponding to control circuit 2 or 12, which, like control circuits 2 and 12, is to be connected to the reference line and lines A, B, 21 and 31. The circuit parts 22 to 24 and 32 to 34 and the circuit parts 25, 26, 35, 36 and / or 37, 38, 39 and the pulse generator 20 are always required only once for all signal lamps and their control circuits.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Circuit for monitoring the operational readiness of at least one signal lamp which is fed with direct current via a switching transistor controlled by a signal,. . κ e η η is characterized by a pulse generator (20) which outputs test pulses (A. B) to the switching transistor (5), which switch it so briefly, regardless of the signal voltage (E) , that a flickering of the signal lamp is imperceptible, and a display circuit which causes a fault display if a voltage occurs at the switching path of the transistor during each test pulse which does not correspond to the switching state of the transistor and the signal lamp predetermined by the test pulse.

2. A circuit according to claim 1, characterized in that each test pulse (A) blocks the switching transistor (5) briefly and the display circuit (22 to 26) causes a fault display if the voltage at the switching path of the transistor (5) below during each test pulse which occurs when the signal lamp (1) is switched off.

3. A circuit according to claim 1, characterized in that each test pulse (B) briefly brings the switching transistor (5) into a conductive state and the display circuit (32 to 36) causes a fault display if the voltage at the switching path of the transistor ( 5) is above the voltage that occurs when the signal lamp (1) is on.

4. A circuit according to claims 2 and 3, characterized in that the pulse generator alternately emits the switching transistor (5) briefly blocking test pulses (A) and the switching transistor (5) briefly conducting test pulses (B) .

5. A circuit according to claim 2, for monitoring a plurality of signal lamps, characterized by an AND gate (7, 17, 40) whose inputs are each connected to a line connecting one of the switching transistors (5, 15) to one of the signal lamps (1, 11) and control its output voltage together with the test pulses (Α) ά \ & fault display circuit (22 to 26).

6. A circuit according to claim 3, for monitoring several signal lamps, characterized by an OR gate (8, 18), the inputs of which are each connected to a line connecting one of the switching transistors (5, 15) to one of the signal lamps (1, 11) , and its output voltage together with the test pulses (B) control the fault display circuit (32 to 36).

7. Circuit according to claims 5 and 6, characterized by a collective display circuit (37, 38, 39) with an OR gate (37) with two inputs, one of which receives the output voltage of the display circuit (22, 23, 24), the causes a fault display if, during each test pulse (A ) blocking the switching transistors (5, 15), the voltage at the switching path of at least one of the switching transistors is below the voltage that occurs when the signal lamp is switched off (!, 1!), and the other input is the output voltage of the Display circuit (32, 33, 34) receives which causes a fault display if during each of the switching transistors (5, 15) in

conductive state bringing test pulse (B) the voltage on the Schalts'.recke at least one of the switching transistors above the voltage occurring when the signal lamp (1, H) is lit, the output of this OR gate (37) controls a group display device (38.39).

8. A circuit according to claim 2, 4 or 5 or 7, characterized in that the pulse ratio of the switching transistor (5) blocking test pulses (A) for setting the brightness of the signal lamp (!) Can be changed.