DE19836050B4

DE19836050B4 - Elektroweidezaungerät

Info

Publication number: DE19836050B4
Application number: DE1998136050
Authority: DE
Inventors: Andreas Winter
Original assignee: Ako Agrartech & Co KG GmbH; Ako-Agrartechnik & Co KG GmbH
Current assignee: Ako Agrartech & Co KG GmbH; Ako-Agrartechnik & Co KG GmbH
Priority date: 1998-08-11
Filing date: 1998-08-11
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2018-08-12
Also published as: DE19836050A1

Abstract

Elektroweidezaungerät zur Erzeugung von zeitlich beabstandeten Zaunimpulsen, bei dem der Abstand zwischen den Zaunimpulsen durch ein Steuergerät verändert wird, wobei der Maximalwert der Zaunimpulsspannung der Zaunimpulse gemessen wird und, wenn sich der Maximalwert der Zaunimpulsspannung bei gleicher zugeführter Energie von einem ersten zu einem unmittelbar darauffolgenden zweiten Zaunimpuls um einen bestimmten Betrag verringert, für den auf den zweiten Zaunimpuls unmittelbar nachfolgenden Zaunimpuls gleichzeitig der zeitliche Abstand zwischen diesem und dem zweiten Zaunimpuls im Vergleich zu dem zeitlichen Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Zaunimpuls verringert wird sowie die zugeführte Impulsenergie und die Zaunimpulsspannung in Bezug auf den zweiten Zaunimpuls erhöht wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektroweidezaungerät nach der gattungsbildenden Druckschrift DE 153 97 65 A .

In der DE 153 97 65 wird ein Elektroweidezaunweidegerät beschrieben, bei dem der Abstand zwischen den Impulsen durch ein Steuergerät bei Belastung des Zaunes verändert wird. Dies soll der Energieeinsparung dienen. Die Reduzierung der Impulsabstände findet jedoch bei jeder Art der Zaunbelastung, d.h. beispielsweise auch bei starkem Bewuchs, usw. statt. Darüber hinaus ist bei diesem Gerät der Impulsabstand auch von der Zaunlänge abhängig, da dies ebenfalls einer Zaunbelastung entspricht.

Weiterhin ist bereits aus den Druckschriften DE 295 15 665 U1 sowie WO 88/10059 A1 bekannt, dass bei Elektroweidezaungeräten eine Erhöhung der Impulsenergie bei Unterschreiten eines Schwellenwertes der Zaunspannung vorgesehen ist.

Aus dem US-Patent 4 316 232 ist ein Elektrozaungerät bekannt, bei dem Impulse verschiedlicher Intervalle an den Elektrozaun abgegeben werden. Diese Impulse sind in der Zaunspannungshöhe gleich und nur in der Intervalllänge zwischen den Impulsen unterschiedlich. Die Differenzierung der Intervalllänge zwischen den Impulsen erfolgt durch ein Steuergerät, mit dem auch die Impulsbreite verändert werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Elektroweidezaungerät zu schaffen, bei dem eine im Vergleich zum Stand der Technik noch stärkere Stromeinsparung erreicht wird.

Dies erfolgt gemäß eines Elektroweidezaungerätes mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Die Zeichnungen zeigen
1 ein Gesamtschaltbild des erfindungsgemäßen Weidezaungerätes,
2 den Impulsablauf im Grundzustand des Gerätes und bei Tierberührung,
3 den Schaltungsteil durch den die Detektion der Tierberührung erfolgt, Ausschnitt A in 1,
4 den Schaltungsteil am LC Schwingkreis des Zauntrafos, Ausschnitt B in 1.
In 1 ist die Gesamtschaltung des Weidezaungerätes dargestellt. Mit A ist der Teil der Schaltungsanordnung bezeichnet, in der die Messung und Auswertung (Detektion) des Zaunimpulses hinsichtlich Tierberührung erfolgt. Die Veränderung der Intervalle und der Höhe der Zaunspannung erfolgt durch den Mikrocontroller μc
Im einzelnen ist die Funktion der Schaltung folgende:
Wie im Schaltungsteil gemäß 3 dargestellt, wird im Grundzustand durch den Mikrocontroller μc der Transistor T2 angeschaltet. Die Versorgungsspannung Vcc wird dadurch auf R4 geschaltet und durch den Spannungsteiler aus R3 und R4 geteilt. Die Teilspannung liegt am invertierten Eingang des Komperators IC2-A als Referenzspannung an. Der Komperator IC2-B dient als Vergleicher der Spannung an C1 mit der Referenzspannung.
G3 im Mikrocontroller μc ist hochohmig. G0 ist durch den Mikrokontroller μc auf GND geschaltet. Ist die Zaunspannung zwischen den Zaunimpulsen 0 Volt, dann ergibt sich über den Spannungsteiler aus R8 und R7 ebenfalls in etwa die Referenzspannung am nichtinvertierten Eingang des Komperators IC2-B. Dieser ist ein Komperator mit einem Open-Kollektor-Ausgang. Der Ausgang von IC2 kann also keinen Strom liefern sondern nur Strom aufnehmen und nach Masse leiten. Der Komperator IC2-B entlädt nun den Kondensator C1 auf etwa die Referenzspannung die am invertierenden Eingang des Komperator IC2-A anliegt.
Der Zaunimpuls ist negativ. Über den Spannungsteiler R20 – R33, R7 und R8 liegt der Zaunimpuls am nichtinvertierten Eingang des Komperator IC2-B an. Bei einer Zaunspannung von etwa 10 KV sinkt die Spannung am nichtinventierten Eingang des Komperator IC2-B auf ca 42% der Referenzspannung, bei einer Zaunspannung von ca. 5 KV auf etwa 71%. der Referenzspannung. Der Komperator IC2-B verhält sich nun so, daß er während des Zaunimpulses den Kondensator C1 nach und nach von der Referenzspannung auf einen der Zaunspannung entsprechenden Wert entlädt. Nach dem Zaunimpuls ist damit die Spannung am Kondensator C1 ein Maß für die Größe des negativen Zaunimpulses und somit für die Zaunspannung. Der Ausgang des Komperators IC2-A schaltet auf Masse, da die Spannung am Kondensator C1 und damit auch am nichtinvertierten Eingang von IC2-A kleiner ist als die Referenzspannung zwischen R3 und R4. Die Auswertung erfolgt in der Weise, dass nach dem Zaunimpuls der Mikrocontroller μc G0 und G3 auf die Versorgungsspannung Vcc schaltet. Der Kondensator C1 wird langsam über R6 aufgeladen. Nach einer von der ursprünglichen an C1 anliegenden Spannung abhängigen Zeit überschreitet die Spannung am Kondensator C1 die Referenzspannung am invertierten Eingang des Komperators IC2-A. Somit überschreitet die Spannung am nichtinvertierenden Eingang von IC2-A die Spannung am invertierenden Eingang von IC2-A. Der Komperator IC2-A schaltet als Folge davon seinen Ausgangstransistor T2 ab. Die Zeit zwischen dem Schalten von G3 auf die Versorgungsspannung Vcc und dem Abschalten des Transistors T2 durch den Komperator IC2-A wird vom Mikrocontroller μc gemessen. Diese Zeit ist das Maß für die Größe der Zaunspannung beim Zaunimpuls und dient zur Detektion der Tierberührung.
Der Impulsablauf ist in 2 dargestellt.
Im Grundzustand, ohne Tierberührung, wird im Automatikbetrieb alle 2 Sekunden ein Impuls mit 0,25 Joule ausgesandt bei einer Zaunspannung von z.B. 8 KV. Der Abstand zwischen den Impulsen beträgt 2 sec. Wird Tierberührung nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren festgestellt, dann wird durch den Mikrocontroller μc sowohl der Impulsabstand als auch die zugeführte Pulsenergie und die Zaunspannung erhöht.
Wie im schraffierten Teil des Diagramms der 2 dargestellt, sinkt bei Tierberührung bei gleicher Pulsenergie, gleichen Impulsabstand und gleicher Zaunspannung, z.B. 8 KV, die Zaunspannung auf einen Wert unter 50 %. Wird dieser Zustand gemessen, dann wird durch den Mikrocontroller μc die Impulsenergie und die Zaunspannung erhöht. Gleichzeitig wird der Impulsabstand verringert. Bei Wegfall der Tierberührung wird auf die Eingangsimpulsfolge Impulsenergie und Zaunspannungshöhe zurückgeschaltet. Tierberührung liegt dann vor, wenn sich die Zaunimpulsspannung bei gleicher zugeführter Energie um mehr als 12% ändert.
In 4 ist ein weiteres Detail der Schaltung gemäß 1 dargestellt, das der Energieeinsparung dient und in 1 im Detailbereich B angeordnet ist.
Die Schaltung der Impulsleistung am Zauntrafo Z erfolgt durch den Thyristor T5. Der LC-Schwingkreis L2/C12 am Zauntrafo Z erzeugt nach etwa 20 s eine negative Spannung am Thyristor T5. Ohne weitere Schaltungsmaßnahmen würde der Impuls etwa 100 s andauern. Am Ende dieses Zeitraumes wäre einerseits der Endladekondensator C12 schon weitgehend entladen und viel Energie in der Primärinduktivität des Zauntrafo Z weitgehend verloren. Zur Energieeinsparung wird dem Thyrstor T5 eine Luftdrossel L1 und eine Diode D5 in einer Reihenschaltung antiparallel geschaltet. Hierdurch wird eine erhebliche Verkürzung der Zeit bis zum Sperren des Thristors erreicht. Nach dem Abschalten des Tyristors wird die in der Induktivität gespeicherte Energie wieder an den Entladekondenstor abgegeben.

Claims

Elektroweidezaungerät zur Erzeugung von zeitlich beabstandeten Zaunimpulsen, bei dem der Abstand zwischen den Zaunimpulsen durch ein Steuergerät verändert wird, wobei der Maximalwert der Zaunimpulsspannung der Zaunimpulse gemessen wird und, wenn sich der Maximalwert der Zaunimpulsspannung bei gleicher zugeführter Energie von einem ersten zu einem unmittelbar darauffolgenden zweiten Zaunimpuls um einen bestimmten Betrag verringert, für den auf den zweiten Zaunimpuls unmittelbar nachfolgenden Zaunimpuls gleichzeitig der zeitliche Abstand zwischen diesem und dem zweiten Zaunimpuls im Vergleich zu dem zeitlichen Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Zaunimpuls verringert wird sowie die zugeführte Impulsenergie und die Zaunimpulsspannung in Bezug auf den zweiten Zaunimpuls erhöht wird.
Elektroweidezaungerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Mikrocontroller (μc) ein Transistor (T2) angeschaltet wird, durch den eine Versorgungsspannung (Vcc) auf einen Spannungsteiler (R3, R4) geschaltet wird und über den Spannungsteiler (R3, R4) eine Teilspannung von (Vcc) als Referenzspannung am Punkt (2) des invertierten Eingangs eines Komperators (IC2-A) anliegt und ein weiterer Komperator (IC2-A) als Vergleicher für die Referenzspannung und einer an einem Kondensator (C1) anliegenden Spannung angeordnet ist.
Elektroweidezaungerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass bei Zaunspannung 0 Volt zwischen den Zaunimpulsen über einen Spannungsteiler (R8, R7) etwa die Referenzspannung am invertierten Eingang eines Komperators (IC2-B) anliegt und dieser Komperator (IC2-B) einen Kondensator (C1) auf die Referenzspannung, die am invertierten Eingang eines zweiten Komperators (IC2-A) anliegt, entlädt.
Elektroweidezaungerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei negativem Zaunimpuls über einen Spannungsteiler (R20-R33, R7 und R89) der Zaunimpuls am nichtinvertierten Eingang eines Komperators (IC2-B) anliegt, durch den Komperator (IC2-B) ein Kondensator (C1) von der Referenzspannung auf den die Zaunimpulsspannung entsprechenden Wert entladen wird und der Ausgang des zweiten Komperators auf Masse geschaltet wird.
Elektroweidezaungerät nach einem der Ansprüche 2–4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Detektion der Tierberührung die Anschlüsse G0 und G3 des Mikrocontrollers (μc) an die Versorgungsspannung (Vcc) geschaltet und der Kondensator (C1) über den Widerstand (R6) aufgeladen und durch einen Komperator (IC2-A) der Ausgangstransistor (T2) für die Versorgungsspannung (Vcc) abgeschaltet wird und durch den Mikrocontroller (μc) die Zeit zwischen dem Anlegen der Versorgungsspannung (Vcc) an G3 und dem Abschalten des Ausgangstransistors als Maß für die Größe des Zaunimpulses ermittelt wird.
Elektroweidezaungerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schalten der Impulsleistung parallel zum Schwingkreis (L2/C12) am Zauntrafo (Z) ein Thyristor (T5) angeordnet ist, zu dem zur Schnellabschaltung antiparallel eine Reihenschaltung von einer Induktivität (L1) und einer Diode (D5) liegt.