DE19957621C2 - Anordnung zur Übertragung elektrischer Signale zwischen bewegten Teilen mit verringerter Wegezahl - Google Patents
Anordnung zur Übertragung elektrischer Signale zwischen bewegten Teilen mit verringerter WegezahlInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Übertragung elektrischer
Signale und/oder Energie zwischen bewegten Teilen, die entlang einer
beliebigen Trajektorie angeordnet sein können und miteinander in
galvanischen oder zumindest kapazitiven bzw. induktiven Kontakt stehen.
Elektrische Signale bzw. elektrische Energie muss häufig zwischen relativ
zueinander beweglichen Teilen übertragen werden. Ein gängiges Verfahren
dazu stellen Schleifbahnen und Schleifringe dar. Hier wird das Signal bzw.
die Energie, welche auf einem linearen oder auch kreisförmig angeordneten
Leiter zugeführt wird, mittels eines beweglichen Abgriffes abgeleitet.
Derartige Abgriffe können aus Kontaktfedern oder auch Kohlen bestehen,
die einen guten galvanischen Kontakt ermöglichen. Ebenso ist es möglich,
wie in der deutschen Patentanmeldung P 28 45 438 beschrieben, Signale
bzw. Energie kapazitiv bzw. induktiv zu übertragen. In den nachstehenden
Ausführungen wird der Klarheit halber anstelle der Begriffe "Signale" bzw.
"Energie" nur noch auf den Begriff Signal bzw. Signalübertragung Bezug
genommen. Weiterhin bezieht sich der Begriff Kanal auf einen kompletten
Signalkanal, der in der Lage ist, eine Information gleichzeitig zu übertragen
und damit zumindest aus einem Hinleiter und einem Rückleiter besteht.
Mehrere Kanäle können durchaus einen gemeinsamen Rückleiter besitzen.
Wesentlich ist, dass ein Stromfluss zwischen der Signalquelle und der Last
bzw. Signalsenke zustande kommt. Der Begriff Schutzleiter bezieht sich
hier auch auf Masseleiter.
In der Praxis eingesetzte Übertragungssysteme besitzen in der Regel einige
Wege zur Leistungsversorgung der beweglichen Einrichtung, sowie mehrere
Wege zur Übertragung von Steuersignalen. In der Regel erfolgt die Energie
zuführung durch Netzspannungsleitungen, welche mit dem örtlichen
Energieversorgungsnetz (230 V, 400 V) verbunden sind. Immer häufiger
werden galvanisch mit dem Netz verbundene Gleichspannungszwischen
kreise verwendet. Hierbei wird das Wechselstromnetz mit Hilfe eines Boost
konverters, welcher der Leistungsfaktorkorrektur dient, in ein Gleichspan
nungsnetz übertragen. Sowohl das Wechselspannungsnetz als auch der
Gleichspannungszwischenstromkreis benötigen aus Sicherheitsgründen eine
Schutzleiterverbindung zwischen dem beweglichen und dem feststehenden
Anlagenteil. Die Stromtragfähigkeit der Schutzleiterverbindung und damit
deren Leiter- bzw. Schleifbahnquerschnitt muss den Querschnitten der
Energieversorgungsbahnen entsprechen. Die Energieversorgungsbahnen
selbst sind häufig für hohe Ströme ausgelegt und besitzen daher hohe
Querschnitte und eine hohe Anzahl von Kontaktfedern bzw. Kohlen. Allein
der Materialaufwand für die Schutzleiterbahn sowie deren Kontaktmedien
verursacht einen nicht unerheblichen Kostenaufwand. Zudem wird
zusätzlicher Platz für diese Bahn benötigt. Im einfachsten Falle eines
Zweileitersystems mit Schutzleiter verursacht dieser Schutzleiterweg 50%
Mehrkosten bei einem um 50% höheren Platzbedarf. Im Sinne einer
platzsparenden und kostengünstigen Übertragungstechnik wäre es daher
wünschenswert, die Schutzleiterfunktion zu realisieren, ohne jedoch hierfür
einen gesonderten Übertragungsweg zu benötigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Übertragung
elektrischer Signale und/oder Energie zwischen bewegten Teilen zu
schaffen, die entlang einer beliebigen Trajektorie angeordnet sein können
und miteinander in galvanischem oder zumindest kapazitiven bzw.
induktivem Kontakt stehen, derart weiterzubilden, dass die elektrische
Sicherheit der Anordnung gewährleistet werden kann, ohne einen diskreten
Weg für die ausschließliche Funktion des Schutzleiters zu verwenden.
Die Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 derart ausgebildet, dass zumindest ein Weg zur Übertragung
von Steuer- und/oder Datensignalen die Sicherheitsfunktion des Schutz
leiters wahrnehmen kann. Dazu wird der Schutzleiteranschluss durch ein
Filter mit den Übertragungswegen verbunden. Die Aufgabe des Filters ist
die niederfrequente Verkoppelung des Schutzleiters mit den Übertragungs
wegen und die Entkopplung der Steuersignale von dem Schutzleiter. Dazu
besitzt das Filter in dem Strompfad zwischen den Übertragungswegen und
dem Schutzleiter selbst eine Tiefpasscharakteristik, welche Gleichstrom
anteile und insbesondere die niederfrequenten, der Netzfrequenz ent
sprechenden Anteile, passieren lässt. In diesem Frequenzbereich muss das
Filter so niederohmig sein und eine derartige Strombelastbarkeit aufweisen,
dass es den einschlägigen Sicherheitsvorschriften entspricht. In dem
anderen Pfad zwischen den Signalwegen und den Signalquellen bzw. -
senken besitzt das Filter eine Charakteristik, welche die meist hoch
frequenten Steuersignale ungehindert passieren lässt. Die Filter zwischen
den Signalwegen und dem Schutzleiter haben die Aufgabe, die einzelnen
Signalwege für die Steuersignale voneinander zu entkoppeln und für
niederfrequente Ableitströme, welche über den Schutzleiter fließen, zu
verkoppeln. Daher müssen sie so dimensioniert werden, dass sie für die
den Steuersignalen entsprechenden Frequenzen eine hinreichend hohe
Dämpfung aufweisen. Zudem sollen diese Filter verhindern, dass
hochfrequente Anteile aus den Steuersignalen in den Schutzleiter des
Netzversorgungssystems gelangen und durch diesen unerwünschter Weise
abgestrahlt werden.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist die weitere
Platzersparnis gegenüber schutzisolierten Systemen. Bei derartigen
schutzisolierten Systemen ist der Isolationsaufwand auf den Schleifkontakten
zwischen den Leistungsübertragungswegen und den Signalwegen
gleich dem doppelten Nominal-Isolationsabstand. Werden nun erfindungs
gemäß die Signalwege direkt mit dem Schutzleiter verbunden, so kann dieser
Abstand wieder auf seinen Nominalwert, d. h. auf die Hälfte des Wertes bei
einer Schutzisolation, reduziert werden. Dadurch ergibt sich eine weitere
Platzeinsparung und durch den geringeren Materialverbrauch eine
Verschleißreduktion.
Ein weiterer Vorteil der Anordnung ist die erhöhte Redundanz, die im Anspruch
2 angegeben ist. Bei einem Schleifkontaktsystem üblicher Bauweise ist niemals
mit 100%iger Sicherheit ein niederohmiger Übergang durch den Schleifkontakt
gewährleistet. Damit ist auch im Fehlerfalle nicht auszuschließen, dass durch
eine Kontaktstörung, welche durch Korrosion, Kontaktprellen oder einen
mechanischen Defekt hervorgerufen werden kann, die Schutzleiterfunktion nur
schlecht oder gar nicht vorhanden ist. Bei der im Anspruch 2 beschriebenen
Anordnung verteilt sich die Schutzleiterfunktion auf mehrere Schleifkontaktan
ordnungen, so dass mit großer Wahrscheinlichkeit zumindest eine oder
mehrere dieser Schleifkontaktanordnungen den Ableitstrom übernehmen
können. Damit besitzt diese Anordnung eine wesentlich höhere Sicherheit.
Zudem besitzt in der Regel diese Art der Schleifkontaktanordnung eine
wesentlich höhere Strombelastbarkeit, als ein üblicher Schutzleiterkontakt und
bietet damit im Fehlerfall eine niedrigere Berührspannung an dem defekten
Anlagenteil. Die höhere Strombelastbarkeit ergibt sich aus der üblichen
Dimensionierung von Schleifkontaktanordnungen.
Dies soll an einem einfachen Beispiel verdeutlicht werden:
Eine typische Schleifkontaktanordnung im Falle eines einfachen Schleifringes für einen Computertomographen habe zwei Wege zur Energieübertragung mit einer maximaler Strombelastbarkeit von 80 A sowie vier weitere Signalwege zur paarweisen Übertragung von Steuersignalen. Zur Stromübertragung werden herkömmliche Silbergraphitkohlen mit einem Querschnitt von 5 × 4 mm2 auf Messingbahnen eingesetzt. Die Strombelast barkeit einer solchen Silbergraphitkohle beträgt 20 A. Für die Leistungs bahnen werden aus Sicherheitsgründen jeweils 6 dieser Silbergraphitkohlen eingesetzt. Für die Steuersignalbahn verwendet man 4 solcher Kohlen, parallel geschaltet pro Bahn, um durch die Parallelschaltung eine Ver ringerung des Kontaktrauschens und damit eine Verbesserung der Signal übertragungsqualität zu erreichen. Als positiver Nebeneffekt erhöht sich dadurch die Strombelastbarkeit der Bahn auf ca. 80 A pro Bahn. Werden nun nach einer erfindungsgemäßen Anordnung diese 4 Steuersignalbahnen zur Wahrnehmung der Schutzleiterfunktion parallel geschaltet, so besitzt diese neue Gesamtschutzleiteranordnung eine Strombelastbarkeit von 240 A und einen entsprechend niedrigen Übergangswiderstand. Damit bietet dieses System eine wesentlich höhere Sicherheit, als ein nach konventionel len Regeln ausgelegtes System, bei dem eine zusätzliche Schutzleiterbahn mit 6 Silbergraphitkohlen vorgesehen ist. Sehr ähnlich ist die Dimensio nierung auch bei den meisten anderen, dem Stand der Technik ent sprechenden kontaktierenden Systemen, wie Goldfederdrahtkontakten oder auch Silberbandkontakten.
Eine typische Schleifkontaktanordnung im Falle eines einfachen Schleifringes für einen Computertomographen habe zwei Wege zur Energieübertragung mit einer maximaler Strombelastbarkeit von 80 A sowie vier weitere Signalwege zur paarweisen Übertragung von Steuersignalen. Zur Stromübertragung werden herkömmliche Silbergraphitkohlen mit einem Querschnitt von 5 × 4 mm2 auf Messingbahnen eingesetzt. Die Strombelast barkeit einer solchen Silbergraphitkohle beträgt 20 A. Für die Leistungs bahnen werden aus Sicherheitsgründen jeweils 6 dieser Silbergraphitkohlen eingesetzt. Für die Steuersignalbahn verwendet man 4 solcher Kohlen, parallel geschaltet pro Bahn, um durch die Parallelschaltung eine Ver ringerung des Kontaktrauschens und damit eine Verbesserung der Signal übertragungsqualität zu erreichen. Als positiver Nebeneffekt erhöht sich dadurch die Strombelastbarkeit der Bahn auf ca. 80 A pro Bahn. Werden nun nach einer erfindungsgemäßen Anordnung diese 4 Steuersignalbahnen zur Wahrnehmung der Schutzleiterfunktion parallel geschaltet, so besitzt diese neue Gesamtschutzleiteranordnung eine Strombelastbarkeit von 240 A und einen entsprechend niedrigen Übergangswiderstand. Damit bietet dieses System eine wesentlich höhere Sicherheit, als ein nach konventionel len Regeln ausgelegtes System, bei dem eine zusätzliche Schutzleiterbahn mit 6 Silbergraphitkohlen vorgesehen ist. Sehr ähnlich ist die Dimensio nierung auch bei den meisten anderen, dem Stand der Technik ent sprechenden kontaktierenden Systemen, wie Goldfederdrahtkontakten oder auch Silberbandkontakten.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden
lediglich im Filter die Signalzweige zwischen dem Schutzleiter und den
Signalwegen mit der zuvor beschriebenen Tiefpasscharakteristik aus
gestattet. Die Steuersignalquellen bzw. -senken werden direkt mit den
Signalwegen verbunden. Eine solche Anordnung ist besonders kosten
günstig realisierbar und ermöglicht dennoch eine störsichere Signalüber
tragung. Werden über Schleifbahnen gleichstrom- oder niederfrequente
Signale höherer Stromstärke übertragen, so verursacht das Kontaktrauschen
der Schleifkontakte einen nicht zu vernachlässigenden hochfrequenten
Spannungsabfall auf diesen Bahnen. In umfangreichen Versuchsreihen
konnten hier am Amplituden bis in den Voltbereich bei Frequenzen bis zu
200 MHz nachgewiesen werden. Diese Signale überlagern sich mit den
Steuersignalen. Der Vorteil der hier beschriebenen Anordnung ist aber,
dass in der Regel über den Schutzleiter kein oder nur ein sehr geringer
Strom fließt. Dadurch verursachen auch die Spannungsabfälle, welche
durch das Kontaktrauschen hervorgerufen werden, keine nennenswerten
Signalstörungen der Steuersignale. Lediglich im Störfall der Anlage, in dem
ein Ableitstrom über den Schutzleiter fließt, können nennenswerte Strom
stärken und damit nicht zu vernachlässigende Spannungsabfälle an den
Signalwegen auftreten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung befinden sich
zusätzlich in dem Signalzweig des Filters zwischen den Steuersignalsenken
und -quellen bzw. den Signalwegen Filterkomponenten, welche
schmalbandig den Übertragungsfrequenzbereich der Steuersignale
durchlassen und die Störfrequenzbereiche des Kontaktrauschens bzw. der
niederfrequenten Netzspannungen sperren.
In einer weiteren vorteilhaften ausgestatteten Erfindung enthält der Signal
pfad des Filters zwischen dem Schutzleiteranschluss und den Signalwegen
mindestens eine Induktivität, welche mindestens zwei Wicklungen enthält,
die gegensinnig gewickelt sind, so dass sich für Schutzleiterströme die
Magnetfelder der Wicklungen gegenseitig aufheben. Diese Anordnung ist
besonders vorteilhaft, wenn symmetrische Signale (Differenzsignale) auf
zwei Signalwegen übertragen werden. Dadurch ergibt sich für die Differenz
signale eine besonders hohe Induktivität und damit eine besonders hohe
Filterwirkung, während für ein gemeinsames Signal, wie dem Schutzleiter
ableitstrom, die wirksame Induktivität gegen Null geht und damit die Leiter
breitbandig zur Ableitung von Schutzleiterströmen geeignet sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung befindet sich im
Pfad des Filters zwischen den Signalwegen und Signalquelle bzw. -senke im
Falle der symmetrischen Signalübertragung ein Symmetrieübertrager.
Dieser sorgt für eine breitbandige hohe Unterdrückung von unsymmetrischen
Signalen, wie sie z. B. im Falle eines hohen Ableitstromes durch den Schutzleiter
auf den Schleifbahnen auftreten. Ebenso werden durch das
Kontaktrauschen hervorgerufene Spannungsabfälle breitbandig unterdrückt,
da diese auch nur als unsymmetrische Signale auftreten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung enthält das Filter
zwischen dem Schutzleiter und den Schleifkontakten als wesentliches
Filterelement einen einfachen Ferrit- bzw. Eisenkern, welcher die Schutz
leiterzuleitungen entweder einzeln oder, im Falle einer symmetrischen
Signalübertragung, im gegenläufigen Sinne umschließt.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung am Beispiel einer linearen
Schleifbahnstrecke. Selbstverständlich kann das Prinzip der Erfindung auch
auf einen rotationssymmetrischen Schleifring oder auch eine Übertragungs
strecke mit beliebiger Trajektorie angewendet werden. Die Schleifbahn
strecke besteht aus den Schleifbahnen (1 . . . 6) mit den entsprechenden
Schleifkontakten (11 . . . 16). Dabei sind in der hier beispielhaft dargestellten
Anordnung die Schleifbahnen (1, 2), sowie die zugehörigen Schleifkontakte
(11, 12) mit besonders hoher Spannungsfestigkeit und besonders hoher
Stromtragfähigkeit zur Leistungsübertragung ausgestattet. Alle anderen
Schleifbahnen und Schleifkontakte sind ausschließlich zur Signalüber
tragung für Steuersignale ausgelegt. Die Schleifbahnen für die Steuersignale
sowie die Schleifkontakte werden über die Filtereinheiten (40) bzw. (41)
angeschlossen. Das erste Filter (40) enthält einen Filterblock (50), welches
den Schutzleiteranschluß (27) mit den Signalwegen verbindet. Weiterhin
enthält es einen zweiten Filterblock (51), welcher die Signalwege mit den
entsprechenden Anschlüssen für die Steuersignale (23 . . . 26) verbindet. An
diesen sind dann beliebige Signalquellen bzw. -senken (27, 28) angeschlos
sen. Eine ähnliche Anordnung befindet sich auf der anderen Seite der
Schleifkontaktanordnung. Hier ist das Filter (41) mit einer ersten Filtereinheit
(52) zur Verbindung des Schutzleiteranschlusses (37) mit den Signalwegen
und einer zweiten Filtereinheit (53) zur Verbindung der Signalquellen bzw.
-senken (37, 38) über die Ausgänge (33 . . . 36) mit den Schleifbahnen zur
Signalübertragung vorgesehen.
Fig. 2 dient zur Verdeutlichung der Platz- und Kosteneinsparung einer
erfindungsgemäßen Anordnung. Sie zeigt im Querschnitt ein typisches
Schleifkontaktmodul (60) welches die Schleifbahnen (1, 2) zur Energie
übertragung und (3 . . . 6) zur Signalübertragung enthält, sowie ein ent
sprechendes Schleifbahnmodul (61) bei dem ein zusätzlicher Schutzleiter (7)
zu den Leistungsbahnen (1, 2) bzw. Signalbahnen (3 . . . 6) vorgesehen ist.
Um bei dem durch die zusätzliche Schutzleiterbahn verbreiterten Modul (61)
auch eine hinreichende mechanische Stabilität zu erreichen, muss auch die
Dicke des Moduls größer sein. Aus dem Größenvergleich der beiden Ab
bildungen wird sofort der geringere Materialeinsatz durch Wegfall der
Schutzleiterbahn sowie ein wesentlich geringerer Trägermaterialverbrauch
deutlich.
Fig. 3 zeigt eine besonders günstige Anordnung, bei der der erste Filter
block zwischen dem Schutzleiteranschluss und der Signalbahn lediglich
Induktivitäten (73 . . . 76) zur Entkoppelung der Signalbahn voneinander und
der Signalbahnen vom Schutzleiter enthält. Die Verbindungen zwischen den
Signalpfaden und den Steuersignalquellen bzw. -senken werden hier gal
vanisch ausgeführt.
Fig. 4 zeigt eine weitere vorteilhafte Anordnung, in der zusätzlich zum
vorhergehenden Beispiel die Signalpfade zwischen den Signalquellen und
-senken sowie den Signalwegen durch Kapazitäten (83 . . . 85) entkoppelt sind.
Ebenso ist selbstverständlich eine Entkoppelung durch Übertrager möglich.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung, die besonders vorteilhaft bei einer
Übertragung symmetrischer Signale über die Signalwege eingesetzt werden
kann. Hier werden beispielhaft über die Wege 3 und 4 ein erstes, sowie über
die Wege 5 und 6 ein weiteres symmetrisches Signal übertragen. In der
Filtereinheit (50) zwischen dem Schutzleiteranschluss und den Steuer
signalwegen wird nun zumindest für jeden dieser symmetrischen Signalüber
tragungswege ein Übertrager (83, 84) verwendet, bei dem beide Wicklungen
gegensinnig gewickelt werden. Dieser Übertrager bietet eine besonders hohe
Unterdrückung symmetrischer Signale. Gleichzeitig wird in diesem Beispiel
dargestellt, wie eine besonders hohe Störunterdrückung der Steuersignale
erreicht werden kann. Dazu ist für jeden der Steuersingnal-wege ein
Symmetrieübertrager (85) bzw. (86) einzusetzen. Diese Symmetrieübertrager
unterdrücken, wie zuvor beschrieben, alle unsymmetrischen Signalanteile,
welche durch niederfrequente Ableitströme des Schutzleiters oder auch durch
Kontaktrauschen verursachte Spannungsabfälle entstehen.
Fig. 6 veranschaulicht noch die Platzeinsparung der erfindungsgemäßen
Anordnung gegenüber einem System mit Schutzisolation. In der ersten
Abbildung ist zwischen den beiden Leistungswegen (1, 2) sowie dem
Signalweg (3) ein erhöhter Sicherheitsabstand (91), welcher in der Regel dem
doppelten Isolationsabstand entspricht, vorzusehen. Die zweite Anordnung,
welche dem Erfindungsgegenstand entspricht, zeigt, dass zwischen den
beiden Leistungswegen (1, 2) sowie dem Signalweg (3) nur der reguläre
Isolationsabstand (92) einzuhalten ist.
Fig. 7 zeigt noch eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Übertragers
(83) zur Koppelung des Schutzleiters an die Signalwege. In diesem Falle wird
ein Eisen- bzw. Ferritkern, welcher im einfachsten Falle aus einem Ringkern
(90) besteht, von wenigen Windungen des Schutzleiterkabels umschlossen.
Claims (6)
1. Anordnung zur Übertragung von elektrischen Signalen und/oder Energie
zwischen relativ zueinander beweglichen Teilen bestehend aus
mindestens zwei der Trajektorie der Bewegung angepaßten elektrischen
Leitern auf dem ersten Teil und mit diesen Leitern in galvanischem oder
zumindest kapazitivem bzw. induktivem Kontakt befindlichen weiteren
Teilen,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der elektrischen Leiter,
der gleichzeitig zur Übertragung von Steuer- und/oder Datensignalen
dient, durch ein Filter galvanisch mit dem Schutzleiter verbunden ist, so
dass er auch die Ableitfunktion des Schutzleiters wahrnimmt.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei elektrische Leiter, von
denen mindestens einer zur Übertragung von Steuer- und/oder
Datensignalen dient, durch Filter galvanisch mit dem Schutzleiter
verbunden sind, so dass sie die Ableitfunktion des Schutzleiters
wahrnehmen Können.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Filter eine Induktivität zur Kopplung
des Schutzleiters an zumindest einen der elektrischen Leiter enthält.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Filter für jeden elektrischen Leiter,
der zur Übertragung des Schutzleiterstromes verwendet werden soll,
zumindest eine Induktivität enthält, welche an einem Ende mit dem
elektrischen Leiter und am anderen Ende mit dem Schutzleiter verbunden
ist.
5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Induktivität zur Ankopplung des
Schutzleiters aus einem Ferrit- bzw. Eisenkern um den Schutzleiter
besteht.
6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Induktivität zur Ankopplung des
Schutzleiters im Falle einer symmetrischen Differenzsignalübertragung
auf den zur Übertragung des Schutzleiterstromes verwendeten Leitern
aus einer Induktivität mit zwei gegensinnig gewickelten Wicklungen
besteht.
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US8482611B2 (en) * | 2010-03-23 | 2013-07-09 | Pelco, Inc. | Surveillance camera |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2845438A1 (de) * | 1977-10-19 | 1979-04-26 | Renault | Schaltung zur uebertragung von elektrischer energie an einem roboter |
DE19523377C1 (de) * | 1995-04-07 | 1996-08-14 | Heraeus Med Gmbh | Verfahren zur Übertragung von Videosignalen und Bildübertragungssystem für Operationsleuchte |
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US4011551A (en) * | 1976-02-23 | 1977-03-08 | Acurex Corporation | Multiple data channel wireless data coupling system for transmitting measured data from a plurality of rotating sources |
GB2088175B (en) * | 1980-05-02 | 1984-10-03 | Bligh Electrical S W Ltd | Signal transmission over power lines |
GB2148643B (en) * | 1983-11-07 | 1988-03-16 | Emlux Ltd | Filtering electrical signals |
GB9222205D0 (en) * | 1992-10-22 | 1992-12-02 | Norweb Plc | Low voltage filter |
US5530422A (en) * | 1994-09-16 | 1996-06-25 | General Electric Company | Differentially driven transmission line for high data rate communication in a computerized tomography system |
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2002
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2845438A1 (de) * | 1977-10-19 | 1979-04-26 | Renault | Schaltung zur uebertragung von elektrischer energie an einem roboter |
DE19523377C1 (de) * | 1995-04-07 | 1996-08-14 | Heraeus Med Gmbh | Verfahren zur Übertragung von Videosignalen und Bildübertragungssystem für Operationsleuchte |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005047050A1 (de) * | 2005-09-30 | 2007-04-05 | Siemens Ag | Anordnung zur elektrisch leitenden Verbindung |
DE102005047050B4 (de) * | 2005-09-30 | 2007-09-20 | Siemens Ag | Anordnung zur elektrisch leitenden Verbindung |
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