DE2051417A1

DE2051417A1 - Einrichtung zur Temperaturanzeige

Info

Publication number: DE2051417A1
Application number: DE19702051417
Authority: DE
Inventors: D Bickel; M Davis; K Starks; J Tsoras
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1969-10-16
Filing date: 1970-10-13
Publication date: 1971-04-29
Also published as: CA926968A; US3678486A; FR2066076A5; SE376974B; GB1318968A; JPS5330023B1

Description

THE GOODYEAR TIEE & RUBBER GOMPANI, Akron/Ohio - JJSk Einrichtung zur Temperaturanzeige

Es ist bekannt, Einrichtungen zur Anzeige der Temperatur beispielsweise an gebremsten Rädern und ähnlichen Organen zu verwenden. Bei allen bekannten Einrichtungen besitzt aber jeder Temperaturfühler seinen eigenen Verstärker und arbeitet auf ein Direktablesegerät. Es gibt somit dort eine beachtliche Verdopplung von Schaltelementen.

Bei einer Anlage, bei der mehrere Temperaturfühler, wie beispielsweise an einem großen Flugzeug, bei dem es 16 oder 32 Räder gibt, oder für einen langen Zug und dergl., wo mehrere Bremsen hinsichtlich der Temperatur überwacht werden müssen, erscheint die Verwendung von Vervielfachungstechniken verschiedene Vorteile hinsichtlich der Kosten und der Zuverlässigkeit zu bieten«

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Mehrfach-Temperaturfühler-Einrichtung anzugeben, bei der mehrere Fühler enthalten sind, aber eine doppelte Haltung von Verstärker und Lesegeräten unerwünscht ist.

Gegenstand der Erfindung ist eine äußerst zuverlässige Mehrfacheinrichtung zur thermischen Anzeige aus mehreren Fühlern, die eine Feldeffekttransistorschaltung in Kombination mit einer elektronisch gesteuerten logischen Taktschaltung verwendet, um nur einen einzigen Verstärker mit einem entsprechenden Lese- oder Anzeigegerät zu benötigen.

109818/1U6 -2-

Der Gegenstand der Erfindung und andere, die nachfolgend beschrieben werden, führen zu einer Temperaturanzeigeeinrichtung, die mehrere Temperaturfühler, die ein die Temperatur anzeigendes Ausgangssignal liefern, selektive Schalter zur Aufnahme der Temperature!gnale, Verstärker für die von den Schaltern aufgenommenen Signale und logische Einrichtungen zum Steuern der Schalter, die jeweils nur ein Temperatursignal zum Verstärker durchlassen, enthält.

Zum besseren Verständnis der Erfindung dient die Zeichnung, die ein schematisches Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung enthält.

In diesem Beispiel dient eine Anzeigetafel Io zum Anzeigen der Temperatur für acht Räder eines Flugzeugs mit je vier Rädern am linken und rechten Fahrgestell. Die Tafel enthält Anzeigegeräte 12 und 14 für Hoch- bzw. Übertemperaturen, die normalerweise aufleuchten. Für die Innenbord- und Außenbordräder dienen Anzeigegeräte 16 und 18 mit Skalen, die entsprechend mit diesen Anzeigegeräten durch einen Vorn-Hinten-, Links-Rechts-Schalter 2o gesteuert werden. Das restliche Element auf der Tafel 1o ist ein Prüfknopf 22, dessen Funktion nach beschrieben werden wird.

In dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel sind acht getrennte Thermoelemente 3o entsprechend dem Bremsaufbau, dem Gehäuse oder einer anderen gewünschten Stelle angeordnet, um die Anzeige durch ein elektrisches Signal zu erhalten, das die Temperatur des Elementes anzeigt, zu dem es gehört. Jedes Thermoelement ist getrennt angeordnet. Die Thermoelemente 3o werden in zwei Anschlußkästen 32 bzw. 34- geführt. Diese Anschlußkästen sind Standardelemente und ergeben einfach eine zweckmäßige Anordnung für den Anschluß der Leitungen zu den Thermoelementen.

-3-1O981R/1',4£

Jeder Anschlußkasten enthält je einen Kompensator 33 "bzw. 35, die so kon_struiert sind, daß sie Temperaturschwankungen der Übergänge vom Thermoelementdraht zum Kupferdraht kompensieren. Das heißt, daß die Kondensatoren an den entsprechenden Anschlußkästen Standardtemperaturen halten. Für ein richtiges Arbeiten der Kompensatoren 33 und 35 fließt eine Quelle 54- konstanten Stromes über die Leitungen 56 bzw« 58.

Jedes Thermoelement aus den Anschlußkästen 32 und 34 ist an entsprechende FET-Schalter 36 bzwe 38 geführt. Diese Schalter werden durch einen Digitaldekoder 4-0 gesteuert, der in seiner Wirkung eines der Thermoelemente auswählt, um es in einem besonderen Zeitpunkt in Zusammenarbeit mit einem Taktgeber 42 abzulesen, der einen 4-bit-Binärzähler 44 speist, der mit einem Umlaufrückstellschalter 46, der zwischen dem Dekoder 4o und dem Zähler 44 liegt, zusammenarbeitet.

Die Schalter 36 und 38 wirken als Mehrfachschalter und gemäß der Erfindung ist der bevorzugte Schalter ein Metall-Oxydsilicon-Feldeffekttransistor. Im abgeschalteten Zustand stellten die FET-Schalter eine große 'Impedanz

12
von mehr als 1o Ohm dar und erscheinen in der Anlage als offener Kreis. Der Einschalt-Widerstand des Gerätes kann weniger als 1 Ohm betragen. Dies ist klein im Vergleich mit einem üblichen Verstärkereingang, wie er noch beschrieben wird, wirkt aber im wesentliche! als Kurzschluß. Der Digitaldekoder 4o steuert die FET-Schalter 36 und 38 nacheinander, so daß nur ein einzelnes Ausgangssignal an der Leitung 48 zum Verstärkereingangseinstell- und Testkreis 5o auftritt, das nacheinander die acht Eingänge darstellt.

Der Verstärkereingangs- und Testkreis 5o empfängt nicht nur das Eingangssignal aus den FET-Schaltern 36 und 38

-4—

109818/U46

-4- 205U17

über die Leitung 48, sondern auch einen Testeingang über die Leitung 52. Die Temperaturkompensation der Elemente 33 und 35 wird ebenfalls in einem Kompensator-Feldeffekttransistorschalter 60 mehrfach angewendet, der durch einen logischen Kompensatorkreis 62 gesteuert wird, der wiederum durch den Digitaldekoder 4o in derselben Folge wie die FET-Schalter 36 und 38 betrieben wird, so daß der Ausgang des einen oder anderen der Kompensatoren und 35 im entsprechenden Zeitpunkt in den Kreis 5o eingeführt wird.

Der Ausgang des FET-Kompensatorschalters 6o führt über die Leitung 60a zum Kreis 5o. Der Ausgang des Verstärkereingangseinstellund Testkreises 5o führt zu einem Präzisionsverstärker 7o. Dies ist ein üblicher Präzisionsverstärker und arbeitet auch in der üblichen Weise. Der Ausgang des Verstärkers wird an eine Ubertemperatur-Vergleichsvorrichtung 72, eine Hochtemperatur-Vergleichsvorrichtung 74 und einen Meßantriebsfeldeffekttransistorschalter 76 gegeben. Die Vergleichsvorrichtung 72 wird durch ein entsprechendes Übertemperaturschwellwertsteuergerät 72a eingestellt, während in derselben Weise die Vergleichsvorrichtung 74 durch ein Hochtemperaturschwellwertsteuergerät 74a eingestellt wird. Der Ausgang der Vergleichsvorrichtungen 72 und 74 werden an entsprechende logische Flip-Flop-Kreise 78 bzw. 80 gegeben. Diese Flip-Flop-Kreise betreiben wiederum die Übertemperaturlampen-Flip-Flop und Hochtemperatur-Flip-Flop 82 bzw. 84. Die Flip-Flop 82 und 84 betreiben über entsprechende Lampen die Betriebskreise 86 bzw. 88, um die Hochtemperatur- und die Übertemperatur-Lampen 12 und 14 einzuschalten.

Der Meßtreiberfeldeffekttransistorschalter 76 besitzt doppelte Ausgänge und gibt über entsprechende Verstärker '9o und 92 die elektrische Anzeige an die Inbord- und Außenbordtemperaturanzeiger 16 bzw. 18. Der besondere

-5-

109818/1/, 46

-5- 205U17

Hochtemperatur- oder der Übertempera turanzeiger 12 oder 14 arbeitet über den Schalter zusammen und steuert einen logischen Isolationskreis 1oo für die Radlage. Dieser Kreis liefert einen gesteuerten Antriebstakt sowohl an den 5¹ET-Betatigungsschalter 76 als auch an den logischen Kreis für den Übertemperatur-Flip-Flop 78 und den Hochtemperatur-Flip-Flop 8o. Natürlich ist dies dem Fachmann durchaus geläufig und es ist ganz leicht mit einer entsprechenden Logik und Antriebstakt den richtigen Anzeiger am der Tafel 1o sowohl auch über die FET-Schalter 36, 38, 6o und 78 als auch den Verstärkereingangskreis 5o und den Präzisionsverstärker 7o zu betätigen, die allen Thermoelementeingängen gemeinsam sind.

Um die Flip-Flop nach Beendigung jeden Umlaufs durch den Digitaldekoder 4o zurückzustellen, wird ein entsprechendes Signal von einer Rückstelleinrichtung für einen Flip-Flop-Kreis 11o gegeben, der entsprechend mit einem Übertemperaturrückstell-Flip-Flop 112 und einem Hochtemperaturrückstellflip-Flop 114 zu zusammenarbeitet, daß die Anlage für den nächsten Umlauf oder das nächste gewünschte Ablesen zurückgestellt wird.

Die Mehrfachverwendung zeigt verschiedene Vorteile. Zunächst wird die Zahl der für die ganze Anlage notwendigen Teile, die bisher verwendet worden sind,, verringert. Dies führt zu einer Verringerung der Kosten und einer größeren Zuverlässigkeit, während dieselbe Genauigkeit und dieselben Arbeitsbedingungen erhalten bleiben· Ein möglicher Nachteil der Mehrfachverwendung ist die Tatsache, daß das Anschalten des Verstärkerkreises an alle. Kanäle nacheinander zeitlich anteilig erfolgt, so daß die ganze Anlage nicht arbeitet, wenn der Verstärker oder andere zeitlich anteilig arbeitende Teile ausfallen.

Es ist zu erkennen, daß bei richtiger Erregung des Taktgebers 42 der Digitaldekoder 4o selektiv jedes Thermo-

1Q9818/1U6 ~⁶~

-6- 205U17

element über entsprechende Schalter 36 una 38 prüft. Diese Ergebnisse werden durch die Information, die vom Schalter 6o zum Kreis 5o gegeben wird, richtig kompensierte Der resultierende Ausgang wird an den Verstärker 7o und dann an den Übertemperaturvergleicher 72, an den Hochtemperaturvergleicher 74· und den Meßbetriebsschalter 76 gegeben. Über eine entsprechende logische Schaltung und einen Verstärker werden die Lampen 12 bzw. 14 für Hochtemperatur oder Ubertemperatur in Abhängigkeit vom entsprechenden Rad oder der erregten Einheit vom Schalter 2o an der Tafel-1ο erregt. Der Meßbetriebsschalter zeigt über die Meßgeräte 16 und 18 die genaue Temperatur an den Innen- und Außenbordrädern an, immer wenn sie durch den Schalter 2o richtig erregt sind, und prüfen einzeln nur deren entsprechenden Thermoelementfühler, die zu den entsprechenden Schaltelementen gehören. Der Prüfschalter 22 liefert ein elektrisches Eingangssignal von ausreichender Größe an den Kreis 5o, um die Hochtemperatur anzuzeigen und festzustellen, ob alle Schaltelemente in der Einrichtung bei Aussenden dieses Signals unmittelbar auf den Präzisionsverstärker 7o arbeiten. Das Prüfsignal ist derart, daß es eine Hochtemperatur oder Übertemperatur oder beides bewirkt, um anzuzeigen, daß die Anlage so arbeitet, daß bei gedrücktem Prüfknopf die Lampen angehen.

109818/1U6

Claims

6775-GE

THE GOODYEAR TIRE & RUBBER COMPANY, Akron/Ohio - USA

Patentansprüche

Einrichtung zur Temperaturanzeige mit mehreren Temperaturfühlern, die Ausgangssignale liefern, die die Temperatur anzeigen, gekennzeichnet durch eine selektive Schalteinrichtung, an die die Temperatursignale gegeben werden und die diese Signale an einen Verstärker gibt und von einer logischen Einrichtung so gesteuert wird, daß die Temperatureignale aufeinanderfolgend an den Verstärker gelangen,
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der selektive Schalter ein Feldeffekttransistor ist, dessen Impedanz sich beim Anlegen eines Steuersignals ändert.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Feldeffekttransistor ein Metalloxydsilikontran-

Ί2 sistor ist, der eine Impedanz von mehr als 1o Ohm im abgeschalteten Zustand und wenig mehr als 1 Ohm im eingeschalteten Zustand besitzt.
4. Einrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß ein thermischer Umgebungskompensator die Ablesungen aller Temperaturfühler entsprechend den Schwankungen der thermischen Umgebung der Einrichtung korrigiert.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schalttafel (1o), ein Schalter (2o) an dieser Tafel zum selektiven Auswählen, welcher Fühler abzufragen ist, und je eine Einrichtung (12, 14) zum Anzeigen von Hochtemperatur in bezug auf eine Standardtemperatur und von tjbertemperatur, und eine Einrichtung (16, 18)

109818/1446 ~⁸~

205U17

zur sichtbaren Anzeige der genauen Temperatur des gewählten Fühlers auf der Tafel vorgesehen sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale die Form elektrischer Impulse aufweisen und eine Einrichtung zum logischen Regeln des Verstärkers zum wiederholten, aufeinanderfolgenden Verstärken jeden Temperatursignals vorgesehen ist.
7· Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vergleichseinrichtung jedes verstärkte Signal mit einem maximalen Standardsignal vergleicht und anzeigt, wenn dieses überschritten wird, und eine Einrichtung zum Kompensieren der ganzen Anlage bei Änderungen der gesamten Umgebungstemperatur vorgesehen sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine automatisch anzeigende Einrichtung anzeigt, wenn ein Temperatursignal einen gegebenen Maximalwert überschreitet, und eine Einrichtung selektiv die genaue Temperatur des Signals an jeder Stelle anzeigt.

Die Patentanwälte

. Dipi:^:Ingrw. Meissner Dipl.-Ing. H.lischer

A6 Nr. 60/70 (§46 Pat/AO)

1 0 9 8 1 R / ι /₅ L 6