DE2113931B2 - Anordnung mit einem binaere signale liefernden sender und einer ueber leitungen mit diesem verbundenen empfaenger - Google Patents

Description

• Zur Verminderung des Leitungsaufwandes werden die Ausgangsimpulse der Spannungs-Frequenz-Umsetzer über die Leitungen, über welche sie ihre Versorgungsspannung erhalten, übertragen. Hierzu sind an den Ausgang der Spannungs-Frequenz-Wandler die Primärwicklungen von Übertragern Ül, Ü3 und Ü5 gelegt, deren als Differentialwicklungen ausgebildete Sekundärwicklungen in die Leitungen für die Versorgungsspannung der Spannungs-Frequenz-Wandler geschaltet sind. Diese Sekundärwicklungen sind so gepolt, daß die Impulse auf den beiden Versorgungsleitungen gegenphasig sind. Damit die Impulse nicht über die Versorgungsleitungen in die Spannungs-Fre-
• quenz-Wandler zurückgelangen können, sind die Differentialwicklungen der Übertrager Ü1, Ü3, Ü5 auf den den Spannungs-Frequenz-Wandlern zugewandten Seiten durch Kondensatoren C1, C3 und CS überbrückt.
• Nach der Übertragung über die Leitungen L gelangen die gegenphasigen Impulse in die Differentialwicklungen von Übertragern Ü2, Ü4 und ÜG in der Zentrale Z. Die Differentialwicklungen sind so gepolt, daß sich die gegenphasigen Signale in der Sekundärwicklung addieren, von wo sie zu einer Auswerteeinrichtung gelangen. Zur Trennung der Signalimpulse von der Gleichspannungsquelle sind auch an dem Leitungsende in der Zentrale Z Kondensatoren C2, C4 und C6 zwischen die der Gleichspannungsquelle zugewandten Seiten der Differentialwicklungen geschaltet.
• Die gewählte Art der Ein- und Auskopplung der Signalimpulse hat nicht nur den Vorteil, daß die Signalimpulse über die Versorgungsleitungen übertragen werden, sondern es wird auch erreicht, daß in die Leitung eingekoppelte Störspannungen, die zwangläufig gleichphasig sind, in den Differentialwicklungen der Übertrager Ü2, Ü4 und Ü6 gegensinnige Magnetisierungen erzeugen und so zu keinem Ausgangssignal in der Sekundärwicklung führen. Im Ausführungsbeispiel werden die Versorgungsspannungen Für die Spannungs-Frequenz-Wandler durch Gleichrichten einer der Primärwicklung W1 eines Transformators 7) zugeführten Wechselspannung erzeugt. Fürjeden Spannungs-Frequenz-Umsetzer ist eine gesonderte Sekundärwicklung W2 bzw. W3, W4 vorgesehen, so daß jeder Meßwertgeber mit beliebigen Störspannungen gegenüber der Zentrale Z und den anderen Spannungs-Frequenz-Wandlern belegt sein kann, ohne daß die Übertragung beeinflußt wird. Ist nicht zu erwarten, daß die Spannungs-Frequenz-Wandler auf unterschiedlichem Potential liegen, so können sie aus einer gemeinsamen Gleichspannungsquelle, über die sie galvanisch verbunden sind, gespeist werden.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Anordnung mit einem binäre Signale liefernden Sender und einem über Leitungen mit diesem verbundenen Empfänger, dadurch g e k e II nz e i c h n e t, daß am Ausgang des Senders (SFU1, SFU2, SFU3) die Primärwicklung eines Differentialübertragers (Ül, Ü3, Ü5) liegt, dessen Differentialwicklungen als Sekundärwicklungen in je einer der beiden Leitungen für die Versorgungsspannung des Senders mit solcher Polung liegen, daß die binären Signale gegenphasig in die Versorgungsleitungen eingespeist werden, und daß ein zweiter Differentialübertrager (Ü2, Ü4, Ü6) vorgesehen ist, dessen Differentialwicklungen so in die Versorgungsleitungen geschaltet sind, daß sich die gegeuphasigen Signale in der Sekundärwicklung, an welcher der Empfänger angeschlossen ist, addieren.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differentialwicklungen des dem Sender zugeordneten Übertragers (Ü1, Ü3, Ü5) auf der dem Sender (SFU1, SFU2, SFU3) zugewandten Seite von einem Kondensator (C1, C3, C5) überbrückt sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differentialwicklungen des dem Empfänger zugeordneten Übertragers (Ü2, Ü4, Ü6) auf der der Versorgungsspannungsquelle zugewandten Seite von einem Kondensator (C2, C4, C6) überbrückt sind.
4. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsspannungsquelle aus einem Wechselstrom gespeisten Transformator (Tr) besteht, an dessen Sekundärwicklung (W2, W3, W4) ein Gleichrichter (D1, D2, D3) angeschlossen ist.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Sendern der Transformator (Tr) mehrere den einzelnen Sendern zugeordnete Sekundärwicklungen (W2, W3, W4) enthält.

   Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem binäre Signale liefernden Sender und einem über Leitungen mit diesem verbundenen Empfänger. In verschiedenen Anlagen, insbesondere Prozeßautomatisierungsanlagen werden meist die von den Meßwertgebern gelieferten analogen Signale einer zentralen Einrichtung zugeführt und dort in digitale Signale umgewandelt. Eine solche Anlage erfordert z. B. einen Spannungs-Frequenz-Wandler und einen Zähler mit Zeitbasis als Analog-Digital-Umsetzer. In verzweigten Anlagen, in denen die Meßwertgeber von der zentralen Auswerteeinheit weit entfernt sind, ist es günstiger, die Analogsignale bei den Meßwertgebern in binäre Signale, vorzugsweise in Pulsfrequenzen, umzuwandeln. Dadurch ergibt sich eine sicherere Übertragung der Meßwerte, da binäre Signale gegen Störspannungen weniger empfindlich als Analogsignale sind. Die Pulsfrequenzen können dann in einem Rechner in Digitalwerte umgesetzt werden, wodurch allerdings der Rechner stark belastet wird. Günstiger ist es daher, die Digitalwerte in einem dem Rechner vorgeschalteten Gerät zu bilden.

   Die den einzelnen Meßwertgebern zugeordneten Sender binärer Signale, wie Spannungs-Frequenz-Wandler oder andere elektronische Schaltungen können in integrierter Halbleitertechnik oder in Hybridtechnik aufgebaut werden, sind daher sehr kompakt und erfordern nur einen geringen Aufwand. Im Vergleich dazu ist der Aufwand einer ausgedehnten Anlage mit einem weit verzweigten Stromversorgungssystem beträchtlich. Dieselben Überlegungen gelten auch für andere Anlagen, in denen an Stelle der Meßwertgeber mit den Spannungs-Frequenz-Wandlern und der Auswerteeinrichtung andere binäre Signale liefernde Sender und ein zentraler Empfänger enthalten sind.

   Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei welcher der Leitungsaufwand vermindert ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Ausgang des Senders die Primärwicklung eines Differentialübertragers liegt, dessen Differentialwicklungen als Sekundärwicklungen in je einer der beiden Leitungen für die Versorgungsspannung des Senders mit solcher Polung liegen, daß die binären Signale gegenphasig in die Versorgungsleitungen eingespeist werden, und daß ein zweiter Differentialübertrager vorgesehen ist, dessen Differentialwicklungen so in die Versorgungsleitungen geschaltet sind, daß sich die gegenphasigen Signale in der Sekundärwicklung, an welche der Empfänger angeschlossen ist, addieren.

   In einer solchen Anordnung ist nicht nur der Leitungsaufwand vermindert, sondern es ist wegen der geringen Anzahl der Bauelemente und der Leitungen auch die Störsicherheit erhöht, dies insbesondere dann, wenn der zentrale Empfänger mit gesicherter Stromversorgung, z. B. Batterien, arbeitet, da dann auch die Stromversorgung der Sender bzw. der Meßwertgeber und der ihnen zugeordneten Umsetzer gesichert ist.

   An Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Vorteile und Ergänzungen näher beschrieben und erläutert. Das Ausführungsbeispiel enthält drei Meßwertgeber, ein Stellpotentiometer P, einen temperaturabhängigen Widerstand R und ein Thermoelement Th, deren analoge Ausgangssignale in einer räumlich weit entfernt liegenden Zentrale Z ausgewertet werden sollen. Die Signale sollen über Leitungen L gesendet werden. Um die Übertragung gegen Störungen zu sichern, sind in unmittelbarer Nähe der Meßwertgeber Spannungs-Frequenz-Wandler SFU1, SFU2 und SFU3 angeordnet, deren Ausgangsfrequenz proportional zur Eingangsspannung ist. Sie können auch eine bestimmte Nichtlinearität haben, um Nichtlinearitäten der Meßwertgeber auszugleichen, so daß dann die Ausgangsfrequenz proportional zu der zu messenden physikalischen Größe ist.