DE2142711B2 - Signalprüfschaltung für Signale, für welche bestimmte Toleranzbereiche vorgegeben sind - Google Patents
Signalprüfschaltung für Signale, für welche bestimmte Toleranzbereiche vorgegeben sindInfo
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
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- G05B23/0224—Process history based detection method, e.g. whereby history implies the availability of large amounts of data
- G05B23/0227—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions
- G05B23/0235—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions based on a comparison with predetermined threshold or range, e.g. "classical methods", carried out during normal operation; threshold adaptation or choice; when or how to compare with the threshold
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Description
60
Die Erfindung betrifft eine Signalprüfschaltung für Signale, für welche bestimmte Toleranzbereiche vorgegeben
sind, zur Kontrolle der Einhaltung dieser ToIcranzbereiche, mit Mitteln, die ein Ansprechen der Signalprüfschaltung
bei Überschreitung der Toleranzberciche infolge kurzzeitiger Störsignale verhindern.
Die Erfindung betrifft insbesondere Signalprüfschaluint-en
in automatischen Prüfeinrichtungen, die integrierter
Bestandteil umfangreicher Anlugen sind. Bei derartigen Prufeinrichtungen sind die zu messenden Si-Bivile
oft mit erheblichen Stönmpulsen (»Spikes«) und
mit Signalrauschen behaftet. Ein zu messendes Signal kann durch diese Stör signale aus dem vorgegebenen
Tolerenzbereich kurzzeitig herausfallen. Andererseits kann ein fehlerhaftes Signal durch ein solches Störsienal
kurzzeitig in den erlaubten Toleranzbereich gelangen
Die Signalprüfschaltung muß trotz der überlagerten Slörsignale eine Messung ermöglichen.
Hierzu werden nach dem Stand der Technik im we seiitlichen drei verschiedene Auswertemethoden ange-
W Die Signale werden vor der Vergleichsslelle, wo geprüft
wird ob die .Signale inneihalb des Toleranzbereiches
lie -η, gefiltert. Dieses Verfahren hat den Nachteil daßVie Energie von kurzzeitigen kräftigen Störsienalen
den Signaimittelwert nach der Filterung beeinflußt Ie nach Ausführung der Meßschaltung bekommt
Jic .Xusweruin=: ein Veiv-gerungsvcrhaltert. rU. M.-sunken
im Zciimulliplcx-Veriahren muß jede Meßstelle
ein/ein üeliliert werden. Außerdem können oszillierende
Γ Ciller nicht anerkannt werden.
im ii.deres Verfahren besteht darin, daß die Signalpnifschahimi-'
emc Fehlermeldung nur dann gibt, wenn .i,,s /11 messende Sie :.il eine vorgegebene Zeit ununterbrochen
außerhalb des erlaubten Toleranzbereiches iic-'t Dieses Verfahren hat ven Nachteil, daß Störsigna-Ie
'Vn denen das /u messende Signal kurzzeitig in den
erlaubten Toieran/bereich gelangt, die Fehlererken
,inn:: '· erhiiidern kam..
Em dr es Verfahren besteht darin, nur kurzzeitige Me'ssuin-en. /. 13. nach dem Abklingen von Einschwmg-
\or-an.;'en \or/unehmen. Dieses bekannte Verfahren
hat "den Nachteil, daß die Messung nur den Augenblicks«
en des /u messenden Signals erfaßt und damit abhängig von den dann zufällig anliegenden Störsigna-
UDe: r.rfmdung hegt die Aufgabe zugrunde, bei geringem
^eräieiechnischen Aufwand eine ei.ideutige Signalauswertung
bei einer Prüfschaltung der eingangs erwähnten Art auch dann noch zu ermöglichen, wenn
d.-iii /11 messenden Signal Störsignale überlagert sind.
Eriindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß ..!<■ Kntermm fur Einhaltung oder Nichteinhaltung
der Toleranzbereiche in einem vorgegebenen Mcßzcitnitim
das Verhältnis der Zeit, in der das Signal außerhalb des Toleranzbereiches liegt, zu dem Meßzeitraum
oder zu der Zeit, in der dus Signal innerhalb des ToIeranzberciehes
liegt, gebildet wird.
Diese Verhältnisbildung ist kontinuierlich. Übersteigt
das Veriiältnis einen vorgegebenen Wert, so ist damit
ein außerhalb der Toleranz liegendes Signal erkannt. Durch die Wahl des Verhältnisses an der Entscheidungsstelle
kann eine Anpassung an die Störeinflüsse vorgenommen werden.
Eine bevorzugte Ausführungsforrn der Erfindung ist
gekennzeichnet durch
a) einen Komparator, dem das zu prüfende Signal zum Vergleich mit je einem die obere und die untere
Toleranzgrenze darstellenden Signal zuführbar ist,
b) einen nach Ablauf jedes Meßzeitraumes riickstellbarcn
Integrator gesteuert vom dem Komparator, der bei Überschreiten der Toleranzgrenzen durch
das zu prüfende Signal ein konstantes Eingangssignal aufintegriert,
2 142 71 I
c) einen Verhiiltniskomparator, dein das lntegrator-Ausgangssignal
/ugeführl wird und durch den eine
Fehlermeldung auslösbar ist, wenn das Iniegrator-Ausgangssignal
einen vorgegebenen Gren/wert überschreitet.
Die [irfindiing ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert:
F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgeniäßen
Signalprüfschaltung;
F i g. 2 ZLMgi ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform;
F i g. 3 zeigt einen Signalverlauf, der innerhalb der
vorgegebenen Toleranzgrenzen liegt mit dem Komparator-Ausgangssignal
und dem Integrator-Ausgangssignal:
F i g. 4 zeigt die gleichen Signale für einen außerhalb
der Toleranzgrenzen liegenden Signalverlauf.
Ein zu messendes Signal wird auf einen Eingang 10 eines Komparator«; 12 gegeben. Dem Komparator 12
v. erden über je einen Hingang die obere Toleran/gren-7e
(14) uml die untere (15) vorgegeben. |e nachdem.
<>h (las /11 messende Signa] innerhalb oder außerhalb der
1 dleraiizgrenzL-n liegt, erscheint ein Signal N.iil oder /
um Ausgang des Komparator*. Das /.-Signal, bcispielv 2·
v. eise emc konstante Spannung (gegebenenfalls auch
(■mi1 kon-Mnte Impulsfrequenz) wird in dom Integrator
lh uiicgn ri. Nach Ablauf eines vorgegebenen MeIlycitraunic*
und aiii einen Eingang 18 des Integrators
ein l.öschsignal gegeben und der Integrator auf NuIi ν
zurückgestellt, /um Ende des Melizeitraumcs wird das
Integrator-Ausgangssignal, welches an einem Ausgang
20 erscheint, in einem Verhältniskomparator 22 nut einem vorgegebenen (irenzwert, der dem zulässigen
Fehler-Verhältnis entspricht, verglichen, de aiii einen ■·<
Eingang 24 gegeben wird. Wird der vorgegebene ( iren/vvert überschritten, so erscheint an einem Ausgang
26 eine Fehlermeldung.
[•!in Schaltungsbeispiel ist in F i g. 2 dargestellt. Der
Komparator 12 enthält zwei Differenzverstärker 28 und 30. Das Eingangssignal vom Eingang 10 wird auf
den invertierenden Eingang des Verstärkers 28 und auf
ilen nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 30
gegeben. An den nicht invertierenden Eingang des Verstärkers
28 wird ein Signal gelegt, welches die obere Toleranzgrenze repräsentiert, während an den invertierenden
Eingang des Verstärkers 30 ein Signal gegeben wird, welches die untere Toleran/grenze repräsentiert.
Die Ausgänge der Verstärker 28 und 30 werden über Dioden 32. 34 in Spcrriclitung auf den Eingang des In- '■"
tcgrators 16 gegeben. Die Dioden sind dabei über einen Widerstand 36 geerdet und liegen über einen Widerstand
38 am Eingang eines Verstärkers 40 an. Der Verstärker 40 ist über einen Widerstand 42 und einen Kondensator
44 gegcngekoppelt. Außerdem liegt zwischen Ausgang und Eingang des Verstärkers 40 eine Zener-Diode
46. Ruckstellung des Integrators kann über einen Transistor 48 erfolgen, der den Kondensator 44 an
Erde legt und der über einen Widerstand 50 von einem Loschsignal angesteuert wird. Das Integrator-Ausgangssignal
wird in dem Punkt 52 zwischen dem Widerstand 42 und dem Kondensator 44 abgegriffen.
Der Verhältniskomparator 22 enthält einen Differenzverstärker 54 auf dessen nicht invertierenden Eingang
das Integrator-Ausgangssignal und auf dessen invertierenden
Eingang ein dem Grenzwert des Fehlerverhältnisses entsprechendes Signal gegeben wird. Wenn das
Ausgangssignal des Verstärkers 54 positiv wird, erfolgt eine Fehlermeldung.
Wenn das zu messende Signal unterhalb der oberen Toleranzgrenze und oberhalb der unteren Toleranze'onze
liegt, sind die Ausgänge der Verstärker 28 und 30 positiv. Die Dioden 32 und 34 sind gesperrt. Wenn
dagegen die Toleranzgrenzen überschritten werden, tritt ein negative«; Sienal auf. welches über den Widersland
38 auf den invertierenden Hingang des Verstärkers 40 gegeben und aufmu-gnen v- ~d. Die Z'.iier-Din
d-. *6 wird für den i.ci'-chvorgang benutzt. Das Integra
tor-Ausgangssignal gegen Ende des Meßzeitraumes ist
daher proportional zu dem Verhältnis der Z.H. wahiLiit!
welcher die Foleranzgrenzen überschritten werden
odd unterschritten werden zudem gesamten MeIl-/eitraum.
|e nachdem, ob dieses Integrator-Ausgangssigna! größer oder kleiner als ein vorgegebenes I ehler
signal isl. erscheint am Ausgang 26 eine Fehlermeldung.
Diese Verhältnisse sind an I land von F Ϊ g. 3 und 4 zu
erke.i icn. Die obere Zeile von F 1 g. 3 und F i g. 4 zeigt
ein 1, '.sächliches Signa!, wobei das Signal in F i g. j innerhalb
der Tolcan/gren/en und in I·" i g. 4 außerhalb
dei ioleran/gren/en liegt Hei dem Signal von Fig. 3
wirvl durch Spikes kurzzeitig die obere bzw. untere
Toleranzgrenze über bzw. unterschritten. Der Komparator
liefert entsprechende impulse als Ausgangssignale. Die Integration dieser Impulse über den .«leß/eitraum
führt jedoch zu einem Integrator-Ausgangssignal. weiches noch unterhalb des zulässigen Grenzwertes
liegt. Es handelt sich also um ein innerhalb der Toleran/grenze liegendes Signal, welches nur kurzzeitig
durch Spikes aus dem Toleran/.bereich herausfällt.
Bei dem .Signalverlauf von F i g. 4 liegt das Signal
außerhalb des Toleranzbereichs. Durch Spikes kann das Signal jedoch kurzzeitig in den Tolcran/bereich fallen.
Das Koniparator-Aiisgangssignal liefert kurzzeitige
»Nichtfehlenc-Impulse. Eine Integration des Komparator-Ausgangssignals
führ; jedoch zu einer deutlichen Überschreitung des für das Fehler-Verhältnis zti-
!;;'.Mpeii flrcnzwcrtes. so daß, wie in der unteren Zeile
von F i g. 3 gezeigt ist, eine Fehlermeldung erfolgt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
- Patentansprüche:!. Signalpnifschaliung für Signale, für welche be stimmte Toleran/bereiche vorgegeben sind, zur :> Kontrolle der Einhaltung dieser Toleranzbereiche niit Mitteln, die ein Ansprechen der Signalprtilschal lung bei Überschreitung der Toleranzbereiche infolge kurzzeitiger Störsignale verhindern, d a durch gekennzeichnet, daß als Kriterium für Einhaltung oder Nichteinhaltung der Toleranzbereiche in einem vorgegebenen Meßzeitraum das Verhältnis der Zeit, in der das Signal außerhalb des Toleranz.bereiches liegt, zu dem Meßzeitraum oder zu der Zeit, in der das Signal innerhalb des ToIeranzbereiches liegt, gebildet wird.
- 2. Sign.ilprüfschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durcha) einen Komparator (12), dem das zu prüfende Signal (10) zum Vergleich mit je einem die oberc und die untere T-.ileran/grcn/e darstellenden Signal (14. IS' zuführbar ist.b) einen nach Ablauf jedes Meßzeitraimies nickstellbaren Integrator (16). gesteuert '-<>n dem komparator (12). tier bc berschrciten der :; Toleranzgrenzen durch dj^ . α prüfende Sitiii.tl (10) ein konstantes EiniMngssignal .mimic grien.c) einen Verhaltniskomparator (22). dem das Integrator-Ausgangssignal (20) zugeführt ward um: K-1 .lurch den emc Fehlermeldung !2h) auslösbar ist. wenn das iir-'grator-Ausgang-.signa! einen vorgegebenen (iren/wert überschreitet.
- 3. Signaiprüf'chaliung nach Anspr;;'u, 2. dadurch gekennzeichnet, daß der kompaMi·-: (12) ein Paar is inn Differenzverstärkern (28. ;0) aul'wt. st und das zu prüfende Signal (10) auf den invertierenden Umgang des ersten (28) und auf den [lichtinvertierenden Eingang des /weiten Verstärkers (30) geschaltet ist. u ahrend an dem anderen Eingang des ersten (c Verstar;-.ers (28) cm Signal anliegt, welches die obere und an dem anderen Eingang des /weiten V'er-Märkers (30) ein Signal anliegt, welches die untere Toleran/gren/e repräsentier;, und daß die Ausgänge der Verstarker parallel über Dioden (32, 34) in •Sperrichiung am Eingang des Integrators (16) anliegen.
- 4. Signalprüfschaltung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator einen Verstärker (40) enthält, dessen Ausgang über einen Widerstand (42) und einen Kondensator (44) auf der Eingang gcgengekoppelt ist und dem das Komparator-Ausgangssignal über einen weiteren Widerstand (.38) zugeführt wird, und daß eine Zener-Diode (46) zwischen Eingang und Ausgang des Verstärkers (40) geschaltet ist, wobei das Integrator-Ausgangssignal zwischen dem ersten Widerstand (42) und idem Kondensator (44) abgegriffen wird.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712142711 DE2142711C3 (de) | 1971-08-26 | 1971-08-26 | Signalprüfschaltung für Signale, für welche bestimmte Toleranzbereiche vorgegeben sind |
GB3359172A GB1374683A (en) | 1971-08-26 | 1972-07-18 | Signal monitoring circuits |
IT2811872A IT963907B (it) | 1971-08-26 | 1972-08-11 | Circuito per il controllo di segna li elettrici |
FR7230865A FR2150551B1 (de) | 1971-08-26 | 1972-08-25 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712142711 DE2142711C3 (de) | 1971-08-26 | 1971-08-26 | Signalprüfschaltung für Signale, für welche bestimmte Toleranzbereiche vorgegeben sind |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2142711A1 DE2142711A1 (de) | 1973-03-22 |
DE2142711B2 true DE2142711B2 (de) | 1974-12-05 |
DE2142711C3 DE2142711C3 (de) | 1975-07-10 |
Family
ID=5817817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712142711 Expired DE2142711C3 (de) | 1971-08-26 | 1971-08-26 | Signalprüfschaltung für Signale, für welche bestimmte Toleranzbereiche vorgegeben sind |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2142711C3 (de) |
FR (1) | FR2150551B1 (de) |
GB (1) | GB1374683A (de) |
IT (1) | IT963907B (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2716518A1 (de) * | 1977-03-04 | 1978-09-07 | Bbc Brown Boveri & Cie | Vorrichtung zur detektierung des gemeinsamen abweichens einer anzahl m elektrischer wechselsignale sowie verwendung der vorrichtung |
DE2834110A1 (de) * | 1977-08-18 | 1979-02-22 | Mostek Corp | Integrierte schaltung |
DE2903370A1 (de) * | 1978-02-17 | 1979-08-30 | Hasler Ag | Vorrichtung zur fehlergeschuetzten abgabe mehrerer ausgangssignale in abhaengigkeit einer variablen elektrischen groesse |
DE3134056A1 (de) * | 1981-08-28 | 1983-03-10 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltungsanordnung zur zeitlichen ueberwachung eines signals |
DE3324591A1 (de) * | 1982-07-07 | 1984-01-19 | Tokyo Shibaura Denki K.K., Kawasaki, Kanagawa | Spannungsdetektorschaltung |
DE4012362A1 (de) * | 1989-04-18 | 1990-10-25 | Toyoda Automatic Loom Works | Ueberspannungs-schutzvorrichtung fuer ein elektro-fahrzeug |
-
1971
- 1971-08-26 DE DE19712142711 patent/DE2142711C3/de not_active Expired
-
1972
- 1972-07-18 GB GB3359172A patent/GB1374683A/en not_active Expired
- 1972-08-11 IT IT2811872A patent/IT963907B/it active
- 1972-08-25 FR FR7230865A patent/FR2150551B1/fr not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2150551A1 (de) | 1973-04-06 |
IT963907B (it) | 1974-01-21 |
GB1374683A (en) | 1974-11-20 |
DE2142711C3 (de) | 1975-07-10 |
DE2142711A1 (de) | 1973-03-22 |
FR2150551B1 (de) | 1979-03-16 |
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