DE2333810A1 - Anordnung zur uebertragung von analogdaten - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

DXIII KS ⁸ MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

<983921/22>

Physics International Company San Leandro, California 94 577 USA 2700 Merced Street

Anordnung zur übertragung von Analogdaten

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Übertragung von Analogdaten über einen einzigen Übertragungskanal von Sensoren in einer Station einer Vielzahl von entfernt liegenden Stationen zu einer zentralen Station.

Die erfindungsgemäße Anordnung stellt ein Prequenzmultiplex-Fernmeldesystem zur übertragung von Analogdaten von einer Vielzahl von Sensoren in einer oder mehreren entfernt liegenden Sensorstationen zu einer Steuerzentrale dar. Speziell handelt es sich um eine Anordnung zur Impulsdauermodulation einer Vielzahl von einzelnen Tönen, welche über einen einzigen Kanal, wie beispielsweise einer Doppelleitung oder eine

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Telefonleitung übertragen werden, als Funktion der Ausgangssignale von entsprechenden einzelnen Sensoren.

Es ist bekannt, ein Frequenzmultiplex-Verfahren.zur Übertragung einer Vielzahl von Analogsignalen über einen einzigen Kanal auszunutzen. Dabei v/erden verschiedene Modulationsarten für die getrennten Analogsignale, wie beispielsweise eine Pulsbreitenmodulation oder eine Pulsdauermodulation ausgenutzt. Zur Übertragung von Analogdaten unter Ausnutzung eines gegebenen Tons wird ein Kreis zur Überführung der Amplitude des Analogsignals in einen Impuls proportionaler Dauer verwendet. Dieser Impuls wird sodann auf einen Modulator gegeben, um die Amplitude des Tonsignals für die Dauer des Impulses zu ändern. Diese Aufeinanderfolge der Überführung der Amplitude in eine Impulsdauer und der nachfolgenden Amplidudenmodulation eines Tonsignals ist zwar insgesamt nicht wesentlich zeitaufwendig. Sie erhöht jedoch den Aufwand, der diese Aufeinanderfolge durchführenden Anordnung im Vergleich zu*einer Anordnung, welche gleichzeitig die Amplitude eines Sensorsignals in die Modulation eines Tons proportionaler Dauer überführt, d.h. welche eine Pulsdauermodulation eines Tons durchführt, während die Überführung der Amplitude in eine Impulsdauer stattfindet. Diese Amplitudenumwandlung und Modulation muß natürlich gleichzeitig für alle über denselben Kanal zu übertragenden Analogsignale erfolgen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur gleichzeitigen Umwandlung einer Amplitudenmodulation in eine Frequenzdausrmodulation einer Vielzahl von Tönen anzugeben, um Analogdaten von einer Vielzahl von Sensoren gleichzeitig über einen einzigen Kanal übertragen zu können.

Weiterhin soll dabei eine gleichzeitige Demodulation einer Vielzahl von pulsdauermodulierten Tönen in die entsprechenden

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Analogsignale möglich sein, welche von einer Vielzahl von Sensoren gleichzeitig über einen einzigen Kanal übertragen werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gekennzeichnet :

eine Einrichtung zur Übertragung eines Adressensignals von der zentralen Station zu allen entfernt liegenden Stationen, um eine der entfernt liegenden Stationen zwecks Erfassung der von den Sensoren kommenden Analogdaten in dieser Station auszuwählen und um eine Datenperiode in dieser Station auszulösen,

eine in der durch das Adressensignal angesteuerten Station vorgesehene Steuereinrichtung zur Auslösung der Übertragung einer Vielzahl von diskreten, den Sensoren in dieser Station zugeordneten Tönen über den Übertragungskanal am Beginn der Datenperiode sowie zur gleichzeitigen Erzeugung eines linear ansteigenden Signals,

und eine Einrichtung zur Abschaltung der Übertragung von einzelnen, den Sensoren zugeordneten Tönen, wenn das linear ansteigende Signal gleich den von den entsprechenden Sensoren kommenden Analogsignalen ist, wodurch für mehre Sensoren gleichzeitig eine Umwandlung von Amplitudenwerten in Tondauern erfolgt.

Die erfindungsgemäße Anordnung stellt ein System zur Übertragung von Daten von einer gegebenen entfernt liegenden Sensorstation zu einer zentralen Stelle bzw. einer Steuerzentrale in Pulsdauermodulations- und 3?requenzmultiplexform dar. Das Adressensignal, das durch die Steuerzentrale über den gemeinsamen Übertragungskanal zu allen entfernt liegenden Sensorstatibnen übertragen wird, wird zur Anschaltung eines Rechteckgenerators gefiltert und demoduliert, wobei dieser Rechteckgenerator ein Datenperioden-Rechtecksignal liefert. Die Vorderflanke dieses Datenperioden-Rechtecksignals schaltet gleichzeitig eine Vielzahl von Tongeneratoren

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an, wobei jeweils ein Tongenerator jeweils einem Sensor in der entfernt liegenden Station zugeordnet ist. Das Datenperioden-Rechtecksignal wird gleichzeitig von einem Integrator aufgenommen, welcher ein linear ansteigendes Signal auf eine Vielzahl von jeweils einem Sensor zugeordneten Vergleichsstufen gibt. Wenn das von einem gegebenen Sensor kommende Analogsignal gleich dem linear ansteigenden Signal ist, wird der zu diesem Sensor gehörende Tongeneratpr abgeschaltet. Auf diese Weise wird eine Vielzahl von Tonsignalen übertragen, welche zur gleichen Zeit beginnen und für eine Zeitperiode andauern, welche der Amplitude des vom zugehörigen Sensor kommenden Analogsignals direkt proportional ist. Im Zeitpunkt der Hinterflanke des Datenperioden-Rechtecksignals sind alle von den Sensoren kommende Analogsignale gleich geitforden, so daß alle Sensor-Tongeneratoren abgeschaltet werden. Gleichzeitig wird dann ein Stationsidentifikations-Tongeneratorkreis für eine vorgegebene Zeitperiode angeschaltet, um der Steuerzentrale zu melden, daß die adressierte entfernt liegende Sensorstation angesprochen hat und daß dann eine andere entfernt liegende Sensorstation adressiert werden kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Es zeigt:

Figur 1 ein Blockschaltbild einer Datenübertragungsanordnung gemäß der Erfindung;

Figur 2 ein Blockschaltbild einer entfernt liegenden Sensorstation der Anordnung nach Figur 1;

Figur 3 ein Blockschaltbild einer Steuerzentrale der Anordnung nach Figur 1;

Figur 4- ein Schaltbild eines Stationsidentifikationskreises für eine entfernt liegende Sensorstation;

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Figur 5 ein Schaltbild eines Impulsgenerators und Integrators einer entfernt liegenden Sensorstation;

Figur 6 ein Schaltbild eines Entkopplungsverstärkers, einer Vergleichestufe und eines Tongeneratorschalters für ν eine Vielzahl von Sensoren in einer entfernt liegenden Sensorstation;

Figur 7 ein Schaltbild eines Tongenerators und eines.Entkopplungsverstärkers für einen Sensor in einer entfernt liegenden Sensorstation;

Figur 8 ein Schaltbild eines Leitungstreibers in einer entfernt liegenden Sensorstation;

Figur 9 ein Schaltbild eines Stationsidentifikations-Tongeneratorkreises für eine entfernt liegende Senso?.— station;

Figur 10 ein Schaltbild eines Stationsidentifikationskreiscc und eines Zeittaktgebers für die Steuerzentrale;

Figur 11 ein Schaltbild eines Datenwiedergewinnungskreiseε für die Steuerzentrale;

Figur 12 ein Schaltbild eines Pufferspeichers und eines Speicherauszugkreises für die Steuerzentrale;

Figur 13 ein Schaltbild eines Datenentkopplungsverstärkerc und eines Datenumwandlungskreises für die Steuerzentrale ; und

Figur 14 ein Zeitdiagramm des Funktionsablaufs in einer entfernt liegenden Sensorstation und in einer Steuerzentrale für einen einzigen Datenübertoagungszyklus.

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Die Pulsdauermodulations-Anordnung gemäß der Erfindung bildet eine Frequenzmultiplex-Batenverbindung, welche Informationen über 5}elefonleitraigen mit F'TS-Norm von entfernten Sensorstationen, wie beispielsweise Stationen 10,11 und 12 zu einer Steuerzentrale 15 und sodann zu entfernt

liegenden Anzeige-, Aufzeichrmngs- und Datenverarbeitungs-Stationen, wie beispielsweise Stationen 14,15 und 16 überträgt. Die Datenverarbeitimgsstation 16 kann auf eine entfernt liegende Auslesestation 1? arbeiten, welche von der Datenverarbeitungsstation 16-unabhängig ist. Die Anordnung . vermag N Stationen in vorgegebener bzw. programmierter Folge über einen einzigen Kanal 18, wie beispielsweise eine Telefonleitung abzufragen. In jeder entfernt liegenden Sensorstation kann die Steuerzentrale gleichzeitig M Sensoren abfragen. Die von jedem Sensor kommenden Daten v/erden als dauermoduliert^r Ton zur Steuerzentrale übertragen.

Die maximale Anzahl M von Sensoren,welche in einer gegebenen entfernt liegenden Sensorstation abgefragt werden kann, hängt von der zulässigen Anzahl von Frequenzbändern des Übertragungskanals ab. Mir Selefonleitungen mit. Norm-Sprachqualität ist die maximale Anzahl von Sensoren in einer entfernt liegenden Sensorstat ion für einen Bandabstand von 1?0 Hz auf 15 beschränkt, während die maximale Anzahl von Sensoren für einen Bandabstand von 120 Hz auf 24 beschränkt ist, wenn ein zusätzliches Band zur Übertragung eines Synchronsignals reserviert wird. Die maximale Anzahl N von abfragbaren entfernt liegenden Sensorstation hängt vom Abfragezeitintervall ab. Die maximale Anzahl der entfernt liegenden Stationen beträgt beispielsweise 60, wenn das Abfrageintervall eine Stunde beträgt. Damit ist eine mittlere Abfragezeit von 1 Minute pro entfernt liegende Sensorstation möglich. Wenn das Abfrageintervall vergrößert wird, steigt die Anzahl N entsprechend, d.h. wenn das Abfrageintervall beispielsweise auf 2 Stunden ausgedehnt wird, beträgt die maximale Anzahl 120. Die

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Gesamtzahl der abfragbaren Sensoren ist daher gleich N . M.

Obwohl in den dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung Telefonleitungen als Übertragungskanäle beschrieben werden, können natürlich auch andere breitbandige Übertragungskanäle zur Anwendung kommen. Wenn die zulässige Anzahl der !Frequenzbänder des vorgesehenen Übertragungskanals größer oder kleiner als die von Telefonleitungen ist, wird die maximale Anzahl der Sensoren in einer gegebenen entfernt liegenden Sensorstation entsprechend gewählt.

Die in der erfindungsgemäßen Anordnung vorgesehenen entfernt liegenden Sensorstationen enthalten alle Sensoren und die elektronischen Kreise, welche zur Erzeugung von analogen Norm-Sensorausgangsspannungen erforderlich sind. Weiterhin enthalten die Sensorstationen Sende- und Empfangskreise, welche zur Identifizierung der Station und zur Übertragung der Daten als dauermodulierte, frequenzgebündelte Tonsignale erforderlich sind.

Die Steuerzentrale enthält eine Programmierstufe, welche die Abfragung der entfernt liegenden Sensorstationen auslöst und steuert. Weiterhin enthält sie Frequenztrennkreise, Kreise zur Überführung der dauermodulierten Tonsignale in ein zweckmäßiges Signalformat, beispielsweise in ein binärverschlüsseltes Dezimalformat, einen Pufferspeicher sowie Kreise zur sequentiellen übertragung der von einer entfernt liegenden Sensorstation empfangenen Daten zu den entfernt liegenden Anzeige-, Aufzeichnungs- und Datenverarbeitungsstationen. Diese Stationen werden vom Anwender der Anordnung betätigt. Sie enthalten generell ein Datenhörgerät, einen Datenempfänger sowie die entsprechenden Zwischenkreise, welche zur Aufzeichnung, Anzeige oder Datenverarbeitung erforderlich sind.

Der Punktionsablauf der Anordnung nach Figur 1 beginnt mit

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der Aussendung eines Adressentonimpulses durch die Steuerzentrale. Da dieser TonimpuXß der adressierten entfernt liegenden Sensorstation eindeutig zugeordnet ist, schaltet er lediglich die Datenübertragungsanordnung dieser Station, welche in Figur 2 dargestellt ist. In einem vorgegebenen Zeitintervall auf den Datenperiodenimpuls folgend wird die entfernt liegende Sensorstation entweder automatisch (wie im folgenden noch beschrieben) oder als Punktion eines v/eiteren von der Steuerzentrale kommenden Tonimpulses abgeschaltet. Das genannte Zeitintervall kann beispielsweise eine Sekunde betragen. Diese Zeit wird durch das Zeitanalogon der vollen Ausgangsspannung der Sensoren bestimmt.

Zur eindeutigen Identifizierung einer einzigen entfernt liegenden Station können in manchen Fällen mehrere Adressen-Tonimpulse gemäß einem vorgegebenen Code von der Steuerzentrale übertragen v/erden. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Anzahl N der Stationen groß ist. Die übertragenen Töne können dann demoduliert und decodiert werden, um lediglich eine entfernt liegende Station zu schalten. Zur Adressierung einer von 64 entfernt liegenden Stationen können beispielsweise 6 Töne verwendet werden. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel wird jedoch zur Adressierung einer entfernt liegenden Station in einem gegebenen Zeitpunkt lediglich ein Ton übertragen.

Nach Übertragung der Analogdaten sendet die adressierte entfernt liegende Sensorstation ihren eigenen Adressenton zur Steuerzentrale, wodurch angezeigt wird, daß diese Sensorstation angesprochen und die Übertragung durchgeführt hat. Die Steuerzentrale vergleicht dann den von der entfernt liegenden Sensorstation empfangenen Ton mit dem von ihr ausgesendeten Ton. Wenn diese übereinstimmen, legt sie die empfangenen Daten als gültig fest. Vor dem Abrufen der nächsten entfernt liegenden Sensorstation in programmierter Folge entschlüsselt die Steuerzentrale die

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empfangenen Daten und überträgt sie zu den entfernt liegenden Anzeige-, Aufzeichmmgs- und Datenverarbeitungsstationen. Für die nächst folgende entfernt liegende Sensorstation wird der Vorgang wiederholt.

Die Wirkungsweise 'einer entfernt liegenden Sensorstation wird im folgenden anöand von Figur 2 beschrieben. Zur Vereinfachung der Erläuterung ist lediglich ein Sensor 20 zusammen mit einem Sensor-Entkopplungsverstärker 21, einer Vergleichsstufe 22, einem Tongenerator 23, einem Tongenerator-Entkopplungsverstärker 24 und einem Tongeneratorschalter 25 dargestellt. 3?ür die anderen Sensoren in einer entfernt liegenden Sensorstation sind entsprechende Kreise 21 bis 25 vorgesehen, welche für den Sensor 20 strichliniert zusammengefaßt sind.

Wenn die Steuerzentrale einen Tonimpuls oder mehrere Tonimpulse für die speziell dargestellte, entfernt liegende Sensorstation aussendet, spricht diese über einen Stationsidentifikationskreis 26 an, welcher einen Impulsgenerator wirksam schaltet. Dieser Impulsgenerator erzeugt ein rechteckförmiges Signal, dessen Vorderflanke den Tongeneratorschalter 25 durchschaltet, wodurch die Aussendung eines Tons vom Generator 23, welcher dem Sensor 20 eindeutig zugeordnet ist, möglich wird. Ebenso v/erden die entsprechenden Tongeneratorschalter, die den anderen Sensoren derselben Station zugeordnet sind, geschaltet.

Das vom Impulsgenerator 27 kommende rechteckförmige Signal wird durcii einen Integrator 28 integriert, wodurch ein linear ansteigendes Signal erzeugt wird, das auf die Vergleichsstufe 22 gegeben wird. Diese Vergleichsstufe erhält das analoge Ausgangssignal des Sensors 20 über den Entkopplungsverstärker 21 und vergleicht es mit dem linear ansteigenden Signal. Wenn die Augenblicksspannung des linear ansteigenden Signals gleich der des vom Sensor 20

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kommenden Analogsignals ist, erzeugt die Vergleichsstufe ein Signal, das dem Tongeneraterschalter 25 abschaltet. Auf diese Weise wird über ji-aen Leitungstreiber 29 . (welche allen nicht dargestellten ande3?en Tongeneratoren für die anderen Sensoren der Station gemeinsam ist) ein Tonsignal übertragen. Dieses für den Sensor 20 übertragene Tonsignal besitzt eine Dauer, welche der'Am^lituda des vom Sensor 20 kommenden Analogsignals direkt pi'oportional ist. Auf diese Weise wird für alle Sensoren der entfernt liegenden Station über die verschiedenen Tcngeneratorschalter eine Pulsdauermodulation durch den Impulsgenerator 27 eingeleitet. Mit anderen Worten ist eine Vielzahl von Sensoren mit einer entsprechenden Vielzahl von Vergleichsstufen gekoppelt, welche dieselbe Anzahl von Tongeneratorschaltern steuert, um eine Vielzahl von Tongeneratoren, und zwar jeweils einen Generator für einen Sensor m^t dem Leitungstreiber zu koppeln.

Wenn der vom Generator 27 kommende Datenperiodeimpuls beendet ist, wird ein Stationsidentifikations-Tonkreis 30 wirksam geschaltet, um denselben Ton (bzw.' die Töne) über die Übertragungsleitung zu übertragen, welcher zur Adressierung der entfernt liegenden Sensorstation verwendet wurde. Dieser Stationsidentifikationston wird lediglich für eine kurze Zeitperiode, beispielsweise 200 Millisekunden übertragen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel startet der Stationsidentifikationskreis 26 einen Impulsgenerator, welcher nach einer gegebenen Zeitperiode alle noch nicht durch ein Vergleichsstufen-Ausgangssignal abgeschalteten Tongeneratorschalter abschaltet, und löst die Übertragung eines Stationsidentifikationstons aus. Die Abschaltung des Datenperiode-ImpuBgenerators 27 und die Anschaltung des Stationsidentifikations-Tonkreises 30 kann über die Steuerzentrale mit einem Synchronisations-Tonimpuls gesteuert werden. Dieser Vorgang tritt an die Stelle einer lokalen Steuerung durch einen KC-Zeitkreis im Impulsgenerator 27· Um jedoch die Erläuterung des Ausführungsbeispiels einer entfernt liegenden

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Sensorstation anhand der Figuren 4 bis 9 zu erleichtern, wird angenommen, daß der in Figur 5 dargestellte Datenperiode-Impulsgenerator 27 von der Steuerzentrale über den Stationsidentifikationskreis nach Figur 4- durch einen Stationsadressenton angeschaltet wird und daß er dann die Impulsdaueririodulation und die Frequenzmultiplexübertragung nach einer durch einen einfachen RO-Kreis bestimmten Zeitperiode automatisch beendet.

Vor der Beschreibung der Schaltungen nach den Figuren 4-bis 9 für eine entfernt liegende Sensorstation sei der Aufbau und die Funktionsweise einer Ausführungsform einer Steuerzentrale anhand der Figur 3 beschrieben. Die Steuerzentrale besitzt eine Steuerstufe 31, welche ihrerseits einen Zeittaktkreis enthält, welcher zu vorgegebenen Abfragezeiten ein Startsignal auf eine Programmiereinheit innerhalb der Steuerstufe gibt. Die Programmiereinheit ist gewöhnlich als Teil des Systemprogramms ausgebildet, um sie leicht und billig auswechseln zu können.

Die Programmiereinheit innerhalb der Steuerstufe löst für jeden Abfragebefehl die folgenden Funktionsabläufe aus, und zwar unabhängig davon, ob die Abfragung automatisch oder manuell eingeleitet wird:

1. Es wird ein Abrufoszillator 32 eingeschaltet, welcher für die nächste abzufragende Station einen eindeutigen Adressenton liefert.

2. Der Adressenton (bzw. mehrere Adressentöne) werden über die Übertragungsleitung zu einer entfernt liegenden Sensorstation übertragen.

3. Es werden entsprechende Filter- und Logikkreise für die richtige Stationsadressen-Identifikationsstufe in einem Netzwerk 33 ausgewählt. Gleichzeit wird eine richtige Stationsadressen-Identifikationszeittaktstufe 32B ausgewählt, um ein rechteckförmiges Adressenidentifikations-

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signal zu erzeugen, das auf ein eindeutig zugeordnetes Und-Gatter im Stationsadx>essen-Identifikationskreis 33 gegeben wird. Die Zeittaktstufe wird für eine Zeitperiode gesetzt, welche größer als die Zeit ist, die notwendig ist, um den Stationsidentifikationston von der entfernt liegenden Sensorstation 2u empfangen.

4. Wenn das Stationsidentifikationssxgnal im Stationsadressen-Identifikationskreis empfangen wird, steuert ein Rechteclr.·- signal-Generator den zweiten Eingang des eindeutig zugeordneten Und-Gatters an. Wenn beide Signale vorhanden sind, wird das Und-Gatter durchgeschaltet, so daß zur Einleitung des nächsten Schritts ein Signal auf die Steuerstufe 31 gegeben wird. Wird kein Stationsidentifikationssignal empfangen, so ertönt ein Alarmsignal, um anzuzeigen, daß die Station nicht arbeitet, wodurch der nächste Schritt nicht eingeleitet wird. Im Bedarfsfall kann im Alarmsystem eine Lampe auf einer Schalttafel vorgesehen werden, die anzeigt, welche entfernt liegende Station ausgefallen ist.

5« Der Programmierkreis in der Steuerstufe wird nach der Einleitung des 4_e Schritts für ein vergegebenes Zeitintervall (typischerweise 0,2 Sekunden) gehalten; wird während dieser Zeit kein Signal vom Stationsidentifikationskreis empfangen, so zeigt ein Alarmsignal an_f daß die Station sich nicht richtig identifiziert hat₃ so daß die über einen Datenrückgewinnungskreis 34 empfangenen Daten von einem Speicher 35 abgeworfen werden. Darüber hinaus überspringt die Steuerstufe die nächsten beiden Schreit L*e. Wird das Signal vom Stationsidentifikationskreis innerhalb dex- vorgegebenen Zeit empfangen, so wird der nächste Schritt ausgelöst·

6. Durch die Steuerstufe wird ein Signal ausgesandt. Die Steuerstufe bleibt dann in ihrem Fimktionszustand, bis von einem Abfrage schalter 36 ein "S¹^r tig"-Signal empfangen

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wird, d.h., bis der Abfrageschalter in seinen ursprünglichen Schaltzustand zurückkehrt. .Wenn der Abfrageschalter in eLnen Schaltzustand geschaltet ist, bei dem die Daten vom Speicher 35 über einen Datenentkopplungs- und Konverterkreis 37 in Sequenz auf Anzeige-, Aufzeichnungs- und Datenverarbeitungseinheiten gesendet v/erden, liefert er ein "Fertig"-Signal zur Steuerstufe 31 und ein "Abwurf"-Signal zum Speicher 35· In bestimmten Anordnungen kann es aufgrund von langen Zeitperioden (möglicherweise Stunden) vorteilhaft sein, den Speicher während der Abrufsignal-Zeit unmittelbar vor dem Empfang der Daten von der entfernt liegenden Sensorstation abzuwerfen. Dies kann durch die Programmiereinheit in der Steuerstufe 31 erfolgen, welche gleichzeitig mit dem Schritt unter 1. ein Signal auf den Speicher- und Abwurfkreis 35 gibt.

7« Im nächsten Schritt wird der Speicher abgeworfen, wonach die Schritte 1 bis 7 für die Adressierung einer weiteren entfernt liegenden Sensorstation wiederholt werden. Nach der Aufnahme eines Signals über den Stätionsidentifikationskreis von den letzten abgefragten, entfernt liegenden Sensorstationen, stellt sich die Steuerstufe 31 selbst zurück.

Zur Überwachung des Datenentkopplungs- und Konverterkreises kann ein Anzeigekreis 38 vorgesehen werden, um für die Steuerstufe eine Anzeige zu liefern, daß Daten empfangen und zu der entfernten Anzeige- oder Aufzeichnungsstation übertragen worden sind. Darüber hinaus kann ein Gerät 39 mit direkten Anzeigeoder Aufzeichnungsanordnungen in der Steuerzentrale vorgesehen werden.

Im folgenden werden nun die einem Sensor einer entfernt liegenden Sensorstation zugeordneten Schaltkreise beschrieben. Gemäß Figur 4 wird ein Stationsadressen-Tonimpuls über ein

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Filter 4-0 aufgenommen, das auf die Frequenz des Adressentons für die spezielle Station abgestimmt ist. Das Aus gangs signal des Filters wird durch einen mit einer Gegenkopplung versehenen Differenzverstärker 4-1 verstärkt. Das Verstärker-Ausgangssignal wird über einen Übertrager T,. wechselstrommäßig ausgekoppelt', durch eine Diodenbrücke 42 gleichgerichtet und durch eine Kapazität 4-3 gefiltert. Die positive Seite der Filterkapazität ist mit der Basis eines NPN-Transistors Q. verbunden, um am Emitter dieses Transistors einen positiven Ausgangsimpuls zu erzeugen. Am Ende des Tonimpulses wird ein Feldeffekttransistor (N-Kanal-Transistor) Q2 durchgeschaltet, wodurch die Filterkapazität entladen und der Transistor Q/i gesperrt wird.

Die den Feldeffekttransistor Qp enthaltende Schaltungskombination bewirkt hinsichtlich des Entladestromes der Kapazität

4-3 einen Durchbruchseffekt, wodurch ein definierter Gleichstromimpuls erzeugt wird, dessen Zeitdauer durch die Dauer des Impulses des ursprünglichen Tons festgelegt wird. Dies ergibt sich daraus, daß sich, die Kapazität 4-3 sehr schnell auflädt und den Transistor Q- am Beginn des Impuls in die Sättigung steuert. Am Ende dieses Impulses beginnt sich die Kapazität 4-3 sofort über die Basis-Emitter-Sperrsohioht des Transistors Q1 zu entladen.

Wenn sich die Kapazität entlädt, nimmt die

Durchlaßvorspannung an den Dioden ab. Damit wird der Entladestrom verringert, was abgesehen vom Offset-Effekt des Feldeffekttransistors Qoί welcher bei Entladung der Kapazität mehr leitet, zu einer exponentiellen Entladung der Kapazität 4-3 führt. Mit anderen Worten ausgedrückt, lädt sich die Kapazität schnell auf, wenn ein Tonimpuls empfangen wird, wodurch die Sperr-Vorspannung V™ des Transistors Qo auf den Pinch-off-Wert vergrößert wird. Der Basiskreis des Transistors Q_x. ist dann der einzige Entladeweg für die Kapazität. Wenn der Tonimpuls endet, bleibt die Basis-Emitter-Sperrschicht des Transistors Q1 weiterhin leitend,

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wodurch eine schnelle Entladung der Kapazität eingeleitet wird. Es fließt dann schnell ein ausreichend großer Entladestrom, so daß der Feldeffekttransistor Q2 leiten kann. V/enn die Quellenspannung gegen die feste Vorspannung von O Volt der Steuerelektrode abnimmt, so nimmt der Strom durch den N-Kanal des Transistors Q2 zu, wodurch die Entladung der Kapazität mit großer Entladungsgeschwindigkeit statt exponentiell nahezu linear verläuft. Wird eine Anordnung verwendet, welche keine ausreichende Anfangsentladung der Kapazität gewährleistet, so kann der Kapazität ein großer Widerstand parallel geschaltet werden. Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, daß anstelle eines Junction-Feldeffekttransistors ein MOS-Feldeffekttransistor verwendet werden kann, da die Funktionsweise nicht vom Strom durch die Steuerelektrode abhängt.

Der vom Transistor Q^. im Stationsidentifikationskreis abgegebene positive Impuls wird über eine Kapazität 45 nach Figur 5 auf den Impulsgenerator 27 gegeben. Dieser Impulsgenerator enthält Transistoren Q, und Q^, welche zur Bildung eines konventionellen monostabilen Multivibrators durch eine Kapazität 46 gekoppelt sind. Dabei ist der Transistor Q-, gesperrt, v/enn der Transistor Q^ leitet. Die Hinterflanke mit negativer Steigung des Impulses vom Stationsindentifikationskreis schaltet den Transistor Q^ durch. Damit v/ird der Transistor Q^ für die durch die RC-Zeitkonstante gegebene Zeitperiode gesperrt, wobei die RC-Zeitkonstante durch die Kapazität 46 und einen Widerstand 47 gebildet wird. Während der Transistor Q^ gesperrt ist, wird ein stabiles negatives Signal durch einen mit einer Rückkoppelkapazität 49 versehenen Operationsverstärker 48 integriert. Auf diese Weise wird am Ausgang des Verstärkers 48 ein linear ansteigendes Signal erzeugt.

Der Summationspunkt des Operationsverstärkers 48 ist an die Steuerelektrode eines Feldeffekttransistors Q₁- (Typ 2N4222)

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und an die Basis eines PKP-Transistors Q₆ angekoppelt. Nach Ablauf der RC-Zeitkonstante des Impulsgenerators 27 liefert dieser Impulsgenerator am Ausgang ein kleineres negatives Signal (etwa -1,5V) auf den Operationsverstärker 48, wodurch der Summationspunkt von etwa O V auf einen negativen Wert von -1,5 V abgesenkt wird. Damit wird der Transistor Q₁- zur Entladung der Integrationskapazität 49 durchgeschaltet.

Da der Transistor Q₂, während der RC-Zeitkonstante des Impulsgenerators 27 gesperrt ist, wird der Transistor Q₆ durchgeschaltet, wodurch an seinem Emitter ein negatives Signal entsteht, das alle Tongeneratorschalter für die Dauer der RC-Zeitkonstante des Impulsgeneid;ors 27 anschaltet, wenn sie nicht früher durch die zugehörigen Vergleichsstufen abgeschaltet wurden.

Gemäß Figur 6 wird das Ausgangssignal des Sensors 20 auf die Basis eines Transistors Q₇ gegeben, welcher zusammen mit einem Transistor Q„ einen Differenzverstärker bildet, der seinerseits die Eingangsstufe des Entkopplungsverstärkers 21 bildet. Ein in der dargestellten Weise an die Eingangsstufe angekoppelter Differenzverstärker 50 mit großer Verstärkung vervollständigt den Entkopplungsverstärker 21.

Der Ausgang des Isolationsverstärkers 21 ist an einen Differenzverstärker 51 mit hoher Verstärkung angekoppelt, welcher als Vergleichsstufe wirkt. Dieser Verstärker liefert solange ein positives Ausgangssignal, bis das vom Entkopplungsverstärker 21 kommende Datensignal gleich dem vom Integrator 28 (Figur 5) kommenden linear ansteigenden Signal ist. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Transistor Qq im Tongeneratorschalter durchgeschaltet, wodurch Transistoren Qy₁₀, Q^ und Q^j2 gesperrt werden. Bis dahin hält das Impulsgeneratorausgangssignal vom Transistor Q,- (Figur 5) den Transistor Q

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über die Transistoren Q^₀ und Q^ durchgeschaltet, um Strom über ein Relais K1 fließen zu.lassen. Wenn die Wicklung des Relais erregt ist, so wird ein in Figur 7 dargestellter Kontakt S.B geschlossen, um ein Tonsignal vom Tongenerator (ein frei schwingender Oszillator) über den Entkopplungsverstärker 24 auf den'in Figur 8 dargestellten Leitungstreiber zu geben. Der Isolationsverstärker 24 enthält eine Differenzverstärkerstufe 60 (Figur 7)> mit einer Rückkopplung. Gleichzeitig wird ein Kontakt S.A geöffnet um die übertragungsleitung vom Filter 40 nach Figur 4 abzuschalten, wodurch auch der Stationsidentifikationskreis abgeschaltet wird.

Die in Figur 8 dargestellte Schaltung des Leitungstreibers enthält einen als Operationssummationsverstärker arbeitenden Differenzverstärker 65 mit mehreren an den Summationspunkt angekoppelten Eingangswiderständen. Die Tongeneratoren der entfernt liegenden Sensorstationen und der Ausgang des Stationsidentifikationskreises (Figur 9) sind jeweils an einen anderen Widerstand angekoppelt, wobei beispielsweise der Tongenerator 23 über den Entkopplungsverstärker 24 an einen Widerstand 66 angekoppelt ist. Der Aisgang des Verstärkers 65 ist an einen durch Transistoren Q^ und Q^₂, gebildeten Gegentaktverstärker angekoppelt. Der Ausgang des Gegentaktverstärker liegt an der Primärseite eines Ausgangsübertragers T^., dessen Sekundärseite an die Telefon-Übertragungsleitung angekoppelt ist.

Der Ausgang des Gegentaktverstärker ist insbesondere über einen Relaiskontakt S2 an den Übertrager To angekoppelt, wobei dieser Kontakt Sg durch einen monostabilen Multivibrator geschlossen gehalten wird, der seinerseits durch die Vorderflanke des Ausgangsimpulses des Impulsgenerators 27 (Figur 5) getriggert wird. Die Schaltzeit des monostabilen Multivibrators 67 ist etwas größer (etwa 0,2 see) als die Impulsdauer des Impulses vom Impulsgenerator 271 so daß der Gegentaktverstärker des Leitungstreibers nach Ablauf der maximalen

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Übertragungszeit vom Übertrager Tp abgeschaltet wird. Damit soll verhindert v/erden, daß Signale auf der Telefon-Übertragungsleitung über den Übertrager T~ auf die Emitter der Transistoren Q^,^ und Q,,^, gekoppelt werden. Der monostabile Multivibrator 67 wirkt daher als Zeittaktgeber für die Aufschaltung einer Station auf die Leitung.

Die Hinterflanke des Impulses vom Generator 27 triggert einen in Figur 9 dargestellten monostabilen Multivibrator 70» um einen Relaiskontakt S-, zu schließen. Wenn der Kentakt S-,

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für eine Zeitdauer von etwa 0,2 see geschlossen ist, wird ein Stationsidentifikationston von einem Oszillator 71 auf einen Differenzverstärker 72 mit hoher Verstärkung gegeben, der für den Leitungstreiber über einen in Figur 8 dargestellten Summationswiderstand 73 als Operationsverstärker arbeitet.

Die Schaltzeit des monostabilen Multivibrators 67 des in Figur 8 dargestellten Leitungstreibers ist etwa 0,2 see größer als die Periodendaue*r des Impulsgenerators 27, damit ein Stationsidentifikationston vom frei schwingenden Oszillator 71 ausgesandt werden kann, wenn die übertragung von Datentönen beendet ist. Wenn die Schaltzeit des monostabilen Multivibrators 70 abgelaufen ist, wird die Übertragung des Stationsidentifikationstones beendet j danach wird der Kontakt Sp am Ende der Schaltzeit des monostabilen Multivibrators 67 im Leitungstreiber geöffnet.

Im folgenden werden Schaltungen für die Steuerzentrale in bezug auf die Ansteuerung einer entfernt liegenden Sensorstation beschrieben. Die Art der Ansteuerung weiterer Sensorstationen ist ohne weiteres verständlich.

Gemäß dem Zeitdiagramm nach Figur 14 schaltet eine Programmiereinheit in der Steuerstufe 31 (Figur 3) zu einem Zeitpunkt t den Stationsabrufoszillator 32 für eine vorgegebene Zeit,

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typischerweise 0,2 sec wirksam. Dieser Oszillator liefert einen Ton zur Adressierung einer entfernt liegenden Sensorstation. V/erden zur Adressierung einer entfernt liegenden Sensorstation mehrere Töne verwendet, wie dies.oben schon erläutert wurde, so liefert der Oszillator eine Kombination von Tönen zur Adressierung einer Station. Wenn zusätzliche Stationen angesteuert werden- sollen, kann der Oszillator Schaltkreise zum sequentiellen Durchlaufen der Adressentöne zwecks Ansteuerung jeweils einer verschiedenen Station enthalten. Andererseits kann die Steuerstufe 31 auch so programmiert werden, daß sie den Ton oder die Töne auswählt.

Wenn der Stationsabrufoszillator 32 wirksam geschaltet ist, so schließt die Steuerstufe 31 ein Relais, um das Netzwerk mit einem Leitungstreiber zu koppeln, der dem in Figur 8 dargestellten Leitungstreiber der entfernt liegenden Sensorstation entspricht. Damit ist die Übertragung des Adressentons auf alle entfernt liegenden Sensorstationen über die übertragungsleitung möglich.

In der Praxis kann der Abrufoszillator ein Tongenerator sein, welcher dem Sensor-Tongenerator 23 (Figur 7) entspricht. Dabei sind Schalterelemente zur Umschaltung von einem festen Widerstand auf einen anderen vorgesehen, wobei die Widerstände zur Abstimmung des Oszillators auf die entsprechenden Adressentöne der entfernt liegenden Sensorstationen dienen. Wenn beispielsweise 10 entfernt liegende Sensorstationen angesteuert werden sollen, ist ein 1o-poliger Schalter vorgesehen, dessen beweglicher Schaltarm an den Oszillator und dessen 1o Kontakte an die 1o verschiedenen Widerstände angeschaltet sind. Das Aus-, gangssignal des Oszillators wird über einen Entkopplungsverstärker, der dem für den Sensor-Tongenerator 23 entspricht, auf den Leitungstreiber gekoppelt. In bestimmten Anordnungen kann es wünschenswert sein, diese Adressentöne auf einem Magnetbandgerät aufzuzeichnen, das durch die

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Programmiereinheit ein- und ausgeschaltet wird, so daß die vorgegebene Sequenz der Adressierung der Stationen leicht geändert werden kann.

Zum Zeitpunkt t wählt die Steuerstufe 31 Filter 74- und 75 (Figur 1o) für die adressierte entfernt liegende Sensorstation aus. Zur Adressierung einer anderen Station werden andere Filter gewählt.

Der Adressenton wird über das Filter 74 geleitet, durch einen Verstärker 46 verstärkt, durch eine Diodenbrücke 77 gleichgerichtet und durch eine Kapazität 78 gefiltert. Die positive Seite des Filters ist an die Basis eines Transistors Q₂Q angekoppelt, um an dessen Emitter einen positiven Impuls zu erzeugen. Wenn der Abrufton endet, wird der Transistor Q₂Q gesperrt und die Kapazität 78 entladen, so daß der positive Impuls endet, wie dies schon anhand von Figur 4 für den Stationsxdentifikationskreis 26 beschrieben wurde.

Die Vorderflanke des vom Transistor Q₂Q abgegebenen Impulses triggert einen monostabilen Multivibrator 79» dessen RC-Zeitkonstante etwa um 0,1 see größer ist als die Zeit, welche zur Aufnahme eines Stationsidentifikationssignals erforderlich ist, das auf die Daten der adressierten entfernt liegenden Station folgt. Nimmt man beispielsweise an, daß für die übertragung der Daten von der entfernt liegenden Station eine Sekunde erforderlich ist, und daß das folgende Stationsidentifikationssignal 0,2 see dauert, so wird die KC-Zeitkonstänte des Multivibrators 79 auf 1,5 see eingestellt. Dise zeitliche Beziehung ist im Zeitdiagramm B nach Figur 14 als Zeittaktperiode 2 eingezeichnet. Die Zeittaktperiode 1 ist die Zeit, welche zur Aussendung des Adressentons erforderlich ist, wie dies im Diagramm A nach Figur 14 dargestellt ist.

Durch den Multivibrator 79 wird ein als Emitterfolger

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geschalteter (Transistor C^ für die Zeitperiode von etwa t bis tr durchgeschaltet, um ein positives Signal zu erzeugen, das eine Diode D.,. eines aus Dioden D^. bis D.^ gebildeten Und-Gatters in Sperrichtung vorspannt. Wenn dann während der Zeitperiode von t₇ bis T₇, (Figur i4) weiterhin das richtige Stationsidentifikationssignal von der adressierten Station empfangen wird und wenn die Diode D^.p ebenfalls in Sperrichtung vorgespannt ist, so liefert das Und-Gatter ein Signal, das anzeigt, daß die adressierte Station angesprochen hat.

Das über das Filter 75 und den Verstärker 80 empfangene Stationsidentifikationssignal wird durch eine Diodenbrücke 81 gleichgerichtet und durch eine Kapazität 82 gefiltert, wobei ein nachfolgender Transistor Qpo durchgeschaltet wird und einen positiven Impuls erzeugt. Dieser Impuls spannt die Diode D^o in Sperrichtung vor, wodurch eine Anzeige erhalten wird, daß das richtige Stationsidentifikationssignal empfangen wurde. Das vom Und-Gatter gelieferte Signal triggert einen monostabilen Multivibrator 83-

Die Zeitkonstante des Multivibrators 83 ist um einige Millisekunden größer als die Zeit, welche zur Ansteuerung der entfernt liegenden Anzeige- und Aufzeichnungsstationen durch die von der entfernt liegenden Sensorstation übertragenen und im Pufferspeicher 35 (Figur 3) gespeicherten Daten anzusteuernd Diese Zeitperiode ist im Diagramm B nach Figur 14 als Periode 3 vom Zeitpunkt t, bis zum Zeitpunkt tn eingetragen. Das Ausgangssignals des Multivibrators 83 schaltet einen Transistor Qo^ durch, um ein Relais K. zwecks Schließens eines Schalters S^ (Figur 13) zu erregen. Durch diesen Funktionsablauf werden die Daten von der adressierten entfernt liegenden Sensorstation sicher erfaßt. Daher werden nur Daten auf die entfernt liegenden Aufzeichnungs- und AnzeigeStationen übertragen, welche von der adressierten entfernt liegenden Sensorstation stammen.

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Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, daß die entfernt liegende Sensorstation vom Zeitpunkt t. bis zum Zeitpunkt t, (Figur 14) analoge Sensordaten zur Steuerzentrale in Form von dauermodulierten, frequenzverschachtelten Tonimpulsen überträgt. Diese Tonimpulse v/erden über einen Telefonleitungc-Abschlußübertrager (nicht dargestellt) auf die Steuerzentrale gegeben und auf eine Filterbank (beispielsweise ein Filter 84) des in Figur 11 im einzelnen dargestellten Datenrückgewinnungskreises 34 nach Figur gekoppelt. Dieser Kreis trennt das Signalfrequenzgemisch, da für jeden Sensorton ein Filter mit zugehöriger Beschaltung (beispielsv/eise die Beschaltung des Filters 84) vorgesehen ist. Für jeden Sensor in der entfernt liegenden Station ist daher ein Datenrückgewinnungskreis vorhanden. Diese Kreise arbeiten zur gleichzeitigen Frequenzentkopplung und Demodulation parallel. Die Frequenzentkopplung erfolgt durch die Filter, während die Demodulation durch die auf die Filter folgenden Kreise durchgeführt wird.

Das Ausgangssignal des Filters 84 wird durch einen Entkopplungsverstärker 85 verstärkt und durch eine Diodenbrücke 86 gleichgerichtet. Eine Filterkapazität 87» ein Transistor Qp/, und ein invertierender Operationsverstärker 88 mit großer Verstärkung erzeugen einen Impuls mit fester Amplitude vom Beginn bis zum Ende des Sensortonimpulses. Die Amplitude wird durch Einregeln der Verstärkung des Verstärkers 88 so fest eingestellt, daß das Ausgangssignal für die kleinste mögliche Amplitude des vom Ausgang des Filters 84 aufgenommenen Signals einen Sättigungswert V„ annimmt. Dieser Sättigungswert wird durch ein geregeltes Spannungsversorgungsnetzwerk fest eingestellt; die Offset-Spannung des Verstärkers wird auf Null kompensiert.

Die Kombination der Schaltungsteile 84 bis 87 einschließlich des Feldeffekttransistors Qp. entspricht bis auf die über die Basis-Emitter-Sperrschicht eines Transistros in der Eingangsstufe des Verstärkers 88 erfolgende Anfangsentladung des Kondensators 87 aem Aufbau _io9883/o744 _

Wirkungsweise des Stationsidentifikationskreises nach Figur Diese Schaltung liefert am Ausgang des Verstärkers 88 ein definiertes negatives Rechtecksignal mit geregelter Amplitude, dessen Periode durch die Zeitdauer des Sensortonimpulses festgelegt wird. Dieses negative Rechtecksignai wird auf die Basis eines Transistors Q^₁- gegeben, v/elcher durchgeschaltet wird und ein Relais K₁- erregt. Damit wird ein Kontakt S₁- dieses Relais geschlossen, wodurch, der Ausgang eines Operationsverstärkers 89 für die Zeit der Aufnahme eines■Sensortons an den Speicher- und Abwurfkreis 35 nach Figur 12 angekoppelt wird. Der mit einer Rückkopplungskapazität 90 beschaltete Operationsverstärker 89 trennt den Tonimpuls hinsichtlich der Frequenz und demoduliert ihn durch Gleichrichtung, d.h. es erfolgt eine Rückführung in eine Signalamplitude mit der Tonimpulsdauer. An der Hinterflanke des rechteckförmigen Ausgangsignals des Verstärkers 88 wird das Relais Kj- enderregt und die Kapazität 90 automatisch über einen Feldeffekttransistor Qo,-entladen.

Der Pufferspeicher 35 (Figur 3)> v/elcher das hinsichtlich der Frequenz getrennte und demodulierte Signal aufnimmt, enthält eine Kapazitätsbank. Für den einen Datenrückgewinnungskreis nach Figur 11 ist beispielsweise eine Kapazität 91 vorgesehen. Für jeweils einen parallel arbeitenden Datenrückgewinnungskreis ist dabei jeweils eine Kapazität vorgesehen. Diese Kapazität lädt sich parallel zur Rückkopplungskapazität 90 auf und speichert das Analogsignal bis zum Zeitpunkt t„ (Figur 14). In diesem Zeitpunkt wird die Kapazität dann abgeworfen.

Wenn der Stationsidentifikationskreis nach Figur 10 feststellt, daß die richtige entfernt liegende Sensorstation angesprochen hat und wenn das Relais K^ erregt wird, so wird der Kontakt S^ geschlossen, um die Speicherkapazität 91 an den Eingang eines in Figur 13 dargestellten Entkopplungsverstärkers 92 anzuschalten. Dieser Verstärker enthält eine

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aus zwei Feldeffekttr ausist or en (vorzugsweise HOS-Transistoren) gebildete Ein^angsdifferenzstufe mit großer Eingangsimpedanz in der Größenordnung von 1 . 10 Ohm zur Bildung einer RC-Zeitkonstante aus Speicherkapazität 91 und Entkopplungsverstärker 92 von v/enigstens 2 . 10' see. Auf diese Weise bleibt das im Pufferspeicher gespeicherte Analogsignal nach der Enderregung des Relais K^, im Zeitpunkt t^ und während der Datenübertragungsperiode vom Zeitpunkt t₇ bis zum Zeitpunkt tn konstant.

Der Entkopplungsverstärker 92 ist über einen Folgesteuerschalter 97 an Auf zeichmmgs- und Anzeigegeräte 95 bis 96 angekoppelt. Auf diese Weise wird der Inhalt des Pufferspeichers weitergegeben, wenn der Polgesteuerschalter die den verschiedenen Speicherkapazitäten zugeordneten Entkopplungsverstärker aufeinanderfolgend schaltet. Der Folge-Steuerschalter kann entweder automatisch oder durch die Steuerstufe 31 nach Figur 3 betrieben werden. Zur selektiven Anschaltung der Geräte 93 bis 96 über die Steuerung durch die Steuerstufe können weitere Schalter vorgesehen v/erden. Weiterhin können die Aufzeichnungs- und Anzeigegeräte sowie der Folgesteuerschalter an ein Datenverarbeitungsgeräte angeschlossen werden, das die Daten seinerseits zu einer entfernt liegenden Auslesestation rücküberträgt, wie sie anhand von Figur 1 beschrieben wurde.

V/enn das Relais K₁^ enderregt ist, so koppelt der Kontakt S^ ein an einer Zehner-Diode D^ stehendes Eichbezugssignal auf den Verstärker 92. Auf diese Weise steht während der Zeit, in der keine Daten aufgezeichnet und angezeigt werden, ein Signal zur Verfügung, mit dem der Anwender die Anordnung nach Bedarf eichen kann.

Der Pufferspeicher 35 (Figur 3) enthält einen durch ein Relais K₆ gebildeten Abwurfkreis, welcher nach dem Zeitpunkt tn durch einen monostabilen Multivibrator 98 für 0,1 see

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erregt wird (Figur 12). Die Abwurfperiode ist die in Figur mit dem Zeitpunkt t„ "beginnende Periode 4. Eine v/eitere mit dem Zeitpunkt t beginnende Abvmrfperiode 4 beginnt mit dem Triggern des Multivibrators 98. Diese Triggerung erfolgt über einen Transistor (W, durch das Ausgangssignal des Transistors Qp₀ (Figur 10), das dem Multivibrator 79 zur Einleitung der Stationsidentifikationsperiode 2 (Figur triggert sowie durch das Ausgangssignal des Transistors (Figur 10), welches das Relais K₂, erregt, über einen Transistor Qoq* ^^m letzteren Fall erfolgt die Triggerung an der Hinterflanke, d.h. am Ende der Schaltperiode des Multivibrators 82 aufgrund der Signalinversion durch den Transistor Qp* · ^Es i^s* ^zu bemerken, daß in der Steuerzentrale lediglich ein Stationsidentifikations-Zeittaktkreis vorhanden ist, während für jede entfernt liegende Station eine Anzahl von Stationsidentifikationskrexsen vorgesehen ist. Daher sind auch weitere Transistoren, wie beispielsweise Transistoren Qpg und Q^₀ vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich, denselben monostabilen Multivibrator 82 für alle Stationsidentifikationskreise zu benutzen. Dabei ist dann ein Oder-Gatter zur Anschaltung der Und-Gatter an den Transistor O«, vorgesehen, d.h., die durch Dioden D.^. bis H^y, gebildeten Und-Gatter der Stationsidentifikationskreise sind an die Basis des einzigen Transistors Q₂^ angeschaltet. Die Dioden D^₇ führen in diesem Fall dann die Oder-Funktion aus, während die Dioden D.. und D.p die Und-Funktion in jedem Gatter durchführen. Der Transistor Qp₁₇ im Abwurf kreis übernimmt dann Funktionen aller Stationsidentifikationskreise mit.

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Claims (8)

1. Patentansprüche

   Anordnung zur übertragung von Analogdaten über einen einzigen Übertragungskanal von Sensoren in einer Station einer Vielzahl von entfernt liegenden Stationen zu einer zentralen Station, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Übertragung- eines Adressensignals von der zentralen Station (13) zu allen entfernt liegenden Stationen (10,11,12...), um eine der entfernt liegenden Stationen zwecks Erfassung der von den Sensoren (20) kommenden Analogdaten in dieser \, Station und um eine Datenperiode in dieser Station auszu- * lösen, eine in der durch das Adressensignal angesteuerten Station vorgesehenen Steuereinrichtung (22,25,26,27,28) zur Auslösung der Übertragung einer Vielzahl von diskreten, den Sensoren {20) in dieser Station zugeordneten Tönen über den Übertragungskanal (18) am Beginn der Datenperiode sowie zur gleichzeitigen Erzeugung eines linear ansteigenden Signals, und durch eine Einrichtung (22,2^) sun? Abschaltung der Übertragung von einzelnen, den Sensoren zugeordneten Tönen, wenn das linear ansteigende Signal gleich den von den entsprechenden Sensoren (20) kommenden Analogsignalen ist, v/odurch für mehrere Sensoren gleichzeitig eine Umwandlung von Amplitudenwerten in Tondauern erfolgt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Abschaltung der Übertragung der Sensortöne, welche am Ende der Datenperiode noch nicht abgeschaltet sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (27,3o) in den Sensorstationen (10, 11,12....) zur Aussendung eines Stationsidentifikationstons am Ende der Datenperiode über den Übertragungskanal (18) zwecks Anzeige in der zentralen Station (13)» cLaß die adressierte entfernt liegende Station angesprochen hat.

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4. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (22,23,25,26,27,28) in den entfernt liegenden Stationen (10,11,12, )

   jeweils einen Generator (23) zur Erzeugung eines vorgegebenen Tons für jeden Sensor (20) und Schalterkreise \22,25,26,27,28) zur Anschaltung der Tongeneratoren (33) an den Übertragungskanal (18) am Beginn der Datenperiode und zur gleichzeitigen Anschaltung des linear ansteigenden Signals aufweist.
5. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (22,25) zur Abschaltung der Übertragung der Sensortöne jeweils eine Vergleichsstufe (22) zum Vergleich des linear ansteigenden Signals mit einem Analogsignal von jeweils einem Sensor (20) sowie zur Erzeugung eines Signals bei Gleichheit des linear ansteigenden Signals und des Analogsignals vom Sensor

   und jeweils einen auf das von der Vergleichsstufe (22) abgegebene Signal ansprechenden Schalterkreis (25) zur Abschaltung des vom Tongenerator (23) über den Übertragungskanal (18) ausgesendeten Tons
   aufweist.
6. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (27,30) zur Aussendung des Stationsidentifikationssignals einen Tongenerator (27) und einen Koppelkreis (30) zur ' Ankopplung des Tongenerators (27) an den Übertragüngskanal (18) für eine vorgegebene Zeitperiode am Ende der Datensignale
   aufweist.
7. 7· Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,- g e k e η nzeichnet durch folgende Komponenten in der zentralen Station (13):

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   einen Kreis (84-, 85,86,87) zur Trennung der'über den Über-⁰ tragungskanal (18) übertragenen Sensortöne in getrennte Empfangskanäle, in denen jeweils ein Demodulator zur Demodulation der Sensortöne und zur Bildung eines Empfangssignals vorgegebener Amplitude und Dauer vorgesehen ist, das den ursprünglichen Sensorsignalen proportional ist, und durch einen Integrator (89₅90) zur Integration des Empfangssignals, dessen Ausgangssignal ein Analogsignal mit einer dem ursprünglichen Sensorsignal proportionalen Amplitude ist.
8. 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7j dadurch gekennzeichnet, daß der Demodulator zur Demodulation der Sensortöne folgende Komponenten umfaßt: einen Gleichrichter (86) für die Tonsignale, eine an den Ausgang des Gleichrichters (86) angekoppelte Filterkapazität (87)» einen an die Filterkapazität angekoppelten Verstärker (88), der ein Ausgangssignal vorgegebener Amplitude liefert, wenn die in der Filterkapazität gespeicherte Ladung anen Minimalwert übersteigt, und einen Entladekreis (Qo/,) zur schnellen Entladung der Filterkapazität (87) unter den Minimalwert und Abschaltung des Verstärkerausgangssignals am Ende des Tonsignals.

   9· Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladekreis einen mit seiner Quellen-Senken-Elektrodenstrecke parallel zur Filterkapazität (87) liegenden Feldeffekttransistor (Q04) enthält, der mit seiner Quellenelektrode an eine Seite und mit seiner Steuer- und Senkenelektrode an die andere Seite der Filterkapazität (87) angekoppelt ist, und daß die Quellenelektrodenseite hinsichtlich der Polarität so gewählt ist, daß die Spannung an der Quellen-Senkenelektrodenstrecke bei aufgeladener Filterkapazität (87) so hoch liegt, daß die Quellen-Senkenelektrodenstrecke gesperrt ist.

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