DE2740560A1

DE2740560A1 - Verfahren zum vergleich zweier elektrischer zustaende

Info

Publication number: DE2740560A1
Application number: DE19772740560
Authority: DE
Inventors: John Lionel Feaver
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-09-08
Filing date: 1977-09-08
Publication date: 1978-03-09
Also published as: GB1569596A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vergleich von Zuständen und zur Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn eine Differenz zwischen den beiden Zuständen auftritt, die eine Anzeige für den Ausfall eines Teils in einer elektrischen Schaltung ist.

Die Erfindung ist insbesondere auf einen Umschalter anwendbar, wie er in den GB-PS 1 424 776 und 1 462 190 beschrieben ist. Zwei Motoren können entsprechend diesen Patentschriften im Lenksystem eines Schwerbehinderten-Fahrzeuges zum Antrieb einer gemeinsamen Welle verwendet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Ausfall eines der Motoren oder bei einem Ausfall in der den beiden Motoren zugeordneten Schaltungen ein Alarmsignal zu erzeugen.

Die Erfindung ist außerdem auf elektrische Fahrzeuge mit einem einzigen Motor anwendbar, die eine Welle antreibt (z.B. einen Rollstuhl), um ein Alarmsignal zu erzeugen, wenn die elektrische Steuerung des Motors nicht den gewünschten Betrieb des Motors ergibt.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Vergleich zweier elektrischer Zustände, die normalerweise gleich sind, und zur Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn eine Differenz zwischen den beiden Zuständen während einer bestimmten Zeitdauer auftritt, bei dem Signale, die für die beiden Zustände charakteristisch sind, den Eingängen einer Torschaltung zugeführt werden, die ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die beiden Eingänge gleich sind, und ein anderes Ausgangssignal erzeugt, wenn die beiden Eingänge verschieden sind, und bei dem das Ausgangssignal der Torschaltung zur Änderung des Zustandes einer monostabilen Einrichtung als Folge der Differenz der beiden Eingangssignale verwendet wird, das sich gemäß

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der Erfindung dadurch auszeichnet, daß das Ausgangssignal der Torschaltung die monostabile Einrichtung zurückstellt, wenn die beiden Eingangszustände während einer Zeitdauer gleich sind, die von dem Ausgangssignal eines Taktimpulsgenerators bestimmt wird. Unter dieser Umständen können die elektrischen Zustände, die verglichen werden, Spannungen sein, die kontinuierlich auf den Motor gegeben werden, oder sie können Reihen von Impulsfolgen sein. Die Erfindung hat den besonderen Vorteil, daß sie die Durchführung des Vergleichs des Zustandes zweier Motoren ermöglicht, wenn die beiden Motoren von nicht synchronen Impulsfolgen angesteuert werden, und ein Alarmsignal erzeugt wird, wenn in Betrieb eines der beiden Motoren ein Ausfall auftritt.

Wenn die Erfindung zur Erzeugung eines Alarmsignals verwendet wird, wenn ein Motor nicht auf ein elektrisches Antriebssignal(wie z.B. bei einem Rollstuhl) anspricht, ist einer der elektrischen Zustände der elektrische Steuerspannungsimpulse und der andere elektrische Zustand der Strom, der durch den Motor fließt oder die entsprechende Spannung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Figur 1 ein Beispiel der Grundschaltung gemäß der Erfindung,

Figur 2 eine Grundschaltung gemäß der Erfindung zur Durchführung eines Vergleichs zwischen den Zuständen zweier Motoren, und

Figur 3 eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Zustände zweier Motoren verglichen werden und bei einem Ausfall eines der beiden Motoren

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ein Signal erzeugt wird, das den Motor, der ausgefallen ist, anzeigt.

Bezugnehmend auf Fig. 1 werden zwei zu vergleichende elektrische Zustände auf die Eingänge 1 und 2 eines EXCLUSIV-NOR-Glieds 3 gegeben, dessen Ausgangssignal auf den einen Eingang eines UND-Glieds 4 gegeben wird. Ein Taktimpulsgenerator 5 gibt eine Impulsfolge mit regelmäßigen Zeitintervallen auf den zweiten Eingang des UND-Glieds 4.

Wenn die elektrischen Zustände, die auf die Eingänge 1 und 2 des EXCLUSIV-NOR-Glieds 3 gegeben werden, gleich sind (d.h., daß bei den logischen Wert 1 oder 0 haben), ist das Ausgangssignal des EXKLUSIV-NOR-GLIEDS 3 hoch (logischer Wert 1). Entsprechend wird ein Signal von dem Ausgang des UND-Glieds 4 bei jedem Auftreten eines Impulses abgegeben, der von dem Taktimpulsgenerator 5 erzeugt wird.

Das Ausgangssignal des UND-Glieds 4 wird dem Triggereingang einer rückstellbaren monostabilen Einrichtung 7 gegeben, und die monostabile Einrichtung 6 wird somit in ihrem getriggerten Zustand gehalten, wobei ein logischer hoher Wert an ihrem Ausgang Q auftritt, solange die elektrischen Zustände, die auf die Eingänge 1 und 2 des EXKLUSIV-NOR-Glieds 3 gegeben werden, gleich sind.

Wenn sich einer der beiden elektrischen Zustände, die auf die Eingänge 1 und 2 gegeben werden, ändert, wird das Ausgangssignal des EXKLUSIV-NOR-Glieds 3 niedrig, so daß das UND-Glied 4 kein Signal zum Triggereingang der monostabilen Einrichtung 6 bei Empfang des nächsten Impulses des Taktimpulsgenerators 5 durchläßt und das Ausgangssignal des Ausgangs Q der monostabilen Einrichtung 6 nach Ablauf einer Zeit gleich der Zeitkonstante der monostabilen Einrichtung 6 niedrig wird.

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Um zu überprüfen, daß der Elektromotor entsprechend den angelegten Steuerimpulsen angetrieben wird, kann der Spannungssteuerimpuls auf den Eingang 1 des EXKLUSIV-NOR-Glieds 3 gegeben werden, und ein Spannungssignal, das für den Strom charakteristisch ist, der durch den Motor fließt, kann auf den Eingang 2 des EXKLUSIv-NOR-Glieds 3 gegeben werden.

Die Vorrichtung der Fig. 1 kann auch zum Vergleich der Zustände zweier Motoren verwendet werden. In diesem Falle werden die Zustände gleicher Anschlüsse der beiden Motoren auf die Eingänge 1 und 2 gegeben.

Wenn die Zustände der beiden Motoren verglichen werden, wird ein Vergleich zwischen den jeweiligen Anschlüssen der beiden Motoren durchgeführt. Eine Schaltung zur Durchführung dieses Vergleichs zeigt Fig. 2. Fig. 2 zeigt zwei EXKLUSIV-NOR-Glieder 7 und 8, deren Ausgänge mit zwei der drei Eingänge eines UND-Glieds 9 verbunden sind. Der dritte Eingang ist mit dem Taktimpulsgenerator 5 verbunden .

In Fig. 2 sind die Anschlüsse A und B jedes der beiden Motoren gezeigt, wobei der Anschluß A der beiden Motoren mit dem EXKLUSIV-NOR-GIied 7 verbunden ist, und die Anschlüsse B der beidon Motoren mit dem EXKLUSIV-NOR-Glied 8 verbunden sind. Eine Änderung des Zustandes eines der beiden Anschlüsse beider Motoren führt dazu, daß die Impulse des Taktimpulsgenerators 5 durch das UND-Glied daran gehindert werden, die monostabile Einrichtung 6 zurückzustellen.

Die Schaltung der Fig. 2 kann angewendet werden, wenn die beiden Motoren durch das kontinuierliche Anlegen der Spannung oder durch das Anlegen von Impulsfolgen angetrieben werden. Wenn die beiden Motoren durch das Anlegen einer

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Impulsfolge angetrieben werden, muß die Breite der Impulse, die von dem Taktimpulsgenerator 5 erzeugt werden, größer sein als die Impulsbreite der Impulsfolge bei einem Impulstaktverhältnis von 50 %.

In Fig. 2 ist die Zeitkonstante der monostabilen Einrichtung 6 so gewählt, daß sie wenigstens zweimal so groß wie die Periodendauer des Taktimpulsgenerators ist. Dadurch bewirkt ein Ausfall eines einzigen Impulses des Taktimpulsgenerators nicht, daß das Ausgangssignal des Ausgangs Q der monostabilen Einrichtung niedrig wird,und bei der Erzeugung eines unechten Fehlerzustandes wird kein Alarmsignal erzeugt. Wenn die monostabile Einrichtung 6 wenigstens zwei aufeinanderfolgende Taktimpulse nicht empfängt, ist dies ein Anzeichen für einen echten Fehlerzustand.

Fig. 3 zeigt eines Schaltung, die zusätzlich zum Vergleich des Zustandes zweier Motoren anzeigt, welcher der beiden Motoren in einem fehlerhaften Zustand ist. Um diese Anzeige zu erzeugen, ist ein dritter Motor bzw. ein Bezugsmotor vorgesehen, und es wird ein Vergleich der Zustände gleicher Eingangsanschlüsse der beiden Motoren durchgeführt.

Zusätzlich zu den EXKLUSIV-NOR-Gliedern 7 und 8, die jeweils mit den Anschlüssen A und B der beiden Motoren verbunden sind, die geprüft werden, sind EXKLUSIV-NOR-Giieder 10 bis 13 vorgesehen. Das EXKLUSIV-NOR-Glied IO ist mit den Anschlüssen A des zweiten Motors und des Bezugsmotors verbunden, und das EXKLUSIV-NOR-Glied 11 mit den Anschlüssen B des zweiten Motors und des Bezugsmotors, das EXKLUSIV-NOR-Glied 12 mit den Anschlüssen A des ersten Motors und des Bezugsmotors und das EXKLUSIV-NOR-Glied mit den Anschlüssen B des ersten Motors und des Bezugsmotors. Die Ausgänge der EXKLUSIV-NOR-Glieder 10 und 11

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sind mit den Eingängen des UND-Glieds 14 und die Ausgänge der EXKLUSIV-NOR-Glieder 12 und 13 sind mit den beiden Eingängen des UND-Glieds 15 verbunden.

Die Ausgänge der UND-Glieder 14 und 15 triggern monostabile Einrichtungen 6 bzw. 7, die in der gleichen, wie für die monostabile Einrichtung 6 in Fig. 2 beschriebenen Weise arbeiten.

Die Ausgänge der monostabilen Einrichtungen 6,16 und 17 sind mit zwei der drei UND-Glieder 18 bis 20 verbunden, so daß jedes der UND-Glieder 18 bis 20 mit zwei der monostabilen Einrichtungen verbunden ist. Die Ausgangssignale der UND-Glieder 18 bis 20 sind eine Anzeige des Motors, dessen Zustand geändert ist. Ein Ausgangssignal des UND-Glieds 18 zeigt eine Änderung des Zustandes des ersten Motors, ein Ausgangssignal des UND-Glieds 19 eine Änderung des Zustandes der Anschlüsse des zweiten Motors und ein Ausgangssignal des UND-Glieds 20 eine Änderung des Zustandes des dritten Motors bzw. des Bezugsmotors an.

Fig. 3 wurde für den Fall beschrieben, daß die EXKLUSIV-NOR-Glieder mit den Anschlüssen der Motoren verbunden sind, diese können jedoch auch mit geeigneten Stellen in Steuereinrichtungen für Motoren insbesondere mit geeigneten Schaltungselementen der Umschalter in den GB-PS 1 424 776 und 1 462 190 verbunden sein.

Bei allen beschriebenen Ausführungsformen haben die Impulse, die von dem Taktimpulsgenerator 5 erzeugt werden, ein Zeitintervall, während dem ein Vergleich der Zustände der beiden Eingangsleitungen durchgeführt wird. Gleichheit in den beiden Eingangszuständen während irgendeines Teils dieses Zeitintervalls bewirkt ein Triggersignal zur Rückstellung der monostabilen Einrichtung, die mit den Ausgang des entsprechenden UND-Glieds verbunden ist. Da-

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durch ist die Erfindung besonders beim Vergleich von zwei oder mehreren Impulsfolgen einsetzbar, die ähnliche, jedoch nicht gleiche Impulsbreite und Folgefrequenz haben und die nicht synchronisiert sind.

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Claims

PATEINTAN W ALTE

R. SPLANEMANN dr. B. REITZNER J.RICHTER F. WERDERMANN

DIPL.-ING. DIPU-CHEM. DIPL.-ING. DIPL.-ING.

MÖNCHEN HAMBURG

βΟΟΟMÜNCHEN» 8. S6_Pt. 1977

Herr ™₍ ¹³

John Lionel Feaver ide^omm"^_nIVnI!! mI"*«

Burghfield Common, Berkshire
Großbritannien

un,_e,.Aki.= 2133-1-10.085 Patentanmeldung uwe^en.

Verfahren zum Vergleich zweier elektrischer

Zustände

Ansprüche

Verfahren zum Vergleich zweier elektrischer Zustände, die normalerweise gleich sind, und zur Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn eine Differenz zwischen den beiden Zuständen während einer bestimmten Zeitdauer auftritt, bei dem Signale, die für die beiden Zustände charakteristisch sind, den Eingängen einer Torschaltung zugeführt werden, die ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die beiden Eingänge gleich sind, und ein anderes Ausgangssignal erzeugt, wenn die beiden Eingänge verschieden sind, und bei dem das Ausgangssignal der Torschaltung zur Änderung des Zustandes einer monostabilen Einrichtung als Folge der Differenz der beiden Eingangssignale verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Torschaltung (3) die monostabile Einrichtung (6) zurückstellt, wenn die beiden Eingangszustande während einer Zeitdauer gleich sind, die von dem Ausgangssignal eines Taktimpulsgenerators (5) bestimmt wird.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die beiden elektrischen Zustände die Zustände entsprechender Anschlüsse von Asynchronmotoren sind, die eine gemeinsame Last antreiben, dadurch gekennzeichnet , daß der Taktimpulsgenerator (5), der die Perioden bestimmt, während denen das Ausgangssignal der Torschaltung (3) die monostabile Einrichtung zurückstellt, eine Periodendauer hat, die weniger als die Hälfte der Zeitkonstante der monostabilen Einrichtung beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden elektrischen Zustände auf die Eingänge eines Exklusiv-NOR-Glieds (3) gegeben werden, dessen Ausgangssignal auf den einen Eingang eines UND-Glieds (4) gegeben wird, dessen zweiter Eingang Impulse von dem Taktimpulsgenerator (5) erhält und das der monostabilen Einrichtung (6) zum Zurückstellen ein Ausgangssignal zuführt.
4. Elektrischer Komparator, bestehend aus einer Torschaltung, die mehrere Eingänge hat und ein Ausgangssignal erzeugt, wenn an allen Eingängen der gleiche elektrische Zustand vorherrscht, und aus einer monostabilen Einrichtung, deren einer Eingang das Ausgangssignal der Torschaltung aufnimmt, dadurch gekennze lehnet , daß der Ausgang der Toschaltung (3) mit dem Triggereingang der monostabilen Einrichtung (6) über ein UND-Glied (4) verbunden ist, dessen einer Eingang mit dem Ausgang eines Taktimpulsgenerators (5) verbunden ist, so daß die monostabile Einrichtung vom Ausgangssignal der Torschaltung getriggert wird, wenn ein Impuls des Taktimpulsgenerators auf das UND-Glied gegeben wird.

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