DE2824414C3 - Prüfschaltung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfschaltung zur Messung und Vorgabe von Signalen für eine elektronische Steuerungseinrichtung, wobei die Prüfschaltung in die Steuerungseinrichtung eingebaut ist.

Eine solche Prüfschaltung kommt bei der Erstprüfung von Anlagen und Anlagenteilen sowie der Funktionsprüfung von Fehlersuche bei betriebsfertigen Anlagen zur Anwendung.

Zur Prüfung von elektronischen Steuereinrichtungen ist es oft nötig, an bestimmten Punkten bestimmte Signale vorzugeben, um alle Funktionen prüfbar zu machen. Es ist allgemein bekannt, daß hierzu bei elektronischen Steuerungseinrichtungen an solchen Meßpunkten der Signalweg aufgetrennt wird. Dies geschieht durch Umschaltung, Zwischenstecker oder Adapter und ähnlichem, um das normalerweise vorhandene, jetzt für die Prüfung unerwünschte Signal unterdrücken zu können.

Diese Auftrennung der Signalwege bringt jedoch einige Nachteile mit sich, die für den Betrieb der elektronischen Steuerungseinrichtungen sehr hinderlich sind. Bei Messungen mit einem Adapter sind Betriebsunterbrechungen unumgänglich. Bei der Signalvorgabe werden Eingriffe in die Anlage erforderlich. Fest installierte Schalteinrichtungen stellen einen zusätzlichen zuverlässigkeitsmindernden Aufwand innerhalb der Anlage dar. Bei dem gesamten Prüfvorgang läßt sich die Gefahr von Schäden durch eine Fehlbedienung nicht ausschließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zur Messung und Signalvorgabe zu schaffen, bei der auf eine mechanische Auftrennung des Signalweges oder eine Umschaltung verzichtet werden kann.

Die Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß in den Signalweg der Steuerungseinrichtung ein Verstärker und ein /?C-Spannungsteiler, an dessen Teilungspunkt ein Prüfanschluß angeschlossen ist, eingeschaltet sind, daß zwischen den Eingang des Verstärkers und den Ausgang des dem ÄC-Spannungsteiler nachgeschalteten Impedanzwandlers eine Rückführung geschaltet ist und daß dem Verstärker zusätzlich ein Begrenzer nachgeschaltet ist.

Gegenüber bereits bekannten Prüfverfahren entfällt bei dieser Schaltung die mechanische Auftrennung des Signalweges. Diese Prüfschaltung kann insgesamt wie ein Operationsverstärker betrieben werden.

Es bietet sich zusätzlich die Möglichkeit der hochohmigen Messung und der niederohiTLgen Signalvorgabe am Prüfanschluß der Schaltung, wobei durch den dem Verstärker nachgeschalteten Begrenzer der Signalweg elektrisch aufgetrennt wird. Der Prüfpunkt der Schaltung ist bi-direktional, d. h. die Signalerfassung und die Signalvorgabe erfolgen über eine Leitung. Bei der Signalvorgabe sind keine Umschaltmaßnahmen in der Anlage notwendig.

In vorteilhafter Weise ist der Spannungsteiler aus der Reihenschaltung eines Längs-/?C-Gliedes und eines Quer-ÄC-Gliedes aufgebaut. Jedes de.- ÄC-Glieder umfaßt die Parallelschaltung eines Widerstandes und eines Kondensators. Die Zeitkonstanten beider RC-Glieder sind gleich groß.

In vorteilhafter Weise weist das Eingangsglied einen oder mehrere Signaleingänge auf.

Die Schaltung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die in der Figur gezeigte Prüfschaltung ist im wesentlichen aus einem Eingangsglied 2 mit einem oder mehreren Signaleingängen 1, einem Verstärker 3, einem Begrenzer 4, zwei KC-Gliedern 5 und 6, einem Prüfanschluß 7, einem Impedanzwandler 8 und einer Rückführung 9 aufgebaut.

Die erfindungsgemäße Prüfschaltung wird direkt in den Signalweg der elektronischen Steuereinrichtung eingebaut, und zwar vorzugsweise als Eingangsschaltung.

Die Anordnung der Prüfschaltung an einer anderen Stelle im Signalweg der Steuerungseinrichtung ist selbstverständlich ebenfalls möglich.

Vorzugsweise wird der Signaleingang der Steuereinrichtung (hier nicht dargestellt) mit einem der Signaleingänge 1 des Eingangsgliedes 2 zur Signaleinstellung der Prüfschaltung verbunden. Das Eingangsglied 2 selbst steht mit dem Verstärker 3 in Verbindung. Dieser weist eine hohe negative Verstärkung auf. Der Ausgang des Verstärkers 3 ist mit dem Eingang des Begrenzers 4 verbunden. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Operationsverstärker handeln. Dem Begrenzer 4 ist ein Spannungsteiler 11 nachgeschaltet. Dieser ist aus den beiden /?C-Gliedern 5 und 6 aufgebaut. Jeder dieser beiden /?C-Glieder 5 und 6 weist einen Kondensator 5a, 6a auf, dem ein Widerstand 5b, 6b parallelgeschaltet ist.

Der erste Anschluß des /?C-Gliedes 5 ist mit dem Ausgang des Begrenzers 4 verbunden. Der zweite Anschluß des WC-Gliedes 5 ist an den Eingang des dem Begrenzer nachgeschalteten Impedanzwandlers 8 angeschlossen. In die Verbindungsleitung zwischen dem RC-G\\ed und dem Impedanzwandler 8 ist der erste Anschluß des /?C-Gliedes 6 geschaltet. Der zweite Anschluß dieses RC-Gliedes ist an Masse oder ein Bezugspotential angeschlossen. Im Teilungspunkt des aus den beiden WC-Gliedern 5 und 6 gebildeten Spannungsteilers 11 ist der Prüfanschluß 7 angeschaltet.

Die beiden RC-GWeder 5 und 6 sind so ausgebildet, daß sie die gleiche Zeitkonstante besitzen. Das

Spannungsteilerverhältnis des Spannungsteilers 11 ist so gewählt, daß bei einem Begrenzungseinsatz der Betrag der Spannung am Teilungspunkt bzw. am Prüfanschluß 7 größer ist als der Betrag der höchsten im System betriebsmäßig vorkommenden Signalspannung. Zwischen den Eingang des Verstärkers 3 und den Ausgang des Impedanzwandlers 8 ist die Rückführung 9 geschaltet. Diese kann beispielsweise aus der Reihenschaltung eines Widerstandes und eines Kondensators aufgebaut sein. Es besteht jedoch die Möglichkeit, in die Rückführung andere Elemente einzubauen.

Der Ausgang 12 des Impedanzwandlers 8 bildet die Verbindung zwischen der Prüfschaltung und dem im Signalweg nachfolgenden Teil der Steuerungseinrichtung (hier nicht dargestellt).

Die dem Verstärker 3 der Prüfschaltung vorgeschaltete Eingangsschaltung 2 kann ebenso wie die Rückführung aus frei wählbaren Netzwerken zusammengebaut werden.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäOen Prüfschaltung erläutert:

Soll die Steuerungseinrichtung, in die die erfindungsgemäße Prüfschaltung eingebaut ist, überprüft werden, so können an den Prüfanschluß 7 sowohl Signalvorgabeeinrichtungen als auch signalves arbeitende Geräte zu Meßzwecken angeschlossen werden. Da der Prüfanschluß 7 als Prüfpunkt ausgebildet ist, kann er grundsätzlich zur Signalabfrage und Signalvorgabe dienen. Die Prüfschaltung kann beispielsweise wie ein Operationsverstärker betrieben werden. Der ÄC-Spannurigsteiler 11 arbeitet dann als Vierpol mit reinem P-Verhalten. Vom Prüfanschluß 7 aus betrachtet, liegen die beiden ÄC-Glieder 5 und 6 hochfrequenzmäßig parallel. Beide Kapazitäten wirken dämpfend auf die Spannungen, die über den Prüfanschluß 7 in das System eingekoppelt werden.

Die Grenzfrequenz für die Beeinflussung über den Prüfanschluß 7 ist somit abhängig von der Dimensionierung der RC-CWeder 5 und 6 und vom Innenwiderstand der beeinflussenden Quelle. Die Auftrennung des Signalweges kommt dadurch zustande, daß der Begrenzer 4 dann wirksam wird, wenn am Prüfpunkt 7 niederohmig ein Signal eingespeist wird, das von dem am Prüfpunkt 7 betriebsmäßig vorkommenden Signal abweicht. In diesem Fall fällt über dem RC-Güed 5 die gesamte Differenzspannung zwischen dem Ausgang des Begrenzers 4 und dem Prüfanschluß 7 ab.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Prüfschaltung zur Messung und Vorgabe von Signalen für eine elektronische Steuereinrichtung, wobei die Prüfschaltung in die Steuereinrichtung eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Signalweg der Steuerungseinrichtung ein Verstärker (3) und ein flC-Spannungsteiler (11), an dessen Teilungspunkt ein Prüfanschluß (7) angeschlossen ist, eingeschaltet sind, daß zwischen den Eingang des Verstärkers (3) und den Ausgang (12) des dem ÄC-Spannungsteilers (11) nachgeschalteten Impedanzwandlers (8) eine Rückführung (9) geschaltet ist und daß dem Verstärker (3) zusätzlich ein Begrenzer (4) nachgeschaltet ist.

2. Prüfschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (11) aus der Reihenschaltung eines Längs-flC-Gliedes (5) und eines Quer-flC-Gliedes (6) aufgebaut ist, daß jedes RC-GWed (5, 6) die Parallelschaltung eines Widerstandes (5a, 6a) und eines Kondensators (5b, 6b) umfaßt und daß die Zeitkonstanten beider RC-CWeder (5,6) gleich sind.

3. Prüfschaltung nach einem der Ansprüche 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsglied (2) einen oder mehrere Signaleingänge (1) aufweist.

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