DE2848641C2

DE2848641C2 - Schaltungsanordnung zur signaltechnisch sicheren Überwachung einer Impulsfolge

Info

Publication number: DE2848641C2
Application number: DE19782848641
Authority: DE
Inventors: Alan C. 7015 Münchingen Knight
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1978-11-09
Filing date: 1978-11-09
Publication date: 1982-08-19
Also published as: YU272279A; ES485824A1; YU41895B; CA1149516A; CH644479A5; DE2848641A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine, solche Schaltungsanordnung ist aus der DE-OS Ol 924 als Notbremsschaltung bekannt. Sie löst bei einem automatisch gesteuerten Schienenfahrzeug eine Zwangsbremsung aus, wenn ihr nicht eine gleichmäßige ununterbrochene Folge von Impulsen zugeführt wird. Diese Impulse sind im Falle der DE-OS 27 01 924 Funktionszeichen eines Bordrechners, deren Ausbleiben eine Störung des Rechners signalisiert.

Eine solche Schaltung eignet sich aber nicht nur für den in der genannten DE-OS beschriebenen Spezielfall, sondern läßt sich überall dort einsetzen, wo zur Überwachung von Einrichtungen mit hoher Sicherheitsverantwortung, um auch Bauelementeausfälle zu bemer ken, zeitlich veränderliche elektrische Größen wie Wechselspannungen oder Impulsfolgen verwendet werden.

Die offenbarte Schallung ist jedoch relativ kostspielig, da sie neben Analogbauelementen (Bandfilter, Verstärker) auch einen Übertrager benötigt Außerdem ist sie, da sie nicht rein digital arbeitet, driftempfindlich, was die Betriebszuverlässigkeit herabsetzt Aus der DE-OS 24 40 162 ist außerdem eine Schaltungsanordnung zum signaltechnisch sicheren Überwachen von periodischen Impulsen bekannt, welche weitgehend digital arbeitet und bereits das Ausbleiben eines einzigen Impulses zu erkennen gestattet Diese Schaltungsanordnung arbeitet nach einem komplizierten Verfahren. Sie enthält Rechteckoszillatoren und nachgeschaltete Zähler, deren Zählergebnisse voneinander substrahiert und mit einem vorgegebenen Wert verglichen werden, infolge der Vielzahl der verwendeten Bauelemente ist diese Schaltung aufwendig und störungsanfällig.

Schließlich ist in Figur 3 der DE-OS 21 48 072 eine Schaltungsanordnung zur Überwachung von binären Ausgangssignalen zweikanaliger Logikschaltungen auf Antivalenz dargestellt. In dieser Schaltungsanordnung werden die beiden auf Antivalenz zu überwachenden Signale einer Gieichrichter-Brückenschaltung zugeführt. Der Ausgang dieser Brückenschaltung liefert die Kollektor-Emiiter-Spannung sowie die Basisspannung für einen als Sperrschwinger arbeitenden Transistor.

Der Transistor schwingt nur, wenn sich seine Basisspannung in einem bestimmten Bereich bewegt. Dies ist nur der Fall, wenn an der Gleichrichter-Brückenschaltung antivalente Signale anliegen.
Zur Überwachung des Eintreffens eines Impulses innerhalb eines Zeitintervalls in diese Schaltungsanordnung nicht geeignet

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache driftfreie Schaltung zur signaltechnisch sicheren Überwachung von Impulsfolgen anzugeben, welche möglichst wenig Bauelemente enthält und deshalb ein Höchstmaß an Betriebszuverlässigkeit erreicht.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemä-Ben Schaltungsanordnung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 enthalten. Hiervon eignet sich die Ausgestaltung nach Anspruch 6 besonders für den Einsatz in rein elektronischen Überwachungskreisen, während die Ausgestaltung nach Anspruch 5 für in Relaistechnik ausgeführte

Überwachungskreise gedacht ist.

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll nun mit Hilfe zweier Figuren Aufbau und Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach der Erfindung ausführlich beschrieben werden.

F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung nach der Erfindung.

F i g. 2 zeigt ein Impulsdiagramm. _
In F i g. 1 sind die Ausgänge Q, -Q einer bistabilen Kippschaltung FF, deren Eingang E die Impulsfolge zugeführt wird, mit je einem Eingang zweier monostabiler Kippschaltungen MFl, MF2, welche die Zeitkonstanten r 1 und τ 2 haben, verbunden. Die nicht invertierenden Ausgänge Ql, Q 2 der monostabil·^ Kippschaltungen sind auf die Eingänge einer Antivaleffzschaltung A geschaltet und werden von dieser auf Antivalenz überwacht. Die Antivalenzschaltung A besteht dabei aus einem Zweiweggleichrichter GL dessen Eingänge über Pegelwandler PWi und PW 2 an

die Ausgänge Q1 und Q 2 der monostabilen Kippschaltungen angeschaltet sind. Die Ausgänge des Zweiweggleichrichters speisen die Erregerwicklung eines Relais R mit einem Arbeitskontakt a. Letzterer liegt in einem Überwachungsstromkreis k-k' und unterbricht diesen, wenn das Relais abfällt

Wird nun eine Impulsfolge /1 mit dj/ Impulsperiode t an den Eingang der bistabilen Kippschaltung FF angelegt so erscheint, wie in F i g. 2 durch Impulsfolgen /2 und /3 dargestellt an den beiden Ausgängen abwechselnd 0- oder L-Potential. Die beiden monostabilen Kippschaltungen werden durch die positiven Schaltflanken an den Ausgängen der bistabilen Kippschaltung abwechselnd getriggert und liefern an ihren Ausgängen Ql und Q2 Impulsfolgen /4 und /5. Sind die Zeitkonstanten τ 1 und τ 2 der monostabilen Kippschaltungen gleich der Impulsperiode r, so sind die Potentiale an den Ausgängen Qi und Q 2 zueinander ständig antivalent Die Ausgangspotentiale werden durch die Pegelwandler verstärkt und dem Zweiweggleichrichter als Rechteckwechselspannung mit der Periode 2t zugeführt Ausgangsseitig erscheint am

Zweiweggleichrichter eine konstante Gleichspannung U. Das Relais R ist erregt Ein der Relaiswicklung parallelgeschalteter Kondensator C hat die Aufgabe, kurze Spannungseinbrüche, die aufgrund geringer Abweichungen der Impulsperiode t von der Zeitkonstan'.e der monostabilen Kippschaltungen entstehen können, zu glätten.

Fällt ein Impuls der Impulsfolge /1 aus (Fig.2, 5. Impuls der Impulsfolge Ji), so wird eine der monostabilen Kippschallungen nicht getriggert Die Antivalenz der Ausgänge Q1 und Q 2 geht verloren und die Gleichspannung U bricht zusammen. Letzteres hat den Rückfall des Relais R und die Unterbrechung des Überwachungsstromkreises durch den Kontakt a zur Folge.

Soll mit der Schaltungsanordnung nach der Erfindung ansiatt einer Impulsfolge eine sinusförmige Wechselspannung überwacht werden, so kann, um dies zu ermöglichen, ein Schwellwertschalter vor dem Eingang der Schaltungsanordnung vorgesehen werden. Die übrige Schaltung bleibt unverändert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur signaltechnisch sicheren Überwachung des Eintreffens eines Impulses innerhalb eines Zeitintervalls mit einer eingangsseitig angeordneten, bistablen Kippschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem zwei Verzögerungsschaltungen (MFi, MF2) und eine Antivalenzschaltung (A) enthält, daß die Verzögerungsschaltungen an die Ausgänge (Q, —Q) der bistabilen Kippschaltung angeschaltet sind und daß die Antivalenzschaltung zwei gleichartige Ausgänge (Qi, Q 2) der Verzögerungsschaltungen auf Antivalenz ihrer Ausgangspotentiale überwacht.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verzögerungsschaltungen monostabile Kippschaltungen verwendet werden.

3.Schaltungsanordnung nauh Anspruch *.,dadurch gekennzeichnet, daß als Verzögerungsschaltungen Schieberegister mit konstanter Taktfrequenz verwende! werden.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Antivalenzschaltung aus einem Exklusiv-Oder-Gatter mit einer nachgeschalteten, eine Störung anzeigenden- oder Sicherungsmaßnahmen einleitenden Einrichtung (R, abbestellt.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antivalenzschaltung (A) aus einem Zweiweggleichrichter (CL) und einem nachgeschalteten Relais besteht, wobei die Eingänge des Zweiweggleichrichters über Pegelwandler (PW 1, PW2) mit den Ausgängen (Q 1, Q2) der Verzögerungsschaltungen (MF ¹I, MF2) verbunden sind und das Relais sinen in einem Überwachungsstromkreis (K-K') liegenden Arbeitskontakt (^aufweist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antivalenzschaltung (A) aus einem Zweiweggleichrichter (GL) und einem steuerbaren Verstärker besucht, wobei die Eingänge des Zweiweggleichrichter über Pegelwandler (PWi, PW2) mit den Ausgängen (Q 1, Q 2) der Verzögerungsschaltungen (MFi, MF2) verbunden sind und der steuerbare Verstärker, dessen Steuereingang mit dem Ausgang des Zweiweggleichrichters verbunden ist, den zu verstärkenden Signalfluß unterbricht, wenn Pegelgleichheit an den Ausgängen der Verzögerungsschaltungen besteht.