DE2909268C2 - Verfahren und Einrichtung zur Oberwachung der Funktion der in einem MeIistellenumschalter befindlichen Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Überwachung der Funktion eines Meßstellenumschalters, der eine beliebige von mehreren Meßstellen über je einen wenigstens einen Quer- und einen Längsschalter enthaltenden Anschaltesatz mit seinem Ausgang verbindet.

Zur selektiven Anschaltung von Meßstellen an einen Meßempfänger werden Meßstellenumschalter verwendet, die eine Vielzahl von Eingängen sowie einen Ausgang aufweisen. Bekannte Meßstellenumschalter enthalten ein Koppelnetzwerk, das von einer Steuerung so gesteuert werden kann, daß ein bestimmter Eingang des Meßstellenumschalters über das Koppelnetzwerk müdem Ausgang verbunden wird. Auf diese Weise ist es möglich, einen bestimmten Eingang auszuwählen und das dort anliegende Meßsignal dem an dem Ausgang angeschlossenen Meßempfänger zuzuführen.

Darüber hinaus sind zwischen den Eingängen und dem Koppelnetzwerk Anschaltesätze vorgesehen. Sie dienen hauptsächlich dazu, die nicht ausgewählten Eingänge sicher und vollständig vom Koppelnetzwerk zu trennen, damit zwischen ihnen und dem ausgewählten Eingang eine hohe Kopplungsdämpfung gewährleistet ist. Wird nämlich zum Beispiel ein Meßstellenumschalter zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer gleichartiger Einrichtungen der Trägerfrequenz-Fernsprechübertragung eingesetzt, so könnte bei unzureichender Kopplungsdämpfung ein verständliches Nebensprechen zwischen ganzen Bündeln von Fernsprechkanälen auftreten; bei anderen Anwendungen würden unvermutete Meßfehler entstehen.

Wegen der hohen Anforderung an die Nebensprech-

dämpfung genügt es nicht, wenn jeder Anschaltesatz nur einen Längsschalter zum Auftrennen enthält. Das über die Kapazität seines geöffneten Kontaktes übergekoppelte Signal muß vielmehr durch einen nachfolgenden Querschalter kurzgeschlorsen werden.

Da aber auch dieser Kurzschluß unvollkommen ist, setzt man einen weiteren Längsschalter dahinter, usf. Mit einer solchen Kette von Schaltern läßt sich eine besonders hohe Nebensprechdämpfung erreichen, wenn sich Längs- und Querschalter in der Reihe abwechseln. Dann tragen auch alle Schalter wesentlich zu dieser Dämpfung bei und eine Fehlfunktion, nämlich das Hängenbleiben (»Kleben«) eines Längsschalters oder das unvollständige Schließen eines Querschakers, wird sie beeinträchtigen. Die Erfahrung lehrt, daß solche Fehlfunktionen vor allem bei häufig betätigten Meßstellenumschaltern, z. B. in automatischen Meßeinrichtungen, vorkommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Funktion der in den Anschaltesätzen befindlichen Schalter zu überprüfen, damit ein sicheres An- bzw. Abschalten durch die Anschaltesätze gewährleistet ist und gegebenenfalls auftretende Funktionsstörungen der Schalter sofort erkannt werden.

Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß beim An- und/oder Abschalten einer Meßstelle (MSi bis MS12) die im zugehörigen Anschaltesatz (z. B. A 2) befindlichen Schalter (S 1, S 2. S3) in einer solchen Reihenfolge betätigt werden, daß der Ausgangswiderstand dieses Anschaltesatzes abwechselnd niederohmig und hochohmig wird, daß dieser Ausgangswiderstand auf das Einhalten vorgegebener Sollwerte überwacht wird und daß bei Abweichungen infolge von Funktionsstörungen der Schalter eine Fehleranzeige erfolgt. Ein erfindungsgemäßer Meßstellenumschalter zur Durchführung dieses Verfahrens ist im Anspruch 5 angegeben.

Als Prüfsignal kann beispielsweise ein eingeprägter Gleichstrom oder ein alternierendes Signal (Wechselspannung) eingesetzt werden. Mit einer Wechselspannung als Prüfsignal können auch kapazitive oder induktive Störeinflüsse erkannt werden.

Die Erfindung ermöglicht es, die Funktion der in den Anschaltesätzen befindlichen Schalter bzw. deren Kontakte direkt zu überwachen, so daß im Störungsfall die Zuschaltung einer weiteren Meßstelle verhindert werden kann. Das Prüfsignal ist nur angeschaltet, während die Anschaltung einer Meßstelle ab- und/oder aufgebaut wird. Dabei wird das Prüfsignal am Ausgang des Meßstellenumschalters angelegt und benutzt den- so selben Signalweg wie ein Meßsignal, so daß eine einzige Prüfeinrichtung für beliebig viele Meßpunkte bzw. Meßstellen genügt. Alle zur Nebensprechdämpfung beitragenden Schalter werden beim Abbau bzw. beim Aufbau der Anschaltung sequentiell betätigt, und nach jeder Schalterbetätigung prüft die Prüfeinrichtung den Erfolg durch Impedanzmessung.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Meßstellenumschalters mit einer erfindungsvt-,-.Hßen Einrichtung zur Überprüfung der Anschaltesätze,

F i g, 2 einen Ausschnitt aus dem in F i g. 1 dargestellten Blockschaltbild in detaillierterer Ausführung und

F i g. 3 die in F i g. 1 und F i g. 2 dargestellte Codiereinrichtung in ausführlicherer Darstellung.

Der in Fig. 1 dargestellte Meßstellenumschalter besteht im wesentlichen ai.'s an den Eingängen Et bis E12 befindlichen Anschaltesätzen A 1 bis A 12, einem zwei Koppelstufen K 1 und K 2 bis K 4 enthaltendem Koppelnetzwerk K, einer Prüfeinrichtung 1 und einer Steuerung 2. Der Übersichtlichkeit wegen sind hier nur 12 Eingänge und 2 Koppelstufen dargestellt, über die ein bestimmter Eingang, z. B. £1, mit dem Ausgang A des Koppelnetzwerkes verbindbar ist. Der ausgewählte Eingang E1 wird dann über den Anschahesatz A 1 mit der Koppelstufe K 2 und diese mit der Koppelstufe K 1 verbunden, d. h, die Steuerung 2 schaltet nur den Anschaltesatz A 1 an und veranlaßt, daß die übrigen Anschaltesätze A 2 bis A 12 abgeschaltet sind. Von der hier nun andeutungsweise dargestellten Meßstelle MSl wird im Meßbereich das Meßsignal zum Ausgang A des Koppelnetzwerks übertragen, der über einen Umschalter Ui entweder mit einem Eingang der Prüfeinrichtung 1 oder mit einem Ausgang Λ'des Meßstellenumschalters verbindbar ist, an dem ein Meßempfänger ME angeschaltet ist. Welcher der Eingänge Ei bis E12 zur Messung angeschaltet werden soll, wird an einem Auswahlschalter 3 der Steuerung 2 eingestellt, der mit einer Codiereinrichtung 4 verbunden ist, die in an sich bekannter Weise das Koppelnet/werk K so steuert, daß der ausgewählte Eingang über das Koppelnetzwerk K mit dessen Ausgang A verbünden wird. Darüber hinaus wählt die Codiereinrichtung 4 auch den entsprechenden Anschaltesatz, z. B. A 1, aus und veranlaßt in Verbindung mit den übrigen in der Steuerung 2 enthaltenen Einrichtungen, daß der zuvor angeschaltete Anschahesatz abgeschaltet wird.

Die Steuerung 2 enthält außer der Codiereinrichtung 4 einen Zähler 5 und einen Taktgenerator 6. Soll ein anderer Eingang angeschaltet werden, so wird zunächst am Auswahlschalter 3 der gewünschte neue Eingang eingestellt. Der zuvor angeschaltete Eingang muß nun abgeschaltet werden. Dies erfolgt über die Codiereinrichtung 4 in Verbindung mit dem Zähler 5 und dem Taktgenerator 6. Der Zähler 5 steuert dabei die in dem abzuschaltenden Anschaltesatz befindlichen Schalter. die nacheinander zu betätigen sind. Der Umschalter U 1 wird während des Abschaltens des eben erwähnten Anschaltesatzes in die nicht dargestellte Stellung gebracht. Die Prüfeinrichtung 1, die einen Auswerter 7 und einen Prüfsignalgenerator 8 enthält, speist ein Prüfsignal über das Koppelnetzwerk K in den abzuschaltenden Anschaltesatz. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Prüfsignalgenerator 8 im wesentlichen aus einer Gleichstromquelle, die einen eingeprägten Gleichstrom über den Auswerter 7 als Prüfsignal abgibt.

Der Prüfvorgang wird anhand der Fig. 2 näher beschrieben. Soll beispielsweise der am Eingang £2 befindliche Anschaltesatz A 2 abgeschaltet werden, so wird dieser Anschaltesatz A 2 über eine hier als durchgehende Linie dargestellte Steuerleitung durch die Codiereinrichtung 4 aktiviert. Außerdem gibt die Codiereinrichtung 4 ein Steuersignal an die Schalter 9, 10,11 und U1 ab, wodurch diese in die nicht dargestellte Stellung gebracht werden. Dies hat zur Folge, daß der Taktgenerator 6 ein Taktsigna! an den Zähler 5 abgibt, der seinerseits über seine Ausgänge a, b, c die im Anschaltesatz A 2 befindlichen Schalter Sl, S2, S3 nacheinander betätigt. Vorteilhaft ist es, den Schalter S¹ praktisch gleichzeitig mit dem Umschalter UX zu betätigen, da auf diese Weise der Eingangswiderstand des Meßstellenumschalters durch Anschalten des Widerstandes R im wesentlichen konstant bleibt. Mittels des Schalters 11 wird der Prüfsignalgenerator 8

eingeschaltet. Dieser liefert das Prüfsignal über den Auswerter 7. über den Umschalter UX und über die Koppelstufen K X und K 2 ιμιπ Anschaltesatz A 2.

Wie bereits erwähnt, wird zunächst der Schalter S I geschlossen. Der Auswerter 7 überprüft, ob die am Anschaltest·¹/ A 2 abfallende Spannung dem Sollwert entspricht. .. rr sich aus dem Wert des Widerstandes R und dem Wert des eingeprägten Gleichstromes ergibt. Wird eine unzulässige Abweichung des gegebenen Spannungsabfalls vom Sollwert festgestellt, so wird an der in dem Auswerter 7 enthaltenen Anzeigevorrichtung 12 ein Fehler angezeigt und die weitere Prüfung unterbrochen. Wird kein Fehler festgestellt, veranlaßt der Zähler 5 über seinen Ausgang b, daß der Schalter 52 geöffnet wird. Der Ausgangswiiierstand des Anschaltesalzes A 2 muß nun den wert unendlich haben. Bei positivem Prüfergebnis wird anschließend der Schalter S3 geschlossen, so daß der Ausgangswiderstand des Anschaltcsatzes 2 gegen Null geht. Welche Widerstandswerte in Abhängigkeit von den verschiedenen Schaltcrstellungen als obere bzw. untere Grenzwerte zulässig sind, hängt u. a. von den zulässigen Übergangswiderständen der Schalter ab. Zur Verbesserung der Nebensprechdampfung können selbstverständlich noch weitere Längs- und Querschaller abwechselnd eingesetzt werden. Der Übersichtlichkeit wegen wurden hier nur zwei Querschalter S 1. S3 und ein Längsschalter S2 dargestellt.

Hat der Prüfvorgang keinen Fehler ergeben, kann anschließend der am Auswahlschalter 3 eingestellte neue Anschaltesatz angeschaltet werden. Zu diesem Zweck kann der Zähler 5 ein Steuersignal an die Schalter 9, 10, 11, UX und an die Codiereinrichtung 4 abgeben, so daß die Schalter wieder in die hier dargestellte Stellung gebracht werden, und die Codiereinrichtung 4 veranlaßt dann, daß der eingestellte Anschaltesatz angeschaltet wird.

F i g. 3 zeigt eine mögliche Ausführungsform für die Codiereinrichtung 4. Zur Einstellung eines anzuschaltenden Anschaltesatzes wird ein BCD-Schalter (binärcodierter Daumcnradschalter) verwendet, der ausgangsseitig mit einem Decoder 13 und mit einem (1 au; 12)-Decoder 14 verbunden ist. Der (1 aus 12)-Deeodet 14 ist mit einem Zwischenspeicher 15 verbunden, dci ausgangsseitig über Steuerleitungen mit den Anschalte Sätzen verbunden ist. Über den Decoder 13 wird da; Koppelnetzwcrk gesteuert.

Wird die Einstellung am HCD-Schalicr 16 geändert wird diese Änderung in der Schaltung 17 erkannt, die ausgangsseitig die Schalter 9, 10, XX, Ui betätigt,d. h. ir

ίο die andere hier (Fig. I, Fig. 2) nicht dargestellte Stellung bringt. Gleichzeitig werden die Eingänge de; Zwischenspeichers 15 über den liingang S gesperrt, se daß der vorher angeschaltete Anschaltesatz veilcrhir aktiviert bleibt. Nachdem der Prüfvorgang abgesehlos sen ist, gibt der Zähler 5 an seinem Überlaufausgang ( ein Freigabesignal an den Freigabecingang E dc< Zwischenspeichers 15 ab. Der vorher am BCD-Schaltei 16 eingestellte anzuschaltende Anschaltesatz kann nur aktiviert werden, und zwar in der Weise, daß dei entsprechende Längsschalter geschlossen wird.

In ähnlicher Weise könnten die Einstellinformationer verarbeitet werden, wenn sie nicht von Hand eingege ben, sondern beispielsweise aus einem Steuerrechnei übertragen werden.

Um ein Nebensprechen zu verhindern, ist c< insbesondere erforderlich, daß der jeweils abzuschalten de Ansehaltesatz sicher abgeschaltet wird. Analog zi dem oben beschriebenen Prüfvorgang kann aber auch eine Überprüfung der Schalter beim Anschalten eine;

jo Anschaltesatzes erfolgen.

Weiterhin kann der Meßstellenumschalter auch ir umgekehrter Richtung als Verteileranordnung mil einem Eingang und einer Vielzahl von Ausgänger betrieben werden, um das Meßsignal eines an seinen-

S3 einen dabei als Eingang benutzten Ausgang A angeschalteten Meßsignalsenders an einen selektiv auswählbaren seiner vielen dabei als Ausgänge wirkenden Eingänge £1 bis £12 durchzuschalten, an die jeweils ein Einspeispunkt eines zu messenden Übertragungssystems angeschlossen ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Überwachung der Funktion eines Meßstellenumschalters, der eine beliebige von mehreren Meßstellen über je einen wenigstens einen Quer- und einen Längsschalter enthaltenden Anschaltesatz mit seinem Ausgang verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß beim An- und/oder Abschalten einer Meßstelle (MS \ bis MS12) die im zugehörigen Anschaltesatz (z. B, A 2) befindlichen Schalter (Si, S 2, S3) in einer solchen Reihenfolge betätigt werden, daß der Ausgangswiderstand dieses Anschaltesatzes abwechselnd niederohmig und hochohmig wird, daß dieser Ausgangswiderstand auf das Einhalten vorgegebener Sollwerte überwacht wird und daß bei Abweichungen infolge von Funktionsstörungen der Schalter eine Fehleranzeige erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgang des zu prüfenden Anschaltesatzes ein eingeprägter Gleichstrom zugeführt wird und der Spannungsabfall als Maß für den jeweiligen Ausgangswiderstand überwacht wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung eine Wechselspannung als Prüfsignal verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigen der Schalter (Si, 52, S3) und die Überwachung ihrer Funktion sowie eine ggf. erforderliche Fehleranzeige automatisch erfolgen.

5. Meßstellenumschalter zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Ausgang, an den ein Meßempfänger anschaltbar ist, einer Vielzahl von Eingängen mit jeweils einem mindestens einen Quer- und einen Längsschalter enthaltenden Anschaltesatz, einem jeweils einen der Anschaltesätze und damit einen der Eingänge mit dem Ausgang verbindenden Koppelnetzwerk und einer Steuerung zur Betätigung eines beliebigen der Anschaltesätze und des Koppelnetzwtrkes, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (A) über einen Umschalter (Ui) wahlweise an den Empfänger (ME) oder an eine Prüfeinrichtung (1) anlegbar ist, daß die Prüfeinrichtung (1) einen Prüfsignalgenerator (8) und einen Auswerter (7) mit einer Anzeigevorrichtung (12) enthält und mit einer Steuerung (2) verbunden ist, die zeitlich nacheinander die in einem zu überprüfenden Anschaltesatz (A 1; A 2;... A 12) befindlichen Schalter (Sl, S2, S3) betätigt, daß die Prüfeinrichtung (1) von den jeweiligen Stellungen der Schalter (Si, S2, S3) abhängige elektrische Eigenschaften des Ausgangs (,4^ überwacht und daß an der Anzeigevorrichtung (12) ggf. eine Anzeige erfolgt, die einen als fehlerhaft erkannten Schalter (S1.S2, S3) kennzeichnet. _s

6. Meßstellenumschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfsignalgenerator (8) ein Gleichstromgenerator ist, der am Ausgang (A) des Meßstellenumschalters einen konstanten Gleichstrom einspeist, daß der Auswerter (7) einen Spannungsmesser enthält, wobei der durch den eingespeisten Gleichstrom an den zu prüfenden Schaltern (Sl, S2, S3) hervorgerufene Spannungsabfall die richtige oder fehlerhafte Funktion dieser Schalter kennzeichnet.

7. Meßstellenumschalter nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß über den Querschalter (S 1) der zugehörige Eingang (z. B. £2) über einen Widerstand (V^mit Masse verbindbar ist, daß über den Längsschalter (S 2) der Eingang (z. B. E2) und der Querschalter (S i) mit dem Koppelnetzwerk (K) verbindbar sind, daß beim Abschalten und gleichzeitigen überprüfen eines Anschaltesatzes (z. B. A 2) zunächst die Prüfeinrichtung (1) über den Umschalter (Ui) mit dem Ausgang (A) des Meßstellenumschalters verbunden wird und gleichzeitig der Querschalter (SI) geschlossen wird und daß anschließend der Längsschalter (S 2) geöffnet wird.

8. Meßstellenumschalter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (2) eine Codiereinrichtung (4)', einen Zähler (5) und einen Taktgenerator (6) enhält, wobei die Codiereinrichtung (4) mittels eines Auswahlschalters (3) einsteilbar ist und das Koppelnetzwerk (K) steuert und die Anschaltesätze (A 1 bis A 12) selektiv auswählt, und wobei der Taktgenerator (6) den Zähler. (5) eingangsseitig beaufschlagt/ der seinerseits an seinen Ausgängen rnit den Schaltern (Sl, S2, S3) der Anschaltesätze (A 1 bis Λ 12) verbunden ist, um die Schalter (Sl, S2, S3) zu steuern.

9. Meßstellenumschalter nach Anspruch 5 oder einem der folgenden Ansprüche, dahin abgewandelt, daß anstelle des Meßempfängers ein Meßsignalsende- angeschlossen ist und sein Meßsignal unter Umkehrung der Signalflußrichtung an einen der mit Meßstelleneinspeiseklemmen verbundenen Eingänge (E 1... E12) durchgeschaltet wird.