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Meßwertübertraqunqssystem
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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Übertragung von Meßwerten
von einer Meßwertgebereinrichtung zu einem Meßwertempfänger über eine Zweidrahtleitung,
an der eine Spannungsquelle zur Abgabe eines Versorgungsgleichstromes an die Meßwertgebereinrichtung
liegt, in der ein Neßwertgeber eine Sendestufe mit einer an die Zweidrahtleitung
angeschlossenen, meßwertabhängig steuerbaren Widerstandsanordnung enthält.
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Bei einer derartigen aus der DE-OS 27 Ol 184 bekannten Anordnung enthält
eine Meßwertgebereinrichtung einen einzigen Meßwertgeber, der über eine Zweidrahtleitung
mit einem Meßwertempfänger verbunden ist. Auf der Seite des Meßwertempfängers liegt
an der Zweidrahtleitung eine Spannungsquelle, die den Meßwertgeber über die Zweidrahtleitung
mit einem Versorgungsgleichstrom speist. Der Meßwertgeber enthält eine Sendestufe
mit einer steuerbaren Widerstandsanordnung, die an die beiden Drähte der Zweidrahtleitung
angeschlossen ist. Die meßwertabhängige Steuerung der Widerstandsanordnung erfolgt
durch einen Meßwertwandler, der den zu übertragenden Meßwert beispielsweise nach
dem Verfahren der Pulscodemodulation in eine Reihe von Impulsen umwandelt, so daß
sich aus den zu übertragenden Meßwerten abgeleitete Stromimpulse dem Versorgungsgleichstrom
auf der Zweidrahtleitung überlagern. Zur Erfassung der Stromimpulse besitzt der
Meßwertempfänger einen spannungsempfindlichen Eingang, an dem ein Widerstand liegt,
der in Reihe mit der Spannungsquelle an die Zweidrahtleitung geschaltet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung anzugeben,
mit dem sich Meßwerte auch von mehreren Meßwertgebern
bei geringem
Schaltungsaufwand besonders störsicher zu dem Meßwertempfänger übertragen lassen.
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Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß bei der Anordnung der
eingangs beschriebenen Art die Meßwertgebereinrichtung weitere Meßwertgeber enthält,
die jeweils parallel zueinander an die Zweidrahtleitung angeschlossen sind, daß
der Meßwertempfänger einen Synchronimpulsgeber aufweist, dessen Ausgang zur Aussendung
von Synchronimpulsen an die Zweidrahtleitung angeschlossen ist, daß jeder Meßwertgeber
eine Zeitgeberschaltung enthält, die einen Taktgenerator und einen von ihm gesteuerten
Zähler aufweist, dessen Rücksetzeingang an die Zweidrahtleitung angeschlossen ist
und daß die Sendestufe eines jeden Meßwertgebers einen Aktivierungseingang aufweist,
der mit einem bei einem vorgegebenen Zählerstand ein Steuersignal abgebenden Ausgang
der Zeitgeberschaltung verbunden ist.
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Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin,
daß mehrere Meßwertgeber über eine einzige Zweidrahtleitung mit dem Meßwertempfänger
verbunden sind, wodurch in vorteilhafter Weise eine Mehrfachausnutzung der Zweidrahtleitung
erfolgt. Der damit verbundene zusätzliche Schaltungsaufwand ist gering, weil den
Meßwertgebern lediglich Zeitgeberschaltungen zur Aktivierung der Sendestufen zugeordnet
sind und dem Meßwertempfänger ein Synchronimpulsgeber beigeordnet ist.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß jede Zeitgeberschaltung einen
durch die Synchronimpulse zurücksetzbaren Zähler enthält, der von einem Taktgenerator
gesteuert ist; dadurch läßt sich für jeden Zähler ein anderer Zählerstand vorgeben,
bei dessen Erreichen die Sendestufe des jeweils zugeordneten Meßwertgebers zur Aussendung
des Meßwertes auf die Zweidrahtleitung aktiviert ist. Zusätzlich zu den Meßwerten
muß daher
zur Steuerung der Meßwertübertragung lediglich der die
Zähler gleichzeitig zurücksetzende Synchronimpuls auf der Leitung übertragen werden.
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Es ist für sich genommen aus der DE-OS 2 154 696 ein Steuerungssystem
bekannt, das einen Synchronimpulsgeber enthält, jedoch ist dieser Impulsgeber räumlich
getrennt von Kommandogebern und von ihnen drahtlos gesteuerten beweglichen Objekten
angeordnet. Jedes Kommandogerät enthält neben einem Sender und einem Empfänger eine
Zeitgeberschaltung mit einem Taktgeber und einem von ihm gesteuerten Zähler, der
bei einem vorgegebenen Zählerstand das jeweilige Kommandogerät für eine bestimmte
Sendezeit auf einen allen Kommandogeräten gemeinsamen Hochfrequenzkanal schaltet;
die beweglichen Objekte benötigen zur Erkennung des sie steuernden Kommandogerätes
einen zusätzlichen Empfänger und ebenfalls eine Zeitgeberschaltung.
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Aus der DE-OS 24 12 959 ist ein Übertragungssystem bekannt, bei dem
die Übertragung von Steuersignalen zwischen verschiedenen Signalgeber- und entsprechenden
Signalempfangsstationen über eine Zweidrahtleitung erfolgt. Jede Signalgeber- und
Signalempfangsstation enthält einen Zähler, der die entsprechende Station bei einem
vorgegebenen Zählerstand sende-bzw. empfangsbereit an die Zweidrahtleitung schaltet.
Die Zähler werden jedoch nicht durch ihnen zugeordnete Taktgeneratoren gesteuert,
sondern erhalten zur Weiterschaltung von einer Steuereinheit über die Zweidrahtleitung
Zählimpulse. Um die Zähler zurückzusetzen, sendet die Steuereinheit zusätzlich zu
den Zählimpulsen Rücksetzimpulse über die Zweidrahtleitung an die Signalgeber- und
Empfangsstationen. Diese benötigen daher verschiedene Detektorstufen zur Unterscheidung
der Zählimpulse, Rücksetzimpulse und zu übertragenden Steuersignale auf der Zweidrahtleitung.
Bei dem bekannten Übertragungssystem erfolgt über die Zweidrahtleitung auch die
Energieversorgung der Signalgeber und Signalempfangsstationen,
wobei
diese jedoch nicht mit einem Versorgungsgleichstrom gespeist werden, sondern die
Energie in Form der Zählimpulse erhalten. Um genügend Energie zu liefern, müssen
die Zählimpulse eine relativ lange Impulsdauer aufwei-sen, so daß von der gesamt-en
Ubertragungszeit ein großer Zeitanteil allein von den Zähl- und Rücksetzimpulsen
beansprucht wird, der den verbleibenden Zeitanteil zur Übertragung der Steuersignale
erheblich einschränkt.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anordnung
enthält der Synchronimpulsgeber einen taktgesteuerten Zähler und einen steuerbaren
Schalter, dessen Steueranschluß mit einem Ausgang des taktgesteuerten Zählers verbunden
ist und dessen weitere Anschlüsse den Ausgang des Synchronimpulsgebers bilden. Dadurch
wird neben einem besonders einfachen Aufbau des Synchronimpulsgebers auch eine besonders
sichere Übertragung der Synchronimpulse und Meßwerte erreicht. Bei Aussendung eines
Synchronimpulses schließt nämlich der steuerbare Schalter die Zweidrahtleitung für
die Dauer des Synchronimpulses kurz, so daß die Meßwertgeber von der Stromversorgung
durch die Spannungsquelle abgetrennt sind und der Strom und die Spannung an den
Meßwertgebern gleich Null ist. Die Synchronimpulse sind daher im Hinblick auf die
Übertragungssicherheit besonders gut von den zu übertragenden Meßwerten unterscheidbar,
die infolge der meßwertabhängigen Steuerung der Widerstandsanordnung als Stromimpulse
dem Versorgungsgleichstrom überlagert sind. Daher werden zur Erkennung der Synchronimpulse
auch keine besonderen Detektorschaltungen benötigt, so daß die den Meßwertgebern
zugeordneten Zähler jeweils direkt mit ihrem Rücksetzeingang an die Zweidrahtleitung
geschaltet werden können.
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Zur Abtrennung der als Stromimpulse übertragenen Meßwerte von dem
ihnen überlagerten Versorgungsgleichstrom kann der Meßwertempfänger an seinem Eingang
beispielsweise einen Tiefpaß
oder einen Übertrager aufweisen. Eine
derartige dynamische Abtrennung der Meßsignale kann jedoch störempfindlich sein,
so daß es besonders vorteilhaft ist, wenn der Meßwertempfänger einen Meßwertempfangsteil
mit einer Subtrahierschaltung und einer steuerbaren Speichereinrichtung enthält,
die bei Ansteuerung einen'an ihrem Eingang anliegenden Signalwert jeweils bis zur
nächsten Ansteuerung speichert und an ihren Ausgang durchschaltet, wenn mit dem
Eingang des Meßwertempfangsteils ein Eingang der Subtrahierschaltung und ein Eingang
der steuerbaren Speichereinrichtung verbunden sind, an deren Ausgang ein weiterer
Eingang der Subtrahierschaltung angeschlossen ist, und wenn mit dem Steuereingang
der steuerbaren Speichereinrichtung ein weiterer Ausgang des taktgesteuerten Zählers
des Synchronimpulsgebers verbunden ist. Es kann daher bei dem zyklischen Weiterschalten
der Zähler ein Zählerstand festgelegt werden, bei dem-in keinem der Meßwertgeber
die jeweilige Sendestufe aktiviert ist, so daß auf der Zweidrahtleitung nur der
Versorgungsgleichstrom fließt. Bei diesem Zählerstand erhält die steuerbare Speichereinrichtung
von dem Zähler der Ablaufsteuerungsschaltung ein Steuersignal zur Speicherung des
Wertes des Versorgungsgleichstromes. Dieser Wert wird in der Subtrahierschaltung
von dem am Eingang des Meßwertempfängers anliegenden Summensignal aus dem Versorgungsgleichstrom
und der ihm überlagerten Stromimpulse subtrahiert, so daß am Ausgang der Subtrahierschaltung
die von den Meßwertgebern ausgesandten Stromimpulse zur Verfügung stehen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Anordnung ist an den Ausgang der Subtrahierschaltung ein Eingang einer Meßsignalauswerteschaltung
angeschlossen, und es sind weitere Eingänge mit weiteren Ausgängen. des taktgesteuerten
Zählers des Synchronimpulsgebers verbunden. In der Meßsignalauswerteschaltung werden
nämlich den in Form von Stromimpulsen empfangenen Meßwerten die jeweils
zugehörigen
Zählerstände zugeordnet, so daß am Ausgang der Meßsignalauswerteschaltung die Meßwerte
jeweils mit den Zähladressen der entsprechenden Meßwertgeber zur Verfügung stehen.
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Zur Aktivierung der Sendestufe eines Meßwertgebers über den Ausgang
der zugeordneten Zeitgeberschaltung bei einem vorgegebenen Zählerstand kann der
Ausgang der Zeitgeberschaltung von einem Ausgang des Zählers gebildet sein.-Es ist
jedoch besonders vorteilhaft, wenn jede Zeitgeberschaltung einen Komparator mit
einander paarweise zugeordneten Eingängen und einen Adreßschalter enthält, wobei
jeweils ein Eingang des Komparators mit einem Ausgang des Zählers und der dem einen
Eingang zugeordnete Eingang des Komparators mit einem Ausgang des Adreßschalters
verbunden ist, und wenn der Ausgang des Komparators den Ausgang der Zeitgeberschaltung
bildet.
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Dadurch läßt sich bei jedem Meßwertgeber der Zählerstand, bei dem
der Meßwertgeber den Meßwert auf die Zweidrahtleitung senden soll, über den Adreßschalter
einstellen. Eine Änderung der Sendefolge der Meßwertgeber kann in einfacher Weise
durch Einstellung der neuen Zählerstände über die Adreßschalter erfolgen.
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Zur Erläuterung der Erfindung zeigt Figur 1 ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Anordnung in schematischer Darstellung, Figur 2 ein Blockschaltbild
mit einer Meßwertgebereinrichtung und einem Meßwertempfänger und Figur 3 in einem
Diagramm den Verlauf des Stromes auf der Zweidrahtleitung.
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Die erfindungsgemäße Anordnung in der schematischen Darstellung nach
Figur 1 enthält einen Meßwertempfänger 1, an den eine Zweidrahtleitung 2 angeschlossen
ist. Eine Meßwertgebereinrichtung 3 weist mehrere Meßwertgeber 4 auf, die über
Stichleitungen
2' an verschiedenen Stellen der Zweidrahtleitung 2 mit dieser verbunden sind. Um
bei einer einfachen Unterbrechung der Zweidrahtleitung 2 einen Ausfall der gesamten
Anordnung zu verhindern, kann die Zweidrahtleitung 2 auch als Ringleitung verlegt
sein, indem die Zweidrahtleitung 2 mit beiden Enden an den Meßwertempfänger 1 angeschlossen
ist.
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Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung
mit mehreren gleich aufgebauten Meßwertgebern 4, von denen einer in seinem Schaltungsaufbau
ebenso wie der Meßwertempfänger 1 dargestellt ist. In dem Meßwertgeber 4 ist ein
Meßwertgeberteil 5 angeordnet, das zur Umwandlung einer physikalischen Meßgröße
in ein elektrisches Signal einen Meßwertaufnehmer 6 enthält, dem ausgangsseitig
eine Sendestufe 7 nachgeordnet ist. Die Sendestufe 7 enthält eingangsseitig einen
Meßwertwandler 8, der aus dem elektrischen Signal an seinem Eingang ein Modulationssignal
ableitet, und eine steuerbare Widerstandsanordnung 9, die an die beiden Drähte der
Zweidrahtleitung 2 angeschlossen ist und mit ihrem Steuereingang an den Ausgang
des Meßwertwandlers 8 angeschlossen ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die steuerbare Widerstandsanordnung eine steuerbare Stromsenke, so daß der bei
meßwertabhängiger Ansteuerung durch die Stromsenke fließende Strom unabhängig von
der Spannung auf der Zweidrahtleitung 2 ist. Die steuerbare Stromsenke kann beispielsweise
durch einen Transistor realisiert sein, der über einen Widerstand im Emitterzweig
als Emitterfolger an die Zweidrahtleitung angeschlossen ist. Dem Meßwertgeberteil
5 ist eine Zeitgeberschaltung 10 zugeordnet, die einen Taktgenerator 11 enthält,
an dessen Ausgang Taktimpulse mit quarzstabilisierter Folgefrequenz zur Verfügung
stehen. Ein derartiger Taktgeber ist beispielsweise in "TTL Kochbuch", 1972 auf
Seite 111, Bild 5.47 dargestellt. Der Ausgang des Taktgenerators 11 ist mit einem
Zähleingang C eines Zählers 12 (z. B. der in dem "CMOS-Taschenbuch", Bd. 1, 1981
beschriebene CMOS-Zähler 4020, mit einem dem Rücksetzeingang vorgeschalteten Inverter)
ver-
bunden, dessen invertierender Rücksetzeingang R an die Zweidrahtleitung
2 angeschlossen ist. Die Zeitgeberschaltung 10 enthält außerdem einen Komparator
13 (z. B. der in dem "CMOS-Taschenbuch", Bd. 1, 1981 beschriebene CMOS- Komparator
4585), der einander paarweise zugeordnete Eingänge Ao bis A3 und Bo bis B3 aufweist,
wobei die Eingänge Bo bis B3 mit den Ausgängen QO bis Q3 des Zählers 12 verbunden
sind. An die den Eingängen Bo bis B3 zugeordneten Eingänge Ag bis A3 des Komparators
13 sind mit den Ausgängen Dg bis D3 eines Adreßschalters 14 angeschlossen; bei diesem
sind die digitalen Zustände an den Ausgängen Dg bis D3 jeweils über Schalter einstellbar.
Der Anschluß des Adreßschalters 14 an den Komparator 13 ist in Figur'2 nur vereinfacht
dargestellt; so ist beispielsweise die übliche Beschaltung der Ausgänge Du bis D3
mit Pull-up-Widerständen nicht dargestellt. Der Ausgang des Komparators 13 ist mit
einem Aktivierungseingang des Meßwertwandlers 8 verbunden, wobei bei Gleichheit
der digitalen Zustände an den Eingängen Ag bis A3 und Bo bis B3 des Komparators
13 dieser ein Steuersignal abgibt, das den Meßwertwandler 8 veranlaßt, das von ihm
erzeugte Modulationssignal an den Steuereingang der steuerbaren Widerstandsanordnung
9 durchzuschalten. Dazu kann der Meßwertwandler 8 ein UND-Gatter enthalten, das
das Steuersignal des Komparators 13 mit dem Modulationssignal logisch verknüpft
und an dessen Ausgang der Steuereingang der steuerbaren Widerstandsanordnung 9 angeschlossen
ist. Der Meßwertwandler 8 kann beispielsweise ein Pulsbreitenmodulator sein, wie
er in der Zeitschrift "Elektronik", 1978, Heft 14 auf Seite 59 ff beschrieben ist.
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Um den Modulationsvorgang zu starten, liegt parallel zu dem Kondensator
des im Bild 1 der Literaturstelle dargestellten Modulators ein nicht gezeigter steuerbarer
Schalter, dessen Steuereingang mit dem Ausgang des Komparators 13 des erfindungsgemäßen
Systems verbunden ist, wobei der steuerbare Schalter nur für die Dauer des Steuersignals
von dem Komparator 13 geöffnet ist. Die jeweilige Anzahl der Eingänge oder
Ausgänge
des Zählers 12, des Komparators 13 und des Adreßschalters 14 ist von der Länge der
größten zu erfassenden Adresse abhängig, wobei in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
jeweils 4-bit-lange Adressen erfaßt werden können.
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Zur Stromversorgung des Meßwertgeberteils 5 und der zugeordneten Zeitgeberschaltung
10 enthält der Meßwertgeber 4 eine aus einer Diode 15 und einem Ladekondensator
16 bestehende Reihenschaltung, die an die Zweidrahtleitung>2 angeschlossen ist;
der Meßwertgeberteil 5 und die Zeitgeberschaltung 9 liegen mit ihren Stromversorgungsanschlüssen
V+ und V-jeweils parallel an dem Ladekondensator 16. Die Diode 15 entkoppelt den
Ladekondensator 16 von der Zweidrahtleitung 2, sobald die Spannung auf der Zweidrahtleitung
2 einen Wert unterhalb der Spannung an dem Ladekondensator 16 annimmt.
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Der Meßwertempfänger 1 enthält eine Spannungsquelle 18, die über die
Zweidrahtleitung 2 einen Versorgungsgleichstrom an die einzelnen Meßwertgeber 3
mit den Meßwertgeberteilen 5 und den ihnen zugeordneten Zeitgeberschaltungen 10
liefert, wobei dem Versorgungsgleichstrom auf der Zweidrahtleitung 2 Stromimpulse
entsprechend dem Modulationssignal der steuerbaren Widerstandsanordnung 9 eines
der Meßwertgeberteile 5 überlagert sind. Der Meßwertempfänger 1 enthält weiterhin
einen Meßwertempfangsteil 17, der mit einem spannungsempfindlichen Eingang 19 in
Reihe mit der Spannungsquelle 18 an der Zweidrahtleitung 2 liegt; zur Erfassung
des Versorgungsgleichstromes mit den ihm überlagerten Stromimpulsen ist an den spannungsempfindlichen
Eingang 19 des Meßwertempfängers 17 ein Widerstand 20 angeschlossen, der einen dem
Strom auf der Zweidrahtleitung 2 proportionalen Spannungsabfall erzeugt.
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Der Meßwertempfangsteil 17 enthält ferner eine Subtrahierschaltung
21 mit zwei Eingängen 22 und 23, von denen der eine Eingang 22 mit dem Eingang 19
des Meßwertempfangsteils 17 verbunden ist; der weitere Eingang 23 der Subtrahierschaltung
21
ist mit dem Ausgang einer steuerbaren Speichereinrichtung 24 verbunden, deren Eingang
auch an den Eingang 19 des Meßwertempfangsteils 17 angeschlossen ist. Die Subtrahierschaltung
21 erzeugt aus den Signalen an den Eingängen 22 und 23 ein Differenzsignal, welches
über den Ausgang der Subtrahierschaltung einer nachgeschalteten Meßsignalauswerteschaltung
25 zugeführt wird. Die Speichereinrichtung 24 ist über einen Steuereingang 26 derart
steuerbar, daß bei Ansteuerung ein an ihrem Eingang anliegender Spannungswert jeweils
bis zum Zeitpunkt einer erneuten Ansteuerung gespeichert und an den Ausgang durchgeschaltet
wird. Ausführungsbeispiele für die steuerbare Speichereinrichtung 24, die als Abtast-Halte-
Glied ausgeführt sein kann, und für die Subtrahierschaltung 21 finden sich in Tietze,
Schenk " Halbleiter-Schaltungstechnik", 1978, Seite 408, Abb. 17.17 und Seite 191,
Abb. 11.3. Dem Meßwertempfangsteil 17 ist ein Synchronimpulsgeber 27 zugeordnet,
der einen taktgesteuerten Zähler 29 enthält. Ein Zählerausgang 30 ist mit dem Steuereingang
eines steuerbaren Schalters 31 (z. B. eines Schalttransistors) verbunden, der an
die Zweidrahtleitung 2 angeschlossen ist und diese bei Ansteuerung kurzschließt.
Ein weiterer Zählerausgang 32 ist mit dem Steuereingang 26 der steuerbaren Speichereinrichtung
24 verbunden; die übrigen Ausgänge 33 des Zählers 29 sind mit weiteren Eingängen
34 der Meßsignalauswerteschaltung 25 verbunden.
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Die Übertragung der Meßwerte von den einzelnen Meßwertgebern 5 zu
dem Meßwertempfänger 1 erfolgt nach dem Zeitmultiplexverfahren. Dazu ist jedem Meßwertgeber
4 ein Zeitintervall zugeteilt, in dem der jeweilige Meßwertgeber 4 den zu übertragenden
Meßwert in Form der Stromimpulse auf die Zweidrahtleitung 2 gibt. In jedem Zeitintervall
ist jeweils ein Meßwertgeber 4 sendebereit geschaltet, so daß die Meßwertgeber 4
nacheinander ihre Meßwerte an den Meßwertempfänger 1 übertragen. Die Zuweisung der
Zeitintervalle an die einzelnen
Meßwertgeber 4 erfolgt durch die
jeweiligen Zeitgeberschaltungen 10. Alle Zähler 12 der Zeitgeberschaltungen 10 werden
durch den von dem Synchronimpulsgeber 27 ausgesandten Synchronimpuls zurückgesetzt.
Die jeweils mit gleicher Taktfrequenz aber unabhängig voneinander arbeitenden Taktgeneratoren
11 schalten die von ihnen jeweils gesteuerten Zähler 12 weiter, wobei die Zeit zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Zählerständen dem oben erwähnten Zeitintervall entspricht.
Da die Taktgeneratoren 11 quarzgesteuert sind, erreichen alle Zähler 12 gleichzeitig
den jeweils neuen Zählerstand. Sobald der Zähler einer Zeitgeberschaltung 10 einen
Zählerstand erreicht, der mit der über den Adreßschalter 14 eingestellten Adresse
der zugehörigen Meßwertgeber 4 übereins-timmt, sendet der Meßwertgeber 4 für die
Dauer des Zeitintervalls seinen Meßwert über die Zweidrahtleitung 2 an den Meßwertempfänger
1.
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Mit dem Weiterschalten des Zählers 12 wird ein anderer Meßwertgeber
4 sendebereit geschaltet, dessen eingestellte Adresse dem neuen Zählerstand entspricht.
Die Zahl der in einem Zeitintervall von einem Meßwertgeber 4 ausgesandten Meßwerte
kann verschieden sein und ist von der Länge des Zeitintervalls abhängig. Ebenso
können jeweils einem Meßwertgeber 4 mehrere Zeitintervalle zugeteilt sein, in denen
er sendebereit geschaltet ist.
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Zur Abtrennung der als Stromimpulse übertragenen Meßwerte von dem
Versorgungsgleichstrom auf der Zweidrahtleitung 2 ist in jedem Zählzyklus mindestens
ein Zählerstand vorgesehen, bei dem keine der Meßwertgeber 4 sendebereit geschaltet
ist, so daß auf der Zweidrahtleitung 2 nur der Versorgungsgleichstrom fließt. Bei
diesem Zählerstand steuert die Synchronimpulsgeber 27 über den entsprechenden Zählerausgang
32 die steuerbare Speichereinrichtung 24 an, die den Wert des Versorgungsgleichstromes
erfaßt und speichert. Dieser Wert wird in der Subtrahierschaltung 21 von den in
den folgenden Zeitintervallen am Bingangi-des Meßwertempfängerteils 1 anliegenden
Summensignalen
aus dem Versorgungsgleichstrom und den ihm überlagerten Meßwerten subtrahiert, so
daß am Ausgang der Subtrahierschaltung 21 die Meßwerte zur Verfügung stehen. In
der Meßsignalauswerteschaltung 25 werden den einzelnen Meßsignalen die entsprechenden
Adressen der Meßwertgeber 4 zugeordnet. Die Meßsignalauswerteeinrichtung 25 weist
ausgangsseitig eine Anschlußvorrichtung 35 auf, an die beispielsweise ein nicht
dargestellter Rechner zur weiteren Verarbeitung der Meßwerte mit den ihnen zugeordneten
Adressen-der Meßwertgeber 4 angeschlossen werden kann. Die Funktionen des taktgesteuerten
Zählers 29 und der Meßsignalauswerteschaltung 25 können von einem Mikrocomputer
übernommen werden, in dem ein Zählprogramm abläuft. Die Steuerung des steuerbaren
Schalters und der steuerbaren Speichereinrichtung 24 erfolgt über zwei Ausgaberegister
des Mikrocomputers. Zum Einlesen der Meßwerte ist ein Eingaberegister des Mikrocomputers
mit seinem Eingang an den Ausgang der Subtrahierschaltung angeschlossen. Die Ausgaberegister
und das Eingaberegister können Bestandteile einer universalen Ein-/Ausgabe-Schnittstelle
sein, die für jede-s Mikrocomputersystem erhältlich ist. Bei jedem Zählerstand ruft
das Zählprogramm ein Einleseprogramm zum Einlesen der Meßwerte über das Eingaberegister
auf; die Meßwerte werden zusammen mit dem jeweils zugehörigen Zählerstand abgespeichert
und können über eine Anschlußvorrichtung einer weiteren Ausgabeschnittstelle zur
weiteren Auswertung ausgegeben werden.
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Das Impulsdiagramm in Figur 3 zeigt den Stromverlauf i in Abhängigkeit
von der Zeit t auf der Zweidrahtleitung 2 bei einem Datenübertragungssystem mit
acht Meßwertgebern 4, denen jeweils die Zeitintervalle Z1 bis Z8 zugeordnet sind.
Im vorliegenden Beispiel erfolgt die Übertragung der Meßwerte durch pulsbreitenmodulierte
Signale, die als Stromimpulse dem Versorgungsgleichstrom überlagert sind. Ein weiteres
Zeitintervall Z9, in dem keiner der Meßwertgeber 4 sendebreit geschal-
tet
ist, dient zur Erfassung des über die Zweidrahtleitung und durch die Meßwertgeber
fließenden Versorgungsgleichstromes 10 im Meßwertempfangsteil 17, in dem der Wert
des Versorgungsgleichstromes Io gespeichert und in den folgenden Zeitintervallen
jeweils von dem Summensignal aus dem Versorgungsgleichstrom Io und den Stromimpulsen
subtrahiert wird.
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Nach jedem Zeitintervall Z9 sendet der Synchronimpulsgeber 27 einen
Synchronimpuls aus, indem er die Zweidrahtleitung kurzschließt; der Synchronimpuls
bewirkt jedesmal ein Zurücksetzen aller Zähler 12, so daß der Zählzyklus neu beginnt.
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3 Figuren 5 Ansprüche