DE3444119A1

DE3444119A1 - Pulse transmitter, the number of whose pulses can be predetermined, for testing measurement and monitoring equipment which transmit pulses

Info

Publication number: DE3444119A1
Application number: DE19843444119
Authority: DE
Inventors: Hans 6800 Mannheim Hähnel
Original assignee: STADTWERKE MANNHEIM AG SMA
Current assignee: STADTWERKE MANNHEIM AG SMA
Priority date: 1984-12-04
Filing date: 1984-12-04
Publication date: 1986-06-05

Abstract

The invention relates to a pulse transmitter, whose number of pulses can be predetermined, for testing measurement and monitoring equipment which transmit pulses, especially measurement and monitoring equipment having a NAMUR (German Metrology and Control Technology Standards Committee) amplifier, having an oscillating crystal as a pulse generator whose high oscillation frequency is divided down, by means of a frequency divider, to a frequency of a few Hertz. The output pulses from the frequency divider are passed to a switching element, which is preferably a flipflop in a master-slave circuit, the output of the switching element being applied simultaneously to a pulse counter, which can be preset, and to the excitation coil of a relay. On reaching the predetermined number of pulses, the pulse counter switches the pulse generator off. The switching contact of the relay acts with the number of pulses in a floating manner on an output contact to which (and at the same time to the switching contact of the relay) the voltage inputs and outputs of the equipment to be tested are connected. The voltage of this equipment is now chopped in time with the pulses from the relay. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Impulsgeber mit vorbestimmbarerThe invention relates to a pulse generator with a predeterminable

impulsanzahl zum Überprüfen von impulse übertraganden Meß- und Kontrollgeräten, insbensondere Meß- und Kontrollgerate mit Namur-Verstärker, mit einem Schwingquerz els impulsgenerator, dessen hohe Schwingsfrequenz mittels eines Frequenzteilers auf eine Frequenz von einigen Hertz herabgeteilt wird.number of pulses for checking pulse-transmitted measuring and control devices, in particular measuring and control devices with Namur amplifiers, with an oscillating cross-frequency els pulse generator whose high oscillation frequency is achieved by means of a frequency divider is divided down to a frequency of a few Hertz.

Zur Überprüfung von Meß- und Kontrollgeräten, die Meßwerte in Form von impulsen übertragen, ist es notwendig, daß derartige Geräte bei Stärungen mittels eines impulgenerators überprüft werden. Dabei vergleicht rnan Forn und Anzahl der eingegebenen Impulse mit der Form und Anzahl der anr Ausgang des Gerötes gemessenen impulse. Auf diese Weise kann ein Fehler, der entweder in einem Gerät, im impulswandler oder irn Kabel liegt, genau lokalisiert und behoben werden desweiteren werden in der Gastechnik häufig Geräte zur Meßwerterfassung und Verarbeitung eingesetzt, die einen sogenannten Namur-Eingang besitzen, der ein explosionsgeschützter Eingang von 8-24 V ist und desssen Induktion begrenzt ist nach der DIN-Norm 19234. ist. ein Gerät mit Namur-Ausgang zu überprüfen, so muß ein potentialfreier impulsgenerator verwendet werden,ebenso bei Geräten, die eine Eigenspannung besitzen.For checking measuring and control devices, the measured values in the form transmitted by impulses, it is necessary that such devices with strengthening means a pulse generator can be checked. In doing so, compares the shape and number of the entered impulses with the form and number of those measured at the output of the device impulses. In this way an error, either in a device, in the pulse converter or is in the cable, precisely localized and remedied furthermore are in in gas technology, devices are often used for data acquisition and processing have a so-called Namur entrance, which is an explosion-proof entrance of 8-24 V and whose induction is limited according to DIN standard 19234. To check a device with a Namur output, a potential-free pulse generator must be used can be used, as well as for devices that have an inherent stress.

Zur Uberprüfung der genannten elektronischen Geräte in der Werkstett oder vor Ort müssen dann zwei Meßgerate eingesetzt werden, nämlich ein Pulsgenerator und ein Zähler.Diese Geräte sind zum einen sehr teuer, zum anderen ist das Arbeiten mit derartigen Geräten im Außendienst, bedingt durch die Abmessungen und das Gewicht, umständlich. Ein entscheidender Nachteil besteht darin, dsß derartige Heßqeräte einen Netz schluß erfordern, der nich bei allen zu überprüfenden Geräten der Meßwerterfassung oder -verrbeitung vor Ort vorhanden ist.To check the mentioned electronic devices in the workshop or two measuring devices must then be used on site, namely a pulse generator and a meter. On the one hand, these devices are very expensive, and on the other hand, they work with such devices in the field service, due to the dimensions and weight, laborious. A decisive disadvantage is that such heaters require a network connection, which does not apply to all devices to be checked for data acquisition or processing is available on site.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen impulsgeber der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit welchem Impulse übertragende Meß- und Kontrollgeräte. insbesondere solche mit Namur-Versgeber, auf ihre Funktlionstüchtigkeit überprüft werden Können, ohne daß und teure Geräte zum Einsatz gelangen müssen, unter Verwendung der eigenen Eingangs- bzw Ausgangsspannung des zu uberprufenden Gerätes als Prüfspannung oder bei Fehlen einer derartigen Spannung einer aufgeprägten Fremdspannung.The invention is therefore based on the object of providing a pulse generator of the type mentioned at the beginning, with which impulses transmitting measuring and control devices. especially those with Namur insurance, on their functionality Can be checked without having to use expensive equipment, using the own input or output voltage of the to be checked Device as test voltage or, in the absence of such a voltage, an impressed one External voltage.

Die Lösung der genannten Aufgabe besteht in den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestalungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The solution to the stated problem consists in the features of the claim 1. Further advantageous embodiments of the invention are set out in the subclaims marked.

Der erfindungsgemaße # nipul sgeber besitzt den hervorstechenden Vorteil daß mit diesem Impulse einer vorbestimmten Anzahl erzeugt werden können, mit denen nunmehr das zu überprüfende Meßgerät beaufschlagt wird, wobei die Eingangs- oder Ausgangsspannung dieses zu überprüfenden Gerätes im Rhythmus der Impulse zerhackt wird. Am anderen Ausgang bzw Eingang des zu überprüfenden Gerätes kann nunmehr leicht festgestellt wenden, ob die vorgegebene Impulsanzahl durchgekommen ist oder nicht und ein Fehler behoben werden.The inventive nipul generator has the salient advantage that with this pulses a predetermined number can be generated with which now the measuring device to be checked is applied, with the input or Output voltage of this device to be checked chopped up in the rhythm of the impulses will. At the other output or input of the device to be checked can now easily determine whether the specified number of pulses passed or not and fix a bug.

Deswelteren ist mit dem erfindungsgemäßen impulsgeber in vorteilhafter Weise auch eine allgemeine Überprüfung von Geräten möglich, weil mittels des erfindugsgemäßen impuzlsgebers auch eine Dauerimpulsfolge erzeugt werden kann. Eine derartige Dauerin-ipulsfolge wird dann benötigt, wenn nian eine bestimmte Anzahl von Impulsen eingeben muß, die beispielsweise außerhalb einer Dekade liegen. Das ist dann der Fall, wenn beispielsweise ein Schreiber auf physikalische Werte geeicht ist, wobei dann beispielsweise eine Tonne Dampf zum Beispiel der Anzahl von x Impulsen entsprechen kann.Deswelteren is more advantageous with the pulse generator according to the invention Way, a general review of devices is possible because by means of the erfindugsgemäße impuzlsgebers also a continuous pulse train can be generated. Such a continuous pulse train is required when nian has to enter a certain number of pulses that for example, lie outside a decade. This is the case when, for example a writer is calibrated to physical values, in which case, for example, a For example, ton of steam can correspond to the number of x pulses.

Der erfindungsgen-iäße lmpulsgeber kann mit besonderem Vorteil für die Überprüfung von Geräten ein gesetzt werden, die einen Nemur-Verstärker aufweisen, weil die vom Impul sgeber ausgegebene Impulsfolge.The pulse generator according to the invention can be used with particular advantage for devices are checked that have a Nemur amplifier, because the pulse train output by the pulse generator.

potential frei ist. Auf diese Weise ist eine Gefährdung des Gerätes oder der Umwelt durch den Potentiolausgan eines ansonsten verwendeten impulsgenerators des Standes der Technik ausgeschlossen.is potential free. This is a hazard to the device or the environment through the potentiometer output of an otherwise used pulse generator the state of the art excluded.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Impulsgebers liegst darin, daß dieser nur einen sehr geringen Herstellungspreis besitzt und aufgrund seiner Batterieversorgung netzunabhängig ist.Another advantage of the pulse generator according to the invention is that that this has a very low manufacturing price and because of its Battery supply is independent of the mains.

Der Einsatz des erfindungssgemäßen potential freien Impul sgebers. tür Geräte mit Namur-Verstärker ist deshalb vorteilhaft, weil ein potential freier Ausgang mit impulsgebern des Standes der Technik schwer zu realisieren ist, da diese in der Regel ihre Impulse nur unter impulsspannung abgeben.The use of the inventive potential-free pulse generator. For devices with Namur amplifiers is advantageous because a potential free Output with prior art pulse generators is difficult to achieve, as this usually give their impulses only under impulse voltage.

Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und anschließend beschrieben. Dabei zeigt die Zeichnung eine elefrtnsche Sc:haltunq des erfindungsgemäßen impulsgebers.An example of the invention is shown in the drawing and subsequently described. The drawing shows an electrical version of the invention pulse generator.

Ein Generator, vorzugsweise ein Quarzgenerator 2 mit einer Schwingfrequenz von ca. 1 Mhz, ist Teil eines Schwingkreises, bestehend aus einem Widerstand 1, dem Schwingquarz s einem Festkondensator 3 und einem abstimmbaren Konodensator 4. Die erzeugten Generatorimpulse werden auf einen Frequenzteiler 5 gelegt, der die Schwingfrequenz bis auf wenige Hertz herunterteilt, beispielsweise bis auf 2 Hz. Der Frequenzteiler ist beispielsweise ein Baustein 4060. Der Ausgang des Frequenzteilers 5 ist auf ein Schaltglied 9 gelegt, welches vorzugsweise ein Flip-Flop in Master-Slave-Schaltung ist. Dieses Schaltglied 9 kann ein Baustein 4027 sein. Das Flip-Flop 9 teilt die ankommende impulsfolge des Frequenzteilers 5 nochmals, beispielsweise um die Hälfte, so daß vorzugsweise am Ausgang 30 des Flip-Flops 9 Impulse der Frequenz von 1 Hz zur Verfügung stehen. Gleichzeitig erzeugt das Flip-Flop 9 Impulse mit einem Tasvarhältnis von 50%. Die Ausgangsimpulse dieses Flip-Flops 9 am Ausgang 30 werden über eine Leitung 25 einem Zähler 8 zugeführt, der gleichzeitig ein Frequenzteiler ist. Beispielsweise kann als Baustein für den Zähler 8 ein Baustein SAJ 1141 verwendet werden. Der Zähler 8 besitzt einen umschaltbaren Umschalter 14, wobei die beiden Ausgänge des Zählers 8, die in den Umschalter führen, verschieden große Anzahlen von Ausgangsimpulsen zuf Verfügung stellen. Beispielsweise liefert der obere Kontakt tausend Impulse mit der Frequenz von 1 Hz, der untere hundert.A generator, preferably a quartz generator 2 with an oscillation frequency of approx. 1 Mhz, is part of an oscillating circuit, consisting of a resistor 1, the quartz oscillator s a fixed capacitor 3 and a tunable capacitor 4. The generated generator pulses are applied to a frequency divider 5, which the Vibration frequency divided down to a few Hertz, for example down to 2 Hz. The frequency divider is, for example, a component 4060. The output of the frequency divider 5 is placed on a switching element 9, which is preferably a flip-flop in a master-slave circuit is. This switching element 9 can be a module 4027. The flip-flop 9 divides the incoming pulse train of the frequency divider 5 again, for example by half, so that preferably at the output 30 of the flip-flop 9 pulses with a frequency of 1 Hz be available. At the same time, the flip-flop generates 9 pulses with a task ratio of 50%. The output pulses of this flip-flop 9 at the output 30 are via a Line 25 is fed to a counter 8 which is at the same time a frequency divider. For example an SAJ 1141 module can be used as a module for counter 8. The counter 8 has a switchable switch 14, the two outputs of the counter 8, which lead into the switch, different numbers of output pulses make available. For example, the top contact delivers a thousand pulses with the frequency of 1 Hz, the lower hundred.

Impulse mit der Frequenz von 1 Hz; natürlich ist auch eine andere Wahl und Unterleilung der Impulsanzahl möglich Die Ausgangsimpulse des Flip-Flops 9 werden gleichzeitig vom Ausgang 30 auf die Spule eines Relais 17 gelegt. Bevorzugt wird für den Bertrib des Relais ein Treiber eingesetzt, beispielsweise ein Transistor 15. Deshalb werden die Ausgangsimpulse des Flip-Flops 9 über einen Besisvorwiderstand 27 auf die Basis z.B. eines pnp-Transistors 15 gelegt, der die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistor schaltet. in der dtsc; Relais 17 liegt. Parallel zum Relais 17 ist eine Diode 16 angeordnet, die zur Unterdrückung der Induktionsspitzen des Relais dient. Eine Batterie 19 ist ober einen Schalter 21 in eine Versorsungsleitung 23 geschaltet, die sowohl den Frequenzteiler 5 als auch des Flip-Flop 9, wie über eine Versorgungsleitung 24 auch den Zähler 8 speist. Ebenso ist des Relais 17 an die Versorgungsleitung 23 angeschlossen; mit der Bezuqsziffer 7 ist die Masseleitung gekennzeichnet.Pulses with the frequency of 1 Hz; of course there is also another Choice and subdivision of the number of pulses possible The output pulses of the flip-flop 9 are simultaneously applied from output 30 to the coil of a relay 17. Preferred a driver, for example a transistor, is used to operate the relay 15. Therefore, the output pulses from the flip-flop 9 are passed through a resistor 27 placed on the base of e.g. a pnp transistor 15, which is the collector-emitter path of the transistor switches. in the dtsc; Relay 17 is on. Parallel to relay 17 is a diode 16 arranged to suppress the induction peaks of the relay serves. A battery 19 is connected to a supply line 23 via a switch 21 switched, which both the frequency divider 5 and the flip-flop 9, as via a Supply line 24 also feeds the counter 8. Likewise, the relay 17 to the Supply line 23 connected; with reference number 7 is the ground line marked.

Der Frequenzteiler 5 besitzt einen weiteren Ausgang an dem ein Schelter 6 angeschlossen ist. Der eine Schaltkontakt ist eine Leitung 13 mit der Masseleitung 7 verbunden, der andere Schalkontakt ist uber eine Rückleitung 29 auf des Flip-Flop 9 gelegt, der bewegliche Teil des Schalters 6 liegt am genannten Ausgang des Frequenzteilers 5.The frequency divider 5 has a further output at which a switch 6 is connected. One switching contact is a line 13 to the ground line 7, the other switch contact is connected to the flip-flop via a return line 29 9 placed, the movable part of the switch 6 is at the said output of the frequency divider 5.

Der mechanische bewegte Schaltkontakt 18 des Relais 17 liegt beweglich an einem Ausgangskontakt 25 an, der mit einem Ausgang 20 verbunden ist.The mechanical moving switch contact 18 of the relay 17 is movable at an output contact 25 which is connected to an output 20.

Desweiteren ist der niechanische bewegte Scheltkontakt 18 des Relais 17 mit einem weiteren Ausgang 22 verbunden; diese Ausgänge 20, 22 dienen zum Anschließen des zu überprüfenden Gerätes.Furthermore, the mechanical switching contact 18 of the relay is moving 17 connected to a further output 22; these outputs 20, 22 are used for connection of the device to be checked.

Mit der Bezugsziffer 12 ist der Takteingang für den Frequenzteiler 5 bezeichnet. Desweiteren ist an einen weiteren Ausgoncg des Flip-Flops 9 uber einen Vorwiderstand 10 eine LED-Diode 11 gegen Mosse geschaltet, die die vom Flip-Flop 9 erzeugten Impulse in Form von blinkenden Lichtsignalen anzeigt.The reference number 12 is the clock input for the frequency divider 5 designated. Furthermore, a further output of the flip-flop 9 is via a Series resistor 10 is an LED diode 11 connected to Mosse, which is the one from the flip-flop 9 generated pulses in the form of flashing light signals.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Impulsgebers ist folgende: Die Vom Frequenzteiler 5 erzeugten Impulse, beispielsweise der Frequenz von 2 Hz. werden dem Flip-Flop 9 aufgegeben, welches die Frequenz der n-ipul se nochmals herabteilt, so daß am Ausgang 30 des Flip-Flops 9 eine Impulsfolge von 1 Hz zur Verfügung steht. Diese Impulse werden dem Zähler 6 zugeführt, der nach Zählen der voreingestellten Impulsönzöhl über eine Leitung 26 ein Signal abgibt und das Flip-Flop 9 sperrt. Die Ausgangsimpulse des Fli-Flops 9 werden gleichzeitig dem Transistor 15 zugeführt, von diesem verstärkt und zur Ansteuerung des Relais 17 verwendet. Das Relis 17 schaltet nun in der Frequenz der Impulse des Flip-Flops 9 entsprechend der voreingestellten Anzahl von impulsen durch den Zahler 8. Dadurch beaufschlgt der mechanische bewegte Schaltkontakt 16 des Relais 17 den Ausgangskontakt 28 entsprechend der vorgegebenen Impulsfolge und Impulsanzahl.The mode of operation of the pulse generator according to the invention is as follows: The pulses generated by the frequency divider 5, for example the frequency of 2 Hz. are given to the flip-flop 9, which divides the frequency of the n-ipul se down again, so that a pulse train of 1 Hz is available at the output 30 of the flip-flop 9. These pulses are fed to the counter 6, which after counting the preset Impulsönzöhl emits a signal via a line 26 and the flip-flop 9 blocks. The output pulses of the fli-flop 9 are simultaneously fed to the transistor 15, amplified by this and used to control the relay 17. The Relis 17 switches now in the frequency of the pulses of the flip-flop 9 according to the preset Number of pulses by the counter 8. This acts on the mechanical moving Switching contact 16 of the relay 17, the output contact 28 according to the predetermined Pulse sequence and number of pulses.

An die Ausgänge 20, 22 ist die Eingangs- oder Ausgangsspannung des zu uberprufenden Gerätes gelegt, beispielsweise bei einem Namur-Verstärker 8 Volt Ausgangsspannung. Diese Ausgangsspannung des zu Öberprüfenden Gerätes wird nun im Ruthrnus des sich bewegenden mechanischen Schaltkontakts 18 des Relais 17 zerhackt. Die dadurch innerhelb des zu uberprufenden Gerätes entstehenden Impulse können am Ausgang bzw. am Eingang desselben nunmehr mittels eines weiteren Meßgerätes erfaßt werden. Auf diesen Weise wird ein potentialfreier Impulseusgang an den Ausgangen 20, 22 realisiert. Desweiteren besitzt das Relais 17 den Vorteil, daß an die Ausgänge 20, 2-2 entsprechend dem Relais beispielsweise bis zu 250 Volt, herrühren aius dem zu überprüfenden Gerät, angelegt werden können.The input or output voltage of the is applied to the outputs 20, 22 to be checked device placed, for example with a Namur amplifier 8 volts Output voltage. This output voltage of the device to be checked is now in the Ruthrnus of the moving mechanical switch contact 18 of the relay 17 chopped up. The resulting impulses within the device to be checked can be transmitted to the Output or at the input of the same now detected by means of a further measuring device will. In this way there is a potential-free pulse output at the outputs 20, 22 realized. Furthermore, the relay 17 has the advantage that the outputs 20, 2-2 according to the relay, for example up to 250 volts, are due to this checking device, can be created.

Sollte das zu überprüfende Gerät keine eigene Spannung besitzen oder abgeben können, so muß vorher dem Gerat eine Spannung aufgeprägt werden, so daß an den Ausgängen 20, 22 immer eine Spannung des zu überprüfenden Gerats angelegt ist, die durch das Relais in eine Impulsfolge von vorbestimmter Anzahl der Impulse und gegebener Fraquenz zerhackt wird Liste der Bezugszeivchen 1 Widerstand 2 Schwingquarz Kondensator 4 Veränderbarer Kondensator 5 Frequenzteiler 6 Schalter 7 Masseleitung 8 Zähler 9 Flip-Flop 10 Vorwiderstand 11 LED-Diode 1 Takteingang 13 Leitung 14 Umschalter 15 Transistor 16 Diode 17 Relais 18 Mechanischer bewegter Schalkontakt des Relais 19 Batterie 20,22 Ausgänge für des zu überprüfende Gerät 21 Ein-Ausschalter 23 Versorgungsleitung 24 Versorgungsleitung für den Zähler 25,26 Leitungen 27 Basiswiderstand 28 Ausgangskontakt Rückleitung Ausgang des Flip-Flop 9Should the device to be checked not have its own voltage or can deliver, a voltage must be impressed on the device beforehand, so that A voltage of the device to be checked is always applied to the outputs 20, 22 is passed by the relay in a pulse train of a predetermined number of pulses and given frequency is chopped List of reference symbols 1 Resistor 2 quartz crystal capacitor 4 changeable capacitor 5 frequency divider 6 switch 7 ground line 8 counter 9 flip-flop 10 series resistor 11 LED diode 1 clock input 13 line 14 changeover switch 15 transistor 16 diode 17 relay 18 mechanical moving Switching contact of relay 19, battery 20, 22 outputs for the device to be checked 21 On / Off switch 23 Supply line 24 Supply line for the counter 25, 26 Lines 27 base resistance 28 output contact return line Output of the flip-flop 9

Claims

Patent claims 2nd pulse generator with a predeterminable number of pulses for checking of impulse-transmitting measuring and control devices, in particular measuring and control devices with Namur amplifier, with a quartz oscillator as a pulse generator, the high oscillation frequency of which is reduced to a frequency of a few Hertz by means of a frequency divider, characterized in that the output pulse of the frequency divider (5) is on Switching element (9) are given, the output (30) of which on a presettable pulse counter (8) and at the same time is placed on the excitation coil of a relay (17), the Pulse counter after reaching the specified number of pulses the pulse generator (1, 2, 3, 4) switches off and the switching contact (18) of the relay makes an exit contact (28) with the predetermined number of pulses applied potential-free, with Output contact and the switching contact of the relay, the voltage inputs and outputs of the device to be checked are connected according to its applied voltage the impulses of the switching contact of the relay is cracked.

2. Pulse generator according to claim 2, characterized in that the switching element is a flip-flop (9) in a master-slave circuit.

which subsequently divides the output frequency down by the frequency divider (5), preferably half a value, the output (30) of the flip-flop suf an amplifier (15) is placed, which serves as the driver of the relay (17).

3 pulse generator according to claim 2, characterized in that the amplifier is a transistor (15).

4 pulse generator according to claim 1, characterized in that the pulse counter (8) after reaching the preset number of pulses from the flip-flop (q) Output pulses this zuruksetzt, whereby a return line (29) and a switch (6) located therein between the flip-flop and frequency divider (5) is the same the pulse generator () 1,2,3,4) switches off.

5. Pulse generator still claim 4, characterized by.

that the frequency divider (5) is switched off via the Schelier (6) and somiz the pulse generator (1, 2, 3, 4) can be canceled so that by means of stopping a stopwatch any number of pulses, preferably a frequency of 1 Hz., can be entered and counted.

6. pulse generator according to one of the preceding claims, characterized that the pulses of the flip-flop (9) are displayed via an LED diode.

7. pulse generator according to claim 1, characterized in that the voltage of the device to be checked either its own output voltage or is an impressed external voltage.