DE3533523C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Erkennung von Defekten in elektrischen Verbrauchern, nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Schaltung zur Erkennung von Defekten, ein sogenannter Ausfall-Detektor, ist bei den verschiedensten von einem steuerbaren Schalter ein- und aus­ schaltbaren elektrischen Verbrauchern anwendbar. Der Ausfall-Detektor erkennt, ob der elektrische Ver­ braucher, der steuerbare Schalter oder eine gegebenen­ falls vorhandene den Einschaltzustand des Verbrauchers anzeigende Lampe defekt ist.

Aus DE-PS 30 42 415, von der der Patentanspruch 1 aus­ geht, ist eine Detektor-Schaltung bekannt, bei der der elektrische Verbraucher über einen mit diesem in Reihe geschalteten Transistor ein- oder ausgeschaltet wird. Die Basis des Transistors ist über eine Steuerleitung mit einer Steuer- und Verarbeitungsschaltung verbunden. Zu Beginn eines Einschaltvorganges führt die Steuer­ leitung das Steuerpotential zum Einschalten des Tran­ sistors. Anhand des Potentials auf der Leitung wird anschließend festgestellt, ob der Verbraucher defekt ist, d. h. ob die elektrische Leitung im Verbraucher unterbrochen ist oder ob der Verbraucher einen elek­ trischen Kurzschluß darstellt. Diese beiden Zustände können anhand der Spannung am Verbraucher mit Hilfe von Fehlerdetektoren (Komparatoren) festgestellt werden, die die Spannung des Verbrauchers jeweils mit einer Referenzspannung vergleichen. Wenn einer der beiden Zustände festgestellt wird, erzeugt der entsprechende Komparator ein Ausgangssignal, mit dem über ein ODER- Glied ein die Steuerleitung mit Masse verbindender Schalter geschlossen wird. Ein Fensterdiskriminator der Steuer- und Verarbeitungsschaltung spricht beim Poten­ tialabfall auf der Steuerleitung an, woraufhin eine Anzeigelampe aufleuchtet und damit den Defekt des Ver­ brauchers anzeigt. Die Steuerleitung dient bei der bekannten Detektor-Schaltung also sowohl als Tran­ sistor-Steuerleitung als auch als "Meldeleitung" zum Melden eines Defekts im Verbraucher. Mit der bekannten Schaltung kann nur ein einziger elektrischer Ver­ braucher überprüft werden. Sollen mehrere elektrische Verbraucher auf Defekt untersucht werden, ist für jeden eine komplette separate Schaltung erforderlich, was den schaltungstechnischen Aufwand vervielfacht.

Aus der Zeitschrift Electronics, August 1979, Seiten 68 und 69 ist ein Multiplex-System zum automatischen Über­ prüfen der diversen Lampen eines Kraftfahrzeuges be­ kannt. Die Lampen werden dabei über von einem Mikro­ prozessor gesteuerte Schalttransistoren eingeschaltet. Die Überprüfung einer Lampe erfolgt anhand der abge­ griffenen Spannung eines Spannungsteilers, und zwar durch Vergleich dieser Spannung bei eingeschalteter Lampe mit derjenigen bei ausgeschalteter Lampe. Die Überwachung erfolgt sowohl für eingeschaltete Lampen als auch für nicht-eingeschaltete Lampen. Durch das Multiplex-System werden eingeschaltete Lampen kurz­ zeitig, d. h. für das Auge nicht erkennbar, ausgeschaltet, damit der Spannungsvergleich erfolgen kann, und ausgeschalteten Lampen kurzzeitig - ebenfalls für das Auge nicht erkennbar - eingeschaltet, damit auch hier der Spannungsvergleich erfolgen kann. Die Ansteuerung der Schalttransistoren erfolgt im Zeitmultiplex-Betrieb. Die Arbeitsweise des Mikroprozessors ist sehr kompliziert und erfordert einen hohen Programmieraufwand sowie eine notwendigerweise exakte Synchronisation der Steuersignale für die Schalttransistoren und eine sehr exakte Zuordnung der miteinander zu vergleichenden Spannungswerte am Abgriff des Spannungsteilers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, mit der ohne wesentlichen schaltungstech­ nischen Mehraufwand mehrere elektrische Verbraucher überprüft werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit der die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweisenden Schaltung; die Merkmale vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltung sind mehrere in zeitlicher Aufeinanderfolge betreibbare Verbraucher mit jeweils einem Schalttransistor in Reihe geschaltet und über je eine Diode mit einem einzigen Komparator ver­ bunden, wobei die Steuer- und Verarbeitungsschaltung anhand des Steuersignals für einen Schalttransistor und des Ausgangssignals des Transistors den defekten Ver­ braucher ermittelt. Die elektrischen Verbraucher sind also über Entkopplungsdioden mit dem einen Eingang des einzigen Komparators verbunden. Dieser einzige Kompara­ tor dient demnach zur Fehlererkennung bei einer Viel­ zahl von elektrischen Verbrauchern. Wenn ein Ver­ braucher eingeschaltet werden soll, erzeugt die Steuer- und Verarbeitungsschaltung ein Steuersignal für den zugehörigen Schalttransistor, wodurch der Verbraucher eingeschaltet wird. Arbeitet der Verbraucher normal, liegt an der Diode eine Spannung an, bei der die Diode leitend ist, so daß die Spannung des Verbrauchers an dem einen Eingang des Komparators anliegt. Der Kompara­ tor gibt bei Vergleich dieser Spannung mit der an seinem anderen Eingang anliegenden Referenzspannung ein das Nichtvorhandensein eines Defektes anzeigendes Aus­ gangssignal aus. Arbeitet der Verbraucher jedoch bei angesteuertem Schalttransistor nicht korrekt, wird die Diode nicht in den leitenden Zustand versetzt. Beim Vergleich der im Sperrzustand der Diode an dem einen Eingang des Komparators anliegenden Spannung mit der Referenzspannung erzeugt der Komparator ein einen Defekt des Verbrauchers anzeigendes Ausgangssignal. Die Steuer- und Verarbeitungsschaltung erkennt also anhand des Ausgangssignals des Komparators und des Steuer­ signals für den gerade angesteuerten Schalttransistor, ob der mit diesem Schalttransistor verbundene Ver­ braucher normal arbeitet oder defekt ist.

Durch die mit den elektrischen Verbrauchern verbundenen Entkopplungsdioden ist es möglich, zur Überprüfung sämtlicher Verbraucher einen einzigen Komparator zu verwenden. Dadurch bleibt der schaltungstechnische Auf­ wand auch bei einer Vielzahl von zu überprüfenden, in zeitlicher Aufeinanderfolge betreibbaren elektrischen Verbrauchern gering; für jeden Verbraucher ist ledig­ lich jeweils eine zusätzliche Diode erforderlich.

Nachfolgend werden anhand der Figuren Ausführungsbei­ spiele der Erfindung näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 ein Schaltungsdiagramm des Ausfall-Detektors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine grafische Darstellung des zeitlichen Ver­ laufs von an verschiedenen Stellen der Schal­ tung nach Fig. 1 anliegenden Signalen,

Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm des Ausfall-Detektors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel bei einem Kopiergerät,

Fig. 4 die Vorderansicht der Bedienungstafel des Kopiergeräts und

Fig. 5 eine grafische Darstellung des zeitlichen Ver­ laufs von Steuersignalen, die von einer der Ermittlung eines Ausfalls eines elektrischen Elementes dienenden Steuerschaltung erzeugt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ermittelt der Ausfall-Detektor den Ausfall von elektrischen Elemen­ ten, bei denen es sich um Spulen handelt. Bei dem Aus­ führungsbeispiel der Fig. 3 ermittelt der Ausfall- Detektor den Ausfall von elektrischen Elementen, bei denen es sich um Transistoren oder lichtaussendende Dioden handelt. Der Ausfall wird jeweils bei mehreren elektrischen Elementen ermittelt.

In Fig. 1 ist ein elektrisches Schaltungsdiagramm des Ausfall-Detektors 52 gemäß einem ersten Ausführungsbei­ spiel dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel er­ mittelt der Ausfall-Detektor 52 den Ausfall einer von mehreren Spulen 5 bzw. 5 a. Die Spule 5 und ein als Schaltelement dienender Transistor 6 liegen in Reihe und über eine Leitung 4 an einer Spannungsquelle +VB sowie über eine Leitung 4 a an Masse. Darüber hinaus liegen zwei in Reihe geschaltete Dioden ZD (als ein Spannungsbegrenzungselement) und D parallel zur Spule 5. Der Verbindungspunkt 7 zwischen den Dioden ZD und D liegt über in Reihe geschaltete Widerstände R 1 und R 2 an Masse. Der Verbindungspunkt 8 zwischen den Wider­ ständen R 1 und R 2 ist über eine Leitung 9 mit einem Eingangsanschluß A des Komparators 10 verbunden. Der andere Eingangsanschluß B des Komparators 10 ist mit einer Referenzwert-Einstellschaltung 12 verbunden, durch die über eine Leitung 11 eine Referenzspannung an den Eingangsanschluß B gelegt wird. Die Referenzwert- Einstellschaltung 12 besteht aus Spannungsteilungswi­ derständen R 3 und R 4, die in Reihe zwischen einer zu einer Spannungsquelle führenden Leitung 50 und einer mit Masse verbundenen Leitung 51 geschaltet sind. Wenn das Potential am Eingang A größer als das am Eingang B ist, erzeugt der Komparator 10 ein LOW-Signal, das gleich dem Massepotential ist, und wenn das Potential am Eingang A kleiner als das Potential am Eingang B ist, erzeugt der Komparator ein HIGH-Signal, das gleich dem Potential der Leitung 4 ist, die mit der Spannungs­ quelle +VB verbunden ist. Das Ausgangssignal vom Kompa­ rator 10 wird über eine Leitung 13 zu einer Steuer- und Verarbeitungsschaltung 40 weitergeleitet, die aus einem Mikrocomputer besteht. Ein Ausgang der Schaltung 40 ist mit der Basis des Transistors 6 verbunden.

Die Spule 5 a ist ähnlich wie die Spule 5 mit einem Transistor-Schaltelement 6 a verbunden. Die Reihenschal­ tung aus Spule 5 a und Transistor 6 a liegt zwischen +VB und Masse. Parallel zur Spule 5 a ist die Reihenschal­ tung der Zener-Diode ZD und einer weiteren Diode Da geschaltet. Der Verbindungspunkt dieser beiden Dioden ist über die Reihenwiderstände R 1 und R 2 mit Masse ver­ bunden.

Unter der Annahme, daß die Spule 5 nicht ausgefallen ist, erzeugt die Steuerschaltung 40 während der sich von der Zeit t 1 bis zur Zeit t 2 erstreckenden Zeit­ spanne W (Fig. 2) ein HIGH-Signal an der Basis des Transistors 6. In diesem Fall wird der Transistor 6 nur für die Zeitspanne W leitend, was durch den Signal­ verlauf 1 gemäß Fig. 2 dargestellt ist. Somit ist in der Zeitspanne W die Spule 5 erregt. Wenn die Spule nicht unterbrochen ist, wird die Anodenspannung der Diode ZD, d. h. die Spannung am Verbindungspunkt 7, positiver als die Kathode, was durch den Signalverlauf 2 in Fig. 2 angezeigt ist. Der Anstieg entspricht einer Spannung V 1, die gleich der Durchbruchspannung (Schwellspannung) der Zener-Diode ist, und er erfolgt infolge des Ausschaltens des Transistors 6 (Zeitpunkt t 2) aufgrund der Erzeugung einer elektromotorischen Gegenkraft. Die Spannung V 1 liegt z. B. in der Größen­ ordnung von 5 V. Somit liegt zum Zeitpunkt t 2, wenn der Transistor 6 ausgeschaltet wird, eine der Spannung VB+V 1 entsprechende Spannung über Leitung 9 am Eingang A des Komparators 10 an. Am anderen Eingang B des Kom­ parators 10 liegt eine Referenzspannung Vref von der Referenzwert-Einstellschaltung 12 an. Wie in Fig. 2 durch den Signalverlauf 3 dargestellt, ist die Referenz­ spannung Vref so bemessen, daß sie unter Berücksichti­ gung des Spannungsteilers R 1/R 2 kleiner als die obige an dem Eingang A anliegende Spannung VB+V 1 und größer als die Spannung VB ist. Dementsprechend erzeugt der Komparator, wenn die Spannung an seinem Eingang A größer als die Referenzspannung an seinem Eingang B ist, ein HIGH-Signal, wie es durch den Signalverlauf 4 gemäß Fig. 4 dargestellt ist, wobei das HIGH-Signal anzeigt, daß sich die Spule 5 in ihrem normalen Be­ triebszustand befindet. Das vom Komparator 10 erzeugte HIGH-Signal wird an die Steuerschaltung 40 weitergelei­ tet, in der daraufhin erkannt wird, daß die Spule 5, deren zugehöriger Transistor 6 gerade ausgeschaltet worden ist, d. h. kurz zuvor noch eingeschaltet war, normal arbeitet.

Für die nachfolgenden Betrachtungen sei angenommen, daß die Spule 5 ausgefallen ist. In diesem Fall wird bei eingeschaltetem Transistor 6 kein Strom durch die Spule 5 fließen, wenn die Spule 5 durchtrennt ist, oder es fließt ein stark ansteigender Strom, wenn in der Spule 5 ein Kurzschluß aufgetreten ist. Somit wird zu der Zeit, zu der der Transistor 6 ausgeschaltet wird, keine elektromotorische Kraft über der Spule 5 erzeugt. Die Anodenspannung der Diode D wird somit auf "0" ge­ halten. Damit empfängt der Eingang A des Komparators 10 ein LOW-Signal, das gleich dem Massepotential ist, wohingegen der Eingang B mit der Referenzspannung be­ aufschlagt ist. In diesem Fall erzeugt der Komparator 10 ein LOW-Signal, das die Beschädigung der Spule 5 an­ zeigt. Das LOW-Signal wird an die Steuerschaltung 40 weitergegeben, wo erkannt wird, daß die Spule 5, deren zugehöriger Transistor 6 gerade ausgeschaltet worden ist, durchgeschlagen ist, derart, daß die Leitung, aus der die Spule besteht, entweder kurzgeschlossen oder durchtrennt ist. Beide Situationen werden als Ausfall bezeichnet.

Wenn ein Ausfall eines elektrischen Elementes in der oben beschriebenen Art und Weise erkannt wird, erzeugt die Steuerschaltung 40 ein Warnsignal, das zur Erzeu­ gung einer visuellen und/oder akustischen Warnung in bekannter Art eine Warneinrichtung 41 aktiviert.

Gemäß obiger Beschreibung kann der Ausfall-Detektor den Ausfall eines elektrischen Elements, in diesem Fall der Spule 5, auf einfache Weise durch Erfassung des Aus­ gangssignals vom Komparator 10 erkennen.

Unter der Annahme, daß die Spule 5 normal arbeitet und die Spule 5 a ausgefallen ist, fließt ein Strom durch die Spule 5, wenn die Steuerschaltung 40 ein Einschalt­ signal zum Einschalten des Transistors 6 erzeugt. Wenn das Einschalt-Signal am Transistor 6 verschwindet, wird eine elektromotorische Gegenkraft über der Spule 5 er­ zeugt, wodurch ein HIGH-Signal am Eingang A des Kompa­ rators 10 anliegt. Somit erzeugt der Komparator 10 ein HIGH-Signal, das anzeigt, daß die Spule normal arbei­ tet. Das HIGH-Signal des Komparators 10 wird auf die Steuerschaltung 40 gegeben. Gleichzeitig erkennt die Steuerschaltung 40, daß diejenige Spule, die normal arbeitet, die Spule 5 ist, da die Steuerschaltung 40 das Einschalt-Signal für den Transistor 6 nicht länger erzeugt.

Wenn die Steuerschaltung 40 ein Einschalt-Signal zum Einschalten des Transistors 6 a erzeugt, fließt kein Strom durch die Spule 5 a, wenn diese durchtrennt ist, oder es fließt ein stark ansteigender Strom, wenn die Spule 5 a kurzgeschlossen ist. In jedem Fall wird, wenn das Einschalt-Signal nicht mehr am Transistor 6 a an­ liegt, keine elektromotorische Gegenkraft über der Spule 5 a erzeugt, wodurch ein LOW-Signal am Eingang A des Komparators 10 anliegt. Somit erzeugt der Komparator 10 ein LOW-Signal, das den Ausfall der Spule anzeigt. Da das Einschalt-Signal zu diesem Zeitpunkt für den Transistor 6 a bestimmt war, erkennt die Steuerschaltung 40, daß diejenige Spule, die ausgefallen ist, die Spule 5 a ist.

In dieser Art und Weise ermöglicht es die Steuerschaltung 40, das Durchtrennen oder Kurzschließen der Spule durch Erfassen des Ausgangssignals vom Komparator zu­ sammen mit dem von der Steuerschaltung erzeugten Ein­ schalt-Signal durch zeitliche Zuordnung zu erkennen. Dementsprechend reicht auch dann, wenn die Anzahl der Spulen ansteigt, nur ein einziger Komparator aus, um den Ausfall einer speziellen Spule zu erkennen. Somit kann der Ausfall-Detektor unabhängig von der Anzahl der zu überwachenden elektrischen Elemente einfach und mit geringen Kosten hergestellt werden.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen kann als Schaltelement anstelle eines Transistors auch ein Relaisschalter benutzt werden. Des weiteren ist unter der Bezeichnung "Spannungsbegrenzungselement" ein Element zu verstehen, das entweder eine Diode, eine Kombination einer Diode und einer Zener-Diode oder andere spannungsbegrenzend wirkende Elemente aufweist.

Mit Hilfe des Ausfall-Detektors gemäß dem oben beschrie­ benen Ausführungsbeipiel ist es möglich, den Ausfall, wie z. B. das Durchtrennen oder Kurzschließen einer Spule, einfach zu erkennen, wodurch, wenn der Austausch der Spule notwendig ist, Zeit und Arbeit gespart werden kann.

In Fig. 3 ist das Schaltungsdiagramm eines zweiten Aus­ führungsbeispiels des Ausfall-Detektors in einem Kopier­ gerät dargestellt. Das mit einer Kopien-Sortiervorrich­ tung versehene Kopiergerät weist normalerweise eine Bedienungstafel 102 (Fig. 4) auf, die mit den folgenden Elementen versehen ist: Berührungstasten 103 zum Setzen der Anzahl zu erstellender Kopien; einem Densitätsein­ stellknopf 104 zum Einstellen der Densität der Kopie; einer Verkleinerungstaste 105 zum Wechseln des Kopier­ modus zwischen dem Verkleinerungskopiermodus, bei dem mit Verkleinerung kopiert wird, und dem Normalkopier­ modus, bei dem in normaler Größer kopiert wird; einer Anzeigelampe 106, die aufleuchtet, wenn der Verkleine­ rungskopiermodus angewählt ist; einer Sortiertaste 131 zum Anwählen des Sortiermodus und einer Sortier-Anzeige­ lampe 132, die im Sortiermodus aufleuchtet; einem Kopier-Startknopf 107 zum Starten des Kopiervorgangs; einer Leistungsanzeigelampe 108, die aufleuchtet, wenn der Kopiervorgang ausgeführt wird; und einer Anzeige 109 zum Anzeigen der über die Berührungstasten 103 ein­ gestellten Anzahl zu erstellender Kopien sowie der An­ zahl der Kopien, die während des Kopiervorgangs schon erstellt worden sind.

Beim Kopieren wird zunächst die Anzahl der zu erstel­ lenden Kopien über die Berührungstasten 103 einge­ stellt. Die Densität der Kopie wird durch den Einstell­ knopf 104 eingestellt. Wenn die Verkleinerungstaste 105 einmal gedrückt wird, wechselt der Kopiermodus vom Normalkopiermodus in den Verkleinerungskopiermodus, und zur gleichen Zeit leuchtet die Anzeigelampe 106 auf. Wenn die Verkleinerungstaste 105 abermals gedrückt wird, schaltet der Kopiermodus wieder auf den Normal­ kopiermodus um, und zur gleichen Zeit geht die Anzeige­ lampe 106 aus. Wenn die Sortiertaste 131 gedrückt wird, wird das Kopiergerät in den Sortiermodus versetzt, so daß die Kopierblätter sortiert werden, wobei zur gleichen Zeit die Sortier-Anzeigelampe 132 aufleuchtet. Wenn die Sortiertaste 131 wieder betätigt wird, wird das Kopiergerät in den Nicht-Sortiermodus rückgesetzt, wobei zur gleichen Zeit die Sortier-Anzeigelampe 132 ausgeht. Danach startet beim Drücken des Kopier-Start­ knopfes 107 der Kopiervorgang, und die Leistungsan­ zeigelampe 108 leuchtet auf. Die Anzahl der bereits erstellten Kopien wird über die Anzeige 109 angezeigt.

Das Kopiergerät weist darüber hinaus eine von einem Mikrocomputer gebildete Steuer- und Verarbeitungsschal­ tung 110 auf, die Befehlssignale von den Berührungs­ tasten 103, dem Densitätseinstellknopf 104, dem Kopier- Startknopf 107 und der Verkleinerungstaste 105 empfängt.

Wenn sich das Kopiergerät 101 in dem Verkleinerungsko­ piermodus befindet, wie er über die Taste 105 einge­ stellt wird, erzeugt die Steuerschaltung 110 ein HIGH- Signal über die Leitung 115 an der Basis des Tran­ sistors 116, der als Schaltelement dient. Zwischen der Leitung 112, die mit der Spannungsquelle +VB verbunden ist und der mit Masse verbundenen Leitung 113 befindet sich die Reihenschaltung aus einem Widerstand 117, einer LED (light emitting diode) 106 und dem Transistor 116. Wenn das HIGH-Signal von der Steuerschaltung 110 über die Leitung 115 auf die Basis des Transistors 116 gegeben wird, schaltet dieser ein, und durch die LED 106 fließt ein Strom, womit diese aufleuchtet.

Wenn sich andererseits das Kopiergerät 101 in dem über die Taste 105 eingestellten Normalkopiermodus befindet, gibt die Steuerschaltung 110 an den Transistor 116 ein LOW-Signal. Somit verbleibt der Transistor 116 im Aus- Zustand, wodurch auch die LED 116 ausgeschaltet bleibt.

Der Verbindungspunkt 118 zwischen der LED 106 und dem Widerstand 117 ist mit dem inventierenden Eingang 120 des Komparators 119 verbunden. Der nicht-invertierende Eingang 121 des Komparators 119 ist mit der Referenz­ wert-Einstellschaltung verbunden, die aus den Wider­ ständen 122 und 123 besteht. Wenn die vom Verbindungs­ punkt 118 auf den invertierenden Eingang 120 gegebene Spannung niedriger als die Referenzspannung am nicht- invertierenden Eingang 121 ist, erzeugt der Komparator 119 ein HIGH-Signal. Wenn jedoch die Spannung am inver­ tierenden Eingang 120 größer als die Referenzspannung am nicht-invertierenden Eingang 121 ist, erzeugt der Komparator 119 ein LOW-Signal. Das vom Komparator 119 erzeugte Signal wird über eine Leitung 124 auf die Steuerschaltung 110 gegeben.

Ferner ist eine weitere Reihenschaltung aus einem Widerstand 117 a, der LED-Sortier-Anzeigelampe 132 und einem Transistor 116 a vorgesehen, die zwischen den Leitungen 140 und 141 liegt. Die Basis des Transistors 116 a ist über eine Leitung 115 a mit der Steuerschaltung 10 verbunden. Des weiteren liegt zwischen den Leitungen 140 und 141 eine aus den Widerständen 117 b und 117 c bestehende Reihenschaltung. Der Verbindungspunkt 147 zwischen den Widerständen 117 b und 117 c ist über eine Diode D 2 mit dem Verbindungspunkt 118 zwischen dem Widerstand 117 und der LED 116 verbunden. Außerdem ist der Verbindungspunkt 147 über eine Diode D 1 mit dem zwischen dem Widerstand 117 a und der LED 132 befind­ lichen Verbindungspunkt verbunden.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise im Verkleinerungs­ kopiermodus und im Normalkopiermodus, jeweils unter normalen Bedingungen beschrieben.

Während des Verkleinerungskopiermodus und bei normaler Arbeitsweise ohne Schwierigkeiten bei den elektrischen Elementen wird von der Steuerschaltung 110 über die Leitung 115 ein HIGH-Signal an die Basis des Tran­ sistors 116 angelegt, der dann einschaltet, woraufhin dann die LED 106 leuchtet. Hierbei ist die Referenz­ spannung auf einen größeren Wert als die Spannung am Verbindungspunkt 118 eingestellt. Daher erzeugt der Komparator 119 an seinem Ausgang ein HIGH-Signal.

Andererseits wird während des Normalkopiermodus und bei normaler Arbeitsweise von der Steuerschaltung 110 ein LOW-Signal an die Basis des Transistors 116 gegeben. Somit leuchtet die LED 106 nicht, wodurch der Verbin­ dungspunkt 118 im HIGH-Zustand verbleibt. In diesem Fall ist die Referenzspannung auf einen niedrigeren Wert als die Spannung am Verbindungspunkt 118 einge­ stellt. Daher erzeugt der Komparator 119 an seinem Aus­ gang ein LOW-Signal. Wie sich aus dem Vorhergehenden ergibt, erkennt die Steuerschaltung 110, wenn das vom Komparator 119 kommende Signal den gleichen Zustand wie das auf der Leitung 115 erzeugte Signal hat, daß der Arbeitsablauf normal und ohne Ausfall eines elek­ trischen Elementes abläuft.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise bei einem ausgefal­ lenen elektrischen zum Anzeigen von Normal- oder Ver­ kleinerungskopiermodus erforderlichen Element, wie z. B. dem Transistor 116 oder der LED 106, beschrieben.

Wenn der Transistor 116 ausgefallen ist, so daß sein Emitter und sein Kollektor kurzgeschlossen sind, bleibt der Transistor 116 auch dann an, wenn ein LOW-Signal von der Steuerschaltung 110 auf die Basis des Tran­ sistors 116 gegeben wird. Somit bleibt die LED 106 weiterhin an und der Wert der Spannung am Verbindungs­ punkt 118 entspricht demjenigen im LOW-Zustand. Da die Spannung am Verbindungspunkt 118 in diesem Fall nie­ driger als die Referenzspannung ist, erzeugt der Kom­ parator 124 ein HIGH-Signal, das entgegengesetzt zu dem von der Steuerschaltung 110 erzeugten Signal ist.

Wenn die LED 106 ausgefallen ist, so daß zwischen ihrer Anode und Kathode keine elektrische Verbindung besteht, strahlt die LED 106 auch dann kein Licht ab, wenn ein HIGH-Signal auf die Basis des Transistors 116 gegeben wird. Somit hat die Spannung am Verbindungspunkt 118 den Wert des HIGH-Zustandes. Da jetzt die Spannung am Verbindungspunkt 118 größer als die Referenzspannung ist, erzeugt der Komparator 124 ein LOW-Signal, das entgegengesetzt zu dem von der Steuerschaltung 110 er­ zeugten Signal ist.

Der Normalzustand und der Fehlerzustand, der durch den Ausfall des Transistors 116 oder der LED 106 hervor­ gerufen wird, können in der Steuerschaltung 110 mit Hilfe des auf die Basis des Transistors 116 gegebenen Signals und des vom Komparator 124 kommenden Signals angezeigt werden.

Wenn der Fehlerzustand erkannt wird, erzeugt die Steuerschaltung 110 ein Warnsignal, das eine Warnein­ richtung 125 zur Erzeugung einer visuellen und/oder akustischen Warnung in bekannter Art aktiviert.

Auch dann, wenn ein Fehler erkannt wird, kann das Ko­ piergerät den Kopiervorgang auf der Basis des ursprüng­ lichen über die Tasten 105 eingegebenen Signals oder auf der Basis der Anzeige der Anzeigelampe 106 fort­ führen.

Im folgenden sei angenommen, daß die LED 106 sowie die LED 132 genauso wie die Transistoren 116 und 116 a ohne eine Störung normal arbeiten.

Wenn auf der Leitung 115 zum Einschalten des Tran­ sistors 116 sowie zur Aktivierung der LED 106 ein HIGH- Signal erzeugt wird, verringert sich die Spannung am Verbindungspunkt 118 und genauso am Verbindungspunkt 147. Demnach erzeugt der Komparator 119 ein HIGH- Signal. Auf ähnliche Art und Weise schaltet sich, wenn auf der Leitung 115 a ein HIGH-Signal liegt, die LED 132 ein und damit wird der Verbindungspunkt 147 spannungs­ mäßig in den LOW-Zustand versetzt. Somit erzeugt der Komparator 119 ein HIGH-Signal. Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, daß, wenn mindestens eine der beiden Lei­ tungen 115 und 115 a ein HIGH-Signal aufweist, der Kom­ parator 119 ein HIGH-Signal erzeugt.

Jetzt sei angenommen, daß die LED 106 ausgefallen ist, so daß keine elektrische Verbindung zwischen ihrer Anode und ihrer Kathode besteht. Unabhängig von einem über die Leitung 115 auf den Transistor 116 gegebenen HIGH-Signal leuchtet die LED 106 nicht auf. Damit ver­ bleibt die Spannung am Verbindungspunkt 118 auf dem HIGH-Zustand und dies ist auch der Zustand der Spannung am Verbindungspunkt 147. Dementsprechend erzeugt der Komparator 119 ein LOW-Signal, das den Fehlerzustand anzeigt.

Jetzt soll der Fall betrachtet werden, bei dem die LED 132 ausgefallen ist. Unabhängig von einem über die Lei­ tung 115 a auf den Transistor 116 a gegebenen HIGH-Signal leuchtet die LED 132 nicht auf. Damit verbleibt die Spannung am Verbindungsstück 147 im HIGH-Zustand, was zu einem vom Komparator 119 erzeugten LOW-Signal führt.

Durch die Kombination der auf den Leitungen 115 und 115 a erzeugten Signale und des vom Komparator 119 er­ haltenen Signals ermittelt die Steuerschaltung 110 den Ausfall eines elektrischen Elements in der Schaltung. In der Tabelle 2 sind die möglichen Kombinationen zur Ermittlung der Normal- und der Fehlerzustände darge­ stellt.

Tabelle 2

Wenn ein Fehlerzustand erkannt wird, kann die Steuerschaltung 110 erkennen, in welcher der beiden LED der Fehler aufgetreten ist, indem diejenige der Leitungen 115 und 115 a ermittelt wird, auf der das HIGH-Signal erzeugt wird. Statt dessen ist es durch Verwendung eines Signals mit unterschiedlichen Frequenzen möglich zu ermitteln, in welcher der beiden LED der Fehler aufgetreten ist. Z. B. können Signale mit unterschiedlichen Frequenzen gemäß der Wellenformen 1 und 2 in Fig. 5 zum Einschalten der Tran­ sistoren 116 bzw. 116 a verwendet werden.

Im Fall des Erkennens eines Fehlerzustandes erzeugt die Warneinrichtung 125 in bekannter Art und Weise eine vi­ suelle und/oder akustische Warnung.

Claims (6)

1. Schaltung zur Erkennung von Defekten in elektrischen Verbrauchern, mit einem in Reihe zum elektrischen Verbraucher liegenden Schalter (6; 6 a; 116; 116 a) über den der elektrische Verbraucher einschaltbar ist und der mit einer Steuer- und Verarbeitungsschaltung (40; 110) verbunden und von dieser durch ein Steuer­ signal gesteuert ist, und einem Komparator (10; 119), der die Spannung des elektrischen Verbrauchers mit einer Referenzspannung vergleicht und ein das Er­ gebnis des Vergleichs anzeigendes Signal an die Steuer- und Verarbeitungsschaltung (40; 110) ausgibt, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Reihenschaltungen aus jeweils einem elektrischen Verbraucher und einem zugehörigen steuerbaren Schalter (6; 6 a; 116; 116 a) vorgesehen sind, wobei sämtliche Verbraucher in zeitlicher Auf­ einanderfolge betreibbar sind, daß sämtliche Ver­ braucher über jeweils eine Diode (D, Da; D 1, D 2) mit einem einzigen Komparator (10; 119) verbunden sind und daß die Steuer- und Verarbeitungsschaltung (40; 110) anhand des Steuersignals für einen Schalter (6; 6 a; 116; 116 a) denjenigen Verbraucher identifi­ ziert, auf den sich ein festgestellter Defekt be­ zieht.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Verbraucher Spulen (5, 5 a) sind, denen jeweils ein Spannungsbegrenzungselement parallel geschaltet ist.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für sämtliche Spulen (5, 5 a) nur ein gemeinsames Spannungsbegrenzungselement vorgesehen ist, das zwischen dem Komparator (10) und dem sämtliche Spulen (5, 5 a) miteinander verbindenden Knoten ge­ schaltet ist.

4. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Spannungsbegrenzungselement eine Diode (D) ist.

5. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Spannungsbegrenzungselement aus einer Reihenschaltung einer Diode (D) und einer Zener-Diode (ZD) besteht.

6. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Verbraucher lichtaussendende Dioden (106, 132) sind.