DE4023954C2 - Telemetrie-Empfänger mit Rauschsignalunterdrückung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Empfänger zur Verwendung in einem Wechselstrom-Versorgungssystem mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.

Telemetriesysteme sind in der Vergangenheit dazu verwendet worden, elektrische Pulse an einer Stelle auf elektrischen Leitern zu erzeugen und die Pulse an einer anderen Stelle zu erfassen, um Informationen zwischen den beiden Stellen zu übertragen. Beispielsweise zeigen das US-Patent Nr. 3,594,584 (Woods) und das US-Patent Nr. 3,815,006 (Woods et al) solche Systeme mit Empfängern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei die Leiter Versorgungsleitungen zwischen einer Wechselspannungsversorgung und einer Last sind. Beispielsweise kann der Pulsgenerator oder -sender auf eine Bedingung (wie etwa eine übermäßige Temperatur) betreffend die Last ansprechen und Pulse erzeugen, wenn diese Bedingung erfüllt ist, und ein Pulsempfänger oder -detektor kann ein Gerät, wie etwa einen Indikator oder einen Schaltschütz betreiben, welcher die Ver­ sorgungsleitungen zu einer überhitzten Last öffnet.

Ein Problem, das bei den bekannten Systemen der genannten Art aufgetreten ist, liegt darin, daß sie im Hinblick auf Fehler empfindlich sind, die von Rauschpulsen erzeugt werden, welche häufig auf den Versorgungsleitungen auftreten. Der Empfänger war nicht in der Lage, zwischen den Sendepulsen und den Rauschpulsen zu unterscheiden, was dazu führte, daß das System Fehlschaltungen ausführte.

Es gibt im wesentlichen zwei Typen von Rauschsignalen auf Ver­ sorgungsleitungen. Ein Typ kann als weiße Rauschpulse bezeichnet werden, und diese Pulse treten in der Hauptsache statistisch bzw. gleichverteilt und durchgängig auf. Der andere Typ kann als synchronisierte Pulse bezeichnet werden, weil diese Pulse in gleicher Anzahl und an regelmäßigen Stellen in beiden Hälften der Spannungswelle auf der Leitung auftreten. Der letztere Typ von Rauschen kann von Motorsteuerungen mit Thyristoren (SCR motor drives), Licht-Dimmern usw. erzeugt sein.

Aus der EP-B 01 06 924 ist ein Empfänger von Telemetriesignalen in einem Versorgungssystem, in dem Telemetrie- und Rauschpulse auftreten, bekannt. Der Empfänger umfaßt einen Detektor, der einzelne Pulse identifiziert, eine Zähleinrichtung, die die Zahl der auftretenden Pulse über bestimmte Zeitintervalle diskret aufsummiert, und Einrichtungen, um die Zahl der Pulse in zwei verschiedenen Teilbereichen eines individuellen Versorgungszyklus zu bestimmen. Rauschpulse, soweit es weißes Rauschen betrifft, werden eliminiert, wenn die Anzahl der Pulse in dem betrachteten Halbzyklus kleiner als ein Schwellenwert ist. Beruht das Rauschen auf Thyristorrauschen, wird es dadurch eliminiert, daß die Anzahl der Pulse zwei um 360° gegeneinander verschobenen Halbzyklen subtrahiert wird. Es wird aufgrund eines einzigen Vergleichs zweier Halbzyklen bestimmt, ob ein Signal vorliegt oder nicht. Abgesehen davon, daß verschiedene Einrichtungen zum Eliminieren des weißen Rauschens bzw. des Thyristorrauschens nötig sind, ist eine zuverlässige Detektion eines Signales mit der bekannten Vorrichtung nicht möglich, wenn das Signal nur schwach empfangen werden kann. Außerdem können Phasenverschiebungen der Signalpulse gegenüber dem Spannungszyklus störend wirken.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Empfänger für Telemetriepulse in einem Versorgungssystem, das Rauschpulse und in Teilbereichen einiger Spannungszyklen Telemetriepulse enthält, zu schaffen, der eine eindeutige Identifikation eines übertragenen Signals in Gegenwart von weißem Rauschen und Thyristorrauschen auch dann gewährleistet, wenn das Signal nur schwach empfangen wird, und/oder starkes weißes Rauschen auftritt, und der unabhängig von auftretenden Phasenverschiebungen im Versorgungsstem zuverlässig arbeitet.

Diese Aufgabe wird von einem Empfänger nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß für das Eliminieren des weißen Rauschens die Tatsache genutzt wird, daß, über lange Zeiten gemittelt, Rauschpulse in beiden Hälften eines Versorgungszyklus in gleicher Anzahl auftreten. Daher ist es prinzipiell möglich, durch einen Vergleich von Zählungen in verschiedenen Halbzyklen über einen längeren Zeitraum das weiße Rauschen zu eliminieren. Die Länge dieses Zeitraums ist wesentlich größer als entsprechende Vergleichsperioden, wie sie aus dem betrachteten Stand der Technik bekannt sind.

Nachstehend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Einphasen-AC-Versorgungsschaltung mit einem Telemetriesystem nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Darstellung eines Senders des Systems;

Fig. 3 eine Graphik einer Spannungswelle, die den Betrieb des Systems verdeutlicht;

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Empfängers des Systems nach Fig. 1;

Fig. 5 eine Darstellung einer Dreiphasen-Versorgungsschal­ tung mit einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung; und

Fig. 6 eine Darstellung eines Empfängers des Ausführungsbei­ spiels nach Fig. 5.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt die Schaltung zwei Versorgungs­ leitungen 10 und 11, die eine AC-Spannungsversorgung 12 an eine AC-Last 13 anschließen. Die Spannungsversorgung 12 kann beispielsweise einen Wechselspannungsgenerator oder einen Ver­ sorgungs-Verteiltransformator aufweisen, während die Last 13 eine Wicklung eines Wechselstrommotors umfassen kann. Ein Ver­ sorgungsschütz 16 ist in die Leitungen 10 und 11 geschaltet, um den Stromfluß zu der Last 13 zu überwachen. In der Nähe der Last 13 ist ein Sender 17 an den Leitungen 10 und 11 ange­ schlossen, während ein Empfänger 18 an wenigstens einer der Leitungen 10 und 11 nahe dem Schütz 16 angeschlossen ist. Beim Betrieb der Schaltung nach Fig. 1 fließt Wechselstrom von der Versorgung 12 zu der Last 13, wenn die Schütze 16 geschlossen sind. Unter vorbestimmten Bedingungen erzeugt der Sender 17 Pulse, welche der AC-Welle überlagert werden, und der Empfänger 18 erfaßt die Pulse. Die von dem Sender 17 erzeugten Pulse können beispielsweise einen Überhitzungszustand der Last 13 anzeigen, wobei der Empfänger 18 unter diesen Umständen auf das Auftreten der Pulse damit reagiert, daß er die Schütze 16 öff­ net, um die Spannungsversorgung 12 von der Last 13 abzuklemmen.

Wie Fig. 2 zeigt, kann der Sender 17 von einem Typ sein, wie er in dem Woods-Patent Nr. 35 94 584 gezeigt ist, wobei er mit zwei Leitern 21 und 22 zwischen die beiden Versorgungsleitun­ gen 10 und 11 geschaltet ist. Ein Schalter 23, ein Bauelement mit Triggerdioden-Charakteristik 24 und ein Kondensator 26 sind in Serie zwischen die beiden Leiter 21 und 22 geschaltet. Ferner sind Mittel vorgesehen zum Begrenzen sämtlicher Telemetriepulse auf einen Halbzyklus eines jeden vollständigen Versorgungs-Frequenzzyklus. In diesem Beispiel ist eine Diode 27 parallel mit der Durch­ schlag-Einrichtung 24 verschaltet.

Der Schalter 23 kann so ausgelegt sein, daß er auf einen be­ stimmten Zustand der Last 13 anspricht. Beispielsweise kann der Schalter 23 ein wärmeempfindlicher Bimetallschalter sein, der in unmittelbarer Nähe der Last 13 angeordnet ist, so daß er auf die Temperatur der Last reagiert. Der Schalter 23 kann offen sein, wenn die Last 13 nahe dem Nenntemperaturpegel ist, und nur dann geschlossen, wenn die Temperatur der Last über einen vorbestimmten Pegel steigt. Wenn der Schalter 23 schließt, tritt die Wechselspannungswelle 31 (vgl. Fig. 3), die über den Ver­ sorgungsleitungen 10 und 11 liegt, auch über der Durchschlag­ einrichtung 24 und dem Kondensator 26 auf. Wie detailliert in dem genannten Patent Nr. 35 94 584 beschrieben, leitet unter diesen Umständen die Triggerdiode 24 periodisch und der Sender 17 erzeugt eine Serie von Pulsen 32, die der Welle 31 überlagert werden. Wegen der Diode 27 treten die Pulse 32 nur in einer Hälfte eines jeden vollständigen Zyklus der Span­ nungswelle 31 auf. Wenn die Diode 27 in dem gezeigten Beispiel leitet (während des aufsteigenden Halbzyklus von dem negativen Spitzenwert 33 bis zu dem positiven Spitzenwert 34), verhindert sie, daß sich eine Spannung über der Triggerdiode 24 aufbaut, weshalb keine Pulse erzeugt werden. In dem absteigenden Halbzyklus der Welle (von dem positiven Spitzenwert 34 hinunter zu dem nächstfolgenden negativen Spitzenwert 33) liegt demgegen­ über in Sperrichtung an der Diode 27 eine Spannung an, weshalb die Triggerdiode 24 mit dem Kondensator 26 zusammenar­ beitet, um Telemetriepulse 32 zu erzeugen.

Gemäß Fig. 4 umfaßt der Empfänger 18 für die Verwendung in einem Einphasensystem einen Stromsensor 41 und einen Pulssensor 42, die jeweils eine Stromerfassungsspule um eine der Versor­ gungsleitungen 10 und 11 umfassen können. Der Stromsensor 41 erzeugt ein Sinussignal mit der Versorgungsfrequenz, wie etwa die Welle 31 nach Fig. 3, die einer Verstärker-Wellenformschal­ tung 43 zugeführt wird. Der wellenformende Teil der Schaltung 43 kann einen Komparator umfassen, der eine Rechteckwelle er­ zeugt, welche mit der Sinuswelle synchronisiert ist. Beispiels­ weise kann die Rechteckwelle während des positiven Halbzyklus der Stromsinuswelle positiv sein. Ein Periodenzähler 44 empfängt das Rechteckwellensignal und ferner Pulse von einem Taktgebe- Oszillator 46 auf einer Leitung 45. Der Zähler 44 zählt Takt­ pulse von der Anstiegsflanke einer jeden Rechteckwelle bis zu der nächsten Anstiegsflanke. Der Zähler 44 wird zurückgesetzt und sein Zählwert wird über einen Bus 48 zu Beginn einer jeden Rechteckwelle einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 47 zugeführt. Demzufolge gibt der Zählwert die Länge einer jeden Rechteckwelle an, die selbstverständlich auch die Länge der Sinuswelle 31 ist.

Wie oben beschrieben und in Fig. 3 gezeigt, sind die Pulse 32 des Senders 17 bezüglich der Spannungswelle 31 synchronisiert. Der Sensor 41 reagiert auf den Strom, der außer Phase bezüglich der Spannung sein kann, weshalb die Pulse 32 unter Umständen nicht dieselbe Beziehung zu der Stromwelle haben. Die nach­ stehend beschriebene Pulsverarbeitungsanordnung verlangt jedoch nicht, daß die Pulse 32 in einen bestimmten Teil der Stromwelle fallen.

Das Signal von dem Sensor 42 wird einem Filter 51 zugeführt, das einem Pulszähler 52 nur die Pulse zuführt, wobei der Zähler alle von dem Pulssensor 42 empfangenen Pulse zählt, und zwar sowohl Rauschpulse als auch die Pulse 32. Die CPU 47 ist so pro­ grammiert, daß sie einen jeden Zyklus der Stromwelle (die Ge­ samtzeit wird von dem Periodenzähler 44 angezeigt) in eine Mehrzahl Zeitsegmente teilt. Bei diesem Beispiel wird jeder Zyklus in sechs gleiche Segmente geteilt, was von der CPU 47 dadurch vorgenommen werden kann, daß sie einfach den Zykluszähl­ wert von dem Zähler 44 in sechs gleiche Teile teilt. Am Ende eines jeden der sechs Teile oder Segmente liest die CPU 47 den Zählwert in dem Pulszähler 52 und setzt den Zähler 52 auf Null zurück. Die CPU 47 empfängt demnach in jedem Zyklus des Stromes sechs Pulszählwerte, die mit Zählwert 1, Zählwert 2 ... Zählwert 6 bezeichnet werden können.

Jeder Wellenzyklus, der von der CPU in Segmente geteilt wird, basiert auf der Länge des unmittelbar vorhergehenden Zyklus, welcher von dem Zähler 44 empfangen worden ist. Da die Längen der Zyklen mit Versorgungsfrequenz variieren können, ist diese Ausgestaltung vorteilhaft, weil eine Einstellung bezüglich des Zyklus oder des Periodenzählwertes am Ende eines jeden Zyklus vorgenommen werden kann.

Die sechs von der CPU 47 in jedem Zyklus empfangenen Zählwerte werden vorübergehend in sechs Zählern gespeichert, die mit der Bezugszahl 53 bezeichnet sind; die Pulszahlen in den Zählern 1, 2 und 3 werden aufsummiert, und es wird eine separate Summe der Pulse in den Zählern 4, 5 und 6 ermittelt. Addiereinheiten 54 führen Aufsummierungen und Vergleiche durch. Wenn die Gesamtzahl der Pulse in den Zählern 1, 2 und 3 größer als die Gesamtzahl der Pulse in den Zählern 4, 5 und 6 ist, wird ein Register A um 1 erhöht. Wenn demgegenüber die Gesamtzahl der Pulse in den Zählern 4, 5 und 6 größer als die Gesamtzahl der Pulse in den Zählern 1, 2 und 3 ist, wird ein zweites Register B um 1 erhöht.

Zur gleichen Zeit wird eine separate Summe der Zähler 3, 4 und 5 ermittelt und mit der Gesamtzahl der Zähler 1, 2 und 6 ver­ glichen. Wenn die Gesamtzahl der Zähler 3, 4 und 5 größer als die Gesamtzahl der Zähler 1, 2 und 6 ist, wird ein drittes Register C um 1 erhöht, wenn jedoch die Gesamtzahl der Zähler 1, 2 und 6 größer als die Gesamtzahl der Zähler 3, 4 und 5 ist, wird ein viertes Register D um 1 erhöht. Jeder der sechs Zähl­ werte oder Segmente deckt 1/6 der Welle oder 60° ab. Daher sind die Zählwerte 3, 4 und 5 um 120° bezüglich der Zählwerte 1, 2 und 3 versetzt und die Zählwerte 1, 2 und 6 sind um 120° bezüg­ lich der Zählwerte 4, 5 und 6 versetzt.

Die obigen Zählungen, Vergleiche und Erhöhungen werden in jedem Zyklus für eine vorbestimmte Anzahl von Zyklen der Versorgung wiederholt. Die CPU 47 zählt die Versorgungszyklen und bildet eine Zeitbasis oder Abschaltentscheidungsperiode. Am Ende einer jeden Abschaltentscheidungsperiode, die in diesem speziellen Beispiel 120 Zyklen beträgt (2 Sekunden bei einer 60-Hz-Versor­ gung), liest die CPU 47 die vier Register A, B, C und D bzw. fragt sie ab. Wenn der Zählwert in einem der vier Register größer als eine vorbestimmte Zahl ist, wird eine Abschalt-Schal­ tung 55 angesteuert. Ferner werden an dem Ende einer jeden Abschaltentscheidungsperiode die Komponenten 53 bis 55 und die Register A, B, C und D auf Null zurückgesetzt.

Wenn die vorbestimmte Anzahl am Ende der Abschaltentscheidungs­ periode in einem der Register A, B, C oder D steht, wird ein Abschaltsignal von der Abschalt-Schaltung 55 erzeugt und einem Pufferverstärker 56 zugeführt, der eine Steuerung 7 für die Schütze 16 betreibt.

Wie bereits erwähnt, erzeugt der Sender 17 Pulse auf den Versor­ gungsleitungen 10 und 11, wenn er durch einen vorbestimmten Zustand der Last 13 aktiviert wird, wobei die Pulse in einer Hälfte eines jeden Zyklus der Wechselspannung vorhanden sind. Der Empfänger 18 erfaßt alle Pulse auf den Versorgungsleitun­ gen, einschließlich der Rauschpulse. Die oben beschriebene Vergleichs- oder Subtraktions-Verarbeitung, durch die die Zähl­ werte in den Zählern 53 verglichen werden und zwei der Register A, B, C und D um 1 in jedem Zyklus heraufgesetzt werden, bewirkt jedoch, daß die Rauschpulse heraussubtrahiert werden und nur die Senderpulse 32 verbleiben. Es kann darüber hinaus gezeigt werden, daß die meisten Senderpulse, wenn nicht alle, in eine der Gruppen der obigen Zählwerte fallen; mit anderen Worten: wegen der 120°-Versetzung der Zählwerte, welche den Registern C und D zugeordnet sind, bezüglich derjenigen, welche den Re­ gistern A und B zugeordnet sind, fallen die meisten oder alle Senderpulse entweder in die Gruppe der Zählwerte 1, 2 und 3 oder in die Gruppe der Zählwerte 4, 5 und 6 oder in die Gruppe der Zählwerte 3, 4 und 5 oder in die Gruppe der Zählwerte 1, 2 und 6. Somit wird eines der vier Register A, B, C und D um 1 in jedem Zyklus erhöht, wenn die Pulse 32 auftreten, und der Ab­ schalter 55 wird am Ende einer Abschaltentscheidungsperiode angesteuert, wenn der Sender 17 angesteuert worden ist.

Die Fig. 5 und 6 zeigen ein System, das in einer Dreiphasen-Ener­ gieversorgung und -last verwendet werden kann. Das Dreipha­ sensystem umfaßt eine Drei-Phasen-Versorgung 60, eine Last 61 und drei Versorgungsleitungen 62, 63 und 64. Schütze 66 sind in die Versorgungsleitungen geschaltet. Ein Sender 17a ist mit zwei der drei Leitungen 62 bis 64 verbunden. Ferner ist ein Empfänger 18a mit zwei der drei Leitungen verbunden. Der Empfän­ ger nach Fig. 6 erfordert nicht, daß der Sender und der Empfän­ ger mit denselben beiden Versorgungsleitungen verbunden sind. Der Empfänger 18a umfaßt zwei Stromsensoren 41a und 41b, die mit zwei der drei Versorgungsleitungen verbunden sind, wobei Stromwellen von den beiden Sensoren 41a und 41b über zwei Wel­ lenformschaltungen 43a und 43b einem logischen UND-Schaltkreis 43c zugeführt werden. Beim Betrieb erzeugen die Schaltungen 43a und 43b Rechteckwellensignale, wobei die Ausgangssignale der beiden Schaltungen 43a und 43b während eines kurzen Teils eines jeden AC-Versorgungszyklus positiv sind. Während dieses posi­ tiven Abschnittes ist das Ausgangssignal des UND-Schaltkreises 43c ebenfalls positiv. Der Periodenzähler 44a wird von der Anstiegsflanke eines jeden Rechteckwellensignals der Schaltung 43c getriggert, weshalb er einmal in jedem AC-Versorgungszyklus getriggert wird.

Zwei Pulssensoren 42a und 42b sind ebenfalls mit zwei der drei Versorgungsleitungen verbunden. Die Sensor-Ausgangssignale passieren Filter 51a und 51b und einen logischen ODER-Schaltkreis 51c und werden einem Pulszähler 52a zugeführt. Somit werden alle Pulse der beiden Sensoren dem Pulszähler 52a zuge­ führt. Aufgrund dieser Anordnung ist es nicht nötig, daß die Pulssensoren 42a und 42b mit denselben Versorgungsleitungen verbunden sind wie der Sender 17a, weil die beiden Sensoren die Senderpulse unabhängig von der Anordnung des Senders aufnehmen. Die übrigen Komponenten und deren Arbeitsweise sind denjenigen des Systems nach Fig. 4 gleich.

Aus dem Vorstehenden wird klar, daß ein neues und nützliches System geschaffen worden ist. Die Pulse von dem Sender (ange­ nommen, daß der Sender angesteuert worden ist) werden auf eine Hälfte eines jeden Versorgungs-Frequenzzyklus beschränkt. Der Empfänger teilt jeden Zyklus in benachbarte Teile, wobei die Senderpulse in einem der Teile angeordnet sind. In jedem Zyklus werden separate Zählungen der Pulse in jedem Teil vorgenommen, woraufhin ein Zählwert von dem anderen abgezogen wird. Die Rauschpulse werden so herausgerechnet, wodurch im wesentlichen nur die Senderpulse zurückbleiben, welche dazu verwendet werden, eine Einrichtung, wie etwa eine Steuerung für die Schütze zu triggern oder anzusteuern. Wenn der Sender nicht angesteuert worden ist und keine Senderpulse auftreten, werden die Rausch­ pulse herausgerechnet und die Einrichtung wird nicht angesteu­ ert.

Detaillierter arbeitet das System wie folgt:

• 1. Gesendete Pulse von dem Pulssender werden auf einen einzi­ gen Halbzyklus eines jeden Versorgungs-Frequenzzyklus beschränkt.
• 2. In dem Empfänger werden zwei benachbarte Halbzyklus-Zeit­ basen bezüglich der Wellenform der Leitungsspannung ausge­ wählt, so daß einer der beiden Halbzyklus-Intervalle die meisten, wenn nicht sämtliche der gesendeten Pulse be­ inhaltet.
• 3. Die Pulse werden separat für jede Zeitbasis in jedem Zyklus gezählt und ein Register wird für jeden Zyklus heraufge­ setzt, in welchem die Anzahl der in dem Zyklus während desjenigen Halbzyklus, welcher wohl die meisten der gesen­ deten Pulse beinhaltet, gezählten Pulse, die Anzahl der­ jenigen Pulse übersteigt, die in dem anderen, benachbarten Halbzyklus gezählt worden sind.
• 4. Am Ende einer Abschalt-Entscheidungsperiode von N-Zyklen wird ein Abschaltsignal abgegeben, wenn die Registersumme eine vorbestimmte Anzahl Na übersteigt (die vorzugsweise um ein Entscheidendes höher liegt, als die Hälfte der Anzahl von Zyklen in der Abschalt-Entscheidungsperiode).
• 5. Wenn keine Abschaltung durchgeführt werden soll, wird das Register auf Null zurückgesetzt und der Zählprozeß wird für weitere N-Zyklen wiederholt.

Die Anzahl N der Zyklen in der Abschalt-Entscheidungsperiode sollte eine nicht zu geringe Zahl sein, wie etwa dreißig oder mehr Zyklen, und die Anzahl Na der Zyklen, die erforderlich ist, um eine Abschaltung zu erzeugen, sollte mindestens 70% von N betragen.

Wie vorstehend erwähnt, gibt es im wesentlichen zwei Arten von Rauschen, welche Fehlabschaltungen in einem Telemetriesystem bewirken können. Bei einem Typ sind die Rauschpulse mit der AC- Welle synchronisiert und treten in beiden Hälften eines jeden Zyklus auf. Daher beträgt die Zahl solcher Rauschpulse in einem Halbzyklus genauso viel wie die Zahl in der anderen Hälfte, weshalb eine Abschalt-Entscheidung nach nur wenigen Zyklen der Versorgungsfrequenz getroffen werden kann.

Der andere Rauschtyp ist weißes Rauschen, das über jeden Zyklus gleichverteilt auftritt. In jedem Zyklus ist die Anzahl der Pulse des weißen Rauschens in einem Halbzyklus wahrscheinlich größer als die Anzahl in dem anderen Halbzyklus, weshalb dann, wenn nur Pulse weißen Rauschens auftreten eines eines Paares Register am Ende eines jeden Zyklus heraufgezählt sein wird. Wahrscheinlich ist jedoch, daß über eine ausreichend große Anzahl von Zyklen die Zählwerte in den beiden Zyklenhälften im wesentlichen gleich sind und daß bei einem ausreichend hohen Abschaltzählwert N die Wahrscheinlichkeit einer Fehlabschaltung wegen weißen Rauschens als gering angesehen werden kann. Gene­ rell gilt, daß dann, wenn die Abschalt-Entscheidungsperiode N verlängert wird, der Abschaltzähler Na als ein Teil von N klei­ ner gemacht werden kann. Im wesentlichen vergleichbare Ergeb­ nisse für weißes Rauschen können erzielt werden mit Na/N = 0,85 für N=60; mit Na/N=0,79 für N=90; und mit Na/N=0,75 für N=120. Aus dem Vorstehenden wird klar, daß eine relativ lange Abschalt-Entscheidungsperiode N bevorzugt ist; zufriedenstellen­ de Ergebnisse werden erzielt, wenn N mindestens 30 Zyklen be­ trägt und Na/N mindestens 70% beträgt, wie vorstehend erwähnt.

Ferner dürfte klar sein, daß die Erfindung auch Variationen des oben beschriebenen Systems umfaßt. Beispielsweise könnte unter Bezugnahme auf Fig. 4 jeder Zyklus in vier Segmente anstelle von sechs geteilt werden, wobei in diesem Fall vier Zähler und zwei Register in der CPU verwendet würden. Wenn man darüber hinaus wüßte, etwa durch einen früheren Versuch, welcher Halb­ zyklus (hier als ausgewählter Halbzyklus bezeichnet) alle Sen­ derpulse umfaßt, würde nur ein Summenregister nötig sein. In diesem Fall würde eine Zählung der Pulse in jedem der benach­ barten Halbzyklen eines jeden Zyklus durchgeführt und das ein­ zige Register würde immer dann erhöht, wenn die Anzahl der in dem ausgewählten Halbzyklus enthaltenen Pulse die Anzahl der Pulse in dem benachbarten nichtgewählten Halbzyklus übersteigt. Ein Abschalten würde in diesem Fall dann vorgenommen, wenn die Anzahl der in dem Register aufsummierten Pulse die Abschaltzahl während einer Abschalt-Entscheidungsperiode überstiege. Ferner können andere Formen von Sendern vorgesehen sein. Beispielsweise könnte ein Sender zwischen die beiden Versorgungsleitungen geschaltet sein und einen Nulldurchgang der Leitungsspannung erfassen. Nach einer 90°-Verzögerung könnten Pulse für einen Halbzyklus eines jeden vollständigen Zyklus erzeugt werden. Ferner sind oben Empfänger beschrieben, welche Stromsensoren verwenden, die wiederum an die Versorgungsleitungen angeschlos­ sen sind, wobei Stromsensoren deshalb verwendet werden, weil sie einfach mit den Versorgungsleitungen verbunden werden kön­ nen. Wenn ein Spannungswellensensor verwendet würde, könnten zwei Zähler und ein einziges Register wie oben beschrieben in dem Empfänger verwendet werden.

Bei dem in den Zeichnungen dargestellten System wird ein Ab­ schaltsignal gefordert, wenn die Summe in einem eines Paares Summenregister eine Abschaltkonstante Na übersteigt. Nach einer weiteren Modifizierung kann ein Abschaltsignal verlangt werden, wenn die Differenz der Summen eines Paares Summenregister eine Abschaltkonstante M übersteigt. Die Ergebnisse sind die glei­ chen und die Konstante M ist gleich (2Na - N).

Claims (4)

1. Empfänger zur Verwendung in einem Wechselstrom-Versorgungssystem, das eine Wechselstromquelle, eine Last, Versorgungsleitungen, welche die Wechselstromquelle mit der Last verbinden, einen an die Versorgungsleitungen angeschlossenen Pulssender zum Erzeugen von Telemetriepulsen auf den Versorgungsleitungen, wobei die Versorgungsleitungen auch Rauschpulse führen, die in beiden Halbzyklen eines jeden Versorgungszyklus auftreten, während die Telemetriepulse in nur einem Halbzyklus auftreten, und einen Pulssensor, der mit mindestens einer der Versorgungsleitungen verbunden ist und Rausch- und Telemetriepulse darauf erfaßt, aufweist; dadurch gekennzeichnet, daß

• - eine Einrichtung (44, 46) zum Festlegen einer Basiszeit, welche eine große Anzahl von Versorgungszyklen umfaßt;
• - eine Zähleinrichtung (52, 53), die mit dem Pulssensor (41, 42) verbunden ist und während der Basiszeit eine erste Zählung aller Pulse, die in einem ersten Halbzyklus eines jeden Versorgungszyklus enthalten sind, und eine zweite Zählung der Pulse, die in dem jeweils verbleibenden Halbzyklus enthalten sind, vornimmt, wobei die Zählung für jeden Versorgungszyklus bei Null begonnen wird;
• - eine Vergleichseinrichtung (54), die während der Basiszeit in jedem Versorgungszyklus die Werte der ersten und der zweiten Zählung vergleicht;
• - mindestens ein Register (A, B, C, D), das mit der Vergleichseinrichtung verbunden ist, wobei ein Register (A, B, C, D) in jedem Versorgungszyklus dann aufzählt, wenn der Wert der ersten Zählung größer ist als der Wert der zweiten Zählung; und
• - eine Abschalteinrichtung (55), die mit mindestens einem der Register (A, B, C, D) verbunden ist und auf eine Bedingung anspricht, bei der der Zählwert in dem Register am Ende der Basiszeit größer als ein Referenzwert ist,

vorgesehen sind;
wobei das Register (A, B, C, D) auf Null zurückgesetzt und der Zählprozeß wiederholt wird, wenn der Referenzwert nicht erreicht worden ist.

2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (44, 46) zum Festlegen einer Basiszeit mit einer der Versorgungsleitungen verbunden ist und eine Einrichtung (44) zum Zählen der Versorgungszyklen für die Festlegung der Basiszeit umfaßt.

3. Empfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Zähleinrichtung (52, 53) während der Basiszeit in jedem Versorgungszyklus zusätzlich bei einem weiteren Paar von zwei Teilbereichen, die zusammen einen Versorgungszyklus ausmachen, deren zeitliche Länge jeweils der eines halben Versorgungszyklus entspricht und die gegenüber den Halbzyklen um weniger als eine halbe Zykluslänge verschoben sind, für jeden dieser Teilbereiche getrennt die Gesamtzahl der darin auftretenden Pulse ermitteln;
• - die Vergleichseinrichtung (54) die Werte dieser beiden weiteren Zählungen in jedem Versorgungszyklus paarweise vergleicht;
• - mit der Vergleichseinrichtung (54) mindestens zwei Register (A, B, C, D) verbunden sind, wobei eine in einem ersten Register gespeicherte Zahl erhöht wird, wenn bei dem Paar von Halbzyklen der Wert der ersten Zählung größer ist als der Wert der zweiten Zählung und bei einem weiteren Register die darin gespeicherte Zahl erhöht wird, wenn bei dem Paar von Teilbereichen der Wert der ersten Zählung größer ist als der Wert der zweiten Zählung; und
• - die Abschalteinrichtung (55) mit den Registern (A, B, C, D) verbunden ist und anspricht, wenn bei einem der Register die darin gespeicherte Zahl größer ist als ein Referenzwert.