DE4241146A1 - Elektronische Signaleinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Signaleinrichtung, insbesondere zur Überwachung von Sicherungs- und Abtrenneinrichtungen, mit einem piezo­ keramischen Schallgeber und mit einem gleichstrom- oder wechselstromge­ speisten RC-Generator.

Elektronische Signaleinrichtungen der zuvor in ihrem grundsätzlichen Aufbau beschriebenen Art sind seit langem und vielfach bekannt. Insbesondere sind solche bekannt, bei denen der piezokeramische Schallgeber von einem RC-Gene­ rator gespeist wird, - natürlich mit einem Wechselstrom einer im Hörbereich liegenden Frequenz.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfache elektro­ nische Signaleinrichtung der eingangs angegebenen Art anzugeben.

Die erfindungsgemäße elektronische Signaleinrichtung ist nun zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des piezokeramischen Signalgebers als Kapazität des RC-Generators ausgenutzt ist, so daß - anders als im Stand der Technik - ein besonderer Kondensator für den RC-Generator nicht vorhanden ist. Vorzugsweise ist bei der erfindungsgemäßen elektroni­ schen Signaleinrichtung dem piezokeramischen Schallgeber ein spannungsge­ steuerter Schalter, insbesondere eine bidirektionale Triggerdiode, paral­ lelgeschaltet und steuert der spannungsgesteuerte Schalter den Entladevor­ gang des RC-Generators.

Die erfindungsgemäße elektronische Signaleinrichtung ist - bauelementemäßig und schaltungstechnisch - besonders einfach; sie benötigt funktionsnotwendig nur den piezokeramischen Schallgeber, einen Ladewiderstand und den span­ nungsgesteuerten Schalter.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die erfindungsgemäße elektronische Signaleinrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die folgende Erläuterung bevorzugter, zeichnerisch dargestellter Aus­ führungsbeispiele verwiesen. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfin­ dungsgemäßen elektronischen Signaleinrichtung,

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße elektronische Signal­ einrichtung in Verbindung mit einer Sicherungs- und Abtrennein­ richtung,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektro­ nischen Signaleinrichtung, wiederum in Verbindung mit einer Siche­ rungs- und Abtrenneinrichtung, und

Fig. 4 eine graphische Darstellung des Spannungsverlaufs an dem piezo­ keramischen Schallgeber der erfindungsgemäßen elektronischen Signaleinrichtung.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte elektronische Signaleinrichtung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem piezokeramischen Schallgeber 1 und einem RC-Generator 2, der gleichstrom- oder wechselstromgespeist sein kann. Zu dem RC-Generator gehört natürlich ein Ladewiderstand 3.

Erfindungsgemäß ist die Kapazität des piezokeramischen Schallgebers 1, die im Bereich von einigen Nanofarad liegt, als Kapazität des RC-Generators 2 aus­ genutzt; ein ansonsten im Stand der Technik noch erforderlicher Kondensator ist also nicht vorgesehen.

In den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen erfindungs­ gemäßer elektronischer Signalvorrichtungen ist dem piezokeramischen Schall­ geber 1 ein spannungsgesteuerter Schalter 4, in allen Ausführungsbeispielen eine bidirektionale Triggerdiode (DIAC), parallel geschaltet, - so daß der spannungsgesteuerte Schalter 4 den Entladevorgang des RC-Generators 2 steuert. Dabei ist der Ladewiderstand 3 des RC-Generators 2 so bemessen, daß nach dem Ansprechen des spannungsgesteuerten Schalters 4 kein Strom entsteht, der als Haltestrom den spannungsgesteuerten Schalter 4 dauerhaft im geschalteten Zustand hält.

Im übrigen zeigen die Figuren, daß in den dargestellten Ausführungsbeispie­ len die Signaleinrichtung nicht nur akustisch, sondern auch optisch arbei­ tet. Dem RC-Generator 2 ist nämlich eine Glimmlampe 5 parallel geschaltet, und in Reihe zu der Parallelschaltung aus dem RC-Generator 2 und der Glimm­ lampe 5 liegt ein Vorwiderstand 6. Die Glimmlampe 5 und der Vorwiderstand 6 stellen nicht nur den optisch arbeitenden Teil der dargestellten Signal­ einrichtung dar, sie erfüllen darüber hinaus vielmehr auch eine zusätzliche Funktion in bezug auf den akustisch arbeitenden Teil der Signaleinrichtung. Die dem RC-Generator 2 parallel geschaltete Glimmlampe 5 führt nämlich in Verbindung mit dem Vorwiderstand 6, der in Reihe zu der Parallelschaltung aus dem RC-Generator 2 und der Glimmlampe 5 liegt, zu einer Spannungsstabi­ lisierung der Versorgungsspannung für den RC-Generator 2, - so daß die er­ findungsgemäße elektronische Signaleinrichtung mit unterschiedlichen hohen Betriebsspannungen - in einem bestimmten Betriebsspannungsbereich - ar­ beiten kann.

Die Fig. 4 zeigt den Spannungsverlauf an dem piezokeramischen Schallgeber 1 der erfindungsgemäßen elektronischen Signaleinrichtung, und zwar für den Fall einer Wechselstromspeisung, Wechselstrom mit 50 Hz:

Beim Ansteigen der Wechselspannung - positive Halbwelle - laden sich die Kapazitäten des piezokeramischen Schallgebers 1 und des spannungsgesteuer­ ten Schalters 4 so lange auf, bis die Schwellspannung des spannungsge­ steuerten Schalters 4 erreicht ist. Ist die Schwellspannung des spannungs­ gesteuerten Schalters 4 erreicht, schaltet dieser durch; die Spannung über dem spannungsgesteuerten Schalter 4 bricht zusammen, und es fließt kurz­ zeitig ein Entladestrom. Der spannungsgesteuerte Schalter 4 fällt wieder in den Sperrzustand zurück, und das Aufladen der Kapazitäten des piezoke­ ramischen Schallgebers 1 und spannungsgesteuerten Schalters 4 beginnt erneut. Der Lade- und Entladevorgang wiederholt sich solange, bis die speisende Wechselspannung - in der positiven Halbwelle - betragsmäßig so gering ge­ worden ist, daß die Schwellspannung des spannungsgesteuerten Schalters 4 nicht mehr erreicht wird.

Bei der negativen Halbwelle der speisenden Wechselspannung verläuft der Lade- und Entladevorgang in gleicher Weise wie zuvor beschrieben, weil als span­ nungsgesteuerter Schalter 4 eine bidirektionale Triggerdiode vorgesehen ist.

Die Fig. 2 und 3 zeigen die Anwendung der erfindungsgemäßen elektronischen Signaleinrichtung zur Überwachung von Sicherungs- und Abtrenneinrichtungen, beispielsweise in einem Niederspannungsnetz. Der in Fig. 1 dargestellten elektronischen Signaleinrichtung ist die Reihenschaltung aus einem Varistor 7 und einer Sicherung 8 parallel geschaltet; die Sicherung 8 dient zur Ab­ trennung der Varistors 7 im Falle einer Überlastung. Die Verbindung des Varistors 7 mit der Sicherung 8 ist mit der Verbindung der Glimmlampe 5 mit dem Vorwiderstand 6 - und damit mit dem RC-Generator 2 - verbunden.

Im Normalbetrieb stellt die Sicherung für den RC-Generator 2 und für die Glimmlampe 5 praktisch einen Kurzschluß dar; es wird weder ein akustisches noch ein optisches Signal erzeugt. Hat jedoch die Sicherung 8 angesprochen, so wird sowohl ein akustisches Signal - vom piezokeramischen Schallgeber 1 - als auch ein optisches Signal - von der Glimmlampe 5 - abgegeben.

Bei dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen elektronischen Signalein­ richtung, das Fig. 3 zeigt, ist noch ein Trennschalter 9 vorgesehen, mit dem der akustische Teil der dargestellten Signaleinrichtung von deren opti­ schen Teil abgetrennt werden kann, so daß der optische Teil der Signalein­ richtung auch ohne den akustischen Teil betrieben werden kann.

Claims (4)

1. Elektronische Signaleinrichtung, insbesondere zur Überwachung von Siche­ rungs- und Abtrenneinrichtungen, mit einem piezokeramischen Schallgeber und mit einem gleichstrom- oder wechselstromgespeisten RC-Generator, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des piezokeramischen Signalgebers (1) als Kapazität des RC-Generators (2) ausgenutzt ist.

2. Elektronische Signaleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem piezokeramischen Schallgeber (1) ein spannungsgesteuerter Schalter (4), insbesondere eine bidirektionale Triggerdiode, parallel geschaltet ist und der spannungsgesteuerte Schalter (4) den Entladevorgang des RC-Genera­ tors (2) steuert.

3. Elektronische Signaleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladewiderstand (3) des RC-Generators (2) so bemessen ist, daß nach dem Ansprechen des spannungsgesteuerten Schalters (4) kein Strom entsteht, der als Haltestrom den spannungsgesteuerten Schalter (4) dauerhaft im ge­ schalteten Zustand hält.

4. Elektronische Signaleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem RC-Generator (2) eine Glimmlampe (5) parallel ge­ schaltet ist und in Reihe zu der Parallelschaltung aus dem RC-Generator (2) und der Glimmlampe (5) ein Vorwiderstand (6) liegt.