DE4314531A1 - Signal transmission with interference detection - Google Patents

Signal transmission with interference detection

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DE4314531A1 DE19934314531 DE4314531A DE4314531A1 DE 4314531 A1 DE4314531 A1 DE 4314531A1 DE 19934314531 DE19934314531 DE 19934314531 DE 4314531 A DE4314531 A DE 4314531A DE 4314531 A1 DE4314531 A1 DE 4314531A1
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Abstract

The invention relates to a method for transmitting analog signals with interference detection and a device which is suitable therefor and which has at least in each case one transmitter of an analog signal, a transmission link (transmission path) and a signal receiver. So that signals with interference can be detected reliably, an inverted signal is generated for each original analog signal, in each case both signals are transmitted separately, then added and deviations of the sum from zero are determined. If for example the deviation from zero exceeds a predetermined threshold value, the transmission is terminated or the analog signal is kept at a constant value. Radio-frequency deviations from zero can be suppressed in the case of a small amplitude.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung analoger Signale mit Störungserkennung und eine dafür geeignete Vor­ richtung mit mindestens einem Sender eines analogen Signals, mindestens einer Übertragungsstrecke und mindestens einem Signalempfänger.The invention relates to a method for transmitting analog Signals with fault detection and a suitable pre direction with at least one transmitter of an analog signal, at least one transmission link and at least one Signal receiver.

Oftmals wird für die elektrische Signalübertragung eine hohe Fehlersicherheit verlangt, insbesondere, wenn durch unerkannte, fehlerhafte Signale die Möglichkeit der Gefährdung von Menschen besteht. Die Signalverbindungen bestehen entweder zwischen den vom Menschen bedienten Steuereinheiten und der Maschine oder innerhalb der Maschine selbst. Maschinen mit hoher geforderter Fehlersicherheit bei der Signalübertragung sind etwa Beförde­ rungsmittel, wie Fahr- und Flugzeuge, oder Anlagen mit hohen Sicherheitsauflagen, wie Kernkraftwerke und ähnliches. Fehler bei der Signalübertragung werden meist von elektromagnetischen Feldern verursacht, die störend auf die Übertragungsstrecke einwirken.Often a high level is used for electrical signal transmission Failure security is required, especially if through unrecognized, incorrect signals the possibility of endangering people consists. The signal connections exist either between the human operated control units and the machine or within the machine itself. Machines with high demands Failure safety in signal transmission is about authority resources such as vehicles and planes, or systems with high Safety requirements, such as nuclear power plants and the like. error in signal transmission are mostly electromagnetic Fields that are disruptive to the transmission link act.

Bisher wird die geforderte Fehlersicherheit zum Beispiel dadurch zu erreichen versucht, daß die Signale in digitaler Form von einem Mikroprozessor verschickt und von einem zweiten Mikropro­ zessor empfangen werden. Zur Überprüfung der Signalkorrektheit wird das empfangene Signal nochmals eventuell über eine zweite Leitung an den ersten Mikroprozessor zurückgeschickt. Diese Methode setzt den Einsatz von Analog/Digital-Wandlern voraus, da die Signale ursprünglich meist in analoger Form vorliegen, außerdem muß eine aufwendige Software für die Signalübertragung, -speicherung und die Fehlerüberprüfung sorgen. Nicht zuletzt sind auch die Kosten für die Mikroprozessoren zu berücksichti­ gen. Schließlich bewirkt die bei dieser Methode aufzuwendende Rechenzeit eine Beschränkung der Signalübertragungsgeschwindig­ keit.So far, the required level of error security has been achieved, for example tries to get the signals in digital form from sent to a microprocessor and by a second micropro processor are received. To check the signal correctness the received signal is possibly again via a second Line sent back to the first microprocessor. This  The method requires the use of analog / digital converters, since the signals are usually originally in analog form, in addition, complex software for signal transmission, storage and error checking. Not least the costs for the microprocessors must also be taken into account Finally, the effect to be used with this method Computing time is a limitation of signal transmission speed speed.

Eine weitere Methode ist die der Signalübertragung über mehrere, meist drei, Leitungen. Am Ende der Übertragungsstrecke ver­ gleicht ein Komparator die über die drei Leitungen empfangenen Daten und gibt als Signal dasjenige an den Signalempfänger weiter, das auf mindestens zwei Leitungen identisch ist. Die Fehlersicherheit potenziert sich bei dieser Methode mit der An­ zahl der Leitungen, bei denen Identität der Signale gefordert wird. Gleichzeitig sinkt jedoch die Zuverlässigkeit des Systems, da ein großer elektronischer Aufwand mit einer hohen Anzahl von Leitungen eine Quelle für weitere Störungen darstellt.Another method is that of signal transmission over several, usually three, lines. At the end of the transmission path ver a comparator resembles those received over the three lines Data and gives that as signal to the signal receiver further, which is identical on at least two lines. The With this method, the reliability increases with the An number of lines where identity of the signals is required becomes. At the same time, however, the reliability of the system drops, because a large electronic effort with a large number of Lines are a source of further interference.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist deshalb, ein Verfahren zur Übertragung analoger Signale mit Störungserkennung zu entwickeln, das mit möglichst geringem Aufwand realisiert werden kann, und das ein hohes Maß an Fehlersicherheit bietet, ohne die Nach­ teile bisher bekannter Systeme zur Signalübertragung in Kauf nehmen zu müssen.The object of the present invention is therefore a method for To develop the transmission of analog signals with fault detection, that can be implemented with as little effort as possible, and that offers a high level of error security without the aftermath parts of previously known systems for signal transmission in purchase to have to take.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zu jedem ursprünglichen analogen Signal ein invertiertes Signal erzeugt wird, jeweils beide Signale getrennt übertragen werden, und daß anschließend außerdem jeweils beide Signale summiert und Ab­ weichungen der Summe von Null ermittelt werden.This object is achieved in that for each original analog signal generates an inverted signal will, both signals are transmitted separately, and that then both signals are summed and Ab deviations of the sum from zero can be determined.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren besteht die Übertragungsstrecke aus zwei Leitungen, wobei die eine das zu übertragende analoge Signal trägt, die andere das zu diesem invertierte Signal. Bei störungsfreier Übertragung ergibt die Summe dieser beiden Signale immer Null. Durch Ermittlung der Abweichungen dieser Summe von Null läßt sich erfindungsgemäß eine Störung bei der Übertragung eines analogen Signals erkennen. Führt beispielsweise eine Störung zur Anhebung des analogen Signalpegels, wird auch der Pegel des invertierten Signals angehoben, so daß bei der an­ schließenden Summation beider Signale sich eine Abweichung der Summe von Null ergibt, die der doppelten Anhebung des Signal­ pegels durch die Störung entspricht. Die Abweichung der Summe von Null stellt somit eine Verstärkung des Störsignals dar. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine höchstmögliche Fehler­ sicherheit, denn die Wahrscheinlichkeit, daß Störungen nicht er­ kannt werden, ist verschwindend gering, da die Störung im glei­ chen Moment auf beiden Leitungen gegenphasig auftreten müßte. Solche Störungen lassen sich in der Praxis nahezu ausschließen.In the method according to the invention there is the transmission link of two lines, one of which is the analog to be transmitted Signal carries, the other one to this inverted signal. At interference-free transmission gives the sum of these two signals  always zero. By determining the deviations of this sum from According to the invention, there can be zero interference during transmission of an analog signal. For example, does one Malfunction to raise the analog signal level, will also Level of the inverted signal raised, so that at the closing summation of both signals there is a deviation of the Sum of zero results in double raising of the signal level due to the disturbance. The deviation of the sum from zero thus represents an amplification of the interference signal The inventive method offers the highest possible error security because the likelihood that interference will not he be known, is negligible, since the disturbance in the same Chen moment should occur in opposite phases on both lines. Such disturbances can almost be excluded in practice.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die Signale in analoger Form übertragen, womit auf Analog/Digital-Wandler und Mikropro­ zessoren verzichtet werden kann. Das Verfahren läßt sich somit mit geringem Hardware-Aufwand realisieren.In the method according to the invention, the signals are analog Transfer form, with what on analog / digital converter and micropro cessors can be dispensed with. The process can thus be realize with little hardware effort.

Es kann vorteilhaft sein, wenn schnelle Änderungen der Abwei­ chung der Summe beider Signale von Null unterdrückt werden. Hochfrequente Störungen kleiner Amplitude auf dem analogen Signal können durch Einsatz eines Tiefpaßfilters unberücksich­ tigt bleiben. Hierbei besteht die Möglichkeit, festzulegen, bis zu welchem Grad eingestrahlte hochfrequente Störungen nicht als Störung detektiert werden, wenn sie das zu übertragende analoge Signal nicht in signifikanter Weise verändern.It can be advantageous if rapid changes in the deviation The sum of the two signals can be suppressed from zero. High-frequency interference of small amplitude on the analog Signal can be considered by using a low pass filter stay tuned. It is possible to set up to to what degree radiated high frequency interference is not considered Malfunction can be detected if it is the analog to be transmitted Do not change the signal significantly.

Außerdem kann es vorteilhaft sein, daß bei Überschreitung der Abweichung von Null über einen bestimmten Schwellenwert das analoge Signal auf einem konstanten Wert gehalten wird. Durch den Schwellenwert kann festgelegt werden, ab wann eine Ab­ weichung von Null nicht mehr im akzeptablen Rahmen liegt, d. h. ab wann die Störung das analoge Signal derart verändert, daß eine ausreichende Sicherheit der Signalübertragung nicht mehr gegeben ist. Kleinere Störungen, die zu einer Abweichung der Signalsumme von Null unter diesen Schwellenwert führen, werden dann verworfen, d. h. das analoge Signal wird mit dieser kleinen, nicht signifikanten Störung an den Empfänger übertragen. Handelt es sich hingegen um eine Störung, die eine Abweichung von Null über den Schwellenwert verursacht, wird das analoge Signal auf einem konstanten Wert gehalten, der demjenigen Wert entspricht, den das Signal vor Einsetzen der Störung hatte.It may also be advantageous that if the Deviation from zero over a certain threshold analog signal is kept at a constant value. By the threshold can be set from when an Ab deviation from zero is no longer within the acceptable range, d. H. from when the disturbance changes the analog signal in such a way that adequate security of signal transmission no longer given is. Minor disturbances that lead to a deviation of the  Signal sum of zero will lead below this threshold then discarded, d. H. the analog signal is with this small, insignificant interference transmitted to the receiver. Act on the other hand, it is a disturbance that has a deviation of zero caused above the threshold, the analog signal is on kept at a constant value that corresponds to that value, that the signal had before the onset of the fault.

Es kann jedoch auch nötig sein, daß bei Überschreiten der Abwei­ chung von Null über einen bestimmten Schwellenwert die analoge Signalübertragung sofort oder mit einstellbarer zeitlicher Ver­ zögerung unterbrochen wird. Beispielsweise ist denkbar, daß bei einer signifikanten Störung das analoge Signal zunächst eine be­ stimmte Zeit auf einem konstanten Wert gehalten wird, und bei weiter andauernder Störung die analoge Signalübertragung unter­ brochen wird. Welche Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Praxis verwendet wird, hängt vom Einzelfall ab.However, it may also be necessary that if the deviation is exceeded of zero over a certain threshold the analog Signal transmission immediately or with adjustable time Ver delay is interrupted. For example, it is conceivable that at a significant disturbance the analog signal first be a agreed time is kept at a constant value, and at analogue signal transmission under continued interference will break. Which variant of the method according to the invention used in practice depends on the individual case.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Übertragung analoger Si­ gnale mit Störungserkennung mit jeweils mindestens einem Sender, einer Übertragungsstrecke und einem Signalempfänger ist erfin­ dungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sender unmittelbar an eine invertierende und parallel zu dieser an eine nicht-in­ vertierende Schaltung angeschlossen ist, von denen ausgehend jeweils zwei Signalleitungen eine Übertragungsstrecke bilden, wobei jede Signalleitung mit dem nicht-invertierten Signal direkt zum jeweiligen Signalempfänger führt, und daß jeweils beide Signalleitungen am Eingang eines Summiergliedes anliegen, dessen Ausgang mit einem Nulldetektor in Verbindung steht.A device according to the invention for the transmission of analog Si signals with fault detection with at least one transmitter each, a transmission link and a signal receiver is invented appropriately characterized in that each transmitter immediately to an inverting and parallel to this to a non-in vertizing circuit is connected, from which starting two signal lines each form a transmission path, each signal line with the non-inverted signal leads directly to the respective signal receiver, and that in each case both signal lines are present at the input of a summing element, the output of which is connected to a zero detector.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Übertragungs­ strecke für ein analoges Signal durch zwei Signalleitungen gebildet, die an den Ausgängen einer invertierenden und einer nicht-invertierenden Schaltung anliegen. Derartige Schaltungen sind mit üblichen Bauelementen leicht zu realisieren; außerdem garantieren sie eine rückkopplungsfreie Signalübertragung, ohne die Signalquelle zu belasten. Am Ende der Übertragungsstrecke liegt die Signalleitung mit dem nicht-invertierten Signal zum einen direkt am zugehörigen Signalempfänger, zum anderen zu­ sammen mit der Signalleitung für das invertierte Signal am Eingang eines Summiergliedes an, in dem beide Signale summiert werden. Der Ausgang dieses Summiergliedes steht mit einem Null­ detektor in Verbindung, mittels dessen Abweichungen von Null für das von dem Summierglied gebildete Signal ermittelt werden können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt den Vorteil, mit zwei Signalleitungen eine Übertragungsstrecke mit höchster Fehlersicherheit bieten zu können, wobei dafür lediglich han­ delsübliche und kostengünstige elektronische Bauteile auf der Seite des Signalsenders und des Signalempfängers vonnöten sind.In the device according to the invention, the transmission route for an analog signal through two signal lines formed at the outputs of an inverting and a non-inverting circuit. Such circuits are easy to implement with conventional components; Furthermore guarantee a feedback-free signal transmission without burden the signal source. At the end of the transmission line  is the signal line with the non-inverted signal to one directly on the associated signal receiver, the other on together with the signal line for the inverted signal on Input of a summing element in which both signals are summed become. The output of this summing element has a zero detector in connection, by means of its deviations from zero can be determined for the signal formed by the summing element can. The device according to the invention has the advantage with two signal lines a transmission path with the highest To be able to offer error security, but only han standard and inexpensive electronic components on the Side of the signal transmitter and the signal receiver are required.

Der Nulldetektor kann vorteilhaft als einfacher Schwellwert­ schalter ausgeführt sein. Überschreitet die Signalhöhe am Ein­ gang des Nulldetektors einen bestimmten einstellbaren Schwellen­ wert, ändert der Nulldetektor seinen Ausgangspegel, der zur Er­ kennung von Störungen bei der Übertragung analoger Signale be­ nutzt werden kann.The zero detector can advantageously be used as a simple threshold value switch. Exceeds the signal level at the on zero detector a certain adjustable thresholds worth, the zero detector changes its output level, which becomes Er detection of interference in the transmission of analog signals can be used.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die je­ weils einem Signal zugeordneten zwei Signalleitungen jeweils mit einem Summierglied und einem Nulldetektor zu verknüpfen, oder aber sämtliche Signalleitungen an den Eingang eines Summiergliedes anzulegen, das die Signalsumme an einen Null­ detektor weitergibt. Im letzteren Fall wird erfindungsgemäß das Vorliegen einer Störung erkannt, es kann jedoch nicht rückge­ schlossen werden, welches der übertragenen analogen Signale gestört wurde.In the device according to the invention, it is possible that the Weil assigned to a signal two signal lines each to link with a summing element and a zero detector, or all signal lines to the input of a Apply the summing element, which the signal sum to a zero detector passes on. In the latter case, according to the invention A fault is detected, but it cannot be reset be closed, which of the transmitted analog signals was disturbed.

Soll beim Überschreiten der Abweichung der Summe aus invertier­ tem und nicht-invertiertem Signal von Null über einen bestimmten Schwellenwert, d. h. bei Vorliegen einer signifikanten Störung, das analoge Signal auf einem konstanten Wert gehalten werden, ist es vorteilhaft, wenn in die zum Signalempfänger führende Si­ gnalleitung ein Abtast- und Halteglied integriert ist, das mit dem Ausgang des Nulldetektors in Wirkverbindung steht. Ändert sich der Ausgangspegel des Nulldetektors (Indiz für Störung), kann mittels dieser Schaltung der Pegel des analogen Signals beim Signalempfänger konstant gehalten werden.Should the sum of inverted if the deviation is exceeded tem and non-inverted signal from zero over a certain Threshold, d. H. if there is a significant disturbance, the analog signal is kept at a constant value, it is advantageous if in the Si leading to the signal receiver gnalleitung a sample and hold member is integrated with is operatively connected to the output of the zero detector. Changes  the output level of the zero detector (indication of fault), can use this circuit to adjust the level of the analog signal be kept constant at the signal receiver.

Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich dadurch erzielen, daß dem Summierglied oder dem Nulldetektor ein Filter, insbesondere ein Tiefpaß, nachgeschaltet ist. Damit lassen sich hochfrequente, schnelle Schwankungen der Abweichung der Summe von Null, wie etwa Signalrauschen niedriger Amplitude, ausfiltern.An embodiment of the device according to the invention can be thereby achieve that the summing element or the zero detector a filter, in particular a low-pass filter, is connected downstream. In order to high-frequency, rapid fluctuations in the deviation the sum of zero, such as low amplitude signal noise, filter out.

Weiterhin kann dem Nulldetektor ein Verzögerungsglied nachge­ schaltet sein, wenn die Schaltung erst nach einer bestimmten zeitlichen Verzögerung auf eine Störung reagieren soll.Furthermore, a delay element can follow the zero detector be switched if the circuit only after a certain delay should react to a fault.

Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit zur Durchführung des er­ findungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß jeder Sender unmittelbar an eine invertierende und parallel zu dieser an eine nicht-invertierende Schaltung angeschlossen ist, von denen ausgehend jeweils zwei Signalleitungen eine Übertragungsstrecke bilden, die am Ende der Übertragungsstrecke in den analogen Ein­ gang eines programmierbaren Mikroprozessors führen, der einen analogen Ausgang für jedes nicht-invertierte Signal aufweist, der mit jedem Signalempfänger in Wirkverbindung steht.Another advantageous way to carry out the he inventive method is that each transmitter immediately to an inverting and parallel to it a non-inverting circuit is connected, one of which starting from two signal lines each a transmission path form that at the end of the transmission link into analogue a programmable microprocessor, which one has analog output for each non-inverted signal, which is in active connection with every signal receiver.

Eine derartige erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich besonders dann realisieren, wenn in jedem Fall der Einsatz eines program­ mierbaren Mikroprozessors vorgesehen ist, der nicht besetzte analoge Eingänge besitzt sowie analoge Ausgänge, über die das zu übertragende Signal an den Signalempfänger übermittelt werden kann. Durch entsprechende Programmierung des Mikroprozessors lassen sich Summierung der Eingangssignale, Nulldetektion und eventuelle weitere Ausgestaltungen, wie sie für das erfindungs­ gemäße Verfahren beschrieben wurden, realisieren.Such an inventive device can be particularly then realize if in any case the use of a program mable microprocessor is provided, the unoccupied has analog inputs and analog outputs via which the signal to be transmitted are transmitted to the signal receiver can. By programming the microprocessor accordingly can be summation of the input signals, zero detection and any further configurations, such as those for the invention according to the described procedures.

Im folgenden soll anhand dreier Zeichnungen das erfindungsgemäße Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung näher beschrieben werden:
The method according to the invention and the associated device will be described in more detail below with reference to three drawings:

In Fig. 1 sind in schematischer Weise die wichtigsten elektro­ nischen Bauelemente entsprechend erfindungsgemäßer Vorrichtung dargestellt. Signalquelle 2, invertierende Schaltung 3 und nicht-invertierende Schaltung 4 können als Sendeeinheit 1 aufgefaßt werden, die Signalleitungen 6 und 7 für das inver­ tierte bzw. nicht-invertierte Signal bilden die Übertragungs­ strecke, die an der Empfangseinheit 8 endet. Als Bezugspoten­ tial dient die Erdleitung 5. Signalleitung 7 verzweigt sich in der Empfangseinheit 8 und führt einerseits zum Signalempfänger (nicht dargestellt), andererseits zum Summierglied 9, an dem auch die Signalleitung 6 für das invertierte analoge Signal anliegt. Das Summierglied 9 wie auch die invertierende und nicht-invertierende Schaltung werden in diesem Ausführungs­ beispiel durch übliche Beschaltungen von Operationsverstärkern gebildet.In Fig. 1, the most important electro African components are shown in accordance with the inventive device. Signal source 2 , inverting circuit 3 and non-inverting circuit 4 can be regarded as a transmission unit 1 , the signal lines 6 and 7 for the inverted or non-inverted signal form the transmission path that ends at the receiving unit 8 . The ground line 5 serves as the reference potential. Signal line 7 branches in the receiving unit 8 and leads on the one hand to the signal receiver (not shown), on the other hand to the summing element 9 , on which the signal line 6 for the inverted analog signal is also present. The summing element 9 as well as the inverting and non-inverting circuit are formed in this embodiment, for example, by conventional circuitry of operational amplifiers.

Im Falle mehrerer Sender 2 ist es erfindungsgemäß möglich, sämtliche Signalleitungen 6 und 7 für die jeweiligen inver­ tierten und nicht-invertierten Signale am Eingang eines Sum­ miergliedes 9 zusammenzuführen. Eine Störung in der Übertra­ gungsstrecke wird dann erkannt, wenngleich nicht darauf zurück­ geschlossen werden kann, welches der Signale gestört wurde. Dazu müßte für jedes Paar Signalleitungen 6 und 7 jeweils ein Summierglied 9 mit Nulldetektor 10 installiert werden.In the case of several transmitters 2 , it is possible according to the invention to merge all the signal lines 6 and 7 for the respective inverted and non-inverted signals at the input of a sum element 9 . A fault in the transmission link is then recognized, although it cannot be concluded which of the signals was disturbed. For this purpose, a summing element 9 with zero detector 10 would have to be installed for each pair of signal lines 6 and 7 .

Der Nulldetektor 10 ist in diesem Fall als Schwellwertschalter ausgeführt, d. h. der Ausgangspegel des Nulldetektors 10 ändert sich bei Überschreiten des Eingangssignals über einen bestimm­ ten einstellbaren Schwellenwert. Eine auf die Übertragungs­ strecke eingestrahlte Störung bewirkt eine gleichsinnige Ver­ schiebung des Pegels des invertierten und des nicht-invertierten Signals, so daß sich diese Verschiebung bei Summation beider Signale verdoppelt, während das ungestörte Signal sich mit seinem invertierten zu Null addiert. Diese Abweichung von Null entspricht also dem zweifachen Störsignal. Sollen kleinere Stö­ rungen unbeachtet bleiben, kann dies durch entsprechende Ein­ stellung des Schwellenwertes am Nulldetektor 10 erreicht werden. The zero detector 10 is designed in this case as a threshold switch, that is, the output level of the zero detector 10 changes when the input signal is exceeded by a certain th adjustable threshold. A radiated interference on the transmission line causes a sense shift of the level of the inverted and non-inverted signal Ver, so that this shift doubles when the two signals are summed, while the undisturbed signal adds up to zero with its inverted. This deviation from zero therefore corresponds to twice the interference signal. If minor faults are to be disregarded, this can be achieved by setting the threshold value at the zero detector 10 accordingly.

Bei Überschreiten des Schwellenwertes liegt eine Störung bei der Übertragung des analogen Signals vor, und entsprechend ist ent­ weder der Signalempfänger mit einem Ersatzsignal anzusteuern, um vor schädlichen Auswirkungen durch das gestörte Signal sicher zu sein, oder die analoge Signalübertragung ist zu unterbrechen.If the threshold is exceeded, there is a fault in the Transmission of the analog signal before, and accordingly is ent neither to control the signal receiver with a replacement signal against harmful effects from the disturbed signal or the analog signal transmission has to be interrupted.

Zusätzlich können hochfrequente oder kurzzeitige Störungen klei­ ner Amplitude unterdrückt werden, indem man den Nulldetektor 10 mit Tiefpaßverhalten ausführt. Derartige Störungen führen dann nicht zur Änderung des Ausgangspegels am Nulldetektor 10, blei­ ben also unberücksichtigt.In addition, high-frequency or short-term interference small amplitude can be suppressed by executing the zero detector 10 with low-pass behavior. Such disturbances then do not lead to a change in the output level at the zero detector 10 , so they are not taken into account.

In Fig. 2 ist eine zu Fig. 1 identische Sendeeinheit 1 darge­ stellt. Die Empfangseinheit 8 ist hier um ein Abtast- und Halte­ glied 11 (sample and hold) erweitert, welches in die zum (nicht dargestellten) Signalempfänger führenden Signalleitung 7 inte­ griert ist. Diese sample and hold-Schaltung steht mit dem Aus­ gang des Nulldetektors 10 derart in Wirkverbindung, daß im Falle der ungestörten Signalübertragung der Schalter des Abtast- und Halteglieds 11 geschlossen ist und somit das ungestörte Signal (über den Kondensator) an den Signalempfänger weitergeführt wird. Im Falle einer Signalstörung wird der Schalter des Abtast- und Haltegliedes 11 geöffnet, mit der Folge, daß das gestörte Signal abgeschnitten wird und der zuletzt am Kondensator anlie­ gende Spannungswert zum Signalempfänger gelangt. Erst wenn die Summe der auf den Signalleitungen 6 und 7 geführten Signale wieder kleiner als der eingestellte Schwellenwert wird, schaltet der Nulldetektor 10 den Schalter des Abtast- und Halteglieds 11 wieder zu, und das ungestörte Signal erreicht den Signalemp­ fänger.In Fig. 2 is an identical to Fig. 1 transmitter unit 1 Darge provides. The receiving unit 8 is here extended by a sample and hold member 11 (sample and hold) which is integrated into the signal line 7 leading to the signal receiver (not shown). This sample and hold circuit is in operative connection with the output of the zero detector 10 such that in the case of undisturbed signal transmission the switch of the sample and hold element 11 is closed and the undisturbed signal (via the capacitor) is thus continued to the signal receiver. In the event of a signal disturbance, the switch of the sample and hold element 11 is opened, with the result that the disturbed signal is cut off and the voltage value last applied to the capacitor reaches the signal receiver. Only when the sum of the signals on the signal lines 6 and 7 again becomes smaller than the set threshold value, does the zero detector 10 switch on the switch of the sample and hold element 11 again, and the undisturbed signal reaches the signal receiver.

Mittels eines Verzögerungsgliedes 12 kann eine bestimmte maximale zeitliche Verzögerung eingestellt werden, nach der bei anhaltender Störung beispielsweise die Signalübertragung unterbrochen und/oder ein Alarmsignal oder ähnliches ausgelöst wird. A certain maximum time delay can be set by means of a delay element 12 , after which the signal transmission is interrupted, for example, and / or an alarm signal or the like is triggered if the fault persists.

Fig. 3 unterscheidet sich wiederum nur durch die Empfangseinheit 8 von den vorhergehenden Figuren. Häufig steht ein Mikroprozes­ sor 14 in Nähe eines Signalempfängers zur Verfügung, der einige nicht belegte analoge Eingänge aufweist. Dann besteht die Mög­ lichkeit, die beiden invertierten Signale mit einem Analog/Digital- Wandler einzulesen und die Summierung zu Null per Soft­ ware auszuführen sowie zu entscheiden, ob der eingelesene Wert brauchbar ist oder nicht. Wird dies bejaht, kann der eingelesene Wert wieder analog gewandelt und zum Signalempfänger weiterge­ leitet werden. Sämtliche Verfahrensvarianten gemäß Erfindung sind in diesem Fall durch entsprechende Programmierung des Mikroprozessors 14 zu realisieren. Fig. 3 differs only in turn by the reception unit 8 of the preceding figures. A microprocessor 14 is often available in the vicinity of a signal receiver which has some unused analog inputs. Then there is the possibility to read the two inverted signals with an analog / digital converter and to carry out the summation to zero by software and to decide whether the value read is usable or not. If the answer is affirmative, the read-in value can be converted into an analogue again and forwarded to the signal receiver. In this case, all method variants according to the invention can be implemented by appropriate programming of the microprocessor 14 .

Die erfindungsgemäße Signalübertragung läßt sich beispielsweise bei der Stapler- und Raupensteuerung zuverlässig und preisgünstig einsetzen.The signal transmission according to the invention can, for example reliable and with the forklift and caterpillar control use inexpensively.

Claims (10)

1. Verfahren zur Übertragung analoger Signale mit Störungser­ kennung, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem ursprüng­ lichen analogen Signal ein invertiertes Signal erzeugt wird, jeweils beide Signale getrennt übertragen werden, und daß anschließend außerdem jeweils beide Signale summiert und Abweichungen der Summe von Null ermittelt werden.1. A method for the transmission of analog signals with malfunction detection, characterized in that an inverted signal is generated for each original union analog signal, each two signals are transmitted separately, and that, in addition, both signals are then summed and deviations of the sum of zero are determined . 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß schnelle Änderungen der Abweichung von Null unterdrückt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that suppresses rapid changes in the deviation from zero become. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten der Abweichung von Null über einen bestimmten Schwellenwert das analoge Signal auf einem konstanten Wert gehalten wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that if the deviation from zero is exceeded over a determined threshold the analog signal on a constant value is kept. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten der Abweichung von Null über einen bestimmten Schwellenwert die analoge Signalübertragung sofort oder mit einstellbarer zeitlicher Verzögerung unterbrochen wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that when the deviation from Zero over a certain threshold the analog one Signal transmission immediately or with adjustable time Delay is interrupted.   5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit mindestens einem Sender eines analogen Signals, minde­ stens einer Übertragungsstrecke und mindestens einem Signal­ empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sender (2) unmittelbar an eine invertierende und parallel zu dieser an eine nicht-invertierende Schaltung (3, 4) angeschlossen ist, von denen ausgehend jeweils zwei Signalleitungen (6, 7) eine Übertragungsstrecke bilden, wobei jede Signal­ leitung (7) mit dem nicht-invertierten Signal direkt zum jeweiligen Signalempfänger führt, und daß jeweils beide Signalleitungen (6, 7) am Eingang eines Summiergliedes (9) anliegen, dessen Ausgang mit einem Nulldetektor (10) in Verbindung steht.5. Device for performing the method according to claim 1 with at least one transmitter of an analog signal, at least one transmission link and at least one signal receiver, characterized in that each transmitter ( 2 ) directly to an inverting and parallel to this to a non-inverting Circuit ( 3 , 4 ) is connected, from each of which two signal lines ( 6 , 7 ) form a transmission path, each signal line ( 7 ) with the non-inverted signal leading directly to the respective signal receiver, and that in each case both signal lines ( 6 , 7 ) at the input of a summing element ( 9 ), the output of which is connected to a zero detector ( 10 ). 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nulldetektor (10) als Schwellwertschalter ausgeführt ist.6. The device according to claim 5, characterized in that the zero detector ( 10 ) is designed as a threshold switch. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die zum Signalempfänger führende Signalleitung (7) ein Abtast- und Halteglied (11) integriert ist, das mit dem Ausgang des Nulldetektors (10) in Wirkverbindung steht.7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that in the signal line leading to the signal receiver ( 7 ) a sample and hold element ( 11 ) is integrated, which is in operative connection with the output of the zero detector ( 10 ). 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Summierglied (9) oder dem Null­ detektor (10) ein Filter, insbesondere ein Tiefpaß, nach­ geschaltet ist.8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the summing element ( 9 ) or the zero detector ( 10 ) is connected to a filter, in particular a low-pass filter. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Nulldetektor (10) ein Verzöge­ rungsglied (12) nachgeschaltet ist. 9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that the zero detector ( 10 ) is a delay element ( 12 ) connected downstream. 10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit mindestens einem Sender eines analogen Signals, mindestens einer Übertragungsstrecke und mindestens einem Signalempfänger, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sender (2) unmittelbar an eine invertierende und parallel zu dieser an eine nicht-invertierende Schaltung (3, 4) an­ geschlossen ist, von denen ausgehend jeweils zwei Signal­ leitungen (6, 7) eine Übertragungsstrecke bilden, die am Ende der Übertragungsstrecke in den analogen Eingang (13) eines programmierbaren Mikroprozessors (14) führen, der einen analogen Ausgang für jedes nicht-invertierte Signal aufweist, der mit jedem Signalempfänger in Wirkverbindung steht.10. The device for performing the method according to one of claims 1 to 4 with at least one transmitter of an analog signal, at least one transmission path and at least one signal receiver, characterized in that each transmitter ( 2 ) directly to an inverting and parallel to this not to one -Inverting circuit ( 3 , 4 ) is closed, from which two signal lines ( 6 , 7 ) each form a transmission path, which lead to the analog input ( 13 ) of a programmable microprocessor ( 14 ) at the end of the transmission path has analog output for each non-inverted signal that is operatively connected to each signal receiver.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10036935A1 (en) * 2000-07-28 2002-02-07 Siemens Ag Sensor monitoring system for vehicles detects excessive gradient in output sums
DE102006007098A1 (en) * 2006-01-16 2007-07-19 Conti Temic Microelectronic Gmbh Signal processing unit e.g. acceleration sensor unit, functional inspection method, involves comparing output signal of non-inverted input signal with output signal of inverted input signal with specific condition

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