DE811807C - Anordnung zur gleichzeitigen UEbertragung mehrerer Messwerte - Google Patents

Description

• Anordnung zur gleichzeitigen Übertragung mehrerer Meßwerte Für die Mehrfachübertragung von Meßwerten.hat man bereits mit Erfolg Trägerstromsysteme verwendet, bei denen die zu übertragenden Meßwerte Trägerströme verschiedener Frequenzen beeinflussen, die dann über ein und dieselbe Leitung zu den entfernten Anzeigegeräten geleitet werden. Die Anordnung erfolgte in der Regel so, daß an einem Ende der Übertragungsleitung die Meßgeräte und die Generatoren für die Trägerströme, am anderen Ende der Übertragungsleitung die Anzeigegeräte vorgesehen waren, denen die Meßspannung nach ihrer Trennung von den Trägerströmen zugeführt wurde. Gelegentlich wird jedoch die Forderung erhoben, daß am Ort der Meßwertgeber, d. h. am Ort der Meßstellen, alle Einrichtungen vermieden werden sollen, die eine besondere Stromversorgung notwendig machen.
• Gemäß der Erfindung wird in solchen Fällen die Zuführung der Trägerströme zu den Meßstellen und die Ableitung der durch die Meßwerte beeinflußten Trägerströme von den Meßstellen auf dem gleichen Wege vorgenommen. Die Generatoren für die Trägerströme befinden sich bei der Anordnung gemäß der Erfindung also an dem Ende der Übertragungsleitung, an dem sich auch die Anzeigegeräte befinden, und die Zuführung der Trägerströme zu den Meßstellen kann durch das gleiche Kabel oder die gleiche Leitung, zweckmäßig sogar über dieselben Leitungsadern, erfolgen wie die Abführung der zu den Anzeigegeräten fließenden Ströme.
• Werden dieselben Adern für die Zu- und Ableitung der Trägerströme verwendet, so kann die Anordnung in der Weise ausgeführt werden, daß die Übertragungsleitung an beiden Enden durch Gabeln abgeschlossen wird, die die Trennung der Trägerströme nach Übertragungsrichtungen vornehmen. Diese Anordnung erfordert jedoch ausgezeichnete Leitungsnachbildungen, die unter Umständen nur mit größerem Aufwand hergestellt werden können.
• Zweckmäßiger ist es daher, Trägerströme verschiedener Frequenzen für die beiden Richtungen zu verwenden, d. h. die den Meßstellen zugeleiteten Trägerströme vor der Rückleitung in Ströme anderer Frequenzen umzusetzen. Zu diesem Zweck sind Modulatoren erforderlich sowie eine Hilfswechselspannung geeigneter Frequenz, mit der zusammen in den Modulatoren die neuen Frequenzen erzeugt werden.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird auch diese Hilfswechselspannung wie die Trägerströme für die Messungen selbst über dieselbe Leitung den am meßgeräteseitigen Ende liegenden Modulatoren zugeführt.
• Die Frequenzumsetzung kann dabei an verschiedenen Stellen vorgenommen werden: Es ist zum Beispiel möglich, die Modulatoren vor den Meßwertgebern anzuordnen, durch die Meßwertgeber also bereits die umgesetzten Frequenzen beeinflussen zu lassen. In diesem Falle können bei geeigneter Wahl der Frequenzen sowohl die entstehenden Summenfrequenzen als auch die Differenzfrequenzen nach Beeinflussung durch verschiedene Meßwertgeber zur Übertragung von Meßwerten verwendet werden; die Anzahl der Trägergeneratoren braucht also nur halb so groß wie die Zahl der zu übertragenden Meßwerte zu sein. Ebenso können die Modulatoren hinter den Meßwertgebern in die Leitung eingeschaltet werden, so daß die Meßwertgeber die von den Generatoren kommenden Frequenzen beeinflussen. Außerdem können sowohl die Frequenzen der von den Meßwertgebern kommenden Ströme einzeln umgesetzt und diese danach erst auf die gemeinsame Leitung zusammengeschaltet oder umgekehrt die von den Meßwertgebern kommenden Ströme zunächst zusammengeschaltet und ihre Frequenzen in einem einzigen Modulator gruppenweise umgesetzt werden.
• In solchen Fällen, in denen mit Trägerströmen gearbeitet wird, ist natürlictj in der üblichen Weise eine Trennung der Ströme verschiedener Frequenz durch Filter erforderlich. Zweckmäßig werden auch die Generatoren für die Trägerströme über Filter an die Leitung angeschaltet, um eine möglichst verlustarme Parallelschaltung zu ermöglichen.
• Eine weitere Verbesserung läßt sich erzielen, wenn man die Trägerströme für je zwei Meßstellen paarweise zur gegenseitigen Frequenzumsetzung benutzt. Dabei werden jeweils beide Frequenzen eines solchen Paares den beiden Modulatoren zugeführt und im einen Fall die Summenfrequenz, im anderen die Differenzfrequenz der entstehenden Modulationsfrequenzen zur Rückübertragung benutzt. Durch geeignete Wahl der Ausgangsfrequenzen läßt sich diese paarweise Zusammenfassung für mehrere Trägerstrompaare anwenden, so daß eine besondere Hilfsfrequenz für die Frequenzumsetzung der zur Übertragung der Meßwerte verwendeten Trägerströme nicht mehr erforderlich ist. In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen einer Anordnung gemäß der Erfindung im Schaltbild dargestellt.
• Die Anordnung nach Fig. r arbeitet mit Trägerströmen gleicher Frequenz in beiden Richtungen. Die in den Generatoren G1 bis G3 erzeugten Ströme der Frequenzen f1, f2 und f3 werden über Filter F1A bis F3A der Gabelschaltung GA zugeführt. NA ist die Leitungsnachbildung. Am anderen Ende der Übertragungsleitung L ist abermals eine Gabel GB mit einer Nachbildung NB vorgesehen. Die über die Leitung L ankommenden Trägerströme gelangen über die Gabel GB zu den Filtern Fla bis Fga und dann zu den Meßwertgebern T1 bis T3, die der Einfachheit halber als einfache Schaltkontakte gezeichnet sind. Über die Filter F,B' bis F3B gelangen die Trägerströme dann wieder zur Gabel GB und zur Leitung L zurück. Sie werden am anderen Ende der Leitung L über die Gabel GA den Filtern FlÄ bis F3Ä und damit den Empfängern El bis E3 zugeführt.
• Die Anordnung nach Fig. a arbeitet im Gegensatz zu der in Fig. r dargestellten Anordnung mit Frequenzumsetzung. Die zur Meßwertübertragung erforderlichen Trägerströme der Frequenzen f1 bis f3 werden in Generatoren G1 bis G3 erzeugt und über die Filter F,A bis F3A auf die Leitung L gegeben. Am anderen Ende der Leitung L werden sie durch die Filter F1B bis F3B wieder getrennt und den Meßwertgebern T1 bis T3 zugeführt. Hinter den Meßwertgebern sind drei Modulatoren M1 bis M3 angeordnet, denen als Hilfsspannung eine im Generator G4 erzeugte und über das Filter F4A der Leitung L zugeführte Spannung der Frequenz f4 zugeleitet wird. Die Filter FSB bis F7B sieben von den entstehenden Zwischenfrequenzen jeweils die Summenfrequenz oder die Differenzfrequenz heraus und führen sie der Leitung L zu, von der sie am anderen Ende über die Filter F.A bis F7A abgenommen werden. Mit E1 bis E3 sind die Empfangsgeräte bezeichnet, in denen die Meßspannungen von den Trägerströmen getrennt werden.
• In Fig. 3 endlich ist eine Anordnung dargestellt, die mit paarweise zusammengefaßten Trägerströmen arbeitet. Der Einfachheit halber ist lediglich das meßstellenseitige Ende der Gesamtschaltung gezeichnet. Die über die Leitung L kommenden Frequenzen f1 und f2 werden in: der Meßgeberschaltung I durch die Filter F1 und FE aus der Leitung abgezweigt und den. Meßwertgebern T1 und T, zugeführt. Vom Meßwertgeber T1 gelangt die Trägerfrequenz f1 zum Modulator M1, vom Meßwertgeber T2 die Trägerfrequenz f2 zum Modulator M2. Als Hilfsspannungen werden dem Modulator Ml eine Spannung der Frequenz f2, dem Modulator M2 eine Spannung der Frequenz f l zugeführt. In beiden Modulatoren entstehen die Zwischenfrequenzen f3 = f1 + f2 und f4 = fl-f2. Vom Filter F3 wird die Summenfrequenz f3, vom Filter F4 die Differenzfrequenz f4 der Leitung L und -damit den am anderen Ende der Leitung befindlichen Anzeigegeräten zugeführt.
• Die weiterhin über die Leitung L ankommenden Trägerfrequenzen f5 und f8 sind abermals zu einem Paar zusammengefaßt und werden in der Meßgeberschaltung 1I in gleicher Weise verwertet, wie die Frequenzen f, und f. in der Meßgeberschaltung I.
• In welcher Weise die Beeinflussung der Trägerströme durch die Meßge'ber erfolgt, die in den dargestellten Schaltungen stets durch einfache Schaltkontakte versinnbildlicht sind, ist für die Wirkungsweise der Schaltung nicht wesentlich. Es kann dabei das für Fernmessungen weitgehend übliche Verfahren angewendet werden, das mit Meßimpulsen arbeitet, deren Folgefrequenz eine Funktion des Wertes der gemessenen Größe darstellt. Als Meßwertgeber dienen in solchem Fall rotierende Meßinstrumente, deren Drehzahl vom Meßwert abhängt und die entweder unmittelbar bei jeder Umdrehung einen Stromkreis schließen oder durch induktive oder kapazitive Einflußnahme auf Generatorkreise die Aussendung von Impulsen veranlassen. Die bisher üblichen Impulsfolgefrequenzen liegen dabei meist zwischen o,5 und 12 Hz. Für den Empfang können nach der Demodulation und entsprechender Verstärkung normale Telegraphenempfangsrelais verwendet werden, die die Meßwertimpulse zu den Anzeigegeräten weitergeben.
• Bei Anordnungen, die mit verschiedenen Frequenzen für die beiden Richtungen arbeiten, ist es möglich, die Frequenzen der einen Richtung in die Lücken zwischen den Frequenzen der anderen Richtung zu legen oder die Frequenzen einer Richtung zu einem Band zusammenzufassen und für die andere Richtung ein zweites Band zu wählen. Es ist in beiden Fällen möglich, mit Einzelumsetzungen je Meßkanal zu arbeiten oder mit einer Gruppenumsetzung, bei der mehrere Frequenzen in einem einzelnen Modulator umgesetzt werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur gleichzeitigen Übertragung mehrerer Meßwerte von den Meßstellen zu entfernt angeordneten Anzeigegeräten mittels durch die Meßwerte beeinflußter Trägerströme verschiedener Frequenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Trägerströme zu den Meßstellen und die Ableitung der durch die Meßwerte beeinflußten Trägerströme von den Meßstellen auf dem gleichen Wege erfolgt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zuführung der Trägerströme zu den Meßstellen und für die Ableitung der durch die Meßwerte beeinflußten Trägerströme dieselbe Leitung vorgesehen ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Trennung der beeinflußten und der nicht beeinflußten Trägerströme voneinander an jedem Ende der Leitung eine Gabelschaltung vorgesehen ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Meßstellen zufließenden Trägerströme andere Frequenzen besitzen als die in der gleichen Leitung von den Meßstellen abgeleiteten Trägerströme.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umsetzung der Frequenzen der Trägerströme Modulatoren vorgesehen sind.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Frequenzumsetzung in den Modulatoren erforderliche Modulationsspannung über dieselbe Leitung geführt ist wie die Trägerströme für die Messungen.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Trägerströme mehrerer Meßstellen ein gemeinsamer Modulator vorgesehen ist. B. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulatoren so angeordnet sind, daß die Frequenzen der von den Meßwertgebern beeinflußten Trägerströme umgesetzt werden. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulatoren so angeordnet sind, daß die Frequenzen der Trägerströme vor deren Beeinflussung durch die Meßwertgeber umgesetzt werden. io. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Meßwertgeber sowohl für die Summen- als auch für die Differenzfrequenz eines Modulators vorgesehen sind. i i. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis io, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der zur Frequenzumsetzung der Trägerströme benutzten Modulationsspannung so gewählt ist, daß die umgesetzten Frequenzen zwischen die nicht umgesetzten Frequenzen zu liegen kommen. 12. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis io, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Frequenzumsetzung der Trägerströme benutzten Modulationsspannungen von den Trägerströmen anderer Frequenz abgeleitet sind. 13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Frequenzumsetzung benutzten Modulationsspannungen zweier Kanäle jeweils von den Trägerströmen dieser Kanäle gegenseitig abgeleitet und als umgesetzte Frequenz beim einen die Summenfrequenz, beim anderen die Differenzfrequenz verwendet ist.