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Publication number: DES0044109MA
Authority: DE

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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 26. Mai 1955 Bekanntgemacht am 27. September 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

PATENTANMELDUNG

KLASSE 21 e GRUPPE 36io INTERNAT. KLASSE G 01 r

S 44109 VIIIel'21 e

. Giorgio Dal Monte, Mailand (Italien)

ist als Erfinder genannt worden

Siemens Societä per Azioni, Mailand (Italien)

Vertreter: Frhr. v. Egloffstein, Rechtsanwalt, München

Verfahren zur Messung bzw. Kontrolle der mittleren Verzerrungen von Gleichstrom-Steuer-Impulsen niedriger Impulsfolge, die durch Einrichtungen für die Impulsübertragung verursacht werden

Die Priorität der Anmeldung in Italien vom 7. Juni 1954 ist in Anspruch genommen

In der Technik der automatischen Steuerung (Fernsprech-, Fernschreib-, Signaltechnik usw.) werden häufig Einrichtungen für die Wiedergabe von Impulsreihen angewendet. Solche Einrichtungen, angefangen von den einfachen, wie neutrale oder gepolte Relais, bis zu den verwickeltsten, wie trägerfrequente Signalsender und -empfänger, weisen eine eigene Verzerrung auf, die in bestimmten Grenzen gehalten werden muß, wenn eine einwandfreie Wirkungsweise der Einrich- κ tungen gewährleistet sein soll. Es besteht demnach das Bedürfnis nach besonderen Einrichtungen, um die Kontrolle und Messung der von der Übertragungseinrichtung verursachten Verzerrung, durchführen zu können. i_;

Bei den bekannten Einrichtungen handelt es sich im allgemeinen um verhältnismäßig verwickelte elektronische Meßvorrichtungen, die wegen ihres

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Aufwandes und ihres Aufbaues praktisch keine guten Anwendungsmöglichkeiten bieten, wenn auf automatischem Wege und mit einfachen und wirtschaftlichen Mitteln festgestellt werden soll, ob die mittlere Verzerrung innerhalb bestimmter festgelegter Grenzen liegt.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung bzw. Kontrolle der mittleren Verzerrungen von Gleichstrom-Steuer-Impulsen niedrager Impulsfolge, die durch Einrichtungen für die Impulsübertragung, insbesondere in Fernmeldeanlagen, verursacht werden, bei dem durch die Impulse ein Kondensator aufgeladen wird.

Erfindungsgemäß wird der Kondensator während

X5 eines bestimmten Zeitabschnittes abwechselnd vom Beginn eines jeden ursprünglichen Impulses bis zum Beginn des entsprechenden durch die Impulsübertragungseinrichtung wiedergegebenen, verzerrten Impulses aufgeladen und vom Ende, eines

ao jeden ursprünglichen Impulses bis zum Ende des entsprechenden wiedergegebenen Impulses umgeladen, und am Ende dieses Meßzeitabschnitteis wird die Größe der Impulsverzerrung durch Messung des> von dem Kondensator angenommenen Endpotentials ermittelt.

An Hand von Fig. 1 ist im nachstehenden ein Ausführungsbeispiel einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Schaltungsanordnung beschrieben.

Der Einfachheit halber wird angenommen, daß die verzerrende Einrichtung aus einem einfachen Relais D besteht. Der Prüfvorgang beginnt mit dem Anlassen einer Impulsgebernockenscheibe G, welche zunächst durch Schließen eines Kontaktes C₁ das Ansprechen eines Relais V veranlaßt. Die Kontakte dieses Relais (v_v V₂, v_s, W₄) schalten einen Kondensator C, der im Ruhezustand über ein Relais P entladen wurde, auf Widerstände R₁ und R₂ um. Beim Umlaufen der Nockenscheibe G bleibt der Kontakt C₁ geschlossen, während ein anderer Kontakt C₂ durch rhythmisches¹ Schließen und Wiederöffnen ein Relais S impulsweise betätigt.

Nach Vollendung eines Umlaufes und Sendung einer bestimmten Anzahl von Impulsen bleibt die Nockenscheibe G wieder in der Ausgangsstellung stehen, öffnet wiederum den Kontakt C₁ und bewirkt das Abfallen des Relais V, welches mit seinen: Kontakten (^₁, ,V₂, V₃, νJ den Kondensator C erneut auf das Relais' P umschaltet.

Bei jedem Impuls schaltet der Kontakt ^₃ des Relais vS" das Wiederholungsrelais D ein, welches infolge seiner eigenen Ansprech- und Abfallverzögerung die Impulse mit einer bestimmten Verspätung und Verzerrung wiedergibt.

Bei Beginn des ersten Impulses wird nach Ansprechen des Relais 5" und vor Ansprechen des Relais D nachstehender Stromkreis geschlossen:

+' ^d2' ^vs> ^C> ^vv ^Rv ^sf —'

wodurch der Kondensator C sich langsam zu entladen beginnt. Bei geeigneter Bemessung des Widerstandes R₁, sobald obiger Stromkreis infolge Ansprechen« des D-Relais· unterbrochen wird, hat die Potentialdifferenz auf den Belegungen des Kondensators nur einen kleinen Anteil des gesamten angelegten Potentials erreicht.

Der Kondensator bleibt nun während der ganzen Dauer des Impulses isoliert, solange bis beim Abfallen des Relais S und vor Ansprechen des Relais D nachstehender Stromkreis¹ geschlossen wird:

+ , d_v V₁, C, v₃, R₂, S₂, —.

Der Kondensator wird nun von einem gegenüber dem ersten Mal entgegengerichteten Strom durchflossen, wodurch er langsam entladen wird, um sich dann gegebenenfalls wieder in entgegengesetztem Sinn so lange aufzuladen, bis infolge Abfallen des Relais D auch der letztgenannte Stromkreis unterbrochen wird. Während dieses zweiten Vorganges und bei geeigneter Bemessung des Widerstandes R₂ sinkt die Potentialdifferenz auf den Belegungen des Kondensators nach einer der vorhergehenden Aufladung entsprechenden Zeit auf Null.

In diesem Zustand und in der Annahme, daß die Ansprechzeit des Relais D gleich seiner Abfallzeit ist (keine Verzerrung), ist der Kondensator am Ende des ersten Impulses erneut wie im Ruhezustand entladen. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jedem nachfolgendem Impuls, so daß am Ende der Impulsfolge und bei Umschaltung des Kondensators auf das Relais P letzteres nicht vom Strom durchflossen wird und im Ruhezustand verbleibt.

Falls hingegen die Impulse durch das Relais D verkürzt werden (Abfallzeit kleiner als Ansprechzeit), dann kann sich der Kondensator am Ende des ersten Impulses nicht rechtzeitig vollständig entladen, sondern behält eine kleine Restladung. Bei jedem nachfolgenden Impuls wird diese Restladung durch Überlagerung der Beeinflussungen immer größer und erreicht am Ende der Stromstoßfolge einen erheblichen Wert, der dazu ausreicht, das Ansprechen des Relais P zu bewirken.

Eine Verlängerung der Impulse (Abfallzeit größer als Ansprechzeit) würde gleichfalls die Erregung des Relais P verursachen wegen der stufenweisen Überlagerung am Kondensator von no Restladungen, welche eine gegenüber dem vorhergehenden Falle entgegengerichtete Polarität aufweisen.

Das beschriebene Verfahren eignet sich nicht nur zur Feststellung, ob die Impulswiedergabe überhaupt eine Verzerrung aufweist, sondern auch zur Kontrolle, ob die Verzerrung einem bestimmten Wert entspricht. Zu diesem Zweck genügt es, durch Einstellung der Widerstände R₁ und R₂ die Aufladungs- und Entladungszeiten des Kondensators derart zu verändern, daß die" die vorbestimmte Verzerrung aufweisenden Impulse den Kondensator nach jedem Impuls wieder auf das Potential Null bringen. '

Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich auch zur Messung der effektiven Verzerrung. Zu

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diesem Zweck genügt es, daß das Relais P durch einen elektrostatischen Spannungsmesser ersetzt wird, durch dessen Anzeige der Wert der Verzerrung mittels Tabellen oder Kurven ermittelt werden kann.

In der Fig. 2, in welcher die Bezugszeichen C, V₁, v₂, V₃, ^₄ und P die vorgenannte Bedeutung beibehalten, ist eine Änderung der schematisch beschriebenen' Schaltungsanordnung gezeigt, die sich

ίο besonders dazu eignet, um festzustellen, ob die Verzerrung innerhalb vorbestimmter Grenzen liegt.

In dieser Anordnung wird die vom Kondensator am Ende der Impulsfolge angenommene Potentialdifferenz mit den Potentialdifferenzen E₁- E₀ und E₀-E₂ verglichen, wobei letztere durch einen potentiometrischen Stromkreis, welcher aus zwei ■ regelbaren Widerständen Rx und Ry besteht, erzeugt werden. Beim Abfallen des ^-Relais nimmt die Belegung des Kondensators, welche mit dem den beiden Widerständen Rx und Ry gemeinsamen Endpunkt in Verbindung kommt, das dort bestehende Potential E₀ an. Entsprechend der vom Kondensator infolge der Verzerrung gespeicherten Ladung ergeben sich für das Potential E_c der anderen Belegung drei Möglichkeiten:

a) E_c ist negativer als E₁: Es fließt ein Strom von E₁ nach E_c über den Gleichrichter Rd₁ und über das Relais P; letzteres spricht an.

b) E_c liegt zwischen -B₁ und Ii₂: Es kann kein Strom fließen weder von E₂ nach E_c infolge Sperrung durch den Gleichrichter Rd₂ noch von E_c nach E₁ infolge Sperrung durch den Gleichrichter Rd₁. Das Relais P verbleibt im Ruhezustand.

c) E_c ist positiver als E₂: Es fließt ein Strom von E_c nach E₂ über den Gleichrichter Rd₂. Das Relais P spricht an mit einem Magnetfluß, der gegenüber dem Fall a) entgegengerichtet ist.

Durch geeignete Einstellung der Potentiale E₁ und E₂ kann der Unempfindlichkeitsbereich b) der Anordnung entsprechend dem Bereich der zugelassenen Verzerrungen willkürlich erweitert werden. Wenn als Relais P ein gepoltes Relais¹ mit einer mittleren Ruhestellung angewendet wird, dann besteht außerdem die Möglichkeit einer besonderen Anzeige sowohl für zu große als auch für zu kleine Verzerrungen.

Zu dem soeben· mit einigen Ausführungsbeispielen beschriebenen Verfahren wird noch ergänzend bemerkt, daß durch geeignete Bemessung des Kondensators und der Aufladungswiderstände die vom Kondensator bei einer bestimmten Verzerrung gespeicherte Energie beliebig vergrößert werden kann. Ähnliches gilt jedoch nicht für das von den Belegungen angenommene Potential, das entsprechend der verfügbaren Spannungsquelle und der Notwendigkeit, daß die Auf- und Entladungen langsam -erfolgen, begrenzt ist. Wenn auf Grund der Eigenschaften des Relais P eine Energie mit einem höheren Potential erforderlich ist, so kann dieses Potential dadurch "erreicht werden, daß der Kondensator C in zwei oder mehrere Teile aufgeteilt wird, die zunächst während der Impulssendung parallel und beim Einschalten des Relais P in Reihe geschaltet werden. ...

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Messung bzw. Kontrolle der mittleren Verzerrungen von Gleichstrom-Steuer-Impulsen niedriger Impulsfolge, die durch Einrichtungen für die Impulsübertragung, insbesondere in Fernmeldeanlagen, verursacht werden, bei dem durch die Impulse ein Kondensator aufgeladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator während eines bestimmten Zeitabschnittes abwechselnd vom Beginn eines jeden ursprünglichen Impulses bis zum Beginn des entsprechenden durch die Impulsübertragungseinrichtung wiedergegebenen, verzerrten Impulses aufgeladen und vom , Ende eines jeden ursprünglichen Impulses bis zum Ende des entsprechenden wiedergegebenen Impulses umgeladen wird, und daß am Ende dieses Meßzeitabschnittes die Größe der Impulsverzerrung durch Messung des von¹ dem Kondensator angenommenen Endpotentials ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- go kennzeichnet, daß die Auf- und Umladung des Kondensators (c) über zwei getrennte veränderbare Widerstände (R₁, R₂) erfolgt, durch die das erreichte Endpotential des Kondenh sators auf Null einstellbar ist, wenn keine Verzerrung vorliegt bzw. wenn die Verzerrung einen vorbestimmten Wert aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, insbesondere für Kontrollzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolle des von dem Kondensator angenommenen Endpotentials durch unmittelbaren Vergleich mit einem vorbestimmten Potential über ein Relais (P) erfolgt und daß für diesen Zweck vorzugsweise ein gepoltes Relais mit einer mittleren Ruhestellung verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfindlichkeit des Relais mit üblichen mechanischen oder elektrischen Mitteln derart eingestellt wird, daß das Relais nur dann anspricht, wenn das von dem Kondensator angenommene Endpotential gegenüber dem Vergleichspotential eine Abweichung aufweist, die den vorbestimmten Verzerrungsgrenzen entspricht.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein hochempfindliches Relais verwendet wird und daß der Vergleich mit zwei verschiedenen Vergleichspotentialen über zwei Gleichrichter (Rd₁, Rd₂) erfolgt, welche derart gepolt sind, daß kein Stromfluß im Relais entstehen kann, wenn das Endpotential des Kondensators zwischen den beiden Vergleichspotentialen liegt.

6. Verfahren, nach Anspruch 3, insbesondere zur Kontrolle von kleinen Verzerrungen, da-

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durch gekennzeichnet, daß zur Erzielung von Potentialdifferenzen, die zum Ansprechen des Relais ausreichen, zwei oder mehrere Kondensatoren vorgesehen sind, die während der Kontrolle der Impulse zunächst parallel und beim Einschalten des Relais in Reihe geschaltet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. .635 186.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen