EP0678839B1 - Elektrische Schaltungsanordnung zur Kodierung und Übertragung von Messdaten - Google Patents

Elektrische Schaltungsanordnung zur Kodierung und Übertragung von Messdaten Download PDF

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EP0678839B1
EP0678839B1 EP95101404A EP95101404A EP0678839B1 EP 0678839 B1 EP0678839 B1 EP 0678839B1 EP 95101404 A EP95101404 A EP 95101404A EP 95101404 A EP95101404 A EP 95101404A EP 0678839 B1 EP0678839 B1 EP 0678839B1
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EP
European Patent Office
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multiplex
local
electrical circuit
circuit arrangement
transmitting
Prior art date
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EP95101404A
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English (en)
French (fr)
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EP0678839A1 (de
Inventor
Jens C/O Electromatic Industri A/S Neigaard
Ole C/O Electromatic Industri A/S Skovgaard
Kent C/O Electromatic Industri A/S Soerensen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carlo Gavazzi Services AG
Original Assignee
Carlo Gavazzi Services AG
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C15/00—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path
    • G08C15/06—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path successively, i.e. using time division
    • G08C15/12—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path successively, i.e. using time division the signals being represented by pulse characteristics in transmission link

Definitions

  • the present invention relates to an electrical circuit arrangement with at least two local transmission units for recording and coding of local measurement signals and for transmission of the coded measurement signals to a Central unit, the local transmission units each having a comparator Comparison of the local measurement signal with a reference value and trigger means for Have generation of a binary signal to be transmitted to the central unit.
  • Measurement signal an exact stochastic uniform distribution of the reference values required.
  • the prior art often an ergodic or stochastic random number generator used.
  • a serious disadvantage is that such, extreme complicated devices are difficult to control. It is also used a very large number of reference values generated by a random generator, in order to be able to assume the required uniform distribution of the reference values. This has the disadvantageous consequence, in particular, that the local Measurement signals over a longer period of time is essential.
  • An electrical circuit arrangement for Transmission and display of physical in electrical form Quantities or signals using binary pulse sequences are from the German patent specification DE-A-22 32 450 is known. From this document an arrangement of at least to be found in a comparator by at least one stochastic generator generated threshold values with the amplitudes of physical quantities or signals compares and binary decisions based on these comparisons to form the Output values meet, these output values occurring in the form of a pulse train.
  • the invention is based on the object, these known to improve electrical circuit arrangements such that the control of the Reference value is as simple, reliable and central as possible.
  • the underlying task several, not necessarily record, transmit and transmit independent measurements simultaneously to be able to process.
  • the central unit has a multiplex channel generator, Control means for determining the reference value and multiplex receiving means for recording and processing by the local Transmission units transmitted binary signals, and that the local Transmission units each processing means for processing the of the Control means set reference value and multiplex transmission means for transmitting the binary signal generated by the trigger means to the multiplex receiving means the central unit, wherein the multiplex transmission means are clearly assigned to the local transmission units.
  • the multiplex channel generator preferably a clock and a pulse generator has, by connecting to a multiplex two-wire line with both Multiplex receiving means of the central unit as well as with the local ones Transmission units connected, each of the local transmission units one Address in the multiplex two-wire system.
  • the multiplex two-wire line will be a simultaneous transmission of all of the local Measurement data determined transmission units guaranteed to the central unit. Due to the almost unlimited possibilities of channel selection in time multiplexing can use almost any number of local transmission units in this way can be connected to the central unit, however, due to the use the two-wire technology maintain the traceability of the circuit at all times remains.
  • the use of the multiplex two-wire method guarantees the simultaneous and equal provision and processing of accumulating data delivered by the respective local transmission units become.
  • the multiplex two-wire technology also enables this due to their very simple basic principle, the most varied and various uses and applications.
  • the Multiplex channel generator a pulse train, the pulses different Transmission time channels correspond, and both the multiplex transmission means as well as the multiplex receiving means have decoding means through which they activated during at least one transmission time channel assigned to them become.
  • This ensures the exact transmission of the determined and digitized Measurement data from the multiplex transmission means arranged in the local transmission units to the multiplex receiving means arranged in the central unit accomplished. Due to the identical arrangement of the decoding means both in the multiplex transmission means and in the multiplex reception means Here is a clear assignment of the respective local Data coming in transmission units to the corresponding receiving means in the central unit guarantees what is not only the desired transmission security guaranteed, but also significantly increases the transmission speed.
  • control means exist to determine the reference value from a one synchronization pulse Generating synchronization pulse generator, which is preferably a structural unit forms with the multiplex channel generator.
  • This one synchronization pulse per Pulse train is used by all local connected to the central unit Transmission units and in particular the processing equipment simultaneously recorded what the simple and safe operation of the central Control to determine the reference value guaranteed.
  • the processing means of local Transmission units advantageously a detector circuit, a counter and a digital / analog (D / A) converter.
  • the Comparator in the respective local transmission unit Difference value between the local measurement signal and the reference value switches those downstream of the comparator Trigger means by (i.e. binary signal value "1"), or disable (i.e. Binary signal value "0").
  • comparator and trigger means The digitalization of the analog measurement signals, for example, has been proven especially with regard to the speed and safety of the Data transmission as extremely advantageous, not least because digital Data transmission the susceptibility to faults and the frequency of errors is much lower than in the transmission of analog signals.
  • the Transmission means of the local transmission units to a multiplex transmitter transmits.
  • the receiving means of Central processing unit a multi-channel multiplex receiver, at least two counters and an evaluation circuit, with one counter each one local Transmission unit is assigned. This arrangement is an optimal Possible application for the multiplex method, because the sequence of individual pulse trains a simultaneous and error-free transmission of the local Measurement signals of all local transmission units connected to the central unit guaranteed in the shortest possible time.
  • Each of these n local transmission units 2 is supplied with a local, for example analog measurement signal UM 1 , UM 2 , ..., UM n .
  • the multiplex two-wire line 3 consists of two wires; For reasons of simplicity and clarity, the multiplex two-wire line 3 is thus identified by a line in FIGS. 1 to 9.
  • FIG. 2 shows a section of a block diagram of an inventive electrical circuitry.
  • the central unit 1 and one of several local transmission units 2 through the multiplex two-wire line 3 are connected.
  • the central unit 1 has a multiplex channel generator 4 on.
  • the central unit 1 further comprises a multi-channel multiplex receiver 5, counter 6 and an evaluation circuit, the present Embodiment consists of an evaluation unit 7 and a display unit 8.
  • the local transmission unit 2 also shown in FIG. 2 has one Detector circuit 9, a counter 10, a digital / analog (D / A) converter 11, a comparator 12, a trigger 13 and a multiplex transmitter 14.
  • the multiplex channel generator 4 arranged in the central unit 1 generates in periodic time intervals a pulse train 15 shown in Figure 3.
  • This pulse train 15 is composed of a synchronization pulse 16 and a sequence of at least two channel pulses 17a, 17b, ..., of which the one shown here Embodiment each a channel pulse 17a, 17b, ... one each of the Central unit 1 is assigned to connected local transmission units 2.
  • the immediately successive pulse trains 15 are transmitted via the multiplex two-wire line 3 to the individual local transmission units 2.
  • a detector circuit 9 arranged in each local transmission unit 2 opens the time window assigned to the respective local transmission unit 2 for the corresponding channel pulse, that is to say the detector circuit 9 arranged in the first local transmission unit 2 opens the time window for the channel pulse 17 a, that in the second local transmission unit 2 arranged detector circuit 9 opens the time window for the channel pulse 17b, etc.
  • the counter 10 sends to the digital / analog (D / A) converter 11 a digital signal which corresponds to a sequence of the bit sequences assigned to the decimal numbers 0 to 7.
  • the D / A converter 11 converts this digital signal into a corresponding analog signal, which is referred to as the reference value UR.
  • the difference value UD k between the, for example analog measurement signal UM k supplied to the local transmission unit 2 and the reference value UR is determined, the index k denoting the kth local transmission unit 2.
  • a trigger 13 downstream of the comparator 12 switches through, which corresponds to a binary signal value "1"
  • the trigger 13 for a non-positive difference value UD k ⁇ 0 disables (binary signal value "0").
  • the trigger 13 therefore serves to digitize the analog difference value UD k , each of the binary signals generated in it being transmitted as a channel pulse from the multiplex transmitter 14 on the channel A k to the multiplex receiver 5 arranged in the central unit 1.
  • This multiplex receiver 5 is set up for multi-channel operation, since it successively picks up the respective binary signal from all n local transmission units 2 as a channel pulse.
  • the multiplex channel generator 4 which activates the corresponding channel A k for the binary signal coming from the kth local transmission unit 2, that is to say all n local transmission units 2 in succession after the respective binary signal queried and this recorded by the multi-channel multiplex receiver 5.
  • the further evaluation of the respective binary signal is then carried out separately, ie channel-specifically in the counters 6, which are assigned to the evaluation unit 7. If necessary, the evaluation unit 7 is also followed by the display unit 8, which displays the data evaluated by means of counter 6 and evaluation unit 7 in a suitable form.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment for the multiplex channel generator 4, an input stage 41, a trigger 42, a clock 43, an output stage 44, a pulse generator 45 and an encoding module 46.
  • the multiplex channel generator 4 belongs here to a digital pulse code on the Multiplex two-wire line 3 impress and so the entire electrical Circuit arrangement by clocking each individual module of the electrical Control circuit arrangement.
  • the multiplex channel generator 4 is used but also as a power supply for the multiplex transmitter 14, if this is not its own Power supply should have.
  • the multiplex channel generator 4 for the Generation of, for example, 8, 16, 32, 64 or 128 channels can be encoded.
  • the Input stage 41 detects whether the channel whose time window is currently open is activated by the multiplex transmitter 14. If this is the case, it changes Signal of the trigger 42 to the pulse generator 45, the pulse shape for the concerned, d. H. the activated channel.
  • the voltage signals are transmitted in a multiplex two-wire process with typical frequencies of the order of 1 kilohertz.
  • the pulse generator 45 generates pulse trains shown as examples in FIG 15, which are synchronized by means of the clock 43.
  • the number of with these Pulse trains 15 channels to be transmitted are, as mentioned above, determined by the coding module 46.
  • the output stage 44 which amplifies the signal and on the multiplex two-channel line 3 outputs, must be protected against short circuit, since the multiplex transmitter 14th the entire multiplex two-wire transmission system for a period of time that is in is about a sixth to a quarter of the time length of a channel pulse, shorts to indicate that input stage 144 of the one shown in FIG Multiplex transmitter 14 shown is activated.
  • FIG. 6 shows an embodiment for the multiplex transmitter 14, the an "AND" gate 141 with two inputs, a comparator 142, one Counter 143, an input stage 144, a coding module 145, a reset 146 and an input terminal 147, the comparator 142, the counter 143 and the coding module 145 are taken together as decoding means can.
  • the principle of operation of the multiplex transmitter 14, which is connected in parallel in the multiplex two-wire arrangement, is based on the fact that, when the input stage 144 is detected as open, ie activated, or closed, the multiplex transmitter 14 sends a signal to the multiplex channel generator 4, which in turn changes its pulse code from "0" to "1". This is done in the following ways:
  • the input stage 144 of the multiplex transmitter 14 is coded for a specific channel pulse by means of the coding module 145.
  • the counter 143 is used to monitor the digital pulses which are output by the multiplex channel generator 4, the counter 143 being reset by the reset device 146 as soon as the synchronization pulse 16 is detected.
  • the channel 142 for which the multiplex transmitter 14 is coded is compared by means of the comparator 142 with the stored number of channel pulses 17a, 17b,... If these two parameters are of equal size, the comparator 142 sends a signal to one of the two inputs of the "AND" gate circuit 141.
  • the other input of this "AND" gate circuit 141 is connected directly to the input stage 144 of the multiplex transmitter 14.
  • both inputs of the "AND” gate circuit 141 are activated, ie the output of the "AND” gate circuit 141 is at "high", the multiplex transmitter 14 closes for a period of time which is approximately one sixth to one quarter of the length of time of a channel pulse, the entire multiplex two-wire transmission system is short, whereupon the multiplex channel generator 4 is caused to change its pulse code during the encoded pulse time, this change being shown by way of example in FIG. If the input of the "AND” gate circuit 141 directly connected to the input stage 144 is not activated when its pulse code is reached, ie the output of the "AND” gate circuit 141 is at "low”, the output goes into a waiting cycle until the The next time input port 147 reaches its matching pulse code.
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment for a multiplex receiver 5, the one Detector 51, a comparator 52, a counter 53, an output stage 54 Encoding module 55, a reset 56 and an output terminal 57, wherein the comparator 52, the counter 53 and the coding module 55 together as Decoding means can be understood.
  • DIP dual-in-line
  • Figures 8 and 9 show two ways of connecting between the counter 10 and the D / A converter 11 in a local Transmission unit 2.
  • Figure 8 as well as in Figure 9 are each Exemplary embodiments are presented in which the counter 10 and the D / A converter 11 are connected by an 8-bit line.
  • the corresponding table has accordingly the following form: Bit sequence associated decimal number 0 0 0 0 1 0 0 4th 0 1 0 2nd 1 1 0 6 0 0 1 1 1 0 1 5 0 1 1 3rd 1 1 1 7
  • the right column of this table shows a stochastic fluctuation of the signal arriving at the input terminal of the D / A converter 11, so that the D / A converter 11 output analog reference signal UR no continuous, for example, has a monotonously increasing shape, but rather as desired arbitrarily, stochastically evenly fluctuates.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltungsanordnung mit mindestens zwei lokalen Übertragungseinheiten zur Aufnahme und Kodierung von lokalen Meßsignalen und zur Übertragung der kodierten Meßsignale an eine Zentraleinheit, wobei die lokalen Übertragungseinheiten jeweils einen Komparator zum Vergleich des lokalen Meßsignals mit einem Referenzwert und Triggermittel zur Erzeugung eines an die Zentraleinheit zu übertragenden Binärsignals aufweisen.
Aus der technischen Literatur ist eine Vielzahl von elektrischen Schaltungsanordnungen bekannt, die zur Aufnahme, Übertragung und Auswertung lokaler Meßsignale eingesetzt werden. Zu den Verfahren, die hierbei zum Stand der Technik gezählt werden, gehört unter anderem auch die Übertragung mittels Binärsignalen, wobei die Pegel der lokalen Meßsignale durch die relative Häufigkeit des Auftretens der beiden Signalzustände "1" und "0" der Binärsignale repräsentiert sind. Hierzu wird das zu messende Signal zu bestimmten, zumeist äquidistanten Zeitpunkten mit einem Referenzwert verglichen und abhängig vom Resultat dieses Vergleiches einer der beiden Signalzustände, also "1" oder "0" ausgegeben.
Hierbei besteht schon immer ein wesentliches Problem darin, eine möglichst einfache, zuverlässige und zentrale Steuerung des Referenzwertes vorzunehmen. Dies stellt sich insbesondere dann als ausgesprochen schwierig dar, wenn gleichzeitig mehrere verschiedene lokale Meßsignale aufgezeichnet und verarbeitet werden sollen.
Des weiteren ist für eine genaue Ermittlung des zu bestimmenden lokalen Meßsignals eine exakte stochastische Gleichverteilung der Referenzwerte erforderlich. Zu diesem Zweck wird in den elektrischen Schaltungsanordnungen nach dem Stand der Technik oftmals ein ergodischer oder stochastischer Zufallsgenerator verwendet. Hierbei ist als gravierender Nachteil zu erachten, daß derartige, äußerst komplizierte Gerätschaften nur schwer zu kontrollieren sind. Ferner ist bei Einsatz eines Zufallsgenerator eine sehr große Zahl von erzeugten Referenzwerten vonnöten, um die geforderte Gleichverteilung der Referenzwerte voraussetzen zu können. Dies hat insbesondere nachteilhafterweise zur Folge, daß eine Aufnahme der lokalen Meßsignale über eine längere Zeitspanne unerläßlich ist.
Bislang bekannte elektrische Schaltungsanordnungen weisen diese gravierenden Nachteile mehr oder minder deutlich auf. Eine elektrische Schaltungsanordnung zur Übertragung und Anzeige von in elektrischer Form vorliegenden physikalischen Größen oder Signalen mittels binärer Impulsfolgen ist aus der deutschen Patentschrift DE-A-22 32 450 bekannt. Aus dieser Druckschrift ist eine Anordnung von mindestens einem Vergleicher zu entnehmen, der von mindestens einem stochastischen Generator erzeugte Schwellenwerte mit den Amplituden physikalischer Größen oder Signale vergleicht und binäre Entscheidungen aufgrund dieser Vergleiche zur Bildung der Ausgangswerte trifft, wobei diese Ausgangswerte in Form einer Impulsfolge auftreten. Zwar geht aus dieser Druckschrift die Umwandlung eines analogen Meßwertes in eine digitale Bitfolge hervor, in der die Häufigkeit des Auftretens des Signalzustandes "1" dem analogen Meßwert proportional ist, jedoch ist keine zentrale und einheitliche Steuerung des Referenzwertes, zu dem der zu bestimmende analoge Meßwert in Bezug gesetzt werden soll, vorgesehen. Vielmehr ist bei Verwendung zweier in dieser Druckschrift offenbarter Schaltungsanordnungen und Kombination dieser mittels eines Verknüpfungsnetzwerkes zu einer neuen Anordnung lediglich eine binäre Zwischenform zu realisieren, die dem linearen Mittelwert des Produktes der beiden zu ermittelnden lokalen Meßsignale proportional ist. Eine Möglichkeit der getrennten Bestimmung der beiden lokalen Meßwerte unabhängig voneinander ist in dieser Patentschrift nicht vorgesehen.
Neben diesem nicht unerheblichen Mangel wirft auch die in dieser Druckschrift offenbarte Verwendung eines stochastischen Generators diverse Probleme auf. So ist bei gleichzeitiger Anordnung mehrerer oder gar sehr vieler Schaltungsanordnungen eine Vielzahl kostspieliger Gerätschaften wie beispielsweise stochastischer Generatoren nicht zu vermeiden. Die Gesamtschaltung wird sehr teuer, unübersichtlich und kompliziert.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese bekannten elektrischen Schaltungsanordnungen derart zu verbessern, daß die Steuerung des Referenzwertes möglichst einfach, zuverlässig und zentral erfolgt. Im Zusammenhang damit liegt ferner die Aufgabe zugrunde, mehrere, nicht notwendigerweise voneinander unabhängige Meßwerte gleichzeitig aufnehmen, übertragen und verarbeiten zu können.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer elektrischen Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Zentraleinheit einen Multiplex-Kanalgenerator, Steuerungsmittel zur Festlegung des Referenzwertes und Multiplex-Empfangsmittel zur Aufnahme und Verarbeitung der von den lokalen Übertragungseinheiten übertragenen Binärsignale aufweist, und daß die lokalen Übertragungseinheiten jeweils Verarbeitungsmittel zur Verarbeitung des von den Steuerungsmitteln festgelegten Referenzwertes und Multiplex-Übertragungsmittel zur Übertragung des von den Triggermitteln erzeugten Binärsignals an die Multiplex-Empfangsmittel der Zentraleinheit aufweisen, wobei die Multiplex-Übertragungsmittel den lokalen Übertragungseinheiten jeweils eindeutig zugeordnet sind.
Nach einer besonderen erfinderischen Weiterbildung ist der Multiplex-Kanalgenerator, der vorzugsweise einen Taktgeber und einen Impulsgenerator aufweist, durch Anschluß an eine Multiplex-Zwei-Draht-Leitung sowohl mit den Multiplex-Empfangsmitteln der Zentraleinheit als auch mit den lokalen Übertragungseinheiten verbunden, wobei jede der lokalen Übertragungseinheiten eine Adresse im Multiplex-Zwei-Draht-System hat. Durch die Verwendung der Multiplex-Zwei-Draht-Leitung wird eine simultane Übertragung aller von den lokalen Übertragungseinheiten ermittelten Meßdaten an die Zentraleinheit gewährleistet. Durch die nahezu unbeschränkten Möglichkeiten der Kanalwahl beim Zeit-Multiplex-Verfahren können auf diese Weise nahezu beliebig viele lokale Übertragungseinheiten an die Zentraleinheit angeschlossen werden, wodurch jedoch aufgrund der Verwendung der Zwei-Draht-Technik die Nachvollziehbarkeit der Schaltung jederzeit erhalten bleibt. Nichtzuletzt garantiert hierbei die Verwendung des Multiplex-Zwei-Draht-Verfahrens die gleichzeitige und gleichberechtigte Bereitstellung und Verarbeitung der anfallenden Daten, die von den jeweiligen lokalen Übertragungseinheiten geliefert werden. Des weiteren ermöglicht in diesem Zusammenhang die Multiplex-Zwei-Draht-Technik aufgrund ihres denkbar einfachen Grundprinzips vielfältigste und verschiedenste Einsatz- und Anwendungsmöglichkeiten.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erzeugt der Multiplex-Kanalgenerator einen Impulszug, dessen Impulse verschiedenen Übertragungszeitkanälen entsprechen, und sowohl die Multiplex-Übertragungsmittel als auch die Multiplex-Empfangsmittel weisen Dekodiermittel auf, durch die sie während mindestens eines ihnen zugeordneten Übertragungszeitkanals aktiviert werden. Hierdurch wird die genaue Übertragung der ermittelten und digitalisierten Meßdaten von den in den lokalen Übertragungseinheiten angeordneten Multiplex-Übertragungsmitteln zu den in der Zentraleinheit angeordneten Multiplex-Empfangsmitteln bewerkstelligt. Durch die identische Anordnung der Dekodiermittel sowohl in den Multiplex-Übertragungsmitteln als auch in den Multiplex-Empfangsmitteln ist hierbei eine eindeutige Zuordnung der von den jeweiligen lokalen Übertragungseinheiten kommenden Daten zu den entsprechenden Empfangsmitteln in der Zentraleinheit garantiert, was nicht nur die erwünschte Übertragungssicherheit gewährleistet, sondern auch die Übertragungsgeschwindigkeit erheblich steigert.
Nach einer besonderen erfinderischen Weiterbildung bestehen die Steuerungsmittel zur Festlegung des Referenzwertes aus einem einen Synchronisationsimpuls erzeugenden Sychronisationsimpulserzeuger, der vorzugsweise eine bauliche Einheit mit dem Multiplex-Kanalgenerator bildet. Dieser eine Synchronisationsimpuls pro Impulszug wird von allen an die Zentraleinheit angeschlossenen lokalen Übertragungseinheiten und hierbei im speziellen von den Verarbeitungsmitteln simultan aufgenommen, was die einfache und sichere Funktionsweise der zentralen Steuerung zur Festlegung des Referenzwertes gewährleistet.
In diesem Zusammenhang weisen die Verarbeitungsmittel der lokalen Übertragungseinheiten vorteilhafterweise eine Detektorschaltung, einen Zähler und einen Digital/Analog- (D/A-) Wandler auf.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet der Komparator in der jeweiligen lokalen Übertragungseinheit den jeweiligen Differenzwert zwischen dem lokalen Meßsignal und dem Referenzwert. Je nach Vorzeichen dieses Differenzwertes schalten hierbei dem Komparator nachgeordnete Triggermittel durch (, d. h. Binärsignalwert "1"), oder sie sperren (, d. h. Binärsignalwert "0"). Diese durch den Einsatz von Komparator- und Triggermitteln herbeigeführte Digitalisierung der beispielsweise analogen Meßsignale erweist sich insbesondere im Hinblick auf die Geschwindigkeit und Sicherheit der Datenübertragung als ausgesprochen vorteilhaft, nichtzuletzt, da bei digitaler Datenübertragung die Störanfälligkeit und Fehlerhäufigkeit wesentlich niedriger ist als bei der Übermittlung von Analogsignalen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Übertragungsmittel der lokalen Übertragungseinheiten einen Multiplex-Sender auf, der den von den Triggermitteln gelieferten Binärsignalwert "1" bzw. "0" an die Empfangsmittel der Zentraleinheit überträgt. Dementsprechend weisen nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Empfangsmittel der Zentraleinheit einen Mehrkanal-Multiplex-Empfänger, mindestens zwei Zähler und eine Auswerteschaltung auf, wobei jeweils ein Zähler jeweils einer lokalen Übertragungseinheit zugeordnet ist. Durch diese Anordnung wird eine optimale Einsatzmöglichkeit für das Multiplex-Verfahren geschaffen, da die Abfolge der einzelnen Impulszüge eine simultane und fehlerfreie Übertragung der lokalen Meßsignale aller an die Zentraleinheit angeschlossener lokaler Übertragungseinheiten in kürzestmöglicher Zeit garantiert.
Nach einer besonderen erfinderischen Weiterbildung ist der Ausgangsanschluß des in jeder lokalen Übertragungseinheit angeordneten Zählers für das niedrigstwertige Bit (LSB = lowest significant bit) mit dem Eingangsanschluß des ebenfalls in jeder lokalen Übertragungseinheit angeordneten D/A-Wandlers für das höchstwertige Bit (MSB = most significant bit), der Ausgangsanschluß des Zählers für das zweitniedrigstwertige Bit mit dem Eingangsanschluß des D/A-Wandlers für das zweithöchstwertige Bit usw. verbunden. Durch diese spezielle Anordnung wird erreicht, daß der in den Verarbeitungsmitteln festgelegte Referenzwert nicht etwa konstant ist oder monoton ansteigt bzw. abfällt, sondern beliebig, stochastisch gleichmäßig verteilt schwankt, was bislang nur durch den Einsatz komplizierter und teurer ergodischer oder stochastischer Generatoren erzielt werden konnte. Die zwar denkbar einfache, aber dennoch hochwirksame, hier vorgestellte Vertauschung sämtlicher jeweils entgegengesetzter Anschlüsse spart also bei gleicher Wirkung nicht nur Material, sondern vor allem auch erhebliche Kosten. Des weiteren zeitigt sie den Vorteil einer deutlichen Zeitersparnis bei gleichzeitig wesentlich verbesserter Auflösung des lokalen Meßsignals, da schon nach Bildung relativ weniger Differenzwerte im in jeder lokalen Übertragungseinheit angeordneten Komparator infolge des stochastisch gleichmäßig verteilten Schwankens des Referenzsignals eine signifikant bessere Statistik erzielt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren 1 bis 9 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Teile in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen werden. Es zeigen:
FIGUR 1:
ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltungsanordnung;
FIGUR 2:
einen Ausschnitt aus einem Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltungsanordnung;
FIGUR 3:
einen Impulszug, dessen Impulse verschiedenen Übertragungszeitkanälen entsprechen;
FIGUR 4:
ein Blockschaltbild eines Multiplex-Kanalgenerators;
FIGUR 5:
einen Ausschnitt aus einem Impulszug;
FIGUR 6:
ein Blockschaltbild eines Multiplex-Senders;
FIGUR 7:
ein Blockschaltbild eines Multiplex-Empfängers;
FIGUR 8:
ein Ausführungsbeispiel einer Verbindung zwischen einem Zähler und einem D/A-Wandler in einer lokalen Übertragungseinheit; und
FIGUR 9:
ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Verbindung zwischen einem Zähler und einem D/A-Wandler in einer lokalen Übertragungseinheit;
In Figur 1 ist ein exemplarisches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltungsanordnung zu erkennen. Sie weist eine Zentraleinheit 1 auf, die beispielsweise in Form einer CPU (= central processing unit = zentrale Recheneinheit) ausgebildet sein kann und an die n lokale Übertragungseinheiten 2 mittels einer Multiplex-Zwei-Draht-Leitung 3 angeschlossen sind, wobei n ≥ 2 gilt. Jeder dieser n lokalen Übertragungseinheiten 2 wird ein lokales, beispielsweise analoges Meßsignal UM1, UM2, ..., UMn zugeführt. In Figur 1 wie auch in den folgenden Figuren 2 bis 9 ist nicht dargestellt, daß die Multiplex-Zwei-Draht-Leitung 3 aus zwei Drähten besteht; aus Gründen der Einfachheit und Übersichtlichkeit wird in den Figuren 1 bis 9 die Multiplex-Zwei-Draht-Leitung 3 also durch eine Linie gekennzeichnet.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltungsanordnung. Dargestellt sind die Zentraleinheit 1 und eine von mehreren lokalen Übertragungseinheiten 2, die durch die Multiplex-Zwei-Draht-Leitung 3 miteinander verbunden sind. Die Zentraleinheit 1 weist einen Multiplex-Kanalgenerator 4 auf. Des weiteren umfaßt die Zentraleinheit 1 einen Mehrkanal-Multiplex-Empfänger 5, Zähler 6 und eine Auswerteschaltung, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer Auswerteeinheit 7 und einer Anzeigeeinheit 8 besteht. Die in Figur 2 ebenfalls gezeigte lokale Übertragungseinheit 2 weist eine Detektorschaltung 9, einen Zähler 10, einen Digital/Analog- (D/A-) Wandler 11, einen Komparator 12, einen Trigger 13 und einen Multiplex-Sender 14 auf.
Die prinzipielle Funktionsweise der erfindungsgemäßen elektrischen Schaltungsanordnung soll anhand der Figuren 2 und 3 exemplarisch erläutert werden:
Der in der Zentraleinheit 1 angeordnete Multiplex-Kanalgenerator 4 erzeugt in periodischen Zeitabständen einen in Figur 3 gezeigten Impulszug 15. Dieser Impulszug 15 setzt sich zusammen aus einem Synchronisationsimpuls 16 und einer Folge von mindestens zwei Kanalimpulsen 17a, 17b, ..., von denen im hier gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils ein Kanalimpuls 17a, 17b, ... jeweils einer der an die Zentraleinheit 1 angeschlossenen lokalen Übertragungseinheiten 2 zugeordnet ist. Typische zeitliche Größenordnungen sind 8 Millisekunden (= ms) für den Synchronisationsimpuls 16 und jeweils 1 ms für einen Kanalimpuls 17a, 17b, ..., so daß sich beispielsweise für ein 32-Kanal-System eine zeitliche Länge des Impulszuges 15 in der typischen Größenordnung von 40 ms ergibt.
Die unmittelbar aufeinander folgenden Impulszüge 15 werden über die Multiplex-Zwei-Draht-Leitung 3 zu den einzelnen lokalen Übertragungseinheiten 2 transmittiert. Hierbei öffnet eine in jeder lokalen Übertragungseinheit 2 angeordnete Detektorschaltung 9 das der jeweiligen lokalen Übertragungseinheit 2 zugeordnete Zeitfenster für den entsprechenden Kanalimpuls, d. h. die in der ersten lokalen Übertragungseinheit 2 angeordnete Detektorschaltung 9 öffnet das Zeitfenster für den Kanalimpuls 17a, die in der zweiten lokalen Übertragungseinheit 2 angeordnete Detektorschaltung 9 öffnet das Zeitfenster für den Kanalimpuls 17b, usw. Bevor dies geschieht, wird der Inhalt des Zählers 10, der in jeder lokalen Übertragungseinheit 2 angeordnet ist, durch den Synchronisationsimpuls 16, der in jedem Impulszug 15 genau einmal enthalten ist, um Eins erhöht. Werden beispielsweise acht Impulszüge 15 durchlaufen, so sendet der Zähler 10 an den Digital/Analog- (D/A-) Wandler 11 ein Digitalsignal, das einer Sequenz der den Dezimalzahlen 0 bis 7 zugeordneten Bitfolgen entspricht. Der D/A-Wandler 11 wandelt dieses Digitalsignal in ein korrespondierendes Analogsignal um, das als Referenzwert UR bezeichnet wird. Im Komparator 12 wird der Differenzwert UDk zwischen dem der lokalen Übertragungseinheit 2 zugeführten, beispielsweise analogen Meßsignal UMk und dem Referenzwert UR ermittelt, wobei der Index k die k-te lokale Übertragungseinheit 2 bezeichnet. Ist der Differenzwert UDk positiv, d. h. übersteigt das lokale Meßsignal UMk den Referenzwert UR, so schaltet ein dem Komparator 12 nachgeordneter Trigger 13 durch, was einem Binärsignalwert "1" entspricht, wohingegen bei nicht-positivem Differenzwert UDk ≤ 0 der Trigger 13 sperrt (Binärsignalwert "0"). Der Trigger 13 dient demzufolge einer Digitalisierung des analogen Differenzwertes UDk, wobei jedes der in ihm erzeugten Binärsignale als Kanalimpuls vom Multiplex-Sender 14 auf dem Kanal Ak zu dem in der Zentraleinheit 1 angeordneten Multiplex-Empfänger 5 übertragen wird. Dieser Multiplex-Empfänger 5 ist für den Mehrkanalbetrieb eingerichtet, da er von allen n lokalen Übertragungseinheiten 2 sukzessive das jeweilige Binärsignal als Kanalimpuls aufnimmt. Die für diesen sukzessiven Ablauf erforderliche Steuerung wird hierbei durch den Multiplex-Kanalgenerator 4 gewährleistet, der für das von der k-ten lokalen Übertragungseinheit 2 kommende Binärsignal den entsprechenden Kanal Ak freischaltet, d. h. es werden nacheinander alle n lokalen Übertragungseinheiten 2 nach dem jeweiligen Binärsignal abgefragt und dieses jeweils vom Mehrkanal-Multiplex-Empfänger 5 aufgenommen. Die weitere Auswertung des jeweiligen Binärsignals erfolgt dann getrennt, d. h. kanalspezifisch in den Zählern 6, die der Auswerteeinheit 7 zugeordnet sind. Gegebenfalls schließt sich an die Auswerteeinheit 7 noch die Anzeigeeinheit 8 an, die die mittels Zähler 6 und Auswerteeinheit 7 ausgewerteten Daten in geeigneter Form anzeigt.
In Figur 4 ist für den Multiplex-Kanalgenerator 4 ein Ausführungsbeispiel gezeigt, das eine Eingangsstufe 41, einen Trigger 42, einen Taktgeber 43, eine Ausgangsstufe 44, einen Impulsgenerator 45 und ein Kodiermodul 46 umfaßt. Zu den Aufgaben des Multiplex-Kanalgenerators 4 gehört es hierbei, einen digitalen Impulscode auf die Multiplex-Zwei-Draht-Leitung 3 aufzuprägen und so die gesamte elektrische Schaltungsanordnung durch Takten eines jeden einzelnen Moduls der elektrischen Schaltungsanordnung zu steuern. Gleichzeitig dient der Multiplex-Kanalgenerator 4 jedoch auch als Netzgerät für den Multiplex-Sender 14, falls dieser kein eigenes Netzteil aufweisen sollte.
Mittels des Kodiermoduls 46 kann der Multiplex-Kanalgenerator 4 für die Erzeugung von beispielsweise 8, 16, 32, 64 oder 128 Kanälen kodiert werden. Die Eingangsstufe 41 detektiert hierbei, ob der Kanal, dessen Zeitfenster gerade geöffnet ist, vom Multiplex-Sender 14 aktiviert ist. Sollte dies der Fall sein, so ändert das Signal des Triggers 42 an den Impulsgenerator 45 die Impulsform für den betreffenden, d. h. den aktivierten Kanal.
In Figur 5 wird hierbei exemplarisch ein Vergleich dieser beiden möglichen Impulsformen gezeigt:
   Während die gestrichelte Linie die Impulsform 18 für einen freigeschalteten und damit aktivierten Kanal darstellt (= Binärsignalwert "1"), repräsentiert die durchgezogene Linie die Impulsform 19 für einen gesperrten Kanal (= Binärsignalwert "0"). Eine typische Größenordnung für die maximale Impulshöhe ist hierbei Umax = 8 Volt, die typische zeitliche Länge eines solchen Kanalimpulses beträgt beispielsweise 1 ms, wie bereits oben erwähnt. Übertragen werden die Spannungssignale im Multiplex-Zwei-Draht-Verfahren hierbei mit typischen Frequenzen von der Größenordnung 1 Kilohertz.
Der Impulsgenerator 45 erzeugt in Figur 3 exemplarisch dargestellte Impulszüge 15, die mittels des Taktgebers 43 synchronisiert werden. Die Anzahl der mit diesen Impulszügen 15 jeweils zu übertragenden Kanäle wird hierbei, wie oben erwähnt, durch das Kodiermodul 46 festgelegt.
Die Ausgangsstufe 44, die das Signal verstärkt und auf die Multiplex-Zwei-Kanal-Leitung 3 ausgibt, muß gegen Kurzschluß geschützt sein, da der Multiplex-Sender 14 das gesamte Multiplex-Zwei-Draht-Übertragungssystem für einen Zeitraum, der in etwa ein Sechstel bis ein Viertel der zeitlichen Länge eines Kanalimpulses beträgt, kurzschließt, um dadurch anzuzeigen, daß die Eingangsstufe 144 des in Figur 6 gezeigten Multiplex-Senders 14 aktiviert ist.
Erwähnte Figur 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Multiplex-Sender 14, der eine "AND"-Torschaltung 141 mit zwei Eingängen, einen Vergleicher 142, einen Zähler 143, eine Eingangsstufe 144, ein Kodiermodul 145, einen Rücksteller 146 und einen Eingangsanschluß 147 umfaßt, wobei der Vergleicher 142, der Zähler 143 und das Kodiermodul 145 zusammen hierbei als Dekodiermittel aufgefaßt werden können.
Das Funktionsprinzip des Multiplex-Senders 14, der in der Multiplex-Zwei-Draht-Anordnung parallel geschaltet wird, basiert darauf, daß in dem Moment, in dem die Eingangsstufe 144 als offen, d. h. aktiviert, oder geschlossen detektiert wird, der Multiplex-Sender 14 ein Signal zum Multiplex-Kanalgenerator 4 sendet, der wiederum seinen Impulscode von "0" auf "1" ändert. Dies wird auf folgende Art und Weise erreicht:
   Die Eingangsstufe 144 des Multiplex-Senders 14 ist mittels des Kodiermoduls 145 für einen bestimmten Kanalimpuls kodiert. Der Zähler 143 dient der Überwachung der Digitalimpulse, die vom Multiplex-Kanalgenerator 4 ausgegeben werden, wobei der Zähler 143 durch den Rücksteller 146 zurückgestellt wird, sobald der Synchronisationsimpuls 16 detektiert wird. Mittels des Vergleichers 142 wird der Kanal, für den der Multiplex-Sender 14 kodiert ist, mit der aufgespeicherten Anzahl von Kanalimpulsen 17a, 17b, ... verglichen. Wenn diese beiden Parameter gleich groß sind, sendet der Vergleicher 142 ein Signal zu einem der beiden Eingänge der "AND"-Torschaltung 141. Der andere Eingang dieser "AND"-Torschaltung 141 ist direkt mit der Eingangsstufe 144 des Multiplex-Senders 14 verbunden. Wenn beide Eingänge der "AND"-Torschaltung 141 aktiviert sind, d. h. der Ausgang der "AND"-Torschaltung 141 auf "high" steht, schließt der Multiplex-Sender 14 für einen Zeitraum, der in etwa ein Sechstel bis ein Viertel der zeitlichen Länge eines Kanalimpulses beträgt, das gesamte Multiplex-Zwei-Draht-Übertragungssystem kurz, woraufhin der Multiplex-Kanalgenerator 4 veranlaßt wird, seinen Impulscode während der kodierten Impulszeit zu ändern, wobei diese Änderung in Figur 5 exemplarisch gezeigt ist. Falls der direkt mit der Eingangsstufe 144 verbundene Eingang der "AND"-Torschaltung 141 bei Erreichen seines Impulscodes nicht aktiviert ist, d. h. der Ausgang der "AND"-Torschaltung 141 auf "low" steht, begibt sich der Ausgang in einen Wartezyklus, bis den Eingangsanschluß 147 das nächste Mal sein passender Impulscode erreicht.
Figur 7 zeigt für einen Multiplex-Empfänger 5 ein Ausführungsbeispiel, das einen Detektor 51, einen Vergleicher 52, einen Zähler 53, eine Ausgangsstufe 54, ein Kodiermodul 55, einen Rücksteller 56 und einen Ausgangsanschluß 57 umfaßt, wobei der Vergleicher 52, der Zähler 53 und das Kodiermodul 55 zusammen hierbei als Dekodiermittel aufgefaßt werden können. Das Funktionsprinzip des Multiplex-Empfängers 5, der in der Multiplex-Zwei-Draht-Anordnung parallel geschaltet ist, entspricht hierbei sinngemäß dem oben erläuterten Funktionsprinzip des Multiplex-Senders 14.
Das in Figur 4 vorgestellte Kodiermodul 46, das in Figur 6 vorgestellte Kodiermodul 145 wie auch das in Figur 7 vorgestellte Kodiermodul 55 können hierbei als DIP-Schalter (DIP = dual-in-line), als Drehschalter oder auch als EEPROM-Zelle (EEPROM = electrically erasable programmable read only memory = elektrisch löschbarer programmierbarer Festwertspeicher) ausgebildet sein.
Die Figuren 8 und 9 zeigen vergleichend zwei Möglichkeiten der Verbindung zwischen dem Zähler 10 und dem D/A-Wandler 11 in einer lokalen Übertragungseinheit 2. In Figur 8 wie auch in Figur 9 werden jeweils Ausführungsbeispiele vorgestellt, bei denen der Zähler 10 und der D/A-Wandler 11 durch eine 8-Bit-Leitung miteinander verbunden sind.
Hierbei ist in Figur 8 - wie bislang nach dem Stand der Technik üblich - das niedrigstwertige Bit (LSB = lowest significant bit) des Ausgangsanschlusses des Zählers 10 mit dem niedrigstwertigen Bit (LSB = lowest significant bit) des Eingangsanschlusses des D/A-Wandlers 11, das zweitniedrigstwertige Bit des Ausgangsanschlusses des Zählers 10 mit dem zweitniedrigstwertigen Bit des Eingangsanschlusses des D/A-Wandlers 11, usw. verbunden. Wie oben erwähnt, wird der Inhalt des Zählers 10 jedesmal, wenn ein Synchronisationsimpuls 16 den Zähler 10 erreicht, um Eins erhöht, was bei der in Figur 8 gezeigten Konfiguration zu einem kontinuierlichen Anstieg der vom Zähler 10 an den D/A-Wandler 11 übertragenen Signalwerte führt. Das vom D/A-Wandler 11 ausgegebene Analogsignal, das als Referenzwert UR bezeichnet wird, hat demzufolge die charakteristische Impulsform einer sogenannten "Sägezahnkurve", d. h. man erhält als Referenzsignal UR ein periodisches, kontinuierliches und monoton ansteigendes Analogsignal.
In Figur 9 sind im Vergleich zu Figur 8 sämtliche Anschlüsse miteinander vertauscht, d. h. der Ausgangsanschluß des Zählers 10 für das niedrigstwertige Bit (LSB = lowest significant bit) ist mit dem Eingangsanschluß des D/A-Wandlers 11 für das höchstwertige Bit (MSB = most significant bit), der Ausgangsanschluß des Zählers 10 für das zweitniedrigstwertige Bit ist mit dem Eingangsanschluß des D/A-Wandlers 11 für das zweithöchstwertige Bit usw. verbunden. Durch diese Maßnahme wird eine ausgesprochen vorteilhafte Variation der Impulsform des analogen Referenzsignals UR erzielt, wie im folgenden erläutert wird:
Geht man der Einfachheit halber nur von einer (in den Figuren nicht dargestellten) 3-Bit-Leitung zwischen Zähler 10 und D/A-Wandler 11 aus, so ergibt sich im Falle der in Figur 8 skizzierten Verbindung zwischen Zähler 10 und D/A-Wandler 11 nach Auflaufen von beispielsweise acht Synchronisationsimpulsen 16 folgender Inhalt des Zählers 10:
Bitfolge zugehörige Dezimalzahl
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 2
0 1 1 3
1 0 0 4
1 0 1 5
1 1 0 6
1 1 1 7
Das oben beschriebene kontinuierliche Ansteigen des Inhalts des Zählers 10 um Eins, das über die in Figur 8 gezeigte Verbindung zwischen dem Zähler 10 und dem D/A-Wandler 11 auch genau so an den D/A-Wandler 11 weitergegeben wird, ist hierbei in der rechten Spalte wiedergegeben.
Im Gegensatz dazu bewirkt die in Figur 9 gezeigte Verbindung zwischen dem Zähler 10 und dem D/A-Wandler 11, daß jede Bitfolge gleichsam an ihrer "Mittelachse" gespiegelt wird, d. h. das niedrigstwertige Bit (LSB = lowest significant bit) am Ausgangsanschluß des Zählers 10 wird zum höchstwertigen Bit (MSB = most significant bit) am Eingangsanschluß des D/A-Wandlers 11, das zweitniedrigstwertige Bit am Ausgangsanschluß des Zählers 10 wird zum zweithöchstwertigen Bit am Eingangsanschluß des D/A-Wandlers 11, usw. Die entsprechende Tabelle hat dementsprechend folgende Gestalt:
Bitfolge zugehörige Dezimalzahl
0 0 0 0
1 0 0 4
0 1 0 2
1 1 0 6
0 0 1 1
1 0 1 5
0 1 1 3
1 1 1 7
In der rechten Spalte dieser Tabelle zeigt sich also ein stochastisches Schwanken des am Eingangsanschluß des D/A-Wandlers 11 ankommenden Signals, so daß das vom D/A-Wandler 11 ausgegebene analoge Referenzsignal UR keine kontinuierliche, beispielsweise monoton ansteigende Form hat, sondern vielmehr wie gewünscht beliebig, stochastisch gleichmäßig verteilt schwankt.
Dies hat zur Folge, daß bei Durchlaufen eines jeden Impulszyklusses nicht nur alle lokalen Meßwerte aufgenommen, sondern auch gleichverteilt abgetastet werden, und dies unabhängig davon, wo innerhalb eines Impulszyklusses mit dem Abtasten begonnen wird. Auf diese Weise kann schon mit zeitlich kurzen Folgen von Impulszyklen eine zufriedenstellende Auflösung der lokalen Meßwerte erzielt werden, so daß die zwar denkbar einfache, aber dennoch hochwirksame, in Figur 9 gezeigte Vertauschung sämtlicher jeweils entgegengesetzter Anschlüsse von Zähler 10 und D/A-Wandler 11 nicht nur, wie oben ausgeführt, Material und Kosten spart, sondern auch den Vorteil einer deutlichen Zeitersparnis bei gleichzeitig wesentlich verbesserter Auflösung des lokalen Meßsignals mit sich bringt.

Claims (12)

  1. Elektrische Schaltungsanordnung mit mindestens zwei lokalen Übertragungseinheiten (2) zur Aufnahme und Kodierung von lokalen Meßsignalen und zur Übertragung der kodierten Meßsignale an eine Zentraleinheit (1), welche lokalen Übertragungseinheiten (2) jeweils einen Komparator (12) zum Vergleich des lokalen Meßsignals mit einem Referenzwert und Triggermittel (13) zur Erzeugung eines an die Zentraleinheit (1) zu übertragenden Binärsignals aufweisen,
    dadurch gekennzeichnet,
    a) daß die Zentraleinheit (1)
    a1) einen Multiplex-Kanalgenerator (4) mit
    a1.1) Variationsmitteln zur Veränderung des Referenzwertes in jeder lokalen Übertragungseinheit (2),
    a1.2) Adressiermitteln zur Adressierung jeder lokalen Übertragungseinheit (2) und
    a1.3) Kollektormitteln zum Sammeln der von den lokalen Übertragungseinheiten (2) übertragenen Binärsignale, und
    a2) Multiplex-Empfangsmittel (5, 6, 7, 8) zur Aufnahme und Verarbeitung der von den lokalen Übertragungseinheiten (2) übertragenen Binärsignale aufweist, und
    b) daß die lokalen Übertragungseinheiten (2) jeweils
    b1) Verarbeitungsmittel (9, 10, 11) zur Erkennung eines von der Zentraleinheit (1) gegebenen Befehls, den Referenzwert zu variieren, zur Durchführung dieser Variation und zur Verarbeitung des vom Multiplex-Kanalgenerator (4) variierten Referenzwertes und
    b2) Multiplex-Übertragungsmittel (14) zur Übertragung des von den Triggermitteln (13) erzeugten Binärsignals an die Multiplex-Empfangsmittel (5, 6, 7, 8) der Zentraleinheit (1) aufweisen, wobei die Multiplex-Übertragungsmittel den Lokalen Übertragungseinheiten jeweils eindeutig zugeordnet sind.
  2. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplex-Kanalgenerator (4) durch Anschluß an eine Multiplex-Zwei-Draht-Leitung (3) sowohl mit den Multiplex-Empfangsmitteln (5, 6, 7, 8) der Zentraleinheit (1) als auch mit den lokalen Übertragungseinheiten (2) verbunden ist, wobei jede der lokalen Übertragungseinheiten (2) eine Adresse im Multiplex-Zwei-Draht-System hat.
  3. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplex-Kanalgenerator (4) einen Taktgeber (43) und einen Impulsgenerator (45) aufweist.
  4. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplex-Kanalgenerator (4) einen Impulszug (15) erzeugt, dessen Impulse verschiedenen Übertragungszeitkanälen entsprechen, und daß die Multiplex-Übertragungsmittel (14) und die Multiplex-Empfangsmittel (5, 6, 7, 8) Dekodiermittel (52, 53, 55) aufweisen, durch die sie während mindestens eines ihnen zugeordneten Übertragungszeitkanals aktiviert werden.
  5. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsmittel aus einem einen Synchronisationsimpuls erzeugenden Sychronisationsimpulserzeuger bestehen.
  6. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplex-Kanalgenerator (4) und der Synchronisationsimpulserzeuger eine bauliche Einheit bilden.
  7. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsmittel (9, 10, 11) der lokalen Übertragungseinheiten (2) eine Detektorschaltung (9), einen Zähler (10) und einen Digital/Analog- (D/A-) Wandler (11) aufweisen.
  8. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator (12) in der jeweiligen lokalen Übertragungseinheit (2) den jeweiligen Differenzwert (UD) zwischen dem lokalen Meßsignal (UM) und dem Referenzwert (UR) bildet.
  9. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Triggermittel (13) der lokalen Übertragungseinheiten (2) je nach Vorzeichen des Differenzwertes (UD) durchschalten oder sperren.
  10. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsmittel der lokalen Übertragungseinheiten (2) einen Multiplex-Sender (14) aufweisen, der den von den Triggermitteln (13) gelieferten Signalwert "1" bzw. "0" an die Multiplex-Empfangsmittel (5, 6, 7, 8) der Zentraleinheit (1) überträgt.
  11. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplex-Empfangsmittel (5, 6, 7, 8) der Zentraleinheit (1) einen Mehrkanal-Multiplex-Empfänger (5), mindestens zwei Zähler (6) und eine Auswerteschaltung (7, 8) aufweisen, wobei jeweils ein Zähler (6) jeweils einer lokalen Übertragungseinheit (2) zugeordnet ist.
  12. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsanschluß des Zählers (10) für das niedrigstwertige Bit (LSB) mit dem Eingangsanschluß des D/A-Wandlers (11) für das höchstwertige Bit (MSB), der Ausgangsanschluß des Zählers (10) für das zweitniedrigstwertige Bit mit dem Eingangsanschluß des D/A-Wandlers (11) für das zweithöchstwertige Bit usw. verbunden ist.
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