NO761023L - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en elektrisk linjestrømde-

tektor, særlig for bruk i automatiske telekommunikasjonssentraler.

I henhold twl foreliggende oppfinnelse er tilveiebrakt en elektrisk ringestrømdetektor særlig for bruk i automatiske kommu-nikasjonssentraler, hvor ringestrømmen i form av en vekselstrøm til-føres en linje som går ut til det anropte abonnentapparat over en eller flere vindinger på magnetkretsen til et styréutstyr omfattende et Hall-effekt element, og det som særpreger foreliggende oppfinnelse ei at det samtidig som ringestrømmen tilføres linjen, føres en styrestrøm til styreinngangen på HALL-effektelementet slik at spenningen som genereres fra utgangen til styrekretsen som omfatter HALL-effektelementet, er representativt for strømmen som flyter i vindingen (E) på magnetkretsen, at utgangene fra styreutstyret som omfatter HALL-effektelementet er koblet til en detektorkréts hvis utgang indikerer hvor-

vidt likestrøm er tilstede på linjen i tillegg til den vekselspente ringestrøm, og at det dessuten foreligger en etableringskrets som når detektoren detekterer at likestrømmen ikke foreligger, frakobler ringe-strømmen og fullstendiggjør forbindelsen til den anropte iinjen.

For å gi én klarere forståelse av foreliggende oppfinnelse vises til nedenstående detaljerte beskrivelse av noen utførelseseksemp-ler, og til de ledsagende tegninger hvor:

fig.l viser en forenklet krets for ringestrømdetektor,

fig. 2 viser en mer detaljert fremstilling av en ytterligere ringestrømdetektor, og

fig. 3 og 4 viser to former for kombinerte ringestrømdetek-

torer og sløyfekoblingsdetektorer.

I en HALL-effektanordning som benyttet i foreliggende oppfinnelse, vil en elektrisk tilstand som skal overvåkes, påvirke strøm-

men i anordningens energiseringsvikling eller viklinger, og frembringer derved et magnetisk felt som står normalt på planet til HALL-ele mentet. Dette elementet er anbragt i et luft-gap i den magnetiske

kretsen, som f.eks. kan være i en E-formet kjerne av magnetisk materiale, med en tilpasset l-formet kjerne av magnetisk materiale slik at det tilsammen frembringer en kjerne med tre ben. Det vil da fore-ligge et lite luftgap i den sentrale kjernen hvor HALL-effektelementet er anbragt, f. eks. ved fastliming. En styringsstrøm flyter tvers gjennom elementet og en utgangsspenning genereres over de motsatte fla-ter av HALL-elementet. Således vil utgangsspenningen, styringsstrømmen og magnetfeltet stå innbyrdes vinkelrett på hverandre. HALL-elementet er enten i en en-krystallstruktur eller er en tynnfilmavleiring av et halvledende materiale, fortrinnsvis med en temperaturavhengig karak-teristikk. Den magnetiske kretsen kan være av bløtt jern, et moderne ferritt eller et hvilket som helst annet egnet magnetisk materiale. I alle de ledsagende tegninger er HALL-effektelementet HS vist adskilt fra dets vindinger HED, men en pil forbinder dé to elementene innbyrdes for å antyde at de begge er en del av HALL-effektanordningen.

Det skal først vises til fig. 1. Når en forbindelse er etablert med en utgående linje, vil et rele H (ikke vist på fig.) betjenes, og derved lukkes bryterne H 1 og H 2 og fullstendiggjør den utgående kretsen for ringestrømmen. Ringestrømmen tilføres ever den ene viklingen HED til HALL-effektanordningen, kontaktene RT 1 og H 1, linjen, og kontaktene H 2 og RT 2. Styringsstrømmen som er en likestrøm, tilføres fra kilden Vg til HALL-elementet over kollektoremitterkretsen til en tran-sistor T. Denhe transistoren kobles på av en styringsinngahg som fører .til dens basis fra pulskildeh ES når et anrop er gått ut som nevnt Ovenfor. Denne styringsstrømmen er pulset for å redusere effektfor-bruket .

Utgangen fra HALL-elementet HS til forsterkeren og terskelbry-teren vil således i løpet av pulsen fra PS utgjøre en vekselspenning inntil den anropte abonnent svarer. Når han gjør dette, vil likestrøm flyte ut i sløyfen idet utgangen fra HS til ATS blir en vekselspenning overlagret på en likespenning. Utgangen fra.ATS. blir en logisk 1

når denne likespenningen er tilstede og dette tilføres ringestrøm-kretsen og kbntrollkretsen RV. Dette fastlegger hvorvidt forandringen av inngangen skyldes en virkelig sløyfetilstand og ikke en midler-tidig forbigående tilstand, f. eks. ved at det aksepteres som en gyldig sløyfetilstand dersom det har en varighet som overskrider et forut-valgt antall pulser fra pulskilden TS. Når kretsen RV fastlegger

at sløyfetilstanden er gyldig, betjenes releet RT, og derved fra-kobles ringingen og sløyfen fullstendiggjøres for den anropte linje. Når anropet avsluttes vil releet H frigjøres og derved vil kontaktene

H 1 og H 2 åpnes og derved tilbakestilles RV ved H 3.

Forsinkelsen som er introdusert av RV under fastleggelsen av gyldigheten av sløyfetilstanden, kan tilveiebringes av analoge kretser, f. eks. ved hjelp av en integreringsteknikk, eller digital.

I det sistnevnte tilfelle kan benyttes en fremover/bakover teller som kan anvendes til å telle pulsene fra kretsen PS mens linjen er sløyfe-koblet.Dersom en puls fra kretsen PS finner at linjen ikke er sløyfe-koblet,teller den tilbake ett trinn. Bare når telleren har nådd en forutbestemt tilstand vil det antas at linjen er virkelig sløyfekoplet og ringingen vil avsluttes.

Figur 2 er i enkelte henseende lik figur 1, og benytter stan-dard operasjonsforsterkere for å utføre en analog integreringsmetode for diskrimineringen i forbindelse med en mikroprosessor MP, som fortrinnsvis er en anordning som beskrevet i britisk patent nr. 23067/74. Tersklene som tilsvarer OP 1 og OP 2 er fastsatt av spen-ningsdelere forbundet til deres ikke-inverterende innganger. Når linjen skal tilføres et ringesignal, betjener prosessoren MP releet H

som ved hjelp av bryterne H 1 og H 2 fullstendiggjør sløyfen for til-førsel ay en avbrutt ringestrøm til linjen. Som 1 fig. 1 flyter denne strøm i viklingene HED til HALL-anordningen. I tillegg til dette kob-ler MP på prøvetakningsstrømmen gjennom HS ved basis til transistoren T. Av de to operasjonsforsterkerne, virker OP 1 som en forsterker

mens OP 2 virker so en integrator idet den har en kondensator C 1 koblet tvers over seg som vist. Når den anropte linjen svarer ogfull-stendiggjør sløyfen for likestrøm, beveges utgangen fra OP 2 fra 0V til + 5 V, d.v.s. fra en logisk 0-tilstand til en logisk 1-tilstand. Denne forandringen i tilstand detekteres av prosessoren MP som derved opererer releet RT for å avslutte ringingen og fullstendiggjøre ta-lesløyfen. Som tidligere frigjøres releet H når anropet avsluttes.

I de to kretsene som skal beskrives under henvisning til fi-gurene 3 og 4, er funksjonene for sløyfedetektering og ringestrøm kombinert, og dette er oppnådd under bruk av analoge kretser som vist i fig. 2, med en mikroprosessor MP som fortrinnsvis er av den typen som er beskrevet i britisk patent søknad 23067/74. Overgangen fra funksjonen sløyfedetektering til funksjonen ringestrøm-detektering ut-føres ved

programmering av prosessoren MP.

I fig. 3 har HALL-anordningen to balanserte viklinger som er indikert ved HED, som tilsvarer det som behøves for sløyfedetektering og som i tilfellet vist i fig. 2, har den andre operasjonsforsterker OP 2 en tilbakekoblingskondensator for å etablere en analog inte-greringsfunksjon. Når ringestrøm skal tilføres linjen, betjener prosessoren MP releet RG. Releet ved RG 1 og RG 2 forbinder viklingene ved utstyret HED til linjen, og ved RG 3 forbinder den ringestrømgene-ratoren med anordningen HED og dermed til linjen. Dessuten tilfører prosessoren MP en tilstand tilbake for transistoren T for å koble på en kontinuerlig prøvetakningsstrøm gjennom HALL-elementet HS.

Som i kretsen vist i fig. 2, er ringetilstanden indikert ved en forandring i det logiske nivå ved utgangen fra OP 2, og når denne forandres fra logisk nivå 0 til 1, frigjør prosessoren releet RG for å avslutte ringingen og betjene releet CD for å fullstendiggjøre taleforbindelsen.

Det skal bemerkes av viklingene HED til HALL-anordningen forblir i sløyfen over kontaktene RG 3, CD 3, CD 4, CD 1, og CD 2, slik at anordningen nå utfører en sløyfedetekteringsfunksjon. Så lenge som likestrømmen i sløyfen tilsvarer en gyldig tilstand som angir at mikrotelefonen er løftet av gaffelen, vil utgangsspénningen fra HALL-elementet HS etter forsterkning av OP 1 overskride terskelen

som er satt for OP 2 , Således vil dens utgang forbli på logisk ni-vå 1 . Når linjen gjeninntar tilstanden som viser at mikrotelefonen er lagt på gaffelen ,vil utgangen fra OP 2 gå tilbake til logisk nivå 0 og dette oppfattes av prosessoren MP som en indikasjon på at forbindelsen skal nedbygges. Således frigjør MP releet CD for å bryte ned forbindelsen. Legg merke til at i fig. 3 er forbindelsene til referansespenningene som fastlegger tersklene til OP 1 og OP 2, indikert, ved henholdsvis VR;Log VR2.

Arrangementet i fig. 4 avviker fra det i fig. 3 ved at HALL-anordningen har tre viklinger indikert ved HED, og to av disse er balanserte viklinger for sløyfedetektering mens den tredje er en til-léggsvikling for avslutning aV ringestrømmen. Dette muliggjør at linjens polaritet kan reverseres når tilstanden forandres fra ringe-tilstand til taletilstand, dette er det vanligste arrangement her 1 landet. Dette muliggjør at en avbrytelseskrets et-eller annet sted i systemet, kan utføre avbrudd i ringestrømmen uten å forårsake en sløyfedetektering,slik at en ikke-taksert ringeavbrytélse kan fore-

Claims (5)

1. komme. Dette utføres ved å anbringe et - 50 V potensial på den ne-gative tråden til taleparet over en beskyttelsesmotstand. En til-leggsoperasjonsforsterker OP 3 trenges nå for å etablere sløyfede-tekteringterskelen i den motsatte retning til den som gjelder for OP 2, som virker som en kombinert terskel og integrator.

   Når ringing skal tilføres linjen, opereres releet RN av prosessoren MP som benyttes for forbindelsen, og dermed forbindes ringestrøm til linjen over den øverste viklingen i HED. I tillegg forårsaker MP en kontinuerlig kontrollstrøm som tilføres HALL-elementet HS ved å koble på transistoren T. Når den anropte linje svarer idet mikrotelefonen løftes av gaffelen, indikerer utgangen fra OP 2 denne tilstand som vist ved tilfellet i fig. 3. Forandringen av inngangen fra OP 2 fra 0-1 blir oppfattet av prosessoren MP, som skifter over til en talende tilstand ved å frigjøre releet RN, og som et resultat av dette vil ringestrømmen og den øvre vikling til HALL-effektanordningen bli frakoblet, be to balanserte viklingene til anordningen HED blir nå i kretsen til den såkalte linjesløyfen. Utgangen fra OP 2 går nå tilbake til 0, mens utgangen fra OP 3 fra prosessoren forblir i sin logiske tilstand 1 inntil tilstanden som angir at mikrotelefonen på ny befinner seg på gaffelen,oppstår igjen. Når dette inntreffer vil operasjonene skje på tilsvarende måte som vist i henhold til fig. 3. Patentkrav. 1. Elektrisk ringestrøm detektor, særlig for bruk i automatiske telékommunikasjonssentraler, hvor ringestrøm i form av en vekselstrøm tilføres en linje som går ut til det anropte abonnent-apparat over en eller flere vindinger på magnetkretsen til et styreutstyr omfattende et HALL-effekt element,karakterisert vedat samtidig som ringestrømmen tilføres linjen, føres en styrestrøm til styreinngangen på HALL-effekt elementet slik at spenningen som genereres fra utgangen til styrekretsen som omfatter HALL-effekt elementet, er representativt for strømmen som flyter i vindingen(e) på magnetkretsen, at utgangen fra styreutstyret som omfatter HALL-effekt-elementet er koblet til en detektorkrets hvis utgang indikerer hvorvidt likestrøm er tilstede på linjen i tillegg til den vekselspente ringestrøm, og at det dessuten foreligger en etableringskrets som når detektoren detekterer at likestrømmen ikke foreligger, frakobler ringestrømmen og fullstendiggjør forbindelsen til den anropte linje.
2. 2. Elektrisk ringestrøm detektor ifølge krav 1,karakterisert vedat utgangen fra HALL-effekt-elementet blir ført til en forsterker og terskelkrets som detekterer når det foreligger en li-kestrøm som overskrider et forutinnstilt nivå på linjen, hvor utgangen fra forsterkeren og terskelkretsen føres til en kontrollkrets som undersøker at likestrømmen har vart i et forutbestemt tidsrom før den sløyfekoblede tilstand aksepteres som gyldig.
3. 3. Elektrisk ringestrøm detektor ifølge krav 2,karakterisert vedat kontrollkretsen omfatter en fremover/bakover teller som tilføres pulser fra en pulskilde, idet pulsene fremmater telleren en posisjon for hver puls som opptrer mens linjen er sløyfe-koblet, og tilbakestiller telleren en posisjon for hver puls som opptrer méns linjen ikke er sløyfekoblet, og hvor den sløyfekoblede tilstand aksepteres som gyldig når telleren har nådd frem til en forutbestemt tellerposisjon.
4. 4. Elektrisk ringestrøm detektor ifølge krav 2 eller 3,karakterisert vedat forsterkeren er en operasjonsforsterker med en av sine innganger koblet til en referansespenning, og at dens innganger også er koblet til utgangen fra HALL-elementet.
5. 5. Elektrisk ringestrøm detektor ifølge krav 4,karakterisert vedat operasjonsforsterkeren mater en annen operasjonsforsterker som har en kondensator koblet mellom dens inverterings-inngang og dens utgang, slik at den virker som en integrator, og hvor utgangen fra den første operasjonsforsterker mates til inverterings-inngangen.

   I