-
Schaltungsanordnung zur zyklischen Ubertragung von Meßwerten Bei einer
zyklischen Meßwe@rtübertragung werden. die Meßwerte senderseitig in zyklischer Reihenfolge
mittels einer Abgreifeinrichtung aufgenommen und dementsprechende Signale zeitlich
hintereinander über ein und denselben Übertragungsweg weitergegeben. Empfängerseitig
erfolgt der umgekehrte Vorgang, indem die einzelnen. zeitlich hintereinander ankommenden
Signale vom Übertragungsweg synchron ab,-genommen und durch eine Verteilereinrichtung
auf die einzelnen Meßwertanzeiger geschaltet werden. Verwendet man für das Abgreifen
und Verteilen mechanische Schalter, so haben. diese den Nachteil, daß sie infolge-
ihres ständigen Umlaufes einer mechanischen Abnutzung unterworfen sind; außerdem
arbeiten sie verhältnismäßig langsam und ergeben eine entsprechend lange Verzögerung
in der Übertragung, die für viele Zwecke nicht erwünscht ist. Daher hat man für
das Abgreifen und Verteilen bereits Gasentladungsröhren. verwendet. Hierbei wird
mit jedem an. der Empfangsstelle z. B, als Impuls bestimmter Amplitude aufgenommenen
Meßwert eine Synchronisierung der zyklischen Übertragung herbeigeführt. Die Impulse
dienen demzufolge nicht nur zur Beeinflussung des in der zyklischen Übertragung
jeweils bereitgestellten Meßwertanzeigers, sondern werden auch einem Verstärker
so zugeführt, daß am Ende eines jeweiligen Impulses das Löschen der gerade zur Beeinflussung
eines Meßwertanzeigers benutzten. Schaltröhre und nach Durchlaufen eines Verzögerungsgliedes
das Zünden der folgenden Schaltröhre zwecks folgezeitiger Bereitstellung des zur
nächsten Meßwertanzeige dienenden Instrumentes erfolgt. Die Schaltröhren - es kann
übrigens, wie es für die Zwecke der Mehrfachtelegraphie bekannt ist, an: Stelle
einer Vielzahl von Röhren eine einzige Röhre verwendet werdien - werden also in
zyklischer Reihenfolge gezündet und gelöscht. Die Dauer des im Zuge der Übertragung
jeweils dem letzten Meßwert entsprechenden Impulses und damit auch die Brenndauer
der letzten Schaltröhre. ist bei diesen. Anordnungen etwa zwei- bis dreimal länger
als die Brenndauer der voraufgehendenSchaltröhregewählt. Dementsprechend ist auch
die Zeitspanne zwischen dem Zünden der letzten Schaltröhre und der im Zyklus folgenden
ersten Schaltröhre länger. Sollte aus irgendeinem Grunde der Schaltzyklus der Schaltröhren
auf der Empfangsseite außer Synchronismus mit den eintreffenden meßwertentsprechenden
Impulsen fallen, so spricht infolge der längeren Zeitspanne die erste Schaltröhre
auf in rascherer Folge nach Durchlaufen des Verzögerungsgliedes eintreffende Impulse
nicht an, und die letzte Schaltröhre brennt weiter, bis der nach längerer Pause
eintreffende, wieder dem ersten Meßwert entsprechende Impuls die erste Schaltröhre
zündet. Damit ist dann der Synchronismus wiederhergestellt.
-
Die Erfindung beschreitet zur Sicherung des Synchrenismus zwischen
dem zyklischen Abgreifen der denMeßwerten entsprechenden Signale auf der Sendeseite
durch zyklische Betätigung von Schaltröhren, vorzugsweise von in einer einzigen
Kaltkathoden röhre angeordneten Schaltstrecken, und dem synchronen. Verteilen auf
Speichereinrichtungen. mit Anzeigeein.richtungen auf der Empfangsseite ebenfalls
durch zyklische Betätigung von Schaltröhren, vorzugsweise einer einzigen Kaltkathodenröhre,
einen anderen Weg.
-
Dieser Weg ist dadurch gekennzeichnet, daß die zyklische Betätigung
durch auf jeder Seite vorgesehene Impulserzeuger gleicher Frequenz erzielt ist,
deren Synchronismus durch einen. am Ende jedes Übertragungszyklus abgegebenen Synchronisierungsimpuls
dadurch gesichert ist, daß die Impulsfrequenzsendung für die Schaltröhren auf der
Sende- und auf der Empfangsseite nach jedem Übertragungszyklus auf der Empfangsseite
mit Beginn des von der Sendeseite abgegebenen: Synchronisierungsimpulses angehalten
und erst am Ende desselben wieder angelassen wird.
-
Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel
eine Schaltungsanordnung zur zyklischen Übertragung von beispielsweise neun Meßwerten
über einen auch für andere Zwecke dienenden Leitungsweg, z. B. eine Fensprechleitung,
unter Wiedergabe nur der in diesem Rahmen interessierenden Stromkreise dargestellt.
-
Die gegebenenfalls vorn neun Meßstellen NIl, ?1l2 . . . M,
eingehenden Meßwerte werden von Meßwertumfo@rmern.MZ,TWI, MUW2 ... MUW9 aufgenommün
und
beim zvklischen.Abgreifen durch folgezeitiges Schließen der Kontakte a1,
a., . . . a9 als negative Gleichspannung mit einer dem jeweiligen. Meßwert
entsprechenden Höhe (Signale) auf den Sender S gegeben, dessen Frequenz z. B. unter
Benutzung einer Reaktanzröhre bestimmt wird, deren Steilheit durch Änderung ihrer
Bremsgitterspannung entsprechend der Größe der negativen. Gleichspannung (Meßwert
entsprechendes Signal) geändert wird, so daß eine die jeweilige Sendefrequenz bestimmende
Kapazität zwischen Anode und Kathode der Röhre erscheint. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
werden je nach dem zu übertragenden Meßwert vom Sender S Frequenzen zur Aussendung
gebracht, die in dem Bereich von über 2,9 ... 3,3 kHz liegen. Sie werden
nach Durchlaufen des Hochpasses TIPS über die Fernsprechleitung L zu einerEmpfangsstelleweitergeleitet,
in der sie nach Durchlaufen des Hochpasses HPL den Empfänger E beeinflussen, in
dem die jeweils aufgenommene Frequenz in einer Demodulationsstufe in eine dem Meßwert
entsprechende negative Gleichspannung umgesetzt wird. Diese Gleichspannung wird
im Zuge einer dem Abgreifen auf der Sendeseite entsprechenden Verteilung über die
folgezeitig betätigten Kontakte v1 ... v9 auf der Empfangsseite an diejenige
Speichereinrichtung (Spi ... Sp9) angelegt, welche der jeweiligen Meßstelle
auf der Sendeseite entspricht; es erfolgt eine dem Meßwert entsprechende Anzeige
durch das Instrument (7i . . . J9) der angeschalteten Speichereinrichtung. Das folgezeitige
Abgreifen wird auf der Sendeseite durch vorübergehendes Schließen von Schaltstrecken
der im vorliegenden Ausführungsbeispiel einzigen, die erforderliche Zahl von Schaltstrecken
und eine gemeinsame Anode aufweisenden Kaltkathoidenröhre Ks veran.laßt. Auf der
Empfangsseite ist eine entsprechende Kaltkatho-Jenröhre KF vorgesehen. Zur Sicherung
der zyklischen Meßwertübertragung über. die Leitung L muß dafür gesorgt werden,
daß Abgreifen und Verteilen synchron erfolgen, also das Zünden der Schaltstrecken
der Kaltkathodenröhre Ks und der Ka,ltkathodenröhre KL im Gleichlauf vor sich geht,
da hierdurch dann die Relais A1 . . . A9 synchron mit dem Relais Z'1 . . . L'9 betätigt
werden.
-
Zunächst sei noch erwähnt, daß in der Ruhelage, also solange kein
Meßwert übertragen wird, die Bremsgitterspannung der erwähnten Reaktanzröhre im
Sender S so, gewählt ist, daß eine Ruhefrequenz von z. B. 2,9 kHz vom Sender
S über die Leitung I_
gegeben wird. Die Demodulationsstufe des Empfängers
E ist so eingestellt, daß bei Aufnahme der Ruhefrequen7 die Gleichspannung Null
ist.
-
Geht man von dem Zeitpunkt aus, zu dem in der Kaltkathodenröhre Ks
auf der Sendeseite die Schaltstrecke KW A gezündet ist, so ist über diese Schaltstrecke
das Syrnchronisierungss enderelais S, erregt. Durch Schließen des Kontaktes. 2,s5
wird auf den Sender S eine positive Gleichspannung gegeben, so daß die negative
Bremsgitterspannung der erwähnten Reaktanzröhre im Sender S so weit erniedrigt wird,
daß vom Sender eine Frequenz von etwa 2.8 kHz über den Hochpaß HPS und die Leitung
I_ zur Empfangsseite gegeben wird. Diese Frequenz wird in der Demodulationsstufe
des Empfängers S in eine positive Gleichspannung umgesetzt, die in einer Svnchronisationsstufe
Ssl auf der Empfangsseite mit bekannten Mitteln. verstärkt und differenziert wird,
so claß der Anfang bzw. das Ende des. Synchronisierungsstoßes als negativer bzw.
positiver Spannungsstol:l am Gitter einer Röhrenkippschaltung bekannter Art auftritt.
Hierdurch wird diejenige Röhre der Kippschaltung, in deren Elektronenstrom das Synchronisierungseinpfangsrelais
SE. angeordnet ist. mit Beginn des genannten Synchronisierungsstoßes leitend gemacht.
Da Synchro:nisierungsempfangsrelais SF gestattest hei seiner Erregung,
da der Kontakt 1sE geöffnet ist, die alleinige Zündung der Schaltstrecke K19-.-1
in der Kaltkathodenröhre ML. Auf der Sendeseite liefert ununterbrochen ein Oszillator
01 eine Frequenz von 500 Hz, die durch Teilung in den als Sperrschwinger arbeitenden
Frequenzteilern Fis (500/100) und Fzs (100/25) in eine Frequenz von 25 Hz umgesetzt
wird. Diese Frequenz wird in den Steuerkreis der Kaltkathodenröhre Ks eingekoppelt
und veranlaßt als negative Impulsspannung ein folgezeitiges Zünden der einzelnen
Schaltstrecken. Beim ersten Auftreten der negativen Impulsspannung springt nämlich
die Zündung von der Kathode K1. infolge hier nicht interessierender konstruktiver
Ausbildung der Röhre auf die rechts liegende Hilfskathode über, da die Spannung
zwischen der Anode A und der Hilfskathode infolge der negativen Impulsspannung
die Zündspannung für die genannte Hilfskathode erreicht. Über die Schaltstrecke
dieser Hilfskathode fließt ein Strom, der an dem Anodenwiderstand RA eine
zusätzlichen Spannungsabfall hervorruft, so da,ß die Brennspannung an der
Strecke Kiä <4 unterschritten wird. Das Synchromisierungs-senderelais SS fällt
ab und beendet durch Offnen des Kontalztes 2ss den -'#;ynchronisierungsstoß; am
Korntakt l,ss wird die folgezeitige Zündung der nächsten Schaltstrecke vorbereitet.
Am Ende der negativen: Impulsspannung ist die Spannung zwischen der Anode. und der
Hilfskathode kleiner als die Anodenspannung, während die Spannung zwischen der infolge
der kreisförmigen Anordnung der Schaltstrecken rechts von der gezündeten Hilfskathode
liegenden Kathode K1 und der Anode A gleich der Anodenspannung ist. Die Zündung
springt nunmehr auf die Kathode K1 über, da diese durch die vorher bestehende Hilfskathodenstrecke
vorionisiert ist. Bei jedem Auftreten der negativen Impulsspannung im Rhythmus von
25 Hz setzt sich das Zünden der Schaltstrecken fort, so daß nacheinander die Relais
.41, =1.= ... .79 erregt und wieder aberregt werden. Auf der Empfangsseite
zieht am Ende des erwähnten, von der Sendeseite ankommenden Synchronisierungsstoßes
(positiverSpannungsstoß) die andere Röhre der Kippschaltung unter Sperren der erstgenannten
Röhre Strom, so, daß demzufolge das Synchronisierungsempfangsrelais SL abfällt und
in der Kaltkathodenröhre KL nach Schließen des Kontaktes 1sL ein folgezeitiges Zünden
der Schaltstrecken wie hei der Kaltkathodenröhre Ks ermöglicht. Hierzu wird der
Kaltkathodenröhre ItL ebenfalls eine negative Impulsspannung im Rhythmus von 25
Hz zugeführt. Diese Impulsspannung setzt aber, wenn man annimmt, dali die Impulsspannung
auf der Sendeseite jede Schaltstrecke etwa d0 ms brennen läßt, 10 ins später als
auf der Sendeseite ein und hört 10 ms früher auf. Dadurch ist die Gewähr gegeben,
daß der Schaltvorgang der folgezeitigen Verteilung, nämlich das folgezeitige Anschalten
der Speichereinrichtungen ,@pi . . . Sp9, 711 einem Zeitpunkt erfolgt, zu dem der
entsprechende Meßwertumforiner d.IL'Wi . . . .ITLTR'9 auf der Sendeseite mit Sicherheit
angeschaltet ist. Die Erzeugung der Impulsspannung auf der Empfangsseite erfolgt
unter Mitwirkung des Oszillators 0, (500 Hz), des als Sperrschwinger
arbeitenden Freduemzteilers FlL (500/100) und der in Kippschaltung arbeitenden Frequenzteiler
F.=L (100/50) und F.31, (50/25). Dadurch,
daß der erwähnten Kippschaltung
der Synchronisierungsstufe SSt im Zuge des Synchronisierungsstoßes entsprechend
seinem Beginn und seinem Ende fünf Impulse P, ... P5 der in der Zeichnung
gezeigten Form entnommen. werden, werden folgende Schaltvorgänge in den Frequenzteilern
FlF, FEE und F3E auf der Empfangsseite hervorgerufen: Während der gesa,mtenDauer
des. Synchronisierungsstoßes wird der Kippischaltung ein negativer Rechteckinlpuls
P5 entnommen, der zum Sperren des Frequenzteilers FiE dient. Der Frequenzteiler
FIE gibt demnach während dieser Zeit keine Impulse ab. Der Frequenzteiler FIE wird
in eine gewählte Kippstellung durch einen Impuls P1 gebracht, der der Kippschaltung
als positiver Impuls beim Beginn des Syn.chronisierungs,stoßes entnommen wird. Der
Frequenzteiler F3E wird ebenfalls durch. einen. der Kippschaltung als positiver
Impuls P4 beim Beginn des Synchronisierungsstoßes entnommenen Spannungsstoß in eine
gewählte Kippstellung gebracht. Am Ende des Synchronisierungsstoßes tritt folgendes
ein: Der schon genannte negative Rechteckimpuls P5 verschwindet, so, daß der vom
Oszillator 02 gesteuerte, als Sperrschwinger arbeitende Fr@equ.en:zteiler FIE Impulse
von 100 Hz abgibt. Der Frequenzteiler F2E wird durch einen Spannungsimpuls, der
als positiver Impuls der Kippschaltung am Ende des Synchronisierungsimpulses entnommen
wird, in die entgegengesetzte Kippstellung gebracht, wobei durch den gleichem.Spannungsimp.uls
auch derFrequen.zteiler F3E die entgegengesetzte Kippstellung erreicht. Gibt der
Frequen.zteiler FIE einen Impuls ab-, so kippt zunächst der Frequenzteiler F2E und
dann der Frequenzteiler F3E, so daß bei jedem vierten Impuls des Frequenzteilers
F1E am Ausgang des Frequenzteilers F3E ein Impuls abgegeben wird, also eine Impulsfrequenz
von 25 Hz abnehmbar ist. Die Kippstellung im Frequenzteiler F2E und F3E ist so:
gewählt, daß am Ausgang des Frequenzteilers F3E eine symmetrische Impulsfrequenz
von 25 Hz entsteht, deren wirksamer positiver Teil in der Mitte einer von der Sendeseite
her erfolgenden. Meßwertiibertragung liegt. Durch das folgezeitige Zünden in der
Kaltkathodenröhre KE gemäß der 25-Hz-Impuls-spannung werden demnach nacheinander
die Relais V1 ... V9 erregt, nachdem entsprechend die Relais A1 .
. . r19 auf der Sendeseite in Abhängigkeit von der dortigen 25-Hz-Impulsspannung
bereits erregt sind; die Relais l'1 . . . f'9 werden dann auch wieder nacheinander
vor der folgezeitigen Aberregung der Relais A1 . . . A9 zur Aberregung gebracht.
Nach jedes.maligem Umlauf wird der neue Anlauf durch das Ende des Synchronisierungsstoßes
veranlaßt. Es handelt sich also um eine Stop-Start-Methode, welche eine Stabilisierung
des Oszillators 01 und ein Mitziehen des Oszillators 02 unnötig macht. Während des
Betriebes beeinflussen. die der Demod'ulationsstufe des Empfängers E entnommenen.,
den zu übertragenden Meßwerten entsprechenden negativen Gleichspannungen, wenn,
auf der Sendeseite das Relais A1 und auf der Empfangsseite das Relais Ui erregt
ist, das Rähmchen R1 im Speicher Spi, welches dadurch zunächst von einem Strom durchflossen
wird, der eine bestimmte Ablenkung der Fahne F1 veranlaßt. Mittels der zugehörigen.
bekannten Röhrenschwin.gschaltung wird durch die Sekundärwicklung WS des Hochfrequen.zübertragers
HF über den Gleichrichter GZ ein dem Meßwert entsprechender Gleichstrom getrieben.,
der das Anzeigeinstrument J1 entsprechend dem übertragenen Meßwert zum Ausschlag
bringt. Der Strom durchfließt auch einen Widerstand g'ii, an dem audi die dem Meßwert
entsprechende negative Gleichspannung steht. Ruft der Strom die gleiche Spannung
am Widerstand Wi hervor, so. ist ein: Gleichgewichtszustand erreicht. Der Ausschlag
des Instrumentes J1 bleibt auch erhalten, wenn der Kontakt v1 wieder vorübergehend
im Zuge der zyklischen Übertragung geöffnet ist, da der Kondensator C1 den Spannungszustand
aufrechterhält, bis gegebenenfalls bei dem wiederum erfolgten Schließen des Kontaktes
v1 ein anderer Spannungswert infolge Änderung des Meßwertes angelegt wird. In entsprechender
Weise erfolgt die Anzeige der anderen Meßwerte an den anderen Stellen.