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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Aufnahme von Wahlinformationen,
die als Schleifenunterbrechungen gegeben werden, für überwachungs- und Meßzwecke
in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, in denen während des Verbindungsaufbaues
an der Schleife in bestimmten Fällen eine Potentialumkehr erfolgt und in denen die
Impulsgabe durch zuschaltbare oder vorhandene Kapazitäten zwischen den Adern und
durch Störimpulse beeinfiußbar ist.
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Eine Potentialumkehrung an beiden Adern einer Schleife kann beispielsweise
für die Übertragung eines Entdämpfungs-Kennzeichens oder eines Münzer-Kennzeichens
erforderlich sein. Andere Kennzeichen werden dadurch gegeben, daß die Symmetrie
der Schleife in einem ganz bestimmten Maße aufgehoben wird, was Störimpulse zur
Folge haben kann. Weitere Störimpulse entstehen in bestimmten Fernsprechanlagen
durch die Weiterschaltung der Speisungszuführung für den rufenden Teilnehmer im
Zuge des Verbindungsaufbaues zu einer nächsten Wahlstufe. Alle bisher bekannten
Schaltungsanordnungen zur Aufnahme von Wahlinformationen zu Überwachungs- und Meßzwecken
vermögen unter solchen Bedingungen nicht ordnungsgemäß zu arbeiten, was aber für
eine exakte Messung unbedingt gewährleistet sein muß.
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Eine bekannte Schaltungsanordnung, z. B. gemäß der deutschen Auslegeschrift
1086 298, sieht vor, bei der Anschaltung eines tragbaren Verkehrsmeßgerätes an eine
zu überwachende Ader in Abhängigkeit von der dort anliegenden bzw. zu erwartenden
Polarität der Spannung mit einer Taste das polarisierte Kriterienempfangsrelais
umzupolen. Dieses -Verfahren ist jedoch nur dann anwendbar, wenn-sich während der
Beobachtungszeit die Polarität dieser Ader nicht umkehrt. Im vorliegenden Fall ist
eine derartige Anschaltung unbrauchbar.
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Es wäre naheliegend, in der überwachungs- und Meßeinrichtung ein Empfangsrelais
zu verwenden, das, wie das die Wahlimpulse aufnehmende Speiserelais der Vermittlung;
zwei gleiche Wicklungen hat, von denen jede der Wicklungen parallel zu den entsprechenden
Wicklungen des Speiserelais an die Schleife angeschaltet wird. Bei geschlossener
Schleife wären dann beide Relais gleichzeitig erregt und würden im Rhythmus der
Schleifenunterbrechung gemeinsam abfallen. Diese Schaltung könnte aber bei einer
Potentialumkehr nicht eingesetzt werden. Außerdem würde das dauernd an die Adern
angeschaltete Relais auch dauernd die Leitung bedämpfen und wegen des Nebenschlusses
zum Speiserelais (Verminderung seiner Empfindlichkeit) die Reichweite der Leitung
zwischen Wahlimpulssender und -empfänger verringern.
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Andere bekannte Schaltungsanordnungen sehen Empfangsrelais vor, die
zwischen die beiden Adern der Schleife eingefügt sind. Um die Abhängigkeit von der
Polarität auszuschalten, wird dieses Relais, beispielsweise gemäß der deutschen
Patentschrift 1065 020, als Diagonale in eine Graetz-Gleichrichterschaltung
eingesetzt. Es kann aber auch ein polarisiertes Relais mit einer mittleren Ruhelage
des Ankers verwendet werden, das bei geschlossener Schleife nicht erregt ist, weil
es durch die niederohmige Schleife überbrückt ist, aber bei jeder Schleifenöffnung
den Anker nach einer der beiden Seiten umlegt. Der Nachteil dieser Schaltungsanordnung
liegt darin, daß sich das Empfangsrelais und das jeweilige Speiserelais bedämpfen.
Soll nämlich das Speiserelais abfallen, so wird es durch das Empfangsrelais behindert,
denn der Schleifenstrom wird nicht unterbrochen, sondern auf einen Fehlstromwert
herabgesetzt. Gleichermaßen bildet ein Schleifenschluß des Senders infolge des Leitungswiderstandes
einen Nebenschluß zu dem Empfangsrelais. Durch den Nebenschluß zwischen den Adern
der Schleife wird der gegebenenfalls ohnehin schon vorhandene Nebenschluß erhöht
und so in ungünstigen Fällen die Ziffernwahl und damit der Verbindungsaufbau sogar
unmöglich gemacht. Ein im Ansprechstromkreis des Empfangsrelais angeordneter Abriegelungskondensator,
wie in der genannten deutschen Patentschrift 1065 020 gezeigt, würde zwar die Wirkung
des Nebenschlusses verringern, aber dafür eine zusätzliche Kapazität zwischen die
Adern der Schleife einfügen. Das hochohmige Empfangsrelais würde wegen seiner Empfindlichkeit
bei jeder Kondensatorumladung und bei Störimpulsen ansprechen und falsche Ergebnisse
liefern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Fernmeldeanlagen der
genannten Art eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die es ermöglicht, als Schleifenunterbrechungen
gegebene Wahlinformationen ohne Beeinträchtigung der Impuls- und Zeichenaufnahme
in der Vermittlung zu Überwachungs- und Meßzwecken aufzunehmen und in zählbare Impulse
umzusetzen.
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Die Erfindung löst die ihr gestellte Aufgabe dadurch, daß je eine
von zwei gleichen hochohmigen Wicklungen eines bei Schleifenunterbrechung abfallenden
Empfangsrelais über Gleichrichter und Umschaltekontakte einerseits an je eine der
Adern der Schleife, über die die Wahlinformationen zur Vermittlung übertragen werden,
angeschaltet und andererseits an die entgegengesetzten Potentiale der Überwachungs-
und Meßeinrichtung angeschlossen ist und daß zwischen diese Adern über in Normallage
der Speisespannung in Sperrichtung beanspruchte Gleichrichter ein Potentialprüfrelais
angeschaltet ist, das bei einer Potentialumkehr anspricht und durch eine von ihm
gesteuerte Betätigung der Umschaltekontakte im Ansprechstromkreis des Empfangsrelais
dieses Empfangsrelais entsprechend umpolt.
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Durch die Unterteilung des Empfangsrelais in zwei gleiche Wicklungen
ist es genauso symmetrisch aufgebaut wie die Speisebrücken; die Symmetrie der Schleife
wird also durch deren Zuschalten nicht gestört. Wegen der Hochohmigkeit der Wicklungen
wird auch eine gewollt - z. B. zum Zwecke der Zeichenübertragung - herbeigeführte
Unsymmetrie nicht oder nur in sehr geringem Maße beeinflußt. Eine Beeinflussung
vermindern auch die Gleichrichter- und gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung
die Zenerdioden, die eine gewisse Spannungsschwelle schaffen, unterhalb der kein
Nebenschlußstrom durch die Wicklungen des Empfangsrelais und des Potentialprüfrelais
fließt. Die in Normallage der Speisespannung in Sperrichtung beanspruchten Gleichrichter
des Potentialprüfrelais und die gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehenen
Kontakte, die bei einer Potentialumkehr die Wicklungen des Potentialprüfrelais von
der Schleife abtrennen, sorgen dafür, daß auch von diesem Relais aus keine Bedämpfung
der Schleife erfolgt. Durch alle diese Maßnahmen wird eine Beeinträchtigung der
Impuls-und
Zeichenaufnahme in der Vermittlung, der Reichweite der
Impulsübertragung usw. verhindert.
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Durch die Anschaltung eines Potentialprüfrelais an die Schleife wird
die Potentiallage laufend überwacht und bei einer Potentialumkehr die Polung des
Empfangsrelais so an die geänderten Verhältnisse angepaßt, daß eine einwandfreie
Aufnahme der Schleifenimpulse jederzeit gewährleistet ist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung liegt nicht nur zu jeder Wicklung
der Speisebrücke eine Wicklung des Empfangsrelais parallel; diese Wicklungen sind
aber auch so geschaltet, daß an den gleichen Wicklungsenden gleiche Potentiale anliegen.
Das hat den Vorteil, daß sich diese Wicklungen gegenseitig beim Abfallen nicht bedämpfen
und damit behindern, sondern daß die Abfallsicherheit des Speiserelais bei ungünstigen
Nebenschlußwerten der Schleife noch erhöht wird.
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Weitere Vorteile der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung werden
noch an Hand der Beschreibung eines Erfindungsbeispiels aufgeführt.
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In der Zeichnung ist ein Teilnehmer Tn dargestellt, der an einer Vermittlung
V angeschlossen ist. Mit Hilfe von Steckern und Buchsen wird bei Bedarf an die Adern
a und b eine überwachungs- und Meßeinrichtung UME angeschaltet.
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Der Teilnehmer Tn stellt zunächst in bekannter Weise eine Verbindung
zu der Vermittlung V her. Dabei bildet sich eineTeilnehmerschleife überWiderstände
R 1 und R 2, Wicklungen I und 1I eines Speiserelais S1, Kontakte
u 1 und u 3 und über einen Wähler W 1 und die Adern
a und b aus, in der das Teilnehmermikrophon gespeist wird und über
die Wahlinformationen als Schleifenunterbrechungen gegeben werden.
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Von den Adern a und b sind gleichzeitig Leitungen zu einem Buchsenfeld
herausgeführt, um von dieser Stelle aus ohne Eingrriff in das Vermittlungsglied
Messungen vornehmen zu- können.
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Durch die mit dem Nummernschalter erzeugten Schleifenunterbrechungen
werden auch die weiteren Wahlstufen eingestellt, von denen hier nur zwei Wahlstufen
W 2 und W 3 angedeutet sind. Diese Wahlstufen können sich auch in
örtlich getrennten fernen Vermittlungen befinden.
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Die beschriebene bekannte Fernsprechanlage ist so ausgebildet, daß
die Speisung des rufenden Teilnehmers im Zuge des Verbindungsaufbaues von Wahlstufe
zu Wahlstufe weitergegeben wird, d. h., nach Durchschaltung der Wahlstufe W 1 wird
der Teilnehmer aus der Speisebrücke S 1 gespeist, nach der Belegung des Ausganges
in der Wahlstufe W2, der zur Wahlstufe W3 führt, aus der Speisebrücke S3 und bei
der Belegung des Ausganges zur Übertragung Ue aus der Speisebrücke S2. Zu diesem
Zweck sind zwischen den Wahlstufen W 1 und W 2 die Umschaltekontakte
u l bis u 4 vorgesehen, die zu einem nicht gezeigten Umschalterelais U gehören.
Diese Kontakte trennen das Speiserelais S 1 bei der Durchschaltung der Verbindung
zur nächsten Wahlstufe von der Schleife ab.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird, je nachdem, welcher Ausgang
von der Wahlstufe W 2 belegt wird, unterschiedliches Potential an die Adern
a und b der Teilnehmerschleife gelegt. Als Normallage der Speisespannung
ist im vorliegenden Fall Minus an Ader a und Erde an Ader b
anzusehen.
Bei Belegung des Ausganges zur Übertragung Ue wird nicht nur das an den Adern der
Schleife anliegende Potential umgekehrt, sondern auch noch eine Kapazität C, deren
Wert nicht vernachlässigbar ist, in die Schleife geschaltet.
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Aufgabe der Überwachungs- und Meßeinrichtung UME ist es, die am Teilnehmerapparat
erzeugten Wahlimpulse, ohne die Einrichtungen der Vermittlung zu beeinflussen, aufzunehmen,
um sie beispielsweise einer Verkehrsmeßeinrichtung oder einem Impulsaufzeichnungsgerät
zur weiteren Verarbeitung zuzuleiten.
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Zu diesem Zweck werden die Schleifenimpulse an den erwähnten Meßbuchsen
abgegriffen und einem Empfangsrelais A zugeleitet. Dieses Empfangsrelais
A
ist genauso symmetrisch aufgebaut wie die Speisebrücken S1 bis S3 der Vermittlung,
d. h., es hat zwei gleiche Wicklungen l und 1I. Als Empfangsrelais A wird jedoch
ein empfindliches, polarisiertes Relais verwendet, dessen beide Wicklungen hochohmig
sind, um bei einer Parallelschaltung zu einem Speiserelais nicht deren Funktion
zu stören.
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Die Wicklung I dieses Empfangsrelais A ist einerseits mit einem negativen
Potential verbunden, das, wenn auch die überwachungs- und Meßeinrichtung UME sich
nicht am Ort der Vermittlung V befindet, zur Vermeidung von Ausgleichsströmen die
-gleiche Höhe haben sollte. Das andere Ende dieser Wicklung ist über einen Gleichrichter
G1, die Ruheseite eines Umschaltekontaktes ph 1 und eine Zenerdiode Z 1 mit
der Ader a der Schleife verbunden. Entsprechend liegt das eine Ende der zweiten
Wicklung -1I des Empfangsrelais A an Erde, das zweite Ende ist über einen Gleichrichter
G4, einen Umschaltekontakt ph4 und eine Zenerdiode Z2 an die Ader b angeschlossen.
In Normallage der Speisespannung liegt also jede der beiden Wicklungen des Empfangsrelais
A parallel zu einer gleichsinnig gepolten Wicklung der Speisebrücke.
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Erfolgt jedoch im Zuge der Weiterschaltung der Speisung zur -nächsten
Speisebrücke eine Potentialumkehr an den Adern der Schleife, so wird das gleichfalls
polarisierte Potentialprüfrelais P erregt.
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Das Potentialprüfrelais P besteht ebenfalls aus zwei gleichen hochohmigen
Wicklungen wie das Empfangsrelais A. Die Wicklung I ist über einen Gleichrichter
G 5 und einen Kontakt ph 5 mit der Ader a einerseits und mit einem
aus zwei Widerständen R 7 und R 8 bestehenden Spannungsteiler andererseits verbunden.
Entsprechend ist die Wicklung 1I dieses Relais P über einen Gleichrichter G6 und
einen Kontakt ph 6 an die Ader b einerseits und an einen weiteren
Spannungsteiler andererseits angeschlossen, der sich aus zwei Widerständen R 9 und
R10 zusammensetzt. Die beiden Spannungsteiler erzeugen jeweils einen einstellbaren
mittleren Wert der Amtsspannung, so daß bei Anliegen von geeignetem Potential an
einer der Adern a und b das Potentialprüfrelais P in jedem Fall anspricht.
Es sind hier zwei voneinander unabhängige Spannungsteiler gewählt, um die Spannungsquelle
für jede der beiden Wicklungen des Potentialprüfrelais P gesondert einstellen zu
können.
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Die Gleichrichter G5 und G6 sind so gepolt, daß bei einer Normallage
der Speisespannung jeder der Gleichrichter in Sperrichtung beansprucht ist, so daß
das Potentialprüfrelais P nur bei Potentialumkehr der Speisespannung erregt werden-kann.
Dieses
Potentialprüfrelais P hat deshalb zwei Wicklungen, damit es bei einer Unsymmetrie
der Schleife in jedem Fall auch über nur eine Wicklung anspricht. Man könnte auch
ein Potentialprüfrelais mit nur einer Wicklung verwenden, die dann mit beiden Enden
an die Schleife anzuschließen wäre, wenn keine Unsymmetriezustände der Schleife
erfaßt werden sollen.
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Das Potentialprüfrelais P schaltet mit seinem Kontakt p ein
Hilfsrelais Ph ein. Aufgabe dieses Hilfsrelais ist es, die weiteren Schaltmaßnahmen
in der überwachungs- und Meßeinrichtung UME zu verzögern, damit kurzzeitige
Unsymmetrien in der Schleife, Schaltknacke bei der Weiterschaltung der Speisung
sowie durch Kapazitäten bedingte Stromstöße keine Fehlmessungen hervorrufen.
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Nach Ablauf der Potentialprüfzeit (Verzögerungszeit) werden im Ansprechstromkreis
des Empfangsrelais A die Anschlüsse seiner beiden Wicklungen l und II an die Schleife
dadurch vertauscht, daß die Kontakte ph 1 und ph 4 öffnen und die
Kontakte ph 2
und ph3 schließen. Außerdem wird der Kontakt ph7 geschlossen,
so daß sich das Hilfsrelais Ph so lange selbst weiterhält, bis die Prüfung beendet
ist und dieses Hilfsrelais in nicht näher gezeigter Weise abgeworfen wird.
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Durch Öffnen der Kontakte ph5 und ph6 werden die beiden Wicklungen
des Potentialprüfrelais P abgeschaltet, damit sie bei einer weiteren Aufnahme der
Wahlinformationen die Schleife nicht mehr bedämpfen.
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Da die beiden Wicklungen des Empfangsrelais A parallel und gleichsinnig
zu den Speiserelais geschaltet sind, die die Wahlimpulse in der Vermittlung V aufnehmen,
sprechen beide Relais gleichzeitig bei einer Schleifenschließung an und fallen bei
jeder Schleifenunterbrechung ab.
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Da das Empfangsrelais im Verhältnis zum Speiserelais S viel empfindlicher
ist, würde das Empfangsrelais A bei zahlreichen Störimpulsen beeinflußt werden.
Um das zu verhindern, sind die Zenerdioden Z 1 und Z2 vorgesehen, die zusammen mit
den Gleichrichtern G1 bis G4 dieses Relais nur für angelegte Spannungen ansprechbar
machen, die einen bestimmten Wert überschreiten. Der gleiche Effekt ließe sich auch
dadurch erzielen, daß die Gleichrichter G 1 bis G 4 durch Hintereinanderschaltung
weiterer Gleichrichter eine entsprechende Ansprechschwelle bilden würden. Eine Abfalldämpfung
des Empfangsrelais A durch das Speiserelais wird dadurch verhindert, daß bei Erreichen
dieser Schwelle der Strom durch die Wicklungen des Empfangsrelais unterbunden wird.
Es wird aber die Abfallsicherheit der Speiserelais bei ungünstigen Nebenschlußwerten
der Teilnehmerschleife durch die Parallelschaltung des Empfangsrelais A zu den Speiserelais
erhöht, weil die kapazitiven Ladeströme nicht nur über die Speiserelais, sondern
auch über das Empfangsrelais fließen.
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Die gezeigte Schaltungsanordnung kann auch noch dahingehend ergänzt
werden, daß bei einer erneuten Potentialumkehr der Speisespannung nach Ablauf der
Potentialprüfzeit, aber vor Aufnahme einer Wahlinformation, in die Ausgangslage
zurück ein zusätzliches überwachungsrelais anspricht. Hierdurch läßt sich die Beobachtung
der Wahlinformation für überwachungs- und Meßzwecke gegen Fehlaufnahmen sichern.
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In diesem Erfindungsbeispiel ist beschrieben, daß die Schleifenunterbrechungen
zum übertragen von Wahlinformationen durch den Nummernschalter im Teilnehmerapparat
gebildet werden. Die Erfindung ist aber auch gleichermaßen anwendbar für Fernmeldeanlagen,
in denen beispielsweise in einer Gruppenwahlstufe diese Schleifenunterbrechungen
entstehen oder neu angeschaltet werden. Die an die Schleife zugeschalteten Kapazitäten
müssen nicht aus neu hinzukommenden Speisebrücken herrühren, sie können auch durch
Eigenschaften der Leitungen bedingt sein. Für alle diese und ähnliche Fälle kann
eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung mit Erfolg angewandt werden.