DE1588047C - Überwachungsschaltung fur eine redun dante Schaltungsanordnung, insbesondere fur eine redundante Flugsteuereinnchtung - Google Patents

Description

Wie das Schaltbild in F i g. 1 zeigt, wird das Signal e einem UND-Gatter 8 zugeführt, in dem es mit einem negativen Impuls E₁ zu einem Impuls E₁ verknüpft wird. Das' Signal e₀ wird in einem zweiten. UND-Gatter 10 mit einem, positiven Impuls E₁ zu einem Impuls E₂ verknüpft Die Amplitude und die Polarität der Impulse E₂ und E_t hängen somit von denen der Signale e lind e₀ ab.'

Die zur Verknüpfung erforderlichen' Signale 2T₁ und E₁' werden wie folgt erzeugt. Zu einem in F i g. 2 Ίο mit T₀ bezeichneten Zeitpunkt wird durch einen sägezahnförmigen Impuls Et aus einer impulsquelle 1 ein Schwingungszug ausgelöst und auf eine Leitung 2 nach F i g. 1 gegeben. Dieser Impuls Et. wird einem Steuereingang AA eines als monostabiler Multivi-• brator4 ausgebildeten Impulsgenerators zugeführt, der eine stabile und eine instabile Lage einnehmen kann.

< ' Der Impulsgenerator 4' befindet sich zunächst in seiner stabilen Lage und wird durch das Eintreffen des Impulses Et in seine instabile Lage gebracht, so In dieser instabilen Lage verbleibt er während des

Q Zeitraumes Γι bis T₂ (Fig. 2). Im Zeitpunkt T₂

< kehrt er in seinen stabilen Zustand zurück und liefert dabei über seine Ausgangsleitung 3 einen positiven Impuls E₁ der Dauer D₁, entsprechend dem Zeit- as raum T₁ bis T₂.

Dieser positive Impuls E₁ gelangt einmal auf das UND-Gatter 10, zum anderen auf eine Umkehrstufe 6. Letztere liefert auf ihrer Ausgangsleitung 11 einen negativen' Impuls E₁'; der das entgegengesetzte Vorzeichen, jedoch die gleiche Amplitude und Dauer ι aufweist wie der Impuls E₁. Der Impuls E₁ gelangt auf das UND-Gatter 8. .

Die Impulse E_K und E₂ werden den Eingängen eines Differenzverstärkers 12 zugeführt, in dem die Differenz ' zwischen diesen beiden Impulsen gebildet wird und ; er zum Zeitpunkt T₂ an seiner Ausgangsleitung 13 einen Impuls E_s abgibt. Dieser Impuls E₅ wird einem aus einem Widerstand 16 und einem Kondensator 18 bestehenden i?C-Glied zugeführt. Der Kondensator 18 dieses ÜC-Gliedes lädt sich während einer Zeitspanne, • die von der Amplitude des Impulses E₅ abhängt, auf (\ das Niveau dieses Impulses auf und liefert so -an der / Eingangsleitung 21 eines nachgeschalteten Schmitt-Triggers 20 eine sägezahnförmige Spannung E_s.

Dieser Schmitt-Trigger 20 bleibt außer Funktion so lange, wie die sägezahnförmige Spannung unterhalb eines Wertes bleibt, er tritt aber in Funktion, sobald die sägezahnförmige Spannung gleich ist oder den genannten Wert überschreitet. Dann liefert er einen Impuls E₁ an seinem Ausgang 23. Der Schmitt-Trigger 20 bleibt in Funktion und liefert folglich weiterhin einen Impuls E₁ bis zu dem Augenblick, in dem die Ladung des Kondensators 18 unter den genannten Wert abgesunken ist, der Schmitt-Trigger wieder-außer Funktion tritt und der ;Impuls ZT₇" aufhört.:'Über die Leitung 23 gelangt der Impuls E₁ auf einen als monostabilen Multivibrator ausgebildeten «rsten^Impulsgenerator 22,'der dem-Impulsgenerator4 entspricht und der sich durch den Impuls E₁ in seiner instabilen Lage befindet.. In dieser Läge verbleibt "er "während * des Zeitraumes D₂ (F i g. 2) und kehrt dann' in seine' stabile Lage'zurück, wobei er'· einen Impuls £₈'auf seine Ausgangsleitung 27 gibt. Der erste ^: Impuls-' generator 22 kehrt, wie in. F i g. 2 dargestellt, zum Zeitpunkt Γ_β in seine stabile Lage 'zurück?-'Der Impuls E₈ wird über die Leitung 27 einem Verstärker 24 zugeführt, der eine größere Leistung abgeben kann und der über eine Leitung 29 einen Impulsumf brmer 25 speist. Dieser als' Transformator ausgebildete Tmpulsumformer besitzt zwei Sekundärwicklungen,- von denen jede einen Impuls E₁₀ abgibt. X)er eine dieser . Impulse E₁₀\" wird über eine Leitung 31 einem Bandpaßfilter 26 zugeführt, das so abgestimmt ist, daß es nur Impulse mit einer bestimmten, vorgegebenen Frequenz durchläßt. Über die-"Ausgangsleitung33 dieses Filters werden die Impulse 10 dann einem Gleichrichter 28 zugeführt, der über eine Leitung 35 das Relais 30 der Alarmstufe 32 speist. -' r"'~.

Solange die Impulse E{₀ auf der Leitung 31 die vorgegebene Frequenz aufweisen; die einem einwandfreien Funktionieren der zu überwachenden Schaltung entspricht, passieren sie das Filter 26 ohne Dämpfung, und das Relais 30 wird durch das Ausgahgssignal des Gleichrichters 28 erregt gehalten, d. h., die Alarmstufe spricht nicht an. Sobald jedoch · die Frequenz"der Impulse 2T₁₀'von der vorgegebenen Frequenz abweicht," werden die Impulse' beim Passieren des Filters 26 so gedämpft, daß das Relais 30 entregt wird und die Alarmstufe 32 anspricht und so anzeigt, daß etwas nicht in Ordnung ist.

Die anderen Impulse E_ia werden über eine Leitung 37 dem Impulsgenerator 4 zugeführt. Solange die Impulse die vorgegebene Frequenz aufweisen,' bleibt die Funktion der Überwachungsschaltung erhalten.

An Hand der nachstehenden Tabelle läßt sich die Funktion der erfindungsgemäßen Anordnung besser verstehen. " --·'·■__■■

Zeile	E1	E1'	- e0	e	Et ■ (Et+e0)	ΛΕχ' + ε\ *	XE*-E<\
1	+0,5	-0,5	+0,1	+0,1	+0,6	.-0,4	+1,2-'
2	+0,5	-0,5	-0,7	-0,7	-0,2	-1,2	-■- +1,0-..
3 ;	+0,5 ·	-0,5	+0,3	-0,3	/ +0,8	-0,8 ■	• +1,6· -
4	+0,5	-0,5	+1,2-	+0,2	+1,7	■ -0,3 -	- +2,0.
,5	+0,5	-0,5	-1,2	+0,2	-0,7	—0,3	-0,5

Es sei angenommen, daß die Ansprechschwelle des Schmitt-Triggers 20 +0,1 Volt beträgt. Der auf das UND-Gatter 10 gelangende Impuls E₁ hat eine Amplitude von +0,5 Volt und der auf das UND-Gatter 8 gelangende Impuls E₁ eine Amplitude von —0,5 Volt. Die Impulse E₁ und E₁ haben zwar gleiche Amplitude, jedoch entgegengesetzte Polarität, wie oben beschrieben.

Gemäß oben stehender Tabelle, Zeile 1, hat das aus dem Kanal 7 stammende Signal e, das auf das UND-Gatter 8 gelangt, eine Amplitude von +0,1 Volt. Das Signal e„, aus dem Kanal 9 stammend und auf das UND-Gatter 10 gelangend, weist eine Amplitude von ebenfalls +0,1 Volt auf. Die Signale e und e₀ sind gleich groß und auch von gleicher Polarität, wie es einer einwandfreien Funktion der überwachten Einrichtung entspricht.

Die Amplituden der Ausgangsimpulse E_t und E₂ angenommen ist, die Amplituden der Impulse E₅

der UND-Gatter 8 bzw. 10 betragen —0,4 bzw. die genannte Schwelle überschreiten, die Auflade-

+0,6 Volt, während die Amplitude des' Impulses E₅ zeit Td des Kondensators 18 sich verändern und der

am Ausgang des Differenzverstärkers 12 im Augen- Impuls E₈ auf einer anderen Frequenz entstehen als

blick T₂ +1,0 Volt beträgt. Er entspricht hinsichtlich 5 im Intervall zwischen D₁+ Td + D₂. Ein .Fehler in

Polarität und Amplitude der Ansprechschwelle des der überwachten Einrichtung liegt vor.

Schmitt-Triggers 20. Der Kondensator 18 lädt sich . Wenn während des Zeitintervalls X₆ bis T₇, gemäß

auf das Niveau des Impulses E₅ auf während des Zeile 5 der Tabelle sich die¹ Signale e und e₀ um einen

■Zeitintervalls T₂ bis T₄ = Td (Fig. 2) und liefert Betrag unterscheiden, der wenigstens der Ansprech-

über die Leitung 21 eine sägezahnf örmige Spännung E_a io schwelle des Schmitt-Triggers entspricht, undentgegen-

zur Zeit T₄. Der Schmitt-Trigger 20 ist für diese säge- " gesetzte Polarität haben, hat der Impuls E₅ negative

zahnförmige Spannung bemessen und liefert einen Polarität. Der Schmitt-Trigger ist nicht vorbereitet,*

-Impuls E₁, der den Impulsgenerator 22 in Gang setzt die Schwingung der Überwachungsschaltung hört auf,

und während des Zeitraumes T₄ bis T₆ = D₂ einen und eine Störung wird durch., die Alarmstufe 32

Impuls E₆ abgeben läßt. *· . i5 angezeigt. .

Solange die über die Kanäle 7 und 9 übertragenen Ein typischer Fehler der Überwachungsschaltung,

Signale e und e₀ gleich in Amplitude und Polarität der auftreten kann, ist, daß der Verstärker 12 seinen

sind, wie in den Zeilen 1 und 2 der Tabelle angegeben, Pegel verändert. Das äußert sich darin, daß sich die

befindet sich der Schmitt-Trigger in seiner funktions- Aufladezeit Td des Kondensators und die Frequenz

bereiten Lage im Zeitpunkt T₄. Ein Impuls E₈ vorge- so des Impulses E₈ ändern. Der dem . entsprechende

gebener Frequenz entsteht im Zeitraum D₁ + Td + D₂, Impuls E₁₀ wird dann beim Passieren des Filters

und die Schwingung der Überwachungsschaltung auf gedämpft, und die Alarmstufe 38 spricht an. Er

dieser Frequenz bleibt bestehen. äußert sich ebenfalls, wenn der Kondensator 18 offen

Wenn im Zeitintervall T₈ bis T₇ die Signale e und e₀ ist, wenn der Widerstand 16 kurzgeschlossen ist oder gleiche Amplituden, aber entgegengesetzte Polaritäten 25 wenn das Filter 26 einen Fehler aufweist,
haben, wie in Zeile 3 der Tabelle angenommen ist, Die Signale e und e₀ können echte Gleichstromüberschreitet die Amplitude des Impulses E₅ die oder auch demodulierte Wechselstromsignale sein. Die Schwelle von 1,0 Volt. Die Aufladezeit Td des Kon- erfindungsgemäße Schaltung zeigt die Unterschiede densators 18 nimmt ab und bewirkt, daß der Impuls E₈ der. Amplituden in Abhängigkeit von der Ansprecham Ausgang des Impulsgenerators 22 vor dem Zeit- 30 schwelle des Schmitt-Triggers 20 an, ebenso Unterpunkt T₈ auftritt, wodurch sich ,die Schwingungs- schiede der Polarität. Der ImPuIsE₁₀ wird auf den frequenz der. Überwachungsschaltung ändert. Der Impulsgenerator 4 rückgeführt, und wenn er mit einer Impuls E₈ gelangt auf den Impulsumformer 25.-Der Frequenz auftritt, die der Zeit D₁ + T_D + D₂ entImpuls E₁₀ wird beim Passieren des Filters 26 ge- spricht, wird die Schwingung der Schaltung auf dieser dämpft, die "Alarmeinrichtung 38 tritt in Funk- 35 Frequenz aufrechterhalten. Wenn der Unterschied tion. · , zwischen den Signalen e und e₀ größer als die Ansprech-

Ebenso werden, wenn im Intervall T₈ bis T₇ die schwelle des Schmitt-Triggers ist,, wenn die Signale

Signale e und e₀ gleiche Polarität haben, aber in ihrer unterschiedliche Polarität aufweisen oder wenn ein

Amplitude um wenigstens den Betrag voneinander Fehler in der Schaltung eintritt, ändert sich die

abweichen, der der Ansprechschwelle des Schmitt- 40 Schwingungsfrequenz, und die Alarmstufe 32 zeigt

Triggers 20 entspricht, wie es in Zeile 4 der Tabelle den Fehler an.

Hierzu !BlattZeichnungen >*

Claims (5)

1 2 Patentansprüche· tung "1^ zwe' identischen Übertragungsleitungen, bei der zwischen zwei Übertragungsleitungen ein

1. Überwachungsschaltung für eine redundante Differenzverstärker geschaltet ist, an dessen Ausgang , Schaltungsanordnung, insbesondere für eine redun-. eine Alarmschalteinrichtung geschaltet ist, die andante Flugsteuereinrichtung mit zwei identischen 5 spricht, wenn infolge einer vorgegebenen Differenz Übertragungsleitungen, bei der zwischen zwei der Steuersignale auf den Übertragungsleitungen das Übertragungsleitungen ein Differenzverstärker ge- Ausgangssignal des Differenzverstärkers einen vorge-

. schaltet ist, an dessen Ausgang eine Alarm- gebenen Grenzwert erreicht.

schalteinrichtung geschaltet ist, die anspricht,' Eine solche" überwachungsschaltung ist bereits wenn infolge einer vorgegebenen Differenz der io vorgeschlagen worden (deutsches Patent 1499 505). Steuersignale auf den. Übertragungsleitungen das- . Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Ausgangssignal des Differenzverstärkers einen'vor- /Überwachungsschaltung so aufzubauen, daß für das gegebenen Grenzwert erreicht, dadurch ge- Steuersignal Gleichspannung verwendet werden kann, kennzeichnet, .daß bei Verwendung .von Diese Aufgabe wird bei einer Überwachungs-Gleichspannung für das Steuersignal (e, e_oy die 15 einrichtung der eingangs genannten Art erfindungs-Alarmschalteinrichtung einen ersten Impulsgene- gemäß dadurch gelöst, daß bei Verwendung von rator (22) aufweist, der an den Ausgang des' Gleichspannung für das Steuersignal die Alarmschalt-Differenzverstärkers (12) angeschlossen ist und bei einrichtung einen ersten Impulsgenerator aufweist, dem die Dauer der Ausgangsimpulso abhängig ist der an den Ausgang des Differenzverstärkers angevon der Größe des Ausgangssignals des Differenz- so schlossen ist und bei dem die Dauer der Ausgangsverstärkers, daß ferner ein zweiter an den Ausgang " impulse abhängig ist von der Größe des Ausgangsdes ersten 'Impulsgenerators (22) geschalteter Im- signals des Differenzverstärkers, daß ferner ein zweiter A pulsgenerator (4) vorgesehen ist, dessen Ausgangs- an den Ausgang des ersten Impulsgenerators geschal- > impulse in ihrer Frequenz abhängig sind von der teter Impulsgenerator vorgesehen ist, dessen Ausgangs-Impulsdauer der Ausgangsimpulse des ersten 25 impulse in ihrer Frequenz abhängig sind von der Impulsgenerators (22), daß der Ausgang des Impulsdauer der Ausgangsimpulse des ersten Impulszweiten Impulsgenerators (4) mit dei einen Über- generators, daß der Ausgang. des zweiten Impulstragungsleitung (9A) direkt und mit der anderen generators mit der einen Übertragungsleitung "direkt (7A) über eine Umkehrstufe (6) verbunden ist und mit der anderen über eine. Umkehrstufe verbunden und daß an einem Punkt zwischen dem ersten und ,3° ist, und daß an einem Punkt zwischen dem ersten und dem zweiten Impulsgenerator (22, 4) eine Frequenz- dem zweiten Impulsgenerator eine Frequenzmeßvor- " meßvorrichtung geschaltet ist, die eine Alarmstufe richtung geschaltet ist; die eine Alarmstufe ansteuert, j (32) ansteuert, wenn die Frequenz des .ersten wenn die Frequenz des ersten Impulsgenerators von j Impulsgenerators (22) von einem * vorgegebenen einem vorgegebenen Wert abweicht.
Wert abweicht. ' ' " 35 Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- insbesondere darin, daß nicht nur die Steuersignale ' zeichnet, daß zwischen dem Differenzverstärker (12) auf den identischen Übertragungsleitungen überwacht

und dem ersten Impulsgenerator (22) ein Sägezahn- werden, sondern sich die überwachungsschaltung auch

generator (18) geschaltet ist, dessen Sägezahn- selbst überwacht, d. h., daß die Alarmstufe auch dann

spannung in ihrer Periode abhängig ist von der 4° anspricht, wenn eines der Schaltungselemente der

Differenz zwischen den Eingangssignalen ,des geschlossenen Oszillatorschaltung fehlerhaft arbeitet.

Differenzverstärkers (12), daß ferner zwischen dem " Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den ;

Sägezahngenerator (18) und dem ersten Impuls- Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher |

generator (22) ein Trigger (20) geschaltet ist, der beschrieben. Es zeigt " Ci

den ersten Impulsgenerator (22) ansteuert, wenn 45 ■ F i g. 1 das Blockschaltbild einer Überwachungs-

die Amplitude der Sägezahnspannung einen vor-., schaltung nach der Erfindung und ι

gegebenen Schwellwert überschreitet. - _ ' F i g. 2 den zeitlichen Verlauf der an verschiedenen

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Punkten der Schaltung nach F i g. 1 auftretenden gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten und dem Signale. _. . > ·..·■ - ■> -,. ..-. ■-■ · zweiten Impulsgenerator (22, 4) ein ilmpulsum-. 50 Die in F i g. 1 dargestellte Überwachungsschaltung' ; former (25) geschaltet ist, der mit einem Ausgang ist für eine automatische Flugzeugsteuereinrichtung I mit dem zweiten Impulsgenerator (4) und mit dem bestimmt, in der über zwei parallele Übertragungs- j anderen Ausgang mit der Frequenzmeßvorrichtung kanäle? und 9 Signalee und e_Q" übertragen werden. ! verbunden ist. ... Diese Signale sind Gleichstromsignale, die z. B. durch

4. Schaltung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch 55 Demodulation aus Wechselströmen gewonnen sein gekennzeichnet, daß die Frequenzmeßvorrichtung können.

ein Baridpaßfilter (26) ist, das auf die vorgegebene Solange die Steuereinrichtung des Flugzeuges richtig

Frequenz abgestimmt ist. ■ funktioniert, haben die Signale e und e₀ die gleiche

5. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- Polarität und unterscheiden sich in ihren Amplituden ', zeichnet, daß der Sägezahngenerator von einem 60 voneinander nur um einen Betrag, der unterhalb eines ÄC-Glied (16,18) gebildet ist. vorgegebenen Wertes liegt. Sobald jedoch in der , J

Steuereinrichtung ein Fehler auftritt, der sich darin

' äußert, daß der Unterschied zwischen den Signalen e

und e₀ den genannten Betrag überschreitet oder daß 65 diese Signale entgegengesetzte Polarität aufweisen, ■

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungs- setzt die nachstehend beschriebene Überwachungsschaltung für eine redundante Schaltungsanordnung, schaltung nach der Erfindung eine Alarmstufe 32 in insbesondere für eine redundante Flugsteuereinrich- Funktion.