DE2002564C3 - Empfänger für eine Fernmeßanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Empfänger für eine Fernmeßanordnung zur Feststellung des Auftretens von Signalen mit einer bestimmten einen Auslösezustand darstellenden Frequenz, wobei der Empfänger eine Rechteckumformerschaltung zur Umwandlung des empfangenen Signals in eine Rechteckimpulsfolge aufweist.

Bei einem bekannten Empfänger dieser Art (Literaturstelle »Die Fernmessung III« von Dipl.-Ing. S. John und G. Bergmann, Verlag G. Braun, Karlsruhe, 1963, Seiten 33 bis 36) wird als Sendeeinrichtung eine Kippschaltung verwendet, die über eine Umtastschaltung einen Oszillator derart steuert, daß dieser je nach Schaltzustand der Umtastschaltung eine von zwei möglichen Frequenzen aussendet. Am Empfänger werden diese Signale durch ein Filter geleitet, das eine Erkennung der Sendefrequenz ermöglicht. Die Verwendung von Filtern ist aus Gründen des Platzbedarfs und der Kosten in vielen Fällen unerwünscht und stellt einen erheblichen Aufwand dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Empfänger der eingangs genannten Art zu schaffen.

bei dem die Erkennung von Signalen unterschiedlicher Frequenz ohne die Verwendung von aufwendigen Filtern möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rechteckimpulsfolge einer ersten Verzö- "> gerungsschaltung zuführbar ist, daß die Impulse der Rechteckimpulsfolge und das Ausgangssignal der ersten Verzögerungsschaltung einem eisten Gatter zuführbar sind, dessen Ausgangssignal dem Eingang einer zweiten Verzögerungsschaltung zuführbar ist, daß die Impulse der Rechteckimpulsfolge und das Ausgangssignal-der zweiten Verzögerungsschaltung einem zweiten Gatter zuführbar sind und daß die Verzögerungen der Verzögerungsschaltungen derart gewählt sind, daß ihre Ausgangssignale mit den Impulsen der Rechteckimpulse bei der bestimmten, den Auslösezustand darstellenden Frequenz zeitlich übereinstimmen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprächen.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Empfängers kann das Auftreten von Signalen mit einer bestimmten Frequenz am Eingang des Empfängers ohne die Verwendung von aufwendigen Filtern 2> festgestellt werden und es werden Ausgangssignale erzeugt, wenn eine der Frequenzen, für die der Empfänger ausgelegt ist, am Eingang dieses Empfängers erscheinen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in jo der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. IA ein Blockschaltbild eines Senders zur Verwendung mit dem Empfänger für eine Fernmeßanordnung,

Fig. IB ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des Empfängers,

Fig. 2 eine Gruppe von Schwingungsformen zur Erläuterung der Betriebsweise des Empfängers nach Fig. IB,

Fig. 3 ein Schaltbild der in dem Empfänger verwendeten Verzögerungsschaltung.

Die in den Fig. IA und 1B dargestellte Fernmeßanordnung verwendet sieben Kanäle im Tonfrequenzbereich mit Mittenfrequenzen von 600 Hz bis 3480 Hz mit einem Abstand von 480 Hz; die Information von sämtlichen Sendereinheiten wird über eine gemeinsame Zweidraht-Steuereinleitung 3 über geeignete Trennkreise zu den entsprechenden Empfängern übertragen, obwohl natürlich auch alternativ die Übertragung durch Funk erfolgen könnte.

Da alle Sender und Empfänger in der gleichen Weise arbeiten, ist nur eine Sendereinheit und eine Empfangseinheit dargestellt; der dargestellte Sender soll beispielsweise eine Mittenfrequenz von 2040 Hz aufweisen. Hierbei wird eine Frequenzumtastmodulation verwendet und die vom Sender übertragene Information wird entweder als ein kontinuierliches Wechselstromsignal 100 Hz unterhalb der Mittenfrequenz (Bereitschaftssignal) oder als ein sich änderndes _bo Wechselstromsignal 100 Hz unterhalb und oberhalb (Auslösesignal) der obenerwähnten Mittenfrequenz übertragen, wobei das erste Signal dann übertragen wird, wenn sich die geschützte oder überwachte Leitung in ordnungsgemäßem Zustand befindet, während ^₁ das letztgenannte Signal beim Auftreten eines Fehlers übertragen wird.

Bei Feststellung eines die Leitung beeinflussenden Fehlers wird in der Sendereinheit ein Auslösekontakt 4 geschlossen. Das Schließen dieses Kontaktes setzt eine Zeitsteuervorrichtung 5 in Betrieb, welche: einen astabilen Multivibrator 6 ansteuert und ein NAND-Gatter 8 für eine vorbestimmte Zeitperiode öffnet, während welcher sich die Ausgangsgröße des Multivibrators zwischen positiven und negativen Pegeln ändert, wobei das Tastverhältnis veränderbar ist. Die Zeitsteuervorrichtung stellt sich selbsttätig zurück und kann während dieser Periode unabhängig von der Periode in Betrieb sein, während welcher der Kontakt 4 geschlossen ist; alternativ kann die Zeitsteuervorrichtung entweder während dieser Periode oder während der Periode, während welcher der Kontakt geschlossen ist, arbeiten, abhängig davon, welche Periode langer ist.

Die alternierende Impulsausgangsgröße wird direkt: an den einen Eingang eines bistabilen Multivibrators 9 und über einen Inverter 10 an einen weiteren Eingang angelegt, so daß sich die Ausgangsgröße dieser bistabilen Schaltung zwischen zwei Pegeln ändert, und zwar entsprechend dem Multivibrator 6 während der Zeitsteuerperiode. Während der ganzen Periode, während welcher die Zeitsteuervorrichtung nicht in Betrieb ist, bleibt das NAND-Gitter 8 geschlossen und es wird an die bistabile Schaltung 9 ein konstantes Potential angelegt, so daß sein Ausgang auf nur einem Pegel verbleibt.

Durch die bistabile Schaltung 9 wird ein Oszillator 12 angesteuert und schwingt mit der Bereitschaftsfrequenz, 2040 Hz minus 100 Hz, wenn sich die bistabile Schaltung 9 auf ihrem einen Pegel befindet; der Oszillator 12 schwingt dagegen mit der Auslösefrequenz, 240 Hz plus 100 Hz, wenn die bistabile Schaltung 9 sich auf ihrem anderen Pegel befindet. Auf diese Weise ändert sich während der Periode, während welcher die Zeitsteuervorrichtung im Betrieb ist, die Frequenz des Oszillators aufeinanderfolgend zwischen 2140 Hz und 1940 Hz für beispielsweise 20 msec bzw. 60 msec, wie dies durch den Multivibrator 6 bestimmt ist, im ausgeschalteten Zustand der Zeitsteuervorrichtung (Bereitschaftszustand) erzeugt der Oszillator dagegen nur die Bereitschaftsfrequenz von 1940 Hz und seine Ausgangsgröße wird über eine Filterschaltung 13 an die Steuerleitung angelegt.

Diejenigen Augenblicke, zu welchen die Oszillatorfrequenz von der einen zur anderen übergeht, werden derart gesteuert, daß sie stets an einem bestimmten Punkt der Ausgangs-Schwingungsform auftreten, an dem die Schaltstöße minimal sind; dies erreicht man dadurch, daß man die Oszillatorausgangsgröße zusätzlich an einen Schmitt-Trigger 14 anlegt, welcher »Ein« nur dann auslöst, wenn die augenblickliche Amplitude der Sinuswellenform einen bestimmten Pegel einnimmt, der zweckmäßigerweise der ins Positive gehende Nullübergang ist, wobei der Trigger 14 darauf »Aus« auslöst, wenn die Amplitude unter diesen Pegel absinkt. Die Ausgangsgröße des Schmitt-Triggers wird durch RC-Schaltungen differenziert, die mit jedem Eingang der bistabilen Schaltung 9 in Verbindung stehen; die Dioden D gewährleisten dabei, daß die Eingangsimpulse vom NAND-Gatter 8 diese bistabile Schaltung so lange nicht beeinflussen, bis der Augenblick gekommen ist, wo der Schmitt-Trigger »Ein« tastet.

EmpfangsseitigisteinFil'er 15 vorge.,; heu, weiches die Anpassung an die Steuerleitung bewirkt und im entsprechenden Frequenzbereich ein Durchlaßband

besitzt. Die empfangenen Signale werden in der Schaltung 16 verstärkt und in der Schaltung 17 rechteckig geformt, sodann bei 18 differenziert und schließlich an einen monostabilcn Multivibrator 19 angelegt.

Die Ausgangsgröße dieses monostabilen Multivibrators 19 wird gesondert direkt an ein Bereitschaftsfrequenz-N AND-Gatter 20, ein erstes und ein zweites Ausiösefrequenz-NAND-Gatter 21, 22 (d. h. erste und zweite Gaiter für die Auslösefrequenz) angelegt und gesondert bei 23, 24 differenziert und sodann an einen monostabilen Multivibrator 25 bzw. ein »Austast«-NAND-Gatter 26 angelegt.

Für die Bereitschaftsfrequenz wird die Ausgangsgröße des monostabilen Multivibrators 25 bei 28 differenziert,im Inverter 29 invertiert und als die andere Eingangsgröße an das Bereitschaftsfrequenzgatter 20 angelegt, wobei jede am Gatter 20 auftretende Ausgangsgröße zur »Aus«-Tastung eines bistabilen Multivibrators 30 dient.

Auf diese bistabile Schaltung 30 wirkt eine weitere Schaltung ein, und zwar eine auf die Ausgangsgröße des Gatters 20 ansprechende Zeitsteuerstufe. Diese Zeitsteuerstufe weist einen monostabilen Multivibrator 31 auf, dessen Ausgangsgröße bei 32 integriert wird und über eine Treiberstufe 33 zur Sperrung der Auslösefrequenzgatter 21, 22 dient, und auch die bistabile Schaltung 30 im »Aus«-Zustand hält. Die integrierte Ausgangsgröße wird auch an eine Zeitsteuerschaltung 35 angelegt, die nach einer vorbestimmten Verzögerungsperiode diese Schaltungen, d. h. die Gatter 21, 22 und die bistabile Schaltung 30 wieder öffnet. Der Zweck dieser Zeitsteuerschaltung besteht darin, in wirksamer Weise zu verhindern, daß eine Auslösung auftritt, wenn eine Bereitschaftsfrequenz vorhanden ist; eine solche Auslösung könnte beispielsweise durch Störungen oder Interferenz oder durch fehlerhafte Arbeitsweise usw. auftreten, wo die Auslösefrequenz der Bereitschaftsfrequenz usw. überlagert wird; Zweck der Zeitsteuerstufe ist es aber auch, eine Auslösung nur dann zuzulassen, wenn

a) die Bereitschaftsfrequenz zuvor vorhanden war und

b) die Auslösefrequenz der Bereitschaftsfrequenz innerhalb einer bestimmten Periode folgt.

Im folgenden wird der Weg der Auslösefrequenz beschrieben. Jede Ausgangsgröße des Tastgatters 26 wird an einen monostabilen Multivibrator 37 angelegt, dessen Ausgangsgröße bei 38 differenziert in einem Inverter 39 invertiert und als andere Eingangsgröße an das erste Auslösefrequenzgatter 21 angelegt wird. Die Ausgangsgröße des monostabilen Multivibrators 37 wird ferner auch bei 40 differenziert, um einen weiteren monostabilen Multivibrator 41 anzusteuern, dessen Ausgangsgröße als weitere Eingangsgröße an das Gatter 26 angelegt wird; schließlich wird noch eine weitere Eingangsgröße an dieses Gatter 26 vom anderen Ausgang der monostabilen Schaltung 37 angelegt.

Jede Ausgangsgröße des Gatters 21 wird einem monostabilen Multivibrator 42 zugegiihrt, dessen Ausgangsgröße seinerseits bei 43 differenziert in einem Inverter 44 invertiert und als weitere Eingangsgröße an das zweite Auslösefrequenzgatter 22 angelegt wird. Diesem Gatter 22 wird eine weitere Eingangsgröße durch eine Begrenzungsschaltung zugeführt, die einen Schmitt-Trigger 45 aufweist, der seine Eingangsgröße direkt vom Filter 15 empfängt und eingetastet wird, um dieses Gatter immer dann

zu sperren, wenn das Rauschen oder andere Streusignale den Pegel der Betriebssignale um einen be stimmten Wert übersteigen.

Die Ausgangsgröße dieses Gatters 22 dient dazu die bistabile Schaltung 30 in ihren »Ein«-Zustand zi bringen.

Jede Ausgangsgröße dieser bistabilen Schaltung 3C wird bei 46 integriert und an eine Verzögerungsschal· tung 47 angelegt, deren Funktion darin besteht, eir Ausgangsrelais 48 bei Auslösebedingungen im Erregungszustand zu halten, und zwar während der derje nigen Perioden, zu denen die Bereitschaftsfrequen; zeitlich abwechselnd mit der Auslösefrequenz vorhanden ist. Im einzelnen wird bei einer Auslösebedingung (im Auslösezustand) der Transistor 49 (Fig. 3 nicht leitend und bewirkt, daß der Transistor 50 übe: Diode 51 leitend wird und das Relais erregt. Gleich zeitig wird ein Kondensator 52 über einen Widerstanc 53 aufgeladen. Nunmehr, während der 60-msec-Pe riode, während welcher die Bereitschaftsfrequenz au die Auslösefrequenz folgt, wird der Transistor 49 lei tend, so daß der Transistor 50 jetzt nicht über di< Diode 51 angesteuert ist; der Spannungsabfall an Kollektor dieses Transistors 49 wird jedoch über dei Kondensator 52 übertragen, um einen weiteren Tran sistor 54 abzuschalten, so daß der Transistor 50 nun mehr durch Diode 55 leitend bleibt.

Die Zeitkonstante des Kondensators 52 und seine: zugehörigen Widerstände ist derart gewählt, daß de Transistor 50 während einer Periode leitend verbleibt die sich über mindestens zwei Modulationszyklen er streckt.

Um die Arbeitsweise der logischen Schaltung de: Empfängers und deren Ansprechen auf die Auslöse und Bereitschaftsfrequenzen weiter zu erläutern, wir< im folgenden auf die in Fig. 2 gezeigten Schwingungs formen Bezug genommen, wo die Reihenfolge der Si gnale während des Vorliegens einen Auslösezustand: gezeigt sind.

Fig. 2 a zeigt die vor Auftreten eines Fehlers erhal tene Bereitschaftsfrequenz, darauf die Fehlerfolge die Auslösefrequenz (20 msec), die Bereitschaftsfre quenz (60 msec), die Auslösefrequenz (20 msec) worauf dann die Bereitschaftsfrequenz wiederherge stellt wird.

Fig. 2b zeigt die Ausgangsgröße der Differenzier schaltung 18, die mit den ins Negative gehender Null-Übergängen des angelegten Signals zusammen fällt; Fig. 2c zeigt dagegen die Ausgangsgröße de: monostabilen Multivibrators 19.

In diesem Zusammenhang sei daran erinnert, dat die Ausgangsgröße dieses monostabilen Multivibra tors 19 direkt an den einen Eingang des Gatters 2( angelegt wird und auch den Multivibrator 2i (Fig. 2d) in den »Ein«-Zustand schaltet, wobei di< Ausgangsgröße des Multivibrators 25 nach Differen tiation und Inversion an den anderen Eingang dei Gatters 20 (Fig. 2e) angelegt wird. Es sei hier fernei erwähnt, daß auf die Umkehr der monostabilen Schal tung 25 eine begrenzte Periode, beispielsweise eh halber Zyklus, folgt, während welcher ihre »Trägheit< ausreicht, um zu verhindern, daß die differenziert< Eingangsgröße der monostabilen Schaltung 19 wie derum ihr Einschalten bewirkt. Ein Zusammentreffei zwischen den Schwingungsformen 2c und 2e tritt nu: bei der Bereitschaftsfrequenz auf und die sich erge bende ins Negative gehende Ausgangsgröße des Gat ters 20 ist in Fig. 2f gezeigt; diese Ausgangsgrößi

wird direkt an die bistabile Schaltung 30 angelegt, um diese in den »Aus«-Zustand zu bringen, und sie wird fcrncrdcr Zeitsteuerstufe zugeführt, wo sie die monostabile Schaltung 31 (Fig. 2g) in den »F.in«-Zustand bringt.

Die integrierte Ausgangsgroße dieser monostabilen Schaltung 31 lastet den Treiber 33 nahezu augenblicklich (beispielsweise mit 0,5 msec Verzögerung), dessen Ausgangsgröße (Fig. 2h) absinkt, um die Gatter 21, 22 zu sperren und die bistabile Schaltung 30 im »Aus«-Zustand zu halten; zudem setzt die Ausgangsgröße des Treibers 33 die Zcitsteuerschaltung 35 in Betrieb, deren Ausgangsgröße (Fig. 2j) nach etwa 60 msec ansteigt und »Offen«-Signale an die Eingänge dieser Gatter 21, 22 und an die bistabile Schaltung 30 legt, so daß diese Signale nunmehr zusammen mit den »entgegengesetzten« vom Treiber vorhanden sind. Insbesondere bleibt bei konstanter Bereitschaftsfrequenz die Ausgangsgröße der Zeitsteuerschaltung (Fig. 2j) auf hohem Pegel, während die Ausgangsgröße des Treibers (Fig. 2h) auf niedrigem Pegel verbleibt, so daß die bistabile Schaltung durch das letztgenannte Signa! in ihrem »Aus«-Zustand gehalten wird.

Weiterhin bleibt die Ausgangsgröße der Zcitsteuerschaltung während des normalen Auslösebetriebs auf hohem Potential, dal sich die Bereitschafts- und Auslösefrequenzen miteinander abwechseln und die Abfallzeit ungefähr 30 msec beträgt, wobei jedoch beim Übergang vom Bereitschaftszustand zum Auslösezustand bei Beendigung der »Ein«-Periode der monostabilen Schaltung 31 die Spannung am Integrator 32 abzusinken beginnt und nach einer vorbestimmten Periode, beispielsweise 5 msec, die Ausgangsgröße des Treibers 33 nunmehr auf hohes Potential geht (Fig. 2h). Wenn beide Signale sich nunmehr auf »hohem «-Potential befinden, so sind beide Gatter 21, 22 offen und die bistabile Schaltung 30 ist betriebsbereit. Umgekehrt gilt, daß beim Übergang vom Auslösezustand in den Bereitschaftszustand diese monostabile Schaltung wiederum in den »Ein«-Zustand gebracht wird, worauf nach der kurzen Verzögerung von 0,5 msec der Treiber wiederum auf niedriges Potential geht. Infolgedessen ist - wie man in Fig. 2h sehen kann - während der modulierten Schwingungsform nur ein kurzes »Fenster« von ungefähr 20 msec Dauer vorhanden, während welchem die Auslösung stattfinden kann.

Diese Periode von 5 msec, während welcher die Bereitschaftsfrequenz die darauffolgende Auslösefrequenz unwirksam macht, ist wichtig im Hinblick auf die Stabilität, insbesondere dort, wo - wie obenerwähnt - der Bereitschaftsfrequenz die Auslösefrequenz überlagert ist, da dann das Impulstastverhältnis der Schwingungsform in Fig. 2 g unregelmäßig sein könnte und die Treiberausgangsgröße auf hohes Potential gehen läßt, auf weiche Weise die Gatter und die bistabile Ausgangsschaltung nicht gesperrt werden. Je länger diese Periode ist, um so größer ist der Sicherheitsgrad, um so größer ist natürlich aber auch die gesamte Ansprechverzögerung der Schaltung; demgemäß werden 5 msec als ein Kompromiß gewählt.

Die Ausgangsgröße der monostabilen Schaltung 19 (Fig. 2c) dient nicht nur zur Betätigung der monostabilen Bereitschaftsschaltung 25 und des Gatters 20, sondern diese Ausgangsgröße wird auch direkt an die Auslösegatter 21,22 angelegt und tastet auch die mo-

unstabile Auslöscschaltung 37 in den »Ein«-Zustand (Fig. 2 k), und zwar über das Austastgattcr 26, wobei dieses Gatter sodann durch diese monostabile Schaltung während ihrer Zcitstcucrperiode gesperrt wird und zusätzlich durch die monostabile Auslöscschaltung 41 für eine hinreichend lange Periode gesperrt wird, um zu gewährleisten, daß sich die monostabile Auslöseschaltung 37 vollständig erholt, bevor sie wieder betätigt wird. Die Ausgangsgröße dieser monostabilen Auslöseschaltung wird nach Differentiation und Inversion an das Gatter 21 (Fig. 21) angelegt, wobei ein Zusammentreffen mit der Ausgangsgröße der monostabilen Schaltung 19 nur bei der Auslösefrequenz erfolgt und die sich ergebende ins Negative gehende Ausgangsgröße in Fig. 2m dargestellt ist. Diese Ausgangsgröße tastet die monostabile Schaltung 42 in den »Ein«-Zustand (Fig. 2n) und die Ausgangsgröße der Schaltung 42 wird differenziert, invertiert und dem Auslösegattcr 22 (Fig. 2p) zugeführt, wo ein Zusammentreffen mit der Ausgangsgröße der monostabilen Schaltung 19 wiederum nur bei der Auslösefrequenz (Fig. 2q) erfolgt.

Diese Ausgangsgröße dient zum »Ein«-Tasten der bistabilen Schaltung 30 (Fig. 2r), welche so lange im »Ein«-Zustand verbleibt, bis sie wiederum durch die nächste Ausgangsgröße vom Gatter 20 (Fig. 2f) in den » Aus«-Zustand gebracht wird, und zwar während der Bereitschaftsfrequenz.

Wie bereits oben beschrieben, wird das Relais 48 beim Auftreten dieser Ausgangsgröße erregt und die Verzögerungsschaltung gewährleistet, daß diese für eine vorbestimmte Periode der Fall bleibt, die sich über mindestens zwei Modulationszyklen erstreckt, so daß die Erregung nicht während der Perioden aufgehoben wird, während welcher die Bereitschaftsfrequenz mit der Auslösefrequenz abwechselnd auftritt.

Nach Erregung des Relais 48 kann ein Schalter betätigt und die Übertragungsleitung abgetrennt werden, worauf die Bereitschaftsfrequenz nicht mehr übertragen wird; in diesem Falle bewirkt, da die Wellenform in Fig. 2h auf hohem Potential bleibt, die »Abfall«-Periode der Zeitsteuervorrichtung 35, die. wie obenerwähnt, ungefähr 30 msec beträgt, die Sperrung der Gatter 21,22 und hält die bistabile Schaltung 30 im »Aus«-Zustand. Auf diese Weise werden die Anfangsbedingungen am Empfänger wiederhergestellt.

Bei diesem beschriebenen System wird die Auslösefrequenz zweimal während seiner 20-msec-Periodc gemessen, bevor das Relais erregt wird und die Auslösefrequenz wird wiederholt übertragen, um auch bei vorhandenem Rauschen einen sicheren Betrieb zu gewährleisten; diese Faktoren machen zusammen mit den verwendeten Sicherheitsschaltungen das System äußerst zuverlässig und stabil im Betrieb. Weiterhin ist das System insofern »ausfallsicher« als das Ausgangsrelais 48 nach einem Signalausfall abgeschaltet wird.

Obwohl dieses System unter Bezugnahme auf ein spezielles in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, so sei doch bemerkt, daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können.

Beispielsweise kann zusätzlich zu dem durch das Relais 48 gebildeten Ausgang ein »logischer« Ausgang vorgesehen sein, der die Veränderungen der bistabilen Ausgangsschaltung 30 darstellt, indem ein Relais im Kollektorkreis des Transistors 49 vorgcse-

hen ist. Weiterhin kann sowohl der Sender als auch der Empfänger mit Alarmschaltungen ausgestattet sein, um einen Signalausfall oder eine Signalverämderung anzuzeigen, bei welcher das Signal auf einen Pegel unterhalb eines annehmbaren Wertes absinkt. Beim Sender kann man dies zweckmäßigerweise dadurch erreichen, daß man die Ausgangsgröße des Schmitt-Triggers 14 gleichrichtet und ein Alarmrelais je nach Lage des Falles über einen stabilen Transistorverstärker erregt oder abschaltet. Am Empfänger kann eine Klemmschaltung vorgesehen sein, um die bistabile Ausgangsschaltung im »Aus«-Zustand zu halten, und um das zweite Auslösegatter im wesentlichen in der gleichen Weise wie die Zeitsteuerschaltung /u sperren; diese Klemmschaltung selbst ist dabei während des Vorhandenseins eines Ausgangssignals durch einen Schmitt-Trigger beispielsweise mit dem Verstärker 16 verbunden. Zusätzlich kann eine Zeitsteuerschaltung vorhanden sein, wobei das Signal für mindestens eine Sekunde vorliegen muß, bevor die Klemmschaltung gesperrt wird, was jedoch diese Schaltung in die Lage versetzt, im wesentlichen augenblicklich beim Aufhören des Signals betriebsbereit zu sein.

Die allgemeine Arbeitsweise des Empfängers (Fig. 1 B) kann nunmehr zusammenfassend beschrieben werden. Das auf Leitung 3 empfangene Signal wird gefiltert und sodann durch die Schaltungen 16 bis 19 geformt und rechteckig gemacht und eine Impulsfolge (Fig. 2c) erzeugt. Das Auslösesignal wird mittels einer ersten Verzögerungsschaltung (Schaltungen 24, 26 und 37 bis 41), einem ersten Gatter 21, einer zweiten Verzögerungsschaltung (Schaltungen 42 bis 44) und einem zweiten Gatter 22 festgestellt. Die Verzögerungsschaltungen weisen monostabile Schaltungen 37 bzw. 42 auf; die ersten Verzögerungsschaltung enthält ferner eine weitere monostabile Schaltung 41 und ein Aussteuergatter 26, um zu verhindern, daß die monostabile Schaltung 37 zu früh nach ihrer Rückkehr in ihren normalen Zustand wieder getastet wird. Diese beiden Verzögerungsschaltungen und Gatter bewirken eine wiederholte (doppelte) Feststellung des Auslösesignals.

Das Bereitschaftssignal wird durch eine dritte Ver-/ögerungsschaltung (Schaltungen 23, 25, 28 und 29) und ein drittes Gatter 20 festgestellt. Die bistabile Ausgangsschaltung 30 wird durch die Ausgangsgrößen des zweiten (22) und dritten (20) Gatters gesteuert und speist die Verzögerungsschaltung 47, welche während kurzer Unterbrechungen des Auslösesignals die Ausgangsgröße in einem stetigen Zustand hält.

Der Empfänger spricht nur auf ein einem Bereitschaltssignal dicht folgendes Auslösesignal an. Dies wird durch die Zeitsteuerschaltung 31 bis 33 und 35 gewährleistet. Die Schaltungen 31 bis 33 erzeugen ein erstes Zeitsteuersignal (Fig. 2h), welches ungefähr 7 msec nach Beendigung des Bereitschaftssignals beginnt; die Schaltung 35 erzeugt ein zweites Zeitsteuersignal (Fig. 2 j), welches der Änderung des ersten Signals nach einer Verzögerung von ungefähr 60 msec folgt, vorausgesetzt, daß sich das ersten Signal innerhalb dieser Zeit nicht wieder zurückentwickelt hat. Wenn somit dem Auslösesignal nicht für mindestens 60 msec ein Vor-Bereitschaftssignal vorangeht, so ist die Feststellung des Auslösesignals gesperrt. Wenn das Auslösesignal lange genug andauern würde, so würde die Zeitsteuerschaltung 35 in ihrem ursprünglichen Zustand ungefähr 30 msec nach der Rückschaltung des Treibers 33 (dies ist in Fig. 2 nicht dargestellt) zurückgehen. Diese beiden Signale bilden zusammen ein »Fenster« während dem das Auslösesignal festgestellt werden kann; sie werden in die Gatter

21 und 22 eingespeist, um die Feststellung nur während dieses Fensters zu gestatten, und sie werden der bistabilen Schaltung 30 zugeführt, um zu verhindern, daß diese ihren Zustand außerhalb dieses Fensters ändert. Es sei bemerkt, daß das zweite Zeitsteuersignal tatsächlich die entgegengesetzte Polarität des ersten besitzt, so daß die beiden direkt in die Gatter 21 und

22 eingespeist werden können.

Das Gatter 22 wird auch von einer Amplitudenüberwachungsschaltung (Schaltung 45) gespeist, um die Feststellung von Auslösesignalen dann zu verhindern, wenn das Eingangssignal zu groß ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Empfänger für eine Fernmeßanordnung zur Feststellung des Auftretens von Signalen mit einer bestimmten, einen Auslösezustand darstellenden Frequenz, wobei der Empfänger eine Rechteckumformerschaltung zur Umwandlung des empfangenen Signals in eine Rechteckimpulsfolge aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die '0 Rechteckimpulsfolge einer ersten Verzögerungsschaltung (24, 37, 38, 39) zuführbar ist, daß die Impulse der Rechteckimpulsfolge und das Ausgangssignal der ersten Verzögerungsschaltung (24, 37, 38, 39) einem ersten Gatter (21) zuführ- is bar sind, dessen Ausgangssignal dem Eingang einer zweiten Verzögerungsschaltung (42, 43, 44) zuführbar ist, daß die Impulse der Rechteckimpulsfolge und das Ausgangssignal der zweiten Verzögerungsschaltung (42, 43, 44) einem zweiten Gatter (22) zuführbar sind und daß die Verzögerungen der Verzögerungsschaltungen (24, 37, 38, 39, 42, 43, 44) derart gewählt sind, daß ihre Ausgangssignale mit den Impulsen der Rechteckimpulse bei der bestimmten, den Auslösezustand darstellenden Frequenz zeitlich übereinstimmen.

2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verzögerungsschaltung (24,37,38,39,42,43,44) eine erste monostabile Schaltung (37, 42) aufweist, die durch ein Ein- so gangssignal in den astabilen Zustand gekippt wird und daß eine Impulsformerschaltung (38, 43) mit dem Ausgang der monostabilen Multivibratorschaltung (37, 42) verbunden ist, die beim Zurückkippen der monostabilen Schaltung (37, 42) einen Ausgangsimpuls erzeugt.

3. Empfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verzögerungsschaltung (24, 37, 38, 39) ein Austastgatter (26) aufweist, über das die Impulse der Rechteckimpulsfolge der ersten monostabilen Schaltung (37) zuführbar sind und das durch den Ausgang einer weiteren monostabilen Schaltung (41) gesteuert ist, die durch den Ausgangsimpuls der ersten monostabilen Schaltung (37) in den astabilen Zustand gekippt wird und ein erneutes Kippen der ersten monostabilen Schaltung (37) nach deren Zurückkippen verhindert.

4. Empfänger nach Anspruch/3, dadurch gekennzeichnet, daß das Austastgatter (26) weiter- ™ hin an einem Eingang das Ausgangssignal der ersten monostabilen Schaltung (37) empfängt.

5. Empfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das empfangene Signal (Fig. 2a) dem Eingang einer ->i Amplitudenüberwachungsschaltung (45) zugeführt ist, welche mindestens eines der ersten und zweiten Gatter (21, 22) sperrt, wenn die Amplitude des empfangenen Signals zu groß ist.

6. Empfänger nach einem der vorhergehenden (,0 Ansprüche zur Feststellung des Auftretens eines Auslösesignals, welches auf ein Bereitschaftssignal mit einer anderen vorbestimmten Frequenz folgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse der Rechteckimpulsfolge einer dritten Verzögerungs- „-, schaltung (23, 25, 28) und einem Eingang eines dritten Gatters (20) zuführbar sind, das an einem weiteren Hingang das Ausgangssignal der dritten Verzögerungsschaltung (23, 25, 28) empfängt, daß die Verzögerung der dritten Verzögerungsschaltung (23, 25, 28) derart gewählt ist, daß ihr Ausgangssignal mit den Impulsen der Rechteckimpulsfolge bei der Frequenz des Bereitschaftssign-als zeitlich zusammenfällt und daß eine bistabile Ausgangsschaltung (30) vorgesehen ist, die durch die Ausgangssignale des zweiten (21) bzw. dntten (20) Gatters in den ersten bzw. zweiten Zustand schaltbar ist.

7. Empfängernach Anspruch 6 zur Feststellung von einen Auslösezustand darstellenden Schwingungsfolgen, gekennzeichnet durch eine Verzögerungsschaltung (47), die durch die bistabile Schaltung (30) angesteuert ist und ein Ausgangssignal dann erzeugt, wenn sich die bistabile Schaltung (30) in ihrem ersten Zustand befindet, und zwar während einer Periode, welche einer Änderung in den zweiten Zustand folgt und die Länge irgendeiner erwarteten Bereitschaftssignal-Schwingungsfolge überschreitet.

8. Empfänger nach einem der Ansprüche 6 und 7, gekennzeichnet durch eine Zeitsteuerschaltung (31, 32, 33, 35), die durch das dritte Gatter (20) angesteuert ist und ein erstes Zeitsteuersignal (Fig. 2a) erzeugt, welches mindestens während einer ersten vorbestimmten Zeitdauer nach dem Ende irgendeiner Ausgangssignalfolge von dem dritten Gatter (20) andauert, und die ein zweites Zeitsteuersignal (Fig. 2j) erzeugt, das allen Pegeländerungen des ersten Zeitsteuersignals folgt und mindestens während entsprechender vorbestimmter Zeiten andauert, und daß die beiden Zeitsteuersignale die Erfassung der den Auslösezustand darstellenden Signale sperren.

9. Empfänger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zeitsteuersignale den ersten und zweiten Gattern (21, 22) und der bistabilen Schaltung (30) zuführbar sind, um Zustandsänderungen dann zu verhindern, wenn eines der Zeitsteuersignale nicht vorhanden ist.