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Vorrichtung zur Ermittlung einer Bewegung Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Bewegung in einem Umgebungsraum. Allgemein
betrifft die Brfindung Verbesserungen an Vorrichtungen, die Raumüberwachungsgräte
betreffen, wobei insbesondere auf akustische Weise die Bewegung eines Körpers in
einem bestimte Raumgebiet festgestellt wird.
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Frühere auf dem Ultraschallgebiet arbeitende Raumschutz- und Überwachungsgeräte
verwendeten entweder ein nach dem Dopplerprinzip arbeit endes Verfahren oder ein
auf einer Phasenverschiebung
beruhendes Verfahren, um aus der von
einem sich bewegenden Objekt reflektierten akustischen Energie eine Anzeige dieser
Belegung abzuleiten; außerdem wurden noch verwendet Amplitudenschwankungen, die
von einem sich in einem stehenden Wellenfeld bewegenden Objekt reflektiert wurden
oder eine Kombination dieser drei Methoden, in dem Versuch, deren geringe Leistungsfähigkeit
zu überwinden. Die geringe Leistungsfähigkeit dieser früheren Anordnungen ist auf
den Umstand zurückzuführen, daß alle einen elektrischen Oszillator verwendet haben,
der einen Wandler speiste, der seinerseits das notwendige akustische Feld erzeugte.
Aufgrund eines komplizierten Aufbaus, räumlich umfangreicher Anordnungen und hoher
Kosten ergab sich daher eine Begrenzung ihrer Verwendung und weiteren Verbreitung.
Ihre großen Abmessungen machten eine unauffällige Installation unmöglich und erforderten
die Einzäunung der geschützten Grundstücke in dem Versuch, Teile der Ausrüstung
zu verbergen. Kleine, aufgrund von Batterien netzunabhängig arbeitende Detektoranordnungen
guter Wirksamkeit und weiter Streuung sowie mit langer Batterielebensdauer waren
und sind nicht erhältlich. Die geringe Leistungsfähigkeit führte zu einem relativ
kleinen Anfangssignal, welches einer beträchtlichen Verstärkung bedurfte; darüberhinaus
war eine sorgfältige, fachmännische Einstellung, wie beispielsweise der Phasen,
von Objekten in der Umgebung usw. notwendig Zur Wartung und Installation solcher
Anlagen wurde teures, besonders ausgebildetes Bedienungspersonal benötigt. Der tatsächliche
Grund für die Vnwirksamkeit von dem Stand der Technik zugehöriger Detektoranordnungen
geht
im übrigen auch aus der folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung aufgrund
eines Vergleiches hervor.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der
bekannten Anordnungen zu vermeiden und einen auf akustischer Basis arbeitenden Detektorapparat
zur Bestimmung von Bewegungen in einem Umgebungsraum zu schaffen, welcher leicht,
einfach aufgebaut und äußerst wirkungsvoll :ist,-, eine hohe Empfindlichkeit aufweist
und seine Arbeit unabhängig von der Lage feststehender Objekte in dem überwachten
Gebiet ausführt und außerdem gegenüber Umgebungsrauschen im wesentlichen unempfindlich
ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Vorrichtung
zur Ermittlung einer Bewegung gemäß der eingangs dargestellten Art und besteht darin,
daß ein auf eine vorgestinlmt.e Frequenz abgestimmter Verstärker mit Eingang und
Ausgang, ein erster mit dem Verstärkereingang verbundener Wandler und ein zweiter,
mit dem Ausgang des Verstärkers verbundener Wandler vorgesehen ist, daß der zweite
Wandler über den Umgebullgsraum mit dem ersten Wandler gekoppelt ist, so daß bei
der vorbestimmten Frequenz eine positive Rücklvoppluilg vom Verstärkerausgang auf
den Verstärkereingang unter Berücksichtigung des Zustandes des Umgebungsraumes erfolgt,
derart, daß das Signalniveau des Verstärkers beeinflußbar ist und daß schließlich
Schaltungsanordnungen zur Erfassung einer Vielzahl on Amplitudenschwankungen in
dem Verstärker-Signalniveau vorgesehen sind.
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Eine solche Vorrichtung überwindet den Hauptnachteil der bekannten
Anordnungen, und zwar die Notwendigkeit, einen dis kreten und unabhängig arbeitenden
elektrischen oder mechanischen Oszillator vorzusehen. Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sind folgende. Die Vorrichtung stellt eine stabile akustische Detektoranordnung
zur Feststellung von Bewegungen dar, die einfach anzubringen ist und auch an entfernten
Stationen meßbare Signale erzeugt. Darüberhinaus ist die Vorrichtung netzunabhängig
zu betreiben und arbeitet auch dann, wenn ein Schaden bzw. ein Ausfall der Netzversorgung
auftritt, wobei sowohl eine zeitlich vorübergehende Installation eines tragbaren
Gerätes als auch eine bleibende Installation vorgenommen werden kann.
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Die Detektorvorrichtung zur Feststellung einer Bewegung gemäß der
Erfindung verwendet den unter Überwachung stehenden Umgebungsraum selbst in Form
einer mechanischen Rückkopplungsschleife für einen Verstärker, welcher vorteilhafterweise
auf eine Ultraschallfrequenz, d.h. auf eine Frequenz jenseits des Hörbereichs abgestimmt
ist Dabei verbleibt der Verstärker als Folgen der akustischen Rückkopplung in einem
Schwingzustand und errichtet auf diese Weise ein eingeschwungenes akustisches Feld
in dem geschützten Raum, sofern kein sich bewegendes Objekt auftritt, Jede geringfügige
Veränderung im Schall, welche von einem sich in dem Feld bewegenden Objekt auf den
Eingangswandler reflektiert wird, verursacht eine entsprechend verstärkte Veränderung
in dem Signalfeld, welches von dem Ausgangswandler erzeugt wird und welches weiterhin
für
den Eingangswandler aufgrund des akustischen Rückkopplungspfades verfügbar wird.
Dadurch wird eine regenerierende Verstärkung des Bewegungssignals erzeugt. Im Gegensatz
zu früheren akustischen Bewegungsdetektoren verdeckt also bei der vorliegenden Erfindung
das Feldeignal nicht nur nicht das schwache reflektierte Bewegungssignal des Eingangswandlers,
sondern hilft diesem sogar, weil das Feld selbst dazu gebracht wird, im wesentlichen
synchron mit dem Originalsignal zu variieren und dieses dadurch verstärkt zu verstärken.
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Auf diese Weise ergibt sich eine sehr hohe Empfindlichkeit, welche
einen Batteriebetrieb mit sehr geringem Leistungsniveau erlaubt; dadurch ist es
auch möglich, eine Miniatur-Detektorausrüstung in tragbarer Form zu geringen Kosten
zur Verfügung zu stellen.
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Da das akustische Peld auf das Bewegungssignal selbst anspricht und
am Ausgang des Verstärkers als stark moduliertes Signal auftritt, kann ein Teil
davon als modulierter Trägerstrom verwendet werden, ohne daß sich die Notwendigkeit
für zusätzliche Schaltungsanordnungen zur Übertragung des einen Alarm erzeugenden
Signales an eine entfernte Stelle ergibt.
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Das in dem Verstärker verfügbare modulierte Signal hat als Einhüllende
eine quadratische Kosinusimpulsreihe. Wie in diesem Zusammenhang der Us-Patantanmeldung
mit der Serien-Nummer 518 250 mit Anmeldedatum vom 3. Januar 1966 entnommen werden
kann, ist dies aus dem Umstand herleitbar, daß ein Objekt, welches sich in einem
eine stehende Welle aufweisenden
akustischen Feld bewegt, einen
Schallamplitudenstoß reflektiert mit einer Einhüllenden von der Form einer Impulsreihe
quadrierter Kosinusimpulse, was sich durch folgende Funktion ausdrücken läßt: g(t)
= A cos ar 50 Zu dieser Formel siehe auch die Schemazeichnung der Fig. 10.
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Auf diese Weise ist ohne die Notwendigkeit eines speziellen zusätzlichen
Apparates ein impulsmodulierter Träger verfügbar, welcher, wenn er in geeigneter
Weise mit einer elektrischen Netzleitung verbunden wird, was mittels Anordnungen
geschieht, auf die im folgenden noch genauer eingegangen wird, auch an entfernten
Punkten der Netzleitung verfügbar wird und an diesen Stellen in eine Alarmgabe umgewandelt
werden kann, wenn Anordnungen verwendet werden, auf die weiter unten ebenfalls noch
genauer eingegangen wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt also zunächst einmal einen
Verstärker mit einem Eingang und einem Ausgang, wobei ein erster elektromechanischer
Wandler mit dem Verstärker eingang verbunden ist. Weiterhin ist ein zweiter elektromechanischer
Wandler mit dem Terstärkerausgang verbunden und mit dem ersten elektromechanischen
Wandler zur erzielung einer Rückkopplung über den Umgebungsraum akustisch gekoppelt.
Die Rückkopplung erfolgt also vom Verstärkerausgang auf den Verstärkereingang, und
zwar unter Berücksichtigung bzw. in Übereinstimmung
mit dem Zustand
des Umgebungsraumes, so daß das Spannungsniveau des Verstärkers von dem Umgebungsraum
beeinflußbar ist. Schließlich sind noch Schaltungsanordnungen vorgesehen, die Veränderungen
in dem Spannungsniveau des Verstärkers abtasten und diese weiter verarbeiten. Der
Verstärker selbst ist dabei vorteilhafterweise auf eine Frequenz jenseits des Hörbereichs,
d.h. auf eine Ultraschallfrequenz abgestimmt, vorzugsweise jedoch im unteren Bereich
und schließt zusammen mit den Verstärkeranordnungen einen abgestimmten Filter ein.
Anstelle dessen oder zusätzlich dazu ist es auch möglich, daß der zweite elektromechanische
Wandler Resonanzeigenschaften aufweist und auf die Schwingfrequenz im Ultraschallbereich
des Verstärkers abgestimmt ist. Die weiterverarbeitenden Schaltungsanordnungen bestehen
aus einem demodulierenden Netzwerk, welches mit dem Ausgang des Verstärkers verbunden
ist und welches eine Ausgangsgröße erzeugt, die der modulierenden Einhüllenden des
abgestimmten Verstärkersignals entspricht. Das demodulierte Signal wird dann einer
Formgebung unterworfen bzw. umgeformt, verstärkt und in einem regenerierenden Impulsverstärker
auf eine rechteckförmige Pulsreihe begrenzt und schließlich einem integrierenden
Zeitverzögerungs-RC-Netzwerk zugeführt, welches für einen Schalter ein Triggersignal
erzeugt, jedoch lediglich in Verbindung mit der Erzeugung eines angemessenen integrierten
Signals innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls, um auf diese Weise eine Triggerung
und Alarmgebung aufgrund von Rauschen und Übergangserscheinungen zu verhindern.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
besteht der Verstärker aus einem über Kondensatoren gekoppelten Yorverstärker und
aus einer über einen Transformator gekoppelten Ausgangsverstärkerstufe unter Verwendung
eines im Gegentakt arbeitenden Transistorpaares, wobei parallel zu einer Induktivität,
die als Lastspule die Kollektoranschlüsse. der beiden Transistoren verbindet, ein
Schwingkondensator geschaltet ist. Die ganze Anordnung ist auf eine niedrige Ultraschallfrequenz
abgestimmt. Mit dem Vorverstärkereingang sind über einstellbare, herunterteilende
Netzwerkanordnungen ein oder mehrere relativ billige Kristall- bzw.
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keramische piezoelektrische Wandler verbunden; desgleichen sind ein
oder mehrere piezoelektrische Wandler mit dem Verstärkerausgang verbunden, wobei
die Wandler in geeigneter Weise in dem überwachten 3ereich bzw. in dem Umgebungsraum
aufgestellt und miteinander akustisch gekoppelt sind. Das demodulierende Netzwerk
besteht aus einem Eingangs-Kopplungskondensator, aus einem gleichrichtenden Diodenpaar
und einem parallelgeschalteten Filter mit Speicherkondensator und hbleitwiderstand.
Wie erwähnt, ist der Eingang der Demndulatoranordnung mit dem Vorverstärkerausgang
verbunden, während der Ausgang der Demodulatoranordnung mit dem Eingang eines regenerierenden,
im Sättigungsbereich arbeitenden, über Kondensatoren gekoppelten Impulsverstärkers
verbunden ist. Dieser liefert eine rechteckförmige und in ihren Amplituden begrenzte
Impulsreihe, die direkt einem integrierenden RC-Netzwerk zugefuhrt wird, dessen
Ausgang mit der Steuerelektrode eines
gesteuerten Siliziumgiishrichters
verbunden ist, der seinerseits wieder die Energiezuführung zu einem Alarm gebenden
Relais steuert Diese gesamte Anordnung kann als Einheit vorgesehen sein; für einige
Anwendungsbeispiele kann es jedoch vorteilhaft sein, den abtastenden Verstärker
und die Wandler entfernt von dem Rest der Schaltung jedoch in geeigneter Weise mit
dieser gekoppelt anzubringen.
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Beispielsweise kann der Eingang des Demodulators von dem Ausgang eines
zweiten Verstärkers gebildet sein, an dessen Eingang ein weiterer piezoelektrischer
Wandler vorgesehen ist.
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Dieser ist dem Ausgangssignal des von dem abtastenden Verstärker gespeisten
Wandlers in dem überwachten Bereich ausgesetzt.
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Gemäß einem weiteren Ausführungabeiapiel. kann der Eingang des Demodulators
auch mittels eines modulierten Trägerstrdmes über übliche Netzleitungen mit dem
abtastenden Verstärkerausgang verbunden sein. Schließlich ist es auch möglich, eine
Übertragung mittels Hochfrequenzsignalen vorzunehmen, wobei der Empfang durch Antennen
vorgenommen wird, wie im folgenden anhand der Ausführungsbeispiele noch im einzelnen
genauer erläutert.
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Weitere Ausgestaltungen und Fortbildungen der Erfindung können den
Unteransprüchen entnommen werden. Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise von
Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnungen im einzelnen näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 das Blockschaltbild des bevorzugten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung in der Form einer in sich abgeschlossenen Einheit; Fig.
2 in schematischer Darstellung die Schaltung gemäß Fig. 1t Fig. 3 ' ein Blockschaltbild
eines zweiten Ausführungsbeispiels, bei welchem die abtastenden und überwachenden
Abschnitte voneinander räumlich getrennte, jedoch akustisch gekoppelte Einheiten
darstellen; Fig. 4 zeigt die Schaltungsanordnung des abtastenden Abschnittes der
Fig. 3, während Fig. 5 die Schaltungsanordnung des Detektor- und Kontrollabschnittes
der Fig. 3 zeigt; Fig. 6 stellt das Blockschaltb}ld eines dritten Ausführungsbeispiels
der Erfindung dar, wobei ebenfalls der abtastende und überwachende Abschnitt voneinander
getrennte Einheiten darstellen, die über eine Netzleitung miteinander verbunden
sind und wobei ein Teil des Verstärkerausgangs als rägerstrom verwendet wird; Fig.
7 zeigt die Schaltungsanordnung des in Fig. 6 dargestellten Blockschaltbildes mit
der Abtastanordnung, während
Fig 8 die Schaltungsanordnung der
Detektor- und Kontrolleinheit der Fig. 7 zeigt; Fig. 9. stellt das Blockschaltbild
des Abtastabschnittes eines vierten Aueführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
dar, wobei Abtast- und Überwachungsabschnitte voneinander räumlich getrennte Einheiten
darstellen, die über Hochfrequenzsignale oder durch einen mittels Netzleitung übertragenen
Bochfrequenzträgerstrom miteinander gekoppelt sind; Fig. 10 zeigt den Kurvenverlauf
der Amplitudenfunktion über der Zeit, und zwar der von einem sich in einem stehenden
Wellenfeld bewegenden Körper reflektierten Schallenergie; Fig. 11 zeigt das Blockschaltbild
des Detektor- und Kontrollabschnittes, welches in Verbindung mit dem Abtastabschnitt
der Fig. 9 verwendet wird; Fig. 12 zeigt die Schaltungsanordnung des Abtastabschnittes
der Fig. 9 und Fig. 13 zeigt die Schaltungsanordnung des Detektorabschnittes der
Fig. 11.
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In den Fig. 1 und 2 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
in Porm einer einheitlichen Schaltung dargestellt; die Schaltung besteht aus einem
abgestimmten Verstärker mit einem Vorverstärker 2, dessen Ausgang mit einem Ausgangsverstärker
3 verbunden ist. Ein erster elektromechanischer Meßwertformer bzw. Wandler 1, der
aus einem relativ billigen piezoelektrischen Element bestehen kann, ist mit dem
Eingang des Formverstärkers 2 verbunden; ein zweiter elektromechanischer Wandler
4, der ebenfalls aus einem nicht teuren piezoelektrischen Element besteht, ist mit
dem Ausgang des Verstärkerabschnittes 3 verbunden. Die Wandler 1 und 4 sind dem
zu überwachenden Gebiet ausgesetzt bzw. auf dieses gerichtet; dieses Gebiet kann
eine oder mehrere Grenzflächen enthalten, beispielsweise in typischer Form eine
Wand 9, von welcher von dem Wandler 4 ausgesandte akustische Energie auf den Wandler
1 reflektiert wird, so daß zwischen dem Ausgang des Verstärkers 3 und dem Eingang
des Vorverstärkers 2 eine Rückkopplungsschleife hergestellt wird. Falls keine Änderungen
in dem Umgebungsgebiet auftreten, erzeugen die Verstärker 2 und 3 und darin eingeschlossen
die vonden Wandlern 1 und 4 über das überwachte Gebiet geschlossene Rückkopplungsschleife
ein Signal auf der abgestimmten Frequenz des Verstärkers, welche unter Verwendung
eines abgestimmten Filters in dem Verstärkernetzwerk bestimmt werden kann; das Signal
ist in diesem Fall im wesentlichen konstant und befindet sich auf statiotärem Niveau
bei eingeschwungenem Zustand. Ist jedoch ein sich bewegendes Objekt vorhanden, dann
verändert sich das Signalniveau in einer Art und mit einer Frequenz wie oben beschrieben,
wobei
beide eine Funktion der Bewegungsgeschwindigkeiten des Objektes und anderer Parameter
sind.
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Der Ausgang des Vorverstärkers 2 ist wechselstrommäßig mit dem Eingang
eines Demodulators und Spannungsverdopplernetzwerks 5 verbunden, dessen Ausgang
die modulierte Einhüllende des abgestimmten Verstärkersignals darstellt; dieser
Ausgang ist gleich Null bei Abwesenheit eines sich bewegenden Objektes, in der Gegenwart
eines sich bewegenden Objektes verändert sich das Signal, wie weiter vorn beschrieben.
Das demodulierte Signal aus der Schaltung 5 wird dann dem Eingang eines Impulse
verstärkenden, eine Rechteckform bildenden und begrenzenden etzwerkes 6 zugeführt,
dessen Ausgang bei Gegenwart eines sich bewegenden Objektes eine Rechteckimpulsreihe
mit konstanter Impulsamplitude darstellt, wobei die Wiederholungsrate bzw.
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die Frequenz der Impulsreihe von der Geschwindigkeit des sich bewegenden
Objektes abhängt. Die von dem Netzwerk 6 stammenden Impulse werden einem integrierenden
Zeitnetzwerk 7 zugeführt, das einen Ausgangsgleichstrom erzeugt, der eine Funktion
der Impulsdauer und Kontinuität der Impulse darstellt. Der Ausgang des integrierenden
Netzwerkes 7 wird der Steuerelektrode eines Festkörperschaltelementes zugeführt,
welches seinerseits ein Relais steuert, das ein wahrnehmbares Signal erzeugt. Entscheidend
it, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht auf Rauschen oder sonstige vorübergehende
Vorgänge reagiert, sondern lediglich auf sich bewegende Objkete.
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Um von Störungen und Ausfällen externer Versorgungsnetze unabhängig
zu sein, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer wiederaufladbaren Batterie
B1 versehen, deren negativer Anschluß mit einer Masseleitung a und deren positiver
Anschluß über einen Schalter S1 mit der hoch liegenden Verbindungsleitung b verbunden
ist, Die Batterie B1 wird auf vollen Ladezustand gehalten und einem geregelten Ladenetzwerk,
welches aus einem Abwärtstransformator T2 besteht, dessen Primärwicklung über eine
Sicherung F1 und einen Stecker P1 mit der Wechselstromnetzleitung verbunden ist;
die Sekundäranschlüsse des Transformators sind mit den jeweiligen Anoden eines Paares
von in Vollweggleichrichterschaltung arbeitenden Gleichrichterdioden D4 und D5 verbunden.
Die Kathoden der Dioden D4 und D5 sind über einen, den Strom begrenzenden Widerstand
R22 mit dem Kollektor eines Transistors Q8 verbunden, dessen Emitter an die positive
Klemme der Batterie B1 gelegt ist und dessen Basis über eine Bezugsdiode D6 mit
der Mittelanzapfung der Sekundärwicklung des Transformators T2 verbunden ist. Der
Kollektor des Transistors Q8 ist über einen Kondensator C15 ebenfalls mit der Mittelanzapfung
des Transformators verbunden, darüberhinaus über einen Widerstand R21 mit der Basis
des Transistors. Da die Spannung des Ladenetzwerks konstant ist, fällt der Ladestrom
im wesentlichen auf Null ab, wenn die Batterie B1 voll aufgeladen ist.
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Der Vorverstärker 2 besteht aus einem Paar über Kondensatoren miteinander
gekoppelter Transistoren Q1 und Q2, wobei die Basis des Transistors Q2 über einen
Koppelkondensator Cl mit
dem Schleifer eines Potentiometers R1
verbunden ist. Das Widerstandselement des Potentiometers R1 ist mit einem Widerstand
R2 mit dem Wandler 1 in Reihe geschaltet; außerdem auch noch mit den Anschlußklemmen
einer Buchse J1, welche den Anschluß eines weiteren zusätzlichen Wandlers parallel
zu dem Wandler 1 erlaubt. Ein Anschluß des Wandlers 1 und des Widerstandes R2 sind
dabei mit der Masseleitung a verbunden. Zwischen die Basis und dem Emitter des Transistors
Q1 ist ein Widerstand R3 geschaltet, weiterhin ist zwischen die Basis und dem Kollektor
ein Widerstand R4 geschaltet, beide Widerstände arbeiten als Vorspannungserzeuger
bzw. Teiler und Rückkopplungsnetzwerk für den Transistor Q1, dessen Emitter direkt
mit Masse verbunden ist und dessen Kollektor über einen Lastwiderstand R5 mit der
spannungsführenden Leitung b und über einen Koppelkondensator C2 mit der Basis des
Transistors Q2 verbunden ist.
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Als Vorspannungsteiler und Rückkopplungsnetzwerk für den Transistor
Q2 arbeiten ein Widerstand R6, welcher zwischen der Basis des Transistors Q2 und
Masse, und ein Widerstand R7, welcher zwischen Basis und Kollektor des Transistors
geschaltet ist. Der Emitter des Transistors Q2 ist über einen stabilisierenden Widerstand
R8 mit Masse verbunden; dem Widerstand R8 ist für die Signalgröße ein Kondensator
C3 parallelgeschaltet weiterhin ist der Kollektor des Transistors Q2 über die Primärwicklung
eines Koppeltransformators Tl mit der spannungsführenden Leitung b verbunden. Die
Sekundärwicklung des Koppeltransformators weist eine Mittelanzapfung auf, die über
den Widerstand R23 mit Masse verbunden ist.
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Ein, auf eine niedrige, jedoch nicht mehr im Hörbereich liegende Frequenz
abgestimmt er Gegentaktverstärker 3 besteht aus Transistoren Q6 und Q7, deren zusammengeführte
Emitter über eine Anschlußleiste TEl geerdet sind. Der Kollektor des Transistors
Q6 ist mit dem einen Anschluß des Wandlers 4 über eine Diode D7 verbunden, während
der Kollektor des Transistors Q7 über einen, für Gleichstrom undurchlässigen Kondensator
C14 und eine Diode C8 mit dem anderen Anschluß des Wandlers 4 verbunden ist. Parallel
zu den Anschlußklemmen des Wandlers 4 ist eine weitere Buchse J2 geschaltet, die
den Anschluß eines weiteren, zusätzlichen Wandlers parallel zu dem-Wandler 4 erlaubt.
Schließlich ist parallel zu dem Wanler 4 noch ein abgestimmtes filterndes Netzwerk
geschaltet, welches aus einem Kondensator 013 und einer eine Mittelanzapfung aufweisende
Spule 1 besteht. Die Mittelanzapfung der Spule ist über die Anschlußleiste TB1 mit
der spannungsfuhrenden Leitung b verbunden; das Filternetzwerk ist auf eine niedrige,
nicht mehr im Hörbereich liegende Frequenz abgestimmt. Die Basisanschlüsse der Transistoren
Q6 und Q7 sind über die Anschlußleiste TB1 mit den Jeweiligen Anschlüssen der Sekundärseite
des Transformators T1 verbunden, dabei ist die Mittelanzapfung der Sekundärwicklung
von Tl über einen weiteren Widerstand R9 mit der spannungsführenden Leitung b verbunden.
Die weiter oben schon erwähnten Dioden D7 und D8 haben die Aufgabe, eine Polarisierung
der Kollektor-Basisgrenzschicht der Transistoren Q6 und Q7 in Vorwärtsrichtung zu
verhindern, und zwar während dem Auftreten von großen negativen Kollektorsignalschwankungen,
die aufgrund sehr starker
Veränderungen in dem Treibersignal an
den Basisanschlüssen der Transistoren Q6 und Q7 möglich sind.
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Das Demodulatornetzwerk 5 ist über einen Kondensator C4 mit dem Kollektor
des Transistors Q2 verbunden und besteht aus einer Diode D1, deren Anode mit dem
Kondensator C4 und deren Kathode über einen Kondensator C6 mit Masse verbunden ist.
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Weiterhin ist eine Diode D2 vorgesehen, deren Kathode mit dem Kondensator
O4 verbunden und deren Anode geerdet ist. Dem Kondensator C6 ist ein Ableitwiderstand
R10 parallelgeschaltet, so daß die Spannung über dem Kondensator C6 dem sich ändernden
Spannungsniveau bzw. der niedrigfrequenten modulierten Einhüllenden des abgestimmten
Frequenzsignals in dem Verstärker 2 und 3 entspricht.
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Der eine gewünschte Impulsform erzeugende Verstärker 6 besteht aus
einem Paar Transistoren Q3 und Q4 vom entgegengesetzten Leitungstyp, die als regenerativer
Impulsverstärker geschaltet sind und die Aufgabe erfüllen, eine Rechteckimpulsform
zu erzeugen und durch Aussteuerung in die Sättigung begrenzend zu wirken. Die Basis
des Transistors Q3 ist über einen, eine hohe Kapazität aufweisenden Koppelkondensator
C7 mit dem nicht geerdeten Anschluß des Kondensators C6 und über einen Widerstand
R11 mit Masse verbunden. Der Emitter des Transistors Q3 ist gleichfalls direkt geerdet,
während der Kollektor über einen Lastwiderstand R14 mit der spannungsführenden Leitung
b und über einen Widerstand R13 mit der Basis des Transistors Q3 verbunden ist;
dabei wirkt der Widerstand R13 zusammen mit dem
Widerstand Ril
als Vorspannungsteiler und als negative ckkopplungsschleife für den Transistor Q3.
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Die Basis des Transistors Q4 ist über einen Koppelkondensator C10
mit dem Kollektor des Transistors Q3 und über einen Widerstand R15 mit der spannungsführenden
Leitung b verbunden, der Widertand R15 dient als niedriger Bzsis-Enitter-Rückf-jnrwiderstand,
um eine auf einen temperaturabhängigen Kollektor-3asis-Leckstrom zurückzuführende
Vorwärtsvorspannurg des Transiszors Q4 kleinzuhalten. Der Emitter des Transistors
Q4 ist über eine stabilisierenden Emitterwiderstand R16 mit der Leitung b verbunden,
während der Kollektor über einen Lastwiderstand R17 an Masse gelegt ist. Das regenerierende
Rückkopplungsnetzwerk besteht aus einem, zu einem Kondensator C8 parallel gesenalteten
Widerstand R12, wobei beide zwischen dem Kollektor des Transistors Q4 und der Basis
des Transistors Q3 geschaltet sind. Weiterhin ist ein Kondensator C9 zwischen die
Basis und den Kollektor des Transistors Q4 geschaltet. Eine Diode D3 ist mit der
Leitung b und der Basis des Transistors Q4 verbunder und verhindert ein Positivwerden
der Basis dieses Transistors.
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Der Impulsausgang des Netzwerks 6, wie er von dem Kollektoranschluß
des Transistors Q4 abgeleitet ist, wird von dem integrierenden Zeitverzögerungsnetzwerk
7 summiert; dieses 'Detzwerk besteht aus einem Kondensator Coli, deren einer Anschluß
geerdet ist und- dem ein Widerstand R19 parallelgeschalteE ist; mit dem anderen
Anschluß des Kondensators Cli ist ein Widrstand R18 verbunden, der zu dem Kollektor
des Transsitors Q4
hinführt. Auf diese Weise ist die über dem Kondensator
Cli entstehende Spannung eine Funktion der Spannung über dem Widerstand R17, während
die Dauer der Spannung mit der Entladung des Kondensators Cii über den parallel
geschalteten Widerstand in Bezug steht, diese Entladung hängt ihrerseits wieder
ab von der Zeitdauer der Rechteckimpulsreihe.
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Das Alarm gebende Kontrollnetzwerk 8 besteht aus einem Festkörperschaltelement,
beispielsweise aus einem gesteuerten Siliziumgleichrichter Q5, dessen Steuerelektrode
(gate-Elektrode) mit dem nicht geerdeten Anschluß des Kondensators C11 verbunden
ist, während der Widerstand Ri9 so arbeitet, daß er die Gate-Kathodeniinpedanz des
gesteuerten Gleichrichters Q5 verringert, um auf diese Weise eine auf einen Netzstrom
zurückzuführende temperaturabhängige Einschaltvorspannung zu verkleinern. Das Solenoid
eines Relais K1 ist zwischen die Anode des gesteuerten Gleichrichters Q5 und der
Leitung b geschaltet, die Anode des Gleichrichters ist weiterhin über die Reihenschaltung
eines Widerstandes R20 und eines Kondensators C12 mit Masse verbunden, während die
Kathode des gesteuerten Gleichrichters direkt an Masse liegt. Der Kondensator C12
und der Widerstand R20 verhindert eine vorzeitige Abschaltung des gesteuerten Gleichrichters
Q5 aufgrund eines Geschwindigkeitseffektes. Das Relais Ki weist Kontakte auf, die
dazu verwendet werden, eine Spannungsquelle mit irgendeiner Alrm gebenden Anordnung,
mit einem schreiber, einer Kamera oder mit einem anderen Apparat veibindet. Zu diesem
Zweck ist eine weitere
Anschlußleiste TB2 vorgesehen, welche zu
den Kontakten des Relais Ki führende Anschlüsse aufweist, außerdem noch Anschlußpunkte
4 und 5, die über den Kondensator Cii liegen, und die verwendet werden können, um
von einer entfernteren Stelle zu verhindern, daß sich eine Triggerspannung über
dem Kondensator aufbauen kann; das kann dadurch geschehen, daß ein entfernter Schalter
mit den beiden Anschlüssen 4 und 5 verbunden wird.
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Bei der Verwendung der weiter oben beschriebenen Vorrichtung werden
die Wandler 1 und 4 sowie, falls erforderlich, weitere Wandler, die mit den Buchsen
Jl und J2 verbunden sind, über das zu überwachende Gebiet verteilt Die Vorrichtung
wird zunächst dadurch in Betrieb genommen, daß der die Anschlüsse 4-und 5 der Anschlußleiste
TB2 verbindende, entfernte Schalter geschlossen wird, wodurch verhindert wird, daß
eine Alarmgabe erfolgt, wenn schließlich durch Schließen des Schalters S1 Spannung
an die Vorrichtung gelegt wird; dann kehrt man zu dem außerhalb des geschützten
Bereiches angebrachten entfernten Schalter zurück und bringt diesen, vorzugsweise
von einem SchlusoeL bätigbaren Schalter in seine offene Position und entfernt den
Schlüssel. Dabei wird jede Art v-on Umgebungsrauschein falls vorhanden, von dem
Wandler 1 aufgenommen und verstärkt. Der Teil des Rauschens, welcher auf der abgestimmten
bzw getunten Verstärkerfrequenz liegt, wird dem Wandler 4 zugefürt und durch das
Umgebullgsgebiet und aufgrund einer Reflektion infolge Errichtung einer akustischen
Rückkopplungsschleife wieder auf den Wandler 1 zurückgeführt, so daß das
abtastende
Verstärkernetzwerk, darin eingeschlossen die Wandler 1 und 4 und die Verstärker
2 und 3, ein auf einer bestimmten abgestimmten Frequenz liegendes stationäres, einen
eingeschwungenen Zustand bildendes Signal erreichen. Während des eingeschwungenen
Zustandes des Abtastnetzverstärkers wird über dem Kondensator C6 eine konstante
Spannung entwickelt; dadurch wird von dem Kondensator C7 kein Signal übertragen,
so daß auch dem Impulsverstärker und dem integrierenden Netzwerk kein Signal zugeführt
wird und der gesteuerte Gleichrichter Q5 in seinem Sperrzustand verbleibt.
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Befindet sich jedoch in dem überwachten Gebiet ein sich bewegendes
Objekt, dann wird der eingeschwungene Zustand des abtatenden Verstärkers gestört
und es erfolgt, wie weiter oben erläutert, die Errichtung eines periodisch sich
ändernden Signalniveaus. Der von dem Kondensator C4 abgeleitete Teil des Signals
wird dann nach Demodulation durch den Demodulator 5 über den Kondensator C7 dem
regenerierenden Impulsverstärker 6 zugeführt. Die von dem Ausgang des Impulsverstärkers
6 stammenden Impulse werden in dem integrierenden RC-Netzwerk R18 und Cii integriert
und dann der Steuerelektrode des gesteuerten Gleichrichters Q5 zugeführt, welcher
in seinen leitenden Zustand gerät, wenn die Spannung über dem Kondensator Cii die
Zündspannung des gesteuerten Gleichrichß ters Q5 erreicht. Zufällig auftretende
Impulse sind nicht ausreichend, um den gesteuerten Gleichrichter aus zusteuern und
werden über den Kondensator Cii abgeleitet.
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Die in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellte Vorrichtung unterscheidet
sich von der weiter vorn beschriebenen Vorrichtung dadurch,- daß der abtastende
Verstärker und seine Wandler mit Bezug auf die Detektor- und Kontrolleinheit eine
getrennte Einheit bilden; dabei sind die Einheiten über das überwachte Gebiet akustisch
miteinander gekoppelt. Genauer ausgedrückt, weist die Vorrichtung Eingangs- und
Ausgangs-Wandler 1A und 4A einen zugeordneten Vorverstärker 2A und einen Ausgangsverstärker
DA, die sämtlich in derArt der Wandler 1 und 4 aufgebaut und miteinander in Bezug
stehen. Dabei bilden die Verstärker 2A und 3A die Abtasteinhent. Dazu ist noch eine
getrennte Detektor- und Kontrolleinheit vorgesehen, welche einen elektromechanischen
Wandler 220 aufweist, der akustisch mit dem Wandler 4A über das überwachte Gebiet
hinweg gekoppelt ist, beispielsweise -durch Reflektion an einer Grenzfläche 9A.
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Der Wandler 220 t mit dem Eingang eines Verstärkers 12C verbunden,
dessen Ausgang über ein demodulierendes Netzwerk 5C mit einem regenerierenden Impulsverstärker
6C verbunden ist, dessen Ausgang von e-inem integrierenden Zeitverzögerungsnetzwerk
7C integriert wird, dessen Ausgang dann wiederum ein Alarm gebendes Festkörperschaltelement
8C aussteuert. Die Netzwerke 5C, 6O, 7O und 8O sind in ihrer Funktion und in ihrer
Art, wie sie miteinander verbunden sind, ähnlich den weiter vorn schon beschriebenen
Netzwerken 5, 6, 7 und 8.
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Der Vorverstärker 2A weist zwei über Kondensatoren miteinander gekoppelte
Verstärkerstufen unter Verwendung der Transistoren Q1A und Q2A auf, mit zugeordneten
Schaltelementen, wobei die
Verstärkerstufen in der Art der Transistoren
Q1 und Q2 miteinander verbunden sind. Der Wandler 1A ist mit seinem einen Anschluß
an Masse gelegt, während sein anderer Anschluß über einen Kondensator CiA mit der
Basis des Transistors Q1A verbunden ist. Der Verstärker DA besteht aus einem Paar
Transistoren Q6A und Q7A, die in Form einer Gegentaktverstärkerstufe angeordnet
sind und weist darüberhinaus ein filterndes Netzwerk auf, welches auf eine niedrige,
nicht im Hörbereich liegende Frequenz abgestimmt ist, in der Art, wie das auf den
weiter vorn beschriebenen Verstärker 3 zutrifft. Die Basisanschlüsse der Transistoren
Q6A und Q7A sind jeweils mit den Anschlüssen der Sekundärwicklung eines Koppeltransforinators
T1A verbunden; die Mittelanzapfung der Sekundärwicklung ist über einen Widerstand
R23A an Masse gelegt und ist gleichzeitig jiit der spannungsführenden Leitung über
einen Widerstand R9A verbunden. Die Primärwicklung des Transformators CiA ist zwischen
dem Kollektor des Transistors Q2A und der spannungsführenden Leitung geschaltet.
Die Energiezuführung er folgt er eine Batterie B1A, die mittels eines Schalters
SiA zwischen Masse und der spannungsführenden Leitung geschaltet ist; parallel zu
der Batterie ist eine, eindeutige Anschlüsse aufweisenae Buchse P2 geschaltet, so
daß eine Aufladung der Batterie erleichtert wird.
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Der v rs irker 12C ist in seiner Schaltungsanordnung dem weiter vorn
schon beschriebenen Verstärker 2 ähnlich und weist zwei über Kondensatoren miteinander
gekoppelte Transistorverstärkerstufen
unter Verwendung von Transistoren
Q1C und Q2C auf. Der Wandler 22C ist mit einer Buchse J1C verbunden, welcher die
Reihenschaltung eines Potentiometers R1C und eines Widerstandes R2C parallel geschaltet
sind; der Abgriff des Potentiometers ist über einen Kondensator 010 mit der Basis
eines Transistors Q1C verbunden. Abgesehen davon, daß die Sekundärwicklung des Transformators
010 nicht verwendet wird, entspricht die Schaltung des Verstärkers 12C derjenigen
des Verstärkers 2. Auch das demodulierende Netzwerk 5C ist das gleiche wie das demodulierende
Netzwerk 5. Das impulsfor=--ende Netzwerk 6C arbeitet ebenfalls in derselben Weise
wie das Netzwerk 6 und weist einen NPN-Transistor Q3C und einen P«P-Transistor Q4a
auf. Die Basis des Transistors Q3C ist über einen Kondensator C70 mit dem Ausgang
des demodulierenden Netzwerks 5C und über einen Widerstand RiiC mit Masse verbunden,
auch der Emitter ist mit Masse verbunden. Der Kollektor des Transistors QSC ist
über einen Widerstand R13C mit der Basis des Transistors Q3C verbunden, außerdem
über einen Widerstand R140 mit der spannungsführenden Batterieleitung b, weiter
über einen Kondensator 0100 mit der Basis des Transistors Q4C. Die Basis des Transistors
Q4C ist über eine Diode D3C parallel zu einem Widerstand R15C mit der Leitung d
verbunden, desgleichen der Emitter über einen Widerstand R160.
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Der Kollektor des Transistors Q4C ist über einen Lastwiaerstand R17C
mit Masse verbunden. Ein regenerierendes Rücksopplungsnetzwerk weist einen Kondensator
C80 und einen Widerstand R120 auf, die beide in Parallelschaltung zwischen den Kollektor
des Transistors Q4C und der Basis des Transistors
Q3C geschaltet
sind. Schließlich ist noch ein Kondensator 090 zwischen die Basis und den Kollektor
des Transistors Q40 geschaltet. Das integrierende Netzwerk 70 und das schaltende
Netzwerk 8C sowie das Alarm gebende System ähneln dem integrierenden Netzwerk 7
und dem schaltenden Netzwerk 8 und dem Alarmsystem des zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiels.
Dabei entsprechen die verschiedenen anderen Schaltungselemente und Teilkomponenten
in den Fig. 4 und 5, mit Ausnahme der weiter oben beschriebenen, den Schaltungselementen,
die schon in Fig. 2 beschrieben worden sind, sind jedoch hier mit nachgestellten
Buchstaben A, C versehen, um eine Unterscheidung zu ermöglichen. Auch die Wirkungsweise
der soeben beschriebenen Vorrichtung ähnelt der Wirkungsweise des ersten Ausführungsbeispiels,
ausgenommen insofern, als der abtastende Verstärker und seine Wandler örtlich entfernt
von dem Detektor und Kontrollabschnitt angeordnet sind, und mit diesem mittels eines
einsteckbaren Wandlers 22C akustisch koppelt sind; dieser Wandler 22O wird in die
Buchse J10 eingeführt und ebenfalls dem zu überwachenden Gebiet ausgesetzt bzw.
in Ausrichtung auf dieses Gebiet gebracht.
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Das in den Fig. 6, 7 und 8 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem zuletzt beschriebenen insofern, als der abtastende Abschnitt mit dem
Detektor und Kontrollabschnitt über eine kommerzielle elektrische Netzleitung gekoppelt
ist, anstelle der akustischen Kopplung, um eine vereinfachte Installation zu erreichen.
Im einzelnen besteht die Vorrichtung aus
einem Abtastabschnitt,
darin eingeschlossen einen ersten Wandler 1D, der dem zu überwachenden Gebiet ausgesetzt
ist und der mit dem Eingang eines Vorverstärkers 2D gekoppelt ist.
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Der Vorverstärker 2D steuert einen auf eine bestimmte Frequenz abgestimmten
Verstärker 3D aus, dessen Ausgang mit einem zweten Wandler 4D verbunden ist, der
gleichfalls auf das zu überwachende Gebiet gerichtet ist, so daß die für die Abtastung
notwendige Rückkopplungsschleife auf diese Weise hergestellt wird. Ein Teil der
von dem Verstärker 3D aufgebrachten Ausgangsleistung wird über ein filterndes Netzwerk
5D einereletrischen Netzleitung mittels üblicher Stecker und Steckdosen 6D und 7D
zugeführt. Der Detektorabschnitt umfaßt einen Filter und ein abgestimmtes Verstärkernetzwerk
10E, dessen ingang ebenfalls wieder über übliche Stecker und Steckdosenverbindungen
9E und 8D mit der elektrischen Netzleitung verbunden ist und dessen Ausgang einem
Demodulator 11E zugeführt ist. Der Ausgang des Demodulators 11E ist mit dem Eingang
eines Impulsverstärkers 12E verbunden, der Ausgang des Imp1sverstärkers 12E wird
einem Integrator 13E zugeführt. Der Ausgang dieses Integrators 13E ist dann mit
der Steuerelektrode eines schaltenden Netzwerkes 14E verbunden, wobei sämtliche
der jetzt geschilderten Schaltungselemente den weiter vorn schon brschriebenen Netzwerken
5, 6, 7 und 8 entsprechen.
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Der erste Wandler 1D und der erste. Vorverstärker 2D sind in Aufbau
und gegenseitiger Anordnung ähnlich dem weiter vorn schon beschriebenen Wandler
1 und Vorverstärker 2.
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Mit Ausnahme des Transformators T3D, welcher die Spule L1 ersetzt,
entspricht auch der Verstärker 3D und der Wandler 4D in seiner Konstruktion dem
Verstärker 3 und dem Wandler 4, wie weiter vorn beschrieben. Die Primärwicklung
des Transformators T3D ist identisch mit der Spule L1 und ist auch in der gleichen
Weise mit dem abgestimmten Verstärker 3D verbunden, ie die Spule in dem abgestimmten
Verstärker 3. Die Sekundärwicklung des Transformators T3D ist mit dem zu der elektrisco
Netzleitung führenden Stecker 6D über ein paralleles T-£-ilternetzwerk verbunden,
welches so abgestimmt ist, daß die Netzfrequenz ausgefiltert bzw. blockiert wird
und lediglIch die abtastende Verstärkerfrequenz durchgelassen wird. Das parallele
T-Filter umfaßt in Reihe geschaltete Widerstände R24D und R26D; diese Reihenschaltung
befindet sich zwischen ae einen Anschluß der Sekundärwicklung des Transformators
T3D und dem einen Anschluß des Steckers 6D, während der andere Anschluß der Sekundärwicklung
des Transformators T3D mit kasse, aber auch über einen Kondensator C19D und einen
Schaber S1D mit dem anderen Anschluß des Steckers 6D verbunden ist.
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Der Verbindungspunkt der Widerstände R24D und R26D ist er einen Kondensator
C2OD mit Nasse verbunden, während der Verbindungspunkt der Kondensatoren 016D und
C17D, die beide in Reihe geschaltet zwischen den nicht zusammengeführten Änshlu'ssen
der Widerstände R24D und R26D liegen, über einen Widerstand R25D gegen Masse geschaltet
ist. Ein Widerstand R27D ist zwischen die nicht mit dem Stecker 6D verbundenen Anschlüsse
der Kondensatoren 018D und 019D geschaltet. Mit eistung versorgt wird die Abtasteinheit
über eine konventionelle
Netzeinheit mit einem Transformator T2D,
deren Primärwicklung ebenfalls über den Schalter S1D mit den Anschlüssen des Steckers
6D verbunden ist. Die an der Sekundärwicklung anfallende Ausgangsspannung des Transformators
wird von Dioden D4D und D5D gleichgerichtet und von einem aus den Kondensatoren
C21D, 022D und der Spule L2D bestehenden filternden Netzwerk gefiltert. Die gefilterte
Spannung ist an Masse und an die Leitung e gelegt.
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Das eingangsmäßig gekoppelte, filternde und auf eine bestimmte Frequenz
abgestimmte verstärkende Netzwerk iOE verwendet einen Filter, der dem filternden
Netzwerk 5D ähnlich ist und besteht aus einem auf eine bestimmte Frequenz abgestimmten
Transistorverstärker Q9E, dessen Emitter mit Masse und dessen Kollektor über eine
Spule L4E mit der spannungsführenden Leitung und über einen Widerstand R28E mit
der Basis des Transistors verbunden ist. Die Basis des Transistors Q9E ist über
eine einstellbare Induktanz L3E mit Masse verbunden und liegt über in Reihe geschaltete
Kondensatoren C23E, die Widerstände R26E und R24E und dem Kondensator 018E an dem
einen Anschluß des Steckers 9E. Der andere Anschluß des Steckers 9E ist über einen
Kondensator C1SE mit Masse verbunden. Eine Neon-Anzeigelampe 11E liegt in Reihe
mit einem Widerstand R29E über der Primärwicklung des Transistors T2E. Weiterhin
sind Kondensatoren 016E und 017E in Reihe an die nicht miteinander verbundenen Anschlüsse
der Widerstände R24E und R26E gelegt, der Verbindungspunkt der Kondensatoren Cl6E
und 017E ist über einen
Widerstand R25E an Masse gelegt, während
der Verbindungspunkt der Widerstände R24E und R26E über einen Kondensator O2OE an
Masse liegt. Der Verstärker mit dem Transistor Q9E ist auf die Frequenz des Verstärkers
3D abgestimmt und erlaubt auf diese Weise den Durchtritt dieser abgestimmten Frequenz
von dem Stecker 9D zu dem Verstärker einschließlich dem Transistor Q9E, während
das parallele T-Filter die Netzfrequenz blockiert bzw. abschwächt.
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Der Demodulator 11E, der Impulsverstärker 12E, der Integrator 13E
und das schaltende Netzwerk 14E sind das gleiche wie die entsprechenden Netzwerke
5, 6, 7 und 8, die weiter vorn schon beschrieben wurden. Der Demodulator 11E weist
Dioden D1E und D2E auf, der Impulsverstärker 12E besteht aus den Transistoren Q3E
und Q4E, während das integrierende Netzwerk 13E Widerstände R18E und einen Kondensator
OllE umfaßt. Das schaltende Netzwerk 14E besteht aus einem gesteuerten Silikongleichrichter
Q5E, jeweils mit den weiter noch zugeordneten Schaltungselementen. Der gesteuerte
Gleichrichter Q5E steuert das Alarm gebende Relais KlE ähnlich den weiter vorn beschriebenen
Ausführungsbeispielen.
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Der Detektorabschnitt, der in Fig. 8 in Form eines schematischen Schaltdiagramms
dargestellt ist, wird von einem üblichen Netzteil versorgt, bestehend aus dem Transformator
T2E, dessen Primärwicklung über den Schalter S1E mit den Anschlußklemmen des Steckers
9E verbunden ist; die sekundäre Ausgangsspannung des Transformators wird von den
Dioden D4E und D5E
gleichgerichtet, dann von einem aus den Kondensatoren
C2lE und 022E zusammen mit der Spule L2E bestehenden Filter gefiltert. Die auf diese
Weise gefilterte Spannung ist mit Masse und mit der hoch liegenden Leitung f verbunden.
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Über die Primärwicklung des Transformators T2E st der Solenoid eines
Verzögerungsrelais K2E verbunden. Dabei stellen die Kontakte des Relais K2E eine
Alarm gebende Anordnung dar, wenn die Netzspannung für mehr als fünf Minuten unterbrochen
ist und zeigen einen Fehler in der Stromversorgung an. In den Schalt diagrammen
der Fig. 7 und 8 entsprechen, mit Ausnahme der soeben geschilderten Maßnahmen die
verschiedenen anderen Schaltelemente und Komponenten, die in diesen Ausführungsbeispielen
mit den nachgestellten, großgeschriebenen Ziffern D und E bezeichnet sind, den Teilkomponenten
und Schaltungselementen der früher beschriebenen Ausführungsbeispiele ohne nachfolgende
Kenntlichmachung mit den Großbuchstaben D und E.
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Im folgenden werden nunmehr noch die in den Fig. 9 und 11 dargestellten
Blockdägramme erläutert, die sich auf die in den Fig. 12 und 13 dargestellten Schaltungsanordnungen
beziehen.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung wird,
anstelle daß das von dem Abtastverstärker empfangene Signal mit der Frequenz des
Abtastverstärkers an eine entfernt angeordnete Kontrollstation übertragen wird,
davon Gebrauch gemacht, daß das abgetastete Verstärkersignal demoduliert und der
verstärkte Impuls dafür verwendet wird, einen auf Hochfrequenz schwingenden Oszillator
zu modulieren. Die
modulierte Hochfrequenz wird dann entweder über
die Netzleitung oder mittels einer Antenne dem Kontrollnetzwerk zugeleitet, wo die
Hochfrequenz wieder demoduliert, verstärkt, integriert und zur Kontrolle der Alarmgebung
in einem schaltenden Netzwerk verwendet wird. Daher weist das in Fig. 9 der Zeichnungen
dargestellte Netzwerk einen ersten Wandler 1F auf, der mit einem Vorverstärker 2F
verbunden ist; dieser ist seinerseits mit einem auf eine bestimmte Frequenz abgestimmten
Verstärker 3F und mit einem zweiten Wandler 4F verbunden, der wie der erste Wandler
iF auf den zu überwachenden Bereich eingestellt ist. Der Ausgang des Vorverstärkers
2F ist über eine Demodulatorstufe 5F mit einem Impulsverstärker 6F verbunden. Die
Wandler 12 und 4F, die Verstärker 2F und 3F und der Demodulator SP sowie der Impulsverstärker
6F entsprechen jeweils den weiter vorn beschriebenen Schaltungselementen 1 und 4
und den Netzwerken 2, 3, 4, 5 und 6 und sind auch in gleicher Weise miteinander
verbunden. Der Ausgang des Impulsverstärkers 6F moduliert einen Hochfrequenz erzeugenden
Oszillator 7F üblicher Bauart, wobei dann der modulierte Hochfrequenzausgang des
Oszillators 7F entweder mit einer Antenne 8F verbunden ist oder über einen Koppelkondensator
0271? mit einem Stecker 9F, der zu einer Netzleitung führt. Das entfernt angebrachte
Detektor- und Kontrollnetzwerk, welches in dem Blockdiagramm der Fig. 11 dargestellt
ist, und der schematischen Schaltanordnung der Fig. 13 entspricht, nimmt die modulierte
Hochfrequenz auf, entweder gleichfalls mittels einer Antenne 32 oder als Trägerstrom
aus der Netzleitung, in Abhängigkeit
von der Einstellung des Schalters
S2F in dem Abtastabsehnitt und des Schalters S3K in dem Detektorabschnitt der Vorrichtung.
Das von der Antenne 32 empfangene Hochfrequenzsigsal wira dann in dem Demodulator
5K demoduliert, nachdem es vorher in dem auf 'die Hochfrequenz abgestimmten Verstärker
21K selektiv empfangen und verstärkt worden ist. Der Ausgang des Demodulators 5K
ist mit dem Eingang eines lmpulsverstärkers 6K verbunden, der Ausgang des Impulsverstärkers
6K liegt am Eingang des Integrators 7K, während der Ausgang des Integrators 7K dem
Steuereingang des schaltenden Netzwerkes 8K zur Kontrolle einer Alarm gebenden Anordnung
zugeführt wird. Der auf eine bestimmte Frequenz abgestimmte Verstärker 21K entspricht
dem abgestimmten Verstärker des Netzwerkes 10K und bezieht sich auf diesen, autgenommen
darin, daß bei der empfangenen Hochfrequenz kein Netzapannungsfilter notwendig ist
und ein Antenneneingang verwendet werden kann. Der Demodulator 5K, der Impulsverstärker
6K, der Integrator 7K und das schaltende Netz werk 8K entsprechen Jeweils den schon
früher beschriebenen Schaltungselementen 5, 6, 7 und 8.
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Wie der Fig. 12 entnommen werden kann, umfaßt dieHochfrequenzausgangsstufe
7F einen auf Hochfrequenz schwingenden Transistor Q10P, dessen Kollektor mit dem
einen Anschluß des Netzgsrätee und dessen Emitter über einen Widerstand R3iP mit
dem an Masse gelegten zweiten Anschluß des Netzgerätes verbunden list. Weiterhin
ist er Emitter des Transistors Q1OP mit den Verblndungspunkt dor Kondensatoren C25P
und C26P verbunden..
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Der in Form eines Oszlllators abgeetimmte Schwingkreis weist eine
einstellbare Induktivität L4F auf, deren eines Ende über einen Kondensator 024F
mit der Basis des Transistors Q1OF und deren anderem Ende mit Masse verbunden ist.
Parallel zu der Induktivität L4P liegt die Reihenschaltung der Kondenstoren 02SF
und C26F, deren Verbindungspunkt über einen Widerstand R30P mit dem BasisanschluB
des Transistors und über einen Kondensator O27F mit dem Schaltarm eines Schalters
S2F verbunden ist. Der Ausgang des Impulsverstärkers 6F wird der Basis des Transistors
Q10F zugeführt. Die anderen Schaltungselemente der in Pig. 12 dargestellten Schaltung
entsprechen den Schaltungen und Anordnungen früher beschriebener Net&werke und
sind lediglich durch den nachgeetellten Buchstaben F gekennzeichnet.
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Der in Fig. 13 dargestellte, auf eine bestimmte Hochfrequenzspannung
abzestimmte Eingangsverstärker 21K besteht aus einem Transistor Q9K, dessen Basis
durch eine einstellbare Induktivität L3K mit Masse und über einen Kondensator 023K
mit dem Schaltarm eines Eingangswählschalters S3K verbunden ist. Der Emitter des
Transistors Q9K ist an Masse gelegt, während der Kollektor über einen Widerstand
R28K mit der Transisto;basis und über eine Induktivität L4K mit dem hochliegenden
Anschluß der Versorgungsstromquelle verbunden ist. Der Ausgang des Eingangsverstärkers,
wie er von dem Kollektoranschluß des Transistore Q9K abgenommen wird, ist über einen
Kondensator 04K mit der Demodulatorstufe 5K verbunden. Die anderen Teilkomponenten
und
Elemente dieser Schaltung sind den entsprechenden Schaltungselementen in weiter
vorn beschriebenen Ausführungsbeispielen äquivalent und sind im vorliegenden Fall
lediglich mit dem nachgestellten Großbuchstaben K gekennzeichnet.