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Anordnung zur Feststellung der Länge von Stromstößen in Fernmeldeanlagen,
insbesondere Fernsprechanlagen Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüf- bzw. Meßanordnung,
wie sie zur Feststellung der Länge von Stromstößen in Fernmeldeanlagen, namentlich
von Wählereinstellstromstößen in Fernsprechanlagen mit Wählerbetrieb, häufig benötigt
wird. Für diesen Zweck hat man bisher Oszillographen oder sogenannte Impulsschreiber
verwendet, welche die Länge der zu messenden Stromstöße und auch der Pausen zwischen
den einzelnen Stromstößen einer Reihe auf einem Papierstreifen registrieren. Die
Oszillographen sind nur für den Laboratoriumsbetrieb brauchbar, da die Auswertung
der Registrierungen eine Entwicklung des aus Fotopapier bestehenden Registrierstreifens
voraussetzt. Sie sind daher für betriebliche Messungen in eingeschalteten Fernmeldeanlagen
ungeeignet. Die bekannten Impulsschreiber erfordern einerseits einen verhältnismäßig
großen Aufwand an mechanischen Mitteln für die Unterbringung und die Fortschaltung
der Papierstreifen und bedingen andererseits Ungenauigkeiten in der Zeitberechnung,
da diese von der Vorschubgeschwindigkeit des Papierstreifens abhängt, die insbesondere
bei Speisung aus dem Starkstromnetz nur bei absolut konstanter Netzfrequenz genau
eingehalten werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Meßanordnung zu schaffen, die ohne
Aufwand, von Registrierpapier eine unmittelbare Messung von Stromstoßlängen ermöglicht
und leicht transportabel ausgebildet sein kann. Dies wird dadurch erreicht, daß
der zu messende Stromstoß und ein von einer spannungs- und temperaturunabhängigen.
Zeitschalteinrichtung erzeugter konstanter Meßstromstoß eine gemeinsame Schalteinrichtung
steuern, welche jede Abweichung der Länge des zu messenden Stromstoßes von der konstanten
Länge des Meßstromstoßes zur Anzeige bringt. Diese
Einrichtung beruht
also auf dem Prinzip des Vergleichs der Länge des zu messenden Stromstoßes mit der
Länge eines von einer Meßeinrichtung gegebenen konstanten Stromstoßes.
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Die Anordnung nach der Erfindung hat gegenüber den bekannten Einrichtungen
den Vorteil, unter ausschließlicher Verwendung von in der Fernmeldetechnik für andere
Zwecke gebräuchlichen Schaltmitteln und sonstigen Bauelementen die für den jeweiligen
Schaltzweck erforderliche Stromstoßlänge unmittelbar zu prüfen bzw. zu messen. Sie
ist daher insbesondere für Messungen an im Betrieb befindlichen Fernmeldeanlagen
geeignet. Außerdem arbeitet sie unabhängig von einem Starkstromnetz und kann an
jede zur Speisung der Fernmeldeanlage dienende Gleichstromquelle ohne Beeinträchtigung
der Meßgenauigkeit angeschlossen werden.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es durch den Einbau eines
Umschalters und einer zusätzlichen Relaiswicklung ohne weiteres möglich, mit der
Anordnung gemäß der Erfindung auch die Pausen zwischen zwei Stromstößen zu messen.
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In den Zeichnungen sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
die verschiedene Möglichkeiten für die schaltungstechnische Ausgestaltung zeigen.
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In Fig. i stellen AI bis AIII die gegeneinander geschalteten Wicklungen
eines polarisierten Relais dar, die mit dem Potentiometer P und dem Regulierwiderstand
Wi i zusammen die spannungs- und temperaturunabhängige Zeiteinrichtung zur Erzeugung
der konstanten Meßstromstöße bilden. Mit A i ist ein von dem Relais
A unmittelbar gesteuertes Hilfsrelais bezeichnet, das lediglich aus dem Grunde
vorgesehen ist, um das Relais A im Hinblick auf eine möglichst große Schaltgenauigkeit
nur mit einem einzigen Arbeitskontakt ausrüsten zu können. R i
/ C i und R 2 / C 2 sind zwei aus Kondensator und Widerstand bestehende
Meßglieder gleicher Zeitkonstante, die für die Dauer des zu messenden bzw. des konstanten
Meßimpulses aufgeladen und nach Beendigung dieser Stromstöße über ein polarisiertes
Relais I mit in der Ruhelage neutraler Mittelstellung seines Ankers entladen werden.
Mit ik ist der zu messende Stromstoßkontakt bezeichnet, der auf die Hilfsrelais
H, B und B i einwirkt. Als Anzeigeeinrichtungen für die Abweichung der Länge
des zu messenden Stromstoßes von der des konstanten Meßstromstoßes dienen Glimmlampen
G i und G 2, die über die.Transformatoren Tr i und Tr2 mit den Ankerkontakten des
Relais J gekoppelt sind. I i ist ein Kontrollrelais.
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Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels nach Fig. i ist folgende:
Beim Schließen des Kontaktes ik werden das Hilfsrelais B und die Wicklung I des
Relais H über die Kontakte iii und 2bi eingeschaltet. Das Relais B entlädt über
Kontakt 3 b und Widerstand Wi4 den Kondensator C i und über 4 b und Wi 5 den Kondensator
C 2, schaltet über Kontakt 5 b die Wicklungen 11 und 111 des Relais
A der Zeiteinrichtung ein und schließt am Kontakt 6 b einen Ladestromkreis für den
Kondensator C, der über den Widerstand Wi 3 verläuft. Das Relais
H stellt am Kontakt 7 b einen Haltestromkreis für seine Wicklung 1I
her und erregt gleichzeitig das dazu parallel liegende Relais B i. Inzwischen hat
das Relais A mit seinem Kontakt 8a das Hilfsrelais A i eingeschaltet, das durch
Schließen seines Kontaktes 9a i den Stromkreis für das Zeitmeßglied R i / C i vorbereitet.
Ebenso hatte das Relais H über seinen Kontakt ioh den Stromkreis für das zweite
Meßglied R 2 / C 2 geschlossen, dessen Kondensator C 2 jedoch noch am Kontakt 4
b kurzgeschlossen ist. Beim Ansprechen des Relais B i wurde der Kontakt 2 b i geöffnet
und dadurch das Relais B zum Abfall gebracht. Es unterbricht durch öffnen der Kontakte
3 b und 4 b die Entladekreise der Kondensatoren C i und C 2, schaltet über Kontakt
i i b die Gegenwicklung des Relais A ein und vollendet durch Schließen des Kontaktes
12b den Ladestromkreis für das Meßglied R i / C i. Da die Kontakte 3 b und 4 b gleichzeitig
geöffnet werden, erfolgt ein genau gleichzeitiges Einsetzen der Ladungen für die
Kondensatoren C i und C 2 der Meßglieder. Mit dem Schließen des Kontaktes i i b
beginnt nun die Abfallzeit des polarisierten Relais A, deren Länge von der Einstellung
des regulierbaren Potentiometers P abhängt. Durch die Differentialschaltung der
Wicklung I über das Potentiometer P zu den Wicklungen 1I und III wird außerdem,
wie bekannt, ein praktisch spannungsunabhängiges Arbeiten des Relais A erreicht.
Durch Einstellung des Potentiometers P wird die Abfallzeit des Relais A vor Beginn
der Messung auf die Normallänge des zu prüfenden Stromstoßes einreguliert und damit
der Meßimpuls konstanter Länge festgelegt. Das Potentiometer wird zweckmäßig mit
einer in Zeiteinheiten, z. B. Millisekunden, geeichten Skala versehen, die eine
unmittelbare Ablesung der jeweiligen Stromstoßlänge ermöglicht.
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Ist der zu messende Stromstoß beendet, so öffnet der Kontakt ik und
unterbricht den Haltestromkreis des Relais H, so daß dieses abfällt und den geladenen
Kondensator C 2 über Kontakt 14h an das polarisierte Relais J anlegt. Andererseits
wird beim Abfall des Relais A der Zeiteinrichtung das Hilfsrelais A i aberregt und
legt über seinen Kontakt i 5 a i den Kondensator C i ebenfalls an das Relais J an.
Die weiteren Vorgänge hängen nun davon ab, ob die Länge des zu messenden Stromstoßes
mit der konstanten Länge des Meßstromstoßes übereinstimmt oder davon abweicht. Im
ersten Fall sind die Ladungen der Kondensatoren gleich groß, so daß das Relais J
unbeeinflußt bleibt. Ist der zu messende Stromstoß dagegen zu kurz, so überwiegt
die Ladung des Kondensators C i, und der Anker des Relais J wird nach der einen
Seite umgelegt. Über den Kontakt 16i, die Primärwicklung des Transformators Ty i
und die Wicklung 1 des Relais J i kommt ein Stromfluß zustande, der in der Sekundärwicklung
des Transformators Tr i einen Strom induziert, der ausreicht, um die Glimmlampe
G i zu zünden. Bei zu langem Stromstoß überwiegt die
Ladung des
Kondensators C2, so daß durch den Anker des Relais I der Kontakt 17i geschlossen
wird und ein Stromkreis über die Primärwicklung des Transformators Tr2 zustande
kommt. Jetzt zündet die parallel zur Sekundärwicklung des Transformators Tr2 liegende
Glimmlampe G2. Das Aufleuchten der Glimmlampe G i zeigt also an, daß der Stromstoß
zu kurz war, während das Aufleuchten der Glimmlampe G 2 einen zu langen Stromstoß
kennzeichnet. Das Relais I i dient zur Verhinderung einer Fehlmessung für den Fall,
daß der Anker des Relais I beim Eintreffen eines weiteren Stromstoßes (abermaliges
Schließen des Kontaktes ik) seine Ruhestellung noch nicht wieder eingenommen hat.
In diesem Fall hält sich das Relais I i über seine Vl'icklung 1I und über die Kontakte
i8i i, und ik erregt und verhindert durch Öffnen seines Kontaktes i i i das Zurwirkungkommen
der Meßeinrichtung.
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem der
Fig. i im wesentlichen dadurch, daß die Meßglieder gleicher Zeitkonstante
R i / C i und R 2 / C 2 in Fortfall kommen. Dafür tritt an
die Stelle des polarisierten Vergleichsrelais I der Fig. i eine aus einem Kontakt
der konstanten Zeitmeßeinrichtung und einem von der Länge des zu messenden Stromstoßes
abhängigen Kontakt eines Hilfsrelais 111i gesteuerte Wechselschaltung für die Anzeigeeinrichtung.
In der Fig. 2 sind mitM <las gegeneinandergeschaltete, Wicklungen I und 1I besitzende
polarisierte Relais der Zeiteinrichtung, mit Po (las einstellbare Potentiometer
und mit D, D i und 11 1 von dem zu messenden Kontakt gesteuerte Hilfsrelais
bezeichnet. Die Anzeigeeinrichtung besteht aus den Glimmlampen Gl i und
G12,
die über die Transformatoren T i und T 2 mit der schon
er,#vähnten Wechselschaltung gekoppelt sind.
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Wird der zu messende Stromstoßkontakt ik geschlossen, so spricht (las
Hilfsrelais D an und schließt mit seinem Kostakt 2od einen über die Wicklung des
Relais D i verlaufenden Ladestromkreis für den Kondensator Co i, der im Ruhezustand
der Einrichtung über den Kontakt igd entladen wird. Das Relais D i spricht kurz
an und schaltet mit seinen Kontakten 2i d i und 22d i gleichzeitig die Relais
111 i und M ein. Die Kontakte 23 in uiid 24 in i der Wechselschaltung
werden gleichzeitig geschlossen, so daß kein Stromfluß über die Transformatoren
T i und T 2 zustande kommen kann. Das Relais J1 i schließt über die
Kontakte 25 d und 26 in i einen Haltestromkreis für sich selbst, während
das Relais D i wenige Millisekunden später mit dem Aufhören des Ladestroms für den
Kondensator Co i abfällt. Es schaltet über seinen Kontakt 27 d i die Gegenwicklung
des Relais J1 über das Potentiometer Po ein, worauf die durch die Einstellung von
Po bestimmte Abfallzeit des Relais Q11 beginnt. Es sei noch erwähnt, daß die Wirkungsweise
des Relais M mit der oben für das Relais A beschriebenen übereinstimmt. Ist der
zu messende Stromstoß beendet, so fällt das Relais D ab und unterbricht am Kontakt
25 d den Haltestromkreis des Relais J1 i. Stimmt die Länge des zu messenden Stromstoßes
mit der des konstanten Meßstromstoßes überein, so werden die Kontakte 23m und 2,4M1
gleichzeitig geöffnet, so daß die Glimmlampen Gl i und Gl2 nicht aufleuchten. Ist
dagegen der zu messende Impuls zu kurz, so fällt das Relais 31 1 vor dem
Relais M ab und schaltet über die Kontakte 28 m i und 23m die Primärwicklung
des Transformators T 2 ein. Der in der Sekundärwicklung dieses Transformators erzeugte
Stromstoß bringt die Glimmlampe G12 zum Aufleuchten. Bei zu langem Stromstoß fällt
das Relais M vor dem Relais M i ab, so daß über die Kontakte 29 m und 24 m i ein
Stromfluß für die Primärwicklung des Transformators T i zustande kommt, der durch
den in seiner Sekundärwicklung erzeugten Stromstoß die Glimmlampe Gl i zündet. Das
Aufleuchten der Glimmlampen Gl i bzw. G12 zeigt die Abweichung der Stromstoßlänge
von der festeingestellten Normallänge an.
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 stimmt mit dem nach Fig. 2 in
der prinzipiellen Wirkung weitgehend überein, verwendet jedoch an Stelle der Wechselschaltung
ein mit zwei gegeneinandergeschalteten Wicklungen ausgerüstetes polarisiertes Relais
K mit in der Ruhelage neutraler Mittelstellung seines Ankers, ähnlich dem Vergleichsrelais
I der Fig. i. Die beiden Wicklungen des Relais K werden jedoch hier einzeln über
je einen Kontakt der den konstanten Zeitmeßimpuls erzeugenden Zeitmeßeinrichtung
als auch über einen Kontakt eines von dem zu messenden Stromstoß gesteuerten Hilfsrelais
beeinflußt. Die Anzeigeeinrichtung stimmt mit der der Fig. i überein.
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Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig.3 ist folgende: Zu ihrer
Inbetriebsetzung wird die Einschalttaste ET gedrückt und damit über den Kontakt
30y ein Stromkreis für die Wicklungen I und 1I des Relais E unter gleichzeitiger
Entladung des Kondensators Co 2 geschlossen. Durch den zu messenden Stromstoß wird
über ik das Relais X
eingeschaltet, das über seinen Kontakt 31
x das Relais Y erregt. Beim Ansprechen des Relais E wurde auch das Hilfsrelais E
i über den Kontakt 32e zum Ansprechen gebracht. Beim Anziehen des Ankers vom Relais
Y wird nunmehr der Kontakt 3 o y geöffnet und der Kontakt 33y geschlossen, über
den ein Stromkreis für die Gegenwicklung III des Relais E zustande kommt. Gleichzeitig
wird der Kondensator Co 2 über die Wicklungen I und II von E aufgeladen. Das Relais
X legte bei seinem Ansprechen den im Ruhestand der Meßanordnung über den
-Kontakt 34 x und Widerstand W 3 aufgeladenen Kondensator Co 4 über
den Kontakt 35 x an die Wicklung I des polarisierten Relais K an. Eine Beeinflussung
dieser Wicklung ist jedoch zur Zeit durch den geöffneten Kontakt 36 e i verhindert.
Ebenso bleibt auch die Wicklung II des Relais K zur Zeit stromlos, da zwar der über
den Kontakt 37 e i in der Ruhelage der Anordnung über den Widerstand W 2
aufgeladene Kondensator C03 über den Kontakt 38 e i an die Wicklung II von K angelegt
und der Kontakt 39y geschlossen ist, aber der Stromkreis am Kontakt 4o x zur Zeit
noch offen
gehalten wird. Fallen nun bei Beendigung des zu messenden
Stromstoßes die Relais X und E i gleichzeitig ab, so werden die Kontakte 36 e i
und 40 x geschlossen und gleichzeitig die Kontakte 35 x und 38 e i geöffnet,
so daß die Entladekreise für die Kondensatoren C03 und C04 nicht zustande kommen
können. Der Anker des Relais K bleibt daher in seiner Mittelstellung liegen. Ist
der zu messende Stromstoß zu kurz, so fällt das Relais X vor dem Relais E i ab und
schließt über 40 1-, 39y und 38e i einen Entladestromkreis für den Kondensator Co
3, der über die Wicklung des Relais K verläuft. Es schließt seinen Kontakt 41 k
und stellt damit einen Stromkreis über die Primärwicklung des Transformators T3
her, so daß die in dessen Sekundärkreis liegende Glimmlampe G 3 aufleuchtet. Bei
zu langem Stromstoß wird das Relais X länger als das Relais E i erregt gehalten,
wodurch über die Kontake 35x und 36ei ein Entladestromkreis für den Kondensator
Co 4 zustande kommt, der Tiber die Wicklung I des Relais K verläuft. Dadurch wird
der Ankerkontakt 42 k geschlossen, über den ein Stromfluß für die Primärwicklung
des Transformators T4 zustande kommt, der durch den in seiner Sekundärwicklung induzierten
Stromstoß die Glimmlampe G4 zündet.
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Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel benötigt außer dem
polarisierten Relais F und dem Potentiometer Pm, die zur Erzeugung des konstanten
Meßstromstoßes dienen, nur zwei normale Hilfsrelais N und N i. Die
Anzeigeeinrichtung, die auch hier aus zwei Glimmlampen mit zugehörigem Transformatör
besteht, wird durch eine Wechselschaltung der von den zu vergleichenden Stromstößen
beeinflußten Relaiskontakte ähnlich der Schaltung gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 2 gesteuert. Außerdem ist in der Anordnung nach Fig.4 noch ein Umschalter
UT vorgesehen, nach dessen Betätigung die Meßeinrichtung zur Prüfung der Länge von
Pausen zwischen zwei Stromstößen benutzt werden kann.
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Die Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig.4 ist folgende: Beim
Schließen des Kontaktes ik wird die Wicklung I des Relais N erregt, das über seinen
Kontakt 43 n das Relais N i einschaltet und bis zum Ansprechen dieses Relais über
die Kontakte 44n und 45 n 1 einen Stromkreis für die Wicklung 1I des Relais F unter
gleichzeitiger Entladung des Kondensators C4 herstellt. Sobald der Kontakt 45111
öffnet, beginnt die Aufladung des Kondensators C4 über die Widerstände Wsi und Ws2
und über die Wicklung II des Relais F, dessen Gegenwicklung l über das Potentiometer
Pm und den einstellbaren Widerstand Ws 3 unter Strom steht. Da die Relais
F und N i gleichzeitig ansprechen, werden die Kontakte 46f und 47n I gleichzeitig
geöffnet, so daß kein Stromfluß über die Primärwicklungen der Transformatoren Ue
i und Ue 2 zustande kommen kann. Hat nun der zu messende Stromstoß die richtige
Länge, so fallen die Relais F und N i gleichzeitig ab und unterbrechen ihre Kontakte
48 f upd 49n i, so daß die Anzeigeeinrichtung unbeeinflußt bleibt. Bei zu kurzem
Stromstoß dagegen fällt das Relais N i vor dem Relais F ab und bewirkt einen Stromfluß
über die Primärwicklung des Transformators Ue i, der über die Kontakte 47n
1 und 48 f verläuft. Der dadurch in der Sekundärwicklung erzeugte Stromstoß
zündet die Glimmlampe GL i. Ist der zu messende Stromstoß zu lang, so legt das Relais
F seinen Anker vor dem des Relais N i um und schaltet über 46f und 49111
die Primärwicklung des Transformators Ue2 ein, in dessen Sekundärwicklung dann ein
die Glimmlampe GL z zündender Stromstoß induziert wird.
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Um die Pausenlänge zwischen zwei vom Kontakt ik gegebenen Stromstöße
zu prüfen, wird der Schalter UT umgelegt. Daraufhin spricht das Relais N über seine
Wicklung 1I an, sobald der Kontakt ik nach Beendigung des Stromstoßes öffnet, d.
h. die Pause zwischen zwei Stromstößen beginnt, und schaltet über 43 n das Relais
N i ein. Beim Ansprechen des Relais N wurde über 44n und 45 n t das Relais F erregt,
so daß die Kontakte 46 f und 47 n i gleichzeitig geöffnet und die Kontakte
48 f und 49 n i geschlossen werden. Durch Einstellung des Abgriff s am Potentiometer
Pm für die Wicklung I des Relais F wird die Abfallzeit dieses Relais auf die Normallänge
der Pause einreguliert. Ist die Pause beendet und wird der Kontakt ik wieder geschlossen,
so fällt das Relais N durch Erregung seiner Gegenwicklung 1 ab und unterbricht am
Kontakt 43 n den Stromkreis für das Relais N i, worauf dessen Anker den Kontakt
47n1 schließt: Hat die Pause die richtige Länge, so fällt gleichzeitig auch das
Relais F ab, öffnet seinen Kontakt 48f und schließt den Kontakt 46f. Falls
jedoch die Pause zu kurz oder zu lang ist, bleibt das Relais F länger erregt als
das Relais l\' i oder umgekehrt, wodurch die vorher beschriebenen Vorgänge zur Zündung
der Glimmlampen GL i bzw. GL2 eintreten.
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In den beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fig. i bis 4 dienen
Glimmlampen als Anzeigeeinrichtungen. Für diesen Zweck können jedoch auch andere
geeignete Mittel, z. B. polarisierte Meßinstrumente, das bekannte magische Auge
usw., verwendet werden, ohne an dem Wesen der Erfindung etwas zu ändern.
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Die Erfindung ist auf die dargestellten Ausführungsbeispiele nicht
beschränkt. Sie umfaßt vielmehr alle Anordnungen, bei denen der zu messende Stromstoß
mit einem von einer Meßeinrichtung gegebenen konstanten Stromstoß verglichen wird.
Insbesondere kann die den Meßstromstoß erzeugende spannungs- und temperaturunabhängige
Zeit-Schalteinrichtung durch andere bekannte Mittel, die für diesen Zweck geeignet
sind, ersetzt werden: Auch für die Vergleichsschaltung der Stromstöße lassen sich
mannigfache Abänderungen der in den Zeichnungen dargestellten Schaltungen treffen.