CZ322199A3

CZ322199A3 - Stabilní pevný prostředek obsahující vitamin D3 a trikalciumfosfát

Info

Publication number: CZ322199A3
Application number: CZ19993221A
Authority: CZ
Inventors: Achim SCHÄFFLER; Claudia Wildner
Original assignee: Merck Patent Gmbh
Priority date: 1997-03-12
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 2000-01-12
Also published as: ATE245425T1; SK121699A3; DE19710054A1; HUP0002928A3; PL335644A1; AR010903A1; EP0969849B1; AU730675B2; DK0969849T3; JP2001515486A; WO1998040085A1; DE59809085D1; CN1249689A; CZ290991B6; BR9808233A; NO994395L; CA2284183A1; ZA982073B; AU6499798A; NO994395D0

Description

Jednotka pro kontinuální vstupy v obvodech sběru dat

Ob 1ast techniky

Vynález se týká jednotky pro kontinuální vstupy v obvodech sběru dat zejména na úseku železniční dopravy.

Dosavadn í stav_techniky

Dosud užívané jednotky pro kontinuální vstupy v obvodech sběru dat jsou v podstatě sestaveny z mechanických bezpečnostních relé. které jsou navzájem propojeny jednoduchým kabelovým vedením.

Podstata yyná1ezu

Podstatou vynálezu je jednotka pro kontinuální vstupy, která je určena pro obvody sběru dat používané zejména v oblasti železniční dopravy. Bezpečnostní parametry jednotky podle vynálezu jsou přinejmenším rovnocenné dosavadní technice a výhodou je její nižší poruchovost, snadnější údržba, montáž a větší životnost'Uspořádání jednotky podle vynálezu vylučuje chyby snímání, umožňuje odhalit případné poruchy v obvodu a na nejmenší míru snížit účinek kolísání parametru součástek vlivem'vně jsícli faktorů, např. vlivem teploty .

Jednotku ^tvbří dva obvody, ve kterýčli jsou umístěny shodné elektronické součástky. Každý obvod v podstatě obsahuje Zenerovu diodu, spínač, kterým je nejvhodněji optočlen, a druhý optočleu opatřený diodou LEDPrahové napětí je realizováno porovnáním vstupního napětí s referenčním ’napětím Zenerovy diody a galvanické oddělení za j i š tu j í optoč lény.

Podle prvého způsobu provedení jsou oba optočleny opatřené diodou LED zapojeny paralelně tak, aby mezi oběma obvody docházelo k výměně daL a tím byla prověřována spo i i Los i. sys tému .

Podle vhodnějšího provedení jsou oba optočleny umístěny sériově proti sobě, každý je spojen paralelně s diodou a obě diody jsou vzhledem k příslušnému optočlenu umístěny inverzně, aby proud mohl procházet i když příslušný optočlen nevede F’ři jiném vhodném provedení je každá dioda, která je zapojena paralelně s optočlenem opatřeným diodou LED, nahrazena prvým rezisLorem, přičemž je nutné, aby oba prvé rezistory v každém obvodu byly shodné.

Podle dalšího vhodného provedení je do každého obvodu zařazena druhá Zenerova dioda. Je zapojena paralelně s prvou Zénerovou diodou za optočlenem, který má funkci spínače.

Funkcí této druhé Zenerovy diody je zabránit, aby závěrné napětí jedné z diod LED optočlenů nedosáhlo jejího minimálního průrazného napětí.

V jiném vhodném provedení je druhý rezistor zapojen sériově s optočlenem opatřeným diodou LED a paralelně š prvým rezistorepi. Oba druhé rez is tóry v každém obvodu musí být rovněž shodné.

Při dalším vhodném provedení je jeden ze dvou obvodů opatřen koncovým stupněm s tranzistorem,, který umožní obrátit úroveň výstupních impedancí, aby bylo možné detekovat odchylku mezi různými zpracovatelskými řetězci v případě, kdy výstupy několika stejných jednotek jsou paralelně zapojeny s pasivními prvky. Toto uspořádání umožní detekovat odchylku v případě, kdy stavy různých jednotek jsou odlišné.

Přehled obrázků na výkresecfl.

Vynález bude blíže objasněn na výkresu, na kterém znázornil je ^: obr. 1, 2, 3 a 4 - schéma principu a uspořádání základních prvků zař í zen i. pod i e vy uá 1 ezu obr. 5 - praktické provedení zařízení podle při ne i p’ů na obr- 1 až 4.

obr- '6 a 8 - sekvence -příkazů spínače a odezvy v příkladu provedení logického obvodu vyhodnocujícího zařízení podle vynálezu.

obr. 7 a 9 postupové schéma zpracování vzorků sekvencí z obr. 6 a 8.

Př íklady provedení vyiiálezu

Na obr. 1. 2, 3 a 4 jsou znázorněny základní prvky charakterizující princip zařízení podle vynálezu.

Zařízení podle vynálezu obecně nazývané jednotkou prp kontinuální ústupy Cobr. 1) tvoří u podstatě dva paralelní obvody shodných součástek zapojených do serie.

Prvý obvod A tvoří Zeneiwa dioda DZ1. spínač SVÍ, kterým je nejvhodněj i. optočlen, druhý optočlen U3 opatřený diodou LED a rez is tor R18- Ve druhém obvodu B je Generová dioda DZ2, spínač SW2, kterým je nejvhodněji optočlen, druhý optočlen IJ4 opatřený diodou LED a rezistor R2V takovém uspořádání je referenční práh definován Generovými diodami DZ1 nebo DZ2. Nevýhoda tohoto uspořádání spočívá v tom, že odběr garantovaný na prahové úrovni závisí především ha citlivosti optočlenů U3 a 114Právě z toho důvodu je navrženo zdvojení obvodů prvků. Podle uspořádání znázorněného na obr. 1 jsou oba óptočleny U3; ^a IJ4 zapojeny paralelně tak, aby kontinuální výměnou dat, mezi oběma obvody se prověřovala spojitost systému.

Podle jiného způsobu provedení, který je znázorněn na obr. 2, nejsou již oba optoČIeny řazeny paralelně., ale proti sobě.

~ V~tom třT případě^-jě samozřejmě riTíťně^-k^—opt-OčTenům U3~~a~U'4~ připojit paralelně diodu. Dioda Dl je řazena paralelně 1 s optoč lenem 113, dioda D2 paralelně s optočlenem (12 a obě diody jsou v protisměru Podle jiného výhodného provedení jsou diody Dl a D2 nahrazeny rezistory.

V případě uspořádání obvodů s diodami je třeba poznamenat, že zde není proudový práh pro emisi diody LED. Dioda má proud zaLemna, ale tén zůstává nevyužitý.

Diody Dl a D2 podle uspořádání z obr. 2 jsou na obr. 3 nahrazeny naprosto shodnými prvými rezistory R5 a R12- Tím se na svorkách d i od LED (13 a 114 při jejich přepínání·garantu je

minimální odběr proudu na prahu minimálního napětí IV. Aby tedy dioda emitovala, musí napětí dosáhnout práh IV a proud projde do rezistoru v protějším obvodu. Tím se tam napětí m imorádně nezvýší.

Prvé rezistory R5 a R12 budou tedy garantovat minimální odběr proudu pod prahem.

Jiné zdokonalení spočívá v paralením připojení Zenerových diod DZ3 a DZ4 jednak k Zenerově diodě DZ1 a spínači SVÍ a. jednak k diodě DZ2 a spínači SV2- Je třeba poznamenat, že garance minimálního odběru spočívá v přítomnosti režistorů R5 a R12 a že zvýšení jednoho ze dvou odporů vede ke zvýšení prahového napětí jednotky. Úplné rozpojení jednoho z rezistorů R5 nebo R12 je normálně detekováno znemožněním uvést optočlánek U3 nebo U4. do vodivého stavu.

Nicméně v případě, kdy vstupní napětí překročí určitý práh odpovídající minimálnímu průraznému napětí diody LED optočlenů Ú3 nebo 1J4, -je možné pokládat funkci za správnou tehdy, kdy dioda LED optočlenů vedená do závěrného stavu se stane průrazem vodivá.

Funkcí Zenerových diod DZ3 a DZ4 je tedy zabránit, aby závěrné napětí na jedné z diod LED optočlenů 113 a IJ4 dosáhlo minimálního průrazného napětí diod LED optočlenů. Působení a hodnotu Zenerových diod 1)Z3 a DZ4 kontrolují optočlény U3 a U4 v průběhu intervalů výběru, kdy oba spínače SV2 a SVÍ jsou rozpojeny.

““Trne zdokonalení znázorněné na obi . 4 pγέϊϊ!piiktá-ďá zařazení druhého rezistoru do každého obvodu A a B- Tyto rez.ist.oty R21 a R25 jsou v sérii ke každému optočlenů !£3 nebo 114 opatřenému diodou LED a paralelně k prvým rezistorům R5 a R12- Rovněž druhé rezistory musí být shodné Zařazením těchto druhých rezistoru se zajisl-í, že závěrné napětí, které se může objevit na svorkách diody LEI), je stále nižší než její průrazné napětí- Jestliže se rezistor R12 rozpojí, funkcedetekční větve by mohla být zpracovatelskými řetězci považována za normální, jestliže dioda LED optočlenů 112 vstoupí do zóny průrazu (prakticky jsou závěrná napětí diod LEJ) optočlánků velmi malá a zřídka překročí několik vol.tů).

Zařazením druhých rezistorů R21 a R25 pro maximální vstupní napětí je zaručeno, že závěrné napětí, které se může objevit na svorkách diody LED, je stále nižší než její průrazné napětí.

Na obr. 5 je znázorněno zařízení uspořádané podle principů uvedených na předešlých obrázcích.

Zařízení na obr. 5 je uspořádáno ze dvou funkčních bloků řazených do kaskády. Blok I zajišťuje minimální ochranu proti přepětí a tvoří jej v podstatě rezistor R3, který omezuje amplitudu proudových špiček případného vybíjení ve VR1. a transžořb TRŽÍ, který omezuje amplitudu přepětí při případných vybíjeníchDruhý blok II realizuje v podstatě funkce prahového napětí jednotky a galvanického oddělení vstupu a výstupů zpracovatelských řetězců.

Místo spínačů^; SVÍ a SV2 uvedených na předcházejících obrázcích jsou v uspořádání na obr. 5 optočleny Π1 a U2, zatímco .-řež is tory Rif a R2 jsou nahrazeny napáječi II a 12. Proudový napá ječ ,I_1 tvoří prvky R17, Q6, Q5, D24 a R18, proudový napáječ 12 prvky R19, QI , Q2. DZ3 a R2.

•Zenerova dioda DZ1, optoČlen IJ.3 a proudový napáječ II tvoří prvý referenční práh. Druhý referenční práh je realizován Zenerovou diodou DZ2, optoČlenem U4 a proudovým na pá j eč em 12 Clptočieny jsou programovány tak, aby zpracovatelské řetězce při každém výběrovém cyklu vstupu DC spolupracovaly -přr ~ř ·ί ze n í~Η1~a—U:2~ podle—násled u j-fc-í— sekvene e~~'· — ————

	U1	, U2
fáze 1	zapnuto”	vypnuto
fáze 2	vypnuto	zapnuto
fáze 3	zapnuto	zapnuto
fáze 4	vypnuto	vypnuto

Na konci výběrového cyklu zůstává střídavě jeden ze dvou optočlenů U1 nebo 112 vodivýPři každé fázi výběrového cyklu vyhodnocují zpracovatelské řetězce logický stav na výstupním kolektoru »3 a U4Rozhodnutí o funkčním stavu jednotky a logickém stavu vstupního napětí jsou uskutečňována podle následujících tabulek

Případ 1

	úl	U2
fáze 1	vypnuto“	vypnuto“
fáze 2	“vypnuto	vypnuto
fáze 3	“vypnuto	vypnuto
fáže 4	vypnuto	vypnuto

Vstup je na úrovni log.'O

Případ 2

	U1	U2
fáze 1	zapnuto”	vypnuto
fáze 2	vypnuto	zapnuto
f áze 3	“vypnuto	vypnuto
fáze 4	. vypnuto	vypnuto

V s t ú p—1 e—n a—ú r ovrr i—log^ l· ------^1J-----------‘ —— -----^—

Logický obvod pracuje následujícím způsobem : jedenkrát v cyklu provádí procesory výběr vstupů v průběhu 20 ms. Nabírají 32 vzorků s odstupem 62f> ns. Mimo tento interval výběru je jeden spínač sepnutý a druhý rozpojený, aby byl zajištěn nepřetržitý odběr. Poloha spínačů se při každém cyklu vystřídá a každý obvod vede střídavě.

Podle jiného výhodného provedení se předpokládají dvě různé výběrové sekvence, kdy při každém cyklu změní zpracovatelské obvody výběrovou sekvencí. Každá výběrová sekvence je rozložena do dvou intervalů ^:

P = počet vzorků čtených v horním stavu na výstupu optočlenu řetězce ft (Ul) v intevalu .15 ms;

N = počet vzorků ctěných v horním stavu na výstupu optočlenu řetězce B (112 ) v intevalu 15 ms;

P = počet vzorků čtených v horním stavu na výstupu optočlenu řetězce ft (lil) v intervalu 5 ros:

N = počet vzorků čtených v horním slávu na výstupu optočlenu řetězce B (IJ2) v intervalu 5 ms Sekven.1

Obr. 6 znázorňuje příkazy přicházející do obou spínačů a odezvy na výstupu příslušného optočlenu. Jestliže je přikaž v horním stavu, je optočlen sepnutý. Jestliže je odezva v dolním stavu, optočlen vede.

Obr. 6 poskytuje přehled o počtu vzorků v horním stavu, které jsou čteny zpracovatelskými řetězci v každém intevalu.

Na obr. 7 je postupové schéma zpracování vzorků sekvence 1, ve kterém v intervalu 15 ms vede pouze obvod A. Jestliže vstupní napětí překročí práh, optočlen .11.1 spojený s řetězcem A musí vést během celého intrevalií. V tomto případě P = 0 a N = 24. V intervalu 5 ms jsou oba spínače současně sepnuty. Optnčlény nemohou vést. V tomto případě P = N = 8.

Po každé výběrové sekvenci 20 ms. na základě mikropočítačem zpracovaného počtu vzorků v horním stavu, se objeví proměnné HODNOTA a STAV. Proměnná HODNOTA označuje, zela napět“! vedéřié~*73o jěHnoEEy je n fzsT či vyšší než prahové^-T

HODNOTA = 0 -> Um < Uprali

HODNOTA ž li i. ii ?. Uprah

Proměnná STAV označuje správnou funkci vstupního okruhu

STAV = 0 -> porucha

STAV =1 -> správná lunkec článku

Binární proměnná, kterou logický obvod vyhodnotí pro pokračování zpracování je HODNOTA χ STAV. Vstup tedy nikdy

nemůže být kalkulován v případě poruchy Značka ? udává, že proměnná není změněna.

Jak je znázorněno na obr. 7, určité odchylky od ideálního počtu vzorků se tolerují- Tolerance jsou nutné pro zajištění správné funkce jednotky vzhledem k reakčnímu času elektronických součástek (optočlánky, tranzistory...) při změně řízení spínáčůSekvence 2

Sekvence. 2 znázorněná na obr. 8 je doplňkem sekvence 1. •V intervalu prvých 15 milisekund je řízen pouze řetězec 8. V průběhu posledních 5 milisekund jsou oba řétezce rozpojeny.

Obr. 9 znázorňuje postupové schéma zpracování vzorků.

Aby logický obvod hodnotil vstupní napětí jako vyšší než prahové je třeba, aby během 4 následných výběrů (sekvence 1, sekvence 2, sekvence 1, sekvence 2) byl výsledek zpracováni HODNOTA x STAV = 1..

Užití takových výběrových sekvencí umožní zajistit, netečnost jednotky na každé střídavé napětí 50 HzKriteriem pro výběr obou optočlenů U1 a U2, které.mají funkci spínače, je schopnost pracovat s co nejsiabším proudem diody LED. což zajistí správnou funkci komutace. Jiným nutným kriteriem pro výběr optočlenů je .dosažení minimálního oddělení mezi vstupem a výstupem.

Užitečné signály na výstupu z jednotky se objevují na kolektorech výstupních optočlenů se zvýšenou úrovni výstupní impedance pro elektrický stav i a se slabou úrovní impedance pro elektrický stav O. Tato charakteristika představu je nebezpečí vzniku logické funkce OU ná obou zpracovatelských · řetězcích (z hlediska stavu vstupu) v případě poruch vlivem krátkých spojení mezi výstupními signály různých jednotek. Tomu lze předejít tím, že pouze do řetězce A, jak je znázorněno na obr- 5, se zařadí, koncový stupeň s tranzistorem, který invertuje úroveň výstupních impedancí takovým způsobem, aby v tomto případě byla nízká úroveň impedance pro .elektrický stav l a zvýšená úroveň impedance pro elektrický stav '0. Koncový stupeň tvoří následující prvky : R9, Q3, RIO, Rll a Q4Vytvořením asymetrie mezi oběma řetězci A a B se využije, v případě vícenásobných poruch zasahujících případně stejné jednotky obou zpracovatelských řetězců, následující chování : ekvivalent funkce OU Cma elektrické úrovni) se realizuje na jednotkách řetězce A, zatímco ekvivalent funkce ET (na elektrické úrovni) se realizuje na jednotkách řetězce B.

To vede k detekci odchylky mezi zpracovatelskými řetězci, jakmile se obě jednotky zasažené poruchovými obvody nachází v různých stavech.

Claims

1. Jednotka pro kontinuální vstupy v obvodech sběru daty zejména v železniční dopravě, vyznačující se t í m, že ji tvoří alespoň dva paralelní řetězce stejných součástek, když každý řetězec obsahuje alespoň jednu Zenerovu diodu CDZ1 nebo DZ2), spínač CSV1 nebo SV2) , kterým je nejvhodněji optočlen (U1 nebo U2)^ a optočlen (U3, nebo 114 > opatřený diodou LED.

2. Jednotka podle nároku 1, vyznačující se t .í m, že oba optočleny (U3 a U4) opatřené diodou LED jsou zařazeny paraleině.

3. Jednotka podle nároku 1, vyznačující se t í ni. že obá optočleny CIJ3 a U4) opatřené diodou jsou řazeny do serie v protisměru a každý z nich je připojen paralelně k diodě CD1 nebo D2).

4. Jednotka podle nároku 1, vyznačují c í se t í m, že oba optočleny CUJ nebo U4) opatřené diodou LED jsou řazeny do serie v protisměru a každá dioda LED obou Op toč l en tl CU3 a IJ4) je připojena paralelně k prvému rez is toru <R*j nebo Ř12).

5. Jednotka podle nároku 4, vyznačuj í c í se L í m, že druhý rezistoř <R12 nebo ^FŘ2'5) je připojen do serie ke každému optočlenu <113 nebo U4.) opatřenému diodou LED, přičemž tyto druhé rezistory jsou připojeny paralelně k prvým rezistorům (R5 nebo R12).

6. Jednotka podle kteréhokoliv z předchozích nároků 1 až 4. vyznač u j í c í se t í ro, že druhá Zenerova dioda CDZ3 nebo DZ4) je v každém řetězci spojena paralelně se Zenerovou diodou ÍDZ1 nebo DZ2D před spínačem CSV1 nebo 5V2).

Jednotka podle; kteréhokoliv z předchozích nároků 1 až 6, vyznač u jící se t í m, že: pouze jeden řetězec CA) je opatřen koncovým stupnero s tranzistorem <R9, Q3, RIO. R1.1 a Q4), který invertu je úroveň výstupní impedance.