DD145341A5 - Schaltung zum vergleich des gleichlaufs zweier analogsignale - Google Patents

Description

. _ Berlin, den 2. 11. 1979

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Schaltung zum Vergleich des Gleichlaufs zweier Analogsignale

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum Vergleich des Gleichlaufs zweier Analogsignale mit einem Vergleicher für die beiden über je einen Eingang der Schaltung dem Vergleicher zugeführten Signale und einem mit dem Vergleicher verbundenen Schalter, der ab einer bestimmten Abweichung der beiden Signale voneinander ein Fehlersignal abgibt ·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In der Fertigungstechnik, der Verfahrenstechnik und der Regeltechnik müssen oftmals zwei oder mehrere voneinander abhängige analoge Signale oder Meßwerte auf ihren Gleichlauf überprüft und überwacht werden. Weichen die zu überwachenden Signale über einen gewissen Toleranzrahmen voneinander ab, so wird durch eine Schaltvorrichtung bzw. einen Schalter sichergestellt, daß entweder der gesamte zu überwachende Prozeß unterbrochen oder wieder automatisch auf den Soll^Wert zurückgeführt wird.

So ist es z, B, bei Nahverkehrssystemen, wie Kabinenbahnen, erforderlich, den Betrieb der Fahrzeuge vollautomatisch zu überwachen, da die Fahrzeuge ohne Fahrzeugführer betrieben werden. Hierzu wird z, B.' die Geschwindigkeit eines Fahrzeuges und der Abstand zweier etwa hinter- ,,,

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einanderf ehrender Fahrzeuge ständig gemessen und so überwacht» daß eine Kollision der Fahrzeuge verhindert wM. Eine derartige Überwachung muß eigensicher sein, d· h» es muß gewährleistet sein, daß bei einem Ausfall oder bei einer Fehlerquelle der verwendeten Schaltungen eine Kollision der Fahrzeuge tatsächlich nicht eintreten kann. Hierzu wird im allgemeinen jeder zu überwachende Wert wenigstens zweikanalig erfaßt und überwacht, um trotz eines Ausfalls oder eines Defekts eines Kanals noch richtige Werte über den anderen Kanal erfassen und verarbeiten zu können.

Neben diesem geschilderten Problem der Eigensicherheit tritt auch noch -das Problem hinzu, daß die hier betrachteten Meßwerte einen großen Danymikbereich überstreichen. So liegt z, B. bei der Überwachung der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges einer Kabinenbahn das Ausgangssignal z« B, eines Tachogenerators zwischen Null und zehn Volt; dieser Bereich wird überwacht etwa zwischen 100 Millivolt, was der kleinsten noch zu berücksichtigenden Geschwindigkeit entspricht und 10 Volt, was der maximalen Geschwindigkeit entspricht«, Innerhalb dieses gesamten Bereiches soll mit der oben angegebenen Schaltung festgestellt werden, ob Gleichlauf der zwei Analogsignale noch gegeben ist. Dies setzt einen komplexen, auf die einzelnen Dynamikbereiche abgestimmten Schaltungsaufbau voraus»

Hinzu kommt, daß in der Regel die beiden Analogsignale innerhalb gewisser relativer und absoluter Toleranz-

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grenzen differieren dürfen; diese Toleranzgrenzen sind je nach Art der Überwachung verschieden und müssen durch spezielle Schaltungsdimensionierung festgelegt werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Schaltung zum Vergleich des Gleichlaufs zweier Analogsignale zu schaffen, die bei einfachem Aufbau über einen weiten Dynamikbereich zu» verlässig und eigensicher arbeitet,

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die Toleranzgrenzen für zulässige Schwankungen der überwachten Analogsignale einfach einstellbar sind«,

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zumindest ein Eingang der Schaltung mit dem Vergleicher über eine Überlagerungsschaltung zur Überlagerung des zweiten Analogsignals mit einem in der Po larität wechselnden Signal verbunden ist, daß der Vergleicher einen Vorzeichendetektor zur Abgabe eines Signals entsprechend einer positiven bzw. negativen Differenz zwischen den Amplituden der beiden Analogsignale aufweist, und dsß eine Diskriminatorschaltung vorgesehen ists die dann, wenn das Differenzsignal keine Nulldurchgänge mit der Frequenz des Überlagerungssignals aufweist, ein Schaltsignal für den Schalter abgibt.

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Vorzugsweise ist hierbei der erste Eingang der Schaltung direkt mit dem Vergleicher und nur der andere Eingang der Schaltung mit dem Vergleicher über eine Überlägerungsschaltung verbunden.

Die Überlagerung erfolgt hierbei multiplikativ und/oder additiv. Durch multiplikative Überlagerung, also eine Modulation des einen Analogsignals mit einem Überlagerungssignal, dessen Amplitude dem Produkt aus der Amplitude des Analogsignals und dem Modulationsindex entspricht, können durch entsprechende Wahl des Modulationsindexes die relativen Toleranzen, d· h. das relative Toleranzfenster für die beiden Analogsignale eingestellt werden? Bleibt das nichtüberlagerte Analogsignal innerhalb dieses Toleranzfensters, so hat das Differenzsignal -weiterhin Nulldurchgänge mit der Überlagerungsfrequenz. Der. Gleichlauf der Analogsignale ist damit im vorgegebenen Rahmen gewahrt«

Durch additive Überlagerung wird eine feste, durch die konstante Amplitude des Überlagerungssignals bestimmte Toleranzschwelle festgelegt«,

Vorzugsweise weist die Diskriminatorschaltung hierbei . einen primärseitig auf die Überlagerungsfrequenz abgestimmten Besonanztransformator auf_β der ausgangsseitig über eine Gleichrichterschaltung mit dem Schalter, z. B. einem Relais, verbunden ist.

Durch die Überlagerung bzw. Modulation des zweiten Analogsignals arbeitet die Schaltung über einen weiten Dynamik~

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bereich. Durch die .Amplitude des Überlagerungssignals wird auf einfache Weise der zulässige relative und absolute Toleranzbereich zwischen den beiden Analogsignalen bestimmt; gleichzeitig arbeitet die Schaltung eigensicher· Y/eichen nämlich die beiden Analogsignale über den zulässigen Toleranzbereich voneinander ab, dann ist die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten modulierten Analogsignal ständig entweder positiv oder negativ, so daß der Vorzeichendetektor kein alternierendes Signal mehr abgibt_β Dadurch ändert sich auch das Ausgangssignal der auf die Frequenz des Überiagerungssignals abgestimmten Diskriminatorschaltung, .d· h. im einfachsten Falle des Resonanztransformators, so daß ein Signal für den Schalter abgegeben wird. Im Falle des oben erwähnten vollautomatischen Nahverkehrssystems fällt z, B₀ das als Schalter verwendete Relais ab, wodurch das jeweilige Fahrzeug entweder angehalten bzw. automatisch in einen gewünschten Zustand geführt wird*

Die multiplikativ© überlagerung des zweiten Analogsignals kann extrem durch einen Generator gesteuert werden; es ist jedoch auch möglich, die gesamte Schaltung in selbstschwingendo?Bauweise auszuführen. Bevorzugt weist hierzu der Vergleicher zwischen dem Ausgang des Vorzeichendetektors und dem Eingang der Diskriminatorschaltung eine Serienschaltung aus. einem Integrator und einem Schmitt-Trigger auf, wobei dann der Ausgang des Schmitt-Triggers auf einen Steuereingang für die Überlagerungsschaltung rückgekoppelt ist. Das Abschalten des Vergleichers erfoigt hier durch Unterbrechung der Rückkopplung, wenn die beiden Analogsignale aus dem vorgegebenen Toleranz-

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fenster fallen.

Durch diese Schaltung ist es auch möglich, auf einfache Weise ein absolutes. Toleranzfenster für die beiden Analogsignale, d_e h. eine absolute Toleranz für die Differenz dieser beiden Signale festzulegen» Hierzu wird ein Teil des Ausgangssignals des Schmitt-Triggers auf den Eingang des Yergleichers zurückgeführt, so daß hier einmal die durch die Amplitude dieses mitgeführten Signals bestimmte absolute Toleranz und die durch die Amplitude des Uberlagerungssignals bestimmte relative Toleranz für die Analogsignale berücksichtigt werden.

Auch diese Schaltung arbeitet eigensicher, da bei einem Defekt oder einem Ausfall einee der angegebenen Bauelemente die Frequenz des Überlagerungssignals unzulässig geändert wird oder gar die Schwingung des Überlagerungssignals vollständig aussetzt, wodurch wiederum über die auf die Überlagerungsfrequenz abgestimmte Diskriiainatorschaltung ein Fehlersignal für den Schalter abgegeben wird«

Bei Ausfall der Schwingung weist das Netzwerk einen statischen und einen dynamischen Y/iderstand auf, derart, daß bei Ausfall der Selbstschwingung der Rückkopplungsgrad unter Verkleinerung des absoluten Toleranzfensters verringert wird«, Zur Festlegung einer hysteresebeding» ten Ein-Ausehaltung des Vergleichers (1^f) enthält das Netzwerk einen Spannungsteiler, dessen einer Zweig einen Kondensator enthält» Die Widerstände des Netzwerkes zur Einstellung des statischen absoluten Toleranz«

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fensters und des dynamischen absoluten Toleranzfensters sind für die beiden Analogsignale durch externe, parallele Widerstände einstellbar. Die Überlagerungsschaltung weist einen von dem Schmitt-Trigger angesteuerten elektronischen Widerstand (Feldeffekttransistor) auf. Bei Durchbruch des Transistorsteuereingangs zum Ausgang geht die Rückkopplung der Selbstschwingung in eine Gegenkopplung über und unterbricht die Schwingung. Der Schalter weist ein Relais auf, das beim Gleichlauf der beiden Analogsignale angezogen ist und andernfalls abfällt und in dieser·Stellung verbleibt· Zum WMereinschalten des Relais ist ein Tastschalter vorgesehen, der die Ladung eines Kondensators dem Relais aufschaltet. Die als Resonanztransformator ausgebildete Diskriminator schaltung ist mit einer Treiberstufe verbunden, deren Stromversorgung über einen zweiten zum Arbeitskontakt des Relais parallelen Kontakt erfolgt. In der .Stromversorgungsleitung für die Treiberstufe ist eine Sicherung eingefügt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung ist in drei Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:

Fig. 1i ein Blockschaltbild einer Schaltung sum Vergleich des Gleichlaufes zweier Analogsignale gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig» 2a bis 2c; Diagramme zur Darstellung der Verarbeitung der beiden Analogsignale mit einer Schal-

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- 8 timg gemäß der Erfindung;

Fig. 3i ein Blockschaltbild einer Schaltung für ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung j "*

Fig· 4: ein schematisches Schaltbild einer Eingangsstufe mit einem Modulator für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3j

Fig« 5: ein Schaltbild, eines Rückkopplungsnetzwerkes der * Schaltung in "-Fig. 3;

Fig* 6; eine Diskriminatorschaltung mit einem Resonanztransformator und einem Relais für eine Schaltung gemäß der Erfindung·

Eine Schaltung zum Vergleich des Gleichlaufs zweier Analogsignale A1 und A2 weist zwei Eingänge El bzw. E2 auf. Das Analogsignal A1 wird dem Eingang E1, das Analogsignal A2 dem Eingang E 2 zugeführt. Der Eingang El ist mit einem Eingang einer Differenzstufe 101 eines Vergleichers 1 verbunden, der zusätzlich zu der Differenzstufe 101 einen mit deren Ausgang verbundenen Vorzeichendetektor 102 aufweist. Der zweite Eingang E2 ist über eine Überlagerungsschaltung 2 mit dem zweiten Eingang der Differenzstufe 101 verbunden. Diese Überlagerungsschaltung weist einen Rechteckgenerator 201 auf, der einen Modulator 202 ansteuert»

Der Ausgang des Vorzeichendetektors 102 des Vergleichers

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ist mit einer Diskriminatorschaltimg 3 verbunden, die einen hier als Resonanztransformator 301 ausgebildeten Trenntransformator und eine mit dessen Ausgang verbundene Gleichrichterschaltung 302 aufweist.

Der Ausgang des Gleichrichters 302 ist mit einem Eelais verbunden, dessen Arbeitskontakt 401 geschlossen.gehalten wird, wenn am Gleichrichter 302 ein positives Ausgangs* signal anliegt»

Die Funktion der beschriebenen Prinzipschaltung ist anhand der Fig. 2a bis 2c näher erläutert. Das Analogsignal A1 ist in Pig. 2a durchgezogen, das Analogsignal A2 strichpunktiert gezeichnet. Die Analogsignale A1 und A2 entsprechen hierbei etwa dem Soll- bzw«. Istv^ert der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges einer Kabinenbahn, wobei diese beiden Analogsignale auf zwei unabhängige Arten erfaßt worden sind. Das Signal A2 wird mit einem Über« lagerungssignal multiplikativ überlagert, dessen Periode T durch die Frequenz des Hechteckgenerators 201 und dessen jeweilige Amplitude durch den Modulationsindeur in des Modulators 202 bestimmt ist. Aus dieser überlagerung resultiert das modulierte Signal A2, das zwischen den Werten A2 (1+m) und A2 (1-m) wechselt. Durch diese Werte wird die zulässige Toleranz für die Analogsignale bestimmt·

Die beiden Analogsignale, die hier als Spannungswerte aufgetragen -sind, haben bis zu einem Zeitpunkt ti einen konstanten Wert und unterscheiden sich lediglich durch

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einen Betrag An» der jedoch innerhalb der durch den Modulationsindex m vorgegebenen relativen Toleranzgrenze liegt. Ab dem Zeitpunkt ti fällt das Signal A1 bis zum Zeitpunkt t2 kontinuierlich ab, wonach es wiederum einen konstanten Wert einnimmt; während der gesamten Zeit verbleibt das Signal A2 auf dem gleichen Wert.

Die Signale A1 und A2 werden der Differenzstufe 101 des Vergleichers 1 zugeführt; dessen hier als U101 bezeichnetes Ausgangssignal ist die Differenz zwischen den Signalen A2 und A1. Dieses Signal U101 ist ein moduliertes Impulssignal, dessen Mittellinie beim Zeitpunkt ti entsprechend der positiven Differenz der Ausgangssignale der Differenzstufe 101 nach oben abknickt. Dieses Signal hat bis zu einem zwischen den Zeitpunkten ti und t2 liegenden Zeitpunkt t3 positive und negative Anteile mit entsprechenden Nulldurchgängen, da bis zu diesem Zeitpunkt das Analogsignal A1 noch innerhalb der durch den Modulationsindex m festgelegten (Poleranzgrenzen liegt. Ab dem Zeitpunkt t3 liegt das Analogsignal A1 außerhalb des Toleranzfensters und dementsprechend ist nun das Ausgangssignal U101 der Differenzstufe 101 ein moduliertes Signal mit nur positiven Anteilen.

Zu diesem Zeitpunkt muß in das zu überwachende System eingegriffen werden. Hie rzu wird das Ausgangssignal U101 dem Vorzeichendetektor 102 zugeführt. Bis zum Zeitpunkt t3 ist das in Fig. 2c mit U102 bezeichnete Ausgangssignal des Vorzeichendetektors 102 ein mit der

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isfc mit einer Diskriminatorschaltung 3 verbunden, die einen hier als Resonanztransformator 301 ausgebildeten Trenntransformator und eine mit dessen Ausgang verbundene Gleichrichterschaltung 302 auf v/eist.

Der Ausgang des Gleichrichters 302 ist mit einem Relais 4· verbunden, dessen Arbeitskontakt 401 geschlossen.gehal»- ten wird, wenn am Gleichrichter 302 ein positives Ausgangssignal anliegt.

Die Funktion der beschriebenen Prinzipschaltung ist anhand der Fig* 2a bis 2c näher erläutert. Das Analogsignal A1 ist in Pig· 2a durchgezogen, das Analogsignal A2 strichpunktiert gezeichnet. Die Analogsignale A1 und A2 entsprechen hierbei etyja dem Soll- bzw* Istwert der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges einer Kabinenbahn, wobei diese beiden Analogsignale auf zwei unabhängige Arten erfaßt worden sind. Das Signal A2 wird mit einem über«- lagerungssignal multiplikativ überlagert, dessen Periode T durch die Frequenz des Rechteckgenerators 201 und dessen jeweilige Amplitude durch den Modulationsindex m des Modulators 202 bestimmt ist. Aus dieser Überlagerung resultiert das modulierte Signal A2, das zwischen den Werten A2 (1+m) und A2 (1-m) wechselt. Durch diese Werte wird die zulässige Toleranz für die Analogsignale bestimmt·

Die beiden Analogsignale, die hier als Spannungswerte aufgetragen ^sind, haben bis zu einem Zeitpunkt ti einen konstanten Wert und unterscheiden sich lediglich durch

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Is sei darauf hingewiesen, daß das Relais 4 im allgemeinen auch dann abfällt, wenn in der beschriebenen Schaltung irgendein Defekt auftritt und dadurch die Signale tiicht·mehr eindeutig weitergegeben werden.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel in selbstschwingender Bauweise dargestellt«. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind hier Schaltungselemente bzw. Schaltungsteile mit den gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 "versehen, soweit sie identisch sind} soweit Schaltungsteile ähnlich ausgebildet sind, sind die entsprechenden Bezugsziffern· gegenüber denen in'Fig. 1 mit einem Strich (*) irersehen«

Die beiden Analogsignale A1 und A2 werden wiederum über 2wei Eingänge E1 und B 2 der Schaltung zugeführt, wobei der Eingang E1 direkt einer Differenzstufe 101 eines Vergleichers 1', der Eingang E2 jedoch über einen Modulator 202 mit dem Modulationsindex m dem zweiten Eingang der Differenzstufe 101 aufgeschaltet ist. Mit dem Ausgang der Differenzstufe 101 ist -wiederum der Vorzeichendetektor 102 verbunden. Der Vergleicher 1' ist gegenüber dem oben beschriebenen Vergleicher 1 in Fig. wm eine Serien schaltung aus einem Integrator 103 und eirem Schmitt-Trigger 104 erweitert. Der Ausgang des Schmitt-Triggers 104 ist auf den Steuereingang des Modulators 202 rückgekoppelt, so daß das Ausgangssignal des Sctomitt-Triggers 104 das Steuersignal für den Modulator bildet. Durch diese Rückführung entsteht eine Schwingung t deren Frequenz von dor Zeitkonstante des Integrators 103 und der Hysterese des Schmitt-Triggers 104 abhängt.

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Der Generator 201 im ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist demnach bei diesem Ausführungsbeispiel durch den Integrator 103 und den Schmitt-Trigger 104 in selbstschwingender Rückkopplungsschaltung ersetzt. Die Überlagerungsschaltung 202 weist hierbei einen Feldeffekttransistor Tm auf, dessen Gate-Elektrode mit dem Ausgang des Schmitt-Triggers 104 verbunden ist; vgl. Fig. 4. Der Kanal des Transistors und ein in Serie geschalteter Widerstand R4 sind parallel zu einem Widerstand R5 geschaltet, der zwischen dem Eingang E2 und der Differenzstufe liegt. Die Ausbildung des Modulators als elektronischer Widerstand in dem Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, daß bei Durchbruch des Transistorsteuereingangs zum Ausgang die Rückkopplung der Selbstschwingung in eine Gegenkopplung übergeht und die Schwingung unterbricht C

Die Signalverarbeitung erfolgt hierbei wie bei dem Ausführungsbeispiel zu Fig β 1s solange die beiden Analogsignale A1 und A2 im vorgegebenen Toleranzfenster gleichlaufen, wird in den auf die Überlagerungsfrequenz eingestellten Resonanztransformator 301 primarseitig ein WechselSpannungssignal eingekoppelt und - sofern es die Überlagerungsfrequenz aufweist - sekundärseitig an den Gleichrichter 302 weitergegeben, so daß das Relais 4 angezogen bleibt* Weicht eines der Analogsignale über den Toleranzrahmen hinaus von dem anderen Analogsignal ab, so gibt der Vorzeichendetektor 102 ein konstantes Signal ab, das im Integrator 103 aufintegriert und dem Schmitt-Trigger 104 zugeführt wird. Durch die fortlaufende Integration wird über den Schmitt- '

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trigger 104 durch Aufhebung der Rückkopplung die bisher vorhandene Schwingung unterbrochen, so daß auf der Sekundärseite des Resonanztranforinators 301 kein Aus~ gangssignal mehr erscheint. Infolgedessen fällt das Relais -wie beschrieben ab und der Arbeitskontakt 401 mit den oben beschriebenen Folgen wird geöffnet·

Der selbstschwingende Yergleicher 1· ist noch durch ein Netzwerk 105 erweitert, das den Ausgang des Schmitt-.!riggers mit einem Bezugseingang der Differenzstufe 101' verbindet. Dieses Netzwerk 105 dient zum einen zur Einstellung eines absoluten Toleranzfensters für die beiden Analogsignale und sum anderen zum hysteresebehafteten Abschalten des Yergleichers 1*. Im einfachsten Fall besteht dieses Netzwerk 105 aus einem Spannungsteiler aus Widerständen Ri und R2 und einem den Längswiderstand R2 überbrückenden RC-Glied aus einem Kondensator C und einem Widerstand R3e Der Spannungsteiler, bestehend aus der Parallelschaltung von R2 und R3 sowie dem Widerstand R1, legt ein absolutes Toleranzfenster für die Analogsignale A1 und A2 fest, indem die Bewertungsschwelle, d. h. die Bezugskennlinie der Differenzstufe 101' in Abhängigkeit von der zusätzlichen vom letzwerk 105 gelieferten Eingangsspannung Ua verschoben wird. Die das absolute Toleranzfenster festlegende Spannung Ua ist in Pig. 2a dargestellt; die Spannung Ua ist ein Wechselsignal, das dem Überlägerungssignal zuaddiert wird, so daß das gesamte Toleranzfenster durch die Summe des relativen und absoluten Toleranzfensters bestimmt wird.

Is sei darauf hingewiesen, daß die ^ig» 2a bis 2c

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nicht maßstabsgerecht dargestellt sind, sondern hier nur zur Erläuterung der Überwachung hinsichtlich absoluter und relativer Toleranzen herangezogen sind. Insbesondere sind die Abweichung der beiden Analogsignale voneinander und auch das Verhältnis von absolutem aun relativen Fehler nicht maßstabsgerecht dargestellt.

Solange die Analogsignale A1 und A2 in dein durch d_as relative und absolute Toleranzfenster vorgegebenen Bereich gleichlaufen, ist das Ausgangssignal des Vergleichers 1^f ein Wechselspannungssignal, das durch den Resonanztransformator 301 und den Gleichrichter 302 der Diskriminatorschaltung 3 auf das Relais 4 weitergeleitet wird, so daß dieses angezogea bleibt. Setzt jedoch die durch Rückkopplung erzeugte Schwingung im Vergleicher 1' aus, so fällt einerseits das Relais 4· mit den oben beschriebenen Folgen ab; zudem wird durch den Kondensator C in dem Hetzwerk 105 die Parallelschaltung des Widerstandes R3 zum Widerstand R2 aufgehoben» wodurch das absolute Toleranzfenster ,jetzt nur durch die Parallelschaltung der Y/iderstande R2 und R1 bestimmt und damit verkleinert wird«. Der Vergleicher 1* wird in diesem Falle automatisch nur dann wieder eingeschaltet, wenn die Analogsignale A1 und A2 innerhalb eines engeren absoluten Toleranzfensters liegen, als dieses durch die Parallelschaltung der Widerstände R2 und R3 vorgegeben war. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Schaltung erst dann freigegeben wird, wenn die Differenz der beiden Analogsignale A1 und A2 einen durch die Parallelschaltung der Widers bände R1 und R2 bestimmten absoluten Fehlerbetrag unterschreitet» .

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Eine Eingangsschaltung für d_as beschriebene Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist in Fig. 4- dargestellt, D_as relative Toleranzfenster wird hierbei durch die Widerstandswerte von R4 und R5 bestimmt» Das absolute 'Toleranzfenster wird durch die Widerstände R1, R2 und R3 bestimmt, wobei RI nicht explizit in der Schaltung enthalten, sondern als Ersatzwiderstand für den Mittelwert von den parallelen Widerständen R4·, R5 und R6 bzw· für R6 zu betrachten ist. Alle diese Widerstandswerte sind einstellbar· Aus dem Schaltbild gemäß Fig. 4 ist weiterhin ersichtlich, daß beim Ausfall einer dieser Widerstände, d. h. einer Erhöhung des jeweiligen Widerstandswertes, aer Gesamtwiderstand des Netzwerkes 105 so be.einflußt wird, daß das jeweilige Toleranzfenster des Analogvergleiche rs 1' kleiner wird» Auch hierdurch ist eine zusätzliche Sicherung für das zu überwachende System gewährleistet, da die beschriebene Schaltung automatisch erst dann freigegeben wird, wenn die beiden zu überwachenden Analogsignale innerhalb der verringerten Toleranzgrenze übereinstimmen« Die Widerstände R1, R2 und R3 können auch durch externe Widerstände Rv eingestellt werden; auch diese Widerstände sind so geschaltet, daß bei Ausfall eines der Widerstände der Geamtwiderstand des Netzwerkes so beeinflußt wird, daß das Toleranzfenstrer kleiner •wird, vgl. die Fig. 5, in der für den Widerstand R3 ein verstellbarer liderstand Rv gestrichelt eingezeichnet ist*

In Mg« 6 ist ein Schaltungsbeispiel für einen über einen Treibertransistor Tr angesteuerten Resonanztrans-*

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formator 301 mit nachgeschaltetem Doppelgleichrichter und Relais 4 gezeigt. Das Relais 4 weist neben dem Arbeitskontakt 401 einen parallelen Kontakt 402 auf, über den die Versorgungsspannung für den Treibertransformator geleitet "wird. Fällt das Relais aufgrund einer der oben erwähnten Ursachen in der Vergleicherschaltung aus, so wird die Versorgungsspannung für den Treibertransistor unterbrochen; damit kann die Schaltung sich nicht wieder automatisch einschalten, wie das in Verbindung mit Fig. beschrieben worden ist. Um das Relais und damit die Schaltung erneut betriebsbereit zu machen, ist ein Taster 5 vorgesehen» der nach Abfall des Relais betätigt werden kann und dann die Ladung eines über einen Widerstand R30 aufgeladenen Kondensator 02 dem Relais aufschaltet. Dadurch zieht das Relais 4 wiederum an und gleichzeitig wird der Treibertransistor Tr mit Spannung versorgt, so daß die gesamte Schaltung wieder betriebsbereit ist, falls kein tatsächlicher Defekt zum erneuten Abfall des Relais führt. Der Widerstand R30 ist so bemessen, daß der darüber fließende Strom bei geschlossenem Taster 5 nicht ausreicht, das Relais ^L\ anziehen zu lassen.

Obwohl hier Ausführungsbeispiele beschrieben sind, bei denen nur das eine Analogsignal moduliert ist, wahrend das andere direkt dem Vergleicher zugeführt wird, sind selbstverständlich auch Schaltungen möglich, bei denen beide Analogsig~ nale phasensynchron moduliert werden. Hierdurch ist z. B. durch unterschiedliche Modulationsindices das Toleranzfenster für die beiden Analogsignale festlegbar« An der übrigen Schaltung ändert sich hierb.ei nichts»

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Claims (6)

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   Erf indung s anspruch

   1* Schaltung zum Vergleich des Gleichlaufs z-weior Analogsignale mit einem Vergleicher für die beiden über je einen Eingang der Schaltung zugeführten Signale und einem mit dem Vergleicher verbundenen Schalter, der ab einer bestimmten Abweichung der beiden Signale voneinander ein Fehlersignal abgibt, gekennzeichnet dadurch, daß zumindest ein Eingang (E2) der Schaltung mit dem Vergleicher über eine Uberlagerungsschaltung (2) zur Überlagerung des entsprechenden Analogsignals (A2) mit einem in der Polarität wechselnden Signal ("Üb erläge rungs signal) verbunden istj, daß der Vergleicher (1) einen Vorzeichendetektor (102) zur Abgabe eines Signals (Differenzsignal U102) entsprechend einer positiven bzw. negativen Differenz zwischen den Amplituden der beiden Analogsignale aufweist, und daß eine Diskriminatorschaltung (3) vorgesehen ist, die dann, wenn das Differenzsignal keine Nulldurchgänge mit der Frequenz des iTberlagerungssignals aufweist, ein Schaltsignal für den Schalter (4) abgibt.

   2« Schaltung nach Punkt 1, gekennzeichnet d_adurch, daß der eine Eingang (E1) der Schaltung (1; 2; 3; ²O direkt mit dem Vergleicher (1) und nur der andere Eingang (E2) des? Schaltung mit dem Vergleicher über eine Überlagerungsschaltung (2) verbunden ist_e

   3» Schaltung nach einem der vorhergehenden Punkte,

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   gekennzeichnet d_adurch, daß die Überlagerung des zweiten Analogsignals (A2) zur Festlegung eines relativen Toleranzfensters multiplikativ (Modulationsindex m) erfolgt.

   4·· Schaltung nach, einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß die Überlagerung des zweiten Analogsignals zur Festlegung eines absoluten Toleranzpunktes additiv erfolgte

   5· Schaltung nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch» daß die Diskriminatorschaltung (3) einen primärseitig auf die Überlagerungsfrequenz abgestimmten Resonanztransformator (301) aufweist, der ausgangsssitig über eine Gleichrichter schaltung (302) mit dem Schalter (4·) verbunden ist»

   6« Schaltung nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß die Amplitude des Überlagerungssignals zur Festlegung des relativen und/oder absoluten Toleranzfensters für die beiden Analogsignale (A1; A2) einstellbar (bei 202; IO5) ist.

   7· Schaltung nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß Vergleicher (I¹) und Überlagerungsschaltung (202; 1*05) in selbstsciiwingender Bauweise ausgeführt sind.

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3. 8. Schaltung nach Punkt 7» gekennzeichnet dadurch, daß der Vergleicher (1¹) zwischen dem Ausgang des Vorzeichendetektors (102) und dem Eingang der Diskriminatorschaltung (3) eine Serienschaitung aus einem Integrator (103) und einem Schmitt-Trigger (10A-) aufweist, und daß der Ausgang des Schmitt-Triggers auf einen Steuereingang für die Überlagerungsschaltung (202) zur Festleg-ung der durch die Zeitkonstante des Integrators und die Hysterese des Schmitt-Triggers bestimmten Überlagerung sfrequenz rückgekoppelt ist,

   9e Schaltung nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß zur Festlegung eines absoluten Toleranzfensters für die beiden Analogsignale (A1; A2) der Ausgang des Schmitt-Triggers (104) durch ein einen Teil des Ausgangssignals des Schmitt-Triggers weitergebendes Netzwerk (105) auf einen Eingang (Differenzstufe (101) des Vergleichers (i^f) additiv rückgekoppelt ist.

   10, Schaltung nach Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, daß das Netzwerk (105) bei Ausfall der Schwingung einen statischen und einen dynamischen Widerstand aufweist, derart, daß bei Ausfall der Selbstschwingung der Rückkopplungsgrad unter Verkleinerung des absoluten Toleranzfensters verringert wird. .

   11· Schaltung nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß zur Festlegung einer hysteresebedingten Ein-Ausschal'

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   •bung des Vergleichers (V) das Netzwerk (105) einen Spannungsteiler (E1; R2; C; E3) aufweist, dessen einer Zweig einen Kondensator (c) enthält·

   12* Schaltung nach einem der Punkte 10 und 11, gekennzeichnet dadurch, daß die Widerstände (R1; R2 und E3) des Netzwerkes (105) zur Einstellung des statischen absoluten Toleranzfensters (durch E1; E2) und des dynamischen absoluten Toleranzfensters (durch E3) für die beiden Analogsignale (A1; A2) durch externe, parallele Widerstände (Ev) einstellbar sind.

   13· Schaltung nach einem der Punkte 7 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Überlagerungsschaltung (202) einen von dem Schmitt-Trigger (104·) angesteuerten elektronischen Widerstand (Feldeffekttransistor Tm) aufweist.
4. 14. Schaltung nach Punkt 13, gekennzeichnet dadurch, daß bei Durchbruch des Transistorsteuereingangs (Tm) zum Ausgang die Rückkopplung der Selbstschwingung in eine Gegenkopplung übergeht und die Schwingung unterbrichtβ

   Schaltung nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch„ daß der Schalter (4) ein Eelais aufweist, das beim Gleichlauf der beiden Analogsignale (A1; A2) angezogen ist und andernfalls abfällt und in dieser Stellung verbleibt,.und daß zum Wiederein-

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   schalten des Relais ein Tastschalter (5) vorgesehen ist, der die Ladung eines Kondensators (C2) dem Relais aufschaltet.
6. 16. Schaltung nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet d_adurch, daß die als Resonanztransformator (301) ausgebildete Diskriminatorschaltung mit einer Treiberstufe (Tr) verbunden ist, deren Stromversorgung über einen zweiten zum Arbeitskontakt
   (401) des Relais (14) parallelen Kontakt (402) erfolgt.

   17· Schaltung nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß in der Stromversorgungsleitung für die Treibei'stufe (Tr) eine Sicherung (Si) eingefügt ist»

   siisn.Iac