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Schaltung zur Überwachung des Betriebszustandes von Diebstahlschutzübrnachungsanlagen.
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Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Überwachung des Betriebszustandes
von Diebstahlsschutz-Überwachungsanlagen, bei welche@ Detektor und der Alarmgeber
gleichstrommäßig getrennt sind.
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Normale Überwachungsanlagen, z.B. Radar-Anlagen mit elektromagnetischen
Feldern oder Schallfeldern besitzen zwischen Detektor und Alarmgeber ein Trennglied
für Gleichstrom. Dies besteht im einfachsten Fall aus einem R-C Glied. Es bewirkt,
daß nur verhältnismäßig schnelle Schwankungen der am Detektor entstehenden Gleichspannung
ab einer bestimmten Frequenz und Zeitdauer den Alarmgeber betätigen@können. Dies
ist zur Verhinderung von Fahlalarmen bei kurzzeitig zuftretendem Ansprechen des
Detektors, z.B.
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auf Störfunken oder bei akustischen Störfrequenzen, wie Knall usw.
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von außen unbedingt erforderlich. Gleichzeitig werden damit Fehlalarme
durch sehr langsame Änderungen, wie durch Temperaturschwankungen usw. verhindert.
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Durch dieses Trennglied wird die Gleichspannung, die im Betriebszustand
am Detektor steht, von Eingang des Alarmgebers ferngehalten. Es kann somit der Fortfall
dieser Gleichspannung, z.. heim Ausfall des Detektors etwa durch langsames Absinken
der Batteriespannung des Senders eine Alarmauslösung nicht mehr verursachen.
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Es wird allch nicht mehr festgestellt, ob das Gerät durch Alterung
einer Rohre oder Transistors nicht mehr flunktioniert. Ebenfalls könnte ein Einbrecher
mit einem kleinen Sender oder Schallgeber durch sehr langsames Aufdrehen der Sendeenergie
den Verstärkerteil des Alarmgebers bis zur Sättigung der Transistoren oder Röhren
seines Vorverstärkers belasten und diesen somit "zustopfen". Diese langsame Feldänderung
würde analog der Alarmunterdrückung bei Temperaturschwankungen keinen Alarm hervorrufen.
Ist der Verstärkerteil des Alarmgebers dann bis über die Sättigungsgrenze belastet,
,so würde auch durch schnelle Bewegungen kein Alarm mehr ausgelöst werden können.
Das gleiche "zustopfen" könnte dadurch bewirkt werdOK, daß eine defekt werdende
Röhre oder Transistor in Selbsterregung zum Schwingen kommt.
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Eine Überwachung der Betriebsspannung bei Geräten dieser Art ist bekannt.
Mit der erfindungsgemäßen Schaltung wird jede mögliche, die Funktionsfähigkeit der
Üb@@@@@hungsanlage beeinträchtigende Änderung des Betriebszu@ten@@ dadurch gemeldet,
daß eine maximal
und Minimalüberwachung der Detektorspannung vorgesehen
ist, die bei Unterschreiten und Überschreiten eines bestimmten Gleichspannungswertes
unter Umgehung des Trenngliedes unter Zuhilfenahme einer Alarmachaltung, die in
an sich bekannter Weise beim Absinken der Batteriespannung anspricht, eine gesonderte
Alarmgabe bewirkt.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird ein im Normalzustand
leitender Haupttransistor mit einem Hilfsalarmrelais im Kollektorkreis und einer
Zenerdiode in der Basis-Masse-Leitung stromlos, zu Ersten beim Abfall der Batteriespannung
unter einen Sollwert durch Unterschreiten der Zenerspannung der genannten Zenerdiode,
zul Zweiter beim Unterschreiten der erforderlichen Detektor-Mindestspannung über
einen von ihr gesteuerten, hierdurch leitend schaltenden Vortransistor und einen
hierdurch gleichfalls leitend schaltenden Zwischentransistor, dessen Kollektor über
seinen Emitter dann die Basis des genannten Haupttransistors auf das Potential seines
Emitters schaltet.
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Zum dritten beim Überschreiten der zulässigen Detektormaximalspannung
über einen von ihr gesteuerten, hierdurch sperrenden zweiten Vortransistor und einen
dann leitend werdenden Umkehrtransistor, durch welchen gleichzeitig der vorgenannte
Zwischentransistor leitend schaltet und mit seinem Kollektor-Potential über seinen
Emitter das Basispotential des genannten Haupttransistors ebenfalls auf sein Enitterpotential
schaltet.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Detektorgleichspannung
als eingeprägte EMK in der Batteriespannung entgegengesetzter Polarität an die Basen
der Vortransistoren gelegt, wobei die Basis des ersten Vortransistors über einen
Spannungsteiler von der Batterie das Potential der erforderlichen Detektor-Mindestspannung
(Abb. 1) und die Basis des zweiten Vortransistors von der Batterie über einen weiteren
Spannungsteiler das Potential der zulässigen Detektor-Maximalspannung erhält.
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Die Erfindung sei nun anhand der Abb. 1 und 2 näher erläutert.
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Abb. 1 zeigt in einem Diagramm die zu iiberwachende Detektorgleichspannung
über der Zeit aufgetragen. Z. 13. liegt der Normalwert U = bei 1 Volt. Die Spannungen
sind als negative Werte eingezeichnet, da sie als entgegengesetzt zur Batteriespannung
gepolte einen prägte EMK an den Basen der Vortransistoren (T1 bzw. T2 u.T5 bzw.
T6)
liegen.
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Sinkt die Detektorspannung langsam unter den erforderlichen Mindestwert
von z.B. C,3 V ab, so wird der Hilfsalarm gegeben. Ebenfalls wird Hilfsalarm gegeben,
wenn die Detektorspannung langsam über den zulässigen Höchstwert, beispielsweise
1,5 V, steigt. Dieser Höchstwert muß natürlich noch unterhalb des Wertes liegen,
bei welchem der nachgeschaltete Verstärker.des Alarmgebers in die Sättigung kommt.
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Zur Überwachung der Spannung der allgamoinen Versorungsbatterie (B)
liegt der Emitter eines Haupttransistors (T4) über eine Diode (D1) am Pluspol dieser
Batterie (B). Sein Kollektor führt iiber ein Hilfßalarm-Relais (A) an Masse. Die
Basis dieses Haupttransistors (T4) liegt über den Widerstand (R1) und die Ze#nerdiode
(Z1) ebenfalls an Masse.. Dieser Haupttransistor (T4) ist mithin solange leitend,
wie die Spannung der Batterie (B) den Spannungsabfall der Zenerdiode (Z1) oberhalb
der Zenerspannung hält. Sinkt die Spannung darunter, so werden der Haupttransistor
(T4) und das Hilfsrelais (A) stromlos. Dann schließt sich ein Hils-Alarmkreis, der
aus der gesonderten Batterie, (B') und einer Glocke (G) besteht, der Ruhekontakt
a und die Glodke meldet einen unzulässig großen Spannungsabfall der allgemeinen
Versorgungs-Batterie (B).
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Die Maximal- und Minimal-Uberwachung der Gleichspannung am Detektor
sei nachfolgend für zwei getrennte Überwachungssysteme beschrieben, die z.B. aus
zwei getrennten Feldüberwachungsanlagen in zwei Etagen eines Warenhauses bestehen
können.
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Der Haupttransistor (T4) ist zur Erfüllung der weiteren über wachungsfunktionen,
nämlich der tber- oder Unterschreitung eines bestimmten Gleichspannungsbereiches
an den Detektordioden vom Überwachungssystem,über die Emitter-Kollektorstrecke eines
Zwischentransistors (T3) steuerbar. Dieser Transistor (T3) liegt mit dem Emitter
am Pluspol der Batterie (B), mit dem Kollektor am Basispunkt des Haupttransistors
(g4) und somit über die im Normalfall leitend geschaltete Strecke des Widerstandes
(R1) und der Zenerdiode (Z1) an Masse.
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Seine Basis liegt an einem Spannungsteiler, der nach der Plusspannung
der Batterie (B) d ch den Widerstand (R2) und nach Masse über den Wiederstand (R3),
Schalter (S1...S4) und die Kollektor-Emitterstrecke des ersten Vortransistors (T1
bz1. T2) bzw. des Umkehrtransistors (T7 bzw. T8) führt.
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Dieser erste Vortransistor (T1 bzw. T2) und der Umkehrtransistor (T7
bzw. T8) sind im Normalzustand wie auch der von ihnen gesteuerte Zwischentransistor
(T3) gesperrt.
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Die Basis des ersten Vortransistors (T1 bzw. T2) wird näiiich,versorgt
aus der Batterie (B) und stabilisiert durch den Widerstand (R4), die @enerdiode
(Z2), über einen Spannungsteiler aus den Widerständen (P1, R5 , RiI) bzw. (P2, R6,
RiII) auf dem Potential der Detektormindestspannung mit entgegengesetzter Polarität
gehalten und sperrt solange, wie die an der Basis gleichfalls als entgegengesetzt
eingeprägte EMK angelegte De@ektorspannung diesen Mindestwert nicht unterschreitet.
Wird dieser Wert unterschritten, so leitet der erste Vortransistor (T1 bzw. T2)
und schaltet damit den Zwischentransistor (T3)ebenfalls leitend.
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Die Basis des Umkehrtransistora (T7 bzw. T8) wird, versorgt von der
Batterie (B) und stabilisiert von dem Widerstand (R 4) und der Zenerdiode (Z3) über
den Widerstand (R9 bzw. R 10) und die Kollektor-Emitterstrecke des zweiten Vortransistors
(T5 bzw. T6)1gesperrt gehalten, solange letzterer leitend ist: und die Basis des
Umkehrtransistors (T7 bzw. T8) das gleiche Potential wie sein Emitter hat.
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Der Widerstand (R7 bzw. R8) ist ein Trennwiderstand. Die Dioden, (D1
und D2) kompensieren durch ihren Spannungsabfall bei Stromdurchgang die Spannungsabfälle
der leitenden Transistoren (T3 bzw.
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T5, T6).
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Es ergeben sich somit drei Fälle, in denen das Hilfsalarmrelais den
Hilfsalarm auslöst: 1. Abfall der Spannung der Batterie (B) unter einen bestimmten
Sollwert: Die Basis des Haupttransistors (T4) wird von Masse durch die dann sperrende
Zenerdiode (Z1) abgetrennt, der Haupttransistor (T4) und das Hilfsalarmrelais (A)
werden stromlos. Der Relaiskontakt (a) schließt sich; die Glocke C) erhält Spannung
von -der Batterie (3').
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2. Die zu überwachende Detektorgleichspannung sinkt unter den zulässigen
Mindestwert: Die Basis des Vortransistors (T1 bzw. T2)wird positiver gegenüber Masse
und seinem Emitter, da die eingeprägte, gegengepolte EMK (UI bzw. UII) kleiner als
seine von der Batterie (B) eingestellte Basisvorspannung wird.
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Der Vortransistor (T1 bzw. T2)wird leitend. Das Potential der Basis
des Zwischentransistors (T3) wird um den Spannungsabfall am Widerstand (R2) negativer
als sein Emitter. Der Zwischentransistor (T3) wird somit ebenfalls leitend. Dadurch
erhält die Basis des Haupttransistors (T4) über die leitende Emitter-Kollektor-Strecke
des Zwischentransistors (T3) das gleiche Potential wie seine Basis, da der Spannungsabfall
in der Smitter-Kollektor-Strecke des Zwischentransistors (T3) dem Spannungsabfall
an der Diode (D1) entspricht. Der Haupttransistor (T4) und das Hilfsalarmrelais
CA) werden stromlos. Über den schlieBenden Kontakt (a) erhält die Glocke (G) Spannuq.
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3. Die zu überwachende Detektorgleichspannung (U1 bzw. U11) steigt
über den zulässigen Maximalwert an: Die Basis des zweiten Vortransistors (T5 bzw.
T6), die über die Batterie (B) und die Spannungsteilerschaltung eine positive Vorsprannung
in Höhe des zulässigen Maximalwertes hat und somit normalerweise leitend ist, erhält
über die entgegengesetzt gepolte eingeprägte EMK (UI bzw. UII) die negative Maximalspannung
vom Detektor. Die Spannung an der Basis wird mithin Null und gleich der Spannung
am Emitter, der Ja an Masse liegt. Der zweite Vortransistor (T5 bzw. T6) sperrt
dann.
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Jetzt erhält die Basis des Umkehrtransistors (T7 bzw. T8) ) eine positive
Spannung über den Widerstand (R9 bzw. Rio) gegenüber seinem Emitter, da die Basis
nun nicht mehr über die leitende Emitter-Kollektor-Strecke des zweiten Vortransistors
(T5 bzw. T6) an Masse liegt. Der Umkehrtransistor CT? bzw. T8) wird dann leitend.
In gleicher Weise wie unter Punkt 2 beschrieben, wird dann der Zwischentransistor
(T3) leitend, der Haupttransistor (T4) mit dem Hilfsalarmrelais (A) stromlos und
die Glocke (G) wird an @p@nnung geschaltet.