-
Einrichtung zur Übertragung von Meßwerten durch Code-Signale Sollen
beispielsweise von entfernt liegenden Meßstellen die Meßwerte in eine Zentrale übertragen
werden, so kann dafür die Puls-Code-Modulation angewendet werden. Besonders vorteilhaft
ist diese übertragungsart, wenn die Meßwerte schon in digitaler Form vorliegen oder
leicht in eine solche umgewandelt werden können. Bei der Puls-Code-Modulation handelt
es sich um eine Modulationsart, bei der der Meßwert mit Hilfe einer Impulsfolge
dargestellt wird. Innerhalb dieser Folge haben die einzelnen Impulse je nach
ihrer Stellung eine besondere Bedeutung oder Wert. Bei bisher üblichen Puls-Code-Modulationsarten
kommt an einer bestimmten Stelle innerhalb des Telegramms ein Impuls vor oder nicht
vor, je nachdem der diesem Platz im Telegramm entsprechende Stellenwert bei
einer zu übertragenden Zahl z. B. 1 oder 0 ist.
-
Zur Vermeidung von Fehlern, die durch willkürlich in ' das
übertragungssystem sich einschleichende Impulse hervorgerufen werden können, ist
zwischen den einzelnen Impulsstellen eines Telegramms eine Pause oder Impulslücke
eingefügt. Dies bedeutet natürlich eine zeitliche Auseinanderziehung des Telegramms
und damit einen Zeitverlust bei der Übertragung der Nachricht. Da bei fehlerhaftem
Arbeiten der Einrichtung durch eingestreute Fehlimpulse unter Umständen ein vollkommen
entstelltes Telegramm entstehen kann, sind bei bekannten Puls-Code-Übertragungseinrichtungen
aufwendige Sicherheitsvorrichtungen angewendet worden.
-
Es sind jedoch auch Einrichtungen zur übertragung von Signalen mit
Hilfe der Puls-Code-Modulation bekannt, bei denen zwischen den einzelnen Impulsen
nur eine schmale oder gar keine Impulslücke entsteht. Diese Einrichtungen betreffen
jedoch Anlagen zur störungsfreien und formgetreuen Übertragung von Wellen, und sie
sind mit komplizierten Abtasteinrichtungen zur Quantelung der zu übertragenden Schwingungen
ausgestattet. Demgegenüber hat es die Einrichtung nach der Erfindung mit der Übertragung
schon in digitaler Form vorliegender Meßwerte zu tun.
-
Eine andere bekanntgewordene Einrichtung zur Übertragung von n einzelnen
Kanälen, welche durch Zeitverteilung in einem einzigen Kanal vereinigt sind, weist
auf der Senderseite eine Anzahl Doppelfrequenzvorrichtungen auf, welche einer Anzahl
zu bildender Unterkanäle entspricht und wobei jede Doppelfrequenzvorrichtung einen
Verstärker-Gleichrichter umfaßt, dessen Eingangsklemmen Impulse zugeführt werden
und der eine Reaktanzröhre steuert, die wiederum mit einem Oszillator verbunden
ist. Der Oszillator steuert das eine Gitter einer Mischröhre, während ein zweiter
Oszillator mit einer höheren Frequenz ein anderes Gitter dieser Mischröhre aussteuert.
Das Mischprodukt wird über die Anode der Mischröhre über eine Siebschaltung geführt,
die für eines der Seitenbänder durchlässig ist. An den Ausgängen der entsprechenden
Doppelfrequenztastvorrichtung werden die so gebildeten Schritte wieder in derselben
Reihenfolge zusammengefügt, so daß in einem einzigen Kanal eine Anzahl Unterkanäle
entstehen.
-
Auch diese Einrichtung ist sehr viel komplizierter als die Einrichtung
nach der Erfindung zur übertragung von Meßwerten durch Code-Signale, die sich aus
mehreren Signalelementen (Impulsen) zusammensetzen, wobei die Signalelemente zeitlich
nacheinander gestaffelt und unmittelbar benachbarte Elemente mit unterschiedlichen
Frequenzen moduliert und die beiden Kennzustände (ja/nein) des einzelnen Signalelementes
ebenfalls durch zwei unterschiedliche Frequenzen markiert sind, und die dadurch
gekennzeichnet ist, daß in einem Abfragerhythmus aufeinanderfolgenderStufeneinesMeßwertverschlüßlersoder-speichers
abwechselnd zwei Tonfrequenzgeneratorpaare zugeordnet sind und über Folgekontakte
der Stufen je nach deren Kennzustand (ja/nein) eine der Tonfrequenzspannungen
eines Generatorpaares auf eine Fernleitung oder eine Modulationsstufe eines Hochfrequenzsenders
geschaltet ist.
-
Dadurch, daß zwei im Telegramm aufeinanderfolgende Impulse immer verschiedene
Frequenzen aufweisen,
ist es nicht mehr notwendig, zwischen zwei
Impulsen Pausen eintreten zu lassen. Dies verkürzt die übertragungszeit für eine
bestimmte Nachricht erheblich. Von außen in das System eindringende Störimpulse
können, auch wenn sie zufällig eine der angewendeten Frequenzen aufweisen, jederzeit
erkannt und ausgesiebt werden. Denn betriebsfrequente Störimpulse können nur entweder
an Stellen des Telegramms auftreten, an denen sie fehl am Platze sind, oder an zugelassenen
Stellen, dann aber gleichzeitig mit einem richtigen Impuls.
-
Einem auf der Sekundärseite des Übertragungssystems vorhandenen Verschlüßler
oder Speicher kann je Stufe ein Frequenzpaar zugeordnet sein. Insgesamt genügen
zwei Frequenzpaare, die sich bei aufeinanderfolgenden Stufen abwechseln.
-
Praktisch können die Frequenzpaare durch Tonfrequenzgeneratoren erzeugt
werden, von denen also insgesamt vier benötigt werden. Diese Generatoren können
durch Folgekontakte der einzelnen Verschlüßlerstufen auf eine Fernleitung bzw. auf
eine Modulationsstufe für einen Hochfrequenzsender geschaltet werden. Der Sender
selbst kann frequenzmoduliert sein.
-
Empfangsseitig genügen zur Auftrennung der Frequenzen Bandpässe in
einer Anzahl, die der Anzahl der verwendeten Frequenzen entspricht. Mit den Ausgangsspannungen
der Bandpässe können über Verstärker Relais erregt werden, die einen Ringzähler
fortschalten und gleichzeitig mit den einzelnen Schritten dieses Zählers die Information
in einen Speicher geben.
-
Die gesamte Einrichtung kann vorteilhaft zur drahtlosen übertragung
der Meßwerte einer an einem Kranhaken angebrachten elektrischen Wiegeeinrichtung
verwendet werden.
-
Die Erfindung wird an Hand von zwei Figuren, welche Blockschaltbilder
eines Ausführungsbeispieles darstellen, näher erläutert. Eine dritte Figur zeigt
Impulsdiagramme, wie sie bei zwei verschiedenen Lasten entstehen.
-
In Fig. 1 stellt G einen Geber dar, der von einem Oszillator
0 gespeist wird. Der Oszillator 0 speist auch einen Verschlüßler K.
Geber und Verschlüßler sind mit einem Nullverstärker Y und einem Entscheidungsglied
N in einem Kompensationskreis zusammengeschaltet. Der Verschlüßler
wird von einem Antrieb A gesteuert, der seine Impulse von einem Programmiergerät
P erhält, welches gleichzeitig auch einen drahtlosen Sender S zur übertragung
des Impulstelegramms anregt. Das Programmiergerät P wiederum wird über einen Empfänger
E von der Zentralstation aus angesteuert. An den Verschlüßler sind vier Tonfrequenzgeneratoren
mit den Frequenzen la, 1 b, 2 a und 2 b angeschlossen,
die je nach Stellung der Folgerelais der einzelnen Verschlüßlerstufen die
Modulationsfrequenzen für vom Sender S ausgehende Impulse liefern. Das in
Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild stellt eine abgeschlossene Einheit dar,
deren gesamte benötigte Energie von einer Batterie B geliefert wird.
-
Fig. 2 ist das Blockschaltbild der Empfangsseite der Einrichtung.
Die von einem Empfänger Z empfangenen frequenzmodulierten Impulse werden nach der
Modulation vier Bandpässen für die Frequenzen la, lb, 2a und 2b zugeführt.
Die Ausgangsspannungen der Bandpässe werden über vier Verstärker Q und vier Relais
R in einen Ringzähler T eingespeist. Der Zahlenwert wird vom Ringzähler T zu einem
Speicher H Übertragen, der an einem Anzeigegerät L ablesbar ist. Zur Auslösung des
Programms ist auch auf der Empfängerseite ein Programmiergerät P vorgesehen, das
einen zweiten Sender S auf der Empfängerseite beeinflußt.
-
In Fig. 3 ist in der ersten Zeile ein Impulstelegramm mit der
bei einer Last 0 des Gebers vorhandenen Frequenzverteilung aufgezeichnet.
In der zweiten Zeile gibt die Frequenzverteilung des dort gezeigten Impulstelegramms
die Last 630 wieder. Dabei ist zu berücksichti,o:"en, daß als Zahlensystern
das binärdekadische oder tetradische System verwendet ist, wie in der dritten Zeile
der Fig. 3 angedeutet.