Vorrichtung zur Mehrfachfernübertragung von Messgrössen, Zeigerstellungen, Kommandos und dergleichen. Gegenstand der Erfindung ist eine Vor richtung zur Mehrfachfernübertragung von Messgrössen, Zeigerstellungen. Kommandos und dergleichen, bei welcher also mehrere Zeichen, zum Beispiel über eine gemeinsame Leitung oder mit Hilfe eines gemeinsamen Hochfrequenzsenders, gleichzeitig übertragen werden.
Gemäss der Erfindung werden am Sende- und Empfangsort mit Hilfe synchroner Wechselspannungen zeitlich zwangläufig zu sammenfallende Impulse erzeugt und ohne Zuhilfenahme rotierender Verteiler die am Sendeort erzeugten Impulse, im folgenden Hauptimpulse genannt, über von den einzel- nen;
Fernmessgeräten gesteuerte Stromkreise deä Empfängern, die am Empfangsort er- zengten Impulse, im folgenden Hilfsimpulse genannt, dagegen nur dem zugehörigen Emp fangsgerät zugeleitet. Dadurch wird ermög licht, die Hilfsimpulse zur Auswahl des Empfangsgerätes, die Hauptimpulse da gegen zur Übertragung der Meldung zu be nutzen und das Empfangsgerät derart aus zubilden, dass es nur beim Zusammentreffen einander zugehöriger Haupt- und Hilfs impulse anspricht.
Die Hauptimpulse kön nen zum Beispiel gruppenweise zusammen gefasst werden, so dass sie gewissermassen einen Impulszug bilden, der beispielsweise für die Zwecke der Fernmessung mit Hilfe eines Impulsverfahrens als ein einziger Ge samtimpuls aufgefasst werden kann. Dabei kann die Länge des Gesamtimpulses oder der zeitliche Abstand der Impulse für die fern zumessende Grösse charakteristisch sein. Zur Steuerung der Hauptimpulse kann man sich eines Kontaktgebers bedienen, der von einem Messgerät gesteuert wird.
Man kann bei spielsweise zu diesem Zwecke einen kollek- torartig ausgebildeten Kontaktgeber verwen den, der beispielsweise von einem Zähler an- getrieben wird, dessen Umlaufsgeschwindig- keit von der zu übertragenden Messgrösse ab hängt. Da die Haupt- und Hilfsimpulse den Empfänger gleichzeitig treffen müssen, so empfiehlt es sich, diese Impulse von einem gemeinsamen Taktgeber abzuleiten. In den meisten Fällen wird es möglich sein, als Taktgeber eine zur Energieübertragung die nende Fernleitung zu benutzen.
Wenn je doch die Gefahr besteht, dass diese Fernlei tung gestört wird, empfiehlt es sich, beson dere Leitungen zu verwenden, oder den Takt für die Hilfsimpulse durch Hochfrequenz wellen, gegebenenfalls unter Benutzung vor handener Leitungen, zu übertragen.
In den folgenden Ausführungsbeispielen der Erfindung sind die Fernmesssender durch einen zur Hälfte schraffierten greis darge stellt. Es soll dadurch zum Ausdruck ge bracht werden, dass die Erfindung nicht auf ein besonderes Sendegerät beschränkt sein soll. Einen Empfänger, der nur beim Zu sammentreffen zweier Impulse, nämlich des Haupt- und Hilfsimpulses, anspricht, kann man beispielsweise erhalten, wenn man die dem Empfänger zugeleiteten Hilfsimpulse durch die Erregerwicklung eines Relais schickt, dessen Kontaktstromkreis gegebenen falls unter Zwischensehaltung eines beson deren Hilfsrelais von den Hauptimpulsen ge speist wird.
Bei einer derartigen Schalt anordnung kann der Empfänger nur anspre chen, wenn einerseits die Wicklung des Re lais von den Hilfsimpulsen erregt und wenn anderseits der Kontaktstromkreis von den llauptimpulsen gespeist wird. Damit nur die einander zugeordneten Hilfs- und Hauptimpulse zusammenarbeiten können. muss man dafür sorgen, da,ss die ein zelnen Hauptimpulse, sowie die Hilfs impulse voneinander zeitlich scharf getrennt sind. Dies kann man mit Hilfe von die Stromkurve verzerrenden Mitteln, zum Bei spiel gesättigten Drosselspulen, Gleichrich tern und dergleichen erreichen.
Man kann diese Mittel auch gleichzeitig zur Verteilung der Hilfs- und Hauptimpulse auf die einan der zugeordneten Empfänger benutzen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt.
Abb. 1 zeigt eine Schaltanordnung, die zur Übertragung von zwei voneinander un abhängigen Messwerten, Zeigerstellungen, Kommandos und dergleichen benutzt wer den kann. Die Impulse werden bei der in dieser Abbildung dargestellten Einrichtung einem vorhandenen Energieverteilungsnetz entnommen. Die Drehstromleitung 1 möge einen Teil dieses Energieverteilungsnetzes darstellen. Zur Erzeugung der Hilfs- und Hauptimpulse wird jedoch nur die eine Phase ausgenutzt. Die Energie zur Erzeu gung der Hauptimpulse wird der Fernlei tung 1 durch den Transformator 141 ent nommen, während der Transformator 14 zur Entnahme der Energie für die Hilfsimpulse dient.
Um aus den der Fernleitung 1 ent <U>nommenen</U> Wechselströmen zwei voneinander getrennte Gruppen von Hilfs= und Haupt impulsen zu erhalten, von welchen die eine Gruppe zur Übertragung des einen, die an dere Gruppe zur Übertragung des andern Messwertes dient, werden mit Hilfe von Gleichrichtern 4 und 5 sowohl an der Sende stelle 2, als auch an der Empfangsstelle 3 die positiven und negativen Halbwellen der der Leitung 1 entnommenen Wechselströme voneinander getrennt und den Wicklungen 6 und 7 an Sende- und Empfangsstelle zuge führt. Es sei angenommen, dass die Wick lungen 6 nur von den positiven, die Wick lungen 7 nur von den negativen Ha.lbwelleii durchflossen werden können.
Die Wicklun gen 6 und 7 am Sendeort 2 wirken auf die Zunge eines polarisierten Relais R, dessen Anker in der einen Endlage einen Pol der Batterie 9 über den Fernmessgeber 10 und in der andern Endlage über den Fernmess- geber 11 mit der Erde verbindet. Unter dein Einfluss der durch die Wicklungen 6 und 7 fliessenden Ströme wird abwechselnd die eine oder die andere Verbindung hergestellt. Der andere Pol der Batterie 9 führt über die Leitung 12 zum Empfangsort 3. In die Lei tung 12 ist am Empfangsort die Wicklung des Relais 13 eingeschaltet.
Die ]Kontakte dieses Relais sind zwischen den Nullpunkt des Transformators 1.1 und den Verbindungs punkt der Spulen 6 und 7 eingeschaltet. Die Spulen 6 und 7 wirken auf die Kontakte 1 5 und 16, die in dem Stromkreis der den Sendegräten 10 und 11 zugeordneten Emp fangsgeräte 17 und 18 liegen.
Die Einrichtung wirkt in folgender Weise: Es sei für die Erklärung der Wirkungs weise zunächst angenommen, dass der Kon takt des Relais 13 geschlossen sei. Unter dieser Voraussetzung würden die Spulen 6 und 7 am Empfangsort 3 abwechselnd erregt, und zwar im gleichen Rhythmus wie die Spulen 6 und 7 am Sendeort. Solange der Kontakt des Relais 13 geöffnet ist, kann keine der Spulen 6 und 7 am Empfangsort erregt werden.
Es sei ferner angenommen, dass beim Fernmesssender 11 ein nicht dargestellter, im Stromkreis der Batterie 9 liegender Kontakt geschlossen wird. Dann wird während jeder positiven Halbwelle der Stromkreis der Bat terie 9 einmal geschlossen, dann während jeder positiven Halbwelle wird die Spule 6 erregt, so dass das Relais 8 den untern Kon takt schliesst. Solange der im Stromkreis der Batterie 9 liegende Kontakt des Senders 11 geschlossen ist, wird also während jeder positiven Halbwelle auch der Kontakt des Relais 13 am Empfangsort geschlossen wer den. Da während der positiven Halbwelle nur durch die Wicklung 6 am Empfangsort Strom fliessen kann, so wird durch das pe riodische Schliessen des Kontaktes des Relais 13 nur dieser Wicklung Strom zugeführt.
Sie wird deshalb ihren Anker anziehen und das Empfangsgerät 17 erregen. Wenn man annimmt, dass der im Stromkreis der Batte rie 9 liegende Kontakt des Fernmesssenders 10 geöffnet ist, so wird während der nega tiven Halbwelle der Stromkreis der Batterie 9 nicht geschlossen, trotzdem der obere Kon takt des Relais 8 sich während der negati ven Halbwelle unter dem Einfluss der @ÄTick- lung 7 schliesst. Da während der negativen Halbwelle deshalb auch der Kontakt des Relais 13 geöffnet bleibt, so wird die Wick lung 7 nicht erregt.
Wird dagegen auch beim Fernmesssender 10 der im Stromkreis der Batterie 9 liegende Kontakt geschlossen, so fliesst im Stromkreis der Batterie 9 auch während der negativen Halbwellen Strom, so dass der Kontakt des Relais 13 auch wäh rend der negativen. Halbwellen geschlossen wird. Dann erhält während der negativer Halbwellen auch die Spule 7 Strom und schliesst den Kontakt 16 und erregt damit das Empfangsgerät 18.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, dass die Empfangsgeräte 17 und 18 nur anspre chen können, wenn die Hilfsimpulse der Empfangsstation. zum Beispiel die positive Halbwelle des der Leitung 1 entnommenen Wechselstromes, mit dem zugehörigen Haupt impuls, der von der positiven Halbwelle an der Sendestation abgeleitet ist, zusammen treffen. Die Aussendung der Hauptimpulse an der Sendestation wird dabei durch die Fernmesssender 10 und 11 gesteuert. An Stelle der Fernmesssender 10 und 11 können natürlich auch andere Geräte dienen, mit deren Hilfe ein Signal oder dergleichen über tragen wird.
Die Empfangsgeräte 17 und 18 können in bekannter Weise so ausgebildet sein, dass sie die ankommenden Fernmess- impulse in der richtigen Weise auswerten, das heisst die Messgrösse oder Zeigerstellung erkennbar machen. Die Empfangsrelais kön nen so ausgebildet sein, dass sie in den kur zen Zeiten, die zwischen den Einzelimpulsen (positiven bezw. negativen Halbwellen) lie gen, nicht abfallen. Dadurch wird erreicht, dass die Kontakte ebenso lange geschlossen sind wie die im Stromkreis der Batterie 9 liegenden Kontakte der Fernmesssende, 10 bezw. 11.
In Abb. 2 ist eine ähnliche Anordnung zur Übertragung dreier Messwerte darge stellt. Es werden hierbei alle drei Phasen des die Leitung 1 durchfliessenden Drehstro mes benutzt. Die Impulse werden mit Hilfe der Gleichrichter 20, 21, 22 auf die Wick lungen 23, ?4. 25 verteilt, die in der glei- chen Weise wirken wie die Wicklungen 6 und 7 der Einrichtung nach Abb. 1.
Die Wicklungen 23, 24, 25 werden nach einander von Stromstössen durchflossen, so dass auch die Kontakte 26, 27, 28 sich in dieser Reihenfolge schliessen. Wird nun ein im Stromkreis der Batterie 9 liegender, nicht dargestellter Kontakt der Sender 29, 30, 31, zum Beispiel der des Senders 31, geschlos sen, so zieht die Relaisspule 13 in dem Zeit punkt an, in welchem ein Strom vom Null punkt des Transformators 33 über die Spule 25 und den Gleichrichter 22 fliessen kann, weil die Verteilung der Hilfsimpulse an der Sende- und Empfangsstation synchron ge schieht. Es wird dann der Stromkreis der Empfangsvorrichtung 311 geschlossen.
Im übrigen wirkt die Anordnung in der gleichen Weise wie die nach Abb. 1.
Bei der Übermittlung dreier Messgrössen oder Zeigerstellungen mit Hilfe von Dreh strom wird durch die Verwendung von Gleichrichtern zur Verteilung der Impulse auf die einander zugehörigen Steuer- und Empfangsgeräte der Vorteil erzielt, dass durch die bei Gleichrichtern im allgemeinen auftretende Stromverzerrung die Überdek- kung der einzelnen Wechselströme unschäd lich gemacht wird. Die Stromspitzen liegen dann genügend weit auseinandergerückt.
Will man mehr als drei Impulse übertra gen, so bedient man sich zweckmässig einer Schaltung, bei der aus den Strömen der für den Empfänger und Sender gemeinsamen Wechselstromquelle (Taktgeber) eine Viel zahl von Impulsen hergestellt wird.
Zu die sem Zwecke kann man sich der an sich b(:- kannten Frequenz-Vervielfachungsschaltun- gen bedienen; die für den vorliegenden Zweck so abgeändert werden, dass sich die einzelnen Impulse selbsttätig, also ohne Zu hilfenahme eines rotierenden Verteilers, auf die einander zugeordneten Steuergeräte und Empfangsgeräte verteilen.
In Abb. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dieser Art dargestellt, bei welchem einphasiger Wechselstrom zur Er zeugung von vier Impulsen benutzt wird. Man kann die Schaltung auch erweitern, wenn man die einzelnen Impulse nochmals in bekannter Weise vervielfacht. Die Fern leitung 1 speist an der Sende- und Emp fangsstation die Transformatoren 34, in deren Sekundärstromkreis die Gleichrichter 35, 36 und die Primärwicklungen der Trans formatoren 37, 38 eingeschaltet sind.
In Abb. 4 ist der Verlauf der Ströme, die durch die Primärwicklung der Transfor- niatoren 37, 38 fliessen, dargestellt, und zwar zeigt die Kurve 39 die Spannung an der Sekundärseite des Transformators 34. Die gestrichelte Kurve 40 zeigt den Stromver lauf durch die Primärwicklung der Trans formatoren<B>37,</B> 38. Die Abweichung der Kurve 40 von der Kurve 39 ist auf den Einfluss der Gleichrichter 35, 36 zurückzu führen. Es sei angenommen, dass die Gleich richter 35, 36 so geschaltet sind, da.ss der durch die linke Hälfte der Kurve 40 darge stellte Strom dem Transformator 38, da gegen der durch die rechte Hälfte der Kurve dargestellte Strom dem Transformator 37 zugeführt wird.
Durch die Gleichrichter 35, 36 wird also der ursprüngliche Wechsel strom in zwei Impulse zerlegt, von welchen der eine dem Transformator 37 und der an dere dem Transformator 38 zugeführt wird. Da die Spannung an der Sekundärseite der Transformatoren 37, 38 der Feldänderung im Eisenkern dieser Transformatoren, also deni d (P proportional ist, so ist die Span- at nung an den Sekundärwicklungen ein Maxi mum, wenn der Strom in der Primärwick lung sich am stärksten ändert.
In Abb. 4 ist mit 41 die entstehende Spannungskurve bezeichnet. Da bei der Be trachtung angenommen wurde, dass die linke Hälfte der Kurve 40 dem Transformator 38 und die rechte Hälfte dem Transformator 3 7 zugeordnet ist, so entstehen die Spannungs spitzen 42 und 43, die aus der linken Hälfte der Stromkurve 40 entwickelt wurden, am Transformator 38, die Spannungsspitzen 44. 45 dagegen am Transformator 37.
Mit Hilfe der Gleichrichter 46, 47 bezw. 48, 49 wer- den die Spannungsspitzen 42, 43, 44, 45 auf die Spulen 50, 51, 52, 53 so verteilt, dass nacheinander die Spulen in der Reihenfolge 53, 52, 51, 5Ü von Stromstössen durchflossen werden. In der gleichen Reihenfolge werden auch die den Spulen zugeordneten Kontakte 54, 55, 56, 57 geschlossen, die im Stromkreis der Fernleitung 1.2 unter Zwischenschaltung der Steuergeräte 58, 59, 60, 61, sowie der Batterie 9 liegen. Am Empfangsort führt die Leitung 12 über die Kontakte der Relais 54 bis 56.
Schliesst beispielsweise das Steuer gerät 61 seine Kontakte, so kann ein Strom von der Batterie 9 über die Leitung 12, die \Vicklung des Relais 65, den Kontakt 5 7 des Empfängers, die Erde und den Kontakt 57 des Senders fliessen, da nur diese beiden Kontakte gleichzeitig geschlossen sind. Im übrigen arbeitet die Einrichtung in der glei chen Weise wie diejenigen nach Abb. 1 und 2.
Will man in der gleichen Weise mehr als vier Messwerte übertragen, so müssen die Relais ausserordentlich rasch arbeiten. wenn man Wechselströme von 50 Perioden zur Er zeugung der Impulse verwendet. Es kann sich deshalb empfehlen, den vom Taktgeber gelieferten Wechselstrom erst in einen Wech selstrom geringerer Periodenzahl, zum Bei spiel 10 Per.-Sek., mit Hilfe bekannter Mit tel, zum Beispiel synchron umlaufender Um former, umzuformen und dann mit dem so erhaltenen Wechselstrom in der beschrie benen Weise zu verfahren.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass man wenigstens an Stelle der Relais, die sehr rasch lind sicher arbeiten müssen, Glüh- kathodenröhren verwendet.
Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in Abb. 5 dargestellt. Soweit dieses Beispiel mit dem nach Abb. 3 übereinstimmt, sind die gleichen Zahlen verwendet worden.
Die mit Hilfe der Gleichrichter 35, 36 und der Transformatoren 37, 38 gewonnenen Spannungsstösse werden mit Hilfe der Gleich richter 46 bis 49 auf die Transformatoren 66, 67, 68, 69 verteilt, deren Sekundärwick lungen so geschaltet sind, da.ss die auf sie einwirkenden Spannungsstösse die gleiche Richtung besitzen. In Reihe mit den Gleich richtern 46 bis 49 sind die Steuergeräte 58 bis 61 geschaltet. Diese Schaltung kann a ue h bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 verwendet werden.
Wird ein Kon takt der Steuergeräte 58 bis 61 geschlossen, so tritt an den Punkten 70 und 71 ein Span nungsstoss auf. Dieser Spannungsstoss kann unmittelbar mit Hilfe der gestrichelt ge zeichneten Leitung 12 auf den Empfänger übertragen werden. Am Empfänger sind an Stelle der Gleichrichter 46 bis 49 die Glüh- kathodenröhren 72, 73, 74, 75 eingeschaltet, in deren Anodenstromkreis die Wicklungen der Relais 76, 77, 78, 79 liegen, die unmit telbar auf die Kontakte der Empfangsgeräte 62, 63, 64, 65 einwirken.
Eine einfache Überlegung zeigt, dass durch die Gleichrich- terröhren 72 bis 75 in der gleichen Weise Impulse auf die Empfänger 62 bis 65 ver teilt werden wie Spannungsstösse auf die Transformatoren 66 bis 69 des Sendegeräts. Durch geeignete Wahl der Gittervorspan- nung der Verstärkerröhren 72 bis 75 mit Hilfe der Batterie 80 kann man erreichen, dass nur dann Anodenstrom fliesst, wenn auf das Gitter der Röhre der vom Sender aus gehende Impuls einwirkt und gleichzeitig die Anodenspannung in der richtigen Weise vorhanden ist.
Werden beispielsweise die Kontakte des Steuergerätes 61 geschlossen, so wird ein Spannungsstoss vom Transforma tor 69 auf die Gitter der Verstärkerröhren <B>7-)</B> bis 75 übertragen. Gleichzeitig liegt nur an der Verstärkerröhre 75 eine positive Ano denspannung, so dass also nur das Relais 7 9 ansprechen und den Empfänger 65 erregen kann. Anstatt die Impulse unmittelbar durch Leitungen zu übertragen, kann man auch auf drahtlosem Wege die Steuerung des Empfängers vornehmen.
Zu diesem Zweck kann man die in Abb. 5 dargestellte Schaltung verwenden. 81 ist' ein Hochfre- quenzsender, der zur Fremdsteuerung des Hochfrequenzsenders 82 dient. Das Gitter potential der Senderöhre 83 wird so gewählt, dass im normalen Zustand keine Schwingun- gen von der Antenne 84 ausgestrahlt werden. Erst wenn durch den auf einen der Trans formatoren 66 bis 69 treffenden Spannungs stoss das Gitterpotential genügend erhöht ist, werden Hochfrequenzsehwingungen ausge strahlt.
Diese treffen die Antenne 85 des Empfängers und übertragen durch die Spu len 86, 87 die Hochfrequenz auf die Gitter der Verstärkerröhren 72 bis 75. Die positive Halbwelle der Hochfrequenz verursacht in der Röhre, an der positive Anodenspannung herrscht, einen Anodenstrom, der das zuge hörige Empfangsgerät zum Ansprechen bringt. Grundsätzlich stimmt die Wirkungs weise mit der unmittelbaren Beeinflussung der Gitter durch die Leitung 12 überein.
Man kann die Gitter der Röhren 72 bis 7 5 natürlich auch von einem besonderen Empfangsgerät steuern, welches ein beson deres Gleichrichterrohr enthält und in wel chem die zugeführte Energie in ausreichen der Weise verstärkt wird.
Bei den beschriebenen Ausführungsbei spielen der Erfindung wurden die Messgrö- ssen vom Sendeort nach dem Empfangsort übertragen. Man kann das Verfahren jedoch auch leicht dazu benutzen, um zwischen meh reren entfernt voneinander liegenden Stellen wechselseitig Messgrössen oder Zeigerstellun gen zu übertragen.
Dies kann sowohl mit Hilfe von Leitungen, als auch durch draht lose Übertragung mit Hilfe von Hochfre- quenzschwingungen der gleichen oder an nähernd der gleichen Frequenz geschehen, ohne dass die Empfänger der einen Station durch den Sender derselben Station beein flusst werden. Bei der praktischen Ausfüh rung des Verfahrens kann man grundsätz lich alle bereits beschriebenen Mittel verwen den, zum Beispiel werden zweckmässig sämt liche Impulse von ein und demselben Takt geber abgeleitet.
Man kann natürlich zur Erzeugung der Impulse auch voneinander abhängige Maschinen verwenden, die durch besondere Mittel, zum Beispiel durch beson dere Steuerimpulse, im Synchronismus ge halten werden. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das zur wechselseitigen Übertragung von Messgrössen zwischen zwei Stationen geeignet ist, zeigt die Abb. 6. Mit 101 ist eine Hoch spannungsleitung bezeichnet, über die zwi schen den Stationen 102 und 103 mit Hilfe von Hochfrequenz Impulse übertragen wer den sollen. Die Apparatur in der Station 102 stimmt mit der Apparatur der Station 103 vollständig überein. Aus diesem Grunde sind auch die gleichen Bezugszahlen ge wählt.
Mit 10.1 sind Senderöhren bezeichnet, welchen Hochfrequenz von dem Hochfre- quenzgenerator 105 zugeführt wird. 106 sind Kontaktgeber, durch die die Zuleitun gen zwischen den Hoclnfrequenzsendern 105 und den Röhren 104 kurzgeschlossen und damit die Hochfrequenzzufuhr unterbrochen werden kann. In den Anodenkreisen der Röhren 104 liegen die Spulen<B>107,</B> die mit den Spulen 108 gekuppelt sind. Die Spulen 108 sind unter Zwischenschaltung der Kon densatoren 109 mit der Fernleitung 101 ver bunden.
Die Anodenspannung und Heizung für die Röhren 104 wird von der einen Hälfte der an die Fernleitung 101 ange schlossenen Transformatoren <B>110</B> geliefert. Die Empfangsvorrichtung der Stationen be steht aus den - mit der Leitung 101 unter Zwischenschaltung der Kondensatoren 111 angeschlossenen Spulen 112, die. mit den in den Gitterkreisen der Verstärkerröhren 113 liegenden Spulen 114 gekoppelt sind. Die Kapazitäten 115 dienen zur Abstimmung der Empfänger auf die zu empfangende Welle.
In den Anodenkreisen der Verstärkerröhren 113 liegen die eigentlichen Empfangsappara turen 116, welche die ankommenden Impulse auswerten und die Mess'grösse anzeigen. Die übertragenen Messgrössen können natürlich auch zur Herbeiführung von Regelvorgän gen benutzt werden. Man kann natürlich an Stelle einer 2lessgrösse auch ein oder mehrere Kommandos übertragen. Die Konstruktion dieser Empfangsapparaturen 116 ist für die Erfindung unwesentlich. Die Anodenspan nungen zu den Verstärkerröhren 113 wird von der noch freien Hälfte der Transferma.- Loren 110 geliefert.
Die Transformatoren 1.10 sind derart an die Fernleitung 1.01 an geschlossen, dass in der einen Halbwelle die Senderöhre 101 der Station 102 und die Empfangsröhre 113 der Station 103 eine po sitive Anodenspannung erhält, während in der folgenden Periode eine positive Span nung an der Anode der Senderöhre 104 der ,Station <B>103</B> und an der Empfangsröhre 113 der ,Station 102 liegt. Die Empfangsröhre ein und derselben Station erhält also stets die umgekehrte Anodenspannung wie die Senderöhre derselben Station.
Ist die Ano denspannung der Senderöhre positiv, so ist also die Anodenspannung der Empfangs röhre derselben Station negativ, so dass diese Röhre unempfindlich ist und auch auf die von der unmittelbar benachbarten Sende röhre erzeugten Wellen nicht anspricht. Man kann daher sowohl an der Station 102, als auch aaa der Station 103 mit der gleichen oder ain--efähr derselben Wellenlänge arbei ten, ohne da.ss zur Absperrung von Netzteilen gegen die Sendefrequenz Siebketten verwen clet werden müssen, die nur für eine<B>be-</B> stimmte Frequenz sperren.
Die in der Abbildung dargestellte Ein richtung wirkt in folgender Weise: Wird beispielsweise der Kontaktgeber 706 an der Station l02 geöffnet, so liegt zwischen Gitter und Glühkathode der Sen- flerröhre 104 der Station 102 eine Hoch- frequenzspannung.Während der Halbwellen des Wechselstromes, während der die Sende röhre 104 eine positive Anodenspannung er hält. werden in der Spule 107 Hochfrequenz spannungen erzeugt, die über die Spule 108 und die Kapazität 109 auf die Fernleitung übertragen werden.
Während der gleichen Halbwellen erhält auch die Empfangsröhre 118 der Station 114 eine positive Anoden spannung und spricht daher auf die ankom menden Hoehfrequenzwellen an. Da man zweckmässig die Röhre 113 als Gleichrichter, zum Beispiel Audion, arbeiten lässt, so wird den Empfängern 1_16, im vorliegenden Fall dem Empfänger 1.16 der Station 103, solange ein bestimmter Strom zugeführt, wie der Kontakt 106 an der Station 102 geöffnet ist. Das Empfangsgerät 116 der Station 108 spricht so lange an, wie der Kontakt 10,6 ge öffnet ist.
Das Empfangsgerät 116 der Sta tion 102 wird jedoch nicht zum Ansprechen gebracht, weil die Anodenspannung der Ver- stärkerröhre 118 negativ ist, solange in der Spule<B>107</B> der Station 102 Hochfrequenz schwingungen erzeugt werden. Ist der Kon takt 106 der Station 108 geöffnet, so findet der beschriebene Vorgang in entsprechender Weise statt.
Die in Abb. 6 dargestellte Anordnung kann auch angewendet werden, wenn die Sender und Empfänger nicht in der glei chen Station angeordnet sind. Dazu ist. es nur notwendig, der Anode des Senders eine Spannung der richtigen Phasenlage zuzu führen. Das Verfahren gemäss der Erfindung kann nicht nur zur Übertragung von zwei i1essgrössen, Kommandos und dergleichen dienen, sondern durch Vervielfachung der Frequenz kann man, wie anhand der Abb. 2 bis 5 gezeigt wurde, auch eine grössere An zahl von Messwerten in der einen oder an dern Richtung übertragen. Dabei können so wohl die einzelnen Sender und Empfänger in beliebigen Stationen angeordnet sein.
Anstatt die Anodenspannung für die Sende- bezw. Empfangsröhren von einem ge meinsamen Taktgeber abzuleiten, kann man auch auf anderem Wege die Empfänger während bestimmter Zeit empfangsbereit machen, oder die Aussendung von Impulsen, zum Beispiel Hochfrequenzwellenzügen, zu bestimmten Zeiten freigeben. Man kann bei spielsweise mit Hilfe von Relais an die Gritter der Sende- oder Empfangsröhren eine Spannung anlegen, durch die die Aussendung bezw. der Empfang von Wellen verhindert oder ermöglicht wird.
Bei den in den Abb.l, 2, 8, 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispielen werden Relais üblicher Bauart verwendet. Es ist jedoch eine verhältnismässig grosse Anzahl -von Relais erforderlich. Man kann mit einer geringeren Anzahl von Relais auskommen, wenn maii ein Relais verwendet, welches nur beim Zusammentreffen zweier Impulse an spricht. Eine besonders einfache Anord nung erhält man, wenn man zum Empfang der Haupt- und Hilfsimpulse ein dynamo metrisches Relais verwendet.
Hierunter ist ein Relais zu verstehen, das mindestens zwei Wicklungen besitzt und bei welchem der Anker so angeordnet ist, dass er nur bewegt wird, wenn beide Wicklungen des Relais gleichzeitig erregt werden. Ein solches Re lais erhält man beispielsweise, wenn man den Zeiger eines normalen dynamometrischen Messinstrumentes mit Kontakten und geeig neten Gegenkontakten versieht; denn dieses Gerät gibt nur einen Ausschlag, wenn beide Wicklungen gleichzeitig erregt werden. Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in der Abb. 7 dargestellt. 'Das Relais ist ähnlich gebaut wie ein normales polarisiertes Relais.
Ein Unterschied besteht aber insofern, als das Relais mit Hilfe einer besonderen Spule polarisiert wird. Mit 91 ist ein Erreger magnet bezeichnet, der von der Wicklung 92 erregt wird. 93 ist ein zwischen den Polen des Magnetes beweglicher Anker, der inner halb der Spule 94 liegt. Die Kräfte, die auf den Anker 93 ausgeübt werden, sind sowohl abhängig von der Stromstärke und der Stromrichtung des durch die Wicklungen 92 und 94 fliessenden Stromes. Ebenso wie bei einem Dynamometer kehrt sich die Kraft wirkung um, wenn man die Stromrichtung in einer der beiden Spulen umkehrt. Da gegen bleibt die Richtung der Kraftwirkung aufrechterhalten, wenn die Stromrichtung in beiden Spulen gleichzeitig umgedreht wird.
Der Anker des Relais kann also von der einen Endlage nur dann in die andere über gehen, wenn die Stromrichtung in einer der Spulen umgekehrt wird. Solange die eine der beiden Spulen überhaupt nicht erregt wird, kann eine Umschaltung nicht statt finden, weil dann das Relais nicht polari siert ist. Wenn man also beispielsweise der Spule 92 des Relais die an der Empfangs station erzeugten Impulse zuführt und der Spule 94 die Impulse, die vom Sender kom- men, so kann das Relais nur umschalten, wenn die Impulse gleichzeitig sind.
Damit der Anker des Relais sicher in einer der Endlagen liegen bleibt, falls keine der Wicklungen des Relais erregt wird, emp fiehlt es sich, dem Relais eine bestimmte Vormagnetisierung, beispielsweise mit Hilfe eines kleinen permanenten Hilfsmagnetes, zu geben. Auch kann man mit Hilfe einer Feder in an sich bekannter Weise den Anker in einer der Endstellungen halten.
Die An wendung des beschriebenen Relais bei der erfindungsgemässen Vorrichtung hat den Vorteil, dass das Relais sicher auf die Teil impulse anspricht, aus welchen sich jeder Gesamtimpuls zusammensetzt, und dass es a a usserdem eine hohe Empfindlichkeit besitzt.
Wie bereits im Anschluss an die Be schreibung der Abb. 2 erwähnt wurde, ist es für ein einwandfreies Arbeiten der beschrie benen Anordnung notwendig, dass sowohl die Hilfs-, als auch die Hauptimpulse scharf voneinander getrennt sind. Bei der Über- tragung von zwei Messwerten mit Hilfe von Gesamtimpulsen, die sich aus einer Vielzahl von Hilfs- und Hauptimpulsen zusammen setzen (Impulsreihe), kann man ohne beson dere Massnahmen die positive und negative Halbwelle eines Wechselstromes verwenden, da diese Halbwellen scharf voneinander ge trennt sind.
Wenn man dagegen mehr als z wei *Zeichen übertragen unddicHaupt- und Hilfsimpulse aus einem Mehrphasenstrom herstellen will, so ist es nötig, für eine scharfe Trennung der Impulse zu sorgen.
Dies kann, wie bereits angedeutet, mit Hilfe von Gleichrichtern, welche die Strom kurve verzerren, geschehen. Man kann eine Trennung der Impulse aber auch mit Hilfe von Induktivitäten, zum Beispiel Drossel spulen oder Transformatoren, erzeugen, die ferromagnetische Stoffe enthalten und die teilweise im Sättigungsgebiet arbeiten. Man kann auf diese Weise die Kurve von Wech selströmen derart verzerren, dass man scharf voneinander getrennte Impulse erhält. Dieses Verfahren ist nicht nur bei der Übertragung von drei Messgrössen anwendbar, bei welcher.
die Impulse von einem Drehstrom abgeleitet werden, sondern man kann auch eine grössere Anzahl von Impulsen nach diesem Verfahren herstellen, -wenn man einen Wechselstrom genügend grosser Phasenzahl benutzt. Die notwendigen Phasen können in an sich be nannter Weise aus einem Drehstrom durch Anzapfen der Wicklung eines Drehstrom- ranaformators. vorzugsweise in der Bauart eines Induktionsmotors hergestellt werden. Man kann natürlich auch eine besondere Maschine verwenden, die beispielsweise von einer Synchronmaschine angetrieben wird.
rn der Abb. 8 ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Anlage beschrieben, bei welcher drei voneinander unabhängige Zei chen (Impulsreihen) gegeben werden können. Es ist leicht einzusehen, dass diese Inpuls- reihen nicht zu dein gleichen Zweck dienen niiissen. Man kann beispielsweise durch die eine Inipulsreilic: eine Messgrösse übertragen mid die andern Impulsreihen zur Auslösung von Schaltvorgängen oder zur Signalisierung verwenden.
Dies gilt natürlich nicht nur bei der Übertragung von drei Impulsreihen, son dern ganz allgemein. In der Abb. 8 ist mit 201 eine Drehstromfernleitung bezeichnet, die aneh als gemeinsamer Taktgeber zur Er zeugung der Impulse an der Sendestation 202 und an der Empfangsstation 203 dient.
Zur Erzeugung der Impulse dienen die Transformatoren 204. 205, 206, 207, \Z08, ?09, deren Eisenkern zweckmässig mit einer Einschnürung versehen ist, innerhalb wel cher die Sättigungsgrenze verhältnismässig rasch erreicht wird.
Die Primärwicklung dii,#- ser Transformatoren ist mit den Drossel spulen ?10, 211., ?1?, 213. ?14, 215 in Reibe geschaltet. ivelebe so bemessen sind, da.ss der Widerstand der Drossel grösser ist als der Widerstand der Pi-imärwielklung der Trans formatoren 201 his 209.
Dadurch wird er zielt, dass der Verlauf der Kurve des mag netischen Feldes im Transformator 20.1 einen möglielisl trapezförmigen Charakter an nimmt. Zur Vermeidung von Sättigungs erscheinungen in den Drosseln 310 bis 215 sind diese zweckmässig mit einem Luftspalt versehen.
In Fig. 9 ist durch die Kurve 216 der Verlauf des durch die Drossel 210 und die 1'rimärwieklung des Transformators 90-1 fliessenden Stromes dargestellt, der einen im wesentlichen sinusförinigen Verlauf zeigt, -weil hauptsächlich der induktive Widerstand der Drossel massgebend ist. Die Kurve 217 zeigt den Verlauf des magnetischen Feldes im Transformator 204. Die Kurve 218 zeigt den Verlauf der Sekundärspannung des Transformators 204. Es ist leicht zu sehen, dass durch die Verzerrung der Feldkurve scharf voneinander getrennte Spannungs spitzen entstehen.
In gleicher Weise werden auch die Spannungsspitzen in den Sekundär spulen der Transformatoren 205 bis 209 er zeugt. Die einander zugeordneten Transfor matoren der Sende- und Empfangsstation 904 und 207, 205 und 208, 206 und<B>2</B>09 sind an die gleichen. Phasen angeschlossen. Sie erzeugen also in ihren Sekundärwicklungen gleichzeitig Spannungsstösse. Die Spannungen der einzelnen Transformatorenpaare sind gegeneinander um 60 phasenverschoben. Wenn man die Transformatoren 205 und 208 in umgekehrtem Sinn anschliesst, wie die Transformatoren 204, 206 und 207, 209, so erhält man eine Aufeinanderfolge der Span nungsspitzen, wie sie in Abb. 10 dargestellt ist.
Die Spannungsspitzen sind mit der Zahl versehen, die der zugehörige Transformator nach Abb.8 trägt. Zwecks Unterdrückung der in der Sekundärwicklung der Trans formatoren 204 bis 209 entstehenden Span nung von der Form der Grundwelle sind die Drosselspulen 210 bis 215 mit den Hilfs wicklungen 219, 220, 221, 222, 223, 224 ver sehen, die mit den Sekundärspulen der Transformatoren 204 bis 209 in Reihe ge schaltet sind. Die Windungszahl der Spulen 219 bis 224 ist so gewählt, dass die in ihnen erzeugte Spannung etwa die in den Sekun därwicklungen der Transformatoren \Z04 bis 209 entstehenden Spannungen von der Form der Grundwelle aufhebt.
Die von den Transformatoren 204 bis 206 erzeugten Impulse werden über die Kontakte der Relais 225 bis 227 der Fernleitung 228 zugeführt. Die Kontakte der Relais 225 bis 22 7 sind als Umschaltkontakte ausgebildet, so dass bei der Erregung der Spule dieser Relais die zugehörigen Transformatoren in umgekehrter Richtung an die Fernleitung 228 angeschlossen werden. Die Spulen der Relais 225, 226, 227 können von der Batterie 229 gespeist werden. Der durch die Wicklung fliessende Strom wird durch die eigentlichen Signalsender 230, 231, 232 gesteuert.
Der Signalgeber 230 kann beispielsweise eine einfache Drucktaste sein, während die Sig nalgeber 231, 232 als Kondensatoren von Fernmessgebern ausgebildet sein können, die nach dem bekannten Verfahren, zum Beispiel Impulsfrequenz, Impulszeit oder dergleichen arbeiten.
Die Sekundärwicklungen der Transfor matoren 207, 208, 209 sind an die Wick lungen 233, 234, 235 der dynamometrischen Relais 236, 237, 238 angeschlossen. Die Wicklungen 239, 240 und 241 dieser Relais sind in Parallelschaltung an die Fernleitung 228 angeschlossen. Sie können auch in Reihe geschaltet sein. Durch die Kontaktzunge der Relais 236 bis 238 werden die Wicklungen der Relais 242, 243, 244 erregt, durch wel che die Kondensatoren 245, 246, 247 in an sich bekannter Weise über die zugehörigen Messinstrumente umgeladen werden. Diese Messinstrumente zeigen dann einen Aus schlag, der der Zahl der Kontaktschlüsse je Zeiteinheit proportional ist.
Die Anordnung arbeitet in folgender Weise: Solange keine Messgrössen oder Signale übertragen werden, erhält die Fernleitung 228 Stromstösse, wie sie in Abb. 10 dar gestellt sind. Der Wicklung 233 werden zu bestimmten Zeiten, die aus Abb. 10 erkenn bar sind, Stromstösse (Impulse) zugeführt. Sie treffen mit den vom Transformator 204 erzeugten Stromstössen (Impulsen) zusam men. In der gleichen Weise treffen auch die der Wicklung 234 bezw. 235 zugeführten Stromstösse mit den von den Transformatoren 205 und 206 erzeugten Stromstössen zusam men.
Da die Stromstösse stets gleichgerichtet sind, so wird der Anker der Relais 236 bis 238 in einer bestimmten Lage gehalten. Zweckmässig sieht man einen permanenten Hilfsmagneten oder eine Feder vor, durch die der Anker in einer der beiden Endlagen gehalten wird.
Wird nun ein Fernmessimpuls oder ein Signal gegeben, beispielsweise dadurch, da.ss der Kontaktgeber 231 den Stromkreis der Batterie 229 über die Spule des Relais 226 schliesst, so schaltet das Relais 226 um. Da durch wird der vom Transformator 205 aus gehende Impuls, der in Abb. 10 mit 205 be zeichnet ist, in seiner Richtung umgekehrt, so da.ss er nunmehr die in Abb. 10 gestrichelt gezeichnete Lage einnimmt. Er besitzt also die entgegengesetzte Richtung wie der der Wicklung 234 zugeführte Impuls. Dadurch.
wird die Zunge des Relais 237 umgelegt und schliesst den Stromkreis der Batterie 248 über die Wicklung des Relais 243. Dadurch wird dem dem Relais 243 zugeordneten In- strument ein Stromstoss zugeführt. Der Kon takt des Relais 231 bleibt so lange geschlos sen, wie das Relais 226 erregt ist; denn während dieser Zeit erhält das Relais 237 einen Zug von Teilimpulsen, der den Anker festhält. Wird der Kontakt des Signalgebers 231 geöffnet, so geht das Relais 226 in seine Ruhelage. Dadurch erhalten nun die Wick lungen des Relais 237 wieder gleichgerichtete Stromstösse, so dass der Anker dieses Relais ebenfalls in die Ruhelage zurückgeht.
Die übrigen Sende- und Empfangsgeräte arbeiten in der gleichen Weise. Da die Im pulse jedoch um etwa 60 gegeneinander ver schoben sind, so findet eine gegenseitige Be einflussung nur zwischen den einander zu geordneten Sendern und Empfängern statt.
Man kann mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung nicht nur drei, sondern auch sechs verschiedene Zeichen übertragen. Es empfiehlt sich, zu diesem Zweck sechs Emp fangsrelais zu verwenden, oder wenigstens in die Kontaktstromkreise besondere Hilfs- relais einzuschalten, bei welchen die Abfall zeit des Relais so gross ist, dass der Anker während zwei aufeinanderfolgenden Strom stössen nicht abfallen kann. Die Empfangs relais müssen dabei so ausgebildet sein, dass ihre Anker in der Ruhelage zu den Kontak ten liegen, denn die Richtung der Bewegung, welche die Anker der Relais 238 bis 235 ausführen, ist davon abhängig, in welchem Sinn die Transformatoren 210 bis 212 an die Leitung 228 angeschlossen werden.
Mehr als drei Zeichen kann man auch übertragen, wenn man mit Hilfe von Ven tilen (Gleichrichtern) an der Eiripfangsstelle clie negativen und positiven Impulse ver schiedenen Relais zuleitet.
Aus der Abbildung ist zu erkennen, dass cs nicht notwendig ist, dass die Sender bezw. Empfänger in der gleichen Station angeord- pet sind. Man kann vielmehr die Sender und Empfänger an verschiedenen Stellen an ordnen und über die gemeinsame Fernleitung je einen Sender und einen Empfänger zu sammenarbeiten lassen.
Wenn man noch eine Schaltvorrichtung vorsieht, mit deren Hilfe die Primärwicklungen der Sender oder Emp fänger an eine andere Phase des Wechsel stromnetzes angeschlossen werden können, so kann man wahlweise von ein und demselben Sender a.ueh verschiedene Empfänger er ieichen. Dies ist beispielsweise wichtig, wenn die Empfänger in bestimmter Weise zwecks Summierung zusammengeschaltet sind; dann kann man in der erwähnten Weise wahlweise verschiedene Summen bilden.
Bei den beschriebenen Anlagen genügt es meist nicht, dass die Haupt- und Uilfs- impulse von synchronen Wechselspannungen abgeleitet werden, sondern es kommt darauf an, dass die Ströme die ihnen einmal erteilte Phase beibehalten.
Bei der Übertragung von Messwerien über kurze Entfernungen treten keine besondere Schwierigkeiten auf. @'Grei@n man dagegen sehr grosse Entfernungen über brücken will und die Haupt- und Hilfs impulse aus einem gemeinsamen Netz ent nimmt, so kann es durch die wechselnden Belastungsverhältnisse dieses Netzes vor- kommen, dass Phasenverschiebungen auf treten. die Störungen verursachen. Auch bei Anlagen, bei welchen die synchronen Wech selströme durch voneinander unabhängige Maschinen erzeugt werden, die durch beson dere Synchronisierungsimpulse im Gleich lauf gehalten werden, können unerwünschte Phasenverschiebungen entstehen.
Derartige Phasenverschiebungen können rechtzeitig be seitigt werden, wenn man in Abhängigkeit von der jeweils herrschenden Phasendiffe renz eine Anordnung verstellt, die geeignet ist, die Phase zwischen der Sende- und Empfangsstation zu verändern. Um die Regelung möglichst empfindlich zu machen, empfiehlt es sich, nicht die Wechselströme, deren Phasen reguliert werden sollen, un mittelbar zu verwenden, sondern Impulse, die von den Wechselströmen abgeleitet sind und sich möglichst scharf voneinander unter scheiden. Unter Umständen kann man auch die Oberwellen der Wechselströme zur Kon- stanthaltun- der Phase heranziehen.
In Abb. 11 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dieser Art dargestellt, wobei die in Abb. 8 dargestellte Schaltung verwen det wird. Es sind daher für die mit Abb. 8 übereinstimmenden! Teile die gleichen Bezugs zahlen verwendet. Die in Abb. 11 dargestellte Einrichtung kann dazu benutzt werden, vier voneinander unabhängige Messungen nach einer entfernten Station zu melden. Auch können Fernmessungen und Fernsteuerungen gleichzeitig ausgeführt werden.
Die in Abb.ll dargestellte Anordnung weicht insofern von der Anordnung nach Abb.8 ab, als die Transformatoren 207 bis 209 nicht unmittelbar all die Fernleitung 201, sondern unter Zwischenschaltung des Drehtransformators 301, der zur Einstellung der Phase dient, an diese Fernleitung an geschlossen sind. Man kann natürlich auch eine andere Vorrichtung zur Veränderung der Phase benutzen. Die von den Trans formatoren 20-1 und 205 erzeugten Impulse werden über die Magnetschalter 225 und 226 auf die Leitung 228 übertragen.
Der Schal ter 225 kann mit Hilfe der Drucktaste 230 gesteuert werden, der Schalter 226 wird bei spielsweise von dem Fernmessgeber 231 be einflusst. Wenn man vier Impulse senden will, müssen die Schalter \325 und 226 eine Nullage erhalten, aus der sie je nach Art des gewünschten Zeichens nach der einen oder der andern Richtung herausbewegt werden.
In der Empfangsstation \303 werden die Impulse den Magnetwicklungen 239, 240 der dynamometrischen Relais 236, 237 zugeleitet. Die Wicklungen 233 und \334 dieser Relais erhalten Strom von der Sekundärwicklung der Transformatoren 207 und 208. Wenn man vier Zeichen übertragen will, so müssen die Relais 236, 237 eine Nullage erhalten. Die Relais 236, 237 steuern die Magnet schalter 242, 243, durch die entweder die Kondensatoren 245, 246 der Messinstrumente umgeladen oder die gewünschten Schalt vorgänge ausgelöst werden.
Zur Sicherung der richtigen Phase zwi schen den Impulsen des Senders und Emp fängers werden die von dem Transforma tor 206 der Sendeeinrichtung gelieferten. Impulse verwendet. Der Übersichtlichkeit, halber sei zunächst angenommen, dass die vom Transformator 206 gelieferten Impulse dauernd der Fernleitung 228 zugeführt wer den und die Wicklung 302 des dynamo metrischen Relais 303 treffen. Der Anker dieses Relais wird mit Hilfe der Feder 304 in seiner Nullage gehalten. Die Wicklung 305 des Relais 303 erhält die von den Trans formatoren 207 und 208 gelieferten Impulse.
Die zeitliche Aufeinanderfolge der der Wicklung 302 und 305 zugeführten Impulse ist aus Fig. 12 zu ersehen. Die vom Trans formator 206 der Sendestation gelieferten Impulse sind schraffiert gezeichnet. Zu bei den Seiten dieser Impulse liegen die von den Transformatoren<B>207</B> und 208 gelieferten Impulse.
Solange die richtige Phasen beziehung herrscht, kann das Relais 303 also nicht ansprechen, weil die vom Transforma tor 206 und von den Transformatoren 207 und 208 gelieferten Impulse nicht gleich zeitig sind. Tritt jedoch eine unerwünschte Phasenverschiebung auf, so verschieben sich die Impulse des Transformators 206 über den Impulsen der Transformatoren 207 und 208, so dass sie sich wenigstens teilweise über decken und daher auf den Anker des Relais 303 ein Drehmoment ausüben. Um nun beim Auftreten von Phasenverschiebungen wieder die richtige Phase herzustellen, wirkt das Relais 303 auf den Magnetschalter 306 des Motors 307, durch den der Läufer des Dreh transformators 301 verstellt werden kann.
Die Drehrichtung dieses Motors ist davon abhängig, mit welchem der Kontakte die Zunge des Relais 303 in Berührung kommt. Der Läufer des Drehtransformators 301 wird bei positiven Phasenabweichungen in dein einen, bei negativen Abweichungen in dem andern Sinne verstellt.
Da es bei plötzlichen Pha,seiiveränderun- gen vorkommen kann, dass der Impuls des Transformators 206 ausserhalb den von den Transformatoren 207 und 208 gelieferten Impulsen zu liegen kommt, ist es zweck mässig, noch eine Grobregulierung vorzu sehen, durch die in derartigen Fällen die Phasengleichheit so weit wieder hergestellt wird, dass die beschriebene Feinregulierung rirken kann.
Bei dem in Abb. 11 dargestellten Aus führungsbeispiel der Erfinung geschieht dies dadurch, dass man bei zu grossen Phasenver schiebungen die Feinregulierung ausschaltet und den Verstellmotor für den Läufer des Drehtransformators 301 so lange in Umlauf versetzt, bis der vom Transformator 206 ge lieferte Impuls wieder zwischen den Impul sen der Transformatoren 20'l und 208 liegt. Dies wird dadurch erreicht, dass man an der Empfangsstation 203 mit Hilfe des Trans formators \309 einen mit dem von dem Trans formator 206 gelieferten Impuls gleichzeiti gen Impuls erzeugt und der Wicklung 309 des Relais 308 zuführt.
Die Wicklung 310 dieses Relais ist an die Fernleitung 228 an geschlossen. In den Kontaktstromkreisen dieses Relais liegen die Verzögerungsrelais 311 und 312, deren Kontakte mit der Wick lung des Relais 313 in Reihe geschaltet sind. Wenn das Relais 313 erregt ist, erhält der Stromkreis des den Motor<B>307</B> steuernden Magnetschalters 306 Strom über das Relais 303.
Ist die _N'icklung 313 jedoch stromlos, so erhält die Wieklung des Schalters 306 dauernd Strom über den Kontakt<B>320.</B> Der Motor<B>307</B> erhält dann so lange Strom, bis das Relais 313 seinen Anker anzieht und dadurch das Relais 303 in den Stromkreis des Magnetschalters 306 einschaltet.
Damit die vom Transformator 209 gelie ferten Impulse nicht mit einem der von den Transformatoren 204 und 205 der Sende- station gelieferten Impulsen zusammenarbei ten können, wird das Relais 308 zweckmässig als Resonanzrelais ausgebildet, und die vom Transformator 206 gelieferten Impulse mit Hilfe des Schalters 314 moduliert. Dieser Schalter wird mit Hilfe der schematisch dar gestellten Vorrichtung 315 gesteuert, die den Schalter 31..1 in solchem Rhythmus schliesst, dass der Anker des Relais 308 in Eigen- schwinäungeii berät. Sobald die vom Trans formator 206 gelieferten Stromstösse mit den vom Transformator 209 gelieferten Strom stössen zeitlich übereinstimmen.
Der Anker des Relais 308 schliesst im ordnungsgemässen Betriebe periodisch seine Kontakte, so dass die Relais 311. 312 erregt werden und ihre Kontakte geschlossen halten.
Es ist zweckmässig dafür zu sorgen, dass die Dauer der vom Transformator 209 gelie ferten Stromstösse ziemlich gross ist, damit dieser Stromstoss innerhalb eines verhältnis mässig grossen Intervalles mit dem vom Transformator<B>2</B>06 gelieferten Stromstoss zu sammenfällt. Dies kann man erreichen, wenn man die Sättigung des Transformators 309 nicht zu hoch wählt. Die Lage der Impulse, die vom Transformator 209 geliefert werden, ist in Fig. 13 dargestellt.
Die zuletzt beschriebene Grobregulier- vorrichtung wirkt in folgender Weise: Wenn sich die vom Transformator 206 gelieferten Impulse zu stark gegenüber den von den Transformatoren <B>207</B> und 208 ge lieferten Impulsen verschieben, so treffen die vom Transformator 206 gelieferten Impulse nicht mehr mit den vom Transformator 209 gelieferten Impulsen .zusammen. Der Anker des Relais 208 hört in diesem Falle auf zu schwingen, so dass seine Kontakte nicht mehr geschlossen werden und die Anker der Re lais 311, 312 abfallen. Dadurch wird die Wicklung des Relais<B>313</B> entregt und durch den Anker dieses Relais der Magnetschalter 306 eingeschaltet.
Der V erstellmotor 307 be ginnt nun die Phase zu verändern. Sobald die Phase etwa wieder die richtige Lage be sitzt, das heisst die Impulse des Transforma tors 20,6 mit den Impulsen des Transforma tors 209 zusammenfallen, gerät der Anker des Relais 306 wieder in Schwingungen und schaltet die Spulen 311, 312 ein; dadurch wird das Relais 313 erregt und schaltet nun mehr den Magnetschalter 306 aus. Nun führt den Ankerwicklungen des Schalters 306 das zur Feinregulierung dienende Relais 303 Strom zu.
An Stelle des in Abb. 7 dar gestellten Relais, dessen Anwendung in den Abb. 8 und 11 gezeigt ist, kann man auch ein polarisiertes Relais mit zwei Wicklun gen verwenden, wenn man jede der Spulen in den Anodenstromkreis einer besonderen Verstärkerröhre verlegt, die im Takte der von der Sendeeinrichtung ankommenden po sitiven und negativen Impulse abwechselnd positive Anodenspannungen erhalten. Zur Erzeugung der Impulse kann man, wie be reits erwähnt, Drosselspulen verwenden, wel che ferromagnetische Körper enthalten.
In Abb. 14 ist ein Ausführungsbeispiel dieser Art dargestellt, und zwar zeigt diese Abbil dung nur den Empfängerteil einer Anlage. Mit 95 ist das polarisierte Empfangsrelais bezeichnet, 96 und 97 sind die Wicklungen dieses Relais. 98 ist ein teilweise im Sätti gungsgebiet arbeitender Transformator, des sen Primärwicklung Wechselströme zuge führt werden, die in einer bestimmten und bekannten Phasenbeziehung zu dem die Im pulse am Sender erzeugenden Wechselstrom stehen. 99 und 100 sind Verstärkerröhren, deren Gittern die vom Sender kommenden Impulse zugeführt werden.
Die Glühfäden der Verstärkerröhren sind miteinander ver bunden. Eine Verbindungsleitung führt von der 11littenanzapfung des Transformators 98 zu den Kathoden. Die Anoden der Verstär- kerröhren sind über die Wicklungen <B>96</B> und 97 des Relais 95 mit den Enden der Sekun därwicklung des Transformators 98 ver bunden.
Die Anordnung arbeitet nun in folgender Weise: Der Transformator 98 erzeugt Impulse, die mit den am Sender erzeugten Impulsen gleichphasig sind. Während der positiven Impulse erhält die Verstärkerröhre 99, wäh rend der negativen Impulse die Verstärker röhre 100 eine positive Anodenspannung.
Es sei angenommen, dass die Gitter der Verstär- kerröhren 99 und 100 einen positiven Impuls erhalten, wenn die Anodenspannung der Verstärkerröhre 99 positiv ist, und dass die Gitter der Verstärkerröhren 99 und 100 einen negativen Impuls erhalten, wenn die Anodenspannung der Verstärkerröhre 100 einen positiven Wert besitzt. Es ist leicht einzusehen, dass in diesem Falle bei richti ger Einstellung der Gittervorspannung nur durch die Wicklung 96 des Relais 95 Strom fliessen kann. Der Anker wird daher in der einen Ruhelage festgehalten.
Werden da gegen die auf die Gitter der Röhren 99 und 100 treffenden Impulse in ihrer Richtung umgekehrt, so fallen die positiven Impulse zugleich mit positiven Anodenspannungen der Röhre 100 zusammen. In diesem Falle fliesst durch die Spule 97 des Relais ein Strom, so dass sich der Anker in die andere Ruhelage bewegt.
Device for multiple remote transmission of measured quantities, pointer positions, commands and the like. The invention relates to a device for multiple remote transmission of measured variables, pointer positions. Commands and the like, in which several characters are transmitted simultaneously, for example via a common line or with the aid of a common high-frequency transmitter.
According to the invention, at the sending and receiving locations, synchronous alternating voltages are used to generate temporally inevitable pulses and, without the aid of rotating distributors, the pulses generated at the sending and receiving locations, hereinafter referred to as main pulses, are transferred from the individual;
Telemetry-controlled circuits of the receivers, the impulses generated at the receiving location, referred to below as auxiliary impulses, on the other hand, are only sent to the associated receiving device. This makes it possible to use the auxiliary pulses to select the receiving device, the main pulses to be used against the transmission of the message and to train the receiving device in such a way that it only responds to the coincidence of associated main and auxiliary pulses.
The main impulses can be grouped together, for example, so that they form a train of impulses that can be interpreted as a single total impulse for the purposes of remote measurement using an impulse method. The length of the total pulse or the time interval between the pulses can be characteristic of the variable to be measured remotely. A contactor can be used to control the main impulses, which is controlled by a measuring device.
For example, a collector-like contactor can be used for this purpose, which is driven, for example, by a counter whose rotational speed depends on the measured variable to be transmitted. Since the main and auxiliary pulses must hit the receiver at the same time, it is advisable to derive these pulses from a common clock. In most cases it will be possible to use a long-distance line as a clock generator for energy transmission.
If, however, there is a risk that this long-distance line will be disturbed, it is advisable to use special lines or to transmit the clock for the auxiliary pulses by high-frequency waves, if necessary using existing lines.
In the following embodiments of the invention, the telemetry transmitters are represented by a half-hatched gray figure. This is intended to indicate that the invention is not intended to be restricted to a particular transmitter. A receiver that only responds when two pulses come together, namely the main and auxiliary pulse, can be obtained, for example, if the auxiliary pulses supplied to the receiver are sent through the excitation winding of a relay, whose contact circuit, if necessary, with the interposition of a special auxiliary relay from the main impulses is fed.
With such a switching arrangement, the receiver can only respond if, on the one hand, the winding of the relay is excited by the auxiliary pulses and, on the other hand, the contact circuit is fed by the main pulses. So that only the auxiliary and main impulses assigned to one another can work together. one must ensure that the individual main impulses and the auxiliary impulses are sharply separated from one another in time. This can be achieved with the help of the current curve distorting means, for example saturated reactors, rectifiers and the like.
These means can also be used at the same time to distribute the auxiliary and main pulses to one of the associated receivers. Embodiments of the invention are shown in the figures.
Fig. 1 shows a switching arrangement that can be used for the transmission of two independent measured values, pointer positions, commands and the like. In the device shown in this figure, the pulses are taken from an existing power distribution network. The three-phase line 1 may represent a part of this energy distribution network. However, only one phase is used to generate the auxiliary and main pulses. The energy to generate the main pulses is taken from the Fernlei device 1 through the transformer 141, while the transformer 14 is used to extract the energy for the auxiliary pulses.
In order to obtain two separate groups of auxiliary and main pulses from the alternating currents taken from the long-distance line 1, one group of which is used to transmit the one, the other group to transmit the other measured value, are with the help of rectifiers 4 and 5 both at the sending point 2, as well as at the receiving point 3, the positive and negative half-waves of the AC currents taken from the line 1 separated from each other and the windings 6 and 7 at the sending and receiving points. It is assumed that the windings 6 can only be traversed by the positive, the windings 7 only by the negative Ha.lbwelleii.
The windings 6 and 7 at the transmission location 2 act on the tongue of a polarized relay R, whose armature connects one pole of the battery 9 via the telemetry transmitter 10 in one end position and via the telemetry transmitter 11 to earth in the other end position. Under the influence of the currents flowing through the windings 6 and 7, one or the other connection is made alternately. The other pole of the battery 9 leads via the line 12 to the receiving location 3. In the Lei device 12, the winding of the relay 13 is switched on at the receiving location.
The] contacts of this relay are switched between the zero point of the transformer 1.1 and the connection point of the coils 6 and 7. The coils 6 and 7 act on the contacts 1 5 and 16, which are in the circuit of the transmitters 10 and 11 associated Receiving devices 17 and 18.
The device works in the following way: For the explanation of the effect it is initially assumed that the contact of the relay 13 is closed. Under this condition, the coils 6 and 7 at the receiving location 3 would be excited alternately, in the same rhythm as the coils 6 and 7 at the sending location. As long as the contact of the relay 13 is open, none of the coils 6 and 7 can be excited at the receiving location.
It is also assumed that a contact, not shown and located in the circuit of the battery 9, is closed in the telemetry transmitter 11. Then the circuit of the battery 9 is closed once during each positive half-wave, then the coil 6 is energized during each positive half-wave, so that the relay 8 closes the contact below. As long as the contact of the transmitter 11 lying in the circuit of the battery 9 is closed, the contact of the relay 13 at the receiving location is also closed during each positive half-wave. Since current can only flow through the winding 6 at the receiving location during the positive half-wave, current is only supplied to this winding through the periodic closing of the contact of the relay 13.
It will therefore attract its anchor and excite the receiving device 17. If one assumes that the contact of the telemetry transmitter 10 lying in the circuit of the battery 9 is open, the circuit of the battery 9 is not closed during the nega tive half-wave, despite the fact that the upper contact of the relay 8 is below the negative half-wave the influence of the development 7 closes. Since the contact of the relay 13 therefore remains open during the negative half-wave, the Wick ment 7 is not energized.
If, on the other hand, the contact in the circuit of the battery 9 is also closed in the telemetry transmitter 10, current flows in the circuit of the battery 9 even during the negative half-waves, so that the contact of the relay 13 also during the negative. Half-waves is closed. Then the coil 7 also receives current during the negative half-waves and closes the contact 16 and thus excites the receiving device 18.
From the above, it follows that the receiving devices 17 and 18 can only respond when the auxiliary pulses from the receiving station. For example, the positive half-wave of the alternating current taken from the line 1, meet with the associated main pulse, which is derived from the positive half-wave at the transmitting station. The transmission of the main impulses at the transmitting station is controlled by the telemetry transmitters 10 and 11. Instead of the remote measurement transmitter 10 and 11, other devices can of course also be used, with the aid of which a signal or the like is transmitted.
The receiving devices 17 and 18 can be designed in a known manner in such a way that they evaluate the incoming telemetry pulses in the correct way, that is to say make the measured variable or pointer position recognizable. The receiving relays can be designed so that they do not drop out in the short times between the individual pulses (positive or negative half-waves). This ensures that the contacts are closed for as long as the contacts of the telemetry transmitter, 10 and 10, which are in the circuit of the battery 9. 11.
In Fig. 2 a similar arrangement for the transmission of three measured values is shown. All three phases of the rotary current flowing through the line 1 are used here. The pulses are transmitted to the windings 23,? 4 with the aid of the rectifiers 20, 21, 22. 25, which act in the same way as the windings 6 and 7 of the device according to FIG.
Current surges flow through the windings 23, 24, 25 one after the other, so that the contacts 26, 27, 28 also close in this order. If a contact, not shown, of the transmitter 29, 30, 31, for example that of the transmitter 31, is located in the circuit of the battery 9, the relay coil 13 attracts at the point in time at which a current is drawn from the zero point Transformer 33 can flow through the coil 25 and the rectifier 22 because the distribution of the auxiliary pulses at the transmitting and receiving station happens synchronously ge. The circuit of the receiving device 311 is then closed.
Otherwise, the arrangement works in the same way as that of Fig. 1.
When transmitting three measured values or pointer positions with the help of three-phase currents, the use of rectifiers to distribute the pulses to the associated control and receiving devices has the advantage that the current distortion that generally occurs with rectifiers covers the individual alternating currents is rendered harmless. The current peaks are then sufficiently far apart.
If you want to transmit more than three pulses, you can use a circuit in which a large number of pulses are produced from the currents of the alternating current source (clock generator) common to the receiver and transmitter.
For this purpose one can use the frequency multiplication circuits known per se b (: - which are modified for the present purpose so that the individual impulses automatically, i.e. without the aid of a rotating distributor, to those assigned to one another Distribute control devices and receivers.
In Fig. 3 an embodiment of the invention of this type is shown, in which single-phase alternating current is used to generate four pulses. The circuit can also be expanded by multiplying the individual pulses again in a known manner. The long-distance line 1 feeds the transformers 34 at the transmitting and receiving station, in the secondary circuit of which the rectifiers 35, 36 and the primary windings of the transformers 37, 38 are switched on.
In Fig. 4 the course of the currents that flow through the primary winding of the transformers 37, 38 is shown, namely the curve 39 shows the voltage on the secondary side of the transformer 34. The dashed curve 40 shows the current course through the Primary winding of the transformers 37, 38. The deviation of curve 40 from curve 39 is due to the influence of rectifiers 35, 36. It is assumed that the rectifiers 35, 36 are connected in such a way that the current shown by the left half of the curve 40 is fed to the transformer 38, since the current shown by the right half of the curve is fed to the transformer 37.
By the rectifier 35, 36 the original alternating current is broken down into two pulses, one of which is fed to the transformer 37 and the other to the transformer 38. Since the voltage on the secondary side of the transformers 37, 38 is proportional to the field change in the iron core of these transformers, i.e. deni d (P, the voltage on the secondary windings is a maximum when the current in the primary winding is strongest changes.
In Fig. 4, 41 denotes the resulting voltage curve. Since it was assumed in the observation that the left half of the curve 40 is assigned to the transformer 38 and the right half to the transformer 37, the voltage peaks 42 and 43, which were developed from the left half of the current curve 40, arise on Transformer 38, the voltage peaks 44.45 on the other hand at transformer 37.
With the help of the rectifier 46, 47 respectively. 48, 49, the voltage peaks 42, 43, 44, 45 are distributed to the coils 50, 51, 52, 53 in such a way that current surges flow through the coils one after the other in the order 53, 52, 51, 5U. The contacts 54, 55, 56, 57 assigned to the coils, which are located in the circuit of the long-distance line 1.2 with the interposition of the control units 58, 59, 60, 61 and the battery 9, are also closed in the same sequence. At the receiving point, the line 12 leads via the contacts of the relays 54 to 56.
If, for example, the control device 61 closes its contacts, a current can flow from the battery 9 via the line 12, the relay 65, the contact 57 of the receiver, the earth and the contact 57 of the transmitter, since only these two Contacts are closed at the same time. Otherwise, the device works in the same way as those in Fig. 1 and 2.
If more than four measured values are to be transmitted in the same way, the relays must work extremely quickly. if you use alternating currents of 50 periods to generate the pulses. It can therefore be advisable to first convert the alternating current supplied by the clock generator into an alternating current with a lower number of periods, for example 10 per second, using known means, for example synchronously rotating Umformer, and then with the alternating current obtained in this way proceed in the manner described.
Another possibility is that at least instead of the relays, which have to work very quickly and safely, glow cathode tubes are used.
An embodiment of this kind is shown in FIG. As far as this example corresponds to that of Fig. 3, the same numbers have been used.
The voltage surges obtained with the help of the rectifiers 35, 36 and the transformers 37, 38 are distributed with the help of the rectifiers 46 to 49 to the transformers 66, 67, 68, 69, the secondary windings of which are switched so that the on them acting voltage surges have the same direction. In series with the rectifiers 46 to 49, the control units 58 to 61 are connected. This circuit can also be used in the exemplary embodiment according to FIG.
If the control units 58 to 61 make contact, a voltage surge occurs at points 70 and 71. This voltage surge can be transmitted directly to the receiver using the line 12 shown in dashed lines. On the receiver, instead of rectifiers 46 to 49, incandescent cathode tubes 72, 73, 74, 75 are switched on, in whose anode circuit the windings of relays 76, 77, 78, 79 are located, which are directly connected to the contacts of receiving devices 62, 63 , 64, 65 act.
A simple consideration shows that the rectifier tubes 72 to 75 distribute pulses to the receivers 62 to 65 in the same way as voltage surges to the transformers 66 to 69 of the transmitter. By suitable selection of the grid pre-tensioning of the amplifier tubes 72 to 75 with the help of the battery 80, it is possible to ensure that anode current only flows when the pulse from the transmitter acts on the grid of the tube and the anode voltage is present in the correct manner at the same time .
If, for example, the contacts of the control device 61 are closed, a voltage surge is transmitted from the transformer 69 to the grids of the amplifier tubes 7-) to 75. At the same time, only the amplifier tube 75 has a positive ano voltage, so that only the relay 7 9 can respond and excite the receiver 65. Instead of transmitting the impulses directly through cables, the receiver can also be controlled wirelessly.
The circuit shown in Fig. 5 can be used for this purpose. 81 is a high-frequency transmitter which is used to control the high-frequency transmitter 82 externally. The grid potential of the transmitter tube 83 is selected so that no vibrations are emitted by the antenna 84 in the normal state. Only when the grid potential is sufficiently increased by the voltage surge on one of the transformers 66 to 69, high-frequency visual vibrations are emitted.
These hit the antenna 85 of the receiver and transmit the high frequency through the coils 86, 87 to the grids of the amplifier tubes 72 to 75. The positive half-wave of the high frequency causes an anode current in the tube with the positive anode voltage, which is associated with it Brings receiving device to respond. Basically, the effect is consistent with the direct influence of the line 12 on the grid.
You can of course control the grid of the tubes 72 to 7 5 from a special receiving device, which contains a special rectifier tube and in wel chem the energy supplied is amplified in a sufficient manner.
In the described exemplary embodiments of the invention, the measured variables were transmitted from the sending location to the receiving location. However, the method can also easily be used to alternately transfer measured variables or pointer positions between several remote locations.
This can be done both with the help of cables and wireless transmission with the help of high-frequency oscillations of the same or almost the same frequency without the receivers of one station being influenced by the transmitter of the same station. In the practical execution of the method, all means already described can be used, for example, all pulses are expediently derived from one and the same clock generator.
You can of course also use interdependent machines to generate the pulses that are kept in synchronism by special means, for example by special control pulses. An embodiment of the invention, which is suitable for the reciprocal transmission of measured values between two stations, is shown in Fig. 6. 101 denotes a high-voltage line through which the stations 102 and 103 are to transmit high-frequency pulses. The apparatus in station 102 is completely identical to the apparatus in station 103. For this reason, the same reference numbers have also been chosen.
Transmitter tubes to which the high frequency is supplied by the high frequency generator 105 are designated by 10.1. 106 are contactors by means of which the supply lines between the radio frequency transmitters 105 and the tubes 104 can be short-circuited and thus the radio frequency supply can be interrupted. The coils 107, which are coupled to the coils 108, lie in the anode circles of the tubes 104. The coils 108 are connected to the trunk line 101 with the interposition of the Kon capacitors 109.
The anode voltage and heating for the tubes 104 are supplied by one half of the transformers 110 connected to the long-distance line 101. The receiving device of the stations consists of the - with the line 101 with the interposition of the capacitors 111 connected coils 112, the. are coupled to the coils 114 lying in the lattice circles of the amplifier tubes 113. The capacitors 115 are used to tune the receiver to the wave to be received.
In the anode circles of the amplifier tubes 113 are the actual receiving apparatuses 116, which evaluate the incoming pulses and display the measured variable. The transferred measured variables can of course also be used to bring about control processes. You can of course transfer one or more commands instead of a 2less size. The construction of these receiving apparatus 116 is immaterial to the invention. The anode voltages to the amplifier tubes 113 are supplied by the half of the transfer machines 110 that are still free.
The transformers 1.10 are connected to the long-distance line 1.01 in such a way that in one half-wave the transmitter tube 101 of station 102 and the receiver tube 113 of station 103 receive a positive anode voltage, while in the following period a positive voltage at the anode of the transmitter tube 104 of, station <B> 103 </B> and at the receiving tube 113 of, station 102 is located. The receiving tube of one and the same station always receives the opposite anode voltage as the transmitting tube of the same station.
If the anode voltage of the transmitter tube is positive, the anode voltage of the receiver tube of the same station is negative, so that this tube is insensitive and does not respond to the waves generated by the immediately adjacent transmitter tube. It is therefore possible to work both at station 102 and aaa at station 103 with the same or almost the same wavelength without having to use filter chains that are only used for one frequency to isolate network components from the transmission frequency B> block a certain frequency.
The device shown in the figure works in the following way: If, for example, the contactor 706 at station 102 is opened, there is a high-frequency voltage between the grid and the hot cathode of the sensor tube 104 of the station 102. During the half-waves of the alternating current, during the the transmission tube 104 holds a positive anode voltage. high-frequency voltages are generated in the coil 107, which are transmitted via the coil 108 and the capacitance 109 to the long-distance line.
During the same half-waves, the receiving tube 118 of the station 114 receives a positive anode voltage and therefore responds to the incoming high frequency waves. Since the tube 113 is expediently allowed to work as a rectifier, for example Audion, the receivers 1_16, in the present case the receiver 1.16 of the station 103, are supplied with a certain current as long as the contact 106 at the station 102 is open. The receiving device 116 of the station 108 responds as long as the contact 10,6 is opened.
The receiving device 116 of the station 102 is not made to respond because the anode voltage of the amplifier tube 118 is negative as long as high-frequency vibrations are generated in the coil 107 of the station 102. If the contact 106 of the station 108 is open, the process described takes place in a corresponding manner.
The arrangement shown in Fig. 6 can also be used if the transmitter and receiver are not located in the same station. Is to. it is only necessary to apply a voltage of the correct phase position to the anode of the transmitter. The method according to the invention can be used not only for the transmission of two measurement variables, commands and the like, but by multiplying the frequency, as was shown with reference to FIGS. 2 to 5, a larger number of measured values can also be used in one or more measurements in the other direction. The individual transmitters and receivers can be arranged in any stations.
Instead of the anode voltage for the transmission or To derive receiver tubes from a common clock generator, you can also make the receiver ready to receive during a certain time in other ways, or enable the transmission of pulses, for example high-frequency wave trains, at certain times. You can apply a voltage to the grids of the transmitting or receiving tubes, for example with the help of relays, through which the transmission BEZW. the reception of waves is prevented or enabled.
In the embodiments shown in Figs. 1, 2, 8, 5 and 6, relays of conventional design are used. However, a relatively large number of relays is required. You can get by with a smaller number of relays if maii uses a relay that only speaks when two pulses come together. A particularly simple arrangement is obtained if a dynamometric relay is used to receive the main and auxiliary pulses.
This is to be understood as a relay that has at least two windings and in which the armature is arranged in such a way that it is only moved when both windings of the relay are excited at the same time. Such a relay is obtained, for example, if the pointer of a normal dynamometric measuring instrument is provided with contacts and suitable mating contacts; because this device only gives a deflection when both windings are excited at the same time. Another embodiment is shown in FIG. 'The relay is built similar to a normal polarized relay.
But there is a difference in that the relay is polarized with the help of a special coil. With an exciter magnet 91 is referred to, which is excited by the winding 92. 93 is an armature movable between the poles of the magnet and located inside the coil 94. The forces that are exerted on the armature 93 are dependent both on the current strength and the current direction of the current flowing through the windings 92 and 94. As with a dynamometer, the effect of the force is reversed if the direction of the current in one of the two coils is reversed. In contrast, the direction of the force effect is maintained when the direction of the current is reversed in both coils at the same time.
The armature of the relay can only go from one end position to the other if the direction of the current is reversed in one of the coils. As long as one of the two coils is not energized at all, switching cannot take place because the relay is then not polarized. If, for example, the pulses generated at the receiving station are fed to the coil 92 of the relay and the pulses from the transmitter are fed to the coil 94, the relay can only switch over if the pulses are simultaneous.
So that the armature of the relay remains safely in one of the end positions if none of the relay windings is energized, it is advisable to give the relay a certain pre-magnetization, for example with the help of a small permanent auxiliary magnet. You can also hold the armature in one of the end positions with the aid of a spring in a manner known per se.
The use of the described relay in the device according to the invention has the advantage that the relay responds reliably to the partial pulses from which each total pulse is composed, and that it also has a high sensitivity.
As already mentioned in connection with the description of Fig. 2, it is necessary for the described arrangement to work properly that both the auxiliary and main pulses are sharply separated from one another. When transmitting two measured values with the help of total pulses, which are made up of a large number of auxiliary and main pulses (pulse series), the positive and negative half-wave of an alternating current can be used without any special measures, since these half-waves are sharply separated from each other are separated.
On the other hand, if more than two characters are to be transmitted and the main and auxiliary impulses are to be produced from a multiphase current, it is necessary to ensure a sharp separation of the impulses.
As already indicated, this can be done with the help of rectifiers, which distort the current curve. You can also separate the pulses with the help of inductances, for example chokes or transformers, which contain ferromagnetic substances and which sometimes work in the saturation area. In this way, the curve of alternating currents can be distorted in such a way that one receives sharply separated pulses. This procedure is not only applicable for the transmission of three measured quantities, for which.
the impulses are derived from a three-phase current, but a larger number of impulses can also be produced by this method, if an alternating current with a sufficiently large number of phases is used. The necessary phases can be generated in a manner known per se from a three-phase current by tapping the winding of a three-phase current transformer. are preferably made in the form of an induction motor. You can of course also use a special machine that is driven by a synchronous machine, for example.
As an exemplary embodiment of the invention, a system is described in FIG. 8, in which three mutually independent characters (pulse series) can be given. It is easy to see that these pulse series do not have to serve the same purpose. One can, for example, use one pulse generator to: transmit a measured variable and use the other pulse series to trigger switching operations or for signaling.
Of course, this applies not only to the transmission of three series of pulses, but also in general. In Fig. 8, 201 denotes a three-phase power line, which aneh serves as a common clock for generating the pulses at the transmitting station 202 and at the receiving station 203.
Transformers 204, 205, 206, 207, \ Z08,? 09, whose iron core is expediently provided with a constriction within which the saturation limit is reached relatively quickly, are used to generate the pulses.
The primary winding of these transformers is connected in friction with the choke coils? 10, 211,? 1 ?, 213,? 14, 215. must be dimensioned in such a way that the resistance of the choke is greater than the resistance of the pi-general voltage of the transformers 201 to 209.
The aim of this is that the curve of the magnetic field in the transformer 20.1 assumes a possibly trapezoidal character. To avoid saturation phenomena in the throttles 310 to 215, these are expediently provided with an air gap.
In FIG. 9, curve 216 shows the course of the current flowing through choke 210 and the primary voltage of transformer 90-1, which shows an essentially sinusoidal course, because the inductive resistance of the choke is the decisive factor. The curve 217 shows the course of the magnetic field in the transformer 204. The curve 218 shows the course of the secondary voltage of the transformer 204. It is easy to see that the distortion of the field curve gives rise to sharply separated voltage peaks.
In the same way, the voltage peaks in the secondary coils of the transformers 205 to 209 are generated. The mutually assigned transformers of the transmitting and receiving stations 904 and 207, 205 and 208, 206 and <B> 2 </B> 09 are the same. Phases connected. So they generate voltage surges in their secondary windings at the same time. The voltages of the individual transformer pairs are phase shifted by 60 with respect to each other. If you connect the transformers 205 and 208 in the opposite direction to the transformers 204, 206 and 207, 209, you will get a sequence of voltage peaks as shown in Fig. 10.
The voltage peaks are marked with the number that the associated transformer according to Fig. 8 has. For the purpose of suppressing the voltage generated in the secondary winding of the transformers 204 to 209 from the shape of the fundamental wave, the choke coils 210 to 215 with the auxiliary windings 219, 220, 221, 222, 223, 224 see ver with the secondary coils of the transformers 204 to 209 are connected in series. The number of turns of the coils 219 to 224 is selected so that the voltage generated in them cancels out the voltages of the shape of the fundamental wave that arise in the secondary windings of the transformers \ Z04 to 209.
The pulses generated by transformers 204-206 are fed to trunk line 228 through the contacts of relays 225-227. The contacts of the relays 225 to 22 7 are designed as changeover contacts, so that when the coil of these relays is excited, the associated transformers are connected in the opposite direction to the long-distance line 228. The coils of the relays 225, 226, 227 can be fed by the battery 229. The current flowing through the winding is controlled by the actual signal transmitters 230, 231, 232.
The signal transmitter 230 can, for example, be a simple push button, while the signal transmitters 231, 232 can be designed as capacitors of telemetry transmitters that operate according to the known method, for example pulse frequency, pulse time or the like.
The secondary windings of the transformers 207, 208, 209 are connected to the windings 233, 234, 235 of the dynamometric relays 236, 237, 238. The windings 239, 240 and 241 of these relays are connected in parallel to the trunk line 228. They can also be connected in series. The windings of the relays 242, 243, 244 are excited by the contact tongue of the relays 236 to 238, through which the capacitors 245, 246, 247 are reloaded in a manner known per se via the associated measuring instruments. These measuring instruments then show a deflection that is proportional to the number of contact closures per unit of time.
The arrangement works in the following way: As long as no measured quantities or signals are transmitted, the long-distance line 228 receives current impulses as shown in Fig. 10. The winding 233 are supplied with current surges (pulses) at certain times, which can be seen from Fig. 10. They meet with the current surges (pulses) generated by the transformer 204. In the same way, the winding 234 respectively. 235 current surges supplied together with the current surges generated by transformers 205 and 206.
Since the current surges are always rectified, the armature of the relays 236 to 238 is held in a certain position. It is advisable to provide a permanent auxiliary magnet or a spring by means of which the armature is held in one of the two end positions.
If a remote measurement pulse or a signal is now given, for example by the fact that the contactor 231 closes the circuit of the battery 229 via the coil of the relay 226, the relay 226 switches over. As a result, the direction of the impulse emanating from the transformer 205, which is marked 205 in Fig. 10, is reversed so that it now assumes the position shown in broken lines in Fig. 10. It therefore has the opposite direction as the pulse applied to winding 234. Thereby.
the tongue of the relay 237 is thrown and closes the circuit of the battery 248 via the winding of the relay 243. As a result, the instrument assigned to the relay 243 is supplied with a current surge. The con tact of the relay 231 remains closed as long as the relay 226 is energized; because during this time the relay 237 receives a train of partial pulses, which holds the armature. If the contact of the signal generator 231 is opened, the relay 226 goes into its rest position. As a result, the windings of the relay 237 now receive rectified current surges again, so that the armature of this relay also returns to the rest position.
The other transmitting and receiving devices work in the same way. However, since the pulses are shifted against each other by about 60, mutual influence only takes place between the transmitters and receivers assigned to one another.
With the aid of the device described, not only three, but also six different characters can be transmitted. It is advisable to use six receiving relays for this purpose, or at least to switch on special auxiliary relays in the contact circuits, in which the release time of the relay is so long that the armature cannot release during two consecutive current surges. The receiving relays must be designed so that their armatures are in the rest position to the contacts, because the direction of movement that the armatures of the relays 238 to 235 perform depends on the sense in which the transformers 210 to 212 are connected the line 228 can be connected.
More than three characters can also be transmitted if the negative and positive impulses are fed to various relays with the help of valves (rectifiers) at the receiving point.
From the figure it can be seen that cs is not necessary that the transmitter resp. Receivers are located in the same station. Rather, you can arrange the transmitters and receivers in different places and let a transmitter and a receiver work together over the common long-distance line.
If you also provide a switching device with the help of which the primary windings of the transmitter or receiver can be connected to a different phase of the alternating current network, you can optionally er ieichen different receivers from one and the same transmitter. This is important, for example, when the receivers are connected together in a certain way for the purpose of summing; then you can optionally form different sums in the manner mentioned.
In the systems described, it is usually not sufficient that the main and auxiliary pulses are derived from synchronous alternating voltages, rather it is important that the currents maintain the phase they were given.
There are no particular difficulties when transmitting measured values over short distances. If, on the other hand, you want to bridge very large distances and take the main and auxiliary impulses from a common network, the changing load conditions of this network can lead to phase shifts. causing interference. Even in systems in which the synchronous alternating currents are generated by machines that are independent of one another and that are kept in sync with special synchronization pulses, undesired phase shifts can arise.
Such phase shifts can be eliminated in good time if an arrangement is adjusted depending on the prevailing Phasendiffe which is suitable for changing the phase between the transmitting and receiving stations. In order to make the regulation as sensitive as possible, it is advisable not to use the alternating currents whose phases are to be regulated, but rather pulses that are derived from the alternating currents and differ from one another as sharply as possible. Under certain circumstances, the harmonics of the alternating currents can also be used to maintain the phase.
In Fig. 11 an embodiment of the invention of this type is shown, wherein the circuit shown in Fig. 8 is used. There are therefore for those with Fig. 8! Parts used the same reference numbers. The facility shown in Fig. 11 can be used to report four independent measurements to a remote station. Remote measurements and remote controls can also be carried out simultaneously.
The arrangement shown in Fig. 11 differs from the arrangement according to Fig. 8 in that the transformers 207 to 209 do not directly connect all the transmission line 201, but with the interposition of the rotary transformer 301, which is used to set the phase, to this transmission line are. Another device for changing the phase can of course also be used. The pulses generated by transformers 20-1 and 205 are transmitted to line 228 via magnetic switches 225 and 226.
The switch 225 can be controlled with the help of the push button 230, the switch 226 is influenced by the telemetry transmitter 231, for example. If you want to send four pulses, the switches \ 325 and 226 must be given a zero position, from which they can be moved in one or the other direction, depending on the type of character required.
In the receiving station \ 303, the pulses are fed to the magnet windings 239, 240 of the dynamometric relays 236, 237. The windings 233 and 334 of these relays receive current from the secondary winding of the transformers 207 and 208. If one wants to transmit four characters, the relays 236, 237 must be given a zero position. The relays 236, 237 control the magnetic switches 242, 243, through which either the capacitors 245, 246 of the measuring instruments are reloaded or the desired switching processes are triggered.
To ensure the correct phase between tween the pulses from the transmitter and receiver, the are supplied by the transformer 206 of the transmitter. Pulses used. For the sake of clarity, it is initially assumed that the pulses supplied by the transformer 206 are continuously fed to the long-distance line 228 and hit the winding 302 of the dynamometric relay 303. The armature of this relay is held in its neutral position by means of the spring 304. The winding 305 of the relay 303 receives the pulses supplied by the transformers 207 and 208.
The time sequence of the pulses supplied to winding 302 and 305 can be seen from FIG. The pulses supplied by the transformer 206 of the transmitting station are shown hatched. On the sides of these pulses are the pulses supplied by transformers 207 and 208.
As long as the phase relationship is correct, the relay 303 cannot respond because the pulses supplied by the transformer 206 and the transformers 207 and 208 are not simultaneous. If, however, an undesired phase shift occurs, the pulses of the transformer 206 shift above the pulses of the transformers 207 and 208, so that they at least partially overlap and therefore exert a torque on the armature of the relay 303. In order to restore the correct phase when phase shifts occur, the relay 303 acts on the magnetic switch 306 of the motor 307, through which the rotor of the rotary transformer 301 can be adjusted.
The direction of rotation of this motor depends on which of the contacts the tongue of relay 303 comes into contact with. The rotor of the rotary transformer 301 is adjusted in one sense in the event of positive phase deviations and in the other in the event of negative deviations.
Since sudden changes in phase may result in the impulse from transformer 206 being outside the impulses supplied by transformers 207 and 208, it is advisable to provide a coarse adjustment to ensure phase equality in such cases is restored so far that the fine adjustment described can work.
In the exemplary embodiment of the invention shown in Fig. 11, this is done by switching off the fine adjustment when the phase shifts are too great and setting the adjusting motor for the rotor of the rotary transformer 301 in circulation until the pulse supplied by the transformer 206 is again between the impulses of the transformers 20'l and 208 lies. This is achieved by generating a pulse simultaneously with the pulse supplied by the transformer 206 at the receiving station 203 with the help of the transformer 309 and feeding it to the winding 309 of the relay 308.
The winding 310 of this relay is closed to the trunk line 228. In the contact circuits of this relay are the delay relays 311 and 312, whose contacts with the winding of the relay 313 are connected in series. When the relay 313 is energized, the circuit of the magnetic switch 306 controlling the motor 307 receives power through the relay 303.
However, if the winding 313 is de-energized, the movement of the switch 306 receives a constant current via the contact <B> 320. </B> The motor <B> 307 </B> then receives current until the relay 313 attracts its armature and thereby switches the relay 303 into the circuit of the magnetic switch 306.
So that the pulses supplied by transformer 209 cannot work together with one of the pulses supplied by transformers 204 and 205 of the transmitting station, relay 308 is expediently designed as a resonance relay and the pulses supplied by transformer 206 are modulated using switch 314 . This switch is controlled with the aid of the device 315 shown schematically, which closes the switch 31..1 in such a rhythm that the armature of the relay 308 advises independently. As soon as the current surges supplied by the transformer 206 coincide in time with the current supplied by the transformer 209.
The armature of the relay 308 closes its contacts periodically during normal operation, so that the relays 311, 312 are energized and keep their contacts closed.
It is advisable to ensure that the duration of the current surges supplied by the transformer 209 is fairly long so that this current surge coincides with the current surge supplied by the transformer <B> 2 </B> 06 within a relatively large interval. This can be achieved if the saturation of the transformer 309 is not chosen too high. The location of the pulses supplied by transformer 209 is shown in FIG.
The last described coarse regulating device works in the following way: If the pulses supplied by the transformer 206 shift too much compared to the pulses supplied by the transformers 207 and 208, the pulses supplied by the transformer 206 do not hit more together with the pulses supplied by the transformer 209. The armature of the relay 208 stops oscillating in this case, so that its contacts are no longer closed and the armature of the relays 311, 312 drop. As a result, the winding of the relay <B> 313 </B> is de-energized and the magnet switch 306 is switched on by the armature of this relay.
The creation motor 307 now begins to change the phase. As soon as the phase is about to be in the correct position again, that is, the pulses of the transformer 20.6 coincide with the pulses of the transformer 209, the armature of the relay 306 starts to oscillate again and switches the coils 311, 312 on; as a result, the relay 313 is energized and now switches the magnetic switch 306 off. The relay 303, which is used for fine adjustment, now supplies current to the armature windings of switch 306.
Instead of the relay shown in Fig. 7, the application of which is shown in Figs. 8 and 11, you can also use a polarized relay with two windings if you place each of the coils in the anode circuit of a special amplifier tube, which is in the Clocks of the incoming positive and negative pulses from the transmitting device alternately receive positive anode voltages. To generate the pulses, you can, as already mentioned, use inductors which contain ferromagnetic bodies.
In Fig. 14 an embodiment of this type is shown, and this Abbil tion only shows the receiver part of a system. With 95 the polarized receiving relay is designated, 96 and 97 are the windings of this relay. 98 is a partially operating transformer in the saturation area, whose primary winding alternating currents are supplied, which are in a specific and known phase relationship to the alternating current that generates the pulses at the transmitter. 99 and 100 are amplifier tubes whose grids receive the impulses from the transmitter.
The filaments of the amplifier tubes are connected to each other. A connecting line leads from the center tap of the transformer 98 to the cathodes. The anodes of the amplifier tubes are connected to the ends of the secondary winding of the transformer 98 via the windings 96 and 97 of the relay 95.
The arrangement now works in the following way: The transformer 98 generates pulses which are in phase with the pulses generated at the transmitter. During the positive pulses the amplifier tube 99 receives, during the negative pulses the amplifier tube 100 receives a positive anode voltage.
It is assumed that the grids of amplifier tubes 99 and 100 receive a positive pulse when the anode voltage of amplifier tube 99 is positive and that the grids of amplifier tubes 99 and 100 receive a negative pulse when the anode voltage of amplifier tube 100 is positive Owns value. It is easy to see that in this case, given the correct setting of the grid bias voltage, current can only flow through the winding 96 of the relay 95. The anchor is therefore held in the one rest position.
If the direction of the impulses striking the grids of tubes 99 and 100 is reversed, the positive impulses coincide at the same time with positive anode voltages of tube 100. In this case, a current flows through the coil 97 of the relay, so that the armature moves into the other rest position.