DE2630993C3 - Schaltmatrix mit Anschlußmoduln - Google Patents

Description

Dk Erfindung bezieht sich auf eine Schaltmalri:< mit Anschlußmoduln zum Verbinden von peripher angeordneten Geräten der elektrischen Meßtechnik über auswählbarc Leitungen einer matrixeigenen Leitungsgruppe mit den peripheren Anschlüssen von Meßobjekicn. wie elektrischen Bauteilen, Leiterplatten. Baugruppen, nachrichlcntcchnischcn Geräten o. dgl., bei der die Anschlußmoduln zweipolig ausgebildet sind und über jeden ihrer durch steuerbare Schaltmittel wirksam schaltbare Pole Zugang zu gelrennten Leitungsuntergruppen schaffen, aus denen dann jeweils eine Leitung über weitere steuerbare Schallmittel selektiert wird.

Fine derartige Schaltmatrix ist beispielsweise aus der DH-OS 22 28 881, insbesondere Fig. 3 bekannt. Die Bildung zweier Untergruppen schafft hierbei die Möglichkeit, zwei Arten von untereinander gleichberechtigten, matrixeigenen Leitungen vorzusehen, über die beispielsweise Signale unterschiedlicher Pegelwerte getrennt übertragen werden. Um jedoch von den peripheren Meßgeräte- oder Prüflingsanschlüssen ausgehend jede der vorhandenen matrixeigenen Leitungen auswählen zu können, ist es bei dieser bekannten Schaltmatrix notwendig, jedem einzelnen dieser An-

in Schlüsse einen zweipoligen Anschlußmodul zuzuordnen, was relativ aufwendig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Schaltmatrix der eingangs genannten An den SchaliL-ngsaufwand erheblich zu senken, ohne die Zugriffsmöglichkeiten zu den auswählbaren matrixeigenen Leitungen gegenüber dem vorstehend beschriebenen, optimalen Fall allzusehr einzuschränken. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die zweipoligen Anschlußmoduln mit jedem ihrer Pole nur an einen peripheren Geräte- oder Prüflingsanschluß geschaltet sind und daß steuerbare Schalter vorgesehen sind, über die jeweils die peripheren Seiten der den ersten Polen der zweipoligen Anschlußmoduln zugeordneten, steuerbaren Schaltmittel mit den den matrixeigenen Leitun-

>5 gen zugewandten Seiten der ihren zweiten Polen zugeordneten, steuerbaren Schaltmittel verbindbar sind, sofern die letztgenannten steuerbaren Schaltmittel die zweiten Pole nicht wirksam geschaltet haben.

Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht

ίο insbesondere darin, daß durch die individuelle Zuordnung zwischen den einzelnen Polen der Anschlußmoduln und den peripheren Geräte- bzw. Prüflingsanschlüssen gerade bei umfangreichen Meßanordnungen eine große Zahl von Anschlußmoduln eingespart

)5 werden kann und daß im Falle eines Belegtseins sämtlicher Leitungen der einen Leitungsuntergruppe über die steuerbaren Schalter auch die freien Leitungen der anderen Leilungsuntergruppe (C- die Leitungsauswahl zugänglich sind. Damit können Belegungsspilzcn,

to die nur in bestimmten, besondere umfangreichen Mcßgerätc-Zusammcnschaltungcn auftreten, durch Ausnutzung der maximal verfügbaren Lcitungskapa/.ilät ohne Schwierigkeiten bewältigt werden. Dies ist insbesondere bei einem Einsatz der Schallmatrix im

•r> Rahmen von programmierbaren Meßautomaten von großer Bedeutung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispicls näher erläutert. Dabei zeigt

^r><> F i g. 1 ein Prinzipschallbild des Ausführungsbcispicls, F i g. 2 eine Weiterbildung der Schaltung nach F i g. 1 und

Fig. 3 ein Anwendungsbeispiel der Schallung nach Fig. I im Rahmen einer umfangreichen Mcßschaltung.

■v> In Fig. I ist derjenige Teil einer Schallmatrix M dargestellt, in dessen Bereich zwei miteinander zu verbindende Schalteinheiten SG und X angeordnet sind. SG stellt dabei ein vierpoliges Stromversorgungsgeräl mit den Anschlußpaaren I, 2 und 3, 4 dar, X einen

M) Prüfling mit den Anschlüssen 5 und 6. dessen Eingangswiderstand mil Kx angedeutet ist. Die Anschlüsse 1 und 3 sind an einen ersten, zweipolig ausgebildeten Anschlußmodul Ml geführt, die Anschlüsse 2 und 4 an einen zweiten Anschlußmodul M 2.

während jeder der Anschlüsse 5 und 6 mil den beiden Polen eines ihm zugeordneten, zweipoligen Anschlußmoduls M 3 bzw. M 4 verbunden ist.
Die Schaltmatrix Λ/enthalt neben den Anschlußmo-

diiln MI bis W 4, die in Fig, I jeweils durch strichpunktierte Begrenzungslinien hervorgehoben sind, eine Reihe von Leitungen BI bis B 16, die zur Übertragung der über die Anschlußpuaro 1,2; 3,4 und 5, 6 peripher angelegten oder abgenommenen Signale zwischen den jeweils zugeordneten AnschluBmoduln Mi bis M 4 dienen. Sie stellen ein System von Sammelleitungen dar, von denen jeweils zwei nicht belegte Leitungen ausgewählt und mit einem der Anschlußpaare I₁ 2 bzw. 3, 4 des Stromversorgungsgerates SG und dem Anschlußpaar 5, 6 des Prüflings X verbunden werden. Ausgehend vom Anschluß I, der an den linken Pol des Anschlußmoduls M1 geführt ist. besteht dabei nach einer Wirksamschaltung des letzteren durch Schließen des Arbeitskontaktes .ν Ι eines Relais X1 die Möglichkeit, jede der geradzahligen matrixeigenen Leitungen BX BA ... B 16 zu erreichen, was durch Schließen der den Leitungen individuell zugeordneten Arbeitskontakte a 1, b 1... h 1 nach einer Erregung der Relais .4 1, Bi ... HX geschieht. In analaoger Weise ist eine dieser Leitungen auch jber den Anschluß 2, den Arbeitskontakt χ 2 eines Relais X 2 und einen der Arbeitskontakte a 2, b 2... h 2, die über Relais Al, B2 ... H2 betätigt werden, erreichbar. Andererseits sind die ungeradzahligen Leitungen 01, B3 ... B15 ausgehend von den Anschlüssen 3 und 4 über die rechtsseitigen Pole von M 1 und M2 beim Schließen des Arbeilskontaktes y\ durch Erregung des Relais Vl bzw. beim Schließen von y2 über die Kontakte a \, b i ... Λ 1 bzw. a2, b2... h2 belegbar. Dabei ist durch eine entsprechende Steuerung der Kontakte α bis h sämtlicher Anschlußmoduln M I bis MA dafür Sorge zu tragen, daß jede der über sie erreichbaren Leitungen B nicht schon vorher über einen anderen Anschlußmodul belegt war. Ober die Anschlüsse 5 und 6. die jeweils an beide Pole der ihnen individuell zugeordneten Anschlußmoduln M3 und MA geführt sind, können sämtliche der verfügbaren matrixcigcnen Leitungen B 1 bis B 16 belebt werden.

Da über jeden einzelnen Pol der zweipolig ausgcbildetcn Anschlußmoduln M I bis M4 jeweils eine aus der halben Anzahl aller Leitungen B 1 und B 16 bestehende Leitungsuntergruppe erreicht werden kann, füh.t die aus Fig. 1 ersichtliche individuelle Zuordnung der einzelnen Pole der Anschlußmoduln l\\ den peripheren Anschlüssen 1 bis 4 dazu, daß auch jedem dieser Anschlüsse jeweils nur eine der beiden Leitungsuntergruppen zur Signalübertragung zugeordnet ist. Demgegenüber ist anhand der peripheren Anschlüsse 5 und 6 des Prüfiings X in Fig. I gezeigt, daß ein Anschalten eines peripheren Anschlusses an jeweils beide Pole eines ihm zugeordneten Anschlußmoduls zwar prinzipiell jede matrixcigene Leitung B 1 bis B 16 für diesen peripheren Anschluß zugänglich macht, aber eine doppelt so große Zahl von Anschlußmoduln erfordert als dies bei einer nach den einzelnen Polen getrennten individuellen Zuordnung zwischen den Anschlußmoduln und den peripheren Anschlüssen der Fall ist.

Zur Erweiterung der Anzahl von matrixeigenen Leitungen 0 1 bis B IS, die über einen mit nur einem Pol eines zweipoligen Anschlußmoduls, z. B. M I, verbundenen peripheren Anschluß, /.. B. 1, zugänglich sind, ist nach der Erfindung ein über ein Relais W1 betätigbarer, weiterer Arbeitskoptakt w I vorgesehen, über den die periphere Seile des Arbeilskontaktes χ I mit der den matrixeigenen Leitungen zugewandten Seite des Arbeitskontaktes y 1 verbindbar ist, sofern dieser letztere nicht geschlossen ist. Damit erhöht sich die Anzahl der über I und ν I sowie w 1 insgesamt Meßbaren matrixeigenen Leitungen auf das Doppelte, da nunmehr zu den geradzahligen Leitungen auch die ungeradzahligen treten,

5 Ober die Anschlüsse I₁ 2 von SG(Fig. 1) kann eine MeOspannung abgegeben werden, die an die Anschlüsse 5 und 6 des Prüflings X über die geschlossenen Kontakte χ 1, χ2, zwei der geradzahligen Leitungen 02 ... 016 und die geschlossenen Kontakte .v3 und .v4 gelangt.

in Wird nun die an 5, 6 stehende Spannung dem Stromversorgungsgerät SG über die Anschlüsse 3,4, die in diesem Fall einen Regeleingang darstellen, wieder zugeführt, und in diesem dazu benutzt, um die Amplitude der Meßspannung so nachzustellen, daß die Spannung an den Anschlüssen 5, 6 einen Sollwert annimmt, so spricht man von einem Vierpolbetrieb des Gerätes SG. Hierbei können die Kontakte w 1 und \v2 nicht betätigt werden, da die Rückübertragung des Spannungswertes von den Anschlüssen 5, 6 über die

2i) geschlossenen Kontakte j/3,yA, zwei 'isr ungenulzahligen Leitungen 01 ... 015 und die geschlossenen Kontakte Jf 1 und y 2 an die Anschlüsse 3,4 erfolgt. Erst wenn man den Vierpolbetrieb von SG durch einen Zweipolbetrieb ersetzt, bei dem die Anschlüsse 3,4 nicht

r> stromfünrend sind und demzufolge keine Regelung der Meßspannungsamplitude erfolgt (y l,j/2geöffnet), kann die Anzahl der über 1 und 2 belcgbaren Leitungen durch Schließen von w 1 bzw. w2 in der beschriebenen Weise erhöht werden. In Fig. I ist der letztgenannte Fall

so dargestellt, wobei davon ausgegangen wird, daß der Anschluß 2 über ν 2,;; 2, 02, a 4 und ν 4 mil 6 verbunden ist, während für den Anschluß I keine weitere freie Leitung unter den geradzahligen 04 ... B 16 vorgefunden wurde, so daß über w 1, h 1, 0 15, Λ 3 und j/3 nach 5

ti verbunden und somit auf die ungeradzahlige Leitung 0 15 ausgewichen werden mußte.

Die Kontakte w3 und wA. die in Fig. 1 zunächst Überflüssig erscheinen, da ja die Anschlüsse 5, b des Prüflings X über sämtliche Leitungen 01 ... 016

to erreichbar sind, bringen einen weiteren Vorteil, der darin besteht, daß die Anschlüsse 5 und 6 so ausgebildet sein können, daß jeweils ein mit einer Anschlußieitung 7 großen Querschnitts versehener Teilanschluß 5\ und ein mit einer Anschlußleitung 8 relativ kleinen Querschnitts

4^ri versehener Tcilansehluß 52 bzw. entsprechende Teilanschlüssc6i und 62 entstehen. Damit kann der Anschluß 5| bzw. 61 ohne Betätigung von wi bzw. ^4 nur über die geradzahligen Leitungen 02 ... 016 erreicht werden, während sie mittels iv3 und w4 auch mit den

ίο ungeradzahligcn matrixeigenen Leitungen verbunden werden können.

Nach einer bevorzugten, in Fig. 2 dargestellten Weiterbildung des Erfindungsgedankens sind auf der peripheren Seite der Arbeitskoniakte ν und y der

γ, einzelnen Anschlußmoduln M1 bis MA weitere Arbeitskontakte /. i bis /.A vorgesehen, die bei Betätigung über die Relais Zi bis ZA ein Masscpotcnlial Ua über eine matrixinterne Leitung On an die periphere Suite von χ und y schallen. Damit gelingt es,

mi unsymmetrische, d.h. auf das Masscpotcntial Ik bezogene Signale über die Schallmztrix M zu übertragen, wobei wieder ein nicht auf Massepotential liegender, periphcrer Anschluß, z. B. 1, beim Bclcgtsein aller von ihm iibei χ 1 erreichbaren geradzahligen

bs Leitungen über w 1 an eine ungeradzahlige Leitung, /.. B. 01, geschaltet werden kann. Die in F i g. 2 auf Masse geschalteten Anschlüsse 2 und 6 sind über die um Massepotential i/o liegende Leitung Bq miteinander

verbunden. In l'ig. 2 isl vorausgesetzt. daß die Anschlüsse 3 und 4 vom .Vf/ nicht stromführend sind. Die kontakte /3 bzw. /4 in den den Prüflingsanschlüssen 5 und h zugeordneten Anschlußmodiiln können beim Iübertragen von symmetrischen Signalen da/u verwendet werden, einzelne Anschlüsse des Prüflings Λ mit dem Massepotential /u belegen, beispielsweise um Relais einzustellen, Verstärkereingänge kurzzuschließen. Offsetspannungen zu messen usw.. Die in I' i g. 2 im einzelnen nicht angesprochenen Schallungstcile entsprechen den Anhand von lip. I beschriebenen, mit denselben Bezugs/eichen versehenen Teilen.

Γ ι g. i zeigt eine nach der Erfindung ausgebildete Schaliinatrix Λ/ im Rahmen einer größeren Meßsch.:il tiing Dabei sind die matrixeigcnen IJberlragungslcilun gen mit H bezeichnet, während die zweipoligen Anschlußmoduln lediglich durch vertikale, sich über alle Leitungen // erstreckende Linien AM \ bis AMn ;iiiri'(lfiili'l sind I !her AKiJ ΛΑ/ 1 ΛΜπ \\*\'λ weile!'*-, im einzelnen nicht bezeichnete Anschliißmoduln sind die peripheren Anschlüsse eines l'riiflings Λ erreichbar, iibei die anderen dargestellten Anschlußmoduln jeweils ein Net/gerät 9. ein Messender 10. ein selektiver analoger l'egelmesser 11. ein digitaler Pegclmcsser 12 und ein Zähler 13. Diese Geräte stehen über ein weiteres System von Sammelleitungen (Bus) 14 mit einem Rechner 15 in Verbindung, der seinerseits mit einer eingabeeinrichtung 16 beschallet ist. In die eingabeeinrichtung lh wird nun entweder ein Meßbefehl oder eine I olge von Meßbefehlen manuell ι eingelastet oder in form von auf Lochstreifen. Lochkarten, in magnetischen Speichern od. dgl. gcspcicherlen Mcßdatcn cingelesen. Dadurch wird der Rechner 15 veranlaßt, die zur Ausführung der Meßbcfchlc erforderlichen Meßgeräte über den Hus 14

ίο zu adressieren, sie über die leitungen /i der Schallmatrix untereinander oder mil dem Prüfling ,V in der gewünschten Weise zu verbinden und zur Abgabe bzw. Aufnahme von Meßsignalen /ti veranlassen. Die schließlich in den Kmpfangsmcßgcrälcn Il bzw. 12

Ii erhaltenen und insbesondere mittels des /ahlers 13 digitalisierten Meßwerte werden sodann in einem Gerät 17 alphanumerisch ausgeweitel oiler in einem 2-Koordinaten-Anzeigeoiler Registriergerät 18 in l'ornt von N!c!Jd:;:g:;::i;:;;ei; bildlich t!r,r_Fc,ic!!i !vw. regisirk-ri.

Die zum Aufbau der Vcrhindungsleitungen zwischen den Geräten 9 bis I 3 und dem Prüfling Λ erforderlichen Schaltvorgänge in den einzelnen Schaltmodiiln AM I bis AMn werden über ilen Rechner 15 kontrollier!, der zu diesem Zweck über den Hus 14 und eine Mehrzahl

:. von Verbindungsleilungen /. mit ilen zu steuernden Sebalimiiteln der Schalliiiatiix Λ/verbiinden ist.

Hierzu 3 Matt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltmatrix mit Ansehlußmoduln zum Verbinden von peripher angeordnete,! Geräten der elektrischen Meßtechnik über auswählbare Leitungen einer matrixeigenen Leitungsgruppe mit den peripheren Anschlüssen von Meßobjekten, wie elektrischen Bauteilen, Leiterplatten, Baugruppen, nachrichtentechnischen Geräten o. dgl., bei der die AnschluOmoduin zweipolig ausgebildet sind und über jeden ihrer durch steuerbare Schaltimittel wirksam schaltbaren Pole Zugang zu getrennten Leitungsuntergruppen schaffen, aus denen dann jeweils eine Leitung über weitere steuerbare Schaltmittel selektiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zweipoligen Anschlußmoduln (Ml, M2) mit jedem ihrer Pole nur an einen peripheren Geräte- oder Prüflingsanschluß (I, 2, 3, 4) geschalte; sind und daß steuerbare Schalter (w 1. w 2) vorgesehen sind, über die jeweils die peripfoeren Seiten der den ersten Polen der zweipoligen Anschlußmoduln (M 1, M 2) zugeordneten, steuerbaren Schaltmittel (x 1, χ 2) mit den den matrixeigenen Leitungen (B I bis B 16) zugewandten Seiten der ihren zweiten Polen zugeordneten steuerbaren Schaltmittel (yi, y2) verbindbar sind, sofern die letztgenannten steuerbaren Schaltmittel (y i,y 2) die zweiten Pole nicht wirksam geschaltet haben.

2. Srhaltmatrix nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der peripheren Seite der den Polen der Anschlußmoduln (M 1, M2) zugeordneten, steuerbaren Sct<altmitt-ii (xi, x2, yi, y2) weitere steuerbare Schalter (zi, z2) angeordnet sind, über die die Pole mit einem an einer matrixeigenen Leitung (Bo) abgreifbaren Bezugspotential (Uo) verbindbar sind.

3. Schaltmatrix nach einer der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei vier- oder mehrpolig anschließbaren Geräten (SG), von denen einige Anschlüsse (I₁ 2) ständig, andere (3, 4) dagegen nur fallweise wirksam geschaltet sind, jeweils die ersten Pole der Anschlußmoduln (M 1, M2) den ständig wirksamen (1, 2) und die zweiten Pole den fallweise wirksamen Anschlüssen (3,4) zugeordnet sind.

4. Schaltmatrix nach einem der Ansprüche I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Prüflingsanschluß (5) über zwei Anschlußleilungcn (7, 8) unterschiedlichen Querschnitts an die beiden Pole eines ihm zugeordneten Anschlußmoduls (M3) geschaltet ist.