DE2005978A1 - Einrichtung zur automatischen Meßwertablesung von insbesondere von einer zentralen Abfragestation entfernt liegenden Meßstellen bzw. Antwort Stationen - Google Patents

Description

DIPL.-ING. HANS MEISSNER 2005978 D 28 BREMEN, 3. 2. 1970

■DIPL.-ING. ERICH BOLTE sievogtttraße 21

Telefon 0421-34 2010 661?

PATENTANWÄLTE «wie

Anmelder:

NORTH AMERICAN RESEARCH CORPORATION 5515 livingston Road
Oxon Hill, Maryland

United. States of America

Priorität wird beansprucht aufgrund Patentanmeldung USA, Nr. 807 339 vom 14. 3o 1969

Einrichtung zur automatischen Meßwertablesung von insbesondere von einer zentralen Abfragestation entfernt liegenüen Meßstellen bzw. AntwortStationen.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Meßwertablesung von insbesondere von einer zentralen Abfragestation entfernt liegenden Meßstellen bzw. AntwortStationen.

Eine derartige Anordnung soll dazu dienen, von fern her Meßstellenergebnisse bzw. Meßwertablesungen oder andere λ

Daten zu erhalten, zu verarbeiten, darzustellen und aufzu- ™ zeichnen.

Bisher bekannte Anordnungen und Verfahren machten es nötig, daß eine Bedienungsperson sich direkt zu der Meßstelle bzw. dem Meßgerät begab und die Meßwertablesung von Hand aufschrieb. Unter Benutzung eines einem. Meßgerät zugeordneten Zusatzgerätes hat man bisher auch versucht, sich der tele-

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fonlsohen Meßwertübermittlung zu bedienen. Nicht alle Meßgeräte haben jedoch einen direkten Zugang zu Telefonleitungen bz.w. -anschlüsse!*, und die Benutzung von Telefoneinrichtungen hat einen ständigen beträchtlichen Kostenaulwand zur Folge.

Im Gegensatz dazu betrifft die vorliegende Erfinuung eine Einrichtung zur automatischen Meßwertablesung von insbesondere von einer zentralen Abfragestation entfernt liegenden Meßstellen bzw. AntwortStationen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß

a) an der Abfragestation ein Abfragesender zum Aussenden eines einer bestimmten abzufragenden Meßstelle zugeordneten Adressenteils und ein Antwortempfänger zum Empfang der Antwortübertragung von der abgefragten Meßstelle vorgesehen sind, daß

b) jede Meßstelle bzw. Antwortstation einen Abfrageempfänger zum Empfang einer Abfrageübertragung von der Abfragestation, einen Meßstellenadressenspeicher, eine Authentisierungsschaltung zum Vergleichen des Inhaltes des Meßstellenidentifizierungsspeichers mit der von der Abfragestation empfangenen codierten Abfrageübertragung, einen Meßwertablesungsspeicher und einen Antwortsender aufweist, der an den Meßwertablesungsspeicher angeschlossen ist und durch die Authentisierungsschaltung instandsetzbar ist, um die Meßwertablesung auszusenden bzw. weiterzuleiten, wenn die Abfrage gültig bzw. richtig adressiert war, und daß

c) zwischen die Abfragestation und den einzelnen Meßstellen bzw. Antwortstationen ein Nachrichtenübermittlungseystem zwischengeschaltet ist.

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Mittels der erfinüungsgemäßen Einrichtung werden die den bisher bekannten Anordnungen dieser Art anhaftenden Nachteile vermieden, indem in Verbindung mit einem Meßwertablesungssystem ein elektronischer Abfragesender benutzt wird, der eine codierte Abfragenachricht zu einer bestimmten von mehreren festen Antwortstationen sendet, welche den verschiedenartigsten Meßgeräten, insbesondere Verbrauchsmeßgeräten, wie Stromverbrauchemessern oder dergleichen, zugeordnet sind, insbesondere auch Meßgeräten, welche bei den verschiedenartigsten Verfahren den Verbrauch an Energie J bestimmten Verfahiensmedien oder dergleichen messen. Nach Empfang einer Abfragenachricht, welche die genaue Identifi-Eierungenummer oaer Adresse des Meßgerätes enthält,, sendet die Antwortstation die Meßwertablesung wieder zurück zu dem Abfragesender. Wenn die Abfragenachricht nicht die richtige Identifizierungsnummer enthält, antwortet die Antwortstation nicht auf die Abfrage. Wenn somit mehr als eine Anwortstation die gleiche Abfragenachricht bzw. -übertragung empfängt, wird nur die Station, an die der Abfragesender sich gerichtet hat, eine Antwort übermitteln bzw. senden. Dadurch wird es möglich, eine Abfrageoperation über ein Vielstationen-Haohrichtenübermittlungssystem durchzuführen, wobei gewährleistet ist, daß jeweilB eine und nur eine Antwortstation | auf die τοη dem Abfragesender gesendete Abfragenachricht antwortet, wobei die Identität der jeweiligen Antwortstation dem Abfragesender bzw. dem Abfragenden bekannt ist.

Das erfindungsgemäße System übermittelt Abfragen und Antworten durch eine geeignete Kombination von verschiedenen NachrichtenUbermittlungsmethoden, nämlich Hochfrequenzübermittlung, akustische Übermittlung, und/oder Übermittlung von Informa-

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tionen über eine Netzleitung. Im Fall einer Neteleitungsüb.ermittlung benutzt das System vorzugsweise auch drahtlose Übermittlungeabschnitte, um Transformatoren auf dem Übermittlungsweg zu umgehen, so daß dadurch Nachrichten von einer Seite zur anderen Seite des in dem Netzleitungseystem liegenden Transformators übertragen werden können. Die bevorzugte Ausgestaltung bzw. Kombination der verschiedenen Übermittlungsmethoden hängt jeweils von der Anwendung des Systems in Verbindung mit dem jeweiligen Meßeyetem ab.

Der Abfragesender kann entweder ortefest oder beweglich sein. Wenn er beweglich ist, kann die Anordnung vorzugsweise so betroffen sein, daß er entlang einer Straße verfahrbar ist, deren Verbrauchsmeßgeräte, z. B. Stromverbrauchsmeßgeräte abgelesen werden sollen. Die Abfrageübertragung bzw. -nachricht und die Antwortübertragung bzw. -nachricht kann in diesem Fall direkt über Funk oder akustisch erfolgen. Es kann jedoch sein, daß infolge der Anordnung des Verbrauchsmeßgerätes des Kunden eine direkte Übermittlung über Funk oder eine direkte akustische Übermittlung nicht praktisch ist. In einem solchen Fall läßt sich vorzugsweise eine Kombination einer übertragung über Netzleitung mit einer Funkübertragung oder akustischen Übertragung benutzen. So kann beispielsweise die Übertragung über eine Netzleitung bis zu der dem Kunden bzw. Abnehmer zugewandten Seite des Transformators an der Verbrauchsetelle in der Nähe der Straße erfolgen und von da über Sende- und Empfangsgeräte für Funk oder akustische Übermittlung zu dem beweglichen Abfragesender hin. Wenn der Abfragesender ortsfest ist, kann er an einer Unterstation angeordnet sein, wobei für diesen Fall die übertragung zwischen dem Abfrage-Bender und den einzelnen Antwortstationen mittels Netzleitung

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erfolgt. Unter diesen Umständen ist es notwendig, in dem Übermittlungsweg geeignete Umgehungswege um Transformatoren und andere Hindernisse vorzusehen. Auf diesen Umgehungswegen kann die Übermittlung durch Punk oder auf akustische Weise oder in anderer geeigneter Weise erfolgen.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung werden vorzugsweise zwei Hauptausführungsformen der Antwortstation benutzt. Bei einer Ausführungsform wird an der Antwortstation ein Akkumulatorspeicher verwendet, welcher die Impulse zählt, J die durch die Rotation einer Welle des Verbrauchsmeßgerätes erzeugt werden. Die auf diese Weise auigespeicherte Zählung ist proportional der Anzahl der von dem Kunden verbrauchten Einheiten.

Bei der anderen Auaführungsform wird der an den verwendeten Verbrauchsmeßgeräten bereits vorhandene mechanische Zähler benutzt. In diesem Fall werden die Skaleneinstellungen des Verbrauchsmeßgerätes von der Antwortstation gelesen und für die auf eine Anfrage folgende Übermittlung in codierte Form gebracht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden ^

Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Pig. 1: ein Blocksehaltbild der Abfragestation, des Nachrichtenübermittlungssystems una mehrerer AntwortStationen,

Pig. 2: eine Darstellung eines Übermittlungssystems über Netzleitung mit einem Umgehungsweg für eine drahtlose Übermittlung,

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Fig. 3: ein Zeitablaufdiagramm der Abfrage- und Antwortübertragungsformate ,

Pig. 4: ein detailliertes Blockschaltbild mit einer Antwortstation mit einem Akkumulatorspeicher, der einen Serienadaierer benutzt,

Fig. 3: ein Schaltungsdiagramm des Magnetkernspeichers, der in Fig. 4 wiedergegebenen Antwortstation,

Fig. 6: das Steuerlogdiagramm der in Fig. 4 wiedergegebenen Antwortstation,

Fig. 7: ein detailliertes Blockschaltbild einer Antwortstation mit einem Akkumulatorspeicher, der einen Zellspeicher verwendet,

Fig. 8: ein Schaltungsdiagramm des Zellspeichers der in Fig. 7 wiedergegebenen Antwortstation,

Fig. 9: die Steuerlogik für die in Fig. 7 wiedergegebenen Antwortstation,

Fig. 10: einen kommutierenden Wellenumdrehungsabtaster, der bei Akkumulatorspeicher-Antwortetationen gemäß der Fig. 4 und 7 anwendbar iat,

Fig. 11: einen fotoelektrischen Wellenumdrehungsabtaster, der bei den Akkumulatorspeicher-Antwortstationen gemäß den Fig. 4 und 7 anwendbar ist,

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Pig. 12: einen induktiv arbeitenden Wellenumdrehungsabtaeter, der bei den Akkumulatorspeicher-AntwortStationen gemäß den Fig. 4 und 7 anwendbar ist,

Pig. 13: einen kapazitiven Wellenumdrehungsabtaster, der bei den Akkumulatorspeicher-Antwortstationen gemäß den Pig. 4 und 7 anwendbar ist,

Fig. 14: ein detailliertes Blockschaltbild einer Antwort- % station, welche den mechanischen Speicher des

Yerbr&uchsmeßgerätes benutzt,

Pig. 15A

und 15B: die neuen Dezimal-Digit-Logikdiagramme für die in Pig. 14 wiedergegebene Antwortstation,

Pig. 16: das Steuerlogikdiagramm für die in Pig. 14 wiedergegebene Antwortstation und

Pig. 17: einen typischen Taktimpulsgentrator und Zeitgeber, der in Verbindung mit einer der in den Pig. 4, 7 und 14 wiedergegebenen Antwortstationen f benutzbar ist.

Gemäß Pig. 1 umfaßt das erfinaungsgemäße Meßwertablesungssystem eine Abfragestation 100, Nachrichtenübermittlungsorgane 200 und mehrere Antwort- bzw. Hückmeldungsstationen - 1 bis 300 - n. Die Abfragestation umfaßt einen Adressenspeicher 101» der die codierten Adressen für alle abzufragenden Antwort- bsw. Ruckmeldungsstationen speichert.

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Auf Befehl dee Adreseenspeichers sendet der Abfrageeender 102 eine Abfragenachricht. Die Abfragenachricht wird über die Nachrichtenübermittlungsorgane 200 den eineeinen Antwort-Stationen 300 - 1 bis η zugeleitet. Zu Erläuterungenwecken wird angenommen, daß die i-te Station angewählt wird. Diese wird durch 300-i illustriert. Die Antwortetation enthält einen Abfrageempfänger 301, der die Abfragenachricht empfängt und die codierte Adresse der Authentisierungeechaltung 302 zuführt. Die codierte Adresse wird in der Attthentieierungsechaltung 302 mit der Meßstellenidentifizierungsadresse verglichen, welche ständig im Speicher 303 gespeichert ist. Wenn die codierte Abfrageadresse mit der Meßstellenidentifizierungeadresse übereinbtimat, öffnet die Authentisierungsscnaltung 302 das Gatter 304. Dadurch wird es auglich, daß die im Speicher 305 gespeicherte Meßwertablesung dem Antwortsender 306 zugeführt wird. Das Weiterleiten erfolgt über die gleichen Nachrichtenübermittlungeorgane 200 zu der Abfragestation 100. Der Antwortempfänger 103 empfängt die Antwortnachricht und liefert die codierte Meßwertabiesung in den Antwortspeicher 104. Hier wird die codierte Antworteendung mit der Meßeteilenadresse von dem Adressenspeicher 101 identifiziert. Wenn die Abfragestation beweglich ist, kann der Antwortspeicher 104 eine Vielzahl von Meßwertablesungen speichern, die später an einer zentralen Stelle in den MeßwertschreibungBcomputer 400 ausgelesen werden können.

Wenn andererseits die Abfragestation ortsfest ist, wird der Antwortspeicher 104 als Puffereingabegerat für Meßwertausschreibungscomputer 400 dienen.

Die Nachrichtenübermittlungsorgane 200 können verschiedene Nachrichtenübermittlungsarten benutzen. Wenn z. B. die

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Abfragestation mobil ist, kann eine direkte drahtlose Übertragung oder eine akustische Übertragung benutzt werden. Dieses kann jedoch auch unpraktisch sein, und zwar infolge der Anordnung bzw. Unterbringung des abzufragenden Verbrauchsmeßgerätes, z. B. Stromverbrauchsmeßgerät, oder infolge von Hindernissen, die sich zwischen der Antwortstation und der Abfragestation befinden. Unter diesen Bedingungen wird eine Kombination einer Netzleitung mit einer drahtlosen oder akustischen Übertragung benutzt. In diesem Fall ist ein Radio- oder akustisches Sende-Empfangs-G-erät an der Meßstelle J angeordnet und mit der Abnehmerseite des Transformators gekoppelt. Das Sende-Empfangs-Gerät empfängt dann eine drahtlose oder akustische Abfragenachricht und übergibt diese Nachricht der Netzleitung. Von dieser wird die Nachricht von der Antwortstation empfangen. Wenn es sich um eine richtige Abfrage handelt, wird die Antwortstation ihre Antwort über die Netzleitung dem Sende-Empiangs-Gerät zuführen. Das Sende-Empfangs-Gerät wird dann die AntwortStationnachricht zur Abfragestation übertragen.

In Pig. 2 ist eine Nachrichtenübermittlung mittels Netzleitung für eine ortsfeste Abfragestation dargestellt. Die Abfragestation 100 ist örtlich einer Kraftzentrale oder f

einer Kraftzentralen-Unterstation 500 zugeordnet. Die Abfragestation 100 ist mittels eines geeigneten Anschlußgerätes

201 an die Netzleitung 202 angeschlossen. Ein Leistungsübertrager 203 oder ein anderes Hindernis in der Netzleitung

202 kann einen By-pass bzw. Nebenweg erforderlich machen. Dieses wird mittels eines geeigneten Anschlußgerätes 204 bewerkstelligt, das die Datensendung von der Netzleitung 202 einem Sende-Empfangs-Gerät 205 zuführt. Das Sende-

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Empfangs-Gerät 205 steht in Verbindung mit einem zweiten Sende-Empfangs-Gerät 206. Beide Sende-Empfangs-Geräte 205 und 206 können entweder über Punk oder akustisch in Verbindung miteinander stehen. Das Sende-Empfangs-Gerät 206 ist mittels eines geeigneten Anschlußgerätes 207 an die Netzleitung 202 auf der anderen Seite des Leistungsübertragers 203 angeschlossen. Die Datensendung bzw. Datenübertragung erfolgt dann über die Netzleitung 208 zu den einzelnen Antwort- bzw. RückmeldungsStationen 300 - 1 bis 300 - n. Die Antwortübertragung von der abgefragten Antwortstation erfolgt über den gleichen Weg wie die Abfrageübertragung, d. h. die Netzleitung 208, das Anschlußgerät 207, vom Sende-Bmpfangs-Gerät 206 zum Sende-Empfangs-Gerät 205, das Anschlußgerät 204, die Netzleitung 202, das Anschlußgerät 201 und schließlich zur Abfragestation 100. Der By-pass bzw. Nebenweg zur Umgehung des Leistungstransformators 203 kann auch in anderer geeigneter Weise hergestellt sein.

Die Abfrageübertragung zu den verschiedenen ortsfesten Antwortstationen erfolgt mittels einer Impuls-Frequenz-Modulationsübertragung. Ein hinsichtlich der Impuls-Frequenz moduliertes Signal besteht aus Wechselstromimpulsen, wobei die Wechselstromfrequenz jedes Impulses diejenige einer Gruppe von Signalfrequenzen ist. Eine Impuls-Frequene-Modulationsübertragung über Funkverbindung erfolgt mittels modulierter HF-Trägerimpulse, wobei die Modulationsfrequenz in jedem Impuls eine einzige Frequenz einer Vielzahl von Signalfrequenzen ist. So kann der Abfragesender 102 ein FSK-Sender (Frequenzumtastungssender) sein, der unter der ' Steuerung des Adressenspeichers 101 arbeitet. Der Adressenspeicher 102 .wird dann die Adressen sämtlicher zu befragender

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Antwort- bzw. Rückmeldungsstationen mittels Magnetkarten

oder Magnetbändern oder in anderer geeigneter Weise speichern.

Bs «erden drei Signalfrequenzen bei der Abfrageübertragung benutzt: f für das Yoreingeatellte Signal bzw. das Yoreinstellsignal, £q für das Datensignal sur Anzeige einer binären O₁ und fj für das Datensignal zur Anzeige einer binären Bas YoreinstellBignal kann alternativ aus der gleichzeitigen übertragung τοη Impulsen mit den beiden Datenfrequenzen erfolgen. DaB Abfragenachrichtformat ist im oberen Teil von I¹Ig. 3 abgebildet. Sin oder mehrere Yoreinetelliapulse triggern eine AusrüBtungssperre'in der Antwortetation-AuthentieierungsBdhaltung 302 und leiten die Identlfizierungs- und Yerifizierungeoperation ein. Den Yoreinstellimpulsen folgen n-Datenimpulee, um die Identifizierungsnummer der abzufragenden Antwort- bzw. Rückmeldungsstation zu bilden. Jedes Informationsbit einer ankommenden Abfragenaohrioht wird mit dem entsprechenden Bit der binären Identifizierungenummer verglichen, die in dem feststehenden Meßstellenidentifizierungsadreeeenspeicher 303 der Antwortstation gespeichert ist. Der Speicher 303 kann irgendein geeigneter leistungeloser bzw. energieunabhängiger Totepeicher sein. Wenn einer der empfangenen Bits einen anderen Wert hat ale das entsprechende gespeicherte Bit, schaltet die Ausrüetungesperre aus, und es wird keine Antwort gesendet. Wenn alle ankommenden Bits mit ihren entsprechenden gespeicherten Bits übereinstimmen, bleibt die Ausrüstungeeperre offen und das Gatter 304 wird geöffnet, um die Antwortübertragungsoperation zu Btarten.

In dem Anfrageempfänger 301 werden zum Dekodieren der Anfragesendung bzw. Nachricht angepaßte Filter verwendet.

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Die Filter sind auf die drei bei der Abfrage verwendeten Signalfrequenzen abgestimmt. Der Empfänger 301 liefert daher die folgenden drei Ausgänge: einen Voreinstellausgang, bei dem jedesmal ein Impuls erscheint, wenn ein empfangener Abfragungsimpuls bei der Frequenz f moduliert wird; einen binären O-Ausgang, bei dem jedesmal ein Impuls erscheint, wenn ein empfangener Abfrageimpuls bei der Frequenz fQ moduliert wird, und einen binären 1-Aasgang, auf dem jedesmal ein Impuls erscheint, wenn ein empfangener Abfrageimpuls bei der Frequenz f^ moduliert wird.

Ein Antwortsender 306 sendet für jede Antwortübertragung m modulierte Impulse. Die Antwortnachricht kann eine Binärzahl mit m Bits oder eine binär-kodierte Dezimalzahl mit m/4 Dezimaldigits. sein. Der untere Teil von Fig. 3 gibt das Zeitbzw. Ablaufdiagramm der Antwortübertragung, in Beziehung gesetzt zur Abfrageübertragung, wieder. Die Signalfrequenzen bei der Antwortübertragung bestehen aus zwei verschiedenen Modulationsfrequenzen, von denen die eine binär NULL und die andere Frequenz binär EINS bedeutet.

Fig. 4 zeigt mehr ins Detail gehend die hauptsächlichen Systemkomponenten einer Antwortstation mit einem Akkumulatorspeicher, der einen Serienaddierer benutzt. Es handelt sich um folgende Komponenten: 1) einen Impulsgenerator 307 an einer Meßstelle, der jedesmal einen Impuls erzeugt, wenn eine bestimmte feststehende Menge elektrischer Energie oder einer anderen benutzten Ware verbraucht worden ist. Die Gesamtzahl der während einer bestimmten Zeitperiode erzeugten Impulse ist proportional der Gesamtmessung während dieser Periode; 2) einen zerstörungsfreien und energieunabhängigen

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Datenspeicher 305 zur Speicherung der gesaraten Zählung der Impulse des Impulsgenerators 307; 3) einen permanenten Adressenspeicher 303, der die -zugeordnete Antwortstation-Idenrbifizierungsnummer speichert; 4) einen Anfrageempfänger 301; 5) einen Antwortsender mit Zwischenträger-Modulations-Oszillator 306; 6) für spezielle Zwecke eine Digital-Rechnerschaltung, welche allgemein mit dem Bezugszeichen 308 versehen ist, um kontinuierlich die Meßwertablesungsinformation in dem Speicher auf den neuesten Stand zu. bringen und diese Information aus dem Speicher in den Antwortsender weiterzuleiten, Jj wenn eine richtig adressierte Abfrage empfangen wird bzw. ankommt.

Die Betriebsweise des Systems wird von der Digital-Rechnerschaltung 308 gesteuert bzw. überwacht. Diese Schaltung enthält ein Schieberegister 309» welches parallelen Zugang zum Datenspeicher 305 und dem Adressenspeicher 303 hat. Ein Serien-Binär-Addierer 311 ist an den Serieneingang des Schieberegisters 309 angeschlossen. Ein voreingestellter Ein-Bit-Eingang wird dem Addierer 311 aurch das Register i\Z zugeführt. Ein Takt-Impuls-Generator 313 und ein Zeitgeber 314, der vorzugsweise ein Synchronzähler ist, liefern die Zeitsteuerungssignale bzw. die Taktimpulse für die Rechner- \ schaltungen und die Antwortstation. Die Steuerlogik 315 verbindet das Schieberegister 309, den Binär-Addierer 311 und den Takt-Impuls-Generator 313 und Zeitgeber 314, um zwei verschiedene Programme durchzuführen.

Das erste Programm besteht darin, dem Inhalt des Datenspeichers 305 eine Eins hinzuzufügen. Die Rechnerschaltungen führen dieses Programm jedesmal dann durch, wenn ein Trigger-

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Impuls von dem Impulsgenerator 307 empfangen wird. Dieses Programm besteht aus drei Hauptteilen. Während des ersten Teiles wird der Inhalt des Meßwertablesungsspeichers 305 mittels der Lese- und Schreib-Gatter 316 für parallele Ein- und Ausgabe in das-Schieberegister 309 übertragen. Der Inhalt des Schieberegisters 309 wird dann, gesteuert von der Steuer-Logik 315, durch den ßinär-Addierer 311 hindurchlaufen gelassen. Dieser addiert den Inhalt des Ein-Bit-Registers 312 zu der Nummer in dem Schieberegister 309. Somit übertrifft die neue Nummer im Schieberegister 309 die ursprüngliche Nummer um eins, wodurch der Verbrauch an elektrischer Energie wiedergespiegelt wird, welcher durch den Impulsausgang vom Impulsgenerator 307 angezeigt worden ist. Während des abschließenden Teiles des Programms wird die neue Nummer im Schieberegister 309 wieder in den Meßspeicher 305 zurück übertragen.

Das zweite von den Rechnerschaltungen durchgeführte Programm besteht darin, die in der ankommenden Abfragenachricht enthaltene Adresse zu prüfen. Wenn die Abfragenachricht die korrekte Adresse für die Antwort- bzw. Rückmeldungsstation enthält, wird der Inhalt des Meßspeichers 305 an den Antwortsender 306 übertragen, um eine Antwortnachricht zu senden. Wenn die Abfragenachricht nicht die korrekte Adresse enthält, wird keine Antwortnachricht gesendet. Die Rechnerschaltungen führen dieses Programm jedesmal durch, wenn eine Abfragenachricht empfangen wird. Das Programm beginnt, wenn der vorgegebene bzw. voreingestellte Abfrageimpuls die Ausrüstungssperre in der Rechnersteuerlogik einschaltet. Wenn dieses geschieht, wird der Inhalt des permanenten Adressenspeichers 303 parallel über die Gatter 316 an das Schieberegister 309

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übertragen. Jedes in der Abfragenachricht empfangene Datenbit wird mit dem entsprechenden Bit des Adresswortes im Schieberegister 309 verglichen. Wenn wenigstens ein empfangenes Bit nicht mit dem gespeicherten Bit übereinstimmt, wird die Ausrüstungssperre geschaltet und das Programm endet. Wenn alle empfangenen Abfrage-Bits mit den entsprechenden Bits im Schieberegister 309 übereinstimmen, bleibt die Ausrüstungssperre offen, und das Programm wird fortgesetzt. Die Steuerlogik 315 schaltet am Ende der Abfrageübertragung den Antwortsender 306 ein. Der örtliche Taktimpulsgenerator 313 bringt den Antwortsender 306 dazu, ein Datenwort von m Bits zu senden, wobei nt die Länge des Einär-Wortes der Meßablesung ist. Dieses wird durchgeführt, indem der Inhalt des Meßspeichers 305 parallel über die Gatter 316 an das Schieberegister 309 übertragen wird. Der Inhalt des Schieberegisters 309 wird dann bei jedem Taktschritt in den Sender-Zwischenträger-Oszillator verlagert. Jedes Bit im Schieberegister 309 moduliert einen der gesendeten Antwortimpulse. Eine binäre 1 wird als Impuls-Modulations-Frequenz f^ und die binäre 0 wird als Impuls-Modulations-Frequenz f« gesendet. Schließlich schaltet die Rechner-Steuerlogik 315 den Antwortsender 306 ab, nachdem m Antwortimpulse gesendet worden sind.

Eine automatisch einsetzende Betriebssicherheitsoperation A dient dazu, die Verriegelung bzw. Sperre in der Steuerlogik 315 für den Fall auszuschalten, daß ein Fehler in der Abfrageübertragung im Anschluß nach dem Empfang des Voreinstellimpuliee auftritt. Dieses stellt sicher, daß die Ausrüstungseperre nicht unendlich lange nach einer unvollständigen oder falschen Abfrageübertragung anbleibt.

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Pig. 5 zeigt zwei Stufen eines m-Stufen-Magnetkemspeichers, der als Meßablesungsspeicher 305 benutzt werden kann. Dieser Speicher speichert die Meßablesung als Binär-Nummer mit m Bits. Die Magnetkerne bestehen aus magnetischem Material mit rechteckiger Hysterese-Schleife, z. B. aus Ferrit. Jeder der Magnetkerne 317 hat drei Wicklungen: Eine "I-Schreib-" Wicklung 318, eine "0-Schreib-" Wicklung 319 und eine "Lese-" Wicklung 321. Die"Schreib-" Wicklungen 318 und 319 sind zwischen eine Quelle Y„„ positiven Pluspotentials und die Kollektoren vom zugeordneten NPN-Transistoren 322 und 323 geschaltet. Die Emitter der Transistoren 322 und 323 sind an Masse angeschlossen. Eine Binärnummer wird im Speicher mittels der "Schreib-" Gatter 324 und 32t? eingegeben, welche die Informationsbits aus entsprechenden Stufen des Schieberegisters 309 in den Speicher überlagern. Wenn eine Stufe des Schieberegisters 309 eine binäre 1 enthält, wird das entsprechende "Schreib-Gatter" 324 geöffnet, um einen "Schreib-" Impuls von der Leitung 326 zur Basis des Transistors 322 durchzulassen. Dadurch wird der Transistor leitend, wodurch ein Stromfluß in die "Schreib-Eins-" Wicklung 318 bewirkt wird, so daß dadurch eine binäre 1 in den Magnetkern 317 eingespeichert wird. Ein ähnlicher Vorgang findet im Pail einer binären Null statt, w.obei jedoch das "Schreib-Gatter" 325 offen ist, um den "Schreib-" Impuls aus der Leitung 326 zur Basis des Transistors 323 durchzulassen.

Die Binärnummer im Speicher 305 wird in das Schieberegister 309 mittels der "Lese-" Gatter 327 eingegeben. Die "Lese-" Aktion besteht aus zwei Schritten. Während des ersten Schrittes wird der "Lese-" Impuls von Leitung 328 sämtlichen ODER-

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Gattern 313 zugeführt. Dadurch werden alle Kerne 317, welche die binäre Eins-Position haben, in die binäre Hull-Position geschaltet und es wird ein Ausgangsimpuls an der "Lese-" •Wicklung 321 erzeugt. Dieser Ausgangsimpuls von der Wicklung 321 wird der entsprechenden Stufe des Schieberegisters 309 zugeleitet. Ein "Schreib-" Impuls, welcher unmittelbar dem "Lese-" Impuls folgt, überträgt die binäre 1 wieder zurück in den Kern 317· Auf diese Weise überträgt die Lese-Schreibe-Aktion den Speicherinhalt an das Schieberegister 309, wobei gleichzeitig der Informationsinhalt des Speichers 305 erhalten % bzw. beibehalten wird. Jeder Stufe des Schieberegisters 309 ^ muß, bevor der Lese-Schreibe-Prozeß stattfindet, eine Rückstellung zum binären Null-Impuls gegeben werden.

Pig. 6 zeigt die Steuerlogik, die bei der in Fig. 4 wiedergegebenen Antwortstation benutzt wird. Die in Pig. 6 wiedergegebene Logik wird zuerst hinsichtlich der Abfrage-Antwort-Polge beschrieben. Nach Empfang eines Toreinstellimpulses wird der Zeitgeber 314 durch das ODER-Gatter 323 rückgestellt und die Ausrüstungssperre 323 wird eingestellt. Der Abfragetakt wird von dem Antwortempfänger 301 erhalten, indem die Ausgänge f^ und t~ im ODER-Gatter 334 kombiniert werden. Der Zeitgeber 314 beginnt unter der Kontrolle bz.w. Steuerung des d Abfragetaktes zu zählen, um die verschiedenen Zeitsteuerimpulse zu liefern, die für den Betrieb des Systems erforderlich sind. Der Ausgang der Ausrüstungssperre 333 setzt auch das UND-Gatter 335 instand. Der andere Eingang des UND-Gatters 335 ist an den tQ-Ausgang des Zeitgebers 314 angeschlossen. Dieses erzeugt einen Lese-Impuls, der bewirkt, daß der Inhalt des Speichers 303 in das Schieberegister 309 eingegeben wird. Die Ausgänge f_Q und f^ vom Empfänger 301

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werden ebenfalls an die entsprechenden Eingänge der Abfragesperre 336 angeschlossen. Die Abfragesperre 336 folgt den Ausgängen f^ und f₁, um Eingänge zu den Verifizierungs-UND-Gattern 337 und 338 zu liefern. Die Verifizierungs-UND-Gatter 337 und*338 werden durch den Abfragetakt, der von dem Ausgang des ODER-Gatters 334 erhalten wird, gestellt. Die UND-Gatter 337 una 338 empiangen auch den Ausgang una Komplimentärausgang vom Schieberegister 309. Während der Inhalt des Schieberegisters 309 bitweise abgegeben wird, vergleichen die Verifizierungs-UND-Gatter 337 una 338 die Ausgänge des Schieberegisters 309 mit den Ausgängen der Abfragesperre 336. Die Ausgänge der UND-Gatter 337 und werden in einem ODER-Gatter 339 vereinigt. Wenn irgendein Bit im Schieberegister nicht mit dem Ausgang der Abfrageverriegelung 336 übereinstimmt, wird ein Ausgang durch das ODER-Gatter 339 und das ODER-Gatter 342 gesendet, um die Ausrüstungssperre 333 zurückzustellen und dadurch den Betrieb des Systems abzustoppen.

Die Ausrüstungssperre 333 setzt auch das UND-Gatter 347 instand. Wenn die Abfrage richtig bzw. gültig ist, wird das UND-Gatter 347 zur Zeit t_n einen Ausgang erzeugen, der die Antwortsperre 348 einstellen wird. Der Ausgang des UND-Gatters 347 wird auch durch das ODER-Gatter 332 hindurchgelassen, um den Zeitgeber 314 zurückzustellen. Die Antwortsperre 348 setzt das UND-Gatter 349 instand. Der andere Eingang des UND-Gatters 349 ißt an den inneren Taktimpulsgenerator angeschlossen. Der Ausgang des UND-Gatters ist über das ODER-Gatter 342 zur Rückstellung der Ausrüstungssperre 333 geschaltet. Der Ausgang des UND-Gatters 349 wird durch das ODER-Gatter 353 dem Eingang des Zeitgebers zugeführt. Der Abfragetakt wird auch durch das ODER-Gatter

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dem Eingang des Zeitgebers bzw. Taktimpulegenerators züge- ' führt. Der Zeitgeber zählt dadurch die Taktimpulse des Abfragetaktes während der Zeit, während der eine Abfragenachricht empfangen wird, während er die Stellimpulse des inneren Taktimpulegenerators während der Zeit zählt, während der eine Antwort gesendet wird. Die Antwortsperre 348 setzt auch das UND-Gatter 354· über das ODER-Gatter 355 instand. Zur Zeit t_Q erzeugt das UND-Gatter 354 den "Lese-" Impuls auf Leitung 328, wodurch der Inhalt des Speichers 305 dem Schieberegister 309 eingegeben wird. Unmittelbar danach Jj zur Zeit t.. wird· der Inhalt des Speichers 305, wie bereits in Verbindung mit Pig. 5 erläutert, wieder rückgespeichert. Dieses erfolgt durch das UND-Gatter 356, welches durch den Ausgang der Antwortsperre 348 instand gesetzt wird. Der zweite Eingang des UND-Gatters 356 ist an den Zeitimpuls \] von dem Zeitgeber 314 angeschlossen. Der Ausgang des UND-Gatters 356, gekuppelt durch das ODER-Gatter 357, ist der "Schreib-" Impuls auf Leitung 326, der dem Speicher zugeführt wird, um dessen Inhalt nach der "Lese-"Operation wieder herzustellen.

Der Aasgang des UND-Gatters 356 zur Zeit t₁ schaltet die Zeitgebersperre 345 ein. Die Zeitgebersperre 345 setzt das J UND-Gatter 346 instand. Der andere Eingang des UND-Gatters 346 ist an- den inneren Taktimpulsgenerator angeschlossen. Die vom Ausgang dee UND-Gatters 346 erhaltenen Öffnungstaktimpulse werden während des Antwortbetriebes durch die Operation des UND-Gatters 358 dem Antwortsender zugeführt. Der andere Eingang zum UND-Gatter 358 iet an den Ausgang der Antwortsperre 348 angeschlossen. Der Ausgang vom UND-Gatter 346 ist auch über das ODER-Gatter 351 an die SchieberegistertaktimpulBleitung angeschlossen.

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Der Ausgang der Antwortsperre 348 setzt ein UND-Gatter instand. Der andere Eingang zum UND-Gatter 350 ist an den Zeit-geberaUsgang t « angeschlossen. Die Antworteperre wird dadurch zur Zeit ^_1n+-J rückgestellt. Der Zeitgeberausgang t_ffl+1 ist auch über das UND-Gatter 350 und das ODER-Gatter an den Rückstellanschluß der Zeitgebersperre 345 angeschlossen. Die Zeitgebersperre 345 wird dadurch ebenfalls zur Zeit t_m+1 rückgestellt.

Nachdem der Inhalt des Speichers 345 in das Schieberegister 309 eingegeben ist, wird der Inhalt des Schieberegisters aufeinanderfolgend dem Sender 306 zugeführt, der unter der Steuerung bzw. Kontrolle der Taktimpulse vom Ausgang des UND-Gatters 346 steht, wobei die Taktimpulse durch das UND-Gatter 358 zugeführt werden. Das UND-Gatter 358 wird durch die Antwortsperre 348 instand gesetzt. Der andere Eingang zum UND-Gatter 358 kommt vom Ausgang des UND-Gatters 346. Sobald das aus m Bits bestehende Datenwort dem Sender 306 zugeführt worden ist, wird die Antwortsperre 348 durch den Ausgang vom UND-Gatter 350 rückgestellt. Das UND-Gatter wird durch den Ausgang von der Antwortsperre 348 instand gesetzt und hat als seinen zweiten Eingang den Zeitimpuls t_m+1 vom Zeitgeber 314. Dadurch wird der Abfrage-Antwort-Zyklus der Steuerlogik für das System zu Ende geführt.

Wie bereite erwähnt, ist eine Betriebesicherung/betriebBart der Steuerlogik vorgesehen. Um diese Betriebssicherheitsfunktion durchzuführen, ist eine Betriebssicherungssperre 361 vorgesehen. Die Betriebssicherungssperre wird durch den Voreinstellimpuls zur gleichen Zeit eingestellt, zu der die Ausrüetungssperre 333 eingestellt wird. Wenn aus irgendeinem

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Grund die Abfrage unrichtig oder unvollständig ist, wird die Ausrüstungssperre 533 durch einen Impuls eines VerzögerungsimpulsZählers 390 ausgeschaltet. Dieser Impuls wird vom UND-Gatter 362 erhalten, welches durch die Betriebssicherungssperre 361 instand gesetzt wird. Der Ausgang des UND-Gatters 362 ist über das ODER-Gatter 342 zum Rückstellen der Ausrüstungssperre 333 an diese angeschlossen. Die Betriebssicherungssperre 361 selbst wird jedesmal rückgestellt, wenn die Ausrüstungssperre 333 oder die Antwortsperre 348 einen normalen Rücksteilimpuls empfängt. Dieses erfolgt durch M die Wirkung des ODBR-Gatters 364·

Die Operation des Systems, wenn dem Inhalt des Speichers EINS hinzugefügt werden soll, wird durch das Einstellen der Inkrementsperre 365 in Gang gesetzt. Dieses tritt ein, wenn von dem Impulsgenerator 307 ein Impuls empfangen und dem UND-Gatter 366 zugeführt wird. Das UND-Gatter 366 wird durch die komplementären Ausgänge von der Ausrüstungssperre. 333 und der Antwortsperre 348 instand gesetzt. Dieses verhindert, daß die Operation stattfindet, wenn das System eine Abfrage empfängt oder in der Mitte einer Antwortübertragung. Der Ausgang des UND-Gatters 366 stellt auch den Zeitgeber , 340 über das ODER-Gatter 332 zurück. Der Ausgang der Inkre- ™ mentsperre 365 setzt das UND-Gatter 359 instand. Der andere Eingang zum UND-Gatter 359 ist der innere Taktimpulsgenerator. Der Ausgang des UND-Gatters 359 ist ein gattergesteuerter Taktimpulsausgang, der dem Eingang des Zeitgebers 314 durch das ODER-Gatter 353 zugeführt wird. Der Ausgang der Inkrementsperre 365 setzt auch das UND-Gatter 354 und das UND-Gatter 356 über das ODER-Gatter 355 instand. Der andere Eingang zum UND-Gatter 354 ist der Zeitgeberausgang t_Q.■

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Der Ausgang des UND-Gatters 354 zur Zeit t_Q ist der "Lese-" Impuls, der die Übertragung des Inhaltes des Speichere 305 in das Schieberegister 309 bewirkt. Der Ausgang des UND-Gatters 356 ist ein Impuls, der zur Zeit t^ erscheint. Dieser Impuls stellt die Zeitgebersperre 345 ein und ist gleichzeitig auch der "Schreibe-»' Impuls, durch den die Kückspeicherung in den Speicher 305 bewirkt wird. Der "Schreibe-" Impuls wird dem Speicher 305 durch das ODER-Gatter 357 zugeführt. Die Zeitgebersperre 305 setzt das UND-Gatter 346 instand. Der anuere Eingang zum UND-Gatter 346 ist der innere Taktimpulsgenerator. Der Ausgang des UND-Gatters 346 sind die gattergesteuerten Taktimpulse, die dem Schieberegister 309 durch das ODER—Gatter 351 zugeführt werden. Sobald der Inhalt des Speichers 305 parallel

über die Gatter 316 in das Schieberegister 309 eingeblendet worden sind, wird das Schieberegister dazu gebracht, serienweise seinen Inhalt dem Serienbinäraddierer 311 zuzuführen, und zwar unter der Steuerung bzw. Kontrolle der am Ausgang des ODER-Gatters 351 vorhandenen Taktschritte.

Sobald der Vorgang zu Ende geführt worden ist, d. h. wenn das eine in dem Register 312 gespeicherte Bit dem Inhalt des Schieberegisters 309 hinzugefügt worden ist, wird der Inhalt des Schieberegisters 309 in den Speicher 305 eingegeben. Dieses erfolgt zur Zeit t_m+2» Ein Impuls zur Zeit ^₊₂ geht durch das UND-Gatter 367 und das ODER-Gatter 357, um einen weiteren "Schreibe-" Impuls auf Letung 326 zu erzeugen. Während dieser gesamten Zeit ist das UND-Gatter ₎ 356 durch den Ausgang der Inkrementsperre 365 instand gesetzt, Die Inkrementsperre 365 wird durch einen Zeitsteuerungs- bzw. . Taktimpuls vom Zeitgeber 314 ausgeschaltet, der mit der

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Inkrementsperrenrückstellung über das ODER-Gatter 370 verbunden ist. Die Inkrementsperre wird auch über das ODER-Gatter 370 durch den Voreinstellimpuls zu Beginn der Abfrageoperation rückgestellt. Wenn somit eine Abfrage- und Antwortaktion in der Mitte de« Addiere-EINS-Programme der Steuerlogik in Gang gesetzt wird, dann wird die Inkrementsperre rückgestellt und das Addiere-EINS-Programm abgestoppt. Es würde dann die Antwortübertragung stattfinden.

In Fig. 7 ist eine Antwort- bzw. Rückmeldungsstation wiedergegeben, die der in der Fig. 4 wiedergegebenen Station ähnlich ist, wobei jedoch ein anderer Akkumulatorspeicher verwendet wird. Ein Impulsgenerator 307 liefert einen Impuls zum Eingang eines zerstörungsfreien una energieunabhängigen Magnetkernakkumulators 305. Beim Akkumulator 305 handelt es eich um einen Akkumulator, der seine gespeicherte Zählung nicht verliert, wenn ein Netzausfall eintritt. Jedesmal, wenn der Generator 307 einen Ausgangsimpuls erzeugt bzw. liefert, erhöht der Akkumulator 305 seine gespeicherte Zählung um eins. Der Adressendauerspeicher 303 speichert die Identifisierungenummer, welche der Antwort- bzw. Rückmeldungsstation zugeordnet ist. Das Schieberegister 309 ist mit parallelen Eingangegattern 316 von den Speichern 305 und 303 versehen. Serienschiebeimpulse bewegen den Inhalt dee Schieberegisters 309, während'der Zeit, während der eine Abfragenachricht empfangen wird, weiter zu den Abfrageverifieierungsschaltungen oder zu dem Antworteender, wenn die Antwortstation eine Meßableeung zu dem Abfragesender sendet. Die Steuerlogikschaltung 315 führt die Adresaenverifizierung und die Antwortoperationen unter dem Einfluß bzw. der Steuerung des Taktimpulsgenerators 313 und des Zeitgebers 3H durch. Bei dem Zeitgeber 3H

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handelt es sich wiederum um eine Zählschaltung, um die Zeitsteuerungs- bzw. Taktimpulse zu erzeugen, die während der Adressenverifizierung und der Antwortoperationen notwendig sind. Es ist zu erkennen, daß das System gemäß Pig. grundsätzlich dem System gemäß Fig. 4 ähnlich ist, wobei jedoch die Ausnahme zu beachten ist, daß die Steuerlogikschaltungen vereinfacht sind, da der Speicher 305 automatisch die Impulse vom Generator 307 ohne irgendeine Steuerung bzw. Kontrolle von der Steuerlogikschaltung 315 speichert bzw. akkumuliert.

Der Akkumulatorspeicher 305 ist in Fig. 8 wiedergegeben. Dieser besteht aus einem m-Stufen-Magnetkern-Zähler/Akkumulator mit parallelen Ausgabe- und Rückspeicherungsschaltungen. Zwei Stufen dieses Akkumulators sina in Fig. 8 wiedergegeben, wobei jede Stufe einen Hagnetkern 317 umfaßt. Das Kernmaterial ist ein Material mit rechteckiger Hystereseschleife, z. B. Ferritmaterial. Jeder Magnetkern ist mit vier Wicklungen versehen, und zwar: Zwei "Schreib-" Wicklungen 318 und 3191 einer "Abtast-" Wicklung 369 und einer "Lese-" Wicklung 321. Beide "Schreib-" Wicklungen 318 und 319 sind an eine Quelle positiven Pluspotentials Vqq angeschlossen. Die anderen finden der Wicklungen 318 unci 319 sind an die Kollektoren von zugeordneten IiPN Transistoren 322 und 323 angeschlossen. Die Emitter der Transistoren 322 und 323 sind beide an Masse angeschlossen. Zwei monostabile Multivibratoren oder monostabile Impulsgeneratoren 371, 372 sind in Reihe geschaltet, um die Impulse zu erzeugen, die die Transistoren 322 und 323 steuern bzw. überwachen. Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 371 ist an die Basiselektrode dee Transistors 322 angeschlossen. Der Ausgang des monostabilen

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Multivibrators 371 ist außerdem auch an den Eingang des monostabilen Multivibrators 372 angeschlossen, dessen Ausgang über das Gatter 373 an die Basis des Transistors 323 angeschlossen ist. Der Ausgang des Multivibrators 371 ist außerdem an den Triggereingang des RLip-Flops 374 angeschlossen, das seinerseits an den anderen Eingang des Gatters 373 angeschlossen ist. Die "Abtast-" Wicklung 369 ist mit einem Ende an die Quelle des positiven Pluspotentials V„q und mit dem anderen Ende an den Sperreingang des Flip-Flops 374 angeschlossen. Ein ODER-Gatter 375 mit drei Eingängen liefert % den Eingang für den Multivibrator 371. Der erste Eingang zum ODER-Gatter 375 ist der Zählereingang vom Impulsgenerator 307 oder der nächsten vorangehenden Stufe, je nach dem vorliegenden Pail. Der zweite Eingang zum ODER-Gatter 375 ist der "Schreibe-" Impulseingang, während der dritte Eingang der "lese-" Impulseingang ist.

Wenn der Akkumulator die Meßabiesungsimpulse vom Generator 307 zählt oder wenn eine parallele Lese- und-Rückspeicherungs-Aktion stattfindet, findet jeweils die gleiche Kernschaltungsaktion statt. Während der Zählaktion kommt der Eingangstriggerimpuls vom Ausgang der vorhergehenden Stufe oder vom A Impulsgenerator 307, wenn dieser die erste Stufe ist. Während einer Antwortaktion ist der Eingangstriggerimpuls für das parallele Auslesen der "Lese-" Impuls. Der Triggerimpuls für die Rückspeicherungsaktion ist der "Schreib-" Impuls. Jeder Eingangstrigger setzt die Multivibratoren 371 und 372 in Gang. Ein Impuls vom monpstabilen Multivibrator 371 schaltet den Sehalttransistor 322 ein. Die Breite des Ausgangsimpulses von dem monostabilen Multivibrator 371 ist so eingestellt, daß der Kern 317 von der Logik 0 zur Logik 1,

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jedoch nicht von einem Kraftflaßwert -Bg auf einen Kraftflußwert +Bg geschaltet wird. Der Impulaausgang vom monostabilen Multivibrator 372 schaltet den Sehalttransistor 323 an, jedesmal wenn das Gatter 373 an ist. Die Breite des Ausgangsimpulses VQm monostabilen Vibrator 372 ist so eingestellt, daß der Kern 317 vom Kraftflußwert +B_g umgeschaltet wird auf -Bg.

Es wird angenommen, daß der Kern 317 zu Beginn eine Logik 0 hat. Der Eingangsimpuls triggert die monostabilen Multivibratoren 371 und 372. Ein Impuls vom Multivibrator 371 schaltet den Kern 317 von 0 zu 1 und die während dieser Flußänaerung an der Wicklung 369 entwickelte Spannung wird dem Sperreingang des Flip-Flops 374 zugeführt. Dieses verhindert, daß das Flip-Flop 374 durch den Impulsausgang vom Multivibrator 371 in den Zustand einer binären 1 gelangt. Der Ausgangsimpuls vom Multivibrator 372, der demjenigen vom Multivibrator 371 folgt, hat keine Wirkung auf den Transistor 323, und der Kern 317 bleibt in den Logik-1-Zustand magnetisiert. Während des Zeitintervalls des Ausgangsimpulses vom Multivibrator 372 erscheint kein Ausgangsimpuls an der "Leee-ⁿ Wicklung 321.

Es wird jetzt angenommen, daß der Kern 317 zu Beginn die Logik 1 hat. Der Eingangsimpuls triggert die Multivibratoren 371 und 372 una der Impulsausgang vom Multivibrator 371 schaltet den Kern 317 von Logik 1 auf den Flußwert +B_g. Diese Schaltaktion wird vor dem Ende des Zeitintervalls des Ausgangsimpulses des Multivibrators 371 zu Ende geführt, und der Kern 317 wird für den Rest dieser Impulsperiode in den Sättigungszustand gebracht. Während der Sättigung verschwindet die Spannung an der "Abtast-" Wicklung 369, so daß

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der restliche Teil des Impulsausganges vom Multivibrator 371 ale ein Taktschritt bzw. Taktimpuls für das'Flip-Flop 374 wirkt. Das Flip-Flop 374 schaltet von O auf 1. Der Ausgangeimpuls vom Multivibrator 372 schaltet den Transistor 323 ein unu schaltet den Kern von +Bg auf -Bg. Diese Finanzierung erzeugt einen Ausgangsimpuls an der Wicklung 321.

Wenn der Speicher 305 als ein Zähler/Akkumulator arbeitet, werden die Impulse von dem Meßwertgeber und Generator 307 * dem Zählereingangsanschluß bei der Stufe 1 zugeführt. Jede ™ Stufe dee Akkumulators wirkt als Binärzähler. Bas Ausgangsgatter 376, welches an die Wicklung 321 von jeder Stufe zu der näeheten Stufe angeschlossen ist, wird durch den komplementären Ausgang von der Antwortsperre 348 in den Steuerlogikechaltungen 315 instand gesetzt. Jedesmal, wenn die Antwortsperre eingeschaltet wird, wird die Zähleraktion gesperrt.

Während jeder Antwortoperation leitet der "Lese-" Impuls eine Auslese- bzw. Ausspeicherungsaktion in die Wege. Jeder Kern mit Logik 0 schaltet während des Ausgangsimpulsintervalles dee Multivibrators 371 auf Logik 1 und jeder Kern A mit Logik 1 schaltet während des Ausgangeimpulsintervalles ■ dee Multivibrators 372 auf Logik 0. Die Ausgabeimpulse, die durch die Kraftflußwertveränderungen von +Bg zu -Bg der Logik-1-Kerne erzeugt werden, werden durch die parallelen Auslesegatter 377 den entsprechenden Stufen des Schieberegisters 309 eingespeist. Dem "Lese-" Impuls folgt unmittelbar der "Schreibe-" Impuls. Dieser Impuls leitet eine weitere Impulsfolge von den Multivibratoren 371 und 372 ein. Diese Aktion stellt in allen Kernen wieder den Ursprung-

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lichen Zustand her. Während dieser Wiederherstellungeaktion gehen keine Ausgangsimpulse zum Schieberegister 309» da die parallelen Ausgangegatter 377 während des "Schreibe-¹¹ Impulses nicht instand gesetzt sind.

9 gibt die Steuerlogik wieder, die bei dem System gemäß Fig. 7 benutzt wird. Es ist zu erkennen, daß die Steuerlogik: für das System von Pig. 7 der Steuerlogik für das System gemäß der Pig. 4 sehr ähnlich ist. Der Hauptunterechied besteht darin, daß die Inkrementeperre 365 und ihre zugeordnete Schaltungsanordnung fortgelassen ist. Der Grund dafür liegt darin, daß der in Fig. 7 wiedergegebene Zählspeicher automatisch die Punktion übernimmt, für die die Inkrementeperre 365 vorgesehen war. Die Logik gemäß Pig. 7 verrichtet die gleiche Verifi.zierungs- unu Antwortfunktion wie die Logik gemäß Fig. 6. Die Logik gemäß Fig. 9 enthält eben!alls die Betriebssicherungssperre 361, welche in der oben beschriebenen Weise tätig ist. Ein Unterschied zwischen den logischen Schaltungen besteht darin, daß der Komplementärausgang der Antwortsperre 348 dem Speicher 305 zugeleitet wird. Wie ee in Fig. 8 beschrieben worden ist, dient dieses dazu, das Anwachsen des Akkumulatorspeichers 305 zu verhindern, sofern eine Antwortübertragung eingeleitet worden sein sollte. Dieses ist analog der Verbindung der Antwortsperre 348 mit dtr Inkrementsperre 365 in Fig. 6.

Die Fig. 10, 11, 12 und 13 geben verschiedene Anordnungen zur Erzeugung einer bestimmten Anzahl von Impulsen bei jeder Umdrehung der rotierenden Welle des Meßgerätes wieder. Bei der Anordnung gemäß Fig. 10 treibt die ließgerätwelle 801 einen Kommutierungsschalter 802 an. Der Kommutierungsschalter 802 hat einen rotierenden Kontaktarm 803, der mechanisch

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mit der Welle 801 verbunden ist. Während jeder Umdrehung berührt der Kontaktarm 803 die beiden Anschlußpole 804 und 805. An den Kontaktarm 803 ist eine Wechselstromquelle oder ein Impulsgenerator 806 angeschlossen, während die Anschlußpole 804 bzw. 805 an die Gitterelektroden von siliziumgesteuerten Gleichrichtern 808 bzw. 807 angeschlossen sind. Die silizium-gesteuerten Gleichrichter 807 und 808 sind an einen Magnetkerntransformator 809 angeschlossen, der Wicklungen 810, 811 und 812 hat. Der silizium-gesteuerte Gleichrichter 807 ist an die Wicklung.810 des Transformators 809 angeschlossen, und der silizium-gesteuerte Gleichrichter ist an die Wicklung 811 angeschlossen. Me Anoden von beiden silizium-gesteuerten Gleichrichtern 807 und 808 sind gemeinsam an einen 0hm'sehen Spannungsteiler, aer aie Widerstände

813 und 814 hat, angeschlossen. Der Spannungsteiler 813 und

814 liegt in Reihe zwischen einer Quelle positiven Pluspotentials V und einem Kondensator 815. Bie Schaltung wird durch Widerstände 816 und 817 komplettiert, die zwischen die Gitterelektroden der silizium-gesteuerten Gleichrichter 807 bzw. 808 und einer Diode 818 geschaltet sind, welche an die Wicklung 812 des Transformators 809 angeschlossen ist.

Die Wirkungsweise der Schaltung gemäß Pig. 10 ist wie folgt: Wenn der silizium-gesteuerte Gleichrichter 807 leitend ist, erzeugt ein Strom durch die Wicklung 810 des Magnetkerntransfibrmators 809 eine positive Magnetisierungskraft. Wenn der silizium-gesteuerte Gleichrichter 808 leitet, erzeugt ein Strom durch die Wicklung 811 eine negative Magnetisierungskraft. Wenn der Transformatorkern sich ursprünglich im O-Zustand befindet, schaltet der erste Trigger, der den silizium-gesteuerten Gleichrichter 807 einschaltet, den

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Kern des Transformators 809 auf 1. Folgende Trigger, welche dem silizium-gesteuerten Gleichrichter 807 zugeführt werden, halten die Transformator 809 in dem gesättigten EINS-Zustand. Der Kern bleibt in dem EINS-Zustand, bis die Welle des Meßgerät es sich in eine Position bewegt, welche dem siliziumgesteuerten Gleichrichter 808 Trigger-Impulse zuführt. Der erste Triggerimpuls, der den silizium-gesteuerten Gleichrichter 808 einschaltet, schaltet den Transformator 809 in den NULL-Zustand. Der Kern des Transformators bleibt im NULL-Zustand bis die Welle des Meßgerätes sich in eine Position bewegt, welche dem silizium-gesteuerten Gleichrichter 807 wiederum Triggerimpulae zuführt. Jedesmal, wenn der Kern von NULL auf EINS schaltet, wird ein einzelner Ausgangsimpuls an der Transformatorwicklung 812 erzeugt. Impulse entgegengesetzter Polarität an der Wicklung 812, welche daher rühren, daß von EINS auf NULL geschaltet wird, erreichen infolge der durch die Diode 818 bewirkten Trennung nicht die Ausgangsklemmen 819. Die Anzahl der Ausgangsimpulse je Wellenumdrehung ist eine Funktion davon, wie oft bei jeder Umdrehung die Kopplung zwischen den siliziumgesteuerten Gleichrichtern 807 und 808 wechselt. Die Gesamtanzahl der Impulse, welche über einen längeren Zeitraum erhalten werden, ist proportional der Anzahl der Wellenumdrehungen und unabhängig von der Winkelgeschwindigkeit der Welle. Der silizium-gesteuerte Gleichrichterstrom zum Aussteuern der Wicklungen im Transformator 809 wird durch die Entladung des Kondensators 815 über den Widerstand 814 erhalten. Die Zeitkonstante des Widerstandes , 814 und des Kondensators 815 bestimmt die Impulsbreite des Aussteuerungsstromes durch die jeweiligen Wicklungen 810 und 811. Nachdem jeder Trägerimpuls fort ist, schaltet der

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silizium-gesteuerte Gleichrichter ab, da der Widerstand groß genug ist, um den silizium-gesteuerten Gleichrichter unterhalb der Haltestromanforderungen zu begrenzen. Der Kondensator 815 wird wieder über die Widerstände 813 und 814 aufgeladen, bevor der silizium-gesteuerte Gleichrichter wieder leiten kann. Dieser Kipp-Betrieb ist notwendig, damit die silizium-gesteuerten Gleichrichtereinrichtungen nicht, nachdem sie getriggert worden sind, langer anbleiben, als es zum Schalten des Transformators 809 notwendig ist.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 11 ist ein fotoelektrischer Wellenumdrehungsabtaster vorgesehen. Dieser Abtaster umfaßt zwei pulsierende Lichtquellen'821 und 822. Die pulsierenden Lichtquellen sind hinter einer rotierenden Scheibe 823 angeordnet, die an der rotierenden Welle 801 befestigt ist. Die Scheibe 823 kann beispielsweise die Drehscheibe eines Wattstundenzähler sein. Sine öffnung 824 in der Scheibe 823 kuppelt die pulsierenden Lichtquellen 821 und 822 abwechselnd mit den beiden lichtempfindlichen Halbleiter-Siliziumschaltern 807*bzw. 808'. Ein die Widerstände 825 und 826 umfassender Ohm'scher Spannungsteiler liefert das Ruhespannungsniveau für die Gitterelektrode des Siliziumschalters 807', während der Ohm'sche Spannungsteiler 827, 829 daa Kühespannungen!veau der Gitterelektrode des Sillziuaeehalters 808* liefert. Der Rest der Schaltung ist im wesentlichen der gleiche wie bei der Anordnung gemäß der Fig. 10, und auch die Betriebsweise ist gleich. Anstelle der pulsierenden Lichtquellen 821 una 822 können alternativ Temperaturstrahler vorgesehen sein.

Die in Fig. 12 wiedergegebene Schaltung verwendet zum Abtasten der Rotation der Welle 801 eine induktive Kopplung.

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Bei dieser Ausführungsform ist ein aus magnetischem Material bestehender Flügel 831 mechanisch mit der Welle 801 verbunden. Der Flügel 831 bewegt sich dicht an den Kernen der Impulstransformatoren 832 und 833 vorbei, die sich an zwei Seiten der Welle 801 diametral gegenüberliegen. Die Impulstransformatoren 832 und 833 haben erste Wicklungen 834 und 835, die in Reihe mit einem Impulsgenerator 836 geschaltet sind. Die zweite oder Ausgangswicklung 837 des Transformators 832 ist an die Gitterelektrode des silieium-gesteuerten Gleichrichters 807 angeschlossen. Die Ausgangswicklung 838 des Transformators 833 ist an die Gitterelektrode des silizium-gesteuerten Gleichrichters 808 angeschlossen. Wenn der Flügel 831 sich beispielsweise am Kern des Transformators 832 vorbeibewegt, werden die Impulse vom Impulsgenerator 836 durch die Wicklung 834 gekoppelt an die Wicklung 837 und dann die Gitterelektrode des silizium-gesteuerten Gleichrichters 807. Wenn der Flügel 831 seine Drehbewegung fortsetzt, hört die induktive Kopplung auf, und die Impulse werden nicht länger zur Gitterelektrode des silizium-gesteuerten Gleichrichters 807 geleitet. Zu einem späteren Zeitpunkt befindet eich der Flügel 831 im Bereich des Kerns des Impuletraneformatore 833· Zu diesem Zeitpunkt werden die Impulse vom Impulsgenerator 836 durch di,e Wicklung 835 an die Wicklung 838 gekoppelt unu von da an die Gitterelektrode des silizium-gesteuerten Gleichrichters 808. Die Betriebsweise des Restes der Schaltung ist die gleiche wie bei der Anordnung gemäß Fig. 10.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 13 wird ein kapazitiver Abtaster für die Wellenumdrehung benutzt. Bei dieser Ausführungsform ist ein Flügel aus elektrisch leitendem Material

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841 mechanisch an die Meßgerätwelle 801 angeschlossen. Im Bereich der Peripherie des bei der Rotation von dem Flügel 841 beschriebenen Weges sind vier elektrisch leitende 'Platten 842, 843, 844 und 845 angeordnet. Die Platten 842 und 844 sind an einen Impulsgenerator 846 angeschlossen. Die Platte 843 ist über einen Widerstand 847 an Masse angeschlossen, und. der Verbindungspunkt !zwischen der Platte 843 und dem Wiuerstand 847 ist an die Gitterelektrode des silizium-gesteuerten Gleichrichters 807 angeschlossen. In ähnlicher Weise ist die Platte 845 über einen Widerstand 848 an Masse angeschlossen, und die Verbindungsstelle zwischen der Platte 845 und dem Widerstand 848 ist an die Gitterelektrode des silizium-gesteuerten Gleichrichters 808 angeschlossen. Der rotierende Flügel 84I und die Platten 842, 843, 844 und 845 bilden zwei veränderliche Kondensatoren. Wenn sich beispielsweise der Flügel 84I im Bereich der Platten 842 unu 843 befindet, wird der Ausgang des Impulsgenerators 846 kapazitiv an die Gitterelektrode des siliziumgesteuerten Gleichrichters 807 gekoppelt. Wenn die Welle 801 rotiert, kommt der Flügel 841 später in den Bereich der Platten 844 und 845, wodurch die Impulse vom Generator 846 kapazitiv mit der Gitterelektrode des silizium-gesteuerten Gleichrichters 808 gekoppelt werden. Die Betriebsweise der Schaltung vom Fig. 13 ist in sonstiger Hinsicht mit der Betriebsweise der Anordnung gemäß Fig. 10 identisch.

Bei der Anordnung gemäß Fig« 14 ist eine Antwort- bzw. Rückmeldungsstation vorhanden, welche wesentlich von der in den Fig. 4 und 7 wiedergegebenen Antwortstation dadurch abweicht, daß diese Antwortstation gemäß Fig. 14 den mechanischen Speicher des Meßgerätes benutzt. Bei diesem System sind . an jeder MeßgeräVw^rksskala zehn Abtaster- bzw. Fühler-

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elemente vorgesehen, um. ständig Meßabiesungsausgänge in digitaler Form zu liefern. Im einzelnen ist die erste Skala, bei der es sich um die Einerskala handelt, mit dem Bezugszeichen 378 versehen. Die übrigen Skalen 379, 381, 382 und 383 entsprechen jeweils den Zehner-, Hunderter-, Tausenderund Zehntausender-Skalen. In Abhängigkeit von der Art des einzelnen Meßgerätes lassen sich natürlich mehr oder weniger Skalen benutzen. Die zehn Ausgänge der Abtaster- bzw. Fühler, die jeder der einzelnen Skala zugeordnet sind, werden logischen Schaltungen zugeführt, welche sämtliche Mehrdeutigkeiten der Abtaster- bzw. Fühlerausgänge auflösen. Die zehn Ausgänge von der Skala 378 sinu an die logische Schaltung 384 angeschlossen, während die Ausgänge von den übrigen Skalen 379, 381, 382 und 383 jeweils an die logischen Schaltungen 385 bis 388 angeschlossen sind. Der Ausgang der logischen Schaltungen 384 bis 388 ist ein einzelner Dezimaldigitausgang für ihre zugeordneten Skalen 378, 379, 381, 382 bzw. 383. Diese Ausgänge werden Dezimal-binär-codierten-Dezimalcodierschaltungen 389, 391, 392, 393 und 394 zugeführt. Mehrere allgemein mit 316 bezeichnete Ausgabe- bzw. Auslesegatter dienen dazu, die binär codierten Dezimalmeßablesungsziffern in das Schieberegister 309 zu überführen. Die Auslese- bzw. Ausgabegatter 316 dienen zudem auch noch zur parallelen Übergabe des Inhaltes des permanenten Adressenspeichers 303 in das Schieberegister 309· Steuerlogikschaltungen 315, welche unter dem Einfluß dee Taktgebers 313 und des Zeitgebers 314 stehen, steuern bzw. überwachen den Betrieb des Systems, wenn von dem Abfrageempfänger 301 eine Abfrageübertragung empfangen wird, wobei diese Steuerlogikschaltungen 315 auch eine Antwort über .den Antwortsender 306 liefern, wenn die Abfrage eine gültige Abfrage ist.

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Die Abtaster bzw. Fühlerelemente, die den einzelnen Skalen 378, 379t 381, 382 und 383 des Meßgerätregisters zugeordnet sind, sind zusammen mit ihren zugeordneten logischen Schaltungen 384 - 388 und den binär codierten Dezimalcodier-Bchaltungen 389, 391» 392, 393 und 394 normalerweise abgeschaltet, wenn keine Meßwertablesungsantwort gesendet wird. Diese Schaltungen werden von einem Festkörpernetzschalter 395 eingeschaltet, der während der Antwortübertragung akti-Tiert ist.

Jede AbfrageUbertragung beginnt mit einem Voreinstellimpuls, wie es bei dem System gemäß den Fig. 4 una 7 der Fall war. Dieser schaltet die Ausrüstungssperre in der Steuerlogik 315 ein und stellt das Schieberegister 309 auf Hull. Unmittelbar folgend auf den Toreinetellimpuls erzeugt der erste Datenimpuls £q den Auslese- bzw. Ausgabeimpuls, der die zugeordnete Identifizierungsnummer aus dem Adressenspeicher 303 in das Schieberegister 309 überleitet. Während des übrigen Teiles der Abfrageübertragung werden der Inhalt des Schieberegisters 309 und die Ausgänge des Abfrageempfängers 301 synchron in die Adressenverifizierungslogik in der Steuerschaltung 315 eingespeist. Wenn irgendeiner der empfangenen Impulse einen Wert hat, welcher sich von dem Wert des entsprechenden gespeicherten Adreseenbite unterscheidet, wird die AusrUstungBsperre wie bei den bereits beschriebenen Anordnungen ausgeschaltet und es wird keine Antwort gesendet.

Während des Antwortinterralle erzeugt der erste Taktimpuls einen Ausgabe- bzw. Ausleseimpuls, welcher die binär codierten Dezimalausgänge der Codierschaltungen 389, 391, 392, 393 und 394 in das Schieberegister 309 überführt.

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Darauf folgend wird der Inhalt des Schieberegisters im Serienbetrieb in den Antwortsender 306 verlagert und der Antwortsender wird durch Taktinipulse von dem Taktimpulsgenerator 313 ausgetastet. Die Modulationsfrequenz für jeden gesendeten Antwortimpuls ist f_Q.oder f^, und zwar in Abhängigkeit von der Gestalt der m-Bit Meßablesung, die dem Schieberegister 309 übergeben wird.

Die Fig. 15A und 15B zeigen die eigenartige Dezimaldigitlogik, die bei den logischen Schaltungen 384 - 388 gemäß Pig. 14 benutzt wird. Zehn Abtasterelemente an jeder Registers.kala des Meßgerätes sind so angeordnet, daß sie Dezimaldigitauegänge zur Anzeige der Skalenablesung geben. Der Abstand zwischen den Abtasterelementen um eine Skala herum beträgt jeweils 36°. Die Abtasterbewegung muß 36 Bogengrad übersteigen, so daß nicht die Möglichkeit besteht, daß der Skalenwellenzeiger zwischen zwei Abtasterelementen stehen bleibt, so daß kein Ausgang an irgendeinem der zehn Abtaster erscheint. Daraus resultieren zwei mögliche Fälle: 1) der unzweideutige Fall, indem nur ein Abtaster erregt wird, und 2) der mehrdeutige Fall, bei dem zwei Abtaster erregt werden. Die Abtaster selbst können von irgendeiner geeigneten Art sein, wobei gemäß den Fig. 15A und 15B Photodioden benutzt werden. Es können natürlich auch andere Abtaster wie infrarote, magnetische, kapazitive oder rein mechanische Elemente benutzt werden.

Die zwischen die Abtasterelemente jeder Registerskala geschalteten logischen Schaltungen lösen die Mehrdeutigkeit auf, wenn zwei Abtaster erregt werden, indem einer der Digits für den Ausgang ausgewählt wird. Für die Einerstellenskala

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378 gemäß Pig. 1 wählt die logische Schaltung einfach den höheren ,von zwei Zahlenwerten aus, wenn zwei Abtaster erregt .werden. Dieses ist in Pig. 15A dargestellt, gemäß der eine Photodiode 901 den Ausgang von der Skala 378 an der i-ten Stelle liefert, wobei i dem Wert O, 1, 2, 3-9 entspricht. Der Ausgang der Photodiode 901 ist an die Gitterelektrode des silizium-gesteuerten Gleichrichters 902 angeschlossen, der in geeigneter Weise durch den Widerstand 903 vorgespannt ist. Der silizium-gesteuerte Gleichrichter 902 ist mittels des Widerstandes 904 zwischen eine Quelle positiven Pluspotentials Yqq und die Masse geschaltet. Der Yerbindungspunkt zwischen dem silizium-gesteuerten Gleichrichter 902 und dem Wiuerstand 904 ist an einen Eingang des UND-Gatters 905 angeschlossen. Der andere Eingang des UND-Gatters 905 ist ein Sperreingang von der nächsthöheren Stufe der Skala. Wenn somit zwei Stufen der Skala jeweils einen Ausgang liefern, wie z. B. die Stufen 2 und 3, dann wird ein Ausgang nur an der Stufe 3 sein.

Pur alle übrigen Registerskalen müssen die logischen Schaltungen in einer der beiden folgenden Betriebsweisen arbeiten! 1) die logische Schaltung muß die niedrigere von zwei Zahlen auswählen, wenn zwei Abtaster erregt werden. Diese Betriebsweise ist dann notwendig, wenn der Ausgang von der nächst unteren Skala 5, 6, 7, 8 oder 9 ist. Die logische Schaltung muß die höhere von zwei Zahlen auswählen, wenn zwei Abtaster erregt werden. Diese Betriebsweise ist dann notwendig, wenn der Ausgang von der nächst unteren Skala 0, 1, 2, 3 oder 4 ist. Die eine oder die anaere dieser beiden Betriebsweisen wird durch das Flip-Flop 906 ausgewählt. Um zu sehen, wie dieses geschieht, wird darauf hingewiesen, daß die Schaltung 301 bis 905 in Pig. 15B die gleiche ist wie gemäß Pig. 15A.

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Der Unterschied ergibt sich daraus, wie der Sperreingang für das UND-Gatter 905 erzeugt wird. Dafür ist ein ODER-Gatter 907 vorgesehen, welches als seine Eingänge die Werte 5, 6, 7, 8 und 9 von der nächst niedrigeren Skala erhält. Der Ausgang des ODER-Gatters 907 gelangt zu einer Seite des Flip-Flöps 906. Ein zweites ODER-Gattex· 908 empfängt als seine Eingänge den Ausgang O, 1, 2, 3 und 4 von der nächst niedrigeren Skala und liefert seinen Ausgang zur anderen Seite des Flip-Flops 906. Der erste Ausgang vom Flip-Flop 906 setzt eine UND-Gatter 909 instand. Das UND-Gatter 909 empfängt als seinen zweiten Ausgang die nächst höhere Zahl von der Skala. Der zweite Ausgang vom Flip-Flop 906 setzt ein UND-Gatter 906 instand. Das UND-Gatter 911 hat für seinen zweiten Ausgang die nächst niedrigere Zahl von der Skala. Die Ausgänge vom UND-Gatter 909 und 911 werden durch das ODER-Gatter 912 kombiniert, welches den Sperreingang zum UND-Gatter 905 steuert.

Die silizium-gesteuerten Gleichrichterschaltex· 902 in jeder der Abtaster-logikschaltungen bleiben, nachdem sie getriggert worden sina, so lange leitend, als das positive Pluspotential Yqq über dem kritischen Wert bleibt. Somit muß Plus Vq_C nach jedem Stichprobenbetrieb abgeschaltet werden, um einen einzigen Zahlenausgang für die nächste Anfrage zu erhalten. Sämtliche Schaltungen werden normalerweise zwischen den Abfragungen durch den in Fig. 14 gezeigten Netzschalter 395 abgeschaltet. Die Schaltungen werden danach wieder für jede Antwortübertragung durch den Netzschalter 395 angeschaltet, der durch die Antwortsperre in den Steuerschaltungen 348 aktiviert wird.

In Fig. 16 ist die Steuerlogik für die in Fig. H abgebildete

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Antwortstation gezeigt. Die in Fig. 16 gezeigte Steuerlogik ist im wesentlichen die gleiche wie die in den Fig. 6 und 9 gezeigte Logik. Die Steuerlogik von Fig. 16 ist der in Fig. 9 gezeigten Logik in der Hinsicht ähnlich, daß die Inkrementsperre 365 von Fig. 6 nicht benötigt wird. Die wesentlichen Unterschiede zwischen der Steuerlogik von Fig. 16 und der von Fig. 9 besteht darin, daß der Rückspei eherungezyklus nicht erforderlich ist, wenn der Inhalt des mechanischen Speichers im Heßgerät in das Schieberegister 309 eingegeben wird. Ee ist zusätzlich nicht nötig, eine Verbindung von der Antwortsperre 308 zu den mechanischen Speichern herzustellen, wie es.für den Akkumulatorspeicher des in Fig. 7 gezeigten Systems gemacht worden war. Die übrige Logik ist die gleiche wie in Fig. 9 und auch die Betriebsweise ist die gleiche. So sorgt die Logik in der Fig. 16 für den Abfrage-Antwort-Zyklus mit Verifizierungsund Betriebseicherheitsfunktionen.

Der Taktimpulsgenerator und der Zeitgeber ist für die in den Fig. 4, 7 und 14 gezeigten AntwortStationen im wesentlichen der gleiche. Ein beispielhafter Taktimpulsgenerator und Zeitgeber ist in Fig. 17 gezeigt. Dieser enthält einen inneren Taktimpulsgenerator 313» welcher an eine Quelle für ein 60-Hz-Signal angeschlossen ist, welches von der Netzleitung erhalten wird. Der Ausgang des inneren Taktimpulsgeneratore 313 ist an einen Eingang eines UND-Gatters angeschlossen. Das UND-Gatter 396 wird durch den Ausgang des ODER-Gatters 353 instand gesetzt, welches als seine Eingänge den Ausgang der Antwortsperre 348 und den Ausgang der Inkrementsperre 365 in der Steuerlogik 315 hat. Der Ausgang des UND-Gatters 396 gelangt über das ODER-Gatter

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an den Zähleingang des Zeitgebers 314. Der Zeitgeber 314 ist einfach ein Zähler, der Ausgangsabgriffe an bestimmten, im Abstand voneinander liegenden Punkten hat. Der andere Eingang des ODER-Gatters 397 wird vom Ausgang des UND-Gatters 398 erhalten, welches als seine Eingänge einen Steuereingang von der Ausrüstungssperre 333 der Steuerlogik 315 und den Anfragetakt bzw. -impuls hat, der ebenfalls in der Steuerlogik durch das ODER-Gatter 334 erzeugt wird. Es ist somit zu erkennen, daß der Zeitgeber unter der Steuerung bzw. Kontrolle des inneren Taktimpulsgenerators

313 zählt, wenn entweder die Antwortsperre 348 ocier die Inkrementsperre 365 eingeschaltet ist. Wenn andererseits die Ausrüstungssperre 333 eingeschaltet ist, zählt der Zeitgeber 314 unter der Steuerung bzw. Kontrolle des Anfrageimpulses bzw. -taktes. Das System kann dann als asynchron mit der Anfrage und danach als synchron mit dem Anfrageimpuls bzw. -takt beschrieben werden. Das System ist natürlich synchron mit seinem eigenen inneren Taktimpulsgenerator 313, wenn entweder die Antwortsperre 348 oder die Inkrementeperre 365 eingeschaltet ist.

Der Ausgang des ODER-Gatters 397 liefert auch den Taktimpulsbzw. Taktschritteingang für die Steuerlogik 315 der in den Fig. 4, 7 und 14 gezeigten Antwortstationen. Der Zeitgeber

314 liefert die Auegangszeitsteuerungsimpulse bzw. Ausgangstaktimpulse t«, t-j, t_n, t_m, t_m+2» tjjj^.i. Jeder dieser Impulse wurde unter Bezugnahme auf die Steuerlogikschaltungen gemäß den Pig. 6, 9 una 16 beschrieben. Der Zeitgeber 314 wird durch den Ausgang des ODER-Gatters 332 rückgestellt. Das ODER-Gatter 332 hat drei Eingänge: den voreingeetellten Impuls bzw. Voreinstellimpuls, den Antwortsperrengatterimpuls und den Inkrementsperrengatterimpuls. Der Ausgang

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des inneren Taktinipulsgenerators 313 ist auch an einen Eingang des UND-Gatters 399 angeschlossen, das durch den Ausgang der Ausrüstungssperre 333 in der Steuerlogik 31b instand gesetzt wird. Der Ausgang des UND-Gatters 399 ist an einen Zähler 390 angeschlossen, der einen Ausgang liefert, nachdem ^_n+O Impulse gezählt worden sind. Dieser Ausgang wird an eine Betriebssicherungs-Iogikschaltung geliefert, um zu bewirken, daß die Ausrüstungssperre in der logischen Schaltung rückgestellt wird, sofern die Anfrage falsch oder unterbrochen sein sollte, woraus resultiert, daß die Ausrüstungssperre 333 nicht richtig rückgestellt worden ist.

Es ist zu erkennen, daß die in Pig. 17 gezeigte Schaltung iür den allgemeinen Fall gilt, bei dem eine Inkrementsperre 36t) vorgesehen ist. Dieses gilt für das in Pig. 4 gezeigte System. Bei dem in den Fig. 7 und 14 gezeigten System ist offensichtlich kein Bedarf an einer Inkrementsperre, und zwar infolge der Art des Meßwertablesungsspeichers. Als Ergebnis davon kann das ODER-Gatter 353 fortgelassen und der Ausgang der Antwortsperre 348 direkt an den Eingang des UND-Gatters 396 angeschlossen werden. In. vergleichbarer Weise kann der dritte Eingang zum ODER-Gatter 332 fortgelassen werden.

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   Einrichtung zur automatischen Meßwertablesung von insbesondere von einer zentralen Abfragestation entfernt liegenden Meßstellen bzw. Antwortstationen, dadurch gekennzeichnet, daß

   a) an der Abfragestation (100) ein Abfragesender (102) zum Aussenden eines einer bestimmten abzufragenden Meßstelle (300) zugeordneten Adressenteils und ein Antwortempfänger (103) zum Empfang der Antwortübertragung von der abgefragten Meßstelle vorgesehen sind, daß

   b) jede Meßstelle bzw. Antwortstation (300) einen Abfrageempfänger (301) zum Empfang einer Abfrageübertragung von der Abfragestation (1oo), einen Meßstellenadressenspeicher (303), eine Authentisierungsschaltung (302) zum Vergleichen des Inhaltes des Meßstellenidentifizierungsspeichers (303) mit der von der Abfragestation (100) empfangenen codierten Abfrageübertragung, einen Meßwertablesungsspeicher (305) und einen Antwortsender (306) aufweist, der an den Meßwertablesungsspeicher (305) angeschlossen ist und durch die Authentisierungsschaltung (302) instanasetzbar ist, um die Meßwertablesung auszusenden bzw. weiterzuleiten, wenn die Abfrage gültig bzw. richtig adressiert war, und daß

   c) zwischen die Abfragestation (100) und den einzelnen Meßstellen bzw. Antwortstationen (300) ein Nachrichtenübermittlungssystem (200) zwischengeschaltet ist.

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2. 2.) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfragestation (100) beweglich ist,

   3.) Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das HachrichtenübermittlungBsystem (200) drahtlos arbeitet.

   4.) Einrichtung nach Anspruch 1 oüer 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachrichtenübermittlungssystem (200) teilweise über elektrische Netzleitungen und teilweise drahtlos arbeitet.·

   5.) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfragestation (100) ortsfest ist.

   6.) Einrichtung nach Anspruch 5₅ dadurch gekennzeichnet, daß das Nachrichtenübermis;tiur.gssystem (200) im wesentlichen über eine elektrische Netzleitung arbeitet, und daß zum Umgehen von Netztransformatoren und anderen Hindernissen (203) drahtlose Sende- und Empiangsgeräte vorgesehen sind.

   7.) Einrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ale drahtlose Verbindung ein Hochfrequenzübertragurigssystem vorgesehen ist.

   8.) Einrichtung nach einem der Ansprüche 3» 4 oaer 6, dadurch gekennzeichnet, daß als drahtlose Verbindung ein akustisches Übertragungssystem vorgesehen ist.

   9.) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Nachricht von dem Abfragesender (102) eine Übertragung mit Impulsfrequenz-

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   modulation ist und einen voreingestellten bzw. Voreinstellirapuls einen ersten Datenimpuls, welcher einer binären EINS entspricht, und einen zweiten Datenimpuls, der einer binären NULL entspricht, enthält, und daß die Antwortübertragung von dem Antwortsender (206) eine Übertragung mit Impulsfrequenzraodulation ist und die obengenannten ersten und zweiten Datenimpulse enthält.

   10.) Einrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Voreinstellimpuls eine erste impulsmodulierte Frequenz, der erste Datenimpuls eine zweite impulsmoctulierte Frequenz und der zweite Datenimpuls eine dritte impulsmoaulierte Frequenz ist.

   11.) Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Datenimpuls eine erste impulsmoaulierte Frequenz, der zweite Datenimpuls eine zweite impulsmodulierte Frequenz ist, und daß der voreingestellte bzw. Voreinstellimpuls aus der gleichzeitigen Übertragung von Impulsen beider Datenfrequenzen besteht.

   12.) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstellenidentifizierungsspeicher ein energieunabhängiger Totspeicher ist.

   13.) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, dai3 an der Antwortetation (300) ein Schieberegister (309) vorgesehen ist, in welches üer Inhalt des Meßstellenidentifizierungsspeichers (303) zur Authentisierung der Abfrageübertragung eingegeben wird.

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   14.) Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Authentisierungsschaltung (302) eine Vergleichsvorrichtung umfaßt, um den Ausgang des Empfängers unu des Schieberegisters zu vergleichen.

   15.) Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Authentisierungsschaltung (302) eine Ausrüstungssperre (333) enthält, die durch den voreingestellten bzw. Voreinstellintpuls eingestellt und durch die Vergleichsvorrichtung wieder rückgestellt wird, wenn der Ausgang des Empfängers nicht mit dem Ausgang des Schieberegisters übereinstimmt .

   16.) Einrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Gattervorrichtungen, die durch die Ausrüstungssperre (333) instandaetzbar sind, wenn die Abfrage für die Übertragung des Inhaltes dee Meßwertablesungsspeichers (305) zu dem Antworteender (306) gültig bzw. richtig ist.

   17.) Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß aie Gattervorrichtungen enthält, die durch die AiAentisierungsschaltung (302) instandaetzbar sind, wenn eine gültige Abfrage empfangen worden ist, um den Inhalt des Meßwertabiesungsspeichers (305) an den Antwortsender (306) zu übertragen.

   t8.) Einrichtung nach Anapruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Meflwertableaungsspeicher (305) ein Akkumulatorbaw. Additionsspeicher ist, und daß die Meßstelle bzw. das Meßgerät mit einem Impulsgenerator zum Erzeugen von Impulsen versehen ist» die in dem Meßwertablesungaspeieher gespeichert bzw. akkumuliert wex-den.

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   19.) Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator Abtaster bzw. Fühlerelemente umfaßt, die an die Meßgerätwelle gekoppelt sind, um bei jeder Umdrehung der Meßgeräte minueetens einen Impuls zu erzeugen.

   20.) Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine spezielle Digitalrechneranlage enthält, die mit dem Impulsgenerator gekoppelt it>t, um jedesmal dann, wenn der Impulsgenerator einen Ausgangeimpuls erzeugt, dem Inhalt des Meßwertablesungsspeichers (305) den Wert 1 hinzuzuaddieren.

   21.) Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertablesungsspeicher ein Zählspeicher ist, der mit dem Impulsgenerator gekoppelt ist unu seinen Inhalt automatisch um eins erhöht, wenn der Impulsgenerator einen Auagangsimpuls erzeugt.

   22.) Einrichtung nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertablesungsspeicher der mechanische Speicher des Meßgerätes ist.

   23.) Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß Abtaster- bzw. Fühlerelemente vorgesehen sina, um einen Dezimalausgang für jede Skala des mechanischen Speichers des Meßgerätes zu liefern.

   24.) Einrichtung nach Anspruch 23₁ dadurch gekennzeichnet, daß logische Schaltungen mit den Abtasterelementen gekoppelt sina, um Mehrdeutigkeiten zwischen benachbarten Ausgängen jeder dieser Skalen aufzulösen.

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   zb.) Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Identifizierungsspeicher (303) ein energieunabhängiger Totspeicher ist, und daß ein Schieberegister und eine Ausrüstungssperre vorgesehen sind, welche durch den voreingestellten bzw. Voreinatellimpuls einstellbar ist, um den Inhalt des Identifizierungsspeichers an das Schieberegister zu übertragen, daß die Authentisierungsschaltung an ias Schieberegister angeschlossen ist, um den Ausgang des Schieberegisters mit der empfangenen Abfragenachricht bzw. -üüertraf-ung zu vergleichen, dai3 uer Meföwertablesun^oi't.ej CiAT tji Jas Scnieberegister angeschlossen ist, um den Meßstellenspeicherinhalt an das Schieberegister zu übergeben, wenn die Abfrage gültig ist, und daß der Schieberegisterinhalt an den Antwortsender übertragbar ist.

   26.) Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, da;.-· eine uetriebssicnerungsvorrichtunf; vorgesehen ist, die an die Ausrüstung sperre angeschlossen ibt, um die Auarüstun_a;ssperre dann rückzustellen, wenn die Abfragenachricht ouer unterbrochen worden ist.

   27.) Einrichtung nach Anspruch 2?, iadurch gekennzeichnet, da.? sie eine Antwortsperre enthält, die durch die Auarüstungssperre instanasetzbar ist, wenn die Abfrage gültig ist, um die Ausrüstunfjssperre rückzustellen, und zu bewirken, daß der Inhalt des Meßwertablesungsspeicners zur Weitergabe an den Antwortsender überführt wird.

   2.-i.) Einrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dai Mittel vorgesehen sind, um die Antwortsperre rückzustellen, nachdem der Inhalt des Schieberegisters an den Antwortender übertragen worden ist.

   Für den Anmelder:

   Bremen, den 3· 2· 1970 „

   Patenion weit·

   Dipl.-Ing. Hen? Meissner

   Dipl.-Ιπς. L.ici ι! ;ϋβ 0098 3 8/ US4 28 Bremen

   Slevogtstrcße 21, Telefon 34 2010

   SAO ORIGINAL

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