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Stromspannungsermittlungsverfahren durch Strommessung über nichtlineare Widerstände

IP.com Disclosure Number: IPCOM000016945D
Original Publication Date: 1999-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-21
Document File: 3 page(s) / 23K

Publishing Venue

Siemens

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Bernhard Sieben: AUTHOR

Abstract

Um eine elektrischen Spannung, die vorzugsweise an einer zu einer elektronischen Baugruppe führenden Stromleitung anliegt zu ermitteln, ist ein Verfahren, das im wesentlichen eletronische Baugruppen im Teilnehmeranschlußbereich einer digitalen Fernmeldevermittlungsstelle betrifft, aus der Deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen DE 196 50 320 A1 bekannt. In der genannten Patentanmeldung wird vorgeschlagen, daß eine Messung von Fremdspannungen, die auf einer an eine Teilnehmeranschlußschaltung einer digitalen Fernmeldevermittlungsstelle angeschlossenen Teilnehmerleitung auftreten können, in der Weise ermöglicht wird, daß bei Vorliegen einer Fremdspannung in Form einer Wechselspannung eine Wechselspannung mit einer bestimmten Spannungsamplitude und einer von der Fremdspannung geringfügig abweichenden Frequenz (beispielsweise 1 Hz) in die Teilnehmerleitung eingespeist wird. Durch die Spannungsüberlagerung auf der Teilnehmerleitung entsteht eine Schwebung. Für den Fall, daß der Gesamtwiderstand auf der Teilnehmerleitung zwischen der Fremdspannungsquelle und Teilnehmeranschlußschaltung linear ist, kann die Fremdspannung mit Hilfe des Ohmschen Gesetzes aus der aus der Schwebungsamplidute ermittelbaren Stromänderung und den linearen Gesamtwiderstand berechnet werden. Um elektronische Bauteile auf einer solchen Baugruppe bei Auftreten einer Fremdspannung vor Zerstörung zu schützen, wird ein temperaturabhängiger Vorwiderstand, vorzugsweise ein Kaltleiter (PTC), in die zur Baugruppe führende Stromleitung eingefügt, welcher im hochohmigen Zustand ein nichtlineares Verhalten aufweist. Wenn nach der bereits bekannten Methode zur Ermittlung der anliegenden Wechselspannung die Nichtlinearität des Kaltleiters (PTC) nicht berücksichtigt wird, weist das Ergebnis der Spannungsberechnung einen über 50 Prozent liegenden Fehler auf.

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Bauelemente

Stromspannungsermittlungsverfahren durch Strommessung übernichtlineare Widerstände

Idee: Bernhard Sieben, München

Um eine elektrischen Spannung, die vorzugsweise an einer zu einer elektronischenBaugruppe führenden Stromleitung anliegt zu ermitteln, ist ein Verfahren, das imwesentlichen eletronische Baugruppen im Teilnehmeranschlußbereich einer digitalenFernmeldevermittlungsstelle betrifft, aus der Deutschen Patentanmeldung mit demAktenzeichen DE 196 50 320 A1 bekannt. In der genannten Patentanmeldung wirdvorgeschlagen, daß eine Messung von Fremdspannungen, die auf einer an eineTeilnehmeranschlußschaltung einer digitalen Fernmeldevermittlungsstelle angeschlossenenTeilnehmerleitung auftreten können, in der Weise ermöglicht wird, daß bei Vorliegen einerFremdspannung in Form einer Wechselspannung eine Wechselspannung mit einerbestimmten Spannungsamplitude und einer von der Fremdspannung geringfügigabweichenden Frequenz (beispielsweise 1 Hz) in die Teilnehmerleitung eingespeist wird.Durch die Spannungsüberlagerung auf der Teilnehmerleitung entsteht eine Schwebung. Fürden Fall, daß der Gesamtwiderstand auf der Teilnehmerleitung zwischen derFremdspannungsquelle und Teilnehmeranschlußschaltung linear ist, kann dieFremdspannung mit Hilfe des Ohmschen Gesetzes aus der aus der Schwebungsampliduteermittelbaren Stromänderung und den linearen Gesamtwiderstand berechnet werden.

Um elektronische Bauteile auf einer solchen Baugruppe bei Auftreten einer Fremdspannungvor Zerstörung zu schützen, wird ein temperaturabhängiger Vorwiderstand, vorzugsweiseein Kaltleiter (PTC), in die zur Baugruppe führende Stromleitung eingefügt, welcher imhochohmigen Zustand ein nichtlineares Verhalten aufweist. Wenn nach der bereitsbekannten Methode zur Ermittlung der anliegenden Wechselspannung die Nichtlinearitätdes Kaltleiters (PTC) nicht berücksichtigt wird, weist das Ergebnis derSpannungsberechnung einen über 50 Prozent liegenden Fehler auf.

Es wird daher vorgeschlagen eine Verfahren zur Ermittlung einer elektrischen Spannungdurch Strommessung anzuwenden, bei dem die Spannungsberechnung mit einem deutlichgeringenen Fehler durchgeführt werden kann. Dies wird nachfolgend anhand einesAusführungsbeispiels mit Bezugnahme auf eine Figur dargestellt. Die Figur umfaßt eineBaugruppe BG (z.B. Baugruppe einen Teil einer Teilnehmeranschlußschaltung), eineStromleitung SL, einen Kaltleiter PTC, eine Wechselspannungsquelle UF und einenWiderstand R der Stromleitung, an der die Wechselspannung anliegt.

An die elektronische Baugruppe BG ist die Stromleitung SL angeschlossen. DieStromleitung besitzt einen Widerstand, der in der Figur mit R gekennzeichnet ist. In dieStromleitung SL, die mit der Wechselspannungsquelle UF verbunden ist, ist zwischen

Siemens Technik Report

Jahrgang 2� Nr. 3� April 1999

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Spannungsquelle UF und Baugruppe BG ein Widerstand, vorzugsweise der erwähnteKaltleiter PTC, eingefügt.

Der Kaltleiter PTC weist ein nichtlinea...