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Messgerät
Die Erfindung betrifft ein Messgerät zum
Messen kleiner Spannungsunterschiede, dessen
Wirkung darauf beruht, dass die Grösse einer einstellbaren Spannung derjenigen der zu messenden Spannung angenähert oder ange- glichen wird. Obzwar die Erfindung ein weites
Anwendungsgebiet hat, kann sie besonders vorteilhaft zur Entfernungsmessungmittels ausgestrahlter
Zeichen verwendet werden und wird daher im folgenden in diesem Zusammenhang erläutert.
Es sind bereits Anordnungen zur Entfernungmessung mittels ausgestrahlter Zeichen bekannt, deren Empfängerteil eine der gemessenen Entfernung direkt proportionale Gleichspannung liefert, welche dann in einer Messbrücke mit einer einstellbaren Gleichspannung verglichen wird. Wenn die beiden miteinander verglichenen Spannungen ungleich sind, wird durch die Messbrücke ein Motor in Drehung gesetzt, welcher die einstellbare Gleichspannung der zu messenden Spannung angleicht, wobei die Grösse der hiezu erforderlichen Änderung der einstellbaren Spannung ein Mass für die zu messende Entfernung ist. Derartige Anordnungen enthalten gewöhnlich zwei gleich ausgebildete Verstärkerkanäle, welche zwischen entsprechende Punkte der Messbrücke geschaltet sind. Damit die Messanordnung zuverlässig arbeitet, muss die Verstärkung in diesen beiden Kanälen jederzeit völlig gleich sein.
Diese Forderung macht eine häufige Nachstellung der Verstärkung notwendig.
Der Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines Messgerätes dieser Art, welches keine ausgeglichenen Verstärkerkanäle enthält.
Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass neben der genannten einstellbaren Spannung noch eine dritte ebenfalls örtlich erzeugte Spannung verwendet wird, deren Grösse sich periodisch über einen Spannungsbereich hinweg ändert, welcher sowohl die zu messende Spannung als auch die einstellbare Spannung umfasst, wobei diese dritte Spannung ein Angleichen der einstellbaren Spannung an die zu messende Spannung herbeiführt, sobald sie eine der beiden anderen Spannungen, vorzugsweise die kleinere dieser beiden Spannungen übersteigt.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Die Fig. 1, 3 und 5 stellen ver- schiedene Ausführungsbeispiele des erfindung- gemässen Messgerätes dar und die Fig. 2 und 4 zeigen zur Erläuterung der Wirkungsweise der
Anordnung gemäss Fig. 1 und 3 dienende Dia- gramme.
Das Messgerät gemäss Fig. 1 enthält ein
Antennensystem 10, 11, welches mit einer kombinierten Sende-und Empfangsvorrichtung 12 verbunden ist. Diese besteht aus einem zum
Aussenden von Impulsen geeigneten Sender sowie aus einem Empfänger zum Empfangen der von einem fernen Gegenstand, z. B. von einem Flugzeug 13 reflektierten Impulse oder zurückgesandten Antwortimpulse. Die Vorrichtung 12 liefert eine gleichgerichtete Ausgangsspannung e2 (Fig. 2), deren Grösse derjenigen Zeit proportional ist, welche die Impulse benötigen, um vom Messgerät zum Flugzeug und von dort wieder zurück zum Messgerät zu gelangen. Die genannte Ausgangsspannung ist demnach der Entfernung des Messgerätes vom Flugzeuge proportional.
Derartige kombinierte Sende- und Empfangsvorrichtungen sind an sich bekannt und bedürfen darum keiner näheren Erläuterung.
Die kombinierte Sende-und Empfangsvorrichtung 12 ist an die Eingangsklemmen 20 der eigentlichen Messvorrichtung 15 angeschlossen.
Diese enthält eine Gleichspannungsquelle 16, z. B. eine Batterie, welche mit den Endklemmen eines Spannungsteilers 17"verbunden ist. Zwischen dem drehbaren Arm 18 des Spannungsteilers und seiner einen Endklemme ergibt sich eine einstellbare Gleichspannung el (Fig. 2). Andere Eingangsklemmen 21 der Messvorrichtung 15 stehen mit einem Spannungserzeuger 22 in Verbindung, welcher eine periodisch veränderliche, also beispielsweise sinusförmig oder sägezahnförmig verlaufende Spannung liefert, deren Grösse sich über einen Spannungsbereich ändert, welcher sowohl die zu messende Spannung e2 als auch die einstellbare Gleichspannung e1 umfasst und deren Frequenz die höchste Änderungsfrequenz der zu messenden Spannung e2 übersteigt.
Die Messvorrichtung 15 enthält ferner eine
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spannung des Spannungserzeugers 22 mit der kleineren der genannten Spannungen überein- stimmt, Diese Schaltung umfasst zwei Dioden 26 und 27, deren Anoden miteinander und mit der einen Ausgangsklemme des Spannungserzeugers22 verbunden sind. Die Kathode der Diode 26 ist über einen Widerstand 23 mit der einen Ausgangsklemme der kombinierten Sende-und Empfangsvorrichtung 12 verbunden, während die Kathode der Diode 27 über einen Widerstand 24 mit dem drehbaren Arm 18 des Spannungsteilers 17 in Verbindung steht. Die Anoden der Dioden 26 und 27 sind über einen Widerstand 31 an die Anoden zweier gasgefüllter Entladungsröhren 29 und 30 angeschlossen.
Das Steuergitter der Röhre 29 ist einesteils über einen Kondensator 32 mit der Kathode der Diode 26 verbunden und anderenteils über eine Spannungsquelle 35 und einen Widerstand 36 geerdet, während das Steuergitter der Röhre 30 einesteils über einen Kondensator 33 mit der Kathode der Diode 27 in Verbindung steht und anderenteils über eine Spannungsquelle 37 und einen Widerstand 38 geerdet ist.
Die Kathoden der Röhren 29 und 30 sind über je einen Gleichstrommotor 40 und 41 geerdet. Der eine dieser Motoren ist rechtsläufig und der andere linksläufig. Die Anker der beiden Motoren sind mechanisch miteinander und mit dem drehbaren Arm 18 des Spannungsteilers 17 verbunden.
Mit dem Spannungsteiler 17 sind Anzeigemittel 45 verbunden, welche die Grösse der Spannung 82 anzeigen. Diese Mittel umfassen einen mit dem drehbaren Arm 18 des Spannungsteilers verbundenen Zeiger 47 sowie eine Skala 46. Die Anzeigemittel 45 können natürlich mit dem Spannungsteiler vereinigt sein.
Die Wirkungsweise des Messgerätes wird an Hand der Kurven der Fig. 2 erläutert. Hier stellt die Gerade A diejenige Spannung 82 dar, welche sich an den Ausgangsklemmen der kombinierten Sende- und Empfangsvorrichtung 12 infolge des Empfanges eines vom Flugzeug 13 herstammenden, reflektierten oder Antwortzeichens
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des Armes 18 des Spannungsteilers 17 zwischen diesem Arm und der einen Endklemme des Spannungsteilers ergibt. Im Zeitpunkt to sind die Dioden 26 und 27 infolge der ihrer Kathode zugeführten Spannungen 81 und 82 undurchlässig und die gasgefüllten Entladungsröhren 29 und 30 sind durch die auf ihre Steuergitter wirkende Vorspannung der Spannungsquellen 3J und 37 ebenfalls gesperrt.
Die Kurve C stellt die sinusförmige Ausgangsspannung des Spannungserzeugers 22 dar. Die Grösse dieser den Anoden der Dioden zugeführten Spannung erreicht im Zeitpunkt t1 die Grösse der Spannung 81 und überschreitet sie kurz danach, worauf die Diode 27 durchlässig wird und während der Zeitspanne - an dem Widerstand 24 eine durch die Kurve D dar- gestellte Spannung erzeugt. Im Zeitpunkt t2 überschreitet die Grösse dieser über den Kondensator 33 dem Steuergitter der Röhre 30 zugeführten Spannung den Wert der Zündspannung der Röhre, so dass diese gezündet wird. Infolgedessen gelangt während der Zeitspanne t2-t6 eine durch die Kurve E dargestellte Spannung zum Motor 41.
Der Zeitpunkt t6 liegt kurz vor dem Endpunkt t7 der positiven Halbwelle der Spannung des Spannungserzeugers 22, in welchem die Entladung in der Röhre 30 erlischt.
Im Zeitpunkt g erreicht und überschreitet die der Anode der Diode 26 zugeführte Spannung des Spannungserzeugers 22 die der Kathode dieser Diode zugeführte Gleichspannung e2' so dass die Diode durchlässig wird und am Widerstand 23 während der Zeitspanne ta-t4 eine durch die Kurve F dargestellte Spannung entsteht. Diese Spannung gelangt über den Kondensator 33 zum Steuergitter der Röhre 29.
Obzwar sie die der Röhre 29 von der Spannungs- . quelle 35 zugeführte Sperrspannung übersteigt, kommt in der Röhre 29 infolge derjenigen bekannten Schwierigkeiten, welche sich beim Versuch der gleichzeitigen Zündung zweier parallelgeschalteter gasgefüllter Entladungsröhren einstellen, trotzdem keine Entladung zustande.
Dazu trägt übrigens auch die Verminderung der Anodenspannung der Röhren 29 und 30 bei, welche dadurch verursacht wird, dass infolge der Entladung in der Röhre 30 der Spannungsabfall am Widerstand 31 grösser wird. In der Zeitspanne to- wird also durch die Steuerspannung E nur der Motor 41 erregt und dieser rechtsläufige Motor verdreht den Arm 18 des Spannungsteilers 17 so, dass die Spannung e1 erhöht wird. Im Zeitpunkt t7 kommt der Motor 41 zum Stehen.
Während der Zeitspanne t7-tg sind die Dioden 26 und 27 infolge der negativen Polarität der Spannung des Spannungserzeugers 22 nicht durchlässig und die Motoren 40 und 41 können nicht erregt werden. Während der positiven Halbwellen der genannten Spannung wiederholt sich jedoch der vorhin beschriebene Vorgang und die schrittweise Erregung des Motors 41 setzt sich so lange fort, bis die Spannung ei der Spannung e2 gleich gross geworden ist.
Nach Erreichung dieses Zustandes kann die Spannung des Spannungserzeugers 22 entweder die Diode 29 oder die Diode 30 durchlässig machen, so dass entweder der Motor 40 oder der Motor 41 erregt wird und die Spannung e1 infolgedessen entweder etwas grösser oder etwas kleiner wird als die Spannung e2. Dieser kleine Unterschied in den beiden Spannungen hat beim Eintreffen der nächsten positiven Halbwelle der Spannung des Spannungserzeugers 22 eine entgegengesetzte Änderung der Spannung el zur Folge, welche den genannten Spannungsunterschied wieder ausgleicht.
Auf diese Weise wird also die Spannung e1 dauernd auf dem der Spannung e2 entsprechenden Wert gehalten und die hiezu erforderliche Änderung der Spannung ei,
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welche der zu messenden Entfernung proportional ist, kann an der Skala 46 abgelesen werden.
Bei der Anordnung gemäss Fig. 1 sind die die Motoren erregenden Spannungsimpulse einander völlig gleich, unabhängig davon, wie gross der jeweilige Spannungsunterschied zwischen den
Spannungen e1 und e2 ist. Infolgedessen verstellen die Motoren den Spannungsteiler 17 immer mit derselben Geschwindigkeit. In manchen Fällen wäre es jedoch wünschenswert, den Motoren
Spannungsimpulse zuzuführen, welche der Grösse des Unterschiedes zwischen den Spannungen el und e2 proportional sind, damit die Verstellung des Spannungsteilers 17 ebenfalls mit einer diesem Spannungsunterschied proportionalen Geschwindigkeit erfolgt. Die Fig. 3 und 5 zeigen Ausführungsformen der Erfindung, welche dieser Forderung gerecht werden.
Die Messvorrichtung 15'der Anordnung gemäss Fig. 3 unterscheidet sich von derjenigen gemäss Fig. 1 dadurch, dass sie eine durch die Spannung des Spannungserzeugers 22 gesteuerte Schaltung zum Vergleichen der Spannungen el und e2 sowie zur Erzeugung einer dem Unterschiede zwischen diesen Spannungen proportionalen Spannung enthält. Der Vergleich der beiden genannten Spannungen erfolgt in den beiden Kanälen 50 und 80, an welche ein Wechselstrommotor 42 mit umkehrbarer Drehrichtung angeschlossen ist. Die beiden genannten Kanäle sind mit Ausnahme ihrer Eingangskreise einander völlig gleich und die einander entsprechenden Teile beider Kanäle sind mit denselben Bezugszahlen versehen, wobei die die Teile des Kanals 80 bezeichnenden Bezugszahlen durch den Buch- staben"a"ergänzt sind.
Der Eingangskreis des Kanals 50 enthält eine Gleichrichterröhre 51, deren Kathode über einen Widerstand 43 an eine der mit der kombinierten Sende-und Empfangsvorrichtung 12 verbundenen Eingangsklemmen 20 angeschlossen ist, während ihre Anode mit einer der mit dem Spannungserzeuger 22 verbundenen Eingangsklemmen 21 in Verbindung steht. Die anderen Eingangsklemmen 20 bzw. 21 sind geerdet. Der Eingangskreis des Kanals 80 enthält ebenfalls eine Gleichrichterröhre 51 a, deren Kathode über einen Widerstand 43 a mit dem drehbaren Arm 18 des Spannungsteilers 17 verbunden ist, während ihre Anode zusammen mit der Anode der Gleichrichterröhre 51 an die nichtgeerdete Eingangsklemme 21 angeschlossen ist.
Mit der Kathode der Gleichrichterröhre 51 des Kanals 50 ist ferner über einen Kondensator 53 das über einen Widerstand 54 geerdete Steuergitter einer Elektronenröhre 52 verbunden, welche ihre Betriebsspannungen von den Spannungsquellen +B und +S'c erhält. Die Röhre wird durch eine Vorspannung, welche sich an einem mit ihrer Kathode verbundenen und über einen Widerstand 56 an die Spannungsquelle S'c angeschlossenen Widerstand 55 ergibt, normaler-
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Die Anode der Elektronenröhre 52 des Kanals 50 ist mit dem Steuergitter einer Pentode 57 verbunden, welche ihre Anodenspannung von der Spannungsquelle +B über einen Widerstand 58 erhält. Die Kathode der Pentode erhält von der Spannungsquelle +B'eine etwas geringere Spannung. Das Schirmgitter der Pentode ist über den Widerstand 59 an eine Spannungsquelle +S', angeschlossen, während ihr Bremsgitter einerseits über einen Widerstand 60 mit der Spannungsquelle +B'in Verbindung steht und anderseits über einen Widerstand 61 geerdet ist. Die Schirmgitterspannung der Pentode ist so bemessen, dass in der Röhre normalerweise ein Schirmgitterstrom fliesst, jedoch ist der Anodenstrom in der Röhre infolge der Tatsache, dass das Bremsgitter der Röhre eine etwas kleinere Spannung erhält als ihre Kathode, normalerweise unterbunden.
Der Kanal 80 enthält den obigen Teilen des Kanals 50 entsprechende Teile 57 a bis 61 a. Das Schirmgitter der Pentode 57 ist über einen Kondensator 62 mit dem Bremsgitter der Pentode 57 a verbunden, während das Schirmgitter der Pentode 57 a über einen Kondensator 62 a mit dem Bremsgitter der Pentode 57 in Verbindung steht.
Die Anode der Pentode 57 ist über einen Kondensator 64 an die Kathode eines Diodengleichrichters 63 angeschlossen. Zwischen die Kathode und die Anode des Gleichrichters 63 ist ein Widerstand 65 in Reihe mit einem aus einem Widerstand und einem Kondensator bestehenden Netzwerk 66 eingeschaltet. Das Netzwerk ist zwischen die Eingangselektroden einer normalerweise durchlässigen Gleichstromverstärkerröhre 67 geschaltet, deren Kathode mit der Spannungsquelle-B verbunden ist, während ihre Anode über einen Widerstand 68 geerdet ist. Die Anode der Verstärkerröhre 67 steht mit dem Steuergitter einer gasgefüllten Entladungsröhre 69 in Verbindung. Die Kathode der Röhre 69 ist geerdet und ihre Anode ist mit dem einen Ende der mit einer Mittelanzapfung versehenen Sekundärwicklung 70 des Transformators 71 verbunden.
Die Mittelanzapfung der Sekundärwicklung 70 ist mit dem Schirmgitter der Röhre 69 und mit dem Schirmgitter der entsprechenden Röhre 69 a des Kanals 80 verbunden und ist über die eineErregerwicklung 73 eines Phasenspalt-Wechselstrommotors 42 mit umkehrbarer Drehrichtung geerdet. Die im Verhältnis zur Erregerwicklung 73 um 900 verdrehte andere Erregerwicklung 74 des Motors ist über einen Phasenspalt-Kondensator 76 mit den Klemmen 77 eines Wechselstromerzeugers 78 verbunden, an welche auch die Primärwicklung 75 des Transformators 71 angeschlossen ist. Der Rotor des Motors 42 steht in mechanischer Verbindung mit dem drehbaren Arm 18 des Spannungsteilers 17.
Die Wirkungsweise der Anordnung wird an Hand der Kurven der Fig. 4 erläutert. Die Gerade A stellt hier wiederum diejenige Spannung e2, welche sich an den Ausgangs-
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klemmen der kombinierten Sende-und Empfangs- vorrichtung 12 durch den Empfang eines vom
Flugzeug 13 herstammenden reflektierten oder
Antwortzeichens ergibt, während die Gerade B die Spannung el darstellt, welche sich in der gegebenen Stellung des Armes 18 des Spannungs- teilers 17 zwischen diesem Arm und Erde ergibt.
Im Zeitpunkt to sind die Dioden 51 und 51 a infolge der ihren Kathoden zugeführten
Spannungen e1 und gesperrt.
Die Kurve C stellt die in diesem Fall sägezahn- förmige Ausgangsspannung des Spannungs- erzeugers 22 dar. Die Grösse dieser den Anoden der Dioden 51 und 51 a zugeführten Spannung erreicht im Zeitpunkt t1 die Grösse der der
Kathode der Diode 51 a als positive Vorspannung zugeführten Spannung ei und überschreitet sie kurz danach, worauf die Diode 51 a durchlässig wird und während der Zeitspanne t-tug an dem
Widerstand 43 a eine durch die Kurve D dar- gestellte Spannung erzeugt. Im Zeitpunkt t3 überschreitet die durch die Kurve C dargestellte
Spannung auch die der Kathode der Diode 51 zugeführte positive Spannung ex, worauf auch diese Diode durchlässig wird und während der
Zeitspanne t3-ts an dem Widerstand 43 eine durch die Kurve E dargestellte Spannung erzeugt.
Die am Widerstand 43 a erzeugte Spannung wird durch den Kondensator 53 a auf das Steuer- gitter der Röhre 52 a übertragen und hebt die an diesem Steuergitter durch den Kathoden- widerstand 55 a erzeugte Vorspannung auf.
Infolgedessen entsteht im Ausgangskreis der Röhre 52 a im Zeitpunkt t1 der durch die Kurve F dargestellte negative Spannungsimpuls, der im Zeitpunkt g beendet wird. Diese negative
Spannung vermindert den Schirmgitterstrom der Pentode 57 a, so dass die Schirmgitterspannung dieser Pentode die Gestalt eines durch die Kurve G dargestellten positiven Spannungsimpulses erhält. Dieser Spannungsimpuls gelangt über den Kondensator 62 a zum. Bremsgitter der Pentode 57 und führt einen Anodenstrom in dieser Röhre herbei, der die durch die Kurve H dargestellte Verminderung der Anodenspannung der Pentode 57 zur Folge hat.
Im Zeitpunkt t3 übersteigt die an dem Widerstand 43 erzeugte Spannung die am Steuergitter der Röhre 52 wirksame Vorspannung und diese Röhre wird infolgedessen durchlässig, so dass sich an der Anode der Röhre ein durch die Kurve I dargestellter negativer Steuerimpuls von der Zeitdauer t3-ts ergibt.
Dieser Impuls wird dem Steuergitter der Pentode 57 zugeführt und unterdrückt infolge seiner negativen Polarität den in dieser Röhre fliessenden Anodenstrom, welcher im Zeitpunkt t1 durch den dem Bremsgitter der Röhre von der Röhre 57 a zugeführten Impuls hervorgerufen wurde. Infolgedessen steigt die Anodenspannung der Pentode 57 im Zeitpunkt t3 an, wie dies die Kurve H zeigt. Gleichzeitig wird auch die durch die Kurve J dargestellte Schirmgitterspannung der Röhre 57 erhöht und infolge- dessen erhält das Bremsgitter der Röhre 57 a einen positiven Spannungsimpuls, der jedoch in der Röhre keinen Anodenstrom hervorrufen kann, weil das Steuergitter der Röhre im Zeit- raum t1-t5 von der Röhre 52 a eine grosse negative Spannung erhält.
Die Röhre 57 a liefert also unter den angenommenen Umständen im Zeitraum - kein Ausgangszeichen. Im
Zeitpunkt t5 endigen die den Steuergittern der Pentoden 57 und 57 a zugeführten Steuerimpulse, so dass diese Röhren in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehren.
Der an der Anode der Röhre 57 entstandene negative Impuls gelangt über den Kondensator 64 zur Gleichrichterdiode 63, macht diese durchlässig und erzeugt am Netzwerk 66 eine durch die Kurve K dargestellte negative Steuerspannung, welche die Gleichstromverstärkerröhre 67 sperrt und in ihrem Ausgangskreis eine durch die Kurve L dargestellte positive Steuerspannung hervorruft. Beim Abnehmen der Ladung des Netzwerkes 66 nimmt diese positive Steuerspannung exponential ab. Im Zeitpunkt t7 wird die Röhre 67 wieder durchlässig und damit ist der ursprüngliche Zustand des Kanals 50 wieder hergestellt.
Dem Anoden-Kathodenkreis der Röhren 69 und 69 a wird von der Spannungsquelle 78 über die Motorwicklung 73 und über je eine Hälfte der Transformatorwicklung 70 eine Wechselspannung zugeführt. Die dem Eingangskreis der gasgefüllten Röhre 69 von der Gleichstromverstärkerröhre 67 zugeführte positive Steuerspannung macht die Röhre < ? im Zeitpunkt t1 trotz ihrer sich aus dem Spannungs- abfall am Widerstand 68 ergebenden negativen
Vorspannung durchlässig, so dass die Motor- wicklung 73 von einem verhältnismässig starken
Strom durchflossen wird. Dieser Strom hat ein derartiges Phasenverhältnis zu dem durch die Motorwicklung 74 fliessenden Strom, dass sich aus diesen beiden Strömen ein rotierendes magnetisches Feld ergibt, welches den Rotor des Motors 42 im Uhrzeigersinne dreht.
Da- durch wird auch der Arm 18 des Spannungsteilers 17 im Uhrzeigersinne gedreht, was eine Vergrösserung der Spannung e1 zur Folge hat.
Im Zeitpunkt t7 hört die Durchlässigkeit der Röhre 69 auf und die Röhre wird entionisiert, so dass der durch die Motorwicklung 73 fliessende Strom unterbrochen wird.
Eine gewisse Zeit nach dem Zeitpunkt t7 erreicht die Grösse der vom Spannungserzeuger 22 gelieferten sägezahnförmigen Spannung wiederum die jetzt gegebene Grösse der Spannung ei, worauf sich der vorige Vorgang wiederholt.
Dieses Spiel wird so lange fortgesetzt, bis die Spannung e1 der Spannung e2 gleich geworden ist. Da jedoch währenddessen der Unterschied zwischen den Spannungen el und e2 immer mehr abnimmt, verringern sich auch die der Motorwicklung 73 zugeführten Stromimpulse immer mehr, so dass der Motor immer kleinere Drehbewegungen ausführt.
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Dass die dem Motor 42 zugeführte Energie sich proportional dem Unterschied zwischen den Spannungen el und e2 ändert, kann an Hand der gestrichelt gezeichneten Teile der in Fig. 4 dargestellten Kurven veranschaulicht werden.
Zu diesem Zwecke sei angenommen, dass im Zeitpunkt to die dem Kanal 80 vom Spannungsteiler 17 zugeführte Spannung den Wert e' hat, welcher zwar grösser ist als die Spannung e1' aber immer noch kleiner als die Spannung zu Dies könnte beispielsweise der Fall sein, nachdem der Motor 42 bereits eine gewisse Angleichung der Spannung e1 an die Spannung e2 herbeigeführt hat. Aus den obigen Darlegungen ergibt sich, dass hiebei die Diode 51 a erst im Zeitpunkt t2 durchlässig wird, so dass die dem Steuergitter der Röhre 52 a zugeführte Spannung die durch die gestrichelte Kurve D'dargestellte Form erhält. Die dem Steuergitter der Röhre 52 zugeführte, durch die Kurve E dargestellte Spannung bleibt jedoch dieselbe wie früher, so dass die Röhre 52 auch jetzt im Zeitpunkt t3 durchlässig wird.
Die Steuergitter der Pentoden 57 a und 57 erhalten in der oben dargelegten Weise die durch die gestrichelte Kurve F'und durch die voll ausgezogene Kurve I dargestellten Steuerimpulse. Die gestrichelte Kurve G'stellt den dem Schirmgitter der Röhre 57 im Zeitpunkt t2 zugeführten Impuls dar, während die gestrichelte Kurve H'den sich an der Anode der Röhre 57 ergebenden Impuls veranschaulicht.
Infolgedessen nehmen die Ausgangsspannungen der Röhren 63 und 67 die durch die gestrichelten Kurven K'und L'dargestellten Formen an.
Diese Kurven zeigen, dass die der Motorwicklung 73 zugeführte Energie jetzt kleiner ist als vorhin, wobei es offenbar ist, dass diese Energieverminderung der Verminderung des Unterschiedes zwischen den Spannungen e2 und e1 proportional ist. Dadurch wird vermieden, dass der Motor 42 eine Überregelung der Spannung e1 bewirkt, was dann eine Zurückregelung erforderlich machen würde.
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durchlässig und an Stelle der Pentode 57 erzeugt die Pentode 57 a einen Regelimpuls. Dieser wird der Diode 63 a zugeführt, deren Ausgangsspannung durch die Gleichstromverstärkerröhre 67 a verstärkt wird. Diese verstärkte Ausgangsspannung macht die gasgefüllte Röhre 69 a durchlässig und führt einen Strom durch die Motorwicklung 73 herbei.
Da die Anoden der Röhre 69 und 69 a mit den einander entgegengesetzten Enden der Transformatorwicklung 70 verbunden sind, ergibt sich ein Phasenverhältnis zwischen den die Motorwicklungen 73 und 74 durchfliessenden Strömen, welches eine dem Uhrzeigersinn entgegengesetzte Drehung des Rotors des Motors 42 zur Folge hat, wodurch die Spannung e1 vermindert wird.
Wenn diese Verminderung zum völligen Angleichen der Spannung el an die Spannung e2
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Regelvorgang so lange in immer kleinerem Masse, bis der völlige Ausgleich der genannten
Spannung erreicht ist.
Aus der vorstehendenErläuterung derWirkungs- weise des Gerätes ergibt sich, dass die Pentoden 57 und 57 Elektronenschalter darstellen, welche unter der Einwirkung der Vorderflanke der Ausgangsimpulse der Röhren 52 und 52 a in einem der beiden Kanäle 50 und 80 eine von der Grösse des Unterschiedes zwischen den
Spannungen e1 und abhängige Regelspannung hervorrufen.
Die Anordnung gemäss Fig. 5 entspricht dem auf die Kondensatoren 64 und 64 a folgenden Teil der Anordnung gemäss Fig. 3, von welcher sie sich dadurch unterscheidet, dass sie statt des Wechselstrommotors einen Gleichstrommotor enthält. Die Verwendung eines derartigen Motors ist insbesondere auf Flugzeugen vorteilhaft, da diese meist über keinen Wechselstrom verfügen. Ein weiterer Vorteil der Verwendung des Gleichstrommotors auf Flugzeugen ergibt sich aus dem im Vergleich zum Wechselstrommotor höheren Anlauf drehmoment dieses Motors, der beim Flug in kalten Gegenden oder in grossen Höhen wichtig sein kann, da die Kälte den Reibungswiderstand in den Lagern des Motors und des drehbaren Armes des Spannungsteilers erhöht.
In der Anordnung gemäss Fig. 5 sind die
Anoden der Gleichstromverstärkerröhren 67' und 67 a'über die Widerstände 68'und 68 a' an eine Spannungsquelle +B angeschlossen.
Die Betriebsspannungen der Röhren sind so gewählt, dass diese Röhren normalerweise durch- lässig sind und ihre Anoden infolgedessen normalerweise annähernd Erdpotential haben.
Die Spannungsquelle +B steht weiterhin über die Entladungsstrecken der Elektronenschalterröhren 90 und 91 mit je einem Pol des Gleichstrommotors 42'in Verbindung. Die beiden Pole des Motors können über weitere Elektronenschalterröhren 92 und 93 geerdet werden.
Die Anode der Röhre 67'ist über einen Widerstand 95 mit dem Steuergitter der Röhre 90 und über einen Widerstand 96 mit dem Steuergitter der Röhre 93 verbunden, während die Anode der Röhre 67 a'über Widerstände 97 und 98 an die Steuergitter der Röhren 92 und 91 angeschlossen ist. Die Widerstände 96 und 97 sind grösser als die Widerstände 95 und 98.
Die Betriebsspannungen der Röhren 90-93 sind so gewählt, dass diese Röhren normalerweise gesperrt sind.
Im Betrieb der Anordnung wird eine der Gleichrichterdioden, beispielsweise die Gleichrichterdiode 63', durch den negativen Ausgangsimpuls der ihr vorgeschalteten Pentode 57 (Fig. 3) durchlässig gemacht, worauf sie dem Steuergitter der Gleichstromverstärkerröhre 67' eine negative Regelspannung zuführt. Diese sperrt die Röhre 67'und ruft am Steuergitter der Schaltröhren 90 und 93 eine positive Spannung
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hervor, welche diese Röhren durchlässig macht.
Die Widerstände 95 und 96 begrenzen den etwaigen Gitterstrom in den Röhren 90 und 92 auf einen zulässigen Wert und der Widerstand 96 hält gleichzeitig die dem Steuergitter der Röhre 93 zugeführte Spannung auf einem Wert, welcher das Zustandekommen eines Stromkreises von
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Entladungsstrecke der Röhre 93 zur Erde ermöglicht. Dadurch wird der Motor 42'so
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Röhren wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurückgeführt werden. Falls an der Anode der Pentode 57 a (Fig. 3) ein negativer Ausgangsimpuls entsteht, der die Diode 63 a'durch- lässig macht und die Röhre 67 a'sperrt, werden die Schaltröhren 91 und 92 durchlässig und der Motor dreht sich im entgegengesetzten Sinne.
Voraussetzung für das zuverlässige Arbeiten sämtlicher beschriebener Ausführungsformen ist natürlich, dass die periodische Änderung der durch die Kurve C dargestellten Spannung schneller erfolgt als die Änderung der Spannung e2-
PATENTANSPRÜCHE :
1. Messgerät zum Messen kleiner Spannungsunterschiede, insbesondere zur Entfernungmessung auf Grund des Vergleichs einer empfangenen Zeichenspannung mit einer örtlich erzeugten, einstellbaren Spannung, dadurch gekennzeichnet, dass neben der genannten einstellbaren Spannung noch eine dritte, ebenfalls örtlich erzeugte Spannung verwendet wird, deren Grösse sich periodisch über einen Spannungsbereich hinweg ändert, welcher sowohl die zu messende Spannung als auch die einstellbare Spannung umfasst, wobei diese dritte Spannung ein Angleichen der einstellbaren Spannung an die zu messende Spannung herbeiführt,
sobald sie eine der beiden anderen Spannungen, vorzugsweise die kleinere dieser beiden Spannungen, übersteigt.