AT256984B - Schaltungsanordnung zur direkten Messung und Anzeige der Scheitel- bzw. Gipfelwelligkeit in der Mischstromtechnik - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Schaltungsanordnung zur direkten Messung und Anzeige der Scheitel- bzw. Gipfelwelligkeit in der Mischstromtechnik 
Periodische Schwingungen, die auf einen konstanten Anteil der gleichen Grösse aufgesetzt sind, spielen in der Wissenschaft und Technik eine immer grössere Rolle. In letzter Zeit werden immer häufiger die Gebiete, die sich mit Mischschwingungen befassen, kurz unter dem   Sammelbegriff "Mischstrom-   technik" eingereiht. Jede Mischschwingung kann mit der Fourier-Analyse der Rechnung zugänglich gemacht werden. Ausgehend vom Schirmbild eines Kathodenstrahloszillographen ist jede komplizierte Schwingungsform durch einfache Funktionen darstellbar.

   Man kann aber auch die Abweichung der vorliegenden Schwingung von einer der für die Messung oder Berechnung zweckmässigen Vergleichskurve durch einen   Zahlenfaktorkennzeichnen.   Dies geschieht willkürlich und formal, indem man zwei homologe Grössen der Mischschwingung und der Vergleichsschwingung in das Verhältnis setzt. Damit ergeben sich viele Zahlenfaktoren als Mass der Abweichung von der Vergleichskurve. Eine physikalische Bedeutung kommt diesen Faktoren aber erst dann zu, wenn die der Definition zugrunde gelegte Beziehung einen physikalischen Sinn hat. 
 EMI1.1 
 wendeten Abweichungsfaktoren, der Formfaktor, der Scheitelfaktor, der Grundschwingungsgehalt und der Oberschwingungsgehalt, ermöglichen den Vergleich einer gegebenen Wechselschwingung mit der Sinusschwingung. 



   In   der"Mischstromtechnik"sind   stets zwei charakteristische Anteile vorhanden ; der konstante und der veränderliche Teil der gleichen Grösse. Wenn in der Wechselstromtechnik die Abweichung von der Sinusform kennzeichnend war, so soll in der Mischstromtechnik der Abweichungsfaktor"Welligkeit"vor allem die Abweichung einer Mischschwingung von ihrem, im allgemeinen massgebenden, linearen Mittelwert erfassen. Der lineare Mittelwert tritt hier als Bezugsgrösse auf. Dies führt zu den verschiedensten Definitionen. Im deutschen   Schrifttum   werden die Effektivwerte, im französischen die Extremwerte zugrunde gelegt. Welligkeitsdefinitionen nach der Schwingungsbreite oder mit dem Scheitelwert oder dem Gipfelwert sind gebräuchlich. 



   Der Gipfelwelligkeit (s. Fig. l) 
 EMI1.2 
 und Scheitelwelligkeit 
 EMI1.3 
   kommtin   der Mischstromtechnik, im Gegensatz zu andern Welligkeitsdefinitionen, grosse physikalische Bedeutung zu. Sie sind ein Mass für die eminent wichtige, maximale Beanspruchungsspannung der Isolie- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 rungen und für die Grösse der Hysteresisverluste bei Mischstrommotoren. 



   Die Erfindung ermöglicht die direkte Bestimmung der Scheitel- bzw. der Gipfelwelligkeit durch eine Schaltungsanordnung, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die zu untersuchende Mischspannung einem an sich bekannten frequenzkompensierten Messbereichsteiler und Polaritätswähler, anschliessend einerseits über einen Wahlschalter, entweder direkt oder über einen Kondensator einer Scheitelspannungsmesseinrichtung und anschliessend einem Verstärker mit hochohmigem Eingang zugeführt wird., dessen Ausgang entweder an der Anode oder einer steuerbaren Elektrode eines Verstärkerelementes mit steuerbaren Elektroden liegt, und die Mischspannung anderseits über einen Teiler oder direkt einer weiteren steuerbaren Elektrode eines Verstärkerelementes zugeleitet wird, in dessen Ausgangskreis ein Drehspulmesswerk eingeschaltet ist, das den Strom, der eine Funktion des Quotienten ist,

   gebildet entweder aus der Spannung an einer steuerbaren Elektrode und der Anodenspannung, oder aus den Spannungen an zwei voneinander unabhängigen steuerbaren Elektroden eines Verstärkerelementes, misst und damit den Quotienten aus Scheitelwert und arithmetischem Mittelwert anzeigt. 



     In einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Schaltung wird als Verstarkerelement eine Triode   8 verwendet, deren Anode über ein Drehspulmesswerk 7 an das Scheitelspannungsmessgerät 4 angeschlossen ist. Je nach der Stellung des Schalters 2 liefert das Scheitelspannungsmessgerät eine dem Scheitelwert Ymax Fig. l oder eine dem positiven Scheitelwert   y #S des Wechselanteiles yB   proportionale Gleichspannung. Diese   wird in der nachfolgenden Verstärkerstufe   5 hochohmig abgenommen,   verstärkt und liefert die Anodenspannung # für die Triode   8. Die Triode erhält an ihrem Steuergitter eine über den Teiler 6   entsprechend angepasste, der Mischspannung proportionale Span-     nung.

   Der Anodenstrom der Triode IA = f(kU)# ist eine Funktion der stuernden Spannung kU, die nur von den, in gewissen Grenzen konstanten, Röhrendaten und der Anodenspannung t abhängt. Er   kann zur Quotientenbildung in Verbindung mit einem, in den Anodenstromkreis geschalteten Drehspulmesswerk herangezogen werden. 
 EMI2.1 
 
 EMI2.2 
 
 EMI2.3 
 
Durch die Verwendung eines Drehspulmesswerkes (7) zur Anzeige des Anodenstromes wird der arithmetische Mittelwert und damit direkt die 
 EMI2.4 
 der Mischspannung angezeigt. 



   In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann an Stelle der Triode auch ein Feldeffekt-Transistor 10 verwendet werden, wie in Fig. 4 dargestellt. Die dem Scheitelwert proportionale Spannung C wird der 
 EMI2.5 
 das einerseits an die Saugelektrode und anderseits an die positive/negative Betriebsspannung angeschlossen ist. Die Quotientenbildung wird bei dieser Schaltanordnung durch die Zuführung der beiden Spannungen   f)   bzw. kO an zwei voneinander unabhängig steuerbare Elektroden erreicht, wobei der Strom durch den Feldeffekt-Transistor ähnlich wie bei einer Mehrgitter-Mischröhre gleich dem Produkt bzw. dem Quotienten   der beiden zugeführten Spannungen ist.   An Stelle des Feldeffekt-Transistors kann selbstverständlich auch eine Mehrgitter-Elektronenröhre verwendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : EMI3.1 einem an sich bekannten, frequenzkompensierten Messbereichsteiler und Polaritätswähler (1), anschliessend einerseits über einen Wahlschalter (2) entweder direkt, oder Über einen Kondensator (3) einer Scheitelspannungsmesseinrichtung (4) und anschliessend einem Verstärker mit hochohmigem Eingang (5) zugeführt wird, dessen Ausgang entweder an der Anode oder einer steuerbaren Elektrode eines Verstärkerelementes mit steuerbaren Elektroden liegt und die Mischspannung anderseits über einen Teiler (6) oder direkt einer weiteren steuerbaren Elektrode eines Verstärkerelementes zugeleitet wird, in dessen Ausgangskreis ein Drehspulmesswerk (7) eingeschaltet ist (Fig. 2).

   2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Verstärkerelement eine Triode (8) verwendet wird, deren Anode über das Drehspulinstrument (7) mit dem Ausgang des hochohmigen Verstärkers (5) verbunden ist, und dass die Mischspannung dem Steuergitter der Triode zugeleitet wird (Fig. 2), wobei der Anodenstrom der Triode (8), der mit dem Drehspulinstrument (7) gemessen wird, einerseits eine Funktion der Anodenspannung und damit des Scheitelwerte und anderseits eine Funktion der Gitterspannung und damit der Mischspannung ist.

   3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Verstärkerelement mit steuerbaren Elektroden ein Feld-Effekt-Transistor (10) in Fig. 4 mit zwei Steuerelektroden verwendet wird, wobei die Scheitelspannung direkt der isolierten Steuerelektrode mit hochohmigem Eingangswiderstand zugeführt wird, und dass das Drehspulmesswerk (7) einerseits an der Saugelektrode und anderseits an der positiven/negativen Speisespannung angeschlossen ist, während die Mischspannung der zweiten Steuerelektrode des Feld-Effekt-Transistors zugeführt wird (Fig. 4).

   4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass an Stelle des Feld-Effekt-Transistors eine Mehrgitter-Elektronenröhre verwendet wird. EMI3.2 nachEinschaltung eines veränderlichen Widerstandes (9) in der Kathoden-, bzw. in der Quellenelektrodenleitung in bekannter Weise der Arbeitspunkt eingestellt und damit eine Justiermöglichkeit erhalten wird.