Einrichtung zur Ermittlung der Phasendifferenz zweier elektrischer Schwingungen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung zur Ermittlung (Nach weis bezw. Messung) der Phasendifferenz zweier elektrischer Schwingungen.
Gemäss der Erfindung besitzt diese Einrichtung eine Glühkathodenentladungsröhre mit mehr als vier Elektroden, bei welcher die Anoden- strom-Anodenspannungs-Charakteristik keine fallenden Teile aufweist in Verbindung mit Mitteln, welche gestatten, gleichzeitig eine der zu untersuchenden Schwingungen an ein erstes Steuergitter und eine zweite Schwin gung an ein zweites Steuergitter der Röhre anzulegen, wobei die beiden Steuergitter im Weg des von der Kathode zur Anode flie ssenden Elektrodenstromes angeordnet sind.
Bei dieser Einrichtung sind zweckmässig die beiden Steuergitter in solcher Weise vor gespannt, dass Anodenstrom erst fliesst, wenn die beiden Steuergitter gleichzeitig positiv gestaltet werden in bezug auf die bezüg- lichen Vorspannungswerte an den genann ten Gittern. Die Einrichtung weist zweckmässig zwei Eintrittsstromkreise der Glühkathodenröhre auf, von denen je ein Ende mit einem der beiden Gitter der Röhre und das andere Ende über ein negatives Vorspannungsmit- tel mit der Kathode der Röhre verbunden ist.
Zweckmässig besitzt obige Einrichtung Mittel zum Verstärken der Schwingungen, bevor diese an die genannten Eintrittsstrom kreise angelegt werden. Der Anodenstrom kreis der Glühkathodenentladungsröhre ent hält zweckmässig ein Milliamperemeter.
Die Zeichnung veranschaulicht schema tisch drei Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes: Fig. 1 veranschaulicht ein erstes Ausfüh rungsbeispiel; Fig. 2 veranschaulicht ein abgeändertes Beispiel, bei welchem die .Schwingungen, deren Phasendifferenz nachgewiesen oder gemessen werden soll, vor diesem Nach weisen oder Messen verstärkt werden, und Fig. 3 veranschaulicht ein weiteres Bei spiel.
Beim Beispiel nach Fig. 1 sind a und b die Klemmen der Primärwicklung e eines Umformers, c und d sind @ie Klemmen der Primärwicklung feines zweiten Umformers. g und la sind die Sekundärwicklungen mit den Klemmen.<I>i, j, k</I> und<I>1.</I> Die Einrichtung enthält ein Ventil L' mit Anode 7n, Kathode n und Gittern o, p und q, wobei das Gitter o so mit der Ka thode verbunden ist, dass es zur Hauptsache auf Nullpotential ist.
Es ist ferner ein Git- terableitwiderstand r, ein Kondensators und eine Vorspannungsbatterie t, ein passendes Wechselstromvoltmeter u, zum Beispiel ein thermionisches Voltmeter, ein Gleichstrom indikator v, zum Beispiel ein Milliampere- meter und eine Hochspannungsquelle w- vor gesehen. Die elektrischen Verbindungen der obigen Elemente sind aus der Zeichnung er-' sichtlich.
Der Gitterableitwiderstand r und der Kondensator s dienen zur Gittergleichrich- tung. Die Zeitkonstante des Kondensator- Widerstandstromkreises r, s wird vorteilhaf- terweise hoch gewählt im Vergleich zur Schwingungszeit der zu untersuchenden Wechselspannungen.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise stellt die Zeichnung zwei Generatoren x und y dar, deren Phasendifferenz nachzuweisen und zu messen ist. Sie können durch die Lei tungen 1 und die Umschalter 2 und 3 mit den Ausgangsleitern z gekuppelt werden. Letztere sind mit den Klemmen <I>a</I> und<I>b</I> ver bunden, während die Klemmen c und d durch den Umlegeschalter 4 entweder mit dem Generator<I>x</I> oder mit dem Generator<I>y</I> verbunden werden können.
Die Linie z ist an eine Spannung gelegt zu denken, welche von gleicher Frequenz und Amplitude wie diejenige der Genera toren x und y ist. z kann beispielsweise einen Teil einer Kraftübertragungsan- lage bilden und durch Generatoren von einem entfernten Punkte aus gespeist wer den.
Es kommen also hier drei Spannungen in Frage, nämlich die Spannung des Gene- rators .z:, die .Spannung des Generators y und die Spannung der Linie z; jedoch werden gleichzeitig je nur zwei dieser Spannungen miteinander verglichen. Wird beispielsweise der Schalter 4' anfänglich nach links gelegt, so kann die Spannung des Generators x mit der der Linie x verglichen werden, damit diese zwei Spannungen vor dem Schliessen des Schalters \? in Phase gebracht werden können.
Ist der Schalter 4 zum Beispiel nach links. umgelegt, so dass der Generator x mit der Primärwicklung f verbunden ist, so zeigt das Voltmeter u die Spannung auf der Linie z an, während das Milliamperemeter v entweder keine Ablesung zeigt, im Falle, dass die positiven Teile der Spannungswelle ,ler Linie ,: ganz in entgegengesetzter Phase :u den positiven Teilen der Spannungswelle les Generators x auftreten, oder es zeigt :
4ne Ablesung, im Falle, dass die positiven Teile dieser Wellen teilweise gleichzeitig auftreten. Der Generator kann dann in be= zug auf die Phase eingestellt werden, bis die Ablesung auf dem Milliamperemeter v auf einem Maximum ist.
Die Linienspannung ist dann genau in Phase mit der Generator- spannung. Die Bestimmung des absoluten Mrertes der Phasendifferenz zwischen den beiden Spannungen erfolgt durch Ablesung des Milliamperemeters r. Der Generator x kann dann nach der Einstellung auf Phasen gleichheit durch Schliessen des Schalters 2 auf die Hauptleiter z umgestellt werden..
Analoge Funktionen können nach Um legen des Schalters 4 nach rechts vollzogen werden, um die Phasendifferenz zwischen den Spannungen der Linie z und dem Gene rator y festzustellen. Nachdem die Phase des Generators y mit der Phase der Haupt leitung z übereinstimmt, kann der Schalter 3 auch geschlossen werden. Gewünschten falls kann auch im Kreis des Gitters p ein Kondensator mit Gitterableitwiderstand an geordnet werden. Es ist jedoch nicht w esent- lieh, dass eine solche Anordnung weder im oben genannten Kreis noch im Kreis des Gitters q vorhanden ist.
Beim Beispiel nach Fig. 2 bezeichnen a', b' und cl, <I>d'</I> die Klemmen, an welche die zu vergleichenden Spannungen anzulegen sind.
Die über die zwischen den Klemmen a'. b' und e', <I>d'</I> verbundenen Widerstände ent wickelten Spannungen liegen an den Ein gangselektroden von zwei zur .Spannungs verstärkung dienenden Triodenventilen, deren Austrittsstromkreise je einen Schallerzeu- bungsapparat und die Primärwicklung e bezw. f eines L?mformers einschliessen. Im übrigen ist die Messeinrichtung gleich wie in Fig. 1 getroffen. Die Einrichtung dient zur Bestimmung der Phasendifferenz schwa cher Wechselspannungen.
Beim Beispiel nach Fig. <B>3</B> sind a, b, c und d wiederum die Klemmen der Primär wicklungen der Umformer e und f, deren Sekundärwicklungen g und h in die gezeig ten Stromkreise eingeschaltet sind.
Die Untersuchungseinrichtung weist ein' Ventil l'; den Gitterkondensator s, das Milli- amperemeter z und die Hochspannungs quelle w auf;; statt jedoch die Vorspannun- gen für die Gitter p und q einer Batterie zu entnehmen, werden diese Spannungen einem über die Hochspannungsquelle w ge schalteten Potentiometer t entnommen.
Die zu untersuchende Spannung wird zwischen die Klemnxien 11 und 12 angelegt. hin hokaloszillator enthält ein Trioden ventil l'.
Beim Betrieb bewirkt die Schwingung des Ventils l', dass zwischen dem Gitter q Iznd der Kathoden des Ventils<I>l'</I> eine Wech selspannung angelegt wird, während die zu vergleichende Wechselspannung an den Klemmen 11, 12 bewirkt, dass' Wechselspan nungen zwischen dem Gitter p und der Ka thode n angelegt werden.
Wenn die Phase dieser Spannungen derart ist, dass die posi tiven Spitzen im gleichen Moment eintreten, so zeigt das Milliamperemeter v eine maxi male Ablesung. Phasenungleichheit wird durch den Betrag der Verminderung der ge nannten Ablesung angezeigt.
Im allgemeinen können die oben erwähn ten Steuergitter derart vorgespannt werden, dass nur Anodenstrom fliesst, wenn die bei den Steuergitter von den Schwingungen be- aufschlagt werden.
Device for determining the phase difference between two electrical oscillations. The present invention relates to a device for determining (proof or measurement) of the phase difference between two electrical oscillations.
According to the invention, this device has a hot cathode discharge tube with more than four electrodes, in which the anode current-anode voltage characteristic has no falling parts in connection with means which allow one of the vibrations to be examined to be transmitted to a first control grid and a second vibration at the same time to apply a second control grid of the tube, the two control grids being arranged in the path of the electrode current flowing from the cathode to the anode.
In this device, the two control grids are expediently preloaded in such a way that anode current only flows when the two control grids are simultaneously positive with regard to the relevant preload values on the grids mentioned. The device expediently has two inlet circuits of the hot cathode tube, one end of which is connected to one of the two grids of the tube and the other end to the cathode of the tube via a negative biasing means.
The above device expediently has means for amplifying the vibrations before they are applied to the said inlet current circuits. The anode circuit of the hot cathode discharge tube contains a milliammeter.
The drawing schematically illustrates three exemplary embodiments of the subject matter of the invention: Fig. 1 illustrates a first exemplary embodiment; Fig. 2 illustrates a modified example in which the .Schwimmern whose phase difference is to be detected or measured, before this evidence or measurement are amplified, and Fig. 3 illustrates a further example.
In the example according to FIG. 1, a and b are the terminals of the primary winding e of one converter, c and d are @ie terminals of the primary winding of a second converter. g and la are the secondary windings with the terminals. <I> i, j, k </I> and <I> 1. </I> The device contains a valve L 'with anode 7n, cathode n and grids o, p and q, the grid o being connected to the cathode in such a way that it is mainly at zero potential.
A grid leakage resistor r, a capacitor and a bias battery t, a suitable alternating current voltmeter u, for example a thermionic voltmeter, a direct current indicator v, for example a milliampeter and a high voltage source w- are also provided. The electrical connections of the above elements can be seen from the drawing.
The grid leakage resistor r and the capacitor s serve to rectify the grid. The time constant of the capacitor resistance circuit r, s is advantageously selected to be high compared to the oscillation time of the alternating voltages to be examined.
To explain the mode of operation, the drawing shows two generators x and y, the phase difference of which has to be verified and measured. They can be coupled with the output conductors z through the lines 1 and the changeover switches 2 and 3. The latter are connected to the terminals <I> a </I> and <I> b </I>, while the terminals c and d are connected to either the generator <I> x </I> or the Generator <I> y </I> can be connected.
The line z is to be thought of a voltage which is of the same frequency and amplitude as that of the generators x and y. For example, z can form part of a power transmission system and be fed by generators from a remote point.
So there are three possible voltages, namely the voltage of the generator .z :, the .voltage of the generator y and the voltage of the line z; however, only two of these voltages are compared with each other at the same time. If, for example, the switch 4 'is initially set to the left, the voltage of the generator x can be compared with that of the line x so that these two voltages can be used before the switch \? can be brought into phase.
For example, switch 4 is to the left. so that the generator x is connected to the primary winding f, the voltmeter u shows the voltage on the line z, while the milliammeter v shows either no reading, in the event that the positive parts of the voltage wave, ler line,: completely in opposite phase: u the positive parts of the voltage wave of the generator x occur, or it shows:
4ne reading in the event that the positive parts of these waves partially occur simultaneously. The generator can then be adjusted with respect to phase until the reading on the milliammeter v is at a maximum.
The line voltage is then exactly in phase with the generator voltage. The absolute value of the phase difference between the two voltages is determined by reading the milliammeter r. The generator x can then be switched to the main line z after setting to phase equality by closing switch 2.
Analog functions can be carried out after to put the switch 4 to the right to determine the phase difference between the voltages of the line z and the generator y. After the phase of the generator y coincides with the phase of the main line z, the switch 3 can also be closed. If desired, a capacitor with a grid leakage resistor can also be arranged in the circle of the grid p. However, it is not borrowed that such an arrangement does not exist either in the above-mentioned circle or in the circle of the lattice q.
In the example according to FIG. 2, a ', b' and cl, <I> d '</I> designate the terminals to which the voltages to be compared are to be applied.
The over between the terminals a '. B 'and e', <I> d '</I> connected resistances developed voltages are at the input electrodes of two triode valves serving for .Voltages amplification, the outlet circuits of which each have a sound generating device and the primary winding e respectively. include f of a lumberjack. Otherwise, the measuring device is the same as in FIG. 1. The device is used to determine the phase difference of weak AC voltages.
In the example of FIG. 3, a, b, c and d are in turn the terminals of the primary windings of the converters e and f, the secondary windings g and h of which are switched on in the circuits shown.
The examination device has a 'valve 1'; the grid capacitor s, the millimeter z and the high voltage source w ;; However, instead of taking the bias voltages for the grids p and q from a battery, these voltages are taken from a potentiometer t connected via the high voltage source w.
The voltage to be examined is applied between the clamps 11 and 12. towards the local oscillator contains a triode valve l '.
During operation, the oscillation of the valve 1 'causes an alternating voltage to be applied between the grid q Iznd of the cathodes of the valve <I> 1' </I>, while the alternating voltage to be compared at the terminals 11, 12 has the effect that ' AC voltages between the grid p and the cathode n are applied.
If the phase of these voltages is such that the positive peaks occur at the same moment, the milliammeter v shows a maximum reading. Phase imbalance is indicated by the amount of decrease in the named reading.
In general, the control grids mentioned above can be pre-tensioned in such a way that anode current only flows when the vibrations affect the control grids.