CH182994A - Measuring device for the electrical measurement of time intervals. - Google Patents

Measuring device for the electrical measurement of time intervals.

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CH182994A
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Eugen Dr Mueller Karl
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Eugen Dr Mueller Karl
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    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04FTIME-INTERVAL MEASURING
    • G04F10/00Apparatus for measuring unknown time intervals by electric means
    • G04F10/10Apparatus for measuring unknown time intervals by electric means by measuring electric or magnetic quantities changing in proportion to time

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Description

  

      Messapparat    zur elektrischen Messung von Zeitintervallen.    Die Erfindung betrifft einen     Messapparat     zur elektrischen Messung von     Zeitintervallen,     bestehend aus einem elektrischen     Konden-          sta,tor,    der während des zu messenden Zeit  intervalles über einen     ohmschen    Widerstand  teilweise geladen oder entladen wird, wobei  Mittel vorgesehen sind, um die bei diesem       Vorgange    auftretende, ein Mass für die zu  messende Zeit darstellende Spannungsände  rung am Kondensator zu bestimmen.  



       _    Als Mittel zur Bestimmung der Span  nung kann entweder a) ein Röhrenvoltmeter,  also eine Elektronenröhre     -deren    Gitter und  Kathode an den     Belegungen    des Konden  sators liegen und deren, durch einen Strom  messer angezeigten Anodenstrom als Mass  für die     Kondensatorspannung    dient, oder  b) ein elektrostatisches Voltmeter, welches  dem Kondensator parallel geschaltet ist,       ,dienen.     



  Die prinzipielle Schaltung nach Ausfüh  rung a) zeigt das ;Schema     Fig.    1, welche die  Zeitmessung auf zwei Arten     gestattet.       Erste Art:     Bei    offenem Schalter 19 wird  der Kondensator 17 durch Schliessen des  Schalters 16 auf die Spannung der Strom  quelle 14 aufgeladen, so dass das     Gitter    der  Elektronenröhre 10 negativ gegenüber dem  von Stromquelle     103    gespeisten     Heizfaden     wird:

   der Strommesser 11     zeigt    dann noch       einen    kleinen Wert .des von der     Stromquelle     12 gelieferten Anodenstromes     ali.    Nach die  ser Vorbereitung wird bei offenem Schalter  16, während der zu messenden Zeit Schalter  19 geschlossen, wodurch Kondensator 17  über Widerstand 18     teilweise    entladen wird  und das Gitter der Elektronenröhre 10 eine  entsprechende Spannung annimmt.

   Der  Strommesser 11 zeigt jetzt einen, höheren  Wert an und seine Skala kann in Zeitein  heiten geeicht und     beziffert    werden, womit  eine     sofortige        Ablesung    des gemessenen       Zeitintervalles    ermöglicht wird. Damit der  Gitterstrom sich     @    nicht störend am Entlade  vorgang beteilige, kann er in bekannter  Weise durch .die     Gitterspannung    9 unter-      drückt werden. Bei dieser Art der Messung  kann Widerstand 15 auch wegfallen.  



  Zweite Art: Bei offenem Schalter 16  wird durch Schliessen von Schalter 19 Kon  densator 17 ganz entladen; der Strommesser  1.1 zeigt einen Höchstwert an. Nach dieser  Vorbereitung     wird    bei offenem Schalter 19,  während der zu messenden     Zeit    Schalter 1,6  geschlossen, wodurch der Kondensator 17  über Widerstand 1.5 teilweise aufgeladen  wird. Der     Strommesser    zeigt nun einen  kleineren Wert an und er kann wieder mit  einer     Zeitskala    versehen sein. Der Wider  stand 18 ist hier nicht unbedingt erforder  lich.  



  Wird im Schema     Fig.    1 ein elektro  statisches Voltmeter dem Kondensator 17  parallel geschaltet und werden die Teile 9,  10, 11, 12, 13 weggelassen, so erhält man  das     Prinzipschema    für Ausführung b). Die  folgenden Ausführungen beschränken sich  auf Ausführung a), weil die sinngemässe  Übertragung auf Ausführung b) nach dieser       Erläuterung    für den Fachmann keine       Schwierigkeit    bietet. Ausführung a) ist  praktisch wichtiger, weil die     Ver-,vendung     des elektrostatischen Voltmeters höhere Span  nungen am Kondensator erfordert als für  die meisten Anwendungen tunlich erscheint.  



  Die Änderungen des Anodenstromes der  Röhre 10 können in bekannter Weise dazu  dienen, eine zweite Röhre zu steuern. Zu  diesem Zweck     wird    der Strommesser 11  durch einen Widerstand ersetzt und der  daran auftretende Spannungsabfall als Git  terspannung der folgenden Röhre verwendet.  Der Strommesser 11 als Anzeigeinstrument  liegt dann im Anodenkreis der zweiten  Röhre; die von ihm angezeigten Stromände  rungen können durch diese Anordnung ver  stärkt oder so verändert. werden, dass der  Skalenverlauf des Anzeigeinstrumentes eine  gewünschte Form erhält.  



  Das .Schema     Fig.    2 zeigt nun wie die  prinzipielle Anordnung ausgestaltet werden  kann, um einen Apparat für die Vornahme  solcher Messungen zu erhalten; sämtliche  Teile können in einem tragbaren Kasten    vereinigt werden, welcher auch die Strom  quellen enthalten kann. Im Schema     Fig.        -?     ist angenommen, dass eine Stromquelle an  die Klemmen 2.0 angeschlossen werde, dass  diese Wechselstrom liefert und dass die Mes  sung nach der ersten Art erfolge.  



  Die Heizfäden der indirekt geheizten  Elektronenröhre 23 und der Gleichrichter  röhre 24 sind über den Widerstand 22 am  Netz angeschlossen. Infolge des Gleichrich  ters 24 zirkuliert durch den     Spannungs-          teiler    '34, 35, 3,6 ein pulsierender Gleich  strom, der durch den Kondensator 37 teil  weise geglättet wird.     Wenn    zur Vorberei  tung der Messung der Schalter 26 vorüber  gehend geschlossen wird, bekommt die mit  dem Gitter verbundene Belegung des     Mess-          kondensators    33 eine- negative Spannung,  deren Grösse durch den Spannungsteiler be  stimmt ist.

   Der Widerstand 27 ist hier  wesentlich, da er eine weitere     Glättung    der       Wellenspannung    bewirkt. Da der Strom  messer 28 jetzt noch einen kleinen Wert an  zeigen würde, ist durch eine Kompensations  schaltung über Widerstand 31 und einen  geeigneten Abgriff am     Spannungsteiler    35  der .Strommesser 28 auf Null gebracht.

   Um  den     Messkreis    vom Netz zu isolieren, ist     ein     Umschalter 32 vorhanden, welcher den     Mess-          kondensator    33 zur Durchführung der Mes  sung auf den     Messkreis,    also     Eniladestrom-          kreis    38, 39,     -10,    25, 25' umzuschalten er  laubt.

   Der Schalter 39 ermöglicht zwei       Messbereiche    durch Wahl unter zwei Wider  ständen 38; weil sich die     Entladebeschwin-          digkeit    des     Messkondensators    nach dem Pro  dukt Widerstand mal Kapazität richtet, er  geben sich verschiedene     Messbereiche,    je nach  Wahl der Faktoren.

   Der Apparat erhält die  Klemmen 40, damit der     Messkreis    in belie  biger Weise vervollständigt     Urerden    kann;  hier enthält dieser äussere     Messkreis    zwei  Kontakte 25 und     2ä',    welche entweder von  Hand oder durch irgendwelche Maschinen  und Vorrichtungen betätigt zu denken sind,  dergestalt, dass das zu messende     Zeitintervall     definiert ist durch die Zeit, während wel  cher der Kontakt 25 geschlossen wird, oder      alternativ durch die Zeit vom Schliessen des  Kontaktes 25 bis zum Öffnen des Kontaktes  5'.  



  Die Zeitmessung erfolgt nun so, dass     zu-          "-st    auf den Schalter 26 gedrückt wird; die  damit erfolgende     Aufladung    des     Messkon-          densators    zeigt sich äusserlich daran, dass  der Zeiger des Strommessers 28 auf die  Nullage läuft. Dann wird der Schalter 26       ;"öffnet,    der Umschalter 32 nach rechts ge  legt. die Zeitmessung durch Betätigung der  Tontakte 25 und 25' ausgeführt, der Um  schalter 32 nach links gelegt, worauf der  feiger des Strommessers 28 das gesuchte  Zeitintervall anzeigt.  



  Ein Umschalter 29 erlaubt über     Vor-          ::chaltwiderstand    30 den     Strommeser    28 als  Voltmeter zur Kontrolle der Spannung zu       verwenden    und mittelst des Regulierwider  standes 21 kann diese Spannung auf den       Sollwert    gebracht werden, welcher beispiels  weise durch eine     Eichmarke    auf der Skala  vorgeschrieben werden kann. Die Schaltung       Fig.2    arbeitet auch an einem Gleichstrom  netz, wenn die Klemmen 20 die richtige  Polarität erhalten.  



  Damit die Skala in Zeiteinheiten die  gewünschte Form erhält, kann eine Elektro  nenröhre von geeigneter Kennlinie, beispiels  weise eine     Exponentialröhre.    oder ein be  sonderer Strommesser verwendet werden,  dessen Skalenverlauf durch konstruktive  Massnahmen beeinflusst ist. Ferner kann der  schädliche Einfluss von Kriech- und     Isola-          tionsströmen    vermindert     werden,    indem von  einem geeigneten Punkt des     Spannungs-          f        "ilers    über einen Widerstand ein Strom  von gegenteiliger Wirkung an das Gitter  geführt wird.

   Durch einen nicht gezeich  neten, am Umschalter 32 angebrachten       11i.lfskontakt,    welcher elektrisch dem Schal  ter 26 parallel liegt und schliesst, wenn der  Umschalter nach rechts liegt, kann auch  leicht vermieden werden, dass das Gitter  zeitweise kein bestimmtes Potential hat.  



  Ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt       Fig.3.    Hier ist ein Hilfsrelais mit Wick  lung 62 hinzugefügt, welches erlaubt, ein    Zeitintervall zu messen,     dessen    Anfang nicht       intervall    zu messen, dessen Anfang nicht  durch das Schliessen, sondern durch das  Öffnen eines Kontaktes bestimmt ist; des  gleichen wird es dadurch möglich, das Ende  des     Zeitintervalles    nicht durch Öffnen, son  dern durch Schliessen eines Kontaktes zu  bestimmen.

   Bezeichnet man die aus zwei       Kontakten    bestehende     Kontaktkombination     25, 25' der     Fig.    2 kurz mit:     "Schliessen-          Öffnen",    so heissen die durch das Hilfs  relais ermöglichten weiteren drei Kombina  tionen:     "Öffnen-Öffnen",        "Schliessen-.Schlie-          ss@en",        "Öffnen-Schliess-en".     



  Die     Primärwicklung    43 eines Transfor  mators liegt mit den Klemmen 41, 42 am  Netz. Die Sekundärwicklung 44 speist die  Schaltung über eine     Stromregulatorröhre     45, welche einen Eisenwiderstand enthält  und deswegen trotz Schwankungen der Netz  spannung den durch die Röhre fliessenden  Strom selbsttätig konstant hält; da sich der  Gesamtstromverbrauch der Schaltung (ohne  Relais) bei der Zeitmessung fast nicht ändert,  so ist diese Anordnung eine selbsttätige  Regulierung gegen Spannungsschwankungen  des Netzes. Die     Schaltung    ist in     Fig.    3 für  die Messung zweiter Art ausgelegt. Die  Teile 46, 47, 48, 57, 58, 59, 60 entsprechen  den Teilen 22, 23, 24, 34, 3.5, 36, 37 in       Fig.    2.

   Der Strommesser 50 liegt hier an der  Anode und erhält einen Kompensations  strom über Widerstand 4.9. Durch 'Schliessen  des .Schalters 51 wird die     ilZessung    durch  Entladen des     lNIesskondensators    53     bezw.    54  über Widerstand 52 vorbereitet,     nachdem     durch Umschalter 72 einer der beiden     Mess-          bereiche    53, 55 oder U, 5,6 gewählt wurde.

    Die Relaiswicklung 62 erhält aus der  Sekundärwicklung 44 (bei überbrückten  Klemmen 63) über Widerstand 64 und  Gleichrichter 48 welligen Gleichstrom; der  Kondensator 61 dient zu dessen     Glättung     und weitere     Glättungsmittel    können nötigen  falls in bekannter Weise hinzugefügt wer  den. Das Relais 6'2 betätigt einen Umschalt  kontakt 65, der bei     stromloser    Wicklung an       Klemme    616, bei erregter Wicklung an           Klemme    67 liegt; zufolge des Schutzwider  standes 64 darf die Wicklung 6,2 auch durch  Überbrücken der     Klemmen    69 stromlos ge  macht werden.  



  Soll nun eine Zeitmessung durch die       Kontaktkombination        "Schliessen-Öffnen"    er  folgen, so werden entsprechende (nicht ge  zeichnete) Kontakte     in    Serie an Klemmen  70, 71 gelegt, genau wie in     Fig.    2 die Kon  takte 2,5, 25' an     Klemmen    40 liegen. Zur  Vorbereitung     drückt    man auf Schalter 51;  der     Messkondensator    wird entladen, der Zei  ger des Instrumentes 50 geht auf den Null  punkt der Zeitskala.

   Schalter 51 wird wie  der geöffnet und die Zeitmessung durch  Betätigung der nicht gezeichneten Kontakte  vorgenommen; dadurch werden die Klem  men 70, 71 während des zu     messenden    Zeit  intervalles überbrückt, der     Messkondensator     teilweise aufgeladen,     das    Gitter auf das ent  sprechende     Potential    gebracht, der Zeiger  des Instrumentes 50 auf den betreffenden  Punkt der Zeitskala     geführt.     



  Liegt eine andere Kontaktkombination  vor, beispielsweise:     "Öffnen-Schliessen",    so  werden nicht gezeichnete Kontakte in Serie  an die Klemmen 69 angeschlossen, Klemmen  70 mit     @67,    ferner 71 mit 618 verbunden,  Klemmen 6'3 überbrückt. Dadurch ist das  Relais über Klemmen 69 kurzgeschlossen,  also nicht erregt, obgleich der Widerstand  64 vom Strom durchflossen wird. Die Mes  sung erfolgt wie oben     beschrieben;    zu Be  ginn des zu messenden     Zeitintervalles    wird  durch den Öffnungskontakt der Kurzschluss  an Klemmen 69 aufgehoben, das Relais er  regt, Klemmen 67, 68 miteinander verbun  den, dadurch ebenfalls Klemmen 70, 71 und  die     Aufladung    des     Messkondensators    beginnt.

    Zu Ende des zu messenden     Zeitintervalles     wird der Kurzschluss an den Klemmen 69  wieder hergestellt, das Relais fällt ab und  die     Aufladung    wird unterbrochen.  



  Für die     Kontaktkombination        "Öffnen-          Öffnen"    wird wie für     "Öffnen-Schliessen"     verfahren, ausgenommen, dass der     Endkon-          takt    an die Klemmen 63 angeschlossen wird.  Für die Kontaktkombination "Schliessen-    Schliessen" wird genau gleich verfahren,  nur kommt der Anfangskontakt an Klem  men<B>6,3,</B> der     Endkontakt    an Klemmen 69.  Das Hilfsrelais kann im Einzelnen natürlich  auch anders gespeist werden.

   Es können  auch zwei Hilfsrelais vorhanden sein, eines  für den Anfang, das andere für das Ende  des zu     messenden        Zeitintervalles;    dann kann  die     Anordnung    so getroffen sein,     dass,    die  Kontakte auch nur kurzzeitig     wirken    dürfen.  



  Der     Messapparat    erlaubt auch eine  direkte Anzeige der Geschwindigkeit, Dreh  zahl, Periodenzahl und andern Grössen, wenn  sie durch geeignete Anordnung von elektri  schen Kontakten aus einer     Zeitmessung    ge  funden     werden        können.    Beispielsweise sei  die Geschwindigkeit eines Gegenstandes über  eine gewisse Wegstrecke zu bestimmen;  dann soll dieser Gegenstand beim Vorbei  streichen an dieser Wegstrecke einen Kon  takt so lange schliessen, als das Vorbei  streichen dauert. Die gesuchte Geschwindig  keit ergibt sich aus dem Quotienten des  Weges und der gemessenen Zeit; bleibt die  Wegstrecke konstant, so kann die Skala  direkt in Geschwindigkeit geeicht und be  ziffert werden.  



  Der     Messapparat    kann auch so eingerich  tet werden, dass der gemessene Wert so  lange angezeigt wird, bis die Zeigerstellung  durch eine neue Messung korrigiert     wird.     Zu diesem Zweck kann nach     Fig.    1 der       Kondensator    17 in drei Exemplaren 17, 17',  17" vorhanden sein und es kann durch eine  Schaltvorrichtung bewirkt werden, dass zu  einer bestimmten Zeit beispielsweise der  Kondensator 17 am Gitter liegt, 1<B>7</B> aufge  laden, 17" entladen     wird        und    in zyklischer  Vertauschung jeder Kondensator diese Funk  tionen ausführt.

   Dadurch sind in rascher  Folge Messungen möglich; mit Ausnahme  des Umschaltmomentes liegt das Gitter       dauernd    an einem Kondensator und der Zei  ger des     Ableseinstrumentes    folgt fast stetig  einer stetigen Änderung des     Messwertes,    so  lange die zyklische     Vertauschung    durch  mechanischen oder elektrischen Antrieb der  Schaltvorrichtung dauert.

   Darum kann     ein         solcher     Messapparat    als Empfänger einer       Fernmesseinrichtung    dienen, welche in be  kannter Weise die fernübertragene     Mess-          grösse    als Zeitwert überträgt; in diesem Fall  wird die zyklische Vertauschung nach jedem  Eintreffen eines Zeitimpulses durch das  Empfangsrelais der     Fernmesseinrichtimg     ausgelöst. Es können auch nur zwei oder  mehr als drei Kondensatoren, sowie Zuge  hörige Widerstände an der Vertauschung  teilnehmen. Zufolge der dauernden Anzeige  des     Messwertes    kann .das Anzeigeinstrument  11 auch als schreibendes Gerät ausgebildet  werden.

           nen    von     Widerständen    und Konden  satoren ermöglicht werden.  



  5.     Messapparat    nach Patentanspruch, mit  einem Schaltmittel, durch welches der       Messkreis    von der Stromquelle isoliert  werden kann.  



  G.     Messapparat    nach Patentanspruch, ge  kennzeichnet durch Mittel, welche die  an der Anordnung liegende Spannung  zu verändern gestatten.  



  7.     Messapparat    nach Patentanspruch, bei  welchem die Skala     des    Anzeigeinstru  mentes zur Kontrolle der     Spannung     eine     dem..Sollwert    entsprechende Marke  besitzt.  



  B.     Messapparat    nach Patentanspruch, für  Anschluss an eine     Wechselstromquelle,     bei welchem Gleichrichter vorhanden  sind.  



  9.     Messapparat    nach Patentanspruch und  Unteranspruch 8, bei welchem die Auf  ladung des     Kondensators    über einen  Widerstand von solcher Grösse vorge  nommen     wird,    dass am Kondensator  praktisch eine     Gleichspannung    herrscht.  



  10.     Messapparat    nach Patentanspruch, bei  welchem Mittel vorgesehen sind, welche  einen selbsttätigen Ausgleich von Span  nungsschwankungen des Netzes herbei  führen.  



  11.     Messapparat    nach Patentanspruch, bei  welchem durch einen Kompensations  strom die Wirkung der     Isolations-    und  Kriechströme unschädlich gemacht ist.  



  12.     Messapparat    nach Patentanspruch, ver  bunden mit einem Hilfsrelais, wodurch  ein Zeitintervall gemessen werden kann,  dessen Anfang und Ende in verschiede  ner Weise durch     @Öffnungs-    oder Schliess  kontakte     bestimmt    sind.  



  13.     Messapparat    nach Patentanspruch, des  sen     Anzeigeskala    in einer physikalischen  Grösse geeicht ist, deren Messung auf  eine Zeitmessung zurückgeführt werden  kann.  



  14.     Messapparat    nach Patentanspruch und       Unteranspruch    1, gekennzeichnet durch  ein Schaltmittel, durch welches das An-



      Measuring device for the electrical measurement of time intervals. The invention relates to a measuring apparatus for the electrical measurement of time intervals, consisting of an electrical capacitor, which is partially charged or discharged via an ohmic resistor during the time interval to be measured, with means being provided to reduce the to determine a measure of the voltage change on the capacitor representing the time to be measured.



       _ The means for determining the voltage can either be a) a tube voltmeter, i.e. an electron tube - the grid and cathode of which are attached to the coverings of the capacitor and whose anode current indicated by an ammeter serves as a measure for the capacitor voltage, or b) a electrostatic voltmeter, which is connected in parallel to the capacitor, are used.



  The basic circuit according to execution a) shows the scheme Fig. 1, which allows time measurement in two ways. First type: With the switch 19 open, the capacitor 17 is charged to the voltage of the power source 14 by closing the switch 16, so that the grid of the electron tube 10 becomes negative with respect to the filament fed by the power source 103:

   the ammeter 11 then shows a small value of the anode current ali supplied by the current source 12. After this preparation is with the switch 16 open, during the time to be measured switch 19 is closed, whereby capacitor 17 is partially discharged via resistor 18 and the grid of the electron tube 10 assumes a corresponding voltage.

   The ammeter 11 now shows a higher value and its scale can be calibrated and numbered in units of time, which enables the measured time interval to be read immediately. So that the grid current does not interfere with the discharge process, it can be suppressed by the grid voltage 9 in a known manner. With this type of measurement, resistor 15 can also be omitted.



  Second type: When the switch 16 is open, the capacitor 17 is completely discharged by closing switch 19; the ammeter 1.1 shows a maximum value. After this preparation, with the switch 19 open, switch 1.6 is closed during the time to be measured, whereby the capacitor 17 is partially charged via resistor 1.5. The ammeter now shows a lower value and it can again be provided with a time scale. The opponent stood 18 is not necessarily required here.



  If an electrostatic voltmeter is connected in parallel to the capacitor 17 in the diagram of FIG. 1 and parts 9, 10, 11, 12, 13 are omitted, the principle diagram for embodiment b) is obtained. The following explanations are limited to embodiment a) because the analogous transfer to embodiment b) after this explanation does not present any difficulty for the person skilled in the art. Execution a) is practically more important because the use of the electrostatic voltmeter requires higher voltages on the capacitor than appears feasible for most applications.



  The changes in the anode current of the tube 10 can be used in a known manner to control a second tube. For this purpose, the ammeter 11 is replaced by a resistor and the voltage drop that occurs is used as the grid voltage of the following tube. The ammeter 11 as a display instrument is then in the anode circuit of the second tube; the current changes indicated by it can be amplified or changed in this way by this arrangement. ensure that the scale profile of the display instrument has the desired shape.



  The .Schema FIG. 2 now shows how the basic arrangement can be designed in order to obtain an apparatus for making such measurements; all parts can be combined in a portable box, which can also contain the power sources. In the scheme Fig. -? it is assumed that a power source is connected to terminals 2.0, that it supplies alternating current and that the measurement is carried out according to the first type.



  The filaments of the indirectly heated electron tube 23 and the rectifier tube 24 are connected via the resistor 22 to the network. As a result of the rectifier 24, a pulsating direct current circulates through the voltage divider 34, 35, 3.6, which is partially smoothed by the capacitor 37. If the switch 26 is temporarily closed in preparation for the measurement, the occupancy of the measuring capacitor 33 connected to the grid receives a negative voltage, the magnitude of which is determined by the voltage divider.

   The resistor 27 is essential here, since it effects a further smoothing of the wave voltage. Since the ammeter 28 would now show a small value, the ammeter 28 is brought to zero by a compensation circuit via resistor 31 and a suitable tap on the voltage divider 35.

   In order to isolate the measuring circuit from the network, there is a changeover switch 32 which allows the measuring capacitor 33 to be switched over to the measuring circuit, that is to say on-line charging circuit 38, 39, -10, 25, 25 'for carrying out the measurement.

   The switch 39 enables two measuring ranges by choosing from two resistors 38; Because the discharge speed of the measuring capacitor depends on the product resistance times capacitance, there are different measuring ranges, depending on the choice of factors.

   The apparatus receives the terminals 40 so that the measuring circuit can be completed in any way; Here this outer measuring circuit contains two contacts 25 and 2a ', which are to be thought of as being operated either by hand or by any machines and devices, such that the time interval to be measured is defined by the time during which contact 25 is closed, or alternatively by the time from the closing of the contact 25 to the opening of the contact 5 '.



  The time is now measured in such a way that the switch 26 is first pressed; the resulting charging of the measuring capacitor is shown externally by the fact that the pointer of the ammeter 28 moves to the zero position. Then the switch 26; " opens, the switch 32 sets to the right ge. the time measurement carried out by actuating the tone contacts 25 and 25 ', the order switch 32 is placed to the left, whereupon the cowardly of the ammeter 28 indicates the time interval sought.



  A changeover switch 29 allows the current meter 28 to be used as a voltmeter to control the voltage via the series resistor 30 and by means of the regulating resistor 21 this voltage can be brought to the target value, which can be prescribed, for example, by a calibration mark on the scale. The circuit Fig.2 also works on a direct current network if the terminals 20 are given the correct polarity.



  So that the scale is given the desired shape in time units, an electron tube with a suitable characteristic, for example an exponential tube, can be used. or a special ammeter whose scale profile is influenced by design measures can be used. Furthermore, the harmful influence of creeping and insulation currents can be reduced by feeding a current with the opposite effect to the grid from a suitable point on the voltage filter via a resistor.

   By means of a 11i.lfkontakt, not shown, attached to the changeover switch 32, which is electrically parallel to the switch 26 and closes when the changeover switch is to the right, it can also be easily avoided that the grid temporarily has no specific potential.



  Another embodiment is shown in FIG. Here an auxiliary relay with winding 62 is added, which allows a time interval to be measured, the beginning of which is not to be measured interval, the beginning of which is not determined by the closing, but by the opening of a contact; This also makes it possible to determine the end of the time interval not by opening but rather by closing a contact.

   If the contact combination 25, 25 'of FIG. 2 consisting of two contacts is briefly referred to as: "Close-open", then the three additional combinations made possible by the auxiliary relay are called: "Open-open", "Close-close" ss @ en "," Open-Close-en ".



  The primary winding 43 of a transformer is connected to the terminals 41, 42 on the network. The secondary winding 44 feeds the circuit via a current regulator tube 45, which contains an iron resistor and therefore automatically keeps the current flowing through the tube constant despite fluctuations in the mains voltage; since the total power consumption of the circuit (without relay) hardly changes during the time measurement, this arrangement is an automatic regulation against voltage fluctuations in the network. The circuit is designed in Fig. 3 for the measurement of the second type. Parts 46, 47, 48, 57, 58, 59, 60 correspond to parts 22, 23, 24, 34, 3.5, 36, 37 in FIG. 2.

   The ammeter 50 is here at the anode and receives a compensation current via resistor 4.9. By 'closing the .Switch 51, the IZessung by discharging the INIesskondensators 53 respectively. 54 prepared via resistor 52 after one of the two measuring ranges 53, 55 or U, 5.6 has been selected by switch 72.

    The relay winding 62 receives from the secondary winding 44 (with bridged terminals 63) via resistor 64 and rectifier 48 undulating direct current; the capacitor 61 serves to smooth it and further smoothing means can be added if necessary in a known manner. The relay 6'2 actuates a changeover contact 65 which is connected to terminal 616 when the winding is de-energized and to terminal 67 when the winding is energized; According to the protective resistor 64, the winding 6.2 may also be de-energized by bridging the terminals 69.



  If now a time measurement by the contact combination "close-open" he follows, corresponding (not drawn) contacts are placed in series on terminals 70, 71, exactly as in Fig. 2, the contacts 2,5, 25 'on terminals 40 lie. To prepare, press switch 51; the measuring capacitor is discharged, the pointer of the instrument 50 goes to the zero point of the time scale.

   Switch 51 is opened like that and the time measurement is made by actuating the contacts, not shown; thereby the Klem men 70, 71 are bridged during the time interval to be measured, the measuring capacitor partially charged, the grid brought to the appropriate potential, the pointer of the instrument 50 is guided to the relevant point on the time scale.



  If there is another contact combination, for example: "open-close", contacts not shown are connected in series to terminals 69, terminals 70 connected to @ 67, furthermore 71 connected to 618, terminals 6'3 bridged. As a result, the relay is short-circuited via terminals 69, ie not energized, although the resistor 64 is traversed by the current. The measurement is carried out as described above; At the beginning of the time interval to be measured, the short circuit at terminals 69 is canceled by the break contact, the relay it energizes, terminals 67, 68 verbun to each other, thereby also terminals 70, 71 and the charging of the measuring capacitor begins.

    At the end of the time interval to be measured, the short circuit at terminals 69 is restored, the relay drops out and charging is interrupted.



  For the contact combination "open-open" the same procedure is used for "open-close", except that the end contact is connected to terminals 63. The procedure for the "close-close" contact combination is exactly the same, except that the start contact is connected to terminals <B> 6,3, </B> the end contact to terminals 69. The auxiliary relay can of course also be fed differently.

   There can also be two auxiliary relays, one for the beginning and the other for the end of the time interval to be measured; then the arrangement can be made so that the contacts are only allowed to act for a short time.



  The measuring apparatus also allows a direct display of the speed, rotational speed, number of periods and other variables, if they can be found from a time measurement through a suitable arrangement of electrical contacts. For example, the speed of an object is to be determined over a certain distance; then this object should make a contact while stroking past this stretch of road as long as it takes to stroke past. The desired speed results from the quotient of the distance and the measured time; If the distance remains constant, the speed scale can be calibrated and numbered directly.



  The measuring apparatus can also be set up so that the measured value is displayed until the pointer position is corrected by a new measurement. For this purpose, according to FIG. 1, the capacitor 17 can be present in three copies 17, 17 ′, 17 ″ and a switching device can cause the capacitor 17, for example, to be on the grid at a certain time, 1 <B> 7 </B> is charged, 17 "is discharged and each capacitor carries out these functions in cyclical exchange.

   This enables measurements to be taken in quick succession; With the exception of the switching moment, the grid is constantly on a capacitor and the pointer of the reading instrument almost constantly follows a constant change in the measured value, as long as the cyclical exchange by mechanical or electrical drive of the switching device lasts.

   For this reason, such a measuring apparatus can serve as a receiver of a telemetry device which, in a known manner, transmits the remotely transmitted measured variable as a time value; in this case, the cyclical interchanging is triggered by the receiving relay of the remote measuring device after each arrival of a time pulse. It is also possible for only two or more than three capacitors and associated resistors to participate in the swap. As a result of the constant display of the measured value, the display instrument 11 can also be designed as a writing device.

           Resistors and capacitors can be used.



  5. Measuring apparatus according to claim, with a switching means by which the measuring circuit can be isolated from the power source.



  G. Measuring apparatus according to claim, characterized by means which allow the voltage applied to the arrangement to be changed.



  7. Measuring apparatus according to patent claim, in which the scale of the display instrument for checking the voltage has a mark corresponding to the nominal value.



  B. Measuring apparatus according to claim, for connection to an alternating current source, in which rectifiers are available.



  9. Measuring apparatus according to claim and dependent claim 8, in which the charging of the capacitor is made via a resistor of such a size that there is practically a DC voltage across the capacitor.



  10. Measuring apparatus according to claim, in which means are provided which lead to an automatic compensation of voltage fluctuations in the network.



  11. Measuring apparatus according to claim, in which the effect of the insulation and leakage currents is rendered harmless by a compensation current.



  12. Measuring apparatus according to claim, connected to an auxiliary relay, whereby a time interval can be measured, the beginning and end of which are determined in various ways by @ opening or closing contacts.



  13. Measuring apparatus according to claim, whose display scale is calibrated in a physical size, the measurement of which can be traced back to a time measurement.



  14. Measuring apparatus according to claim and dependent claim 1, characterized by a switching means through which the

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: 11Iessapparat zur elektrischen Messung von Zeitintervallen, gekennzeichnet durch einen Kondensator, der während des zu messenden Zeitintervalles über einen ohm- schen Widerstand teilweise geladen oder entladen wird, wobei Mittel vorgesehen sind, um die bei diesem Vorgange auftretende, ein Mass für die zu messende Zeit darstellende Spannungsänderung am Kondensator zu be stimmen. Claim: measuring apparatus for electrical measurement of time intervals, characterized by a capacitor which is partially charged or discharged via an ohmic resistor during the time interval to be measured, with means being provided to provide a measure for the one to be measured which occurs during this process Time representing voltage change across the capacitor to be determined. UNTERANSPRüCHE 1. Messapparat nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Mittel zur Messung der Kondensatorspannung eine Elektronenröhre dient, deren Gitter an der einen Belegung .des Kondensators liegt und deren durch einen Strom messer angezeigten Anodenstrom als Mass für die Kondensatorspannung dient. 2. Messapparat nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Mittel zur Messung der Kondensatorspannung ein elektrostatisches Voltmeter dient. SUBClaims 1. Measuring apparatus according to claim, characterized in that an electron tube is used as the means for measuring the capacitor voltage, the grid of which is located on one occupancy of the capacitor and whose anode current indicated by an ammeter serves as a measure for the capacitor voltage. 2. Measuring apparatus according to claim, characterized in that an electrostatic voltmeter is used as the means for measuring the capacitor voltage. :;. Messapparat nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das von den Spannungsänderungen des Kondensators abhängige Anzeigeinstrument eine den zu messenden Zeitintervallen proportio nale Skala besitzt. :;. Measuring apparatus according to patent claim, characterized in that the display instrument, which is dependent on the voltage changes in the capacitor, has a scale proportional to the time intervals to be measured. 4. Messapparat nach Patentanspruch, ge kennzeichnet durch ein Schaltmittel, durch welches mehrere Messbereiche durch Wahl verschiedener Kombinatio- zeigeinstrument zur ]Kontrolle der Span nung umgeschaltet werden kann. 15. Messapparat nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, bei welchem die be nötigten Spannungen an einem Span nungsteiler abgegriffen werden. 4. Measuring apparatus according to patent claim, characterized by a switching means through which several measuring ranges can be switched over by selecting different combination instruments for checking the voltage. 15. Measuring apparatus according to claim and dependent claim 1, in which the voltages required are tapped at a voltage divider. 113. Messapparat nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch ein Reguliermittel, durch welches der im Anzeigeinstrument fliessende Strom für eine bestimmte gondensatorspannung auf einen bestimmten Wert gebracht werden kann. 17. Messapparat nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, bei welchem die Anodenstromänderungen auf weitere Elektronenröhren wirken, zum Zwecke einen für die Messung günstigen Strom zu erhalten. 18. Messapparat nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die erforder- liehen Einzelteile in einem tragbaren Gehäuse zusammengebaut sind. 113. Measuring apparatus according to patent claim and dependent claim 1, characterized by a regulating means by which the current flowing in the display instrument can be brought to a certain value for a certain capacitor voltage. 17. Measuring apparatus according to claim and dependent claim 1, in which the changes in the anode current act on further electron tubes for the purpose of obtaining a current which is favorable for the measurement. 18. Measuring apparatus according to claim, characterized in that the required individual parts are assembled in a portable housing. 19. Messapparat nach Patentanspruch, bei welchem einzelne Teile mehrfach vor handen sind und zyklisch am Messvor- gang teilnehmen. 20. Messapparat nach Patentanspruch in Verbindung mit Schaltvorrichtungen, welche selbsttätig die zur Messung er forderlichen Schaltungen durchführen. 21. Messapparat nach Patentanspruch und Unteransprüchen 19 und 20, bei wel chem eine Schreibvorrichtung den Mess- wert aufzeichnet. 19. Measuring apparatus according to claim, in which individual parts are present several times and participate cyclically in the measuring process. 20. Measuring apparatus according to claim in connection with switching devices which automatically perform the circuits required for measurement. 21. Measuring apparatus according to patent claim and dependent claims 19 and 20, in which a writing device records the measured value. 22. Messapparat nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass er als Emp fänger für eine Fernmesseinrichtung, welche den Messwert als Zeitintervall be stimmter Dauer überträgt, ausgebildet ist. 22. Measuring apparatus according to claim, characterized in that it is designed as a receiver for a telemetry device which transmits the measured value as a time interval of a certain duration.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE742986C (en) * 1940-05-18 1943-12-15 Siemens Ag Circuit arrangement for measuring the difference in switching times of electromagnetic relays
DE745712C (en) * 1938-01-15 1944-05-19 Siemens Ag Method for measuring pulse times with cathode ray tubes

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