Messeinrichtung für Schivaehstromübertragungssysteme. Es sind Messeinrichtungen für Schwach stromübertragungssysteme bekannt, die einen Kondensatorkreis mit Gleichrichter enthal ten, dessen Auflade- und Entladezeiten genau definiert sind. Sie sind geeignet, zeit lieh kontinuierlich rasch veränderliche Amplituden zur Anzeige zu bringen, und werden zur Messung von Spannungsspitzen und von in Fernsprechübertragungssystemen auftretenden Sprechspannungen benutzt.
Beiden bekannten Anordnungen bewirkt eine Verstärkerröhre 1. Aufladung des Kondensators durch ihren Gitterstrom, wobei die Gitterkathoden strecke als Gleichrichter wirkt, 2. Anzeige der am Kondensator liegen den Spannung durch ihren Anodenstrom.
Der Gitterstrom beruht zum Teil auf Ioneneffekten und ist .deshalb weitgehend undefiniert. In der Verstärkertechnik ist man bemüht, ihn möglichst gering zu halten.
Es treten deshalb bei der Verwendung der bekannten Einrichtungen häufig Schwierig kehen auf, wenn Röhren ausgetauscht wer den, weil ihre Gittercharakteristiken Streuung in weiten Grenzen aufweisen. Es handelt sich sowohl um zum Teil untragbare Ande- rungen der Empfindlichkeit wie um Ver schiebungen der Auf- und Entladezeiten des Kondensatorkreises.
Nach der Erfindung werden die eingangs genannten Mess-einrichtungen dadurch ver bessert, dass man dem Hoehvakuumrohr nur noch die Funktion,der Anzeige .der an seinem Gitter liegenden Spannung überlässt und die Aufladung des Kondensators .durch minde stens einen vorzugsweise als Trockengleich richter ausgebildeten, im Leerlauf betriebe nen Gleichrichter bewirken lässt.
Auf diese Weise können die beschriebenen 8-chwierig- keiten vermieden werden. Bei Austausch der :Röhren kann etwa abweichende Steilheit der Anodenstromkennlinie in einfacher Weise ausgeregelt werden, indem man die am Kon- densator liegende Spannung dem Gitter über eine Potentiometereinrichtung zuführt.
Das Potentiometer wird vorzugsweise regelbar ausgeführt, und sein Gesamtwiderstand so gross gegenüber dem Sperrwiderstand der Gleichrichter gewählt, .dass er .den Konden sator praktisch nicht belastet.
Dadurch wird Leerlauf der Gleiehrichter und damit ausser dem, bereits ohne weitere Hilfsmittel, eine hohe Frequenz- und Temperaturkonstanz er reicht, weil im stationären Zustand nur ein geringer Bruchteil der aufgedrüokten Span nung am Gleichrichter liegt und die Fre- quenz- und Temperaturabhängigkeit dieses Spannungsanteils im Vergleich zur Gesamt spannung sehr gering 'Lit.
Die Aufladezeit des Konden.satorkreises ist bestimmt durch die Kapazität des Kon- densators, den Durchlasswiderstand der Gleichrichter und etwaige weitere im Auf ladekreis liegende Widerstände. Die Ent- ladezeit ist im wesentlichen gegeben durch die Kapazität des Kondensators und den Sperrwiderstand der Gleichrichter.
Der Gütefaktor der Gleichrichter, das heisst das Verhältnis aus Sperr- und Durchlasswider- stand bestimmt das Verhältnis von Entlade zeit zu Aufladezeit. Der Gütefaktor kann variiert werden, indem man einem oder meh reren der Gleichrichter eine Vorspannung gibt, die eine Gleich- oder Wechselspannung sein kann.
In der Figur ist als Ausführungsbeispiel das Prinzip eines Höchstwertzeigers schau bildlich dargestellt. Ein Höchstwertzeiger ist ein Gerät zur Messung der im Übertra gungssystem der Nachrichtentechnik auftre tenden Spannungsspitzen. Die zu messende Spannung wird dem Übertrager U zugeführt; an seiner Sekundärwicklung liegen zwei Gleichrichter DinGegentaktschaltung, durch die der Kondensator C aufgeladen bezw. wie der entladen wird.
Der Widerstand R, ist ein Potentiameter für den Ausgleich etwa abweichender Steilheiten der folgenden Ver- stärkerröhre V, die lediglich zur Anzeige bezw. zur Gleichspannungsverstärkung dient. Im allgemeinen wird eine Verstärkung nicht stattfinden, weil das Rohr praktisch im Kurzschlussi betrieben wird.
Zur Vermeidung von Gitterstrom erhält .das Hochvakuumrohr eine negative Gittervorspannung, aus dem selben Grunde wird .der Kondensator so auf geladen, dass das Gitter bei :der Anzeige mehr negativ wird. Die Röhre führt den grössten Anodenstrom, wenn keine Wechselspannung am Gerät liegt.
Im Anodenkreis .des Rohres befindet sich das Instrument A mit einem Widerstand R2 im Nebenschluss; mit Hilfe des Widerstandes R@ kann der elektrische Nullpunkt des Instrumentes A eingestellt werden; die Nulleinstellung könnte aber auch durch Änderung der Gittervorspannung bewirkt werden.
Als Instrument kann auch ein schreibendes Drehspulinstrument mit passenden elektrischen und mechanischen Daten angeschlossen, werden, wenn es sich darum handelt, die zu messenden Spannun gen zu registrieren. Zur Eichung des Gerätes kann eine bekannte Wechselspannung ver wendet werden oder aber ein definierter Gleichspannungsstoss, z. B. die Entladung eines mit einer bekannten Gleichspannung aufgeladenen Kondensators bekannter Kapa zität. Beim Höchstwertzeiger beträgt die Aufladezeit z. B. 20 ms, die Entladezeit 5 s.
Versuche mit dem beschriebenen Gerät haben gezeigt, dass die Anzeige von der Fre- quenz, z. B. über 9 Oktaven, völlig unab hängig ist. Der Temperaturgang ist bei der Anzeige stationärer Wechselspannungen für ein grosses Temperaturintervall kaum merk lich. Bei .der Anzeige vors Wechselspan nungsimpulsen besitzen Auflade- und E.nt- ladekurven zwischen. 10 und<B>50'</B> C Tempe raturgang von .durchaus zu vernachlässigen der Grösse.
Die Messunsicherheit kann bis auf weniger als 1 % herabgedrückt wer den. Bei Austausch der Röhren bezw. der Gleichrichter liegen die Änderungen der Empfindlichkeit unter 1 % bezw. <B>0,5%,</B> und auch die Auflade- und Entladezeiten än dern sich dabei nur in sehr geringen Grenzen.
Die Einrichtung nach der Erfindung ist besonders für Impulsmesser geeignet; sie ist aber auch als Pegelzeiger zu verwenden. Der Gütefaktor, der naturgemäss von der am Gleichrichter liegenden Spannung abhängig ist, ist für .die gleiche Spannung der gleiche. Jlan kann also eine Anzeige mit konstantem Gütefaktor erhalten, wenn man dafür Sorge trägt, dass am Gleichrichter stets die gleiche Spannung liegt.
Eine solche Anzeige muss nach der sogenannten Nullmethode erfolgen, das heisst man muss den Eingang des Gerätes, also beispielsweise in der Figur die Primär- wioklung .des Übertragers L' an den Abgriff eines Potentiometers legen, das an der Mess- spannungsquelle liegt, und .dort so einstellen,
dass das Anzeigegerät A während der Mes- sung stets den gleichen Ausschlag zeigt. Die Ablesung erfolgt dann am Abgriff des Potentiometers, das eine zum Beispiel in Neperstufen geeichte Ableseskala aufweist. Durch passende Wahl der am Gleichrichter liegenden Amplituden kann man in diesem Fall das Verhältnis von Entladezeit zu Auf ladezeit dem Messungszweck entsprechend festlegen.
So kann man eine reine Spitzen wertanzeige erhalten, wenn man für das Ver hältnis etwa 1250 wählt. Bei kleiner wer dendem Verhältnis entartet diese Spitzen wertanzeige, bis sie sich schliesslich- einer Effektivwertanzeige nähert.