CH231923A - Vorrichtung zum Messen von Gleichspannungen. - Google Patents

Vorrichtung zum Messen von Gleichspannungen.

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CH231923A
CH231923A CH231923DA CH231923A CH 231923 A CH231923 A CH 231923A CH 231923D A CH231923D A CH 231923DA CH 231923 A CH231923 A CH 231923A
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CH
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voltage
capacitance
measuring
capacitor
discharge circuit
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Gloeilampenfabrieken N Philips
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Philips Nv
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/18Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using conversion of DC into AC, e.g. with choppers

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Description


  



     Torrichtung    zum Messen von   Gleiehspannungen.   



   Zum Messen von Gleichspannungen von geringer   Grouse,    insbesondere zum Messen der    Klemmenspannung einer Gleiohstromquelle    mit besonders hohem innerem   Widertstand,    sind Vorrichtungen bekannt, bei denen die zu messende Gleichspannung mittels eines Kondensators in eine Wechselspannung umgewandelt wird, der von der zu messenden Gleichspannung, zweckmϯig  ber einen    hochohtmschen Widerstand, geladen wird und    Mittel vorgesehen sind,   mittels deren dia      KondensatoTkapazitat    periodisch mit einer bestimmten Frequenz geändert wird.

   Dem Kondensator kann in diesem Falle eine   Wech-    selspannung mit einer der Grösse der ihm zugeführten Gleichspannung proportionalen Amplitude entnommen werden, welche Wech  selspannung,    nachdem sie versbärkt und gegebenenfalls gleichgerichtet worden ist, auf einfache Weise meBbar ist. Solche Vorrichtungen. sind besonders vorteilhaft verwendbar zum Bestimmen einer durch ein Kompen  sationsverfahren    erhaltenen   Differenzspan-      nung,    wie dies zum Beispiel im wesentlichen beim Einstellen des Gleichgewichtes einer   gleichstromgesipeisten Brückenschaltung    der Fall ist, bei welcher, der Unterschied der  ber zwei benachbarte   Brückenzweige    auftretenden Spannungen auf den Wert Null herabgesetzt werden soll.

   Die Br ckenschaltung kann dabei zum Bestimmen der Grosse Ohmscher Widerstände benutzt werden.



   Den vorstehen, d beschriebenen, bekannten Vorrichtungen zum Umwandeln von Gleichspannung in Wechselspannung haftet jedoch der Nachteil an, verhältnismässig   verwickelt    und teuer zu sein, da ein veränderlicher Kon  densator    von besonderer Bauart benutzt werden soll.



   Gemϯ der Erfindung wird der genannte Nachteil dadurch behoben, dass parallel zur KapazitÏt, die von der zu messenden Gleichspannung geladen wird, ein Entladekreis geschaltet wird, der von einem Schalter perio diseh mit einer bestimmten Frequenz geschlossen wird. Die so erhaltene   Wechsel-    spannung, die der Kapazität selbst oder dem mit ihr in Reihe geschalteten Ladewiderstand entnommen werden kann, wird nach   Verstär-    kung einem Anzeigeinstrument zugeführt.



  Zweckmϯi besitzt der mit der Kapazität in Reihe geschaltete Widerstand einen verhältnismässig grossen Wert, zum Beispiel 10 Megohm, um die Spannungsquelle, deren Klemmenspannung bestimmt werden soll. m¯glichst wenig zu belasten.



   Zur Erzielung einer mogliehst grossen Amplitude der erhaltenen Wechselspannung ist es vorteilhaft, die Einrichtung derart zu wählen, dass sich die Kapazität periodisch praktisch ganz entlädt, was durch geeignete Wahl der Zeit, währen, welcher der   Entlade-    kreis der Kapazität geschlossen ist, und der    Zeitkonstante des Entladekreises der Kapa-    zität erzielt werden kann.



   Auch kann, es sei denn. dass eine    gringe    Belastung der Spannungsquelle, deren Klem  menspannung    gemessen   werden soll, erforder-    lich ist, die Zeitkonstante des KapazitÏtsladekreises derart gewählt werden, dass die Span  nung an der Kapazität    beim Ende der Ladeperiode nur wenig kleiner als die zu messende Gleichspannung ist.



   Falls die in Weehselspannung   umgewan-    delte Gleichspannung der Kapazität selbst entnommen wird, kann die Vorrichtung noch in    derWeisevereinfachtwerden,dassdieKapa-    zität   aus der Kapazität zwischen Steuergit-    ter und Kathode der   Eingangsverstärkerröhre    des Verstärkers gebildet wird.



   In der beiliegenden Zeichnung ist eine   beispielswelse    Ausführungsform einer Vorrichtung nach der   Erfindung sehematiseh    dargestellt.



   In der   Figer    bezeichnet 1 die   Eingangs-    klemmen der Vorrichtung, der die zu messende Gleichspannung zugeführt wird, die mittels des mit gestrichelten Linien umgebenen Teils 2 in eine Wechselspannung   umge-    wandelt wird, die, nachdem sie mittels einer VerstÏrkerr¯hre 3 verstÏrkt worden ist, dem Steuergitter eines Dreipolrohrenverstärkersystems zugeführt wird, das gemeinsam mit einem   Kahodenstrahlanzeiger    in einer   Rdhre    4 angeordnet ist. Der Kathodenstrahlanzeiger dient bei der dargestellten Vorrichtung als Anzeigeinstrument. Jedoch ist selbstver  ständlich    auch ein   anderes Anzeigeinstru-    ment, zum Beispiel ein Drehspuleninstrument, verwendbar.



   Da Verstärkerschaltungen von der in der   Figurdargestellten    Art als bekannt vorausgesetzt werden d rfen und die genaue Ausbildung derselben für die vorliegen, de Erfindung unwesentlich ist, wird nicht näher auf ihre Einzelheiten eingegangen.



   Die Umwandlung der Eingangsgleich  spannungineineWechselspannung    erfolgt in der Weise, da¯ sie über einen Widerstand 5   einem Kondensator    6 zugeführt wird, der von einem Entladekreis mit einem Schalter 7  berbr ckt ist, der periodisch geschlossen wird. Einer der Kontaktpunkte des Schalters   7    ist zu diesem Zwecke an einer Feder 8 befestigt, die mittels einer beispielsweise aus dem   Starkstromnetz    mit Wechselstrom ge  speisten Spule    9   in Sehwingung versetzt wird.   



   Es ist ersichtlich, dass das periodische Schlie¯en des Entladekreises des Kondensators 6 auch auf andere Weise, zum Beispiel    n ittels einer umlaufenden Kontaktvorrieh-    tung, bewirkt werden kann, aber   die darge-    stellte Ausbildung Ist mit Rüeksicht auf die besondere Einfachheit im allgemeinen vorzuziehen.



   WÏhrend der Zeit, in welcher der Schalter 7 geöffnet ist, lÏdt sich der Kondensator G beim Anlegen einer Gleichspannung an die   Emgangsklemmen l bis    zu einer Spannung   a.    uf, die in dem Ma¯e gr¯¯er ist, in dem die angelegte Gleichspannung grösser ist, und zwar liegt eine lineare Proportionalität zwischen der Grösse der angelegten   Gleichspan-    nung und dem maximalen Augenblickswert der Spannung am Kondensator vor. Infolge des Schliessens des Schalters 7 entlädt sich der Kondensator, und zwar, wenn, wie bei der   dargestellten Vorrichtung, der Wider-    stand im Entladekreis sehr gering ist, ist die Entladung des Kondensators praktisch vollstÏndig, was, wie bereits erwÏhnt, vorteilhaft zwecks Erzielung einer grossen Amplitude der am Kondensator auftretenden Wechselspannung ist.



   Zum Vermeiden einer Beeinflussung der Entladezeit des Kondensators durch eine ¯nderung des ¯bergangswiderstandes des Schalters 7, was beim Ausführen von genauem Messungen störend sein kann, kann in den Entladekreis ein Widerstand von geeigneter Grösse eingefügt sein.



   Die am Kondensator 6 auftretende Wech  selspannung    wird dem Steuergitter der Ver  stärkerröhre    3 zugeführt. Wie bereits bemerkt, ist es   möglich, a. nstatt    des   Konden-    sators 6 die in der Figur gestrichelt angedeu  tete Steuergitter-Kathodenkapazität    10 zum Umwandeln der Gleichspannung in eine Wechselspannung zu verwenden, was besonders dann vorteilhaft ist, wenn der innere Widerstand der Spannungsquelle, deren Klemmenspannung gemessen werden soll,   , groB    ist.



   Bleim Ausführen von Messungen, bei denen eine grosse Empfindlichkeit der Messvorrichtung erforderlich ist, was zum Beispiel beim Einstellen des Gleichgewichtes einer Br ckenschaltung mittels der in der Figur dargestellten Vorrichtung der Fall ist, kann zweckmϯig die Zeitkonstante des Ladekreises   des Kondensators 6 bezw. der Kapa-    zität 10 kleiner bemessen werden als die Zeit,   wä. hrend welcher der    Schalter   7    geöffnet ist, wobei zweckmässig die Entladezeit der Kapazität nahezu gleich gro¯ wie die Ladezeit bemessen wird.

   Hierdurch ergibt sich, wie ohn e weiteres ersichtlich ist, eine symmetrische Wechselspannung und somit zu beiden Seiten   des Brückengleichgewichtes    ein gleich gro  Ber    und   lichtstarker      Ausschlag des Katho-      denstrahlanzeigers. Uni    die dargestellte Vorrichtung auf einfache Weise dem Zweck anpassen zu können, f r den sie benutzt werden wird, kann. zum Beispiel der Widerstand 5 regelbar   und/oder    der Kondensator   6    ausschaltbar gestaltet bezw. durch einen Kondensator von abweichender   Grolle    ersetzt werden.

   Beim Messen einer Gleichspannung, der eine Wechselspannung überlagert ist, wie dies zum Beispiel der Fall ist, wenn die Br cke mittels eines Gleichrichters gespeist wird, kann bei Anwendung der Schaltung nach der Erfindung vorteilhaft ein einfaches Siebfilter vorgeschaltet werden, um das   Brückengleichgewicht    besser beobachten zu können.



   Es ist noch zu bemerken, dass wenn die Klemmenspannung einer Stromquelle mit besonders hohem innerem Widerstand bestimmt werden soll, der Widerstand 5 bei der dargestellten Schaltung unter Umständen sehr klein bemessen   werden kann, wobei ! dann    auch der Kondensator 6 eine geringere Grosse besitzen soll.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH : Vorrichtung zum Messen von Gleichspannungen, insbesondere zum Messen einer dure, ein Kompensationsverfahren erhaltenen Differenzspannung, bei der die zu mes sende Gleichspannung mittels einer Kapazi- tät, die von der zu messenden Gleichspan- nung über einen Widerstand geladen wird, in eine Wechselspannung umgewandelt wird und die erhaltene Wechselspannung über einen Verstärker einem Anzeigeinstrument zugef hrt wird, dadurch gekennzeichnet, da¯ parallel zur Kapazität ein Entladekreis geschaltet ist, der von einem Schalter periodisch mit einer bestimmten Frequenz geschlossen wird.
    UNTERANSPRUOHE : 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekeinnzeichnet, da¯ die Zeit, während welcher der Entladekreis der Kapazität gesehlossen ist und die Zeitkonstante des Ent- ladekreises derart bemessen sind, dass sich die Kapazität während der genannten Zeitdauer nahezu ganz entlädt.
    2. Vorrichtung mach Patentanspruch und Unteranspruch l, bei der die Wechselspan- nung der Kapazität salbst entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, da¯ die KapazitÏt von der Kapazität zwischen Steuergitter und Kathode der des VerstÏrkers gebildet wird.
    3. Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchenlund2,dadurchge- kennzeichnet. dalS das periodische Schlie¯en des Entjadekreises der Kapazität mittels eines Schabers erfolgt, der mittels einer auf elektromagnetischem Wege in Schwingung versetzten Feder periodisch geschlossen wird.
CH231923D 1941-02-11 1942-02-09 Vorrichtung zum Messen von Gleichspannungen. CH231923A (de)

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CH231923D CH231923A (de) 1941-02-11 1942-02-09 Vorrichtung zum Messen von Gleichspannungen.

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CH (1) CH231923A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1095391B (de) * 1958-04-28 1960-12-22 Dymec Inc Schaltungsanordnung zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine ihr verhaeltnisgleiche Frequenz
CN108872685A (zh) * 2018-09-28 2018-11-23 广东电网有限责任公司 电压测量笔

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1095391B (de) * 1958-04-28 1960-12-22 Dymec Inc Schaltungsanordnung zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine ihr verhaeltnisgleiche Frequenz
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