CH275033A - Kompensationsverstärker. - Google Patents

Description

  



  Kompensationsverstärker.



   Die Erfindung befasst sich mit einem Kompensationsverstärker zum Messen von einer Hilfsstromquelle entnommenen und von einer   Messgrosse    gesteuerten Strömen.



   Derartige   Kompensationsverstärker finden    in der Messtechnik Anwendung, wenn es darum geht,   Messgrossen    kleiner Leistung betriebsmässig fortlaufend aufzuzeichnen. Diese Aufgabe lässt sich mit normalen Tinten  sehreibern    nicht unmittelbar losen, da solche Geräte einen für diesen Zweck zu groRen   Eigenverbrauch    haben. Fallbügelschreiber haben zwar eine grosse Empfindlichkeit, jedoch schreiben sie den   Messgrössenverlauf    nicht fortlaufend, sondern nur punktweise in verhältnismässig grossen   Zeita. bsta. nden auf ;    sie sind daher nur in solchen Fällen verwendbar, in denen sich die   Messgrosse    verhältnismässig langsam ändert.

   Ein bekannter Weg ist der der selbsttätigen Kompensierung (Verstärkung) der   Messgrosse    durch eine   Nachlauf-    steuerung, die neben dem Kompensieren auch das   Aufschreiben    durchführt. Hierzu sind aber besonders durchgebildete   Registriergeräte    erforderlich. In sogenannten Summiertmgsanlagen der   Femmesstechnik    ist ebenfalls die Verwendung eines Verstärkers im Summenkreis erforderlich, da der Widerstand des   Summenkreises    zur Vermeidung von Messfehlern klein gehalten werden muss.



   Verstärken heisst also in diesem Zusammenhang : Den Strom eines leistungsstarken Stromkreises so durch die   Messgrosse    zu steuern, dass er stets   verhältnisgleich    dieser Messgrösse bleibt. Das Steuergerät muss dabei einen äusserst kleinen oder gar keinen   Eigenverbrauch    haben, damit der Messkreis nicht belastet wird, und der ganze Verstärker muss unabhängig von äussern Einflüssen, z. B. von Spannungsschwankungen oder von Widerstandsänderungen im gesteuerten Kreis, sein.



   Bei den für   Fernmessanlagen      bekanntge-    wordenen   Kompensationsverstärkem    wurden   Bruckenkreuxspulinstrumente    zur Anzeige benutzt. Da der Messstrom auf der Empfangsseite von Fernmessanlagen ausser von der Impulsfrequenz auch von der Grosse der   Messspannung    abhängig ist, konnten Dreh  spulinstrumente    in der Fernmessung bisher nur beim Vorhandensein einer konstanten Messspannung verwendet werden. Eine kon  stante    Messspannung zu schaffen, ist aber im allgemeinen nur bei   grosseren    Anlagen   mög-    lich, da die Beschaffung   unddieÜber-      wachung der    konstanten Spannung zu viel Aufwand erfordert.

   Eben aus diesem Grunde wurden bisher für die Fernmessung   Brüeken-      kreuzspulinstrumente    eingesetzt.



   Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, auch bei nichtkonstanter Messspannung einfaehe   Drehspulinstrumente    zur Anzeige bzw. Registrierung benutzen zu   Ton-    nen, aus der Erkenntnis heraus, dass es bei    zweekentsprechender Anordnung und Sehal-    tung des Kompensationsverstärkers möglich ist, den Einfluss der   Me#spannung im Kom-    pensationsverstärker selbst zu beseitigen.



   Diese Aufgabe wird bei Verwendung eines   Kompensationsverstärkers    zum Messen von einer Hilfsstromquelle entnommener und von einer Messgrosse gesteuerten Strömen, bei denen der Einfluss von Spannungsänderungen der Hilfsstromquelle auf den verstärkten   Kompensationsstrom    zum   mindesten    stark vermindert ist, vorzugsweise für die Impulsfre  quenzfernmessung    dadurch gelöst, dass der Messstrom und der   Kompensationsstrom    auf je eins von zwei miteinander mechanisch gekoppelten Messwerken geleitet werden, wobei das Drehmoment des   Kompensationsmesswer-    kes in gleichem Masse von der Spannung der Hilfsstromquelle abhängt wie der zu verstärkende Messstrom.



   Der durch die Erfindung erzielte Erfolg ergibt sich aus der Aufgabenstellung. Bei Anwendung der erfindungsgemässen Anordnung können im Ausgangskreis normale Drehspulinstrumente verwendet werden, und damit ist eine empfindliche Lüeke in der   Ausfüh-    rung von Fernmessanlagen geschlossen.



   Die   Messwerke    sind zweckmässig als Dreh  spulsysteme ausgebildet, wobei    der neue Verstärker mit Spannungsausgleich im wesentlichen aus den Teilen eines normalen Messstromverstärkers besteht, bei dem aber das   Drehspulsystem    in zwei Teile zerlegt ist und das Feld des   Kompensationsmesswerkes durch    einen von der Spannung der Hilfsstromquelle erregten Elektromagneten erzeugt wird.



   Bei derartigen   Kompensationsverstärkem    mit zwei Drehspulsystemen zu arbeiten, ist an sich bei sogenannten Messwertumformern bereits bekanntgeworden, bei welchen ein Lei  stungssystem    und ein   Gleichstrom-Kompen-      sationssystem    vorgesehen ist.



   Die erstrebte Kompensation von Span  nungsschwankungen    der Hilfsstromquelle kann weiterhin dadurch noch verbessert werden, dass ein   Teil-des Messstromes    einer zweiten Wicklung des   Kompensationsverstärkers    zugeführt wird.



   In der Zeichnung ist schematisch eine Aus  führungsform    der Erfindung dargestellt. Das System   Dt    für den zu verstärkenden Eingangsstrom hat in der bekannten Weise ein permanentes Erregerfeld und ist ein normales Drehspulsystem. Das Drehspulsystem D2 für den   Kompensationsstrom    hat ein   fremderregtes    Feld, welches durch den   Elektromagnetenll/    erzeugt wird. Beide Drehspulsysteme sind durch das Bändchen F mechanisch miteinander gekuppelt. Im Gegensatz hierzu sind bei bekannten Verstärkern dieser Art beide Dreh  spulsysteme    durch zwei Wicklungen auf einem gemeinsamen Rähmchen in dem gleichen Feld eines permanenten Magneten vereint.



   Die   Verstärkerröhre    Rö gehört einer an sich bekannten Regeleinrichtung an. Diese Einrichtung dient bei bekannten Verstärkern dazu, einen veränderbaren Widerstand von einem richtkraftlosen, empfindlichen Dreh  spulgerÅat    ohne irgendwelche Rückwirkungen zu verstellen. Die Elektronenröhre Rö ist dabei als Hochfrequenzgenerator geschaltet. Im   Anodenkreis    der Röhre   liegt der Schwingungs-    kreis, dessen Selbstinduktion   Ll    und dessen Kapazität Cl vorwiegend die Frequenz bestimmen. Der Rückkopplung dient die Spule Lz im Gitterkreis. Mit B ist das Messgerät (Tintenschreiber) im gesteuerten Kreise bezeichnet.

   Werden die Spulen   Ll    und   L2    so angeordnet, dass die   Rückkoppelbedingungen    erfüllt werden, so schwingt die Schaltung mit einer Frequenz, die im wesentlichen durch L, und   Cl    bestimmt wird. Durch das Abdecken der   Gitterspule      L2    gegen das Feld der   Anodenspule      Li    durch ein dünnes   Metall-    plättehen   A    wird die Grösse der Amplitude der   Hochfrequenzsehwingung    vermindert. Die Hochfrequenz wird gleichgerichtet und als Kompensationsstrom verwendet.



   Diese bekannten Einrichtungen sind in der   Siemenszeitschrift,    September 1935, Seite   467    und ff., beschrieben.



   Die Wirkungsweise des neuen Verstärkers mit   Spannungsausgleich ist    nun folgende :
Das Empfangsrelais   R    wird von einem Fernmesssender aus über die   Leitimgen    1 und 2 mit der Impulsfrequenz f getastet und lädt die   Messkondensatoren    C abwechselnd über das Eingangsrähmchen d des Verstärkers auf, gewichtes der beiden Drehmomente D, und   De    bei Spannungsänderungen notwendig ist. Diese Massnahme ist wegen der Remanenz des   Ei-    sens des fremderregten Systems erforderlich.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Kompensationsverstärker zum Messen von einer Hilfsstromquelle entnommenen und von einer Messgrösse gesteuerten Strömen, bei dem der Einfluss von Spannungsänderungen der Hilfsstromquelle auf den verstärkten Kom pensationsstrom zum mindesten stark vermindert ist, vorzugsweise für die Impulsfrequenz- fernmessung, dadurch gekennzeichnet, dass der WIessstrom und der Kompensationsstrom auf je eines von zwei miteinander mechanisch gekoppelten Messwerken (Dl, D2) geleitet wer- den, wobei das Drehmoment des Kompensationsmesswerkes (D2) in gleichem Masse von der Spannung der Hilfsstromquelle abhängt wie der zu verstärkende Messstrom.

   UNTERANSPRÜCHE : 1. Kompensationsverstärker nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationsmesswerk (D2) ein Drehspul- gerät ist, dessen Feld durch einen von der Spannung der Hilfsstromquelle erregten Elektromagneten (M) erzeugt wird.

   2. Kompensationsverstärker nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Messstromes einer zweiten Wickltmg (g,) des Kompensationsmesswerkes (Dz) zugeführt wird. so dass ein mittlerer Messstrom il durch das Rähmchen d fliesst.

   Im Gleichgewichtszustand ist das Drehmoment De im Eingangsrähmchen d gleich dem Drehmoment Da im Ausgangsrähmchen g des Verstärkers.

   De = Da De ist bei permanenter Felderregung proportional dem Strom il. Da ist bei Erregung des Feldes c durch die Messspannung U proportional i2. l ; ; i2 sei der Strom im Kompensationsrähmchen g. Es ist daher, wenn De = Da ist : k1.i1 = k2.i2.U k3.f.U = k2, i2.U.

   Damit ist nachgewiesen, dass i2 proportional der Impulsfrequenz f und unabhängig von der Messspannung ist.

   Wird eine noch weitere Herabsetzung eines eventuell noch verbliebenen Spannungsfehlers gewünscht, so kann das durch eine Gegenkopplung des Eingangsstromes erreicht werden. Wie in der Zeichnung dargestellt, wird der Eingangsstrom il zu einem Teil durch eine zweite Wicklwg gl geleitet, die im spannungsabhängigen Erregerfeld e des Kompensationssystems D2 liegt. Dadurch wird ein Gegendrehmoment erzeugt, das nicht linear von der Messspannung abhängig ist.

   Infolgedessen nimmt das Drehmoment, das durch den Ein gangsstrom il hervorgerufen wird, nicht mehr linear zu oder ab, sondern wird der Charakteristik des fremderregten Feldes e des Kom pensationssystems D2 angeglichen, so dass nur eine geringe Änderung des Kompensationsstromes i2 zur Wiederherstellung des Gleieh-