CH292116A - Verfahren zum Vergleichen von zwei Frequenzen und Einrichtung zur Durchführung desselben. - Google Patents

Description

  



  Verfahren zum Vergleichen von zwei Frequenzen und Einrichtung zur Durchführung desselben.



   Die Erfindung hat zum Gegenstand ein Verfahren und eine zugehörige Einrichtung zum Vergleichen von zwei Frequenzen, die beispielsweise von   z vei Oszillatorkreisen    oder von zwei mechanisch schwingenden Systemen, deren Bewegung in eine Wechselspannung entsprechender Frequenz überführt werden kann, erzeugt werden.



   Die bisher bekannte Interferenzmethode erfordert sinusförmigen   Strom-oder    Span  nungsverlauf,    damit man die gemessene   Schwingungszahl    nicht mit einer ihrer har  monisehen    verwechseln kann. Die Messung mit Hilfe eines   Kathodenstrahloszillographen,    sei es nun durch direkte Beobachtung der   Lissajousfiguren    oder durchModula. tion einer   Zirkularbasis,    stellt schon höhere Ansprüche an die Bedienung und Manipulation.



   Diese Nachteile werden durch das erfin  elungsgemässe    Verfahren behoben, gemäss welchem Reihen aufeinanderfolgender Impulse, deren Frequenzen verglichen werden sollen, mittels zweier gleicher Elektronen  röhrenvorrichtungen    stufenweise in zwei Reihen von Stromimpulsen konstanter Ladung umgewandelt werden, wobei die Anzahl pro Zeiteinheit derjenigen Stromimpulse, welche jeder der beiden Impulsreihen entsprechen, der Frequenz dieser Impulsreihe proportional ist, und diese Stromimpulse einer Differentialmessbrücke zugeführt werden, in welcher der Unterschied zwischen den Stromimpulsreihen entsprechenden Strömen auf eine Anzeigevorrichtung einwirkt.

   Durch die Verwendung von   Eingangskreisen,    deren elektrische   Ausgangs-    grosse durch die Form der ankommenden Impulse nicht beeinflusst wird, wird erreicht, dass das Verfahren weder durch die Qualität noch durch eventuelle Verzerrung der gemessenen Frequenzen beeinflusst wird. Die Ein  fachheit    des   Messteils    bedingt, dass die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens leicht bedienbar und im Betriebe verlässlich ist.



   Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführung der   erfindungsgemässen Ein-    richtung. Die Abb.   1    ist das Schaltbild dieser Einrichtung, und die Abb. 2 zeigt eine Variante.



     V1    und V2 sind zwei   Wechselspannungs-    quellen mit, den zu vergleichenden Frequenzen   1 und 2-Im    Block I befinden sich zwei einander gleiche, an sich bekannte Elektronen  rohrenvorrichtungen    A und B, welche zur Umwandlung der Impulse der zwei zu ver  gleichenden    Frequenzen in zwei Reihen von Stromimpulsen konstanter Ladung dienen, wobei die Anzahl der in jeder dieser Elektro  nenrohrenvorrichtungen    A und B pro Zeiteinheit erzeugten Stromimpulse der Frequenz   f,    bzw. 2 der Impulse der entsprechenden   Impulsreihe    proportional ist.

   Jede der Vorrichtungen A und B enthält   hintereinander-      gesehaltet    einen   Rohrenverstärker      Z1    bzw.   Z2,    einen Kippstromkreis   S1    bzw. S2 und einen   Differenzierkreis Di    bzw.   D2. Die Kippstrom-    kreise   S1    und S2 haben die   Eigensehaft,    dass sie je zwei oder mehrere   Gleichgewichts-    zustände aufweisen und durch stärkere Signale von einem Gleichgewichtszustand in einen andern stabilen Gleichgewichtszustand gebracht werden, währenddem oft vorkommende kleine Störungen auf einen solchen Stromkreis nicht einwirken.

   Die beschriebenen Elektronenrohrenvorrichtungen A und B bilden zwei benachbarte Zweige einer   elektri-    schen Messbrücke, deren andere Zweige im Block II vorgesehen sind und aus zwei gleich grossen Widerständen R bestehen. Parallel zu den Zweigen dieser Me¯br cke, in einer Diagonale a-b, liegt ein Galvanometer G, an    n    dessen Klemmen ein Kondensator C angeschlossen ist. Die besehriebene   Brüeken-    anordnung   stellt eine Differentialmessbrüeke    dar, also eine symmetrische Brüeke, bei der in zwei Zweigen Änderungen stattfinden, die gegeneinander abgewogen werden können.



  Parallel zum Galvanometer G sind weiter WiderstÏnde O geschaltet, die mittels eines Umschalters P wählbar eingeschaltet werden können. Die Vorrichtung A wird durch die Quelle   V1    und die Vorrichtung B durch die Quelle V2 erregt. Die ganze Einrichtung wird aus dem Wechselstromnetz über einen   Gleich-    richter (Gleichstromquelle U) gespeist, kann aber gegebenenfalls aus einem   Gleichstrom-    netz gespeist werden.



   Die Weehselspannungsquelle Vi sendet eine Wechselspannung mit der   Frequenz f i    die Vorrichtung A. Diese Wechselspannung wird in dieser Vorrichtung, und zwar im   Kippstromkreise St    und im   Differenzierkreise    schrittweise in Stromimpulse gleicher   E'requenz    und genau gleicher Ladung q pro Impuls umgewandelt. Dann tritt aus der Vorrichtung A ein   Strom Zl = k. q. f i aus.    Es ist ein pulsierender Gleichstrom, und seine Grösse ist der   Erregerfrequenz f i    direkt proportional.



  Die Wellenform der ursprünglichen   Wechsel-    spannung hat auf die Grosse des   Ausgangs-    stromes keinen Einfluss. Die Wechselspannungsquelle   V2    erregt mit ihrer Frequenz   le    auf dieselbe Weise einen Ausgangsstrom   I2=k. q. 2 in    der   Vorrichtung. 8. Der Strom      I1    wird der Seite a der Differentialbr cke. der   Strom 7s    der Seite   b    dieser   Briieke    zugeführt. Die Mitte c der Brücke wird mit dem positiven Pol der Gleichstromquelle U verbunden. Sind die beiden Widerstände R der Brücke einander gleich, dann fliesst durch das Galvanometer G ein Strom Ig, welcher der   Differenz I1I2    proportional ist.

   Der Galvanometerausschlag ist demzufolge der Differenz f1-f2 beider   Erregerfrequenzen    proportional. Je nachdem   il    oder   7g    grösser ist, fliesst durch das Galvanometer ein Strom   1    in einer oder in der andern Richtung. Das Galvanometer hat deshalb eine Skala mit dem Nullpunkt in der Mitte. Der Kondensator C, der dem Galvanometer G parallel geschaltet ist, glättet den durch das Galvanometer fliessenden Impulsstrom und verhindert das Schwanken des Zeiger was besonders bei einer langsameren Impulsfolge notwendig sein kann. Das Galvanometer zeigt also die Differenz   12 der Eingangssehwingungs-    zahlen an, und seine Skala kann direkt in   Frequenzeinheiten      geeicht    werden.

   Den Messbereich bzw. die Empfindlichkeit des Galvano  meters    kann man mit Hilfe des Umschalters P durch Einschalten passender Nebenwider  stände      0    ändern.



   Die Brüekenzweige a-c und   ib-c    der Differentialmessbrücke und das Galvanometer G können durch ein Differentialgalvanometer ersetzt werden. Das diesbezügliche Schaltbild ist in der Abb. 2 veranschaulicht. Die beiden Brückenzweige werden in diesem Falle durch die angezapfte Wicklung der Differentialgalvanometerspule   Gd    gebildet. Sonst entspricht diese Schaltung jener gemäss Abb.   1,    und die Empfindlichkeit kann ebenso durch den Umschalter P und die Nebenwiderstände   0    eingestellt werden.



   An Stelle des Galvanometers kann die Einrichtung eine andere Anzeigevorrichtung besitzen, zum Beispiel kann diese aus einem Relais bestehen, welches in die Differentialmessbrüeke eingeschaltet ist und dessen Kontakte eine Signal-oder Alarmeinrichtung in Tätigkeit setzen können, sollte sich wenigstens eine der Frequenzen dermassen ändern, dass die Frequenzdifferenz einen bestimmten, eingestellten Wert erreicht oder überschreitet.



  Weiter können die Relaiskontakte andere Einrichtungen   einsehalten    oder steuern bzw. regulieren.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCHE : I. Verfahren zum Vergleichen von zwei Frequenzen, dadurch gekennzeichnet, dass Reihen aufeinanderfolgender Impulse, deren Frequenzen (1, 2) vergliehen werden sollen, mittels zweier gleicher Elektronenrohrenvorrichtungen (A, B) stufenweise in zwei Reihen von Stromimpulsen konstanter Ladung iiiri- gewandelt werden, wobei die Anzahl pro Zeiteinheit derjenigen Stromimpulse, welche jeder der beiden Impulsreihen entsprechen, der Frequenz (tt bzw.

   f2) dieser Impulsreihe pro portional ist, und dass diese Stromimpulse einer Differentialmessbrüeke zugeführt werden, in welcher der Unterschied zwischen den Stromimpulsreihen entsprechenden Strömen (il, I2) auf eine Anzeigevorriehtung (G) einwirkt.

   II. Einrichtung zur Durchfiihrung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Differentialmessbrücke vier Zweige aufweist, von welchen zwei benachbarte, mit je einem von ihren Enden zusammen verbundene Zweige durch je eine der besagten Elektronenröhrenvor- richtung (A, B) gebildet ist, und von welchen die zwei andern Zweige durch zwei gleich grosse Impedanzen (R, R) gebildet sind, wobei in einer der Brücken-Diagonalen eine Gleichstromquelle (U) derart geschaltet ist, dass ihr positiver Pol mit einem gemeinsa.

   men Punkt (c) der beiden Impedanzen (R, R) und ihr negativer Pol mit dem gemeinsamen Punkt der Elektronenröhrenvorrichtungen (A, B) verbunden ist, währenddem das besagte An zeigegerät (G) parallel mit den zwei in Serie geschalteten Elektronenrohrenvorrichtungen angeordnet ist.

   UNTERANSPRTCHE : 1. Einrichtung nach Patentanspruch II, cladurch gekennzeichnet, dass der Anzeigevorrichtung (G) ein Beruhigungskondensator (C) parallel geschaltet ist.

   2. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigegerät ein Galvanometer (Gd) ist, dessen Messspule einen Mittelpunkt aufweist, welcher mit dem positiven Pol der Gleichstromquelle (U) verbunden ist, wobei jede Halite dieser Meus spule eine der genannten Impedanzen (R, R) bildet.