CH643363A5 - Capacitive ac voltage divider. - Google Patents

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CH643363A5
CH643363A5 CH964179A CH964179A CH643363A5 CH 643363 A5 CH643363 A5 CH 643363A5 CH 964179 A CH964179 A CH 964179A CH 964179 A CH964179 A CH 964179A CH 643363 A5 CH643363 A5 CH 643363A5
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CH
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voltage
capacitor
signal
voltage divider
compensation
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Application number
CH964179A
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German (de)
Inventor
Ronald Alexander Norp
Original Assignee
Hazemeijer Bv
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/04Voltage dividers
    • G01R15/06Voltage dividers having reactive components, e.g. capacitive transformer

Description

643 363 2 643 363 2

PATENTANSPRÜCHE 8) Spannungsteiler nach Anspruch 6 und 7, dadurch ge- 8) Voltage divider according to claim 6 and 7, thereby

1) Kapazitiver Wechselspannungsteiler, insbesondere für kennzeichnet, dass der Eingang des Gleichspannungssperrfil-mittlere oder hohe Spannungen, mit einer zwischen eine Pri- ters (Fl) direkt an den Ausgang des Pufferverstärkers (V2) märspannung und eine Bezugsspannung anschliessbaren Rei- angeschlossen ist. 1) Capacitive AC voltage divider, in particular for indicates that the input of the DC blocking film medium or high voltages is connected with a voltage that can be connected directly to the output of the buffer amplifier (V2) and a reference voltage between a priter (Fl).

henschaltung mindestens zweier Kondensatoren, deren einer 5 circuit of at least two capacitors, one of which 5

als Messkondensator (C2) dient, von welchem als Sekundär- serves as a measuring capacitor (C2), of which as a secondary

Spannung ein Messsignal abgeleitet wird, das eine Wechselspannungskomponente und eine Gleichspannungskompo- Die Erfindung betrifft einen kapazitiven Wechselspannente aufweisen kann, und mit einer über den Messkondensa- nungsteiler gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. tor geschalteten Leckimpedanz (Rl) zur Entladung der io Ein ähnlicher Spannungsteiler ist aus der Veröffentli-Gleichspannungskomponente, sowie mit einer Schaltungs- chung «Bulletin Scientifique A.I.M.» vom Juni 1973, Seiten Ordnung (Fl, D, Bl), welcher das Messsignal zum Ableiten 154 bis 155 bekannt. The invention relates to a capacitive alternating voltage, and with a leak impedance (Rl) connected via the measuring capacitor divider according to the preamble of patent claim 1 to discharge the io A similar voltage divider is from the published DC voltage component, as well as with a “Bulletin Scientifique AIM” circuit from June 1973, pages order (Fl, D, Bl), which the measurement signal for deriving 154 to 155 known.

der Gleichspannungskomponente aus dem Messsignal zuge- Wenn das vom Messkondensator abgeleitete Messsignal führt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsignal und zur Überwachung der dem Spannungsteiler zugeführten Pri-die abgeleitete Gleichspannungskomponente einer Kompen- is märspannung dient, dann kann eine solche Gleichspannung sationseinrichtung (VI, C3, R2-R4, SI, S2), zugeführt wer- über dem Messkondensator diese Überwachungsfunktion be-den, welche die im Messsignal vorhandene Gleichspannungs- einträchtigen oder sogar zunichte machen. Bei Vorhandenkomponente kompensiert. sein einer solchen Gleichspannung können Distanzrelais If the measurement signal derived from the measurement capacitor is routed, characterized in that the measurement signal and for monitoring the Pri-der derived DC voltage component of a compensating voltage is used for the voltage divider, then such a DC voltage sation device (VI, C3, R2-R4, SI, S2) are fed via the measuring capacitor to this monitoring function, which impair or even destroy the DC voltage present in the measuring signal. Compensated for existing components. Such a DC voltage can be distance relays

2) Spannungsteiler nach Anspruch 1, dadurch gekenn- nicht zeitlich schnell genug ansprechen oder sie sprechen zeichnet, dass die Kompensationseinrichtung einen Kompen- 20 falsch an; auch wird die Lokalisierung eines Erdschlusses sationskondensator (C3) mit einer parallel dazu liegenden oder Phasenkurzschlusses schwierig oder gar unmöglich. Leckimpedanz (R2), die mit einem gemeinsamen Anschluss Eine Gleichspannung kann beispielsweise am Messkon-an eine Bezugsspannung anschliessbar sind, aufweist, sowie densator auftreten wenn eine Primärwechselspannungslei-eine Schalteranordnung (S 1, S2) zur Zuführung einer vorge- tung in einem Augenblick abgetrennt wird wenn die Welle der gebenen weiteren Bezugsspannung (Vrefl, Vref2) an den ande- 2s Wechselspannung keinen Nulldurchgang hat. Die dann auf ren gemeinsamen Anschluss des Kompensationskondensa- der Leitung verbleibende Spannung führt zu einer Restla-tors (C3) mit der parallelgeschalteten Leckimpedanz (R2), dung, welche auch als die Gleichspannungskomponente anwobei die Schalteranordnung (SI, S2) durch ein aus der gesehen werden kann und welche über den mit der Primär-Grösse der Gleichspannungskomponente abgeleitetes Signal Spannung verbundenen Kondensator eine Gleichspannung steuerbar ist und der Wert der weiteren Bezugsspannung und 30 im Messkondensator zur Folge hat. Wenn beim Vorhandendes Einschaltzeitpunktes der Schalteranordnung derart ge- sein einer solchen Gleichspannung am Messkondensator die wählt ist, dass die Spannung am Kompensationskondensator Spannung nach ein paar Perioden wiederkehren würde und die Gleichspannungskomponente im Messsignal kompensie- . unmittelbar danach ein Kurzschluss auftreten würde, währen kann, ferner einen Differenzverstärker (VI), dessen einem rend die Gleichspannung noch nicht abgeleitet ist dann würde Eingang das Messsignal und dessen anderem Eingang die 35 demzufolge erst nach ein paar Perioden das Messsignal einen Spannung am Kompensationskondensator (C3) zugeführt Nulldurchgang aufweisen auf den hin ein Distanzrelais anwird und dessen Ausgangssignal bezüglich der Gleichspan- spricht. Das läuft aber darauf hinaus, dass das Relais zu spät nungskomponente kompensiert ist und der ein Gleichspan- reagiert. Auch können Überspannungen auf der Primärwech-nungssperrfilter (Fl), eine Vergleichsschaltung (D) und eine selspannungsleitung zu Restladungen und Gleichspannungen logische Entscheidungsschaltung (B1) umfassenden Schal- 40 am Messkondensator führen. 2) Voltage divider according to claim 1, characterized in that they do not respond quickly enough in time or speak that the compensation device incorrectly indicates a compensation 20; The localization of a ground fault capacitor (C3) with a parallel or phase short circuit becomes difficult or even impossible. Leakage impedance (R2), which has a common connection A DC voltage can be connected, for example, to a reference voltage at the measuring con, and a capacitor occur when a primary AC voltage line disconnects a switch arrangement (S 1, S2) for supplying a device in an instant is when the wave of the given further reference voltage (Vrefl, Vref2) on the other 2s AC voltage has no zero crossing. The voltage then remaining on the common connection of the compensation capacitor leads to a restator (C3) with the leakage impedance (R2) connected in parallel, which also acts as the DC voltage component, whereby the switch arrangement (SI, S2) is seen by one of the and which DC voltage can be controlled via the capacitor connected to the primary variable of the DC voltage component and which results in the value of the further reference voltage and 30 in the measuring capacitor. If, when the switch arrangement is switched on, there is such a DC voltage on the measuring capacitor that the voltage on the compensation capacitor would return after a few periods and the DC voltage component in the measurement signal compensates. immediately afterwards a short circuit would occur, furthermore a differential amplifier (VI), one rend of which the DC voltage has not yet been derived, the input would then receive the measurement signal and the other input the voltage would only apply a voltage to the compensation capacitor after a few periods ( C3) have a zero crossing to which a distance relay is applied and whose output signal speaks with respect to the DC voltage. However, this boils down to the fact that the relay component is compensated too late and that a DC voltage reacts. Overvoltages on the primary change-blocking filter (F1), a comparison circuit (D) and a DC voltage line can also result in switching 40 comprising residual charges and DC voltages in the logic decision circuit (B1) on the measuring capacitor.

tungsanordnung zugeführt wird. Für ein korrektes Arbeiten von Distanzrelais ist eine un- tion arrangement is supplied. For correct operation of distance relays, an un-

3) Spannungsteiler nach Anspruch 2, dadurch gekenn- verfälschte Wiedergabe der Änderungen der Primärspannung zeichnet, dass der Kompensationskondensator (C3) und die wesentlich. Bei dem bekannten Spannungsteiler ist daher eine zugehörige Leckimpedanz (R2) die gleiche Zeitkonstante wie Leckimpedanz parallel zum Messkondensator geschaltet, so der Messkondensator (C2) mit der diesem parallelgeschalte- 45 dass die Gleichspannung genügend schnell verschwindet. 3) Voltage divider according to claim 2, characterized in falsified reproduction of the changes in the primary voltage that the compensation capacitor (C3) and the essential. In the known voltage divider, an associated leakage impedance (R2), the same time constant as leakage impedance, is therefore connected in parallel to the measuring capacitor, so that the measuring capacitor (C2) is connected in parallel with the 45 that the DC voltage disappears sufficiently quickly.

ten Leckimpedanz (Rl) bilden. Die Verwendung einer Leckimpedanz verhindert in der Form the leakage impedance (Rl). The use of a leakage impedance prevents in the

4) Spannungsteiler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge- Tat das Auftreten einer unzulässigen Verzögerung beim Bekennzeichnet, dass die Schalteranordnung aus mehreren par- trieb von Schutzeinrichtungen unter anderem bei den vorste-allelen Schaltern S1, S2) gebildet ist, von denen jeder an eine hend erläuterten Bedingungen, jedoch hat eine solche Verandere vorbestimmte Bezugsspannung (Vrefl, Vref2) ange- so wendung die schädliche Wirkung, dass das Messsignal gegen-schlossen ist. über der Primärwechselspannung in der Phase verschoben 4) Voltage divider according to claim 2 or 3, thereby the occurrence of an inadmissible delay when indicating that the switch arrangement is formed from several parts of protective devices, inter alia in the case of the pre-allel switches S1, S2), each of which on one of the conditions explained below, but such a change of predetermined reference voltage (Vrefl, Vref2) has the harmful effect that the measurement signal is counter-applied. phase shifted above the primary AC voltage

5) Spannungsteiler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge- wird. Infolgedessen sprechen wiederum die Schutzeinrichtun-kennzeichnet dass die weitere Bezugsspannung (Vrefl, VreQ) gen verzögert an, beispielsweise im Fall eines Kurzschlusses gleich der abgeleiteten Gleichspannungskomponente ist. im Primärwechselspannungskreis. Ausser einer Phasenver- 5) Voltage divider according to claim 2 or 3, thereby. As a result, the protective device, in turn, indicates that the further reference voltage (Vrefl, VreQ) responds with a delay, for example in the case of a short circuit, is equal to the derived DC voltage component. in the primary AC circuit. Except for a phase shift

6) Spannungsteiler nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da- 55 Schiebung weist das Messsignal infolge der Leckimpedanz durch gekennzeichnet, dass zwischen den Messkondensator Ausgleichserscheinungen auf, infolge deren ein akkurater Be-(C2) und den Differenzverstärker (VI) ein Pufferverstärker trieb des Schutzsystems für die Primärwechselspannung ge-(V2) eingefügt ist (Fig. 3). stört wird, wie unschwer einzusehen ist. 6) Voltage divider according to one of claims 2 to 5, since the shift signal has the measurement signal as a result of the leakage impedance, characterized by the fact that compensation phenomena occur between the measurement capacitor, as a result of which an accurate loading (C2) and the differential amplifier (VI) drove a buffer amplifier Protection system for the primary AC voltage is inserted (V2) (Fig. 3). is disturbed how easy it is to see.

Die oben angeführten Nachteile werden vermieden durch The disadvantages mentioned above are avoided by

7) Spannungsteiler nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da- so einen kapazitiven Wechselspannungsteiler gemäss dem kenn-durch gekennzeichnet, dass dem einen Eingang der Ver- zeichnenden Teil des Patentanspruches 1. 7) Voltage divider according to one of Claims 2 to 6, so that a capacitive AC voltage divider according to the characteristic is characterized in that the one input of the list of part of claim 1.

gleichsschaltung (D) über das Gleichspannungssperrfilter Bei dem erfindungsgemässen kapazitiven Wechselspan- DC circuit (D) via the DC blocking filter In the inventive capacitive AC voltage

(Fl) das aus dem Messsignal ausgesiebte reine Wechselspan- nungsteiler wird die Gleichspannungskomponente im Messsi- (Fl) the pure AC voltage divider screened out from the measurement signal becomes the DC voltage component in the measurement

nungssignal zugeführt wird und dem anderer Eingang das gnal, also die Ladung auf dem Messkondensator, tatsächlich breitbandige, vollständige Messsignal zugeführt wird und 65 über eine Leckimpedanz entladen, die für diese Wirkung vor- supply signal and the other input, the signal, i.e. the charge on the measuring capacitor, is actually supplied with a broadband, complete measurement signal and is discharged via a leakage impedance which is used for this effect.

dass die Schalteranordnung (S 1, S2) für den Kompensations- gesehen ist, aber vorher wird die im Messsignal durch diese kondensator (C3) durch das Ausgangssignal einer logischen Ladung verursachte Gleichspannungskomponente unmittel- that the switch arrangement (S 1, S2) is for the compensation, but first the DC voltage component caused in the measurement signal by this capacitor (C3) by the output signal of a logic charge is immediately

Entscheidungsschaltung (Bl) betätigbar ist. bar kompensiert und bleibt bis zum Verschwinden der La- Decision circuit (Bl) can be actuated. bar compensated and remains until the load disappears.

3 643 363 3,643,363

dung kompensiert. Der hier verwendete Ausdruck «unmittel- führung nach den beiden oben genannten Patentanmeldun-bar» bedeutet innerhalb einer kurzen Zeit verglichen mit der gen, während die Bandbreite für den vorgesehenen Zweck geDauer einer Periode, die bei 50 Hz 20 ms beträgt. nügend breit ist. compensated. The term “immediately after the two patent applications mentioned above” used here means within a short time compared to the gene, while the bandwidth for the intended purpose lasts for a period which is 20 ms at 50 Hz. is sufficiently wide.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform des erfin-besteht die Kompensationseinrichtung aus einem Kompensa- 5 dungsgemässen Spannungsteilers wird die unerwünschte La-tionskondensator und einer parallel dazu liegenden Leckim- dung auf dem Messkondensator nicht innerhalb einer kurzen pedanz, deren gemeinsamer Anschluss mit der Bezugsspan- Zeit durch Kurzschliessen dieses Kondensators mit Hilfe einung verbunden ist; ferner ist ein Schalter zur Zuführung ei- nes Schalters eliminiert sondern es wird im Gegenteil die ner weiteren Bezugsspannung zum anderen gemeinsamen An- Gleichspannungskomponente auf dem Kondensator mit schluss des Kompensationskondensators mit der parallel zu io Hilfe einer beispielsweise ebenso hohen Spannung gleichen diesem liegenden Leckimpedanz vorgesehen, wobei dieser oder entgegengesetzten Potentials kompensiert, indem beide Schalter durch ein aus der wahren Gleichspannungskompo- Spannungen in einem Differenzverstärker kombiniert wer-nente abgeleitetes Signal gesteuert wird und der Wert der wei- den. In a preferred embodiment of the invention In the case of a preferred embodiment of the invention, the compensation device consists of a voltage divider according to the compensation, the undesired ion capacitor and a leak detection on the measuring capacitor lying parallel to it are not within a short distance, their common connection is connected to the reference span time by short-circuiting this capacitor with the help of a device; furthermore, a switch for supplying a switch is eliminated; on the contrary, the further reference voltage to the other common DC voltage component is provided on the capacitor with the compensation capacitor being closed with the leakage impedance lying parallel to it, for example, with an equally high voltage, whereby this or opposite potential is compensated by controlling both switches by a signal derived from the true DC voltage in a differential amplifier and the value of the two.

teren Bezugsspannung und der Zeitpunkt zum Einschalten Die Erfindung sei nun im einzelnen anhand der beiliegendes Schalters so gewählt werden, dass die Spannung am Kom- is den Zeichnungen erläutert, welche einige Ausführungsformen pensationskondensator die Gleichspannungskomponente im als Beispiele veranschaulichen. Es zeigen: The reference voltage and the point in time for switching on. The invention should now be selected in detail with the aid of the enclosed switch in such a way that the voltage on the cable is explained in the drawings, which illustrate some embodiments of the capacitor as examples of the DC voltage component. Show it:

Messsignal schnell kompensiert; das Messsignal wird einem Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines kapazitiven Measurement signal quickly compensated; 1 is a first embodiment of a capacitive

Eingang eines Differenzverstärkers zugeführt, an dessen an- Wechselspannungsteilers gemäss der Erfindung zusammen deren Eingang die Spannung am Kompensationskondensator mit der zugehörigen Steuereinrichtung; Input of a differential amplifier supplied, at whose alternating voltage divider according to the invention together their input, the voltage at the compensation capacitor with the associated control device;

gelegt wird, während das hinsichtlich der Gleichspannungs- 20 Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Ausführungskomponente kompensierte Ausgangssignal der Steuereinrich- form des erfindungsgemässen kapazitiven Wechselspan- 2, while the output signal of the control device form of the capacitive AC voltage according to the invention, which is compensated with regard to the DC voltage.

tung zugeführt wird. Betrachtet man Absolutwerte, so kann nungsteilers und die Spannung am Kompensationskondensator gleich der Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform, bei welcher ein wahren Gleichspannungskomponente am Messkondensator zweiter Differenzverstärker hinzugefügt ist. tion is fed. If one considers absolute values, the voltage divider and the voltage at the compensation capacitor can be the same as in FIG. 3, a preferred embodiment in which a true DC component is added to the measuring capacitor of the second differential amplifier.

gemacht werden. Der Differenzverstärker kann dann für 25 Wie bei der bekannten Anordnung und den Anordnungen beide Signale einen Verstärkungsfaktor 1 haben. gemäss den vorerwähnten Patentanmeldungen der Anmelde- be made. The differential amplifier can then have an amplification factor of 1 for 25, as in the known arrangement and the arrangements, both signals. according to the aforementioned patent applications of the

Es sei darauf hingewiesen, dass in den niederländischen rin liegt zwischen der Primärspannung Vp und einer Bezugs- It should be noted that in the Dutch rin lies between the primary voltage Vp and a reference

Patentanmeldungen Nr. 7 711 655 und 7 802 969 derselben Spannung ein kapazitiver Wechselspannungsteiler mit der Patent applications No. 7 711 655 and 7 802 969 the same voltage a capacitive AC voltage divider with the

Anmelderin ein kapazitiver Wechselspannungsteiler mit ei- Reihenschaltung von Kondensatoren Cl und C2 und einer nem zusätzlichen Kondensator vorgeschlagen ist, mit Hilfe 30 parallelgeschalteten Leckimpedanz Rl. Der Wert dieser dessen zwei getrennte Signale ereugt werden, nämlich ein Leckimpedanz Rl ist so gross gewählt dass der Phasenfehler schmalbandiges Grundwellensignal, welches also der wahren im Signal am Verbindungspunkt von Cl uad C2 vernachläs- A capacitive AC voltage divider with a series connection of capacitors C1 and C2 and an additional capacitor is proposed with the aid of 30 leakage impedance R1 connected in parallel. The value of these two separate signals are generated, namely a leakage impedance Rl is chosen so large that the phase error narrow-band fundamental wave signal, which therefore neglects the true signal at the connection point of Cl uad C2

Wechselspannungskomponente entspricht, und ein breitban- . sigt ist oder leicht für die Wechselspannungsfrequenz kom- AC component corresponds, and a broadband. sig or is easily compatible for the AC voltage frequency

diges Signal, das auch die Gleichspannungskomponente ent- pensiert werden kann. signal that can also be used to compensate for the DC voltage component.

hält. Beide können als Steuersignal dienen, während das letzt- 35 Unter der Annahme, dass die Phasenkorrektur weggelas-genannte als Messsignal für Überwachungs- oder Schutz- sen wird, durchläuft das Signal am Verbindungspunkt der zwecke benutzt werden kann. Die Steuersignale bewirken, Kondensatoren Cl und C2 bei dieser Ausführungsform zu-dass die Steuereinrichtung Gleichspannungskomponenten nächst einen Verstärker V], der hier ein Differenzverstärker eliminiert, die möglicherweise im Breitbandsignal vorhanden ist, und danach erscheint das Signal unmittelbar als das Messsein können. Die in diesen beiden Patentanmeldungen offen- 40 signal B am Eingang 2 einer Vergleichsschaltung D. Das Ausbarten Verfahren, zwei mehr oder weniger unabhängige Ka- gangssignal des Verstärkers V, wird ausserdem einem Gleich-näle mit Hilfe eines Hochspannungskondensators zu erhal- spannungssperrfilter F1 zugeführt und erscheint danach am ten, können Schwierigkeiten in bestimmten Fällen hinsieht- ersten Eingang 1 der Vergleichsschaltung D als schmalbandi-lich des Übersprechens oder der praktischen Realisierbarkeit ges Grundwellensignal A. In der Vergleichsschaltung D wer-begegnen. Zwar lässt sich durch geeignete Wahl der Kapazi- 45 den die beiden Signale miteinander verglichen, um die Grösse täten ein hohes Mass an Unabhängigkeit zwischen den beiden der Gleichspannungskomponente im breitbandigen Messsi-erwähnten Signalen erreichen, jedoch besteht nach wie vor gnal B zu bestimmen. holds. Both can serve as a control signal, while the last one can be used on the assumption that the phase correction is omitted as a measurement signal for monitoring or protection purposes. The control signals cause capacitors C1 and C2 in this embodiment to cause the control device to have DC components next to an amplifier V], which here eliminates a differential amplifier that may be present in the wideband signal, and then the signal may appear immediately as the measurement. The signal B, which is open in these two patent applications, at the input 2 of a comparison circuit D. The method described, two more or less independent channel signals from the amplifier V, is also fed to a parallel channel with the aid of a high-voltage capacitor to obtain voltage blocking filter F1 and appears after the th, difficulties can in certain cases look at the first input 1 of the comparison circuit D as a narrow band of crosstalk or the practical feasibility of the fundamental wave signal A. Who in the comparison circuit D encounter. Although the two signals can be compared with one another by suitable selection of the capacitances, in order to achieve a high degree of independence between the two of the DC components in the broadband signals mentioned in the measurement, the signal B still has to be determined.

Bedürfnis nach einem kapazitiven Wechselspannungsteiler, In diesem Fall enthält eine Kompensationseinrichtung mit dem sich eine vollständige Unabhängigkeit realisieren den bereits erwähnten Differenzverstärker V], einen Kompen-lässt. Diese Unabhängigkeit kann man zwar mit Hilfe eines 50 sationskondensator C3 mit einer parallel zu ihm geschalteten Doppelspannungsteilers erreichen, wie dies auch in den er- Leckimpedanz R2 sowie eine Anzahl zusätzlicher Widerwähnten Patentanmeldungen ausgeführt ist, jedoch können stände R3 und R4 und Schalter S1 und S2. Need for a capacitive AC voltage divider. In this case, a compensation device with which complete independence can be achieved contains the aforementioned differential amplifier V], a compensation. This independence can be achieved with the aid of a 50 capacitor C3 with a double voltage divider connected in parallel with it, as is also stated in the leakage impedance R2 and a number of additional patent applications, but R3 and R4 and switches S1 and S2.

sich dabei praktische Bedenken ergeben, insbesondere auch, Der eine Verbindungspunkt des Kompensationskonden-wenn der Messkondensator eine beträchtliche Kapazität hat: sators C3 mit der Leckimpedanz R2 ist an eine Bezugsspan-dann ergeben sich nämlich Probleme bei der allgemein bevor- 55 nung angeschlossen, welche in diesem Beispiel ebenfalls Erde zugten Verwendung von Halbleiterschaltern, weil die Schalt- sein kann. Der andere Verbindungspunkt liegt am zweiten ströme zu gross werden. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn Eingang des Differenzverstärkers V,. An diesem anderen Veralte CVT-Messeinrichtungen auf den neuen Stand gebracht bindungspunkt sind auch die beiden Widerstände R3 und R4 werden sollen, wobei ein grosser zusätzlicher Kondensator in angeschlossen, von denen jeder für sich über die Schalter S1 die Reihenschaltung eingefügt werden muss, damit ein zusätz-60 bzw. S2 an verschiedene Verbindungsleitungen angeschlossen licher Messpunkt geschaffen wird. In der Praxis ist es dann ist, die ihrerseits an zusätzlichen Bezugsspannungen Vrefl bzw. vorteilhafter, eine feste Leckimpedanz zu verwenden. Vreß geführt sind. Die Schalter S1 und S2 können durch das Eine Eigenschaft des erfindungsgemässen kapazitiven Ausgangssignal der Vergleichsschaltung D betätigt werden, Wechselspannungsteilers liegt nun sowohl in einer vereinfach- welches als Signal angesehen werden kann, das von der ten praktischen Realisierbarkeit als auch einer vollständigen 65 Grösse der Gleichspannungskomponente abhängig ist, die Unabhängigkeit der beiden oben erwähnten Signale. Die Ge- durch die Vergleichsschaltung D bestimmt wird. Diese schwindigkeit der Steuerung des erfindungsgemässen Span- Gleichspannungskomponente wird zunächst einer logischen nungsteilers ist mindestens gleich derjenigen der besten Aus- Entscheidungsschaltung B1 zugeführt, welche eine Anzahl practical concerns arise, in particular also, the one connection point of the compensation condenser - if the measuring capacitor has a considerable capacitance: sator C3 with the leakage impedance R2 is connected to a reference voltage - then problems arise with the general preference, which in This example also uses earthed semiconductor switches because the switch can be. The other connection point is at the second stream becoming too big. This is the case, for example, when the input of the differential amplifier V,. The two resistors R3 and R4 are also to be brought up to date on this other obsolete CVT measuring device. A large additional capacitor is to be connected, each of which must be inserted via the switch S1, so that an additional one -60 or S2 connected to different connecting lines. In practice, it is then more advantageous to use a fixed leakage impedance at the additional reference voltages Vrefl or. Are led out. The switches S1 and S2 can be actuated by the one property of the capacitive output signal of the comparison circuit D according to the invention, the AC voltage divider is now both a simplified one, which can be regarded as a signal which depends on the practical practicality and also a full size of the DC voltage component is the independence of the two signals mentioned above. The Ge is determined by the comparison circuit D. This speed of the control of the DC voltage component according to the invention is first fed to a logical voltage divider which is at least equal to that of the best decision-making circuit B1, which has a number

643 363 4 643 363 4

von Ausgängen aufweist. An jedem dieser Ausgänge erscheint im allgemeinen gleich sind. Nach Ermittlung einer Gleichein Signal entsprechend einer vorbestimmten Grösse und Po- spannungskomponente im breitbandigen Signal wird der larität der Gleichspannungskomponente, und eines dieser Schalter S1 geschlossen, wobei C3 schnell auf die Differenz-Ausgangssignale kann die Schalter S1 bzw. S2 einschalten, Spannung, also die Ausgangsspannung der Vergleichsschal-worauf die weitere Bezugsspannung Vrefl oder Vrcf2 dem Ver- s tung D, aufgeladen wird. Die Gleichspannungskomponente bindungspunkt des Kompensationskondensators C3 mit der im breitbandigen Messsignal ist dann kompensiert, und S1 Leckimpedanz R2 zugeführt wird, die mit dem Differenzver- wird wieder geöffnet. Die Kondensatoren C2 und C3 werden stärker Vi verbunden sind. Auf dem Kompensationskonden- mit derselben Geschwindigkeit wieder entladen. of outputs. At each of these exits it appears generally the same. After determining a DC signal corresponding to a predetermined size and voltage component in the broadband signal, the larity of the DC component and one of these switches S1 are closed, C3 being able to quickly switch on the differential output signals, switches S1 and S2, ie the voltage Output voltage of the comparison circuit, whereupon the further reference voltage Vrefl or Vrcf2, the shift D, is charged. The DC voltage connection point of the compensation capacitor C3 with that in the broadband measurement signal is then compensated, and S1 leakage impedance R2 is fed, which is opened again with the difference. The capacitors C2 and C3 will be more strongly connected to Vi. Unload on the compensation condenser at the same speed.

sator C3 wird dadurch eine so grosse Gleichspannung aufge- Wenn der Kondensator C3 durch Schliessen eines der baut wie sie am Kondensator C2 vorhanden ist. Der Aufbau io Schalter SI, S2 auf die zugehörige Bezugsspannung geladen dieser Kompensationsspannung hängt vom Wert der Wider- wird, dann treten Übergangserscheinungen auf. Diese durch stände R3 und R4 ab, und diese Werte werden in dieser Hin- die Aufladung von C3 bedingten Schaltvorgänge können je- As a result, capacitor C3 is subjected to such a large DC voltage when capacitor C3 builds by closing one of the capacitors present on capacitor C2. The structure of switch SI, S2 loaded to the associated reference voltage, this compensation voltage depends on the value of the resistance, and then transition phenomena occur. These are spaced by R3 and R4, and these values are used in this process.

sicht und entsprechend der gewünschten Kompensations- doch auch über den Differenzverstärker V2 das reine Wech- view and according to the desired compensation - but also via the differential amplifier V2 the pure change

geschwindigkeit gewählt. Dasselbe gilt für die Grösse der Be- selspannungssignal A erreichen welches dem Eingang 1 der zugsspannungen Vrefl und Vref2. is Vergleichsschaltung D über das Gleichspannungssperrfilter speed selected. The same applies to the size of the voltage signal A which reaches input 1 of the tension voltages Vrefl and Vref2. is comparison circuit D via the DC blocking filter

Wenn die Gleichspannungen an den Kondensatoren C2 Fl zugeführt wird. Dieser Nachteil lässt sich vermeiden durch und C3 gleich geworden sind, dann enthält das Ausgangssi- Zufügung eines zweiten Differenzverstärkers V2 und durch gnal des Differenzverstärkers V,, also das gewünschte Messsi- Abzweigung des Summierungspunktes ausschliesslich zum gnal, keine Gleichspannungskomponente mehr. Die beiden Zweig des breitbandigen Signals, das dem Eingang 2 der Verden Eingängen 1 und 2 der Vergleichsschaltung D zugeführ- 20 gleichsschaltung D zugeführt wird. In diesem Falle dient der ten Signale bestehen jetzt nur noch aus dem reinen Wechsel- Differenzverstärker V2 als Pufferverstärker. Die durch die spannungssignal. Daher stellt die Vergleichsschaltung D schnelle Aufladung von C3 bedingten Ausgleichsvorgänge keine Gleichspannungskomponente mehr fest, so dass die treten dann nur im letztgenannten Signal auf und nicht in Schalter Sì und/oder S2 wieder geöffnet werden. dem anderen Eingang der Vergleichsschaltung D über das When the DC voltages are supplied to the capacitors C2 F1. This disadvantage can be avoided by and C3 have become the same, then the output addition of a second differential amplifier V2 and the signal of the differential amplifier V, that is to say the desired measurement branching of the summation point exclusively to the signal, no longer contains a DC voltage component. The two branches of the broadband signal, which is fed to the input 2 of the inputs 1 and 2 of the comparison circuit D, the equalization circuit D. In this case, the th signals now only consist of the pure alternating differential amplifier V2 as a buffer amplifier. By the voltage signal. Therefore, the comparison circuit D quickly charges C3-related compensation processes no longer detects a DC component, so that they then only occur in the latter signal and are not reopened in switches Sì and / or S2. the other input of the comparison circuit D via the

Es ist bereits vorstehend gezeigt worden, dass über dem 25 Sperrfilter Fl zugeführten Signal. Daher ist dieses Signal im- It has already been shown above that the signal supplied via the 25 blocking filter F1. Therefore this signal is

Kompensationskondensator C3 eine Leckimpedanz R2 vor- mer ein genaueres schmalbandiges Grundwellensignal als bei gesehen ist. Die Leckimpedanz Rl über dem Messkondensa- den früheren Ausführungen bei denen nach der Filterung im tor C2 hat einen so grossen Wert, dass die Grenzfrequenz ge- Gleichspannungssperrfilter Fl dennoch restliche Ausgleichs- Compensation capacitor C3 has a leakage impedance R2 before a more accurate narrowband fundamental wave signal than seen in. The leakage impedance Rl across the measuring capacitor - the earlier versions in which after filtering in gate C2 has such a large value that the cut-off frequency

nügend weit unterhalb der Frequenz der zu messenden Wech- Vorgänge im Signal A auftreten konnten, wenn die Band-selspannung liegt, damit die eingeführten Phasen- und Ampli-30 breite des Gleichspannungssperrfilters Fl nicht besonders tudenfehler nur klein sind. Hieraus ergibt sich aber eine klein ist. could occur sufficiently far below the frequency of the alternating processes to be measured in signal A if the band voltage is so that the introduced phase and amplitude widths of the DC blocking filter Fl are not particularly small. This results in a small one.

grosse Zeitkonstante. Daher entlädt sich C2 langsam über Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1 ebenso wie bei Rl, so dass die Gleichspannungskomponente am Verbin- . den anderen Ausführungsformen kann der Verstärkungsfak- large time constant. Therefore C2 slowly discharges via In the embodiment according to FIG. 1 as well as at R1, so that the DC voltage component at the connection. the other embodiments, the gain factor

dungspunkt von Cl und C2 allmählich abnimmt. tor des Differenzverstärkers VI 1 betragen. point of Cl and C2 gradually decreases. Tor of the differential amplifier VI 1.

Der Kondensator C3 kann sich über die Leckimpedanz 35 Es versteht sich von selbst, dass die Ladeschaltungen für R2 entladen, welche vorzugsweise so bemessen ist, dass die den Kondensator C3 welche hier durch die Schalter S1 und S2 Zeitkonstante R2, C3 ebenso gross wie die Zeitkonstante Rl, bzw. die Widerstände R3 und R4 veranschaulicht sind, viel-C2 ist. Nach Aufladung von C3 auf die korrekte Kompensa- fach abgewandelt werden können, wie dies in den eingangs tionsspannung sind prinzipiell keine weiteren Korrekturen bereits erwähnten niederländischen Patentanmeldungen ausmehr erforderlich, weil C2 ebenso wie C3 sich über ihre zuge- 40 geführt ist. The capacitor C3 can have the leakage impedance 35. It goes without saying that the charging circuits for R2 discharge, which is preferably dimensioned such that the capacitor C3, which in this case is switched by switches S1 and S2, is as large as the time constant R2, C3 Rl, or the resistors R3 and R4 are illustrated, is much-C2. After charging from C3 to the correct compensation compartment, as is the case in the input voltage, no further corrections to the Dutch patent applications already mentioned are in principle necessary anymore, because C2, like C3, is routed through its 40.

hörigen Leckimpedanzen Rl bzw. R2 entlang ähnlicher Ver- Die bedeutenden Vorteile der erfindungsgemässen Anord-läufe entladen. Im Falle ungleicher Zeitkonstanten treten nung liegen darin, dass die Betriebseigenschaften, also die Ar-nach einiger Zeit Korrekturen auf, die eine vorständige Kom- beitsgeschwindigkeit, mindestens die gleichen wie im Falle ei-pensation aufrechterhalten. ner Anordnung mit zwei parallelen kapazitiven Wechselspan-Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 wird nur ein « nungsteilern, etwa gemäss Fig. 7 der niederländischen Patent-Schalter S1 verwendet, welcher dem Kondensator C3 über anmeldung 7 711 655, sind. Darüber hinaus kann ein Span-den Widerstand R3 eine Bezugsspannung zuführt. In diesem nungsteiler gemäss der Erfindung aber zu einem bereits vor-Falle ist die Bezugsspannung die Differenz zwischen dem handenen Spannungsteiler hinzugefügt werden ohne dass we-breitbandigen Messsignal B, also dem Signal mit der reinen sentliche Änderungen des Spannungsteilers als solchem erfor-Wechselspannungskomponente und der Gleichspannungs- 50 derlich wären, während demgegenüber erhebliche Abwandkomponente, und dem durch das Gleichspannungssperrfilter lungen beispielsweise im Falle des Spannungsteilers nach der Fl zugeführten Signal, also der reinen Wechselspannungs- niederländischen Patentanmeldung 7 711 655 erforderlich komponente A. Das bedeutet, dass Vref und die durch die Ver- sind. associated leakage impedances R1 and R2 along similar lines. The significant advantages of the arrangement runs according to the invention are discharged. In the case of unequal time constants, the operating characteristics, that is to say the ar- corrections after some time, which maintain an initial operating speed, are at least the same as in the case of compensation. In the embodiment according to FIG. 2, only one voltage divider is used, for example according to FIG. 7 the Dutch patent switch S1, which is the capacitor C3 via application 7 711 655. In addition, a chip-resistor R3 can supply a reference voltage. In this voltage divider according to the invention, however, the reference voltage is added to a pre-case, the difference between the existing voltage divider is added without the wideband measurement signal B, i.e. the signal with the pure substantial changes in the voltage divider as such an AC voltage component and the DC voltage - 50 would be necessary, on the other hand considerable component and the component supplied by the DC blocking filter, for example in the case of the voltage divider after the Fl, i.e. the pure AC voltage Dutch patent application 7 711 655 required component A. This means that Vref and the by Are.

gleichsschaltung D abgeleitete Gleichspannungskomponente DC circuit D derived DC component

C C.

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

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