DE1006516B

DE1006516B - Voltage divider for compensators for setting and measuring integer voltages by means of a set of decadic crank resistors with constant partial voltage for all settings

Info

Publication number: DE1006516B
Application number: DEL16183A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Gerhard Johannsen; Dr-Ing Andreas Ebinger
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1953-07-27
Filing date: 1953-07-27
Publication date: 1957-04-18

Description

Spannungsteiler für Kompensatoren zum Einstellen und Messen ganzzahliger Spannungen mittels eines Satzes dekadisch gestufter Kurbelwiderstände bei für alle Einstellungen konstanter Teilspannung Es ist bekannt, an Kompensatoren zum Einstellen und bei Stufenkompensatoren auch zum Messen ganzzahliger Spannungen Spannungsteiler zu verwenden, die einen festen Abgriff für die dem Kompensator zuzuführende Teilspannung besitzen und zur Wahl des Teilerverhältnisses mit beispielsweise drei Kurbeldekaden versehen sind. Durch entsprechende Bemessung des Spannungsteilers wird erreicht, daß bei gleichbleibender Spannung am Teilerwiderstand den an den Kurbeln eingestellten und ablesbaren Zahlenwerten eine ganzzahlige Eingangsspannung mit gleicher Ziffernfolge entspricht. Der den Spannungsteiler durchfließende Querstrom hat dabei für alle Einstellungen einen konstanten Wert von beispielsweise 10 oder 1 mA. Üblicherweise sind diese Spannungsteiler mit einem Einstellbereich von 1 bis 700 bzw. 1000 V ausgelegt und für eine feste Teilspannung von 0,3, 0,5 oder auch 1 V vorgesehen.Voltage divider for compensators for setting and measuring whole numbers Tensions by means of a set of decadic crank resistances at for all Adjustments of constant partial voltage It is known to adjust compensators and in the case of step compensators, voltage dividers are also used to measure integer voltages to use a fixed tap for the partial voltage to be fed to the compensator own and to choose the divider ratio with, for example, three crank decades are provided. Appropriate dimensioning of the voltage divider achieves that with constant voltage at the divider resistor the set at the cranks and readable numerical values an integer input voltage with the same sequence of digits is equivalent to. The cross current flowing through the voltage divider has for everyone Settings a constant value of e.g. 10 or 1 mA. Usually these voltage dividers are designed with a setting range of 1 to 700 or 1000 V. and intended for a fixed partial voltage of 0.3, 0.5 or 1 V.

Bei den allgemeinen Kompensatoren findet der beschriebene Spannungsteiler Anwendung zur Einstellung und Überwachung ganzzahliger Spannungen bei der Leistungsmesserprüfung. Die Nennspannung wird dabei gegen einen im Hilfsstromkreis des Kompensators liegenden Kompensationswiderstand geschaltet, an dem die gleiche Nennspannung abfällt. Es ist auch bekannt, einen' sogenannten Spamlungsmeßkompensator zu verwenden, der den beschriebenen Spannungsteiler als Hauptbestandteil enthält und zur Kompensation einen besonderen Hilfsstromkreis oder direkt das Normalelement verwendet. Für Stufenkompensatoren, die ihrem Prinzip gemäß eine Nennspannung von 0,3 oder 0,5 V mit 10 bis 15 Unterteilungen besitzen, wird dieser Spannungsteiler sowohl zum Einstellen ganzzahliger Spannungen bei der Leistungsmesserprüfung als auch zum Messen bei der Skalenprüfung von Spannungsmessern verwendet. The voltage divider described is used for general expansion joints Application for setting and monitoring integer voltages in power meter testing. The nominal voltage is compared to one in the auxiliary circuit of the compensator Compensation resistor switched at which the same nominal voltage drops. It is also known to use a so-called spam measurement compensator, which the contains the voltage divider described as the main component and for compensation a special auxiliary circuit or the normal element directly. For step expansion joints, which, according to their principle, have a nominal voltage of 0.3 or 0.5 V with 10 to 15 subdivisions own, this voltage divider is used both for setting integer voltages in the power meter test as well as for measuring in the scale test of volt meters used.

Bei den bekannten Spannungsteilern für die Einstellung und Messung ganzzahliger Spannungen war es bisher nicht möglich, bei der Skalenprüfung von Leistungsmessern, die zur Messung in Drehstromsystemen bestimmt sind und Vorwiderstände für Meßbereiche irrationaler Spannungen, z. B. 220/113 oder 450 , >, besitzen, diese Spannungen am Spannungsteiler einzustellen. Zu diesem Zweck mußte der genaue Zahlenwert, z. B. 150/63 86,605 V, ausgerechnet werden und der Spannungsteiler auf den nächstliegenden ganzzahligen Spannungswert von 87 V eingesteilt werden. Die Vernachlässigung von 0,395 V wird dann am Schluß der Messung nach Umrechnung auf Skalenteile als Korrektion am Meßresultat berücksichtigt. Dieses Verfahren ist umständlich und gibt sehr leicht zu Fehlern Anlaß, besonders bei weniger geschultem Bedienungspersonal. Bei der Messung an Stufenkompensatoren könnte auch der obige, bei der Einstellung am Spannungsteiler vernachlässigte nichtganzzahlige Anteil bei der Nennspannungseinstellung dadurch berücksichtigt werden, indem das Galvanometer nicht, wie üblich, auf Null einspielt, sondern auf einen bestimmten, von der Größe der Vernachlässigung und der jeweiligen Skalenteilung des zu prüfenden Instrumentes abhängigen und vorher berechneten Ausschlag. Dieses Verfahren bringt zusätzliche Fehlerquellen in die Messung hinein und ist dem den Stufenkompensator auszeichnenden Vorteil der schnellen und rechnungsfreien Feststellung von Skalenfehlern abträglich. Eine weitere Einstellmöglichkeit besteht darin, die Zahl der Kurbeln um zwei zu erhöhen, um nach vorheriger Ausrechnung des genauen Zahlenwertes dieses einzustellen. Dadurch würden die Geräte vergrößert und verteuert. With the known voltage dividers for setting and measuring of integer voltages, it was previously not possible to test the scale of power meters, which are intended for measurement in three-phase systems and series resistors for measuring ranges irrational tensions, e.g. B. 220/113 or 450,>, have these voltages to be set on the voltage divider. For this purpose the exact numerical value, e.g. B. 150/63 86.605 V, and the voltage divider to the nearest an integer voltage value of 87 V. Neglect of 0.395 V is then used as a correction at the end of the measurement after conversion to scale divisions taken into account in the measurement result. This procedure is cumbersome and very easy cause for errors, especially in the case of less trained operating personnel. When measuring on step compensators the above could also be used for the setting on the voltage divider neglected fractional part in the nominal voltage setting through this be taken into account by the galvanometer not showing zero, as usual, but on a specific one, on the size of the neglect and the respective Scale division of the instrument to be tested dependent and previously calculated deflection. This method brings additional sources of error into the measurement and is the advantage of the fast and bill-free that characterizes the step compensator Detection of scale errors detrimental. There is another setting option in increasing the number of cranks by two, after calculating the to set the exact numerical value of this. This would increase the size of the devices and expensive.

Durch die Erfindung werden die genannten Nachteile in einfacher Weise vermieden. Die Erfindung bezieht sich auf einen Spannungsteiler für Kompensatoren zum Einstellen und Messen ganzzahliger Eingangsspannungen U mittels eines Satzes dekadisch gestufter Kurbelwiderstände bei für alle Einstellungen konstanter Teilspannung, unter Abnahme der zu kompensierenden kleinen Spannung u über einem Bruchteil r1 des Ausgangswiderstandes R. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß für Eingangsspannungen U', welche zu den ganzzahligen Eingangsspannungen U in einem durch eine Irrationalzahl l/a, z. B. , gegebenen Verhältnis stehen, zur Entnahme derselben kleinen Spannung ein einziger weiterer Abgriff an dem Bruchteil r2 = r1 des Ausgangswiderstandes R vorgesehen ist und daß die Kurbelwiderstände bei einer Eingangsspannung U' = F zu U auf den Zahlwert U und bei einer Eingangsspannung U' = F U auf den Zahlwert a U eingestellt werden. The above-mentioned disadvantages are eliminated in a simple manner by the invention avoided. The invention relates to a voltage divider for compensators for setting and measuring integer input voltages U by means of a set Decadic crank resistances with constant partial voltage for all settings, with a decrease in the small voltage u to be compensated by a fraction r1 of the output resistance R. The invention is characterized in that for input voltages U ', which corresponds to the integer input voltages U in one by an irrational number l / a, e.g. B., given relationship, to take the same small voltage a single further tap at the fraction r2 = r1 of the output resistance R is provided and that the crank resistances at an input voltage U '= F to U to the numerical value U and with an input voltage U '= F U to the numerical value a U can be set.

Durch die Ausbildung des Spannungsteilers gemäß der Erfindung für die Einstellung von ganzzahligen Spannungen wird erreicht, daß für die Einstellung von irrationalen Spannungen weder komplizierte Rechenoperationen durchgeführt werden müssen, noch wird ein zusätzlicher Aufwand an Widerstandskurbeldekaden benötigt. Weiter ist erreicht, daß die Einstellung und Ablesung der irrationalen Spannung an den Kurbeln denkbar einfach erfolgt. By designing the voltage divider according to the invention for the setting of integer voltages is achieved that for the setting irrational tensions do not allow complicated arithmetic operations to be carried out must, nor is an additional effort required for resistance crank decades. It is also achieved that the setting and reading of the irrational tension easy to do with the cranks.

An Hand der Zeichnung wird die vorteilhafte Ausbildung nach der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. With reference to the drawing, the advantageous embodiment according to the invention explained in more detail using an exemplary embodiment.

Die Ausbildung des Spannungsteilers ist aus der Fig. 1 ersichtlich. Die Eingangsklemmen des Spannungsteilers 1 sind mit 2, 3 bezeichnet, die Klemmen für die Abnahme der konstanten Teilspannung mit 4, 5, 6. Die Kurbelwiderstände sind mit 7, 8, 9 bezeichnet. In Reihe mit den Kurbelwiderständen liegt der Teilwiderstand 10. The design of the voltage divider can be seen from FIG. 1. The input terminals of the voltage divider 1 are labeled 2, 3, the terminals for the decrease in the constant partial voltage with 4, 5, 6. The crank resistances are denoted by 7, 8, 9. The partial resistance lies in series with the crank resistances 10.

Die kleinste ganzzahlige an die Klemmen 2,3 anschaltbare Spannung ist durch den Widerstand 10 gegeben. The smallest integer voltage that can be connected to terminals 2, 3 is given by the resistor 10.

Seine Größe betrage beispielsweise 100 Q entsprechend 1 V Eingangsspannung bei einem Strom von 10 mA.Its size is, for example, 100 Q corresponding to 1 V input voltage at a current of 10 mA.

Dieser 100-Q-VViderstand wird durch eine Anzapfung 5 in zwei Widerstände von 30 Q (Klemme 4, 5) und 70 Q (Rest des 100-Q-Widerstandes) aufgeteilt. Stellt man nun die Kurbelwiderstände 7, 8 und 9 auf einen ganzzahligen Spannungswert, z. B. 220 V, ein und legt 220 V an den Spannungsteilereingang 2, 3, so entsteht an dem Spannungsteilerausgang 4, 5 ein Spannungsabfall von 0,3 V.This 100-Q-resistor is turned into two resistors by tapping 5 divided by 30 Q (terminals 4, 5) and 70 Q (remainder of the 100-Q resistor). Provides you now set the crank resistors 7, 8 and 9 to an integer voltage value, e.g. B. 220 V, and applies 220 V to the voltage divider input 2, 3, so arises the voltage divider output 4, 5 a voltage drop of 0.3 V.

Der Spannungsteiler ist also derart ausgebildet, daß der durch den Teilwiderstand 4, 5 fließende Strom bei allen Eingangsspannungen konstant bleibt.The voltage divider is so designed that the through the Partial resistance 4, 5 current flowing remains constant at all input voltages.

Nach der Erfindung wird nun ein weiterer Abgriff 6 am lO0-Q-Widerstand 10 bei 30 Q # #3 = 51,96 Q vorgesehen, der zur Messung von solchen Spannungswerten dient, die durch Multiplikation oder Division mit dem Faktor F entstanden sind. Dadurch ergibt sich in jedem Fall bei einer angelegten irrationalen Spannung im Spannungsteiler ein konstanter Strom von 10 mAfi ll3. According to the invention, there is now a further tap 6 on the 10 0 Q resistor 10 at 30 Q # # 3 = 51.96 Q provided for the measurement of such voltage values which are created by multiplication or division by the factor F. In any case, this results in an applied irrational voltage im Voltage divider a constant current of 10 mAfi ll3.

Soll die Spannung 220 V/ gemessen werden, so sind, ohne daß man diesen irrationalen Zahlenwert erst auszurechnen braucht, die Kurbelwiderstände 7, 8 und 9 wieder auf 220 V einzustellen. Bei Anlegen von 220 Vi% an den Spannungsteiler ergibt sich an den Abgriffen 4, 6 auf der Unterseite wieder die Spannung von 0,3 V. If the voltage is to be measured 220 V /, so are without this irrational numerical value first needs to be calculated, the crank resistors 7, 8 and 9 to be set back to 220 V. When applying 220 Vi% to the voltage divider the voltage of 0.3 again results at the taps 4, 6 on the underside V.

Eine Spannung von 220 V }73 würde bci unveränderter Einstellung der Spannungsteilerkurbeln auf 220 zu einer Überlastung des Spannungsteilers führen. A voltage of 220 V} 73 would bci unchanged setting of the Voltage divider cranks to 220 lead to an overload of the voltage divider.

Es wäre daher notw@rdig, die Spannungsteilerwiderstände für die dreifache Leistung auszulegen, und außerdem müßte im Spannungsteilerausgang eine weitere Anzapfung bei 30 #/#3 = 17,32 # vorgesehen werden.It would therefore be necessary to increase the voltage divider resistances by three times To interpret power, and also a further tap would have to be in the voltage divider output for 30 # / # 3 = 17.32 #.

Beides erübrigt sich, wenn man sich vergegenwärtigt, daß 220 3. 220!}ffi3 ist. Um also eine Spannung von 220 V . #3 zu messen, stellt man die Kurbelwiderstande 7, 8, 9 auf 3 . 220 = 660 und erhält bei Anlegen von 220 V an dem 51,96-Q-Abgriff auf der Unterspannungsseite wieder die Spannung von 0,3 V, da bei einem Spannungsteilerstrom von 10 mAl F3 der Spannungsabfall am Teilwiderstand 4, 6 wieder 30Q.}73. 10 -mA = 0,3 V beträgt. Es genügt also für 1,3 Spannungen, die sich aus einer ganzzahligen Spannung entweder durch Multiplikation oder durch Division mit F ergeben, ein einziger Abgriff, im vorliegenden Beispiei bei 51,96 Q.Both are superfluous if one realizes that 220 3. 220!} Ffi3 is. So around a voltage of 220 V. To measure # 3, one sets the crank resistances 7, 8, 9 on 3. 220 = 660 and is obtained when 220 V is applied to the 51.96-Q tap on the low voltage side again the voltage of 0.3 V, because with a voltage divider current of 10 mAl F3 the voltage drop across the partial resistance 4, 6 again 30Q.} 73. 10 mA = 0.3V. So it is sufficient for 1.3 voltages resulting from an integer Voltage obtained either by multiplication or by division by F, a single one Tap, in this example at 51.96 Q.

In den Fig. 2a und 2b wird die Einstellung eines mit drei Kurbelwiderständen ausgebildeten Spannungsteilers auf eine Spannung von beispielsweise 22011,3 und 220 # #3 demonstriert. In der Fig. 2a ist der Spannungsteiler mit 21 bezeichnet. An die Klemmen 22, 23 wird die Eingangsspannung 220JjÜ3 angeschaltet. Der Spannungsteiler besitzt drei Ausgangsklemmen 24, 25, 26, wobei zwischen den Klemmen 24, 25 die konstante Teilspannung für ganzzahlige Eingangsspannungen abgenommen wird und zwischen den Klemmen 24, 26 dieselbe konstante Teilspannung für an den Eingang 22,23 angelegte irrationale Spannungen. Selbstverständlich kann auch nur eine gemeinsame Klemme vorgesehen werden, und die entsprechende Abnahme der Teilspannung erfolgt über einen Umschalter. Neben den einstellbaren Kurbeln 27, 28, 29 befinden sich Schaulöcher 30, 31, 32, in denen der eingestellte Wert erscheint und somit ablesbar ist. Wie das Beispiel zeigt, werden bei einer Spannung von 220/ die Kurbeln 27, 28, 29 einfach auf den in den Schaulöchern 30, 31, 32 ablesbaren Wert 220 eingestellt und die Teilspannung an den Klemmen 24, 26 abgenommen. In Figs. 2a and 2b, the setting is one with three crank resistors formed voltage divider to a voltage of, for example, 22011.3 and 220 # # 3 demonstrated. The voltage divider is denoted by 21 in FIG. 2a. The input voltage 220JjÜ3 is connected to terminals 22, 23. The voltage divider has three output terminals 24, 25, 26, with the constant between terminals 24, 25 Partial voltage for integer input voltages is taken and between the Terminals 24, 26 have the same constant partial voltage applied to input 22,23 irrational tensions. Of course, only one common terminal can also be used are provided, and the corresponding decrease in the partial voltage takes place via a Toggle switch. There are peepholes next to the adjustable cranks 27, 28, 29 30, 31, 32, in which the set value appears and can therefore be read. As the example shows, with a tension of 220 / the cranks 27, 28, 29 become simple is set to the value 220 that can be read in the peepholes 30, 31, 32 and the partial voltage removed at terminals 24, 26.

Die Fig. 2b zeigt die Einstellung einer Spannung von 220 . Wie ersichtlich, ist bei Abnahme der konstanten Teilspannung an den gleichen Klemmen 24, 26 lediglich die Einstellung der Kurbeln 27, 28, 29 auf den Wert 3 . 220 = 660 nötig. 2b shows the setting of a voltage of 220. As can be seen is only when the constant partial voltage decreases at the same terminals 24, 26 the setting of the cranks 27, 28, 29 to the value 3. 220 = 660 necessary.

Die schematische Übereinstimmung der Anordnung nach Fig. 1 mit denen nach Fig. 2a und 2b dürfte klar ersichtlich sein. The schematic correspondence of the arrangement of FIG. 1 with those 2a and 2b should be clearly visible.

Claims

PATENT CLAIM Voltage divider for compensators for setting and Measurement of integer voltages U using a set of decadic crank resistances with constant partial voltage for all settings, decreasing the one to be compensated small voltage u over a fraction r1 of the output resistance R, characterized in that that for input voltages U 'which correspond to the integer input voltages U in one by an irrational number l / g, e.g. B. lli, given relationship to Take the same small voltage X a single further tap on the fraction r2 = rl - F of the output resistance R is provided and that the curve resistors with an input voltage U '= 1 U to the numerical value U and jKa with an input voltage U '= - u can be set to the numerical value a U.