DE1038190B

DE1038190B - Device for measuring the frequency of an alternating voltage or the rotational speed of a shaft

Info

Publication number: DE1038190B
Application number: DEG9774A
Authority: DE
Original assignee: General Electric Co PLC
Current assignee: General Electric Co PLC
Priority date: 1952-09-12
Filing date: 1952-09-12
Publication date: 1958-09-04

Description

Gerät zur Messung der Frequenz einer Wechselspannung oder der Umlaufgeschwindigkeit einer Welle Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Messung der Frequenz einer Wechselspannung oder der Umlaufgeschwindigkeit oder Drehzahl einer Welle, bei dem ein Wechselspannungs-Tachometergenerator mit einer von der zu messenden Frequenz oder Drehzahl abhängigen Drehzahl angetrieben wird so daß seine Ausgangsfrequenz und -spannung von der zu messenden Frequenz oder Drehzahl abhängig ist, und die von diesem erzeugte Wechselspannung mehreren Resonanzkreisen mit verschiedenen Resonanzfrequenzen zugeführt wird und bei dem eine Anzeigevorrichtung. deren Frequenzanzeigebereich zwischen den Resonanzfrequenzen der beiden Resonanzkreise liegt, auf die algebraische Differenz von zwei Spannungen anspricht, die von Spannungen an Elementen dieser Resonanzkreise abgeleitet sind. Device for measuring the frequency of an alternating voltage or the speed of rotation of a wave The invention relates to a device for measuring the frequency of a AC voltage or the rotational speed or rotational speed of a shaft at which an alternating voltage tachometer generator with a frequency to be measured or speed-dependent speed is driven so that its output frequency and voltage depends on the frequency or speed to be measured, and the alternating voltage generated by this several resonance circuits with different resonance frequencies is supplied and in which a display device. their frequency display range lies between the resonance frequencies of the two resonance circles, to the algebraic Difference of two voltages responds to that of voltages on elements of this Resonance circles are derived.

Bei bekannten Ausführungsformen muß beispielsweise die Voraussetzung erfüllt sein, daß die angelegte Spannung konstant bleibt. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Frequenz nur ungenau angezeigt. In known embodiments, for example, the requirement be satisfied that the applied voltage remains constant. If it doesn't the frequency is only displayed imprecisely.

Bei einer anderen Anordnung ist ein kompliziertes Instrument in Quotientenmesserbauart erforderlich, um die Ströme in den beiden Stromkreisen zu vergleichen, da sich diese Ströme jeweils in Abhängigkeit von der angelegten Spannung ändern. Außerdem ist die Empfindlichkeit der bekannten Geräte für manche Anwendungsfälle nicht ausreichend. Another arrangement is a complicated quotient meter type instrument required to compare the currents in the two circuits as these Change currents depending on the applied voltage. Also is the sensitivity of the known devices is insufficient for some applications.

Es ist auch ein Frequenzmesser hekanitt, bei dem zwei Serienresonanzkreise mit verschiedener Resonanzfrequenz mit der zu messenden Frequenz gespeist werden, bei dem an beiden Resonanzkreisen die Spannungen am jeweiligen Kondensator abgenommen, nach Gleichrichtung die Differenz der beiden Spannungen gebildet und einem Anzeigegerät zugeführt wird. Bei einem ähnlichen Frequenzmesser wurde ein lineares Kurvenstück des Differenzstromes im Anzeigekreis zwischen der positiven und negativenNIa:iimalamplitude beiderseits des Nullpunktes als Anzeigehereich benutzt. Diese vorgenannten Frequenzmesser enthalten aber keinen Tachometergenerator. It is also a frequency meter that has two series resonance circuits are fed with different resonance frequencies with the frequency to be measured, in which the voltages at the respective capacitor decrease at both resonance circuits, after rectification, the difference between the two voltages is formed and a display device is fed. A linear curve piece was found in a similar frequency meter of the differential current in the display circuit between the positive and negativeNIa: iimalamplitude used as display area on both sides of the zero point. These aforementioned frequency meters but do not contain a speedometer generator.

Die Ausgangsspannung sowie die Ausgangsfrequenz eines solchen Generators hängt aber von der Drehzahl ab, mit der er angetrieben wird. Schaltungen zum Messen der Frequenz oder der Drehzahl, in denen ein Tachometergenerator enthalten ist, müssen daher diese Spannungsänderung herücksichtigen. Der erstgenannte Frequenzmesser verwendet für diesen Zweck eine symmetrische Anordnung, wobei jedoch nicht der lineare Teil der Differenzstromkurve für Meßzwecke verwendet wird. Der an zweiter Stelle genannte Frequenzmesser, bei dem der lineare Teil der Kurve verwendet wird, neigt zu fehlerhaften Anzeigen infolge Spannungsänderung. Außerdem ist bei beiden Frequenzmessern die Empfindlichkeit relativ gering.The output voltage as well as the output frequency of such a generator but depends on the speed at which it is driven. Circuits for measuring the frequency or the speed in which a tachometer generator is included, must therefore take this voltage change into account. The former frequency meter uses a symmetrical arrangement for this purpose, but not the linear one Part of the differential current curve is used for measurement purposes. The second called frequency meter, in which the linear part of the curve is used, tends to incorrect displays as a result of a change in voltage. In addition, both frequency meters the sensitivity is relatively low.

Auch sind Frequenzmeßanordnungen mit einem Tachometergenerator bekannt, bei denen jedoch die Ausgangsspannung des Tachometergenerators gemessen wird. XVeiterhin ist ein Drehzahlmesser bekannt, bei dem die von einem Tachometergenerator gelieferte Frequenz in einer Frequenzmeßanordnung gemessen wird. Diese Vorrichtungen sind verhältnismäßig kompliziert und häufig nicht ausreichend empfindlich. Außerdem reicht in manchen Fällen die Genauigkeit nicht aus. Frequency measuring arrangements with a tachometer generator are also known, However, in which the output voltage of the tachometer generator is measured. XVmore a tachometer is known in which the supplied by a speedometer generator Frequency is measured in a frequency measuring arrangement. These devices are proportionate complicated and often not sensitive enough. In addition, it is enough in some The accuracy does not fail.

Aufgabe der Erfindung ist es, die erwähnten Mängel der bekannten Anordnungen zu beseitigen und gleichzeitig eine Erweiterung des Meßbereichs der Anzeigevorrichtung zu erzielen. The object of the invention is to remedy the mentioned shortcomings of the known To eliminate arrangements and at the same time an expansion of the measuring range of the To achieve display device.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß mehr als zwei Resonanzkreise mit verschiedenen Resonanzfrequenzen vorgesehen sind und daß infolge der Änderung der Ausgangs spannung des Tachometergenerators über von den Resonanzkreisen unabhängige Gleichrichter- und Schaltvorrichtungen an die Frequenzanzeigeeinrichtung jeweils verschiedene Resonanzkreispaare angeschlossen werden, so daß der Frequenzanzeigebereich sich über zwei oder mehrere aneinander anschließende und jeweils zwischen den entsprechenden Resonanzfrequenzen eines Resonanzkreispaares liegende Frequenzbereiche erstreckt. In NVeiterbildung der Erfindung sind die Resonanzkreise als Reihenresonanzkreise ausgebildet, und die zur algebraischen Differenzbildung verwendeten Spannungen von den an den kapazitiven Elementen dieser Resonanzkreise liegenden Spannungen abgeleitet. According to the invention this is achieved in that more than two resonance circuits with different resonance frequencies are provided and that as a result of the change the output voltage of the tachometer generator via independent of the resonance circuits Rectifier and switching devices to the frequency display device, respectively different pairs of resonant circuits can be connected, so that the frequency display range via two or more adjoining and in each case between the corresponding Resonance frequencies of a resonance circuit pair lying frequency ranges extends. In a further development of the invention, the resonance circuits are in the form of series resonance circuits formed, and the voltages used for algebraic subtraction of derived from the voltages applied to the capacitive elements of these resonance circuits.

Diese werden über einen Gleichrichter einem Gleichspannungsmesser zugeführt. Jedem Resonanzkreis ist ein Dämpfungswiderstand zugeordnet, von denen wenigstens einer veränderhar ist. Es können auch ein oder mehrere Anzeigeinstrumente wahlweise geschaltet werden, um die Ausgangsspannung des Tadometergenerators oder die algebraische Differenz der beiden von den Resonanzkreisen abgeleiteten Spannungen zu messen.These are fed to a DC voltmeter via a rectifier fed. A damping resistor is assigned to each resonance circuit, of which at least one is changeable. One or more display instruments can also be used can optionally be switched to the output voltage of the tadometer generator or the algebraic difference between the two voltages derived from the resonance circles to eat.

Eine Ausführungsform der Erfindung, die zur Anzeige der Drehzahl einer Turbine bestimmt ist, wird nun als Beispiel an Hand der Zeichnung beschrieben, die das Schalthild des Gerätes darstellt. An embodiment of the invention that is used to display the speed a turbine is determined, will now be described as an example using the drawing, which represents the switching shield of the device.

Darstellungsgemäß wird ein Hochfrequenzwechselstromtachometer 10 von der Turbine angetriehen und kann beispielsweise in Permanentmagnethauart ausgebildet sein, derart, daß er seine Ausgangsleistung bei einer Frequenz von etwa 1000 Hz abgibt, wenn er mit der normalen Turbinendrehzahl, beispielsweise 3000 Umdr./min, angetrieben wird. Der Ausgang des Tachometergenerators 10 ist über einen doppelpoligen Schalter 11 Sicherungen 12 und einen einstellbaren ÄViderstand 13 an die Primärwicklung 14 eines Übertragers 15 gelegt, der zwei Sekundärwicklungen 16 und 17 hat. Die Sekundärwicklung 17 ist mit den ÄVechselstromklemmen eines Brückengleichrichters 18 verbunden, dessen Ausgangsgleichspannung von einem Kondensator 19 geglättet und der Arbeitswicklung 20 eines Relais zugeführt wird, das Umschaltkontakte 21 hat. Die Arbeitswicklung 22 eines zweiten Relais, das einen einpoligen Kontakt 23 aufweist, ist zu der Arheitswicklung 20 parallel geschaltet. Die Gleichstromquelle zum Betrieb weiterer Relais wird aus einer Wechselstromquelle 24 über einen Schalter 25, der mit dem Schalter 11 gekuppelt ist, über Sicherungen 26, einen Übertrager 27 und einen Brückengleichrichter 28 gewonnen, dessen Ausgangsspannung mit einem Kondensator 29 geglättet wird. \wenn die Turbine mit geringer Drehzahl läuft, ist die Ausgangsspannung des Tachometergenerators 10 verhältnismäßig klein, so daß weder die Arbeitswicklung 20 noch die Arbeitswicklung 22 in so ausreichendem Maße erregt wird, daß die zugehörigen Kontakte 21 bzw. 23 betätigt werden. Die Empfindlichkeit des Relais mit der Arbeitswicklung 20 ist so gewählt, daß die zugeordneten Kontakte geschaltet werden, wenn die Turbine mit angenähert 2750 Umdrjmin läuft, während die Empfindlichkeit des Relais mit der Arheitswicklnng 22 so eingestellt ist, daß die Kontakte 23 erst geschlossen werden, wenn die Turbine mit einer höheren Drehzahl, etwa mit 3250 Umdr. min läuft. Selbstverständlich sind diese Drehzahlen lediglich als Beispiel angenommen, und es können erforderlichenfalls andere geeignete Drehzahlen gewählt werden. Eine Lampe 34 ist so angeordnet, daß sie anzeigt. wenn sich die Kontakte 21 in die geschlossene Schaltstellung bewegt haben. As shown, a high-frequency AC tachometer 10 driven by the turbine and can be designed, for example, in permanent magnet type be such that it has its output power at a frequency of about 1000 Hz when it is running at the normal turbine speed, for example 3000 rev / min, is driven. The output of the tachometer generator 10 is via a double pole Switch 11 fuses 12 and an adjustable resistor 13 to the primary winding 14 of a transformer 15, which has two secondary windings 16 and 17. The secondary winding 17 is connected to the ÄVAC terminals of a bridge rectifier 18, whose DC output voltage from a capacitor 19 smoothed and the working winding 20 of a relay is supplied which has changeover contacts 21. The job development 22 of a second relay, which has a single pole contact 23, is to the work winding 20 connected in parallel. The direct current source for operating additional relays is switched off an alternating current source 24 via a switch 25 which is coupled to the switch 11 is, via fuses 26, a transformer 27 and a bridge rectifier 28 obtained, the output voltage of which is smoothed with a capacitor 29. \if the turbine is running at low speed, the output voltage of the tachometer generator 10 relatively small, so that neither the working winding 20 nor the working winding 22 is energized to such an extent that the associated contacts 21 and 23, respectively be operated. The sensitivity of the relay with the working winding 20 is like this selected that the associated contacts are switched when the turbine is approached with 2750 rpm runs, while the sensitivity of the relay with the work winding 22 is set so that the contacts 23 are only closed when the turbine runs at a higher speed, around 3250 rpm. Of course are these speeds are only taken as an example and can be used if necessary other suitable speeds can be selected. A lamp 34 is arranged so that she displays. when the contacts 21 move into the closed switch position to have.

Die andere Sekundärwicklung 16 des Übertragers 15 ist so geschaltet, daß sie abwechselnd drei Kreise zum Anzeigen der Turbinendrehzahl speist, wobei sie über Umschaltkontakte 30 eines Relais verbunden ist, zu dern eine Arbeitswicklung 31 und auch ein weiterer Satz Umschaltkontakte gehören. Bei niedrigen Turbinendrehzahlen wird die Arheitswicklung 31 von der Hilfsgleichstromqnelle erregt, die von dem Gleichrichter 28 über die Kontakte 21 erhalten wird. Eine Anzeigelampe 33 ist zu der Arbeitswicklung 31 parallel geschaltet und zeigt infolgedessen an, daß die Arheitswicklung 31 erregt ist. Bei Erregung der Arbeitswicklung 31 werden die Kontakte 30 und 32 aus der dargestellten Lage in eine Stellung bewegt, in der ein Brückengleichrichter 40 über Sicherungen 41 parallel zu der Sekundärwicklung 16 geschaltet ist. Glättungskondensator 42 ist an die Gleichstromausgangsklemmen des Brückengleichrichters 40 geschaltet, wobei der Gleichstromausgang fieber einen einstellbaren Widerstand 43 an zwei Kontakte der Umschaltkontakte 32 angeschlossen ist. Wenn die Arbeitswicklung 31 erregt ist, wird der Gleichstromausgang des Brückengleichrichters 40 über den einstellbaren Widerstand 43 an ein anzeigendes Voltmeter 44 angelegt. Die Arbeitswicklung eines schreibenden Instrumentes 45 ist zu dem Anzeigegerät 44 über Umschaltkontakte eines Relais parallel geschaltet. das eine Arbeitswicklung 47 hat, die beim Schließen der Kontakte 23 erregt wird. Bei Drehzahlen unterhalb 3250 Umdr.lmin sind die Kontakte 23 geöffnet, so daß die Kontakte 46 die dargestellte Lage einnehmen, in der das Schreibgerät parallel zu dem Anzeigeinstrument 44 geschaltet ist. The other secondary winding 16 of the transformer 15 is connected so that that it alternately feeds three circles for displaying the turbine speed, wherein it is connected via changeover contacts 30 of a relay to which a working winding 31 and also another set of changeover contacts belong. At low turbine speeds the Arheitwinding 31 is energized by the auxiliary DC source supplied by the rectifier 28 is obtained via the contacts 21. An indicator lamp 33 is on the work winding 31 connected in parallel and consequently indicates that the arheit winding 31 is energized is. When the working winding 31 is energized, the contacts 30 and 32 from the shown Moved position to a position in which a bridge rectifier 40 over fuses 41 is connected in parallel with the secondary winding 16. Smoothing capacitor 42 is connected to the DC output terminals of the bridge rectifier 40, wherein the direct current output has an adjustable resistor 43 on two contacts the changeover contacts 32 is connected. When the working winding 31 is energized, the DC output of the bridge rectifier 40 is via the adjustable Resistor 43 applied to an indicating voltmeter 44. The job development of a writing instrument 45 is to the display device 44 via switchover contacts Relays connected in parallel. which has a working winding 47, which when closing the contacts 23 is energized. At speeds below 3250 rpm, the contacts are 23 open so that the contacts 46 assume the position shown in which the Writing instrument is connected in parallel to the display instrument 44.

Von den Kontakten 30, die zu den Sekundärwicklungen des Übertragers 15 parallel geschaltet sind, verlaufen, wenn die Arbeitswicklung 31 nicht erregt ist, wie in der Zeichnung dargestellt, Verbindungen zu weiteren Umschaltkontakten 50, die einen Teil des Relais bilden, zu dem die Arbeitswicklung 47 gehört. From the contacts 30 going to the secondary windings of the transformer 15 are connected in parallel, run when the working winding 31 is not energized is, as shown in the drawing, connections to further changeover contacts 50, which form part of the relay to which the working winding 47 belongs.

Die Umschaltkontakte 50 und 46 sind so angeordnet, daß sie das eine oder das andere der beiden Resonanzkreispaare auswählen, die eine Anzeige der Turhinendrehzahl über verhältnismäßig begrenzte Drehzahlbereiche ermöglichen. Wenn die Arbeitswicklung 47 nicht erregt wird, befinden sich die Umschaltkontakte 50 in der dargestellten Lage, in der die Sekundärwicklung 16 des Übertragers 15 über die Kontakte 30 und 50 sowie Sicherungen 51 mit zwei parallel geschalteten Reihenresonanzkreisen verbunden ist. Der eine dieser Kreise besteht aus einer Induktivität 52 und einem Kondensator 53, der andere aus einer Induktivität 54 und einem Kondensator 55.The switching contacts 50 and 46 are arranged so that they are one or select the other of the two pairs of resonance circuits, which display the speed of the turntable enable over relatively limited speed ranges. When the job winding up 47 is not energized, the switching contacts 50 are in the illustrated Location in which the secondary winding 16 of the transformer 15 via the contacts 30 and 50 and fuses 51 are connected to two series resonant circuits connected in parallel is. One of these circuits consists of an inductor 52 and a capacitor 53, the other from an inductor 54 and a capacitor 55.

Falls dieses Resonanzkreispaar eine Anzeige über einen Drehzahlbereich von heispielsweise 2700 bis 3300 Umdr./min der Turbinen ermöglichen soll, können die Induktivität 54 und der Kondensator 55 in Reihenresonanz bei angenähert 800 Hz sein, d. h. auf eine Frequenz bemessen werden, die einer Drehzahl von 2400 Umdr.7min entspricht. Die Resonanz des aus der Induktivität 52 und dem Kondensator 53 gebildeten Kreis kann bei einer Frequenz von bei spielsweise 1500 Hz. liegen, die einer Turbinendrehzahl von 4500 Umdr.,'min entspricht. Die an den Kondensatoren 53 und 55 auftretenden Spannungen werden algebraisch verglichen, indem sie über Gleichrichter 56 und 57 an Belastuiigswiderstände 58 hzw.If this pair of resonance circuits is displayed over a speed range for example from 2700 to 3300 rev / min of the turbines should be able to inductor 54 and capacitor 55 in series resonance at approximately 800 Be Hz, i.e. H. be measured at a frequency that corresponds to a speed of 2400 revs. 7min is equivalent to. The resonance of the formed from the inductance 52 and the capacitor 53 Circle can be at a frequency of 1500 Hz, for example, that of a turbine speed of 4500 rev., 'min. Those occurring on capacitors 53 and 55 Voltages are compared algebraically by using rectifiers 56 and 57 to load resistances 58 hzw.

59 angelegt werden, zu denen Glättungskondensatoren 60 bzw. 61 parallel geschaltet sind. Die Differenz zwischen den an den Belastungswiderständen 58 und 59 auftretenden Ausgangsspannungen wird über einen einstellbaren Widerstand 62 und über die Kontakte 32 an das Anzeigeinstrument 44 und über die zusätzlichen Kontakte 46 an das schreibende Instrumeint 45 angelegt. Das zweite Paar Reihen resonanzwiderstände entspricht im allgemeinen dem soeben beschriebenen, lediglich mit dem Unterschied, daß die Werte etwas abweichen. Wenn die Arheitswicklung 47 erregt wird, bewegen sich die Kontakte 50 aus der dargestellten Lage, so daß sie das zweite Resonanzkreispaar über Sicherungen 71 in Verhindung mit der Sekundärwicklung 60 des Übertragers 15 bringen. Der eine Resonanzkreis besteht aus einer Induktivität 72 und einem Kondensator 73, der andere aus einer Induktivität 74 und einem Kondensator 75.59 are applied, to which smoothing capacitors 60 and 61 in parallel are switched. The difference between the load resistors 58 and 59 occurring output voltages is an adjustable resistor 62 and via the contacts 32 to the display instrument 44 and via the additional contacts 46 applied to the writing instrument 45. The second pair of rows of resonance resistors generally corresponds to the one just described, with the only difference that the values differ slightly. When the work winding 47 is energized, move the contacts 50 from the position shown, so that they are the second pair of resonant circuits Via fuses 71 in connection with the secondary winding 60 of the transformer 15 bring. One resonance circuit consists of an inductance 72 and a capacitor 73, the other from an inductor 74 and a capacitor 75.

Die Werte der Induktivität 72 und des Kondensators 73 können so bemessen sein. daß sie bei einer Frequenz von angenähert 1500 Hz in Reihenresonanz sind, die einer Turbinendrehzahl von 4500 Umdr.'min entspricht, während die Daten der Induktivität 74 des Kondensators 75 so gewählt sein können, daß sie bei einer Frequenz von beispielsweise 1000 Hz, die einer Turbin.endrehzahl von 3000 Umdr./min entspricht, in Reihenresonanz sind. Ein Belastungswiderstand 78 ist über einen Gleichrichter 76 an den Kondensator 73 gelegt, wobei ein Glättungskondensator 80 dem Belastungswiderstand 78 parallel geschaltet ist. In entsprechender Weise liegt ein Belastungswiderstand 79 über einen Gleichrichter 77 parallel zu dem Kondensator 75 und ein Glättungskondensator 81 zu dem Belastungswiderstand 79. Die algebraische Differenz der an den Belastungswiderständen 78 und 79 auftretenden Spannungen wird über einen einstellbaren Widerstand 82 an das schreibende Instrument 45 gelegt, wenn die Arbeitswicklung 47 erregt wird, um die Umschaltkontakte 46 und 50 aus den dargestellten Stellungen zu bewegen. Die Arbeitsweise des aus den Bauteilen 71 bis 82 gebildeten Kreises ist die gleiche wie bei dem Kreis, der aus den Bauteilen 51 bis 62 besteht, wobei der Unterschied darin besteht, das etwas abgeänderte Werte gewählt werden, so daß die beiden Kreise über verschiedene Frequenz- und Turbinendrehzahlbereiche arbeiten. Ein Vorteil der Anwendung eines eine verhältnismäßig hohe Frequenz erzeugenden Wechselstrom-Tachometergenerators besteht darin, daß die in den Resonanzkreisen erforderlichen Werte der Induktivität und der Kapazität bei solchen Frequenzen im Vergleich zu den Werten verkleinert werden können, die zur Resonanz bei Netzfrequenzen von beispielsweise 50 Hz erforderlich sein würden.The values of the inductance 72 and the capacitor 73 can be dimensioned in this way be. that they are in series resonance at a frequency of approximately 1500 Hz, which corresponds to a turbine speed of 4500 rpm, while the data of Inductance 74 of capacitor 75 can be chosen so that they are at a frequency of, for example, 1000 Hz, which corresponds to a turbine speed of 3000 rev / min, are in series resonance. A load resistor 78 is across a rectifier 76 is applied to the capacitor 73, with a smoothing capacitor 80 the load resistor 78 is connected in parallel. There is a load resistance in a corresponding manner 79 through a rectifier 77 in parallel with the capacitor 75 and a smoothing capacitor 81 to the load resistance 79. The algebraic difference between the load resistances The voltages occurring at 78 and 79 are applied via an adjustable resistor 82 the writing instrument 45 is set when the working winding 47 is energized to move the changeover contacts 46 and 50 from the positions shown. the The operation of the circle formed from the components 71 to 82 is the same as in the case of the circle, which consists of the components 51 to 62, the difference being consists in choosing slightly modified values so that the two circles work over different frequency and turbine speed ranges. An advantage of the Use of an alternating current tachometer generator producing a relatively high frequency is that the values of inductance required in the resonance circuits and the capacitance at such frequencies is reduced compared to the values can be required for resonance at line frequencies of 50 Hz, for example would be.

Die Arbeitsweise der Resonanzkreispaare ist folgendermaßen: Wird ein Resonanzkreis mit Wechselstrom veränderlicher Frequenz gespeist, dann ändert sich der Strom in dem Resonanzkreis und die Spannung an jedem Bauteil des Resonanzkreises mit der Frequenz. Für eine bestimmte angelegte Spannung ist der Strom und somit die Spannung an jedem Bauteil bei der Resonanzfrequenz des Kreises am größten und vermindert sich oberhalb und unterhalb des Resonanzpunktes. Falls sich jedoch die angelegte Spannung mit der Frequenz ändert, wie es bei einem Tachometergenerator der Fall ist, ändert sich die Form der Strom-Frequenz- oder Spannung-Frequenz-Kennlinie etwas. Die Form dieser Kennlinien kann auch durch Variationen der Kreisdämpfung geändert werden, beispielsweise dadurch, daß ein Belastungswiderstand parallel zu einem der Elemente des Kreises geschaltet wird, Bei zwei Kreisen mit unterschiedlichen Resonanzfrequenzen ist eine zwischen diesen liegende Frequenz vorhanden, bei der die Ströme in den beiden Resonanzkreisen oder die Spannungen an den einzehaen Kreiselementen gleich sind. Bei dieser Frequenz ist die algebraische Differenz dieser Spannungen Null. Dieser Punkt stellt bevorzugt den Nullpunkt des Anzeige- undloder Schreibinstruments oder der entsprechenden Instrumente dar. an das bzw. an die die Spannungen an den Belastungswiderständen gelegt werden. Diese Frequenz oder Drehzahl kann zweckmäßigerweise so gewählt werden, daß sie die unterste Frequenz oder Drehzahl ist, die von dem Frequenz- oder Drebzahlbereich des Gerätes angezeigt wird. Damit sich die algebraische Differenz zwischen den Spannungen an den Belastungswiderständen fort- schreitend mit der Frequenz- oder Drehzahländerung ändern kann, ist es erforderlich, auf Kennlinienteilen zu arbeiten, die zwischen den Resonanzfrequenzen der beiden Resonanzkreise liegen. Auch zur Erzielung einer guten Ansprechlinearität muß hinreichend innerhalb des Resonanzfrequenzbereichs, bevorzugt nach der höheren Resonanzfrequenz hin von dem Punkt, bei dem die Spannungen gleich sind, gearbeitet werden. The mode of operation of the resonance circuit pairs is as follows: Will a resonant circuit fed with alternating current of variable frequency, then changes the current in the resonance circuit and the voltage across each component of the resonance circuit with frequency. For a certain applied voltage, the current is and thus the voltage on each component at the resonance frequency of the circuit is greatest and decreases above and below the resonance point. However, if the applied voltage changes with frequency, as it does with a tachometer generator If so, the shape of the current-frequency or voltage-frequency characteristic changes some. The shape of these characteristics can also be determined by variations in the circular damping be changed, for example by having a load resistor in parallel with one of the elements of the circuit is switched, with two circuits with different Resonance frequencies there is a frequency between these at which the currents in the two resonance circuits or the voltages on the individual circular elements are the same. At this frequency is the algebraic difference of these voltages Zero. This point preferably represents the zero point of the display and / or writing instrument or the corresponding instruments Load resistors are placed. This frequency or speed can expediently be chosen so that it is the lowest frequency or speed of the Frequency or speed range of the device is displayed. So that the algebraic Difference between the voltages at the load resistors striding can change with the frequency or speed change, it is necessary to refer to parts of the characteristic curve to work that lie between the resonance frequencies of the two resonance circles. In order to achieve a good response linearity, there must be sufficient within the Resonance frequency range, preferably towards the higher resonance frequency from that Point at which the voltages are equal to be worked.

Ein Erfindungsmerkmal besteht darin, die Arbeitsbedingungen so auszuwählen, daß ein lineares oder angenähert lineares Verhältnis zwischen der algebrawischen Differenz der Spannung und der Frequenz oder Drehzahl vorhanden ist. Es wurde gefunden, daß diese Bedingung mit einem bemerkenswerten Genauigkeitsgrad erfüllt werden kann, wenn jeder Belastungswiderstand 58, 59, 78 und 79 und auch die Widerstände, die von der Belastung gebildet werden, welche die in Reihe mit den Widerständen 62 und 82 geschalteten Anzeige- undloder Schreibinstrumente darstellen, in der Größenordnung von 1000 Ohm sind. A feature of the invention is to select the working conditions in such a way that that a linear or approximately linear relationship between the algebraic There is a difference in voltage and frequency or speed. It was found, that this condition can be met with a remarkable degree of accuracy, if each load resistor 58, 59, 78 and 79 and also the resistors that are formed by the load which is in series with the resistors 62 and 82 connected display and / or writing instruments are of the order of magnitude of 1000 ohms.

Bei der Inbetriebsetzung des Gerätes können die Werte der Belastungswiderstände 58, 59, 78 und 79 so eingestellt werden, daß diese Bedingung erfüllt wird und die Einstellung der Werte der Widerstände 58 und 78 (oder 59 oder 79) kann dazu verwendet werden, geringe Einstellungen der Frequenz vorzunehmen, bei der die algebraischen Differenzen zwischen den an den Belastungswiderständen auftretenden Spannungen Null sind. Die Widerstände 62 und 82, die in Reihe mit den Anzeige- undloder Schreibinstrumenten geschaltet sind, können auch einstellbar ausgeführt werden, um die Empfindlichkeit der Instrumente einstellbar zu machen, so daß die genauen Drehzahl- oder Frequenzgrenzen für jeden Drehzahlbereich erhalten werden.When commissioning the device, the values of the load resistances 58, 59, 78 and 79 are set so that this condition is met and the Adjustment of the values of resistors 58 and 78 (or 59 or 79) can be used for this make small adjustments to the frequency at which the algebraic Differences between the voltages occurring at the load resistors zero are. Resistors 62 and 82 in series with the indicating and / or writing instruments are switched can also be made adjustable to adjust the sensitivity to make the instruments adjustable so that the exact speed or frequency limits can be obtained for each speed range.

Man wird bemerken, daß bei der oben beschriebenen Anordnung derselbe Spannungsschreiber dazu dient, die Drehzahl über drei Drehzahlbereiche anzuzeigen. Der erste Drehzahlbereich erstreckt sich von Null bis angenähert 2750 Umdr./min, der zweite von 2750 bis 3250 Umdr./min und der dritte von 3250 bis 3500 Umdr./min. Zusätzlich wird bei zwei unteren Bereichen das Anzeigeinstrument 44 verwendet. It will be noted that the arrangement described above is the same Voltage recorder is used to display the speed over three speed ranges. The first speed range extends from zero to approximately 2750 rpm, the second from 2750 to 3250 rev / min and the third from 3250 to 3500 rev / min. In addition, the display instrument 44 is used for two lower areas.

Es kann natürlich im Bedarfsfall bei allen drei Bereichen benutzt werden. Obgleich in der oben beschriebenen Anordnung drei Drehzahlbereiche vorgesehen sind, können selbstverständlich durch Hinzufügung weiterer Resonanzkreise zusätzliche Drehzahlbereiche geschaffen werden.It can of course be used in all three areas if necessary will. Although three speed ranges are provided in the arrangement described above can of course be added by adding additional resonance circles Speed ranges are created.

Es ist zweckmäßig, daß die Relais mit den Arbeitswicklungen 20 und 22 Ausführungsformen haben, die bei Werten der angelegten Spannung schließen und öffnen, die sich nicht wesentlich unterscheiden. It is appropriate that the relay with the working windings 20 and 22 have embodiments which close at values of the applied voltage and that do not differ significantly.

Claims

PATENT APPLICATION: 1. Device for measuring the frequency of an alternating voltage or the rotational speed or rotational speed of a shaft at which an alternating voltage tachometer generator driven with a speed dependent on the frequency or speed to be measured so that its output frequency and voltage depend on the frequency to be measured or speed is dependent, and the alternating voltage generated by this several Resonance circles with different resonance frequencies is supplied and in which a display device whose frequency display range is between the resonance frequencies the both resonance circles lies on the algebraic difference of two voltages responds, that of voltages on elements of these resonance circuits are derived, characterized in that more than two resonance circuits with different Resonance frequencies are provided and that as a result of the change in the output voltage of the tachometer generator via rectifier independent of the resonance circuits and switching devices to the frequency display device each have different pairs of resonant circuits connected so that the frequency range extends over two or more to each other subsequent and in each case between the corresponding resonance frequencies of a resonance circuit pair lying frequency ranges extends.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the resonance circuits Series resonance circles and the voltages used for algebraic difference formation of the voltages applied to the capacitive elements of these resonance circuits are derived.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the on the capacitive elements AC voltages above the resonance circuits a rectifier are fed to a DC voltmeter.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that each resonance circuit is assigned a damping resistor and at least one the damping resistances can be changed.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that provision is made for one or more indicating and / or recording instruments separately or alternatively to switch to either the output voltage of the tachometer generator or the algebraic difference between the two derived from the resonance circles Measure voltages.

Considered publications: German Patent Specifications No. 459 426, 522 188, 581 354, 843 444; U.S. Patent Nos. 1,401,654, 1,601,070.

2,133,150; Journal: »Archive for techn. Measure". Sheet V 00-2.

March 1935.