DE1051386B - Electronically controlled motor counter with compensation circuit for direct current and currentless voltage integration - Google Patents

Electronically controlled motor counter with compensation circuit for direct current and currentless voltage integration

Info

Publication number
DE1051386B
DE1051386B DEW22255A DEW0022255A DE1051386B DE 1051386 B DE1051386 B DE 1051386B DE W22255 A DEW22255 A DE W22255A DE W0022255 A DEW0022255 A DE W0022255A DE 1051386 B DE1051386 B DE 1051386B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
motor
generator
speed
integrated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEW22255A
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl-Phys Dr Walter Walisch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WALTER WALISCH DIPL PHYS DR
Original Assignee
WALTER WALISCH DIPL PHYS DR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WALTER WALISCH DIPL PHYS DR filed Critical WALTER WALISCH DIPL PHYS DR
Priority to DEW22255A priority Critical patent/DE1051386B/en
Publication of DE1051386B publication Critical patent/DE1051386B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R11/00Electromechanical arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. of consumption
    • G01R11/30Dynamo-electric motor meters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die zur Zeit üblichen Gleichstrommotorzähler besitzen folgende ungünstigen Eigenschaften: Die Spannungs-Drehzahl-Kennlinie ist nicht linear, d. h., der Gesamtdrehwinkel ist nur in erster Näherung proportional dem Strom-Zeit-Integral (Ladung) oder dem Spannungs-Zeit-Integral. Besonders große Abweichungen von der Linearität treten am Anfang der Kennlinie (Anlaufgrenze) und bei sehr hohen Drehzahlen auf. Auch im mittleren Bereich der Kennlinie, dem eigentlichen Arbeitsbereich des Motorzählers, ist die erreichbare Genauigkeit nicht sehr groß. Der brauchbare Arbeitsbereich erstreckt sich meistens nur über eine Zehnerpotenz. Zudem ist die Drehzahl noch von der abgenommenen Leistung abhängig, und es muß infolgedessen mit einer Veränderung dear Kennlinie in Funktion von Zeit, Belastung und Temperatur gerechnet werden. Da der klassische Motorzähler einen größeren Stromverbrauch aufweist, kann er zur Spannungsintegration nur bei kleinem Innenwiderstand der Spannungsquelle herangezogen werden und besitzt einen zu großen Eigenverbrauch zur Messung hoher Spannungen.The DC motor meters currently used have the following unfavorable properties: The voltage-speed characteristic is not linear, i.e. That is, the total angle of rotation is only proportional to a first approximation the current-time integral (charge) or the voltage-time integral. Particularly large deviations of the linearity occur at the beginning of the characteristic curve (start-up limit) and at very high speeds. This is also achievable in the middle area of the characteristic curve, the actual working area of the motor counter Accuracy not very great. The usable work area usually only extends over a power of ten. In addition, the speed is still dependent on the power consumed, and it must as a result, a change in the characteristic curve as a function of time, load and temperature is expected will. Since the classic motor meter consumes more electricity, it can be used for Voltage integration can only be used if the internal resistance of the voltage source is low and has too much self-consumption to measure high voltages.

Es sind eine ganze Reihe von Bestrebungen bekanntgeworden, die darauf abzielten, die hier aufgezählten Fehler des klassischen Motorzählers zu beseitigen, In den meisten Fällen wurde versucht, durch Umänderungen mechanischer Art an dem das Zählwerk antreibenden Motor die Eigenschaften dieses Motors so zu verändern, daß mit dem Motorzähler brauchbare Resultate erzielt werden konnten. Durch alle diese Versuche wurden jedoch nur geringfügige Verbesserungen erzielt, die in der Hauptsache darin bestehen, daß die Linearität der Drehzahl-Spannungs-Kennlinie im mittleren Arbeitsbereich etwas verbessert und die Anlaufgrenze etwas herabgesetzt wurde. Die eigentlichen Fehlerquellen, Abhängigkeit der Drehzahl von der abgenommenen Leistung, Vorbandensein einer Anlaufgrenze, zu kleiner brauchbarer Arbeitsbereich und zu großer Stromverbrauch wurden hierdurch nicht beseitigt und konnten auf diese Weise auch nicht beseitigt werden, da jeder Gleichstrommotor diese die Zählerqualitäten herabmindernden Eigenschaften naturbedingt besitzen muß.A whole series of endeavors have become known which aimed at the ones listed here To eliminate the error of the classic motor counter, in most cases an attempt was made by Changes of a mechanical nature to the motor driving the counter affect the properties of this To change the motor so that useful results could be obtained with the motor counter. By however, in all of these attempts only minor improvements have been made, for the main part therein exist that the linearity of the speed-voltage characteristic improves somewhat in the middle working range and the start-up limit has been lowered somewhat. The real sources of error, dependency the speed of the consumed power, pre-band being a start-up limit, too small usable The work area and excessive power consumption were not eliminated and were able to open This way, they cannot be eliminated either, since every DC motor reduces the meter quality Must have natural properties.

Da mit dem klassischen Motorzähler die Integration sehr kleiner Ströme auf Grund des zu großen Stromverbrauchs der benutzten Motoren, welcher sich wegen der zum Antrieb des Zählwerks benötigten Leistung nicht beliebig verkleinern läßt, überhaupt nicht durchführbar ist, Hefen andere Bestrebungen darauf hinaus, durch Vorschalten eines elektronischen Stromverstärkers vor den Motorzähler die Integration sehr kleiner Ströme möglich zu machen. Solche Geräte, die seit längerer Zeit bekannt sind, weisen natürlich alle Fehlerquellen auf, die durch den Elektronisch, gesteuerter MotorzählerSince with the classic motor meter the integration of very small currents due to the too large Power consumption of the motors used, which is due to the need to drive the counter Performance cannot be reduced at will, is not feasible at all, yeasts other endeavors in addition, by connecting an electronic current amplifier in front of the motor counter the To make integration of very small currents possible. Such devices, which have been known for a long time, naturally all have sources of error caused by the electronically controlled motor counter

mit Kompensationsschaltungwith compensation circuit

zur Gleichstrom- und stromlosenfor direct current and currentless

SpannungsintegrationVoltage integration

Anmelder:Applicant:

Dipl.-Phys. Dr. Walter Walisch,
Scheidt/Saar, Eichendorffstr. 18
Dipl.-Phys. Dr. Walter Walisch,
Scheidt / Saar, Eichendorffstr. 18th

Dipl.-Phys. Dr. Walter Walisch, Scheidt/Saarr
ist als Erfinder genannt worden
Dipl.-Phys. Dr. Walter Walisch, Scheidt / Saar r
has been named as the inventor

Motorzähler bedingt sind, und erfordern für den Stromverstärker einen sehr hohen gerätemäßigen Aufwand.Motor counters are conditional, and require a very high device-wise for the current amplifier Expenditure.

Aus anderen Gebieten der Meßtechnik sind dagegen Methoden und Apparaturen bekannt, die es gestatten, z. B. Ströme, Spannungen, Widerstände oder das Verhältnis von Strömen oder Spannungen sehr genau dadurch zu bestimmen, daß die zu messende Größe in einer Brücken- oder Kompensationsschaltung mit einer sehr genau einstellbaren Vergleichsgröße verglichen wird, und daß die einstellbare Größe von Hand oder durch einen Servomechanismus so lange verändert wird, bis das Brückengleichgewicht erreicht ist.From other areas of measurement technology, on the other hand, methods and apparatus are known which allow z. B. currents, voltages, resistances or the ratio of currents or voltages very precisely to determine that the variable to be measured in a bridge or compensation circuit with a very precisely adjustable comparison variable is compared, and that the adjustable variable of Manually or by a servo mechanism until the bridge equilibrium is reached is.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei einem direkt oder über einen Verstärker angetriebenen Motorzähler die naturbedingten Fehler nicht beseitigt werden können und daß sich wesentliehe Verbesserungen nur durch Verwendung einer Kompensationsmethode erzielen lassen. Ein geeignetes Vergleichselement ist vorhanden, da es Gleichspannungsgeneratoren mit streng linearer Drehzahl-Spannungs-Kennlinie gibt. Die Erfindung, die sich auf einen elektronisch gesteuerten Motorzähler zur Gleichstrom- und stromlosen Spannungsintegration bezieht, besteht darin, daß eine der zu integrierenden Größe proportionale Spannung der Spannung eines eine linare Drehzahl-Spannungs-Kennlinie aufweisenden Gleichspannungsgenerators gegengeschaltet und die entstehende Differenzspannung verstärkt einem mit dessen Generator mechanisch starr gekuppelten Gleichstrommotor so zugeführt ist, daß eine Änderung der zu integrierenden Größe eine derartigeThe invention is based on the knowledge that with a driven directly or via an amplifier Motor counter the natural errors can not be eliminated and that essential Improvements can only be achieved by using a compensation method. A suitable one There is a comparison element because there are DC voltage generators with strictly linear speed-voltage characteristics gives. The invention focused on an electronically controlled motor counter Direct current and currentless voltage integration refers, is that one of the to be integrated Size proportional voltage of the voltage of a linear speed-voltage characteristic curve DC voltage generator is connected in opposition and the resulting differential voltage amplifies one with its generator mechanically rigidly coupled direct current motor is supplied so that a change the size to be integrated such a

809 767/217809 767/217

3 43 4

Änderung der Drehzahl des Motors und damit auch forderten starren Kupplung eine genaue Proportiodes Generators hervorruft, daß die vom Generator nalität zwischen Qq und Ω ^, und es gilt:
abgegebene Spannung die am Verstärker liegende Q = m = U{i_g)fb und Q = Q /d = u{i )/w> Difterenzspannung zu verkleinern bestrebt ist und '
daß der Gesamtdrehwinkel der Motor-oder Generator- 5 Die Winkelgeschwindigkeiten von Generator- und welle als Maß für die gesuchte Größe dient. Motorachse sind demnach streng proportional der am Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher Ausgang des Umwandlers abgegebenen Spannung U. erläutert. Gewährleistet der Umwandler eine strenge Pro-Die zu integrierende Größe X liegt am Eingang des portionalität zwischen der Meßgröße X und der strom-Umwandlers A, dessen Beschaffenheit von der Art io los abgegebenen Spannung U — diese Bedingung und der Größenordnung der zu integrierenden läßt sich bei Strom- und Spannungsintegration prak-Größe — im Falle der Stromintegration dient z. B. tisch mit beliebiger Genauigkeit und bei anders geein den Umständen entsprechend dimensionierter arteten Meßgrößen meistens mit ausreichender GeWiderstand von ausreichender Belastbarkeit und nauigkeit realisieren—, so gilt:
Temperaturkonstanz für diesen Zweck — bestimmt 15 Qa = cX(l-e)/b und QM = cX(l-s)/bd.
wird. Am Ausgang des Umwandlers wird eine der zu
Change in the speed of the motor and thus also required a rigid coupling that produces an exact proportionality of the generator that the nality of the generator is between Qq and Ω ^, and the following applies:
output voltage strives to reduce the Q = m = U {i _ g) fb and Q = Q / d = u {i ) / w> differential voltage at the amplifier and '
that the total angle of rotation of the motor or generator 5 The angular speeds of the generator and shaft serves as a measure for the size sought. The motor axis are therefore strictly proportional to the voltage U. output of the converter output at the output of the converter. If the converter guarantees a strict pro-The variable X to be integrated is at the input of the portionality between the measured variable X and the current converter A, the nature of which depends on the type of voltage U emitted - this condition and the order of magnitude of the voltage to be integrated can be included Current and voltage integration practical size - in the case of current integration z. B. Realize a table with any accuracy and with differently dimensioned measured quantities corresponding to the circumstances usually with sufficient resistance of sufficient load capacity and accuracy - then the following applies:
Temperature constancy for this purpose - determined 15 Q a = cX (le) / b and Q M = cX (ls) / bd.
will. At the output of the converter one of the to

integrierenden Größe X exakt proportionale Gleich- Demnach sind im Gleichgewichtszustand die spannung U = cX abgegeben. Der Proportionalitäts- Winkelgeschwindigkeiten von Motor- und Generatorfaktor zwischen U und X sei c. Der eine Pol der achse dem jeweiligen Wert der Meßgröße X genau Ausgangsklemmen für die Spannung U liegt direkt 20 proportional, und der Gesamtdrehwinkel jeder Achse am Eingang des Verstärkers S. Der andere Pol ist zwischen zwei Zeiten ist dem Integral der Meßgröße über die Wicklung des Generators G mit dem Ver- zwischen diesen Zeiten genau proportional, wenn die stärker B verbunden. Ist die vom Generator abge- Änderungen der Meßgröße so langsam erfolgen, daß gebene Spannung E, so liegt am Verstärker die Span- die Anordnung sich praktisch immer im Gleichnung U + B oder U — B an. Besitzt der Verstärker 25 gewichtszustand befindet.integrating variable X exactly proportional equal. Accordingly, the voltage U = cX is emitted in the state of equilibrium. The proportionality angular velocities of the motor and generator factor between U and X is c. One pole of the axis is exactly proportional to the respective value of the measured variable X output terminals for the voltage U , and the total angle of rotation of each axis at the input of the amplifier S. The other pole is between two times is the integral of the measured variable over the winding of the generator G is exactly proportional to the distance between these times when the stronger B is connected. If the changes in the measured variable taken from the generator take place so slowly that the given voltage E is applied to the amplifier, the arrangement is practically always in the equation U + B or U - B. The amplifier has 25 weight status.

den \rerstärkungsfaktor k, so wird an seinem Aus- Der Gleichgewichtszustand bleibt auch bei verhältgang die Spannung V = Ti (U+ E) abgegeben. Die nismäßig schnellen Änderungen der Meßgröße immer Spannung V liegt an der-Wicklung des Motors M, eingestellt, da jede Abweichung vom Gleichgewichtsdessen Achse direkt oder über ein Getriebe starr mit zustand momentan eine um den Verstärkungsfaktor k der Achse des Generators verbunden ist, so daß die 30 vergrößerten Veränderung der an der Motorwicklung Winkelgeschwindigkeit Qq der Generatorachse pro- anliegenden Spannung V zur Folge hat, welche die portional der Winkelgeschwindigkeit Ω μ der Motor- Abweichung vom Gleichgewichtszustand rückgängig achse ist. Bei richtig vorgenommener Polung von zu machen bestrebt ist.the \ r erstärkungsfaktor k, it is at its initial state of equilibrium is retained even when the voltage V behaves gear Ti = (U + E) cast. The nismäßig rapid changes in the measurable variable always voltage V is on the winding of the motor M, set because any deviation from the equilibrium of its axis directly or via a gear rigid with state momentary is connected to the gain factor k of the axis of the generator, so that the 30 increased change in the voltage V applied to the motor winding angular speed Qq of the generator axis pro, which axis is proportional to the angular speed Ω μ of the motor deviation from the equilibrium state. If the polarity is correct, the aim is to make.

Motor- und Generatorwicklung liegt am Verstärker Der Eingangswiderstand des Integrators ist prakdie Spannung U — B an, und es gelten folgende Be- 35 tisch identisch mit dem Eingangs widerstand des Verziehungen (bei falscher Polung liegt U + E am Ver- stärkers und läßt sich demnach durch Verwendung stärker und die Anordnung beginnt zu schwingen): entsprechender Elektronenröhren sehr groß machen, jj _ y -.. ■ so daß sowohl sehr kleine Ströme als auch sehr großeMotor and generator windings are connected to the amplifier The input resistance of the integrator is practically the voltage U - B , and the following table is identical to the input resistance of the warping (if the polarity is incorrect, U + E is connected to the amplifier and can therefore be by using stronger and the arrangement begins to oscillate): make corresponding electron tubes very large, jj _ y - .. ■ so that both very small currents and very large ones

„ , _ . . . _ - , ., Spannungen ohne nennenswerten Leistungsverlust", _. . . _ -,., Voltages without significant loss of performance

E = bQG mit 6 = Proporüonahtatsfaktor ^ integriert werden können_ E = bQ G with 6 = proportional seam factor ^ can be integrated _

zwischen h und U0. Die Belastung der Motor- oder Generatorachse, diebetween h and U 0 . The load on the motor or generator axis that

V =k (U-E). Qualität der Drehzahl-Spannungs-Kennlinie des V = k (UE). Quality of the speed-voltage characteristic of the

QM = aV mit a = Proportionalitätsfaktor Motors sowie Änderungen im Verstärkungsfaktor Q M = aV with a = motor proportionality factor and changes in the gain factor

zwischen V und Ωμ· wirken sich nur auf das Korrektionsglied ε aus undbetween V and Ωμ only affect the correction term ε and

Q0 = dQM mit i = Proportionalitätsfaktor 45 £abe* demnach keinen Einfluß auf das gemessene Q 0 = dQ M with i = proportionality factor 45 £ abe * therefore no influence on the measured

zwischen Q0 und Q11. Resultat, so daß die Anordnung beliebig großebetween Q 0 and Q 11 . Result, so that the arrangement is arbitrarily large

Leistungen abgeben kann und daß Änderungen in derCan deliver services and that changes in the

Im Gleichgewicht gilt: abgegebenen Leistung keine Fehler verursachenIn equilibrium, the following applies: the power output does not cause any errors

Ε = ΙΩα=ΙαΩΜ = αΒαν=ώα1ί(υ-Ε). k°nnen· Die Qualität des Verstärkers ist neben- Ε = ΙΩ α = ΙαΩ Μ = αΒαν = ώα1 ί (υ-Ε). k · ° can the quality of the amplifier is next to

M v ' 5° sächlich. M v ' 5 ° neuter.

Daraus errechnet sich: Eine Anlauf grenze besteht nicht, da der GeneratorFrom this it can be calculated: There is no start-up limit because the generator

2? _ υ/η λ. l/aiidJi) t>ei der Winkelgeschwindigkeit Null keine Spannung2? _ υ / η λ. l / aiidJi) t> e i the angular velocity zero no tension

- abgibt.- gives up.

. Mit abdk > 1, dieser Fall läßt sich durch einen ge- Die erreichbare Genauigkeit wird ganz allein von. With abdk > 1, this case can be achieved by The achievable accuracy is entirely by

nügend großen Verstärkungsfaktor k und durch ent- 55 der Güte der Drehzahl-Spannungs-Kennlinie desA sufficiently large gain factor k and due to the quality of the speed-voltage characteristic curve of the

sprechende Wahl der andern Proportionalitätsfaktoren Gleichspannungsgenerators bestimmt,appropriate choice of the other proportionality factors determined by the DC voltage generator,

sehr leicht realisieren, wird: Die Erfindung wird an Hand des folgenden Aus-Realize very easily, will: The invention is based on the following from

i/a&dA = e«l,tmdesgilt:B=t7(l-e). führungsbeispiels, welches alle' gemachten Voraus-i / a & dA = e «l, tmdes applies: B = t7 (le). management example, which includes all the previous

Setzungen in ausreichendem Maße erfüllt, naher er-Settlement fulfilled to a sufficient extent, closer

Die Generatorspannung E wird demnach allein von 60 läutert:The generator voltage E is therefore refined by 60 alone:

U bestimmt, und Änderungen in den verschiedenen Ein Netzteil, bestehend aus Netztransformator, Proportionalitätsfaktoren haben praktisch keinen Ein- Gleichrichter und Siebgliedern, liefert die zum Befiuß mehr auf den Wert von E. trieb des Verstärkers erforderlichen Gleich- und Andererseits besteht voraussetzungsgemäß eine Wechselspannungen. Die erste Verstärkerstufe besteht genaue Proportionalität zwischen der leistungslos ab- 65 aus einer Doppeltriode (z.B. ECC 83), deren Kathoden gegriffenen Generatorspannung £ und der Winkel- gemeinsam über einen Kathodenwiderstand (z.B. IkQ) geschwindigkeit Qq der Generatorachse — diese an den geerdeten negativen Pol der im Netzteil erstrenge Proportionalität wird von vielen Gleichspan- zeugten Gleichspannung geführt sind, und deren nungsgeneratoren unter den vorliegenden Betriebs- Anoden über je einenAnodenwiderstand (z.B. 40OkQ) bedingungen gewährleistet — sowie wegen der ge- 70 an den Enden eines Symmetrierpotentiometers (z. B. U determined, and changes in the various A power supply, consisting of a mains transformer, proportionality factors have practically no one-way rectifier and filter elements, supplies the direct current required to determine the value of E. drive of the amplifier and, on the other hand, there is an alternating voltage as required. The first amplifier stage consists of exact proportionality between the powerless 65 from a double triode (e.g. ECC 83), its cathode picked up generator voltage £ and the angular speed Qq of the generator axis together via a cathode resistor (e.g. IkQ) - this to the earthed negative pole of the In the power supply, strict proportionality is carried out by many DC-generated DC voltage, and their voltage generators are guaranteed under the operating anode conditions via an anode resistor (e.g. 40OkΩ) - as well as because of the

Claims (3)

50 kiJ) liegen, dessen variabler Mittelabgriff mit dem positiven Pol der im Netzteil erzeugten Gleichspannung, der Anodenspannung, verbunden ist. Die Anoden der Doppeltriode liegen ferner über Gitterableitwiderstände (z.B. 200kQ )an den Steuergittern von zwei 5 steilen Endpentoden (z. B. EL 84), deren Kathoden verbunden und über einen Kathodenwiderstand (z. B. 2 kQ) geerdet sind. Die Schirmgitter der beiden Pentoden liegen direkt, die Anoden über Arbeitswiderstände (z. B. 4 kQ) an der Anodenspannung. Die Ausgangsspannung des Verstärkers, d. h., die Spannung zwischen den beiden Anoden der Pentoden, liegt an einer Wicklung eines kleinen Gleichstrommotors (z. B. Servomotor) mit zwei getrennten Wicklungen. Die zweite Wicklung dient als Generatorwicklung und gibt eine der Drehzahl des Motors genau proportionale Gleichspannung ab. Die Achse des Motors ist über ein umschaltbares Getriebe mit dem Zählwerk verbunden. An das Zählwerk werden keine besonderen Anforderungen gestellt, da die vom Motor abgegebene Leistung keinen Einfluß auf die Drehzahl hat, so daß es auch möglich ist, die Drehbewegung des Motors in eine lineare Verschiebung (z. B. Papiervorschub eines Registriergerätes oder Zeigerstellung eines Schreibers) zu transformieren, ohne daß die Genauigkeit darunter leidet. Parallel zur Generatorwicklung liegt ein Kondensator (z. B. Ο,ΙμΡ), der die bei kleiner Drehzahl abgegebene wellenförmige Gleichspannung etwas glättet. Ein Pol des Generators ist über einen Gitterableitwiderstand (z. B. 50 kß) mit einem Gitter der Doppeltriode verbunden. Das andere Gitter der Doppeltriode ist über einen Gitterableitwiderstand geerdet. Der zweite Pol des Generators liegt über einen Schutzwiderstand an einem Pol der der zu integrierenden Größe proportionalen Spannung, deren zweiter Pol geerdet ist und ist zudem über einen Kondensator (z. B. 0,5 \iF), welcher steile Änderungen der Meßgröße etwas abpuffert, geerdet. Zur Stromintegration läßt man den Strom durch einen temperaturunabhängigen Widerstand von bekannter Größe fließen und integriert den hierbei an diesem Widerstand entstehenden Spannungsabfall. Da der Widerstand beliebig groß gemacht werden kann, lassen sich auf diese Weise noch Ströme von 1 Mikroampere mit ausreichender Genauigkeit integrieren. Es sind mehrere Widerstände verschiedener Größe in die Anordnung eingebaut, so daß mit einem Gerät Ströme in einem Bereich von 9 Zehnerpotenzen (mit einer Genauigkeit von ±0,1%) integriert werden können. Zur Integration sehr kleiner Spannungen von der Größenordnung mV transformiert man die Spannung mit Hilfe eines Kompensationsverstärkers oder eines vollautomatischen Registrierpotentiometers ■—· z. B. durch Steuerung eines linearen Hilfspotentiometers mit der Schreibvorrichtung eines solchen Registrierpotentiometers — in eine proportionale größere Spannung und integriert diese verstärkte Spannung mit der erfindungsgemäßen Anordnung. Auch beliebige Meßgrößen, welche sich mit Hilfe eines linearen Potentiometers, an dessen Enden eine konstante Spannung anliegt, oder einer anderen Vorrichtung, in eine der Meßgröße proportionale Spannung transformiert werden können, lassen sich mit der erfindungsgemäßen Anordnung integrieren. Besonders gut läßt sich die erfindungsgemäße Anordnung zur Ladungsmessung bei direkten oder indirekten coulometrischen Titrationen verwenden. Hierbei läßt man den Elektrolysestrom vorteilhaft durch einen derartig bemessenen Widerstand fließen, daß das von der erfindungsgemäßen Anordnung gemessene Integral des Spannungsabfalls, der durch den Elektrolysestrom an diesem Widerstand erzeugt wird, die Stellung des an den »Motorgenerator« gekoppelten Zählwerks so verändert, daß die Konzentration der zu integrierenden Substanz oder deren Molzahl sofort abgelesen werden kann. Ist die zu integrierende Größe bereits graphisch dargestellt, so kann man das gesuchte Integral leicht dadurch ermitteln, daß man die Kurve von einem vollautomatischen Lichtzeigerfolgegerät nachfahren läßt. Das Lichtzeigerfolgegerät ist dabei mit einem linearen Potentiometer, an dessen Enden eine konstante Spannung anliegt, gekoppelt. Demnach ist die am Mittelabgriff dieses Potentiometers abgegriffene Spannung der Meßgröße proportional, und man kann das Integral der ursprünglichen Meßgröße, d. h. den Flächeninhalt unter der vorgelegten Kurve, dadurch bestimmen, daß man mit der erfindungsgemäßen Anordnung das Integral der vom Potentiometer abgegebenen Spannung bestimmt. Bei dem hohen Wert des in der erfindungsgemäßen Anordnung erzielten Verstärkungsfaktors (etwa 1000), der ausgezeichneten Linearität der Drehzahl-Spannungs-Kennlinie des Generators (Abweichungen sind kleiner als 0,1%) und der durch die Schaltung bedingten kurzen Ansprechzeit des Motors, dessen Wicklung eisenfrei ist und an sich schon ein sehr kleines Trägheitsmoment besitzt, lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Motorzähler sowohl bei der Integration von kurzzeitigen Impulsen als auch bei der Integration langsam veränderlicher Meßgrößen so große Genauigkeiten erreichen, daß sich mit den üblichen Kontrollmeßmethoden keine Fehler mehr feststellen lassen. Patentansprüche:50 kiJ), the variable center tap of which is connected to the positive pole of the DC voltage generated in the power supply unit, the anode voltage. The anodes of the double triode are also connected to the control grids of two 5 steep end pentodes (e.g. EL 84) via grid leakage resistors (e.g. 200kΩ), the cathodes of which are connected and grounded via a cathode resistor (e.g. 2kΩ). The screen grids of the two pentodes are directly connected to the anode voltage, the anodes via load resistors (e.g. 4 kΩ). The output voltage of the amplifier, i.e. That is, the voltage between the two anodes of the pentodes is applied to one winding of a small DC motor (e.g. servo motor) with two separate windings. The second winding serves as a generator winding and emits a DC voltage that is precisely proportional to the speed of the motor. The axis of the motor is connected to the counter via a switchable gear. No special requirements are placed on the counter, as the power output by the motor has no influence on the speed, so that it is also possible to convert the rotary movement of the motor into a linear displacement (e.g. paper feed of a recorder or pointer position of a recorder) to transform without sacrificing accuracy. A capacitor (e.g. Ο, ΙμΡ) is located parallel to the generator winding, which somewhat smooths the undulating DC voltage emitted at low speed. One pole of the generator is connected to a grid of the double triode via a grid leakage resistor (e.g. 50 kΩ). The other grid of the double triode is grounded via a grid leakage resistor. The second pole of the generator is connected via a protective resistor to a pole of the voltage proportional to the variable to be integrated, the second pole of which is grounded and is also via a capacitor (e.g. 0.5 \ iF), which somewhat buffers steep changes in the measured variable , grounded. To integrate the current, the current is allowed to flow through a temperature-independent resistor of known magnitude and the voltage drop that occurs across this resistor is integrated. Since the resistance can be made as large as desired, currents of 1 microampere can still be integrated with sufficient accuracy in this way. Several resistors of different sizes are built into the arrangement so that currents in a range of 9 powers of ten (with an accuracy of ± 0.1%) can be integrated with one device. To integrate very small voltages of the order of mV, the voltage is transformed with the aid of a compensation amplifier or a fully automatic registration potentiometer. B. by controlling a linear auxiliary potentiometer with the writing device of such a registration potentiometer - into a proportional larger voltage and integrates this amplified voltage with the arrangement according to the invention. Any measured variables which can be transformed into a voltage proportional to the measured variable with the aid of a linear potentiometer, at the ends of which a constant voltage is applied, or another device, can be integrated with the arrangement according to the invention. The arrangement according to the invention can be used particularly well for measuring the charge in direct or indirect coulometric titrations. The electrolysis current is advantageously allowed to flow through a resistor dimensioned in such a way that the integral of the voltage drop measured by the arrangement according to the invention, which is generated by the electrolysis current across this resistor, changes the position of the counter coupled to the "motor generator" so that the concentration the substance to be integrated or its number of moles can be read off immediately. If the variable to be integrated is already shown graphically, the integral sought can easily be determined by having a fully automatic light pointer follower follow the curve. The light pointer follower is coupled to a linear potentiometer at the ends of which a constant voltage is applied. Accordingly, the voltage tapped at the center tap of this potentiometer is proportional to the measured variable, and the integral of the original measured variable, i.e. H. determine the area under the curve presented by determining the integral of the voltage output by the potentiometer with the arrangement according to the invention. With the high value of the gain factor achieved in the arrangement according to the invention (about 1000), the excellent linearity of the speed-voltage characteristic curve of the generator (deviations are less than 0.1%) and the short response time of the motor and its winding caused by the circuit is iron-free and already has a very small moment of inertia, the motor counter according to the invention can be used to achieve such great accuracies, both in the integration of short-term pulses and in the integration of slowly changing measured variables, that errors can no longer be detected with the usual control measuring methods. Patent claims: 1. Elektronisch gesteuerter Motorzähler zur Gleichstrom- und stromlosen Spannungsintegration, dadurch gekennzeichnet, daß eine der zu integrierenden Größe proportionale Spannung der Spannung eines eine lineare Drehzahl-Spannungs-Kennlinie aufweisenden Gleichspannungsgenerators gegengeschaltet und die entstehende Differenzspannung verstärkt einem mit dem Generator mechanisch starr gekuppelten Gleichstrommotor so zugeführt ist, daß eine Änderung der zu integrierenden Größe eine derartige Änderung der Drehzahl des Motors und damit auch des Generators hervorruft, daß die vom Generator abgegebene Spannung die am Verstärker liegende Differenzspannung zu verkleinern bestrebt ist und daß der Gesamtdrehwinkel der Motor- oder Generatorwelle als Maß für die gesuchte Größe dient. 1. Electronically controlled motor counter for direct current and currentless voltage integration, characterized in that one of the to integrating quantity proportional voltage of the voltage of a linear speed-voltage characteristic curve having DC voltage generator and the resulting differential voltage amplified is fed to a DC motor mechanically rigidly coupled to the generator in such a way that a change in the Size such a change in the speed of the engine and thus also of the generator causes the voltage delivered by the generator to match the voltage at the amplifier The aim is to reduce the differential voltage and that the total angle of rotation of the motor or generator shaft serves as a measure of the size being sought. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Verstärker erzielte Spannungsverstärkung so groß gewählt ist, daß Änderungen in dieser Verstärkung und Abweichungen von der Linearität der Drehzahl-Spannungs-Kennlinie: des benutzten Gleichstrommotors sowie Änderungen dieser Kennlinien im Betrieb, z. B. durch Veränderungen der vom Motor mechanisch abgegebenen Leistung, keinen Einfluß auf die Drehzahl des mit dem Motor starr gekuppelten Generators haben, so daß die Drehzahl beider ausschließlich von der zu integrierenden Größe abhängt.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the achieved in the amplifier Voltage gain is chosen so large that changes in this gain and deviations on the linearity of the speed-voltage characteristic: of the DC motor used as well as changes in these characteristics during operation, e.g. B. by changes in the engine mechanically delivered power, does not affect the speed of the rigid with the engine coupled generator, so that the speed of both depends exclusively on the one to be integrated Size depends. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Motor und Generator von3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the motor and generator of
DEW22255A 1957-11-16 1957-11-16 Electronically controlled motor counter with compensation circuit for direct current and currentless voltage integration Pending DE1051386B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEW22255A DE1051386B (en) 1957-11-16 1957-11-16 Electronically controlled motor counter with compensation circuit for direct current and currentless voltage integration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEW22255A DE1051386B (en) 1957-11-16 1957-11-16 Electronically controlled motor counter with compensation circuit for direct current and currentless voltage integration

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1051386B true DE1051386B (en) 1959-02-26

Family

ID=7597243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEW22255A Pending DE1051386B (en) 1957-11-16 1957-11-16 Electronically controlled motor counter with compensation circuit for direct current and currentless voltage integration

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1051386B (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1142954B (en) * 1960-03-21 1963-01-31 Daystrom Inc Device for generating a constant DC voltage for measuring purposes
US3241922A (en) * 1962-12-28 1966-03-22 Technicon Instr Instrumentation for the automatic, simultaneous ultramicro determination of the c-h-n contents of organic compounds
DE1301398B (en) * 1966-03-24 1969-08-21 Siemens Ag Self-balancing compensation device, especially for compensographs

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE958679C (en) * 1953-04-08 1957-02-21 Lab Wennebostel Dr Ing Sennhei Device for measuring the quotient of two alternating voltages or currents

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE958679C (en) * 1953-04-08 1957-02-21 Lab Wennebostel Dr Ing Sennhei Device for measuring the quotient of two alternating voltages or currents

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1142954B (en) * 1960-03-21 1963-01-31 Daystrom Inc Device for generating a constant DC voltage for measuring purposes
US3241922A (en) * 1962-12-28 1966-03-22 Technicon Instr Instrumentation for the automatic, simultaneous ultramicro determination of the c-h-n contents of organic compounds
DE1301398B (en) * 1966-03-24 1969-08-21 Siemens Ag Self-balancing compensation device, especially for compensographs

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2917237C2 (en)
DE3345724A1 (en) METHOD AND ARRANGEMENT FOR GENERATING AN ERROR COMPENSATED POSITION VALUE
DE3531118A1 (en) METHOD FOR ERROR COMPENSATION FOR MEASURING VALVE WITH NON-LINEAR CHARACTERISTICS, AND ARRANGEMENT FOR IMPLEMENTING THE METHOD
DE2359527A1 (en) METHOD AND ARRANGEMENT FOR CAPACITY MEASUREMENT
DE2311184A1 (en) MEASURING DETECTOR
DE69530715T2 (en) Measuring device for an electrical quantity
DE1051386B (en) Electronically controlled motor counter with compensation circuit for direct current and currentless voltage integration
DE2447629A1 (en) Resistance measuring circuit - three wire circuit is used to balance line influences
DE876770C (en) Measurement of non-linear quantities
DE2159036C3 (en) Exposure control arrangement with a photodiode
DE2353812C3 (en) Temperature measuring circuit
DE3642495C2 (en)
DE4330290A1 (en) Device for measuring the current of a liquid flowing through a measuring tube
DE1623975B1 (en) Arrangement for capacitive measurement of the fill level of a container
DE1946271A1 (en) Distance measuring device
DE731488C (en) Method for measuring static charges of small capacities with high vacuum amplifier tubes
DE959953C (en) Arrangement for measuring speeds by means of voltage measurement
DE745865C (en) Tube voltmeter with compensation of the anode current of the input tubes with the help of a second electron tube
CH340903A (en) Method and device for measuring the phase shift between two electrical voltages and using this method for a torque measurement
DE971581C (en) Amplifier for measuring small DC currents and small AC voltages of low frequency
DE702464C (en) Tube compensation amplifier for small DC voltages
DE708536C (en) Arrangement for obtaining a direct voltage from an alternating current network
DE2310818C3 (en) AC current measuring bridge
DE910995C (en) Device for the electrical remote transmission of positions
DE102019131577A1 (en) Method and device for measuring the lambda value in a fossil-fuel burner, in particular for a heating and / or service water system