DE1061661B

DE1061661B - Telemeter

Info

Publication number: DE1061661B
Application number: DEL25328A
Authority: DE
Inventors: Dipl-El-Techn Emil Walder
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1956-06-27
Filing date: 1956-07-16
Publication date: 1959-07-16

Description

Zur Fernmessung über große Entfernungen Und beliebige Kanäle hat sich als ein günstiges Übertragungsverfahren das Impulsfrequenzverfahren durchgesetzt. Bei diesem Verfahren wird bekanntlich auf der Serideseite die Meßgröße in einem sogenannten Impulsgeber in eine proportionale Impulsfrequenz umgewandelt. Es ist bekannt, als Impulsgeber einen Elektrizitätszähler zu verwenden, dessen Drehanker einen Impulskontakt betätigt, welcher im Stromkreis eines Relais liegt, das die Impulse auf die Meßleitung gibt. Es ist auch bekannt, die Impulse nicht durch einen Kontakt äni Zähleränker zu erzeugen, sondern mit einer gezahnten Ankerscheibe die Rüekkopplungsinduktivität eines Oszillators zu beeinflussen, wobei die Übertragungsleitung induktiv an den Anodenkreis der Röhre gekoppelt werden kann und der Oszillator aniiähernd sinusförmige Impulse liefert, deren Frequenz der Ankerdrehzahl und somit der Eingangsgröße proportional ist. Des weiteren ist bekannt, die Ankerscheibe des Elektrizitätszählers in reflektierende und nicht reflektierende Sektoren einzuteilen zur periodischen Reflexion des von einer Lichtquelle abgegebenen Lichtes auf eine Fotozelle, welche eine annähernd sinusförmige Spannung liefert, deren Frequenz der Eingangsgröße proportional ist. Da Rechteckimpulse für die Übertragung von Fernmeßwerten zweckmäßiger sind als sinusförmige Impulse, wurde vorgeschlagen, die Fotozellenspannung mittels eines bistabilen Multivibrators in Rechteckimpulse zu verwandeln. Da die Meßgröße häufig als Gleichstrom angeliefert wird, z.B. aus einer Brückenschaltung, sind Elektrizitätszähler zur Erzeugung der Impulsfrequenz unzweckmäßig. Deshalb wurde ein Impulsgeber bekannt, der an Stelle eines Zählerankers eine Stromwaage oder eine Drehmomentwaage verwendet, welche mit einer leichten Alumihiumfähne versehen die Rückkoppluhgsinduktivität eines Oszillators beeinflußt. Der Oszillator liefert eine Wechselspannung, deren Amplitude proportional der Eingangsgröße ist. Über einen Transformator im Anodenkreis wird einRelais-Impulsgeber angekoppelt, dessen Impulsfrequenz von der Oszillatorspannung abhängig ist. Zur Erreichung des Gleichgewichtes der Stromwaage für eine Meßgröße wird die Impulsfrequenz über Kondensatoren nach dem Umladeprinzip auf die Stromwaage zurückgeführt. Da für die Impulsgabe ein empfindliches Relais erforderlich ist, wird dies in der Regel nur mit einem Kontakt belastet. Der Impulsgeber bedarf somit mindestens dreier Relais, nämlich eines für die Impulserzeugung, eines für die Rückführung und j e eines für die Impulsgabe auf j ede Leitung.For remote measurement over large distances and any channels, the pulse frequency method has established itself as a favorable transmission method. In this method, as is well known, the measured variable is stored in a so-called pulse generator on the seride side converted into a proportional pulse frequency. It is known to use an electricity meter as a pulse generator to use whose armature actuates a pulse contact, which is in the circuit of a relay lies, which gives the impulses to the measuring line. It is also known that the impulses do not come through a contact äni to generate counter armature, but rather the feedback inductance with a toothed armature disk of an oscillator, the transmission line being inductively connected to the anode circuit of the Tube can be coupled and the oscillator delivers approximately sinusoidal pulses, their frequency the armature speed and thus the input variable is proportional. The armature disk is also known divide the electricity meter into reflective and non-reflective sectors for periodic Reflection of the light emitted by a light source on a photocell, which has an approximately sinusoidal Supplies voltage, the frequency of which is proportional to the input variable. Since square pulses for the transmission of remote readings are more useful than sinusoidal impulses, it has been suggested to convert the photocell voltage into square-wave pulses using a bistable multivibrator. Since the The measured variable is often supplied as direct current, e.g. from a bridge circuit, are electricity meters unsuitable for generating the pulse frequency. That is why a pulse generator became known that took its place a meter armature uses a current balance or a torque balance, which with a light Aluminum tails affect the feedback inductance of an oscillator. The oscillator delivers an alternating voltage, the amplitude of which is proportional to the input variable. Via a transformer in the A relay pulse generator is coupled to the anode circuit, the pulse frequency of which depends on the oscillator voltage is dependent. To achieve the balance of the current balance for a measured variable, the pulse frequency fed back to the current balance via capacitors according to the charging principle. As for the impulse a sensitive relay is required, this is usually only loaded with one contact. Of the Pulse generator therefore requires at least three relays, namely one for pulse generation and one for feedback and each one for the impulse on each line.

Anordnungen der eben beschriebenen Art sind auch in einer Form bekannt, bei der die durch die Stromwaage veränderliche Rückkopplungsinduktivität durch eine veränderliche Gitterkapazität ersetzt ist.Arrangements of the type just described are also known in a form in which the current balance variable feedback inductance is replaced by a variable grid capacitance.

FernmeßgeberTelemeter

Anmelder;
Läiidis & Gyr A. G., Zug (Schweiz)Applicant;
Läiidis & Gyr AG, Zug (Switzerland)

Vertreter: Dr.-Ing. A. Schulze, Patentanwalt,
Berlin-Wilmersdorf, Jenaer Str. 13/14Representative: Dr.-Ing. A. Schulze, patent attorney,
Berlin-Wilmersdorf, Jenaer Str. 13/14

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 27. Juni 1956Claimed priority:
Switzerland from June 27, 1956

Dipl.-El.-Techn. EmÜ Wälder, Frühbergi Baar (Schweiz), ist als Erfinder genannt wordenDipl.-El.-Techn. EmÜ Wälder, Frühbergi Baar (Switzerland), has been named as the inventor

Zur Verminderung voii Störungen durch die Relaisköiitäkte wird vorgeschlagen, elektronisch erzeugte Rechteckimpulse direkt auf die Leitung zu geben.To reduce interferences caused by the relay activity, it is proposed to use electronically generated To give square pulses directly to the line.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fernmeßgeber, dessen Erfmdüngsftierkmal darin besteht, daß in den Steuerkreis eines astabilen Multivibrators mit variabler Impulsfrequenz — gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Verstärkerstufe ■— die Fötözelle eines Fötozellenkompensätors eingeschaltet ist und dieser eine die Meßgröße mit einer der gesendeten äquivalenten Größe vergleichende Strom- oder Drehmomentwaage sowie eine mit dieser verbundene Abblendeinrichtuhg enthält, die zwischen eine Lichtquelle und die Fotozelle eingeschaltet ist, wobei zwecks Rückführung zur Kompensation der Meßgröße ein Transformator mit zwei je in einem Anodenkreis der Multivibrätorröhre liegenden Primärwicklungen vorgesehen ist, der durch die Impulse bis in die Sättigung ausgesteuert ist und dessen Sekundärspannung über einen Gleichrichter der Kompensationsdrehspule der Strom- oder Drehmomentwaage zuführbar ist.The present invention relates to a telemetry transmitter whose invention consists in that in the control circuit of an astable multivibrator with variable pulse frequency - possibly under Interposition of an amplifier stage ■ - the fetal cell of a fetal cell compensator is switched on and this one current or torque balance comparing the measured variable with one of the transmitted equivalent variable as well as a blind device connected to this, which between a light source and the photocell is switched on, with a for the purpose of feedback to compensate for the measured variable Transformer is provided with two primary windings, each located in an anode circuit of the multivibrat tube which is controlled by the impulses into saturation and its secondary voltage above a rectifier of the compensation moving coil of the current or torque balance can be fed.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing.

Die Zeichnung zeigt inThe drawing shows in

Fig. 1 ein Blockschema eines Impulsgebers, in
Fig. 2 ein Schaltschema.Fig. 1 is a block diagram of a pulse generator in
Fig. 2 is a circuit diagram.

Wie das Blockschema Fig. 1 zeigt, enthält der Impulsgeber eine Stromwaage 11 mit einer Meßspule 12, einer Kompensationsdrehspule 13 und einer Blende 14, welche den Lichtstrom zwischen einer Lichtquelle 15 und einer Fotozelle 16 beeinflußt, ferner eine Verstärkerstufe 17, einen astabilen Multivibrator 18 und einen Rückwandler 21. Der Meßstrom I₁ wird derAs the block diagram of Fig. 1 shows, the pulse generator contains a current balance 11 with a measuring coil 12, a compensating rotating coil 13 and a diaphragm 14, which influences the luminous flux between a light source 15 and a photocell 16, also an amplifier stage 17, an astable multivibrator 18 and a back converter 21. The measuring current I ₁ becomes the

909 577/263909 577/263

Claims

Measuring coil 12 is supplied, the diaphragm 14 of the current balance 11 is deflected, and the luminous flux generates a voltage U ₁ in the photocell 16, which is amplified in the amplifier 17. The output voltage M _{2 of} the amplifier is converted by the multivibrator 18 into square-wave pulses, the frequency of which is dependent on the photocell voltage U _1. The pulses can be given at terminals 19 directly to a transmission line or to a modulator. The back converter 21 converts the pulses into a direct current i ₀ , which is proportional to the pulse frequency. If the compensation current i _{2 is} equal to the measuring current i _v , the current balance is at rest, the pulse frequency is stable and proportional to the output current I ₁ . If the measuring current changes, the deflection of the diaphragm 14 changes the frequency until the compensation current i ₂ brings the current balance to rest again. The compensation principle makes temperature influences and changes in operating voltage ineffective, and the pulse frequency becomes independent of such disturbance variables. Instead of a moving-coil current balance, a Ferrari system torque balance can be used, and it can also be used to convert other measured variables into pulse frequencies.

In the diagram of FIG. 2, the current balance from FIG. 1 is taken over with the same reference numerals. The photocell 16 is fed by a battery 22, and the photocurrent generates a dem through the resistor 23 Measuring current or measuring torque proportional grid bias on the amplifier tube 24. The multivibrator is by a double triode 25 with the capacitors 26., 27 and the grid resistors 28, 29 formed. The grid resistors 28, 29 are at the cathode potential of the amplifier tube 24, in the Cathode line to the negative pole of the anode battery a resistor 33 is connected, whereby the cathode potential of the amplifier tube is changed in proportion to the anode current. As with the cathode potential if the grid potential of the multivibrator changes, its toggle frequency also changes. Because the coupling is dimensioned so that the multivibrator works astably and with increasing grid bias tilts faster, the tilt frequency is dependent on the anode current of the amplifier tube and thus also the measuring current or the measuring torque. The measuring line or a modulator can use a capacitor 34 to which one anode of the multivibrator can be coupled. Converting the frequency back into a current to be fed back to the current balance takes place by means of a through the pulses until saturation controlled transformer 35, whose primary winding via the two resistors 36, 37 to the both anodes of the multivibrator tube 25 is connected and the center of the anode to the positive pole of the anode battery 32 is located. On the secondary side, the transformer 35 feeds a rectifier via a resistor 39 38, whose output direct current is proportional to the pulse frequency, and to the compensating rotating coil 13 of the current balance is fed back. The resistor 39 is used for the exact setting of the proportionality.

As a result of the compensation of the input current with a current proportional to the pulse frequency is, the pulse frequency itself is proportional to the input current and independent of interference, such as temperature and operating voltage fluctuations.

Since only a minimum frequency can be achieved with the multivibrator, even if for a measuring current I ₁ = 0 or measuring torque ^ ₁ = 0 the photocell voltage is high and the anode current of the amplifier tube can be small and its cathode potential can become zero without a pulse frequency Zero is attainable, the measuring current i _{m is} a constant current i _a or the measuring torque d "

constant torque d _{0 is} added, so that the input current J ₁ = i ₀ + i _m or the total torque O ₁ = ^ d _n + d _m .

Claim:

Telemetry transmitter, characterized in that the photocell (16) of a photocell compensator is switched on in the control circuit of an astable multivibrator (18) with a variable pulse frequency (F) - optionally with the interposition of an amplifier stage (17) - and this one the measured variable with one of the transmitted equivalent Size comparing current or torque balance (11) and a dimming device (14) connected to it, which is switched on between a light source (15) and the photocell, with a transformer (35) with two in one for the purpose of feedback to compensate for the measured variable Anode circuit of the multivibrator tube (25) lying primary windings is provided, which is controlled by the pulses into saturation and whose secondary voltage can be fed via a rectifier (38) of the compensating moving coil (13) of the current or torque balance (11).

Considered publications:

German Auslegeschrift No. 1 011 327;

German Patent Nos. 608 567, 591 891;

Dr. S i m ο η and Dr.Sutermann, "Photoelectric cells and their application", p. 183;

v. Lechner and Piernukka, "Mining and processing technology", p. 154.

1 sheet of drawings