DE1184859B - Messschaltung mit einem registrierenden Messinstrument - Google Patents

Description

• Meßschaltung mit einem registrierenden Meßinstrument Bei Meßwerken, die mechanische Leistung abgeben müssen, z. B. registrierende oder Servosysteme steuernde Meßwerke, werden z. B. infolge Reibung auf dem Registrierpapier relativ erhebliche, von der Größe und der Geschwindigkeit des Ausschlages abhängige zusätzliche Drehmomente nötig, die in den meisten Fällen nicht genau -definiert sind. Die Folge davon ist eine unerwünschte Nichtlinearität zwischen dem Ausschlag des Meßwerkes und dem das Meßwerk durchfließenden Strom. Dieser Mangel läßt sich beseitigen, wenn eine Gegenkopplungsspannung erzeugt werden kann, die streng vom Meßwerkausschlag abhängig ist. Für den Fachmann naheliegend wäre z. B. die Erzeugung einer solchen Gegenkopplungsspannung durch ein mit dem Meßwerk gekoppeltes Drehpotentiometer. Dem Verfahren würde jedoch der Nachteil anhaften, daß Schichtpotentiometer an sich schon nicht mit einer genügenden Linearität hergestellt werden können, überdies der Abnutzung unterliegen und somit eine zeitliche Inkonstanz aufweisen und daß bei Drahtpotentiometern andererseits mit störenden Windungssprüngen zu rechnen ist.
• Die Aufgabenstellung geht dahin, durch eine Gegenkopplung die Nichtlinearität der Meßwerkausschläge bei Vermeidung der obengenannten Nachteile zu beseitigen. Eine vorteilhafte Lösung dieser Aufgabe bei Meßschaltungen mit einem Registriermeßinstrument, dessen beweglicher Teil starr mit einem Differentialdrehkondensator gekoppelt ist und einem Trägerfrequenzverstärker, der zwecks Linearisierung der Anzeigecharakteristik des Meßinstrumentes eine von einem nicht der Meßgröße proportionalen Meßwerkausschlag abhängige Gegenkopplung liefert, besteht erfindungsgemäß darin, daß ein richtkraftloses Meßinstrument vorgesehen ist, und daß zur Erzeugung der Gegenkopplungsspannung eine mit der Trägerfrequenz gespeiste Kondensatorbrücke dient, deren eine Hälfte aus dem mit dem beweglichen Teil des Meßwerks mechanisch gekoppelten Differentialdrehkondensator besteht. Es ist zwar eine Meßschaltung bekannt, bei der ein Differentialdrehkondensator mit dem beweglichen Teil eines Meßwerks starr gekoppelt ist. Bei dieser Meßschaltung handelt es sich um ein Röhrenvoltmeter, das als diskontinuierliche Gleichstrommeßeinrichtung nach dem Ladezeitverfahren ausgelegt ist. Der Differentialdrehkondensator dient dazu, eine Meßbereichserweiterung zu erreichen, indem die Ladecharakteristik des Kondensators durch allmähliches Zuschalten einer Gegenspannung verflacht wird. Die Gegenkopplungsspannung ist bei der bekannten Meßeinrichtung proportional der sande rungsgeschwindigkeit des Meßwerkausschlages. Es kann nur ein Meßwerk mit Rückstellkraft verwendet werden, welches nach Erreichen des Vollausschlags oder des dem Ladestrom entsprechenden Ausschlags nach Abschalten der Meßgröße den beweglichen Teil des Meßwerks und den damit gekoppelten Differentialdrehkondensator wieder in Nullstellung bringt. Im Gegensatz dazu wird bei dem Erfindungsgegenstand durch Anwendung des Differentialkondensators in einer mit einer Trägerfrequenz gespeisten Kondensatorbrücke eine streng ausschlagsproportionale Gegenkopplung erreicht, indem durch Differenzbildung zwischen einem vom Meßwerk modulierten Trägerfrequenzsignal und einem zweiten Trägerfrequenzsignal, dessen Modulation von der Stellung des Differentialdrehkondensators in der Brücke und damit von der Meßwerkstellung abhängig ist, eine Spannung gewonnen wird, die dem Meßwerk so lange zugeführt wird, bis die beiden Trägerfrequenzsignale gleich sind und die Differenz Null ist. Da bei dieser Anordnung ein Meßwerk ohne mechanische Richtkraftverwendet werden kann, ergibt sich als weiterer VorteiI, daß für die Registriereinrichtung ein größeres Drehmoment zur Verfügung steht oder aber ein Meßwerk mit kleinerem Drehmoment, also kleinerem Leistungsbedarf für dieselbe Meßaufgabe benutzt werden kann.
• Ein Ausführungsbeispiel ist als Blockschaltbild angegeben und nachfolgend beschrieben. Eine Meßgröße wird auf die Eingangsbuchsenl gegeben, in dem Trägerfrequenzmodulator und -verstärker 2 mit der vom Trägerfrequenzgenerator 3 gelieferten Trägerfrequenz moduliert, verstärkt und gleichgerichtet und bringt das Meßwerk 4 zum Ausschlag. Mit dem Meßwerk 4 ist der Differentialdrehkondensator 5 mechanisch gekoppelt. Er liegt in einer vom Trägerfrequenzgenerator 3 gespeisten Brückenschaltung mit den weiteren Brückenkondensatoren 6 und 7, in der die vom Meßwerkausschlag abhängige Gegenkopplungsspannung erzeugt und zum Eingangsverstärker 2 zurückgeleitet wird. Eine strenge Abhängigkeit des Ausschlages von der Meßgröße kann somit erreicht werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Meßschaltung mit einem registrierenden Meßinstrument, dessen beweglicher Teil starr mit einem Differentialdrehkondensator gekoppelt ist und einem Trägerfrequenzverstärker, der zwecks Linearisierung der Anzeigecharakteristik des Meßinstrumentes eine von einem nicht der Meß- größe proportionalen Meßwerkausschlag abhängige Gegenkopplung liefert, d a du r c h g e -kennzeichnet, daß ein richtkraftloses Meßinstrument vorgesehen ist, und daß zur Erzeugung der Gegenkopplungsspannung eine mit der Trägerfrequenz gespeiste Kondensatorbrücke dient, deren eine Hälfte aus dem mit dem beweglichen Teil des Meßwerks mechanisch gekoppelten Differentialdrehkondensator besteht.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Patentschrift Nr. 19313 des Amtes fürErtindungs-und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands.