DE1240989B

DE1240989B - Anordnung zum Eichen der Pegelanzeige eines selektiven Pegelmessers

Info

Publication number: DE1240989B
Application number: DEW39236A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Herbert Bayer
Original assignee: GOLTERMANN
Current assignee: GOLTERMANN
Priority date: 1965-05-28
Filing date: 1965-05-28
Publication date: 1967-05-24
Also published as: DE1296254B; DE1240989C2; GB1154601A; FR1484840A; US3461385A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

GOIr

Deutsche KL: 2Ie- 36/01

Nummer: 1240989

Aktenzeichen: W 39236IX d/21 e

Anmeldetag: 28. Mai 1965

Auslegetag: 24. Mai 1967

Die Erfindung betrifft: eine Anordnung zum Eichen der Pegelanzeige eines selektiven, nach dem Überlagerungsprinzip arbeitenden Pegelmessers, bei dem während des Eichvorganges mittels eines Umschalters anstatt der zu messenden Größe eine Eichwechselspannung einstellbarer und gleicher Frequenz wie die zu messende Spannung und definierter Amplitude an seinen Eingang gelangt und festgestellt wird, ob dabei der Sollwert erreicht und dann mit Hilfe eines Pegelreglers gegebenenfalls dieser Sollwert eingestellt wird.

Es sei bemerkt, daß im vorliegenden Fall mit »Eichen« kein Eichen im Sinne des Maß- und Gewichtsgesetzes gemeint ist. Dieser Begriff wird nur deshalb verwendet, weil er sich in der Fernmeldetechnik für das Überprüfen und gegebenenfalls Berichtigen bestimmter Eigenschaften eines Meßgerätes eingeführt hat und allgemein gebräuchlich ist.

Bei Pegelmessern der eingangs genannten Art ist es bekannt, beim Eichvorgang anstatt der zu messenden Größe eine Eichwechselspannung einstellbarer und gleicher Frequenz wie die zu messende Spannung und definierter Amplitude an den Eingang zu legen, wobei die Frequenz des die Eichspannung liefernden Generators grob mit der Empfängerabstimmung und exakt mit einem weiteren Bedienungstrieb eingestellt wird. Dann kann an dem Anzeigeinstrument des Pegelmessers abgelesen werden, ob dabei der Sollwert erreicht wird, und gegebenenfalls kann mit Hilfe eines Pegelreglers der Sollwert eingestellt werden. Eine derartige bekannte Anordnung zeigt Fig. 1. Die zu messende Größe gelangt über einen Eingangsteiler 1 und einen Verstärker 2 an einen Mischer 3, dessen zweiter Eingang mit einem in der Frequenz veränderbaren Trägeroszillator 8 verbunden ist. Ein grob mit der Frequenzabstimmung mitlaufender Oszillator 7, dessen Frequenz feineinstellbar ist, liefert die Eichspannung mit definierter Amplitude. Das ZwischenfrequenzfHter 4 siebt die gewünschte Frequenz aus den am Ausgang des Mischers 3 vorhandenen Mischprodukten aus. Dem Zwischenfrequenzfilter 4 ist ein in der Verstärkung einstellbarer Verstärker 5 nachgeschaltet, dessen Ausgang mit einer Anzeigeeinrichtung 6 verbunden ist, die eine Gleichrichterschaltung und ein Anzeigeinstrument enthält. Ein solcher Überlagerungspegelmesser hat einmal den Nachteil, daß mit ihm kein besonders genaues Messen möglich ist, da die Pegelmeßunsicherheit sich im wesentlichen aus dem Teilerfehler des Eingangsteilers und sodann auch noch aus der Unsicherheit der Eichoszillatoramplitude zusammensetzt. Zum anderen ist auch die Bedienung Anordnung zum Eichen der Pegelanzeige eines
selektiven Pegelmessers

Anmelder:

Wandel u. Goltermann, Reutlingen

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Herbert Bayer, Reutlingen

eines derartigen Geräts beim Eichvorgang kompliziert. Soll nämlich ein solcher Überlagerungs-Pegelmesser geeicht (überprüft) werden, so müssen folgende Bedienungsschritte vorgenommen werden:

1. Eingangsteiler 1 in Stellung »Eichen« bringen;

2. Eichoszillator 7 durch Verändern seiner Frequenz /₀ auf die Meßfrequenz f_e feinabstimmen;

3. an dem Anzeigeinstrument 6 ablesen, ob der Sollwert erreicht wird und gegebenenfalls an dem einstellbaren Verstärker 5 die Verstärkung auf den Sollwert einstellen;

4. Eingangsteiler 1 in den gewünschten Pegelmeßbereich zurückschalten.

Daraus ergibt sich, daß beim Eichen dieses bekannten Pegelmessers ein besonderer Frequenzfeinabgleich durchzuführen ist.

Mit der Anordnung nach der Erfindung ist ein genaueres und einfacheres Eichen dadurch möglich, daß einem Mischer 9 die veränderbare Trägerfrequenz (f_t) und eine Festfrequenz (/_z2), die gleich der Zwischenfrequenz (/_zl) ist, zugeführt sind, und die am Ausgang des Mischers 9 vorhandene Differenzfrequenz (f_t—f_Z2) als Eichspannung dient, die immer gleich der Abstimmfrequenz des Pegelmessers ist (Fig. 2).
Es ist nun zwar bekannt, bei der Messung von Siebschaltungen mittels Pegelsender und Pegelempfänger zwecks automatischer Abstimmung der Geräte auf eine einzige Meßfrequenz das eine der Geräte über eine Steuerleitung mit der Oszillatorfrequenz des anderen Gerätes zu speisen, wobei eine sogenannte Rückumsetzung stattfindet. Doch legt dieses bekannte Verfahren die Erfindung nicht nahe. In F i g. 2 ist eine Anordnung nach der Erfindung dargestellt. Diese unterscheidet sich von der bekannten Einrichtung gemäß F i g. 1 im wesentlichen dadurch, daß anstatt eines Eichoszillators (7 in F i g. 1) mit einer femeinstellbaren Frequenz eine Eichspannung zur Verfügung gestellt wird, deren Frequenz /₀

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Claims

immer exakt gleich der Abstimmfrequenz des Pegelmessers ist. Zu diesem Zweck ist ein Mischer 9 vorgesehen, der einmal von dem Trägeroszillator 8 und zum anderen von einem Festfrequenzoszillator 10 gespeist wird. Wählt man die Frequenz /z2 des Oszillators 10 so, daß sie gleich der Zwischenfrequenz (/zl) des Pegelmessers ist, dann ist die Frequenz/0 der Eichspannung immer gleich der Abstimmfrequenz. Das bedeutet, daß beim Eichvorgang nur noch drei der oben angegebenen vier Schritte notwendig sind:

1. Eingangsteiler 1 in Stellung »Eichen« bringen;

2. an dem Anzeigeinstrument 6 ablesen, ob der Sollwert erreicht wird, und gegebenenfalls an dem einstellbaren Verstärker 5 die Verstärkung auf den Sollwert einstellen;

3. Eingangsteiler 1 in den gewünschten Pegelmeßbereich zurückschalten.

Damit ist das lästige Abstimmen des Pegelmessers auf die Eichfrequenz weggefallen. Darüber hinaus ist mit der Anordnung nach F i g. 2 auch ein genaueres Messen möglich, weil die zeitliche Amplitudenkonstanz des Festfrequenzoszillators 10 besser ist als diejenige des durchstimmbaren Oszillators 7 der bekannten Anordnung. Der zusätzlich in die Eichung eingehende Fehler des Mischers 9 ist sehr gering, da dieser Mischer breitbandig und reell (niederohmig) abgeschlossen werden kann, so daß sein Frequenzgang sehr klein ist und die Mischverluste gering sind.

Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung, für die auch selbständiger Schutz beansprucht wird und die in Fig. 3 dargestellt ist, ist die Bedienung beim Eichvorgang noch einfacher, und die Meßunsicherheit ist weiter verringert. Hier ist ein Eichteiler 11 vorgesehen, welcher mit dem Eingangsteiler 1 gekuppelt ist. In diesem Fall geschieht das Umschalten von »Messen« auf »Eichen« durch einen Schalter (Relais) 12. — Durch die Anwendung des Eichteilers 11 braucht nun, um eichen zu können, nur noch der Schaltern betätigt und der Sollwert an dem einstellbaren Verstärker 5 gegebenenfalls eingestellt zu werden. Der Eingangsteiler 1 bleibt dabei in dem gerade eingestellten Bereich stehen. — Die Meßunsicherheit ist dadurch verringert, daß wegen des verwendeten Eichteilers 11, der in Fig. 3 zweckmäßigerweise als Eichleitung ausgebildet ist, der Frequenzgang des (hochohmigen) Eingangsteilers 1 eliminiert ist.

Bildet man in weiterer Ausgestaltung der Erfindung den Eichteiler 11 als Übertragerteiler aus, bei dem die einzelnen Übertrager in Tiefpaßschaltung zwischen Festwiderständen betrieben werden, so läßt sich zusätzlich der Teilerfehler des Eingangsteilers 1 verringern. Dieser Übertragerteiler im Eichteil des Pegelmessers muß allerdings für breitbandigen Betrieb ausgelegt sein, was, bei relativ hohen Anforderungen an die Genauigkeit des Teilers, einem beträchtlichen Aufwand gleichkommt. Diesen Nachteil kann man aber vermeiden, indem man — wie in Fig. 4 gezeigt — einen Übertragerteiler 13 nach dem Zwischenfrequenzfilter 4 einschaltet. Mit einer solchen Anordnung wird die gleiche Wirkung wie mit der Einrichtung nach Fig. 3 erzielt, jedoch braucht nun der Übertragerteiler (13) nur für eine, bei Mehrfachumsetzung tiefe Frequenz ausgelegt zu werden, so daß der Teiler mit verhältnismäßig wenig Aufwand, aber gleichzeitig einer hohen Genauigkeit hergestellt werden kann.

Bei einer Anordnung, des Übertragerteilers 13 nach Fig.4 ist natürlich Voraussetzung, daß insbesondere der Verstärker 2 und der Mischer 3 in Abhängigkeit des angelegten Pegels linear arbeiten. Diese Voraussetzung ist aber bei den hier in Betracht kommenden Pegelmessern ohnehin gegeben.

In F i g. 5 ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung gezeigt. Hierbei erfolgt das Eichen bzw. Überprüfen selbsttätig. Es ist kein Kontrollieren durch die Bedienungsperson mehr erforderlich. Dazu ist ein Taktgeber 14 vorgesehen, der den Schalter 12 periodisch (z. B. im Abstand von 1 Sekunde) für eine kurze Zeit (z. B. 50 Millisekunden) in Stellung »Eichen« bringt. Während der Eichzeit (50 Millisekunden) wird die Verstärkung — ebenfalls durch den Taktgeber 14 ausgelöst — in dem Verstärker 5 selbsttätig auf den Sollwert eingestellt. Zwei (nicht gezeichnete) Speicher sorgen dafür, daß erstens während der Eichzeit die letzte Anzeige des Pegelmessers (der letzte Meßwert) der vorangegangenen Meßzeit gespeichert wird und daß zweitens der in der Eichzeit eingestellte Sollwert (Sollverstärkung) während der darauffolgenden Meßzeit erhalten bleibt.

Der Pegelmesser nach F i g. 5 stellt demnach ein Gerät dar, mit dem gegenüber bekannten Ausführungen genauer und wesentlich bequemer gemessen werden kann.

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Eichen der Pegelanzeige eines selektiven, nach dem Überlagerungsprinzip arbeitenden Pegelmessers, bei dem während des Eichvorganges mittels eines Umschalters anstatt der zu messenden Größe eine Eichwechselspannung einstellbarer und gleicher Frequenz wie die zu messende Spannung und definierter Amplitude an seinen Eingang gelangt und festgestellt wird, ob dabei der Sollwert erreicht und dann mit Hilfe eines Pegelreglers gegebenenfalls dieser Sollwert eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß einem Mischer (9) die veränderbare Trägerfrequenz^,) und eine Festfrequenz(/₂₂), die gleich der Zwischenfrequenz Q₂₁) ist, zugeführt sind, und die am Ausgang des Mischers (9) vorhandene Differenzfrequenz (f_t—/_z2) als Eichspannung dient, die immer gleich der Abstimmfrequenz des Pegelmessers ist (Fig. 2).

2. Anordnung zum Eichen der Pegelanzeige eines selektiven, nach dem Überlagerungsprinzip arbeitenden Pegelmessers, bei dem während des Eichvorganges mittels eines Umschalters anstatt der zu messenden Größe eine Eichwechselspannung einstellbarer und gleicher Frequenz wie die zu messende Spannung und definierter Amplitude an seinen Eingang gelangt und festgestellt wird, ob dabei der Sollwert erreicht und dann mit Hilfe eines Pegelreglers gegebenenfalls dieser Sollwert eingestellt wird, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Stellung »Eichen« des Umschalters (12) der Meßspannungseingangsteiler (1) in seiner jeweils eingestellten Meßstellung verbleibt und im Zuge der zu verstärkenden Eichspannung ein mit dem Meßspannungseichteiler (1) gekoppelter, zusammen mit diesem eine konstante Gesamtdämpfung ergebender Eichteiler (11 bzw. 13) eingeschaltet ist.