DE1285057B

DE1285057B - Transducer

Info

Publication number: DE1285057B
Application number: DE1963F0041029
Authority: DE
Inventors: Nazareth Jun Alfred
Original assignee: Foxboro Co
Current assignee: Schneider Electric Systems USA Inc
Priority date: 1962-10-19
Filing date: 1963-10-18
Publication date: 1968-12-12
Also published as: GB1011710A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Meßwert-Umformer. - Meßwert-Umformer sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt und werden überall dort verwendet, wo die von einer Meßwerterfassungsanordnung abgegebene Meßgröße in eine dieser Meßgröße proportionale andere physikalische Größe umgeformt werden muß. Dabei gibt es unter anderem Meßwert-Umformer, die ein Wechselspannungssignal in ein Wechselstromsignal umformen, solche, die ein Wechselspannungssignal in ein Gleichspannungssignal oder umgekehrt umformen usw. Es gibt auch eine Vielzahl von Meßwerterfassungs anordnungen, bei denen das erhaltene Signal nicht nur von der Meßgröße, sondern auch von einer zur Messung erforderlichen Hilfsgröße, z. B. von einer zur Messung erforderlichen Speisewechselspannung, abhängig ist. Ändert sich in solchen Mßwerterfassungsanordnungen die zur Messung erforderliche Hilfsgröße, ohne daß dies entsprechend berücksichtigt wird, so führt das zu einer Verfälschung des Meßergebnisses. The invention relates to a transducer. - measured value converter are known in various embodiments and are used everywhere where the measured variable output by a measured value acquisition arrangement is converted into one of these measured variables proportional other physical quantity must be converted. There are under Another transducer that converts an alternating voltage signal into an alternating current signal convert those that convert an AC voltage signal into a DC voltage signal or reverse forming, etc. There are also a large number of data acquisition arrangements, in which the signal obtained is not only dependent on the measured variable, but also from one auxiliary quantity required for measurement, e.g. B. of a required for measurement AC supply voltage, is dependent. Changes in such acquisition arrangements the auxiliary quantity required for the measurement, without this being taken into account accordingly is, this leads to a falsification of the measurement result.

Meßwerterfassungsanordnungen, in denen das abgegebene Signal außer von der Meßgröße auch von einer zur Messung erforderlichen Speisewechselspannung abhängig ist, sind z. B. magnetische Wechselspannungsdurchflußmesser, auf dem Strom-Spannungs-Prinzip beruhende Widerstandsmeßgeräte usw.Measured value acquisition arrangements in which the emitted signal except from the measured variable also from an alternating supply voltage required for the measurement is dependent, z. B. magnetic alternating voltage flow meter, on the current-voltage principle based resistance meters, etc.

Will man Fehlmessungen der angegebenen Art vermeiden, so ist eine unter Umständen recht aufwendige Spannungskonstanthaltung der zur Messung erforderlichen Speisewechselspannung erforderlich.If you want to avoid incorrect measurements of the type specified, then one is under certain circumstances quite complex voltage constant maintenance of the voltage required for the measurement AC supply voltage required.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, einen Meßwert-Umformer so zu gestalten, daß er ein von einer Meßwerterfassungsanordnung abgegebenes, von der Meßgröße und einer zur Messung erforderlichen Speisewechselspannung abhängiges Wechselspannungs-Eingangssignal in ein nur von der Meßgröße abhängiges Gleichsp annungs-Ausgangssignal umformt. Die Wirkungsweise eines solchen Meßwert-Umformers beruht darauf, daß in Strenge nicht das von der Meßwerterfassungsanordnung abgegebene Wechselspannungs-Eingangssignal, sondern das Verhältnis Wechselspannungs-Eingangssignal zu Speisewechselspannung in das Gleichspannungs-Ausgangssignal umgeformt wird. Eine bekannte Ausführungsform eines solchen Meßwert-Umformers besteht aus einem Verstärker mit hohem Verstärkungsfaktor und einem Ausgangskreis zur Erzeugung des Gleichspannungs-Ausgangssignals und einer von der Speisewechselspannung abgeleiteten Rückkopplungsspannung, die zusammen mit dem Wechselspannungs-Eingangssignal, diesem gegenüber um 1800 in der Phase gedreht, dem Eingang des Verstärkers zugeführt wird. Die bekannte Ausführungsform eines Meßwert-Umformers der beschriebenen Art ist jedoch durch einen komplizierten und aufwendigen Aufbau, insbesondere des Ausgangskreises, gekennzeichnet und insoweit nicht frei von Nachteilen. Hinzu kommt, daß auch die erreichbare Genauigkeit der Meßwert-Umformung zu wünschen übrigläßt.But there is also the possibility of using a transducer in this way configure that it is a given by a data acquisition arrangement, from the Measured variable and an AC voltage input signal that is dependent on the AC supply voltage required for the measurement converted into a DC voltage output signal that is dependent only on the measured variable. The mode of operation of such a transducer is based on the fact that in strictness not the alternating voltage input signal emitted by the measured value acquisition arrangement, but the ratio of the AC voltage input signal to the AC supply voltage is converted into the DC voltage output signal. A known embodiment such a transducer consists of an amplifier with a high gain factor and an output circuit for generating the DC voltage output signal and one feedback voltage derived from the AC supply voltage, which together with the AC voltage input signal, rotated in phase by 1800 compared to this, is fed to the input of the amplifier. The known embodiment of a transducer of the type described is, however, due to a complicated and expensive structure, in particular the starting circle, marked and insofar not free from disadvantages. In addition, the attainable accuracy of the measured value conversion is desirable leaves.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, einen Meßwert-Umformer der beschriebenen Art so auszugestalten, daß er relativ einfach aufgebaut und betriebssicher ist und auf der anderen Seite sich durch eine hohe Genauigkeit der Meßwert-Umformung auszeichnet. The invention is therefore based on the object of a transducer of the type described so that it is relatively simple and reliable is and on the other hand is characterized by a high accuracy of the measured value conversion excels.

Die Erfindung betrifft einen Meßwert-Umformer zur Umformung eines von einer Meßwerterfassungsanordnung abgegebenen, von der Meßgröße und einer zur Messung erforderlichen Speisewechselspannung abhängigen Wechselspannungs-Eingangssignals in ein nur von der Meßgröße abhängiges Gleichspannungs-Ausgangssignal, bestehend aus einem Verstärker mit hohem Verstärkungsfaktor und einem Ausgangskreis zur Erzeugung des Gleichspannungs-Ausgangssignals und einer von der Speisewechselspannung abgeleiteten Rückkopplungsspannung, die zusammen mit dem Wechselspannungs-Eingangssignal, diesem gegenüber um 1800 in der Phase gedreht, dem Eingang des Verstärkers zugeführt wird. Die Erfindung besteht darin, daß der Ausgangskreis einen im Teilverhältnis variablen Spannungsteiler aufweist, der einen sowohl von einer Speisegleichspannung als auch von der Speisewechselspannung beaufschlagten Eingang und Ausgänge für das Gleichspannungs-Ausgangssignal und die Rückkopplungsspannung hat, und daß das Teilerverhältnis des Spannungsteilers für die Speisegleichspannung und die Speisewechselspannung gleich und in seiner Größe derart steuerbar ist, daß die Rückkopplungsspannung im wesentlichen mit dem Wechselspannungs- Eingangssignal übereinstimmt. The invention relates to a transducer for converting a given by a measured value acquisition arrangement, of the measured variable and one to the Measurement of the required AC supply voltage dependent AC voltage input signal into a direct voltage output signal that is dependent only on the measured variable from a high gain amplifier and an output circuit for generation of the DC voltage output signal and one derived from the AC supply voltage Feedback voltage that goes along with the AC input signal, this opposite to 1800 rotated in phase, is fed to the input of the amplifier. The invention consists in that the output circuit is a variable in the division ratio Having a voltage divider, one of both a DC supply voltage and Input and outputs for the DC voltage output signal to which the AC supply voltage is applied and has the feedback voltage, and that the dividing ratio of the voltage divider for the DC supply voltage and the AC supply voltage equal and in its Size is controllable so that the feedback voltage substantially with the AC voltage input signal matches.

Der im Teilerverhältnis variable Spannungsteiler läßt sich auf verschiedene Weise verwirklichen. Die Voraussetzung, daß das Teilerverhältnis des Spannungsteilers für die Speisegleichspannung und die Speisewechselspannung gleich ist, läßt sich auf einfache Weise dadurch verwirklichen, daß der variable Spannungsteiler für die Speisegleichspannung und die Speisewechselspannung im wesentlichen einen ohmschen Widerstand darstellt. Eine besondere Ausführungsform nach Lehre der Erfindung, bei der das Teilerverhältnis des Spannungsteilers auf einfache Weise steuerbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der variable Spannungsteiler aus der Reihenschaltung der Kollektor-Basis-Strecken zweier Feldeffekt-Transistoren besteht. In diesem Fall läßt sich das Teilerverhältnis des Spannungsteilers in seiner Größe dadurch besonders einfach variieren, daß den beiden Feldeffekt-Transistoren unterschiedliche Emitter-Basis-Spannungen zugeführt werden. Vorteilhaft ist nach Lehre der Erfindung die Anordnung dabei so getroffen, daß die den beiden Feldeffekt-Transistoren zugeführten Emitter-Basis-Spannungen zusammen gesetzt sind aus einer in der Größe gleichen, konstanten negativen Vorspannung und einer veränderlichen, vom Ausgang des Verstärkers abgeleiteten Steuerspannung. Die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich weiter dadurch vereinfachen, daß die vom Ausgang des Verstärkers abgeleitete Steuerspannung den beiden Feldeffekt-Transistoren mit gleichem Betrag, jedoch umgekehrtem Vorzeichen, zugeführt wird, so daß die Widerstandsänderung der beiden Feldeffekt-Transistoren gegenläufig erfolgt. - Grundsätzlich läßt sich bei entsprechender Bemessung der negativen Vorspannung auch eine vom Ausgang des Verstärkers abgegebene Wechselspannung unmittelbar als Steuerspannung verwenden. Es ist jedoch zweckmäßig, zwischen dem Ausgang des Verstärkers und den Emitter-Basis-Eingängen der Feldeffekt-Transistoren Gleichrichteranordnungen vorzusehen, wodurch eine spätere Gleichrichtung eines dem Wechselspannungs-Eingangssignal proportionalen Signals überflüssig wird. Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Meßwert-Umformers läßt sich dadurch erreichen, daß an Stelle der Gleichrichteranordnungen zwischen dem Ausgang des Verstärkers und den Emitter-Basis-Eingängen der Feldeffekt -Transistoren Synchrondetektoren vorgesehen sind, denen als Bezugssignal die Speisewechselspannung zugeführt wird. Damit wird erreicht, daß Störgrößen, die gegenüber dem Wechselspannungs-Eingangssignal phasenverschoben sind, abgeschwächt werden. Grundsätzlich läßt sich der Ausgang des Verstärkers mit den Eingängen der Gleichrichteranordnungen bzw. Synchrondetektoren unmittelbar verbinden. In vielen Fällen wird es jedoch vorteilhaft sein, zwischen dem Ausgang des Verstärkers und den Eingängen der Gleichrichteranordnungen bzw.The voltage divider, which has a variable divider ratio, can be used in different ways Realize way. The prerequisite that the divider ratio of the voltage divider for the DC supply voltage and the AC supply voltage is the same, can realize in a simple manner that the variable voltage divider for the DC supply voltage and the AC supply voltage are essentially ohmic Represents resistance. A special embodiment according to the teaching of the invention which the division ratio of the voltage divider can be easily controlled, is characterized in that the variable voltage divider from the series circuit the collector-base paths of two field effect transistors. In this case the division ratio of the voltage divider can thereby be particularly modified in terms of its size simply vary that the two field effect transistors have different emitter-base voltages are fed. According to the teaching of the invention, the arrangement is advantageous taken that the emitter-base voltages fed to the two field effect transistors are composed of a constant negative bias voltage of equal size and a variable control voltage derived from the output of the amplifier. The arrangement according to the invention can be further simplified in that the from Output of the amplifier derived control voltage to the two field effect transistors is supplied with the same amount, but with the opposite sign, so that the change in resistance of the two field effect transistors takes place in opposite directions. - Basically you can If the negative bias voltage is appropriately dimensioned, also one from the output of the Use the alternating voltage emitted by the amplifier directly as control voltage. However, it is useful between the output of the amplifier and the emitter-base inputs of the field effect transistors to provide rectifier arrangements, thereby a later Rectification of a signal proportional to the AC voltage input signal becomes superfluous. Another improvement of the transducer according to the invention can be achieved in that instead of the rectifier arrangements between the output of the amplifier and the emitter-base inputs of the field effect -Transistors Synchronous detectors are provided with the AC supply voltage as the reference signal is fed. This ensures that disturbance variables that are opposite to the AC voltage input signal are out of phase, attenuated. Basically, the exit of the amplifier with the inputs of the rectifier arrangements or synchronous detectors connect immediately. In many cases, however, it will be beneficial between the output of the amplifier and the inputs of the rectifier arrangements or

Synchrondetektoren einen Anpassungstransformator vorzusehen, um den Ausgang des Verstärkers an die Emitter-Basis-Eingänge der Feldeffekt-Transistoren anzupassen. Die Beaufschlagung des Eingangs des Spannungsteilers sowohl mit einer Speisegleichspannung als auch mit der Speisewechselspannung kann nach weiterer Lehre der Erfindung vorteilhaft dadurch geschehen, daß ein mit seiner Primärwicklung an der Speisewechselspannung angeschlossener Transformator mit symmetrisch aufgetrennter Sekundärwicklung vorgesehen wird, wobei zwischen den beiden Hälften der ausgetrennten Sekundärwicklung die Quelle der Speisegleichspannung angeschlossen ist, der ein Potentiometer parallel geschaltet ist, und daß an die Verbindungsleitung der Basis des ersten Feldeffekt-Transistors mit dem Kollektor des zweiten Feldeffekt-Transistors die eine Seite eines Lastwiderstandes angeschlossen ist, während die andere Seite dieses Lastwiderstandes mit dem Schleifer des Potentiometers verbunden ist. Dabei wird an dem Lastwiderstand sowohl das Gleichspannungs-Ausgangssignal als auch die Rückkopplungsspannung abgenommen. Dem Eingang des Verstärkers wird die Differenz zwischen dem Wechselspannungs-Eingangssignal und der Rückkopplungsspannung zugeführt.Synchronous detectors to provide a matching transformer to the Output of the amplifier to the emitter-base inputs of the field effect transistors adapt. The application of the input of the voltage divider both with a DC supply voltage as well as with the AC supply voltage can according to further teaching the invention advantageously done in that a with its primary winding on the AC supply voltage connected transformer with symmetrically separated Secondary winding is provided, with the separated between the two halves Secondary winding the source of the DC supply voltage is connected to the one Potentiometer is connected in parallel, and that to the connection line of the base of the first field effect transistor to the collector of the second field effect transistor one side of a load resistor is connected while the other side this load resistance is connected to the wiper of the potentiometer. Included both the DC voltage output signal and the Feedback voltage decreased. The input of the amplifier will be the difference between the AC input signal and the feedback voltage.

Die Bildung der Differenz zwischen diesen beiden Größen kann auf verschiedene Weise erfolgen, nach bevorzugter Ausführungsform dadurch, daß die Rückkopplungsspannung und das Wechselspannungs-Eingangssignal einem Differenztransformator zugeführt werden. Damit wird erreicht, daß die Quellen für die Rückkopplungsspannung und das Wechselspannungs-Eingangssignal durch die Differenzbildung praktisch nicht belastet werden.The formation of the difference between these two quantities can be different Way, according to a preferred embodiment, in that the feedback voltage and the AC input signal is fed to a differential transformer. This ensures that the sources for the feedback voltage and the AC voltage input signal are practically not burdened by the difference formation.

Der durch die Erfindung erreichte Vorteil ist vor allem darin zu sehen, daß ein Meßwert-Umformer zur Umformung eines von einer Meßanordnung abgegebenen, von der Meßgröße und einer zur Messung erforderlichen Speisewechselspannung abhängigen Wechselspannungs-Eingangssignals in ein nur von der Meßgröße abhängiges Gleichspannungs-Ausgangssignal geschaffen worden ist, der relativ einfach und betriebssicher aufgebaut ist und der sich durch eine hohe Genauigkeit der Meßwertumformung auszeichnet. Dies wird bei der Erfindung vor allem dadurch erreicht, daß der Ausgangskreis keinerlei mechanisch während des Betriebes betätigte Elemente, z. B. Einstellpotentiometer od. dgl., sondern ausschließlich elektronische Bauelemente aufweist. The advantage achieved by the invention is above all in it see that a transducer for converting an output from a measuring arrangement, depend on the measured variable and an alternating supply voltage required for the measurement AC voltage input signal into a DC voltage output signal that only depends on the measured variable has been created, which is relatively simple and operationally reliable and which is characterized by a high accuracy of the measured value conversion. this will achieved in the invention mainly by the fact that the output circuit is not mechanical at all elements operated during operation, e.g. B. setting potentiometer or the like, but only has electronic components.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. In the following the invention is illustrated by means of only one exemplary embodiment Illustrative drawing explained in more detail.

Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung einen Meßwert-Umformer 1 zur Umformung eines von einer Meßwerterfassungsanordnung 2 abgegebenen Wechselspannungs-Eingangssignals in ein Gleichspannungs-Ausgangssignal. Der erfindungs- gemäße Meßwert-Umformer 1 wird überall dort vorteilhaft angewendet, wo das von der Meßwerterfassungsanordnung 2 abgegebene Wechselspannungs-Eingangssignal nicht nur von der Meßgröße, sondern auch von einer zur Messung erforderlichen Speisewechselspannung abhängig ist. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Meßwert-Umformers wird erreicht, daß das Gleichspannungs-Ausgangssignal nur von der Meßgröße abhängig ist, nicht jedoch von der zur Messung erforderlichen Speisewechselspannung. The single figure shows a schematic representation of a transducer 1 for converting an alternating voltage input signal emitted by a measured value acquisition arrangement 2 into a DC output signal. The inventive appropriate transducer 1 is used advantageously wherever this is of the data acquisition arrangement 2 output AC voltage input signal not only from the measured variable, but is also dependent on an AC supply voltage required for the measurement. at Using the transducer according to the invention, it is achieved that the DC voltage output signal depends only on the measured variable, but not on the one required for the measurement AC supply voltage.

Der erfindungsgemäße Meßwert-Umformer 1 besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem Verstärker 3 mit hohem Verstärkungsfaktor und einem Ausgangskreis 4 zur Erzeugung des Gleichspannungs-Ausgangssignals und einer von der Speisewechselspannung abgeleiteten Rückkopplungsspannung. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Meßwerterfassungs anordnung 2 ein magnetischer Wechselstromdurchflußmesser. Der an sich bekannte magnetische Wechselstromdurchflußmesser hat ein Durchflußrohr 5 mit einander gegenüberliegenden Elektroden 6 und ein Spulenpaar 7, das an die Speisewechselspannung angeschlossen ist. Von den Elektroden 6 wird das Wechselspannungs-Eingangssignal dem Meßwert-Umformer zugeführt. The measured value converter 1 according to the invention consists in its fundamental Construction of an amplifier 3 with a high gain factor and an output circuit 4 for generating the DC voltage output signal and one of the AC supply voltage derived feedback voltage. In the illustrated embodiment, the Measured value acquisition arrangement 2 a magnetic alternating current flow meter. Of the A magnetic alternating current flow meter known per se has a flow tube 5 with opposing electrodes 6 and a pair of coils 7, which are connected to the AC supply voltage connected. From the electrodes 6, the AC voltage input signal fed to the transducer.

Der Eingang 8 des Verstärkers 3 wird mit der Differenz zwischen dem Wechselspannungs-Eingangssignal und der Rückkopplungsspannung beaufschlagt. The input 8 of the amplifier 3 is the difference between the AC voltage input signal and the feedback voltage applied.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Differenz durch einen Differenztransformator 9 gebildet.In the illustrated embodiment, the difference is determined by a Differential transformer 9 formed.

Zu diesem Zweck werden getrennten Wicklungen 10, 11 und 12 des Differenztransformators 9 einmal das Wechselspannungs-Eingangssignal, Wicklungen 10 und 11, und zum anderen die Rückkopplungsspannung, Wicklung 12, zugeführt. Ein Phasenkorrekturglied 13 sorgt dafür, daß die Rückkopplungsspannung gegenüber dem Wechselspannungs-Eingangssignal um genau 1800 in der Phase gedreht ist. Der Verstärker 3 enthält ein nicht dargestelltes Phasenkorrekturglied, welches die durch die Meßwerterfassungsanordnung 2 verursachte Phasenverschiebung zwischen dem Wechselspannungs-Eingangssignal und der Speisewechselspannung wieder ausgleicht. Der Ausgang 18 des Verstärkers 3 ist mit der Primärwicklung 15 eines Anpassungstransformators 14 verbunden, dessen beide Sekundärwicklungen 16 und 17 die Synchrondetektoren 19 und 20 speisen. Als Bezugssignal wird den Synchrondetektoren 19 und 20 die Speisewechselspannung zugeführt. An Stelle der Synchrondetektoren können auch übliche Gleichrichteranordnungen verwendet werden.For this purpose, separate windings 10, 11 and 12 of the differential transformer are used 9 the AC voltage input signal, windings 10 and 11, and the other the feedback voltage, winding 12, is supplied. A phase correction element 13 provides that the feedback voltage versus the AC voltage input signal rotated in phase by exactly 1800. The amplifier 3 includes an unillustrated one Phase correction element which is caused by the measured value acquisition arrangement 2 Phase shift between the AC voltage input signal and the AC supply voltage rebalances. The output 18 of the amplifier 3 is connected to the primary winding 15 a matching transformer 14, the two secondary windings 16 and 17 the synchronous detectors 19 and 20 feed. The synchronous detectors 19 and 20 are supplied with the alternating supply voltage. Instead of the synchronous detectors Conventional rectifier arrangements can also be used.

Der Ausgangskreis 4 besteht aus dem im Teilerverhältnis variablen Spannungsteiler 21, der dem variablen Spannungsteiler 21 zugeordneten Stromversorgungsschaltung 22 und dem Lastwiderstand 23, an dem sowohl das Gleichspannungs-Ausgangssignal als auch die Rückkopplungsspannung abgenommen wird. Im einzelnen ist der variable Spannungsteiler 21 aus den in Reihe geschalteten Kollektor-Basis-Strecken der Feldeffekt-Transistoren 24 und 25 aufgebaut. Die den beiden Feldeffekt-Transistoren 24 und 25 zugeführten Emitter-Basis-Spannungen sind zusammengesetzt aus einer in der Größe gleichen, konstanten negativen Vorspannung und einer veränderbaren, vom Ausgang des Verstärkers abgeleiteten Steuerspannung. Die negative Vorspannung wird aus getrennten Batterien 26 und 27 oder anderen Gleichspannungsquellen gewonnen. Als vom Verstärker abgeleitete Steuerspannung wird die von den Ausgängen der Synchrondetektoren 19 und 20 abgegebene Spannung zusammen mit den negativen Vorspannungen den Emitter-Basis-Eingängen der Feldeffekt-Transistoren 24, 25 zugeführt. Die vom Verstärker 3 über den Anpassungstransformator 15 und die Synchrondetektoren 19 und 20 abgeleiteten Steuerspannungen sind für jede der beiden Emitter-Basis-Eingänge dem Betrage nach gleich, jedoch im Vorzeichen umgekehrt. Damit wird erreicht, daß die Widerstandsänderungen der beiden Feldeffekt-Transistoren gegenläufig erfolgen, so daß die Gesamtbelastung der Stromversorgungsschaltung 22 konstant bleibt. The output circuit 4 consists of the variable divider ratio Voltage divider 21 of the power supply circuit associated with the variable voltage divider 21 22 and the load resistor 23, at which both the DC voltage output signal as the feedback voltage is also removed. In detail is the variable voltage divider 21 from the series-connected collector-base paths of the field-effect transistors 24 and 25 built. The two field effect transistors 24 and 25 supplied Emitter-base voltages are composed of a constant, which is the same in size negative bias and a variable one derived from the output of the amplifier Control voltage. The negative bias is obtained from separate batteries 26 and 27 or other DC voltage sources. As from the amplifier derived The control voltage is the output from the synchronous detectors 19 and 20 Voltage together with the negative bias voltages to the emitter-base inputs of the Field effect transistors 24, 25 are supplied. The from amplifier 3 via the matching transformer 15 and the synchronous detectors 19 and 20 derived control voltages are for each of the two emitter-base inputs equal in amount, but in sign vice versa. This ensures that the resistance changes of the two field effect transistors occur in opposite directions, so that the total load on the power supply circuit 22 remains constant.

Die Stromversorgungsschaltung 22 besteht im einzelnen aus einem mit seiner Primärwicklung 28 an der Speisewechselspannung angeschlossenen Transformator mit symmetrisch aufgetrennter Sekundärwicklung 30. Zwischen den beiden Hälften der aufgetrennten Sekundärwicklung 30 ist eine Batterie 31 oder eine andere Gleichspannungsquelle, die die Speisegleichspannung zur Verfügung stellt, angeschlossen. Der Batterie 31 ist ein Potentiometer 32 parallel geschaltet, dessen Schleifer 33 mit der einen Seite des Lastwiderstandes 23 verbunden ist, während die andere Seite des Lastwiderstandes 23 an die Verbindung der Basis 34 des ersten Feldeffekt-Transistors 24 mit dem Kollektor 38 des zweiten Feldeffekt-Transistors 25 angeschlossen ist. The power supply circuit 22 consists in detail of a with its primary winding 28 connected to the AC supply voltage transformer with symmetrically separated secondary winding 30. Between the two halves of the separated secondary winding 30 is a battery 31 or another DC voltage source, which provides the DC supply voltage is connected. The battery 31 is a potentiometer 32 connected in parallel, the wiper 33 with the one Side of the load resistor 23 is connected, while the other side of the load resistor 23 to the connection of the base 34 of the first field effect transistor 24 to the collector 38 of the second field effect transistor 25 is connected.

Die grundsätzliche Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Meßwert-Umformers ist folgende: Ist das von der Meßwerterfassungsanordnung 2 abgegebene Wechselspannungs-Eingangssignal Null, so ist auch das Ausgangssignal des Verstärkers 3 Null, und die Signale, die von den Synchrondetektorenl9 und 20 als Steuerspannung zusätzlich zu den konstanten negativen Vorspannungen den Emitter-Basis-Eingängen der Feldeffekt-Transistoren 24 und 25 zugeführt werden, sind Null. Da die Emitter-Basis-Spannungen der beiden Feldeffekt-Transistoren 24 und 25 gleich sind, nämlich der konstanten, gleichen negativen Vorspannung entsprechend, ist der Widerstand der Kollektor-Basis-Strecken der Feldeffekt-Transistoren 24 und 25 gleich. Das Potential der Verbindung zwischen der Basis 34 des ersten Feldeffekt-Transistors 24 und dem Kollektor 38 des zweiten Feldeffekt-Transistors 25 liegt praktisch in der Mitte zwischen den Potentialen des Kollektors 35 des ersten Feldeffekt-Transistors 24 und der Basis 37 des zweiten Feldeffekt-Transistors 25. Da auch das Potential des Schleifers 33 des Potentiometers 32 in der Mitte zwischen den beiden äußeren Potentialwerten liegt, ist die Potentialdifferenz, die am Lastwiderstand 23 auftritt, gleich Null, d. h., das Gleichspannungs-Ausgangssignal ist gleich Null (der Durchfluß ist ja auch gleich Null), und die Rückkopplungsspannung ist ebenfalls gleich Null. The basic mode of operation of the transducer according to the invention is the following: Is the alternating voltage input signal emitted by the measured value acquisition arrangement 2 Zero, the output signal of the amplifier 3 is also zero, and the signals that from the synchronous detectors 19 and 20 as a control voltage in addition to the constant negative bias voltages to the emitter-base inputs of the field effect transistors 24 and 25 supplied are zero. As the emitter-base voltages of the two Field effect transistors 24 and 25 are the same, namely the constant, the same Corresponding to negative bias, the resistance is the collector-base paths the field effect transistors 24 and 25 are the same. The potential of the connection between the base 34 of the first field effect transistor 24 and the collector 38 of the second Field effect transistor 25 is practically in the middle between the potentials the collector 35 of the first field effect transistor 24 and the base 37 of the second Field effect transistor 25. Since also the potential of the wiper 33 of the potentiometer 32 lies in the middle between the two outer potential values, is the potential difference, which occurs at the load resistor 23 is zero, i.e. i.e., the DC output signal is equal to zero (the flow rate is also zero), and the feedback voltage is also zero.

Wird von der Meßwerterfassungsanordnung 2 ein Wechselspannungs-Eingangssignal ungleich Null über den Differenztransformator 9 an den Eingang 8 des Verstärkers 3 gegeben, so wird über den Anpassungstransformator 14 und die Synchrondetektoren 19 und 20 den Emitter-Basis-Eingängen der Feldeffekt-Transistoren24,25 zusätzlich zur konstanten negativen Vorspannung eine Steuerspannung zugeführt. If the measured value acquisition arrangement 2, an AC voltage input signal not equal to zero via the differential transformer 9 to the input 8 of the amplifier 3 given, it is via the matching transformer 14 and the synchronous detectors 19 and 20 the emitter-base inputs of the field effect transistors 24,25 in addition A control voltage is supplied for constant negative bias.

Ist diese Steuerspannung z. B. 1 Volt und die negative Vorspannung 4 Volt, so wird die Emitter-Basis-Spannung des Feldeffekt-Transistors 24 3 Volt, wäh- rend die Emitter-Basis-Spannung des Feldeffekt-Transistors 25 5 Volt wird. Dadurch nimmt der Widerstand des Feldeffekt-Transistors 24 ab, während der Widerstand des Feldeffekt-Transistors 25 zunimmt. Im Ergebnis wird das Potential an der Verbindungsstelle zwischen den beiden Feldeffekt-Transistoren 24 und 25 ansteigen, so daß am Lastwiderstand 23 sowohl ein Gleichspannungs-Ausgangssignal als auch eine Rückkopllungsspannung entsteht.Is this control voltage z. B. 1 volt and the negative bias 4 volts, the emitter-base voltage of the field effect transistor 24 becomes 3 volts, weh- rend the emitter-base voltage of the field effect transistor 25 is 5 volts. Through this the resistance of the field effect transistor 24 decreases, while the resistance of the Field effect transistor 25 increases. As a result, the potential at the junction becomes between the two field effect transistors 24 and 25 rise, so that the load resistance 23 both a DC voltage output signal and a feedback voltage arises.

Die Rückkopplungsspannung wird über das Phasenkorrekturglied 13 der Wicklung 12 des Differenztransformators9 zugeführt, so daß dem Eingang 8 des Verstärkers 3 die Differenz zwischen dem Wechselspannungs-Eingangssignal und der Rückkopplungsspannung zugeführt wird. Da der Verstärker 3 einen hohen Verstärkungsfaktor hat, wird sich die Rückkopplungsspannung immer so einstellen, daß sie praktisch gleich dem Wechselspannungs-Eingangssignal ist, d. h. daß dem Verstärker 3 eine von Null nur gering abweichende Spannung zugeführt wird.The feedback voltage is via the phase correction element 13 of Winding 12 of the differential transformer 9 supplied, so that the input 8 of the amplifier 3 is the difference between the AC input signal and the feedback voltage is fed. Since the amplifier 3 has a high gain, will Always adjust the feedback voltage so that it is practically equal to the AC input signal is, d. H. that the amplifier 3 is supplied with a voltage which differs only slightly from zero will.

Infolge dieser Wechselbeziehung wird jede Veränderung des Wechselspannungs-Eingangssignals, die durch eine Veränderung der Meßgröße verursacht wird, eine entsprechende Veränderung der Rückkopplungsspannung und damit eine entsprechende Veränderung des Gleichspannungs-Ausgangssignals mit sich bringen. Tritt jedoch eine Veränderung des Wechselspannungs-Eingangs signals durch eine Veränderung der Speisewechselspannung auf, so wird die entsprechende Veränderung der Rückkopplungsspannung bei gleichbleibendem Teilerverhältnis des Spannungsteilers 21 durch die dem veränderlichen Spannungsteiler 21 zugeführte veränderte Speisewechselspannung erfolgen. Da das Teilerverhältnis des variablen Spannungsteilers 21 sich nicht ändert, ändert sich auch das Gleichspannungs-Ausgangssignal nicht, d. h., der durch eine Veränderung der Speisewechselspannung aufgetretene Meßfehler ist eliminiert. As a result of this correlation, any change in the AC voltage input signal, which is caused by a change in the measured variable, a corresponding change the feedback voltage and thus a corresponding change in the DC voltage output signal entail. However, if there is a change in the AC voltage input signal by changing the AC supply voltage, the corresponding Change in the feedback voltage with a constant division ratio of the Voltage divider 21 changed by the voltage supplied to the variable voltage divider 21 AC supply voltage take place. Because the divider ratio of the variable voltage divider 21 does not change, the DC output signal does not change either, d. That is, the measurement error caused by a change in the alternating supply voltage is eliminated.

Claims

Claims: 1. Measurement transducer for converting one of a Measured value acquisition arrangement delivered, required by the measured variable and one for the measurement Supply AC voltage dependent AC voltage input signal into an only of the measured variable dependent DC voltage output signal, consisting of an amplifier with a high gain factor and an output circuit for generating the DC voltage output signal and a feedback voltage derived from the AC supply voltage, the together with the AC voltage input signal, compared to this around 1800 in the Phase rotated, fed to the input of the amplifier, characterized in, that the output circuit (4) has a voltage divider (21) with a variable divider ratio has one of both a DC supply voltage and the AC supply voltage applied input and outputs for the DC voltage output signal and the Has feedback voltage, and that the division ratio of the voltage divider (21) for the DC supply voltage and the AC supply voltage equal and in its Size is controllable in such a way that the feedback voltage is essentially with to the AC voltage input signal matches.

2. Measurement transducer according to claim 1, characterized in that the variable voltage divider (21) for the DC supply voltage and the AC supply voltage essentially represents an ohmic resistance.

3. Measurement transducer according to claim 1 and 2, characterized in that that the variable voltage divider from the series connection of the collector-base lines two field effect transistors (24, 25).

4. Measurement transducer according to Claims 1 to 3, characterized in that that the division ratio of the voltage divider (21) is variable in size is that the two field effect transistors (24, 25) have different emitter-base voltages are fed.

5. Measurement transducer according to claims 1 to 4, characterized in that that the emitter-base voltages fed to the two field effect transistors (24, 25) are composed of a constant negative bias voltage of the same size and a variable control voltage derived from the output (18) of the amplifier (3).

6. measured value transducer according to claims 1 to 5, characterized in that that the control voltage derived from the output (18) of the amplifier (3) the two Field effect transistors (24, 25) with the same amount, but with the opposite sign is supplied so that the change in resistance of the two field effect transistors (24, 25) takes place in opposite directions.

7. Measurement transducer according to claims 1 to 6, characterized in that that between the output (18) of the amplifier (3) and the emitter-base inputs the field effect transistors (24, 25) rectifier arrangements are provided.

8. Measurement transducer according to Claims 1 to 7, characterized in that that between the output (18) of the amplifier (3) and the emitter-base inputs the field effect transistors (24, 25) synchronous detectors (19, 20) are provided, to which the AC supply voltage is fed as a reference signal.

9. Measurement transducer according to claims 1 to 8, characterized in that that between the output (18) of the amplifier (3) and the inputs of the rectifier arrangements or synchronous detectors (19, 20) a matching transformer (14) is provided.

10. Measurement transducer according to claims 1 to 9, characterized in that that to feed the voltage divider (21) with its primary winding (28) the AC supply voltage connected transformer (29) with symmetrically separated Secondary winding (30) is provided, with the split between the two halves Secondary winding (30) a battery (31) or another DC supply voltage source is connected, to which a potentiometer (32) is connected in parallel, and that on the connection line of the base (34) of the first field effect transistor (24) with the collector (38) of the second field effect transistor (25) one side of a Load resistor (23) is connected, while the other side of this load resistor (23) is connected to the wiper (33) of the potentiometer (32), and that on the Load resistor (23) both the DC output signal and the feedback voltage is removed.

11. Measurement transducer according to claims 1 to 10, characterized in that that the feedback voltage and the AC input signal via one Differential transformer (9) is fed to the input (8) of the amplifier (3).