DE1623665C

DE1623665C - Device for measuring and displaying a physical quantity

Info

Publication number: DE1623665C
Application number: DE19671623665
Authority: DE
Inventors: David da Aix en Provence Costa Vieira (Frankreich)
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1966-05-31
Filing date: 1967-05-30
Publication date: 1973-07-26

Description

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stichleitung (LA) aus einem Rohr (11) mit innenliegender Stange (14) und aus einem Schieber mit Gleitern (20, 21) besteht, die mit dem Körper (18) des Schiebers elektrisch verbunden sind, wobei sich die einen Gleiter (20) gegen die Stange (14) und die anderen Gleiter (21) gegen die Innenfläche des Rohrs (11) elastisch anlegen. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the branch line (LA) consists of a tube (11) with an internal rod (14) and a slide with sliders (20, 21) which is connected to the body (18) of the slide are electrically connected, the one slider (20) resting against the rod (14) and the other slider (21) against the inner surface of the tube (11) elastically.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sonde (S), bestehend aus einem Rohr (3) fester Länge und einem koaxialen innenliegenden Leiter (6), vorgesehen ist, die an ihrem einen Ende einen Kondensator (1) aufweist, der aus einem Endteil (3 a) des Rohres (3) und einem koaxialen mit dem Leiter (6) verbundenen Kern (4) besteht, an seinem freien Ende offen ist und mit Löchern (5) im Endteil (3 a) ausgerüstet ist.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that a probe (S) consisting of a tube (3) of fixed length and a coaxial inner conductor (6) is provided which has a capacitor (1) at one end, which consists of an end part (3 a) of the tube (3) and a coaxial core (4) connected to the conductor (6), is open at its free end and is equipped with holes (5) in the end part (3 a).

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung und Anzeige einer physikalischen Größe durch Umformung in eine entsprechende elektrische Größe mit einem HF-Meßsender und einem über ein Koaxialkabel angeschlossenen kapazitiven Meßfühler, der eine in Abhängigkeit von der zu messenden Größe veränderliche kapazitive Impedanz aufweist. Der Meßfühler kann insbesondere auf das Vorhandensein bzw. NichtVorhandensein einer in einem Tank befindlichen Flüssigkeit, z. B. öl, ansprechen.The invention relates to a device for measuring and displaying a physical quantity by transforming it into a corresponding electrical quantity with an RF measuring transmitter and one via a Coaxial cable connected capacitive sensor, one depending on the size to be measured has variable capacitive impedance. The sensor can in particular check for the presence or Absence of liquid in a tank, e.g. B. oil, address.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (s. französische Patentschrift 1 284 294) ist die Kapazität über ein Doppel-T-Netz an das Koaxialkabel angeschlossen. Bei langen Koaxialkabeln sind jedoch die Unterschiede der angezeigten Werte klein.In a known device of this type (see French patent specification 1,284,294), the capacitance is connected to the coaxial cable via a double-T network. With long coaxial cables, however, the differences in the displayed values are small.

Bei einer anderen Vorrichtung dieser Art (s. G r a ν e) »Elektrische Messung nichtelektrischer Größen«, 1962) liegt die Kapazität in einer Brücke. Auch diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß bei langem Kabel die Unterschiede der angezeigten Werte klein sind.In another device of this type (see G r a ν e) "Electrical measurement of non-electrical quantities", 1962) the capacity is in a bridge. This device also has the disadvantage that for a long time Cable the differences in the displayed values are small.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte Vorrichtung derart auszubilden, daß bei langem Koaxialkabel auch kleine Kapazitätsänderungen festgestellt werden können. The invention is based on the object of designing the device mentioned at the beginning in such a way that small changes in capacitance can also be detected with long coaxial cables.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vereinigung folgender Merkmale gelöst:According to the invention, this object is achieved by combining the following features:

a) Die kapazitive Meßfühlerimpedanz ist unmittelbar an das eine Ende einer mit dem Meßsender im Verzweigungspunkt verbundenen Koaxialleitung angeschlossen;a) The capacitive sensor impedance is directly at one end of the one with the test transmitter connected in the branch point connected coaxial line;

b) im Verzweigungspunkt ist eine Stichleitung mit einer mit Hilfe eines Kurzschlußschiebers abstimmbaren Länge angeschlossen;b) in the branching point there is a branch line with a tunable with the help of a short-circuit slide Length connected;

c) das aus der Koaxialleitung mit der Meßimpedanz und der Stichleitung bestehende Parallelresonanzkreisgebilde weist bei einer ersten Meßimpedanz einen ersten Grenzwert, der durch die Reihenresonanzfrequenz der Koaxialleitung mit der Meßimpedanz im Verzweigungspunkt bestimmt ist, und bei einer zweiten Meßimpedanz einen zweiten Grenzwert auf, der durch die mit Hilfe der Stichleitung einstellbaren Parallelresonanzfrequenz bestimmt ist.c) the parallel resonance circuit structure consisting of the coaxial line with the measuring impedance and the stub line has a first limit value at a first measurement impedance, which is determined by the series resonance frequency of the coaxial line is determined with the measuring impedance in the branch point, and with a second measuring impedance one second limit value, which is caused by the parallel resonance frequency that can be set with the help of the stub line is determined.

Der erste Grenzwert ist also gegeben, wenn theoretisch Z_e = 0 ist (Z_e = Eingangsimpedanz der Koaxialleitung mit der Meßimpedanz). Der zweite Grenzwert ist gegeben, wenn theoretisch Z = 00 ist, wobeiThe first limit value is therefore given when theoretically Z _e = 0 (Z _e = input impedance of the coaxial line with the measuring impedance). The second limit value is given when Z = 00 theoretically, where

die Eingangsimpedanz der Stichleitung ist. Man erkennt somit, daß in diesen beiden Fällen die beiden Meßwerte weit auseinander liegen, so daß sie auch dann noch erfaßbar sind, wenn das Koaxialkabel lang und damit seiner Kapazität entsprechend groß und die Meßfühlerimpedanz klein (z. B. 1 pF) ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist infolgedessen besonders zur Fernüberwachung des Spiegels einer Flüssigkeit in einem Tank geeignet.is the input impedance of the stub line. It can thus be seen that in these two cases the two The measured values are far apart so that they can still be recorded when the coaxial cable long and thus large according to its capacitance and the sensor impedance is small (e.g. 1 pF). The device according to the invention is therefore particularly suitable for remote monitoring of the mirror Liquid in a tank.

In der Zeichnung zeigenShow in the drawing

Fig. 1 und 2 Schaltbilder, die das Prinzip der Erfindung erläutern,Fig. 1 and 2 circuit diagrams which explain the principle of the invention,

F i g. 3 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung, F i g. 3 a circuit diagram of the display device according to the invention,

F i g. 4 ein detailliertes Schaltbild dieser Vorrichtung, F i g. 4 a detailed circuit diagram of this device,

F i g. 5 einen Axialschnitt einer Sonde,F i g. 5 an axial section of a probe,

Fig. 6 einen Axialschnitt einer abstimmbaren Stichleitung,Fig. 6 is an axial section of a tunable Branch line,

F i g. 7 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Geräts zur überwachung eines ölspiegels und F i g. 8 ein detailliertes Schaltbild dieses Geräts.F i g. 7 shows a circuit diagram of an exemplary embodiment of a device for monitoring an oil level and F i g. 8 is a detailed circuit diagram of this device.

Die von der Anzeigekapazität und ihrem Verbindungskabel gebildete Einheit ist gleich einer Leitung L von der Länge 1, deren Eingangsimpedanz Z_e (s. Fig. 1) von dem Wert der Anzeigekapazität C_d abhängig ist.The unit formed by the display capacitance and its connecting cable is equal to a line L of length 1, the input impedance Z _e (see FIG. 1) of which depends on the value of the display capacitance C _d.

Wenn angenommen wird,
Leitung vernachlässigbar ist
bekannten Bezeichnungen:If it is assumed
Conduction is negligible
known names:

daß die Dämpfung der erhält man mit den undthat the attenuation is obtained with the and

_RlRl

AZ_R —AZ _R -

JO) (C_dl + Δ L.)JO) (C _dl + Δ L.)

Z„ =Z "=

Z_R+jZ_ctgßl Z_c +jZ_Rtgßl Z _R + jZ _c tgßl Z _c + jZ _R tgßl

Z_c Z _c

(1)(1)

setzt, findet man:one finds:

Z_R1 +Z _R1 +

wobei Z_R die Impedanz von Q bedeutet.where Z _{R is} the impedance of Q

Wenn auf die so gebildete Leitung ein Spannungserzeuger G (F i g. 2) einwirkt, der einen inneren Widerstand mit dem Wert ρ aufweist, so verfügt man an den Klemmen A, B des Spannungserzeugers über eine Spannung E, die von Z_e abhängig ist.If a voltage generator G (Fig. 2) acts on the line formed in this way, which has an internal resistance with the value ρ, a voltage E is available at terminals A, B of the voltage generator, which is dependent on Z _e .

Da mit der Erfindung eine Unterscheidung zwischen zwei Werten Q₁ und Q₂ von C_d bewerkstelligt werden soll, wählt man zwei besondere Werte von Z_e, nachstehend mit Z_A und Z_e2 bezeichnet, die den Werten C_dl bzw. Q₂ entsprechen, wobei der Abstand zwischen diesen beiden Werten von Z_e so groß wie möglich sein muß, so daß die Spannungsänderung zwischen den Klemmen A und B so groß wie möglich ist.Since the invention is intended to distinguish between two values Q ₁ and Q ₂ of C _d , two particular values of Z _e , hereinafter referred to as Z _A and Z _e2 , are chosen, which correspond to the values C _dl and Q _{2, respectively,} the distance between these two values of Z _e must be as great as possible, so that the voltage change between terminals A and B is as great as possible.

Für Z_el läßt sich der Wert Null nehmen. Die Gleichung (1) führt dann zu:The value zero can be taken for Z _el. The equation (1) then leads to:

10 und wenn man annimmt, daß C sehr klein im Verhältnis zu Q₁ ist, erhält man schließlich: 10 and if one assumes that C is very small in relation to Q ₁ , one finally obtains:

ACAC

Man verfügt also über eine äquivalente Eingangsimpedanz der reaktiven, kapazitiven oder induktiven Leitung gemäß dem Zeichen C mit dem Wert:So you have an equivalent input impedance of reactive, capacitive or inductive Cable according to the character C with the value:

AZ₀ = ± AZ ₀ = ±

11 A CA C j Cdi ">j Cdi "> C_n C _n

und wenn Q die Werte Q₁ und Q₂ annimmt, nimmt diese Impedanz jeweils die folgenden Werte an:and when Q takes the values Q ₁ and Q ₂ , this impedance takes the following values, respectively:

tgßl =tgßl =

-Z-Z

RlRl

jz_c jz _c

(2)(2)

Z_el = O auf Grund der Gleichung (2)Z _el = O based on equation (2)

wodurch eine Leitungslänge bestimmt wird.whereby a line length is determined.

Wenn Q₁ von J C (und damit Z_Rl um A Z_R) variiert, nimmt Z_e einen Wert Z_el + A Z_e an, der nach der Gleichung (1) folgendem entspricht:If Q ₁ varies from JC (and thus Z _Rl by AZ _R ) , Z _e assumes a value Z _el + AZ _e which, according to equation (1), corresponds to the following:

ZjJ₁ + ZjJ ₁ + A Z_R +jZ_ctgßl Z_c+j(Z_Rl + AZ_R)tgßl <■ AZ _R + jZ _c tgßl Z _c + j (Z _Rl + AZ _R ) tgßl <■

Da Z_el = 0 ist, istSince Z _el = 0, is

--dl--dl

ΔΖ. =ΔΖ. =

Z_C-AZ_R Z _C -AZ _R

Z_c-(ZZ _c - (Z

JQi ω C_dl JQi ω C _dl

auf Grund der Gleichung (3).based on equation (3).

Um den Wert Z_e2 dann, wenn Q₂ nur etwas verschieden von Q₁ ist, zu erhöhen, schaltet man mit der Eingangsimpedanz parallel eine zweite Leitung, die in einem regelbaren Kurzschluß endigt, so daß eine Eingangsimpedanz Z'_e für diese Leitung erreicht wird. Die resultierende Impedanz Z der Einheit ist durch folgende Gleichung gegeben:In order to increase the value Z _e2 when Q _{2 is} only slightly different from Q ₁ , a second line is connected in parallel with the input impedance and ends in a controllable short circuit, so that an input impedance Z ' _{e is achieved} for this line . The resulting impedance Z of the unit is given by the following equation:

_RlRl

\Z_R \ Z _R

2 _ 72 ) 2 _ 72 )
_c Z_R1) _c Z _R1 )

^AZr ^AZ r

Z„Z "

Indem manBy

Z = - Z„ Z = - Z "

Wenn man annimmt:If one assumes:

<c 1<c 1

erhält man:you get:

zlZ_e =zlZ _e =

AZ_n AZ _n

Wenn Z\ sehr viel größer ist als Z_Rl, erhält manIf Z \ is much larger than Z _Rl , one obtains

genau:I agree:

AZ, = AZ, =

und indem man mit den üblichen Bezeichnungenand by using the usual names

werden läßt, erhält man theoretisch für Z einen unendlichen Wert.
Somit ist schließlich ein Spannungserzeuger hergestellt worden, mit dem man theoretisch folgendes erzielt:theoretically an infinite value is obtained for Z.
Thus a voltage generator was finally produced with which one theoretically achieves the following:

Wenn Q = Q₁ ist, einen Kurzschluß zwischen den Klemmen des Ausgangs A und B dieses Spannungserzeugers-und bei Verwendung einer eingestellten Ver- bindungsleitung eine unendliche Impedanz zwischen diesen Klemmen.If Q = Q _{1, there} is a short circuit between the terminals of the output A and B of this voltage generator and, if a set connecting line is used, an infinite impedance between these terminals.

Es ist klar, daß es in der Praxis¹ nicht möglich ist, diese Ergebnisse zu erzielen. Jedoch wird es durch diese Vorrichtung ermöglicht, zwischen A und B einen Spannungsunterschied zu erzielen, der z. B. zwischen 0,7 und 2,4 schwankt, wenn der Wert Q ungefähr zwischen 1,5 und 2,5 pF schwankt, und zwar mit einem Verbindungskabel von einer Länge von 3 m.It is clear that in practice ^{1 it is} not possible to achieve these results. However, it is made possible by this device to achieve a voltage difference between A and B, which z. B. fluctuates between 0.7 and 2.4 when the value Q fluctuates approximately between 1.5 and 2.5 pF, with a connecting cable of a length of 3 m.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung ist schematisch in F i g. 3 dargestellt. Diese Vorrichtung weist insbesondere eine Meßkapazität C_d auf, die an einem Ende einer Sonde S befestigt ist, die an ein Verbindungskabel CL angeschlossen ist, wobei die Sonde und das Kabel einer Leitung L von einer Länge 1 gleichwertig sind, deren freies Ende an die Klemmen des Ausgangs A, B eines Generators angeschlossen ist, der einen Schwingungserzeuger OSC mit hoher Frequenz (z. B. 60 MHz) und eine Verstärkungs- und Trennstufe A-S aufweist, die das Signal HF des Schwingungserzeugers zur Einwirkung auf die Sonde verstärkt und den Schwingungserzeuger von dem restlichen Stromkreis zur Anpassung der Ausgangsimpedanz trennt. Eine Anzeigestufe DET formt das Signal HF in ein kontinuierliches Signal um, das z. B. dazu bestimmt ist, zu einem Anzeiger oder einer Alarmvorrichtung weitergeleitet zu werden. Schließlich ist zwischen die Punkte A und B eine koaxiale Verbindungsleitung LA mit einem einstellbaren Kurzschluß geschaltet, die als eine Induktanz am Meßpunkt angesehen werden kann.An embodiment of the measuring device according to the invention is shown schematically in FIG. 3 shown. In particular, this device has a measuring capacitance C _d attached to one end of a probe S connected to a connecting cable CL , the probe and the cable being equivalent to a line L of length 1, the free end of which is connected to the terminals of the output A, B of a generator is connected, which has a vibration generator OSC with high frequency (z. B. 60 MHz) and an amplification and separation stage AS , which amplifies the signal HF of the vibration generator to act on the probe and the vibration generator of the rest of the circuit to match the output impedance. A display stage DET converts the signal HF into a continuous signal which z. B. is intended to be forwarded to an indicator or an alarm device. Finally, a coaxial connecting line LA with an adjustable short circuit is connected between points A and B , which can be viewed as an inductance at the measuring point.

Diese Vorrichtung wird von einer nicht dargestellten Gleichspannungsquelle mit 12 V gespeist.This device is fed with 12 V from a DC voltage source (not shown).

Nachfolgend werden diese verschiedenen Teile unter Bezugnahme auf das Schaltbild der F i g. 4 eingehend beschrieben.These various parts are described below with reference to the circuit diagram of FIG. 4th described in detail.

In dieser Schaltung lassen sich 4 Teile unterscheiden, die in dem Schaltbild durch strichpunktierte Linien voneinander getrennt sind, nämlich ein Schwingungskreis I, ein Verstärkungs- und Trennkreis oder eine Verstärkungs- und Trennstufe II, ein Anzeigekreis oder eine Anzeigestufe III und ein Ausgangskreis IV mit niedriger Frequenz. Diese Einheit kann in einem Meßgehäuse eingeschlossen sein, das gleichermaßen die Verbindungsleitung V mit einstellbarer Impedanz enthält und an das die bewegliche Einheit VI angeschlossen sein kann, die von der Anzeigesonde S und ihrem Verbindungskabel CL gebildet wird.In this circuit, 4 parts can be distinguished, which are separated from each other in the circuit diagram by dash-dotted lines, namely an oscillation circuit I, an amplification and separation circuit or an amplification and separation level II, a display circuit or a display level III and an output circuit IV with a lower level Frequency. This unit can be enclosed in a measuring housing which also contains the connecting line V with adjustable impedance and to which the movable unit VI can be connected, which is formed by the display probe S and its connecting cable CL .

Der Kreis I besteht hauptsächlich aus einem Schwingungserzeuger Q aus Quarz vom Colpitts-Typ, der einen Transistor T1 vom NPN-Typ aufweist. Dieser Kreis arbeitet, wie bereits oben erwähnt wurde, bei einer Frequenz von 60 MHz.The circuit I consists mainly of a vibrator Q made of quartz of the Colpitts type, which has a transistor T 1 of the NPN type. As mentioned above, this circuit operates at a frequency of 60 MHz.

Die Verbindung dieses Kreises I mit dem Kreis II erfolgt durch eine veränderliche Kapazität C₅, die die Regelung des Ausgangspegels gestattet. In dem Kreis II besteht der Verstärker HF insbesondere aus einem Transistor T₂. Der Ausgang zur Sonde hin erfolgt durch eine Kapazität C₉, die an einen Zwischenabgriff einer Spule L₂ des abgestimmten Kreises C₇ — L₁ des Verstärkers angeschlossen ist, so daß eine gute Impedanzanpassung erzielt wird. Die einstellbare Impedanz V und das Verbindungskabel CL der Sonde sind an den Ausgangspunkt A dieser Stufe angeschlossen. Der andere Ausgangspunkt wird von der Masse gebildet.The connection of this circuit I with the circuit II takes place through a variable capacitance C ₅ , which allows the regulation of the output level. In circuit II, the amplifier HF consists in particular of a transistor T ₂ . The output to the probe takes place through a capacitance C ₉ , which is connected to an intermediate tap of a coil L _{2 of} the tuned circuit C ₇ -L _{1 of} the amplifier, so that a good impedance matching is achieved. The adjustable impedance V and the connecting cable CL of the probe are connected to the starting point A of this stage. The other starting point is formed by the crowd.

Die Anzeigestufe III besteht insbesondere aus einem Transistor T₃ mit gemeinsamem Kollektor sowie aus einem Anzeigewiderstand R₈ und einem Anzeigekondensator C₁₀, die an den Emitter dieses Transistors geschaltet sind.The display stage III consists in particular of a transistor T ₃ with a common collector and of a display resistor R ₈ and a display capacitor C ₁₀ , which are connected to the emitter of this transistor.

Die Ausgangsstufe mit niedriger Impedanz IV besteht aus einem Transistor T₄, der die Weiterleitung des kontinuierlichen Signals zu einer Ausgangsklemme A₁ gestattet, die z. B. mit einer Alarmvorrichtung verbunden werden kann, ohne daß diese Weiterleitung durch Störungen oder andere äußere Einflüsse, die von der Verbindung zwischen dem Meßgehäuse und dem Alarmkasten aufgenommen werden, behindert wird, wobei die Verbindung eine große Länge aufweisen kann, z. B: mehrere Dutzend Meter. Zwei Dioden D₁ und D₂ sind in den Stromkreis des Emitters des Transistors T₄ geschaltet, um die Wärmeabweichung auszugleichen. Die Klemmen + 12 und — 12 werden mit Gleichspannungen gespeist, die von dem Alarmkasten hergeleitet werden können. Sie werden durch Abschaltspulen L₄, L₅ und Kondensatoren C₁₂, C₁₃ und C₁₄ abgeschaltet, um die von dem Schwingungserzeuger kommenden Schwingungen zu sperren. Bei der Klemme M handelt es sich um eine Masseklemme.The output stage with low impedance IV consists of a transistor T ₄ , which allows the transmission of the continuous signal to an output terminal A ₁ , the z. B. can be connected to an alarm device without this forwarding is hindered by disturbances or other external influences which are taken up by the connection between the measuring housing and the alarm box, wherein the connection can have a great length, e.g. B: several tens of meters. Two diodes D ₁ and D ₂ are connected in the circuit of the emitter of the transistor T _{4 in} order to compensate for the thermal deviation. Terminals + 12 and - 12 are fed with DC voltages, which can be derived from the alarm box. They are switched off by switch-off coils L ₄ , L ₅ and capacitors C ₁₂ , C ₁₃ and C ₁₄ in order to block the vibrations coming from the vibration generator. The M terminal is an earth terminal.

Die Merkmale der obenerwähnten Hauptbestandteile sind ebenso wie die Merkmale der anderen Bestandteile, die nicht erwähnt, aber eindeutig im Schaltbild dargestellt sind, in der folgenden Tabelle als Beispiel für eine Ausführungsform der Erfindung angegeben.The characteristics of the main components mentioned above, like the characteristics of the other components, which are not mentioned but clearly shown in the circuit diagram in the following table given as an example of an embodiment of the invention.

KondensatorenCapacitors

C₁ festC ₁ fixed

C₂ festC ₂ fixed

C₃ festC ₃ fixed

C₄ festC ₄ fixed

C₅ einstellbarC ₅ adjustable

C₆ festC ₆ solid

C₇ festC ₇ fixed

C₈ festC ₈ fixed

C₉ festC ₉ solid

C₁₀ festC ₁₀ solid

C₁₁ festC ₁₁ fixed

C₁₂ festC ₁₂ solid

C₁₃ festC ₁₃ solid

C₁₄ festC ₁₄ solid

100 pF
35 pF
18OpF100 pF
35 pF
18OpF

0,22 _μ ' 2OpF
0,22 _μ
35 pF
18OpF
20OpF
1000 pF
1000 pF
0,22
1000 pF
0,220.22 _µ ' 20pF
0.22 _µ
35 pF
18OpF
20OpF
1000 pF
1000 pF
0.22
1000 pF
0.22

Schichtwiderstände —Film resistors -

1OkQ
3,9 kQ
270 Ω1OkQ
3.9 kQ
270 Ω

9.6 kQ
3,9 kQ9.6 kQ
3.9 kQ

270 Ω270 Ω

4.7 kQ 22 kQ4.7 kQ 22 kQ

2,2 kQ
390 Q2.2 kQ
390 Q

2,2 kQ
680 Q
680 Q2.2 kQ
680 Q
680 Q

R₅ R ₅ R₆ R ₆ R₁ R ₁

RsRs R₉ R ₉

RioRio
RnMarg
R12R12

Transistoren
T₁ 2 N 2368Transistors
T ₁ 2 N 2368

2N 23682N 2368

2 N 2484
2N 996·2 N 2484
2N 996

SpulenWash

L₁ Schwingungsspule sechs
Windungen 08/100L ₁ vibration coil six
Turns 08/100

L₂ sechs Windungen 08/10
Abgriff bei 1/3L ₂ six turns 08/10
Tap at 1/3

L₃ Abschaltspule 47 μΗL ₃ trip coil 47 μΗ

L₄ Spule 0,47 μΗL ₄ coil 0.47 μΗ

L₅ Spule 47 μΗL ₅ coil 47 μΗ

Quarz
Q 60 MHz T 21184quartz
Q 60 MHz T 21184

Dioden
D₁ 16 Pl D₂ 16 Pl Diodes
D ₁ 16 pl D ₂ 16 pl

Ausführungsbeispiele der Sonde und der Verbindungsleitung sind in F i g. 5 und 6 dargestellt.Exemplary embodiments of the probe and the connecting line are shown in FIG. 5 and 6 shown.

Die Sonde (F i g. 5) vom kapazitiven Typ besteht aus einem zylindrischen Kondensator 1, der durch eine koaxiale starre Leitung 2 verlängert ist. Diese Sonde ist in Form eines Kupferrohres 3 ausgeführt, dessen eines Ende 3 a auf einem kleinen Teil seiner Länge ausgedreht ist, um den äußeren Anker des Kondensators 1 zu bilden, dessen innerer Anker von einem mit dem Rohr koaxialen zylindrischen Kern 4 gebildet wird. Löcher 5 sind radial in den äußeren Anker 3 α gebohrt, um die Entfernung oder denThe probe (Fig. 5) of the capacitive type consists of a cylindrical capacitor 1 which passes through a coaxial rigid line 2 is extended. This probe is designed in the form of a copper tube 3, one end of which 3 a is turned out on a small part of its length to the outer anchor of the To form capacitor 1, the inner armature of which is formed by a cylindrical core 4 coaxial with the tube is formed. Holes 5 are drilled radially in the outer anchor 3 α to the removal or the

i 623 665i 623 665

7 87 8

Wiedereintritt der Luft in den Innenraum des Konden- einige, die mit 20 bezeichnet sind, auf dem Kern sators zu erleichtern, wenn das öl in diesen Raum schleifen, während die anderen, die mit 21 bezeichnet eindringt oder aus ihm austritt. Der Kern der ko- sind, auf der Innenfläche des Rohrs 11 schleifen, so axialen starren Leitung 2 wird von einem Kupfer- daß dieser Schieber einen Kurzschluß zwischen dem draht mit einem Durchmesser von 1 mm gebildet, 5 Rohr 11 und dem Kern 14 erzeugt. Die Stellung der durch Endscheiben 7, die Dichtigkeit gewähr- dieses Schiebers kann mittels eines Betätigungsleisten, und durch Zwischenscheiben 8, die im gleichen Stücks 22 reguliert werden, das auf dem Schieber Abstand von z.B. 5cm angeordnet sind, gehalten mittels einer Schraube23 befestigt ist, wobei dieses und isoliert wird. Diese Scheiben 7 und 8 bestehen Stück 22 sich durch ein Längsfenster 24 erstreckt, vorzugsweise aus Teflon. Der Kern 6 ist mit dem io das entlang einer Mantellinie des Rohrs vorgesehen inneren Anker 4 des Kondensators verbunden. ist. Diese Leitung ist vergoldet, um eine gute Leit-Re-entry of the air into the interior of the condenser - some marked 20 on the core sators to facilitate when grind the oil in this space, while the other ones denoted by 21 enters or exits from it. The core of the ko- are to grind on the inner surface of the tube 11, so axial rigid line 2 is made of a copper that this slide is a short circuit between the wire formed with a diameter of 1 mm, 5 tube 11 and the core 14 is generated. The position The tightness of this slide can be ensured by end plates 7 by means of an actuating strip and intermediate plates 8, which are regulated in the same piece 22 that on the slide Spacing of e.g. 5cm, held by means of a screw23 is attached, this and is isolated. These panes 7 and 8 consist of piece 22 extending through a longitudinal window 24, preferably made of Teflon. The core 6 is provided with the io that along a surface line of the tube inner armature 4 of the capacitor connected. is. This line is gold-plated to ensure good conduction

Die Sonde ist senkrecht anzuordnen. Ihr oberer fähigkeit HF zu gewährleisten.The probe is to be arranged vertically. Your superior ability to ensure HF.

Teil ist mit einer Mutter 9 versehen, die ein koaxiales In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sindPart is provided with a nut 9, which is a coaxial In one embodiment of the invention

Anschlußstück 10 vom Type »C« trägt, an das eine die Abmessungen der verschiedenen Elemente wieConnection piece 10 of type "C" carries, to one of the dimensions of the various elements such as

koaxiale biegsame Verbindungsleitung angeschlossen 15 folgt:coaxial flexible connecting line connected 15 follows:

ist. Kupferrohr:is. Copper pipe:

Die Sonde ist an dem zu überwachenden ölbehälter Außendurchmesser 25 mmThe probe is on the oil tank to be monitored with an outer diameter of 25 mm

befestigt und zwar mittels eines mit Dichtungen ver- innendurchmesser 21 mmattached by means of a 21 mm inner diameter with seals

sehenen Reguherbugels. Wenn man sich die Aufgabesee Reguherbugels. If you take on the task

stellt, die Senkungen des ölspiegels anzuzeigen, wird 20 Bleikern:represents to indicate the lowering of the oil level, 20 lead core:

die Sonde derart angeordnet, daß der normale öl- Durchmesser 4mmthe probe is arranged in such a way that the normal oil diameter is 4mm

spiegel auf derselben Hohe wie das obere Ende des Schiebers 130 mmmirror at the same height as the upper end of the slider 130 mm

Kondensators hegt, wobei das Dielektrikum desCapacitor, the dielectric of the

Kondensators dann von dem öl gebildet wird. Die Impedanz dieser Leitung beträgt etwa 100 Ohm. Wenn dieser Spiegel unter den Normalspiegel absinkt, 25 Selbstverständlich können je nach den Gegebenwird das von dem öl gebildete Dielektrikum teilweise heiten des zu lösenden Problems auch andere Werte oder vollständig durch das von der Luft gebildete eingesetzt werden. Insbesondere konnten bei VerDielektrikum ersetzt. Die Kapazität des Kondensa- suchen, die mit einer Sonde mit einer veränderlichen tors kann also zwischen einem Maximalwert, der Kapazität von 8 pF durchgeführt wurden, ein Verdem normalen ölspiegel entspricht, und einem Kleinst- 30 bindungskabel von einer Länge von 50 m verwendet wert schwanken, der einer Absenkung des Spiegels werden. Es ist ebenfalls naheliegend, daß die Sonde gleich der Höhe des Kondensators entspricht. vom Typ mit veränderlicher Induktanz sein kannCapacitor is then formed from the oil. The impedance of this line is about 100 ohms. If this level sinks below the normal level, 25 of course, depending on the given the dielectric formed by the oil partly depends on the problem to be solved and other values or be used entirely by that formed by the air. In particular, VerDielektrikum replaced. The capacitance of the condensate is sought by a probe with a variable tors can therefore be a verdem between a maximum value, the capacity of 8 pF corresponds to a normal oil level, and a very small connecting cable of a length of 50 m is used worth fluctuating, of lowering the level. It is also obvious that the probe equal to the height of the capacitor. may be of the variable inductance type

Die Länge der Sonde wird durch die Tiefe des und daß die Vorrichtung nicht nur zur Anzeige derThe length of the probe is determined by the depth of the and that the device is not only used to display the

Behälters unterhalb des ölspiegels bestimmt. Änderungen der veränderlichen Impedanz der Sonde,The container below the oil level. Changes in the variable impedance of the probe,

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind 35 sondern auch zur Messung dieser Änderungen einge-In one embodiment of the invention, 35 are also used to measure these changes.

die Abmessungen der verschiedenen Elemente wie richtet sein kann, indem sie somit die ÄnderungenThe dimensions of the various elements as can be directed by thus making the changes

folgt: einer anderen Größe mißt, die mit den Änderungenfollows: another quantity that measures with the changes

Kupferrohr: der Impedanz in Verbindung stehen.Copper pipe: related to the impedance.

. „ Diese Vorrichtung kann mit verschiedenen anderen Außendurchmesser 10 mm _{40 Zusatze}i_nheiten kombiniert werden, um Meß-, ÜberInnendurchmesser 8 mm wachungs- oder Alarmgeräte herzustellen, von denen. "This device can be with various different external diameter 10 mm _{40 additions} i _n units are combined measuring, 8 mm internal diameter to produce About wachungs- or alarm devices from which

Kondensator: ^em Ausführungsbeispiel in übersichtlicher Form inCapacitor: ^em embodiment in a clear form in

_T , , „ „ Fig. 7 und in Form eines detaillierten Schaltbildes _T ,, "" Fig. 7 and in the form of a detailed circuit diagram

Innendurchmesser des Außenankers 9 mm in F i g 8 dargestellt istThe inner diameter of the outer anchor 9 mm is shown in FIG. 8

Außendurchmesser des Innenankers 3 mm _{4J Dieses} Gerät enthält'die Vorrichtung nach F i g. 4,Outer diameter of the inner anchor 3 mm _{4J This} device contains the device according to FIG. 4,

Lange der Anker 12 mm _{die durdl ein} Meßgehäuse BM dargestellt ist, dasLength of the anchor 12 mm _{which is shown durdl a} measuring housing BM , the

Die Extremwerte der Kapazität des Kondensators die in F i g. 4 dargestellten Kreise I bis IV und dieThe extreme values of the capacitance of the capacitor shown in FIG. 4 illustrated circles I to IV and the

liegen bei 1,5 und 2,5 pF. Verbindungsleitung V einschließt und an das dieare between 1.5 and 2.5 pF. Connecting line V includes and to which the

Die Sonde und die koaxiale biegsame Leitung be- Einheit VI angeschlossen ist, die von der Sonde S The probe and the coaxial flexible cable are connected to the unit VI, which is led by the probe S

sitzen eine Impedanz von etwa 100 Ohm. 50 zusammen mit ihrem Verbindungskabel CL gebildetsit an impedance of about 100 ohms. 50 formed together with their connecting cable CL

Die koaxiale Verbindungsleitung mit einstellbarem wird. Dieses Gehäuse ist durch ein einziges Mehr-Kurzschluß (Fig. 6) ist in Formeines Kupferrohrs 11 leiterkabel mit einem Alarmkasten CA verbunden, ausgeführt, das an seinen Enden durch eine Messing- Dieser Kasten weist folgende Teile auf:
kappe 12 und einen Teflonstöpsel 13 verschlossen ist. _{£i kontinuierlichen} Verstärker VII mit Diffe-Ein koaxialer starrer Stahlkern 14 weis einen End- 55 _renti_ai_{eingang) der von} _einem integrierten Kreis teil Ua auf, der sich durch den Isohentoped 13 ξ* vom Meßgehäuse hindurch erstreckt und durch one Mutter 15 ge- | _{h {} gekapselten Leiter aufnimmt, der sichert ist. Sein anderes Ende 146 erstreckt sich im ^ ^ _{Mehrleiterkabels dars}'_tellt; Innern des Rohrs m eine Ausnehmung, die in einer _{dieser Verstärkef Iiefert e}inen Verstärkungs-Schraube 16 vorgesehen ist die mit ihrem mit einem 60 _{faktQr def durch Gegenrückwirkung er}. Gewinde versehenen Kopf in eine mit einem Ge- ^ _{wird während eine} Gegenspannung dazu winde versehene zentrale öffnung 17 der Kappe12 _verwendet' _wird, _den Ausgangspegel auf den eingeschraubt ist so daß diese Schraube somit die _{Wert N} „ _emzu' _{m wer}f_n «g/sonde sich in Zentrierung und Feststellung des Kerns 14 gewahr- dem öl befindet ·
leistet. Ein Messingschieber 18 ist auf dem Kern gleit- 65The coaxial connection line with adjustable will. This housing is connected to an alarm box CA by a single multi-short circuit (Fig. 6) in the form of a copper pipe 11 conductor cable, which is carried out at its ends by a brass This box has the following parts:
cap 12 and a Teflon plug 13 is closed. _{£ i continuous} amplifier VII with Diffe-A coaxial rigid steel core 14 has an end 55 _rent i _a i _{input) of} _an integrated circle part Ua , which extends through the isohentoped 13 ξ * from the measuring housing and through a nut 15 ge | _{h {} encapsulated conductor that is secured. Its other end 146 extends in the _multi- _{conductor cable shown;} Inside the tube there is a recess, which is provided in one of _{these reinforcement} screws 16 which, with its _{counteracting effect, has} a 60 factor. Threaded head _used in an _becomes with a total ^ _{while a} back tension to thread provided central opening 17 of the Kappe12 _'is, _the output level is screwed on so that thus the _{value of N} _"emzu this screw' _{m who} f _n" g / probe is in the centering and fixing of the core 14 is aware of the oil ·
perform. A brass slide 18 slides on the core 65

bar gelagert und läßt sich mittels Schrauben 19 in eine Umkehrstufe VIII, die aus einem Transistorstored bar and can be by means of screws 19 in a reversing stage VIII, which consists of a transistor

einer festen Stellung verriegeln. Er ist mit elastischen T₅ (F ig. 8), besteht, dessen Verstärkungsfaktor 10lock in a fixed position. It is made with elastic T ₅ (Fig. 8), the gain factor of which is 10

Kontakten mit Silberplättchen versehen, von denen beträgt; dieser Umschalter gestattet einen Funk-Contacts provided with silver plates, one of which is; this switch allows a radio

tionswechse], d. h., er gestattet die Inbetriebsetzung des Geräts, wenn der Ulspiegel unter einen bestimmten Spiegel absinkt (Anzeige einer Entleerung) oder wenn er über einen bestimmten Spiegel ansteigt (Anzeige einer ölzufuhr);change of position], d. That is, it allows the device to be started up when the ultrasonic mirror is below a certain level drops (indicating an emptying) or if it is above a certain level Level rises (indication of an oil supply);

einen Schmidtschen Kippkreis IX, der die Wahl einer sehr genauen Auslöseschwelle gestattet und dessen Ausgangssignal im Gegensatz zu einer negativen Gegenspannung, die von einer Zener-Diode DZ (F i g. 8) geliefert wird, an einen Kraftverstärker X und an einen logischen Kreis XI angelegt wird.a Schmidt flip-flop circuit IX, which allows a very precise triggering threshold to be selected, and its output signal, in contrast to a negative counter-voltage supplied by a Zener diode DZ (FIG. 8), to a power amplifier X and to a logic circuit XI is created.

Der Kraftverstärker X besteht aus einem Transistor T₆, z. B. vom Typ ASZ 16; er versorgt ein kommerzielles Relais XII, das vorzugsweise mehrere Umkehrkontakte aufweist, von denen einer zur Versorgung einer Anzeigelampe XIII verwendet wird, während die anderen Kontakte zur Steuerung eines Schallsenders, eines Motors usw. verwendbar sind.The force amplifier X consists of a transistor T ₆ , for. B. of the type ASZ 16; it supplies a commercial relay XII, which preferably has several reversing contacts, one of which is used to supply an indicator lamp XIII, while the other contacts can be used to control a sound transmitter, a motor, etc.

Der logische Kreis XI, der von dem Schmidtschen Kippkreis gesteuert wird, liefert an dem Ausgang SL ein kontinuierliches Signal von 0 oder — 22 V, wobei letzteres dem Vorhandensein eines Fehlers entspricht. Der Eingang des Transistors T₇ dieses Kreises wird durch zwei Dioden D₃ und D₄ gegen zu starke oder umgekehrte Spannungen geschützt. Der Ausgang besitzt eine hohe Impedanz von etwa 100 kQ.The logic circuit XI, which is controlled by Schmidt's flip-flop circuit, supplies a continuous signal of 0 or -22 V at the output SL, the latter corresponding to the presence of an error. The input of the transistor T _{7 of} this circuit is protected against excessive or reverse voltages _{by two diodes D 3} and D _4. The output has a high impedance of around 100 kΩ.

Das Gerät umfaßt außerdem eine Anpassungsstufe XIV mit niedriger Impedanz für einen Sichtanzeiger XV, der aus einem Mikroamperemeter besteht. Diese Stufe besteht aus zwei Transistoren T₈, T₉, so daß sie nur wenig auf Temperaturänderungen anspricht. The device also includes a low-impedance matching stage XIV for a visual indicator XV consisting of a micro-ammeter. This stage consists of two transistors T ₈ , T ₉ , so that it responds little to changes in temperature.

Die Spannungen von —12 V und +12V werden von einem Zuführungsblock XVI geliefert, der in dem Kasten CA untergebracht ist und mit Netzspannung versorgt wird. Diese Spannung versorgt direkt die Anzeigelampe XIII und gegebenenfalls die anderen von dem Relais XII gesteuerten Organe mittels eines Anschlusses P¹ (F i g. 8), der an der Primärseite des Transformators des Blocks XVI vorgesehen ist. Die mit —22 V gespeisten Elemente sind an eine innere Klemme P² angeschlossen, an die eine Spannungsquelle mit — 22 V geschaltet werden kann. The voltages of -12 V and + 12V are supplied by a supply block XVI, which is housed in the box CA and is supplied with mains voltage. This voltage supplies directly the indicator light XIII and, if necessary, the other elements controlled by the relay XII by means of a connection P ¹ (FIG. 8) provided on the primary side of the transformer of the block XVI. The elements fed with -22 V are connected to an internal terminal P ² to which a voltage source with -22 V can be connected.

Das Gerät umfaßt ferner einen »Test«-Anschluß, der zum Abgleichen des kontinuierlichen Verstärkers verwendet wird, Lampen, die zwischen die Klemmen 0 und -12 V, 0 und +12V, -12 V und +12 V und 0 und — 22 V geschaltet sind, Regelpotentiometer und andere Bestandteile, die eindeutig in dem Schaltbild der F i g. 8 dargestellt sind.The device also includes a "test" connector which is used to trim the continuous amplifier is used, lamps connected between the terminals 0 and -12 V, 0 and + 12V, -12 V and +12 V and 0 and - 22 V are switched, control potentiometers and other components that are clearly shown in the circuit diagram the F i g. 8 are shown.

Die Bedienungsweise und die Funktionsart des Geräts gehen aus der vorstehenden Beschreibung hervor. The way in which the device is operated and how it functions can be found in the description above.

Bei der Verwendung des Geräts nimmt.man nach der Prüfung und Regulierung der. Spannungen von + 12V, -12 V und -22 V eine Abgleichung des kontinuierlichen Verstärkers vor.When using the device, one takes after checking and regulating the. Tensions of + 12V, -12 V and -22 V adjust the continuous amplifier.

Die Einstellung der Amplitude des Signals am Ausgang des Meßgehäuses erfolgt sodann dadurch, daß die Sonde angeschlossen und ein Voltmeter an den Ausgang der Endstufe angeschlossen und danach, während der Kondensator der Sonde sich in der Luft befindet, mittels der Leitung mit einstellbarem Kurzschluß angestrebt wird, eine maximale Spannung an dem Voltmeter zu erzielen. Wenn man das Maximum gefunden hat, geht man vorzugsweise etwas zurück, damit die Empfindlichkeit verbessert wird. Man regelt dann die Kapazität C₅ der Verstärkungs- und Trennstufe in der Weise, daß eine bestimmte Spannung V_a von z. B. 2 V erhalten wird. Daraufhin prüft man, während der Kondensator der Sonde sich in dem öl befindet, ob der kontinuierliche Ausgangspegel einen Wert V_b hat, der deutlich geringer als V_a ist, wobei V_b z. B. 1,4 V betragen kann.The amplitude of the signal at the output of the measuring housing is then adjusted by connecting the probe and connecting a voltmeter to the output of the output stage and then, while the capacitor of the probe is in the air, striving for an adjustable short circuit by means of the line, to achieve a maximum voltage on the voltmeter. When you have found the maximum, it is preferable to go back a little so that the sensitivity is improved. The capacitance C _{5 of} the amplification and separation stage is then regulated in such a way that a certain voltage V _a of z. B. 2V is obtained. Thereupon one checks, while the condenser of the probe is in the oil, whether the continuous output level has a value V _b which is clearly lower than V _a , where V _b z. B. 1.4V can be.

Zur Regelung des Alarmkastens wird zunächst geprüft, ob das Mikroamperemeter zwei Extremangaben J" und f liefert, die deutlich voneinander getrennt sind (/" > /*) und zwei Extremzuständen der Sonde entsprechen, d. h. einem in der Luft befindlichen Kondensator und einem in dem öl befindlichen Kondensator. Diese beiden Gradteilungen können z. B.To regulate the alarm box, it is first checked whether the micro-ammeter delivers two extreme values J "and f , which are clearly separated from each other (/"> / *) and correspond to two extreme states of the probe, ie a condenser in the air and one in the oil located capacitor. These two graduation can z. B.

bei 340 und 230 liegen. Man regelt danach die Gegenspannung, indem auf das entsprechende Potentiometer eingewirkt wird, um den Wert Null am Ausgang des kontinuierlichen Verstärkers zu erhalten. Während der Funktionsumschalter sich in der Stellung befindet, die der Funktion »Anzeige des ölaustritts« entspricht, regelt man schließlich den Schmidtschen Kippkreis in der Weise, daß die Auslösung des Relais für eine konstante Spannung am Eingang des Verstärkers von etwa 1,7 in dem oben angegebenen Beispiel erzielt wird, was auf dem Mikroamperemeter einer Gradteilung /^c entspricht, die ungefähr das Mittel zwischen Γ und I^b darstellt, d. h. in dem gewählten Beispiel ungefähr bei 280 liegt. Man prüft den logischen Ausgang mit einem elektronischenat 340 and 230. The counter voltage is then regulated by acting on the appropriate potentiometer in order to obtain a value of zero at the output of the continuous amplifier. While the function switch is in the position that corresponds to the function "Display of the oil leakage", the Schmidt tilting circuit is finally regulated in such a way that the relay is triggered for a constant voltage at the input of the amplifier of around 1.7 in the above given example is achieved, which corresponds to a graduation / ^c on the microammeter, which is approximately the mean between Γ and I ^b , ie is approximately 280 in the selected example. The logical output is checked with an electronic one

Voltmeter. Die Anzeige muß bei einem Fehler bei -22 V liegen.Voltmeter. The display must be -22 V in the event of an error.

Wenn das Gerät sich in der Verwendung befindet, wobei "die Höhe der Sonde gegenüber dem anzuzeigenden Spiegel in geeigneter Weise eingestellt ist,When the device is in use, put "the height of the probe opposite that to be displayed The mirror is adjusted appropriately,

die Verbindungskabel angeschlossen und die Speisespannungen angelegt sind, vermindert sich die Kapazität des Anzeigekondensators im Falle des Absinkens des ölspiegels, und wenn dieser Spiegel auf die Alarmseite abgesunken ist, wird das Relais XII erregt, leuchtet die Lampe XIII auf und werden gegebenenfalls die anderen Alarmvorrichtungen in Tätigkeit gesetzt. Das Mikroamperemeter XV zeigt ständig das tatsächliche Niveau des Öls an, und die langsame Veränderung des Niveaus läßt sich verfolgen.If the connection cables are connected and the supply voltages are applied, the capacity is reduced of the indicator capacitor in the event of a drop in the oil level, and when this level is on the Alarm side has dropped, the relay XII is energized, the lamp XIII lights up and, if necessary the other alarm devices activated. The XV microammeter shows continuously the actual level of the oil and the slow change in level can be followed.

Bei einem Schwingungsausfall oder bei einer Versorgungsstörung zeigt das Mikroamperemeter Null an. Bei einem Kurzschluß der Sonde zeigt das Mikroamperemeter eine niedrigere Gradteilung als I^b an, die in dem beschriebenen Beispiel z. B. bei 180 liegt.In the event of a vibration failure or a supply failure, the microammeter shows zero. In the event of a short-circuit of the probe, the micro-ammeter shows a lower graduation than I ^b , which in the example described, for. B. is 180.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for measuring and displaying a physical quantity by converting it into a corresponding electrical quantity with an HF measuring transmitter and one connected via a coaxial cable capacitive sensor, which is variable depending on the size to be measured has capacitive impedance, characterized by the combination of the following Features:

a) The capacitive measuring sensor impedance (C _d ) is directly connected to one end of a coaxial line (L) of length (1) connected to the measuring transmitter at the branching point (AB)

■ connected;

b) a branch line (LA) with a length (1) that can be adjusted with the aid of a short-circuit slide is connected at the branching point (AB);

c) the parallel resonance circuit structure consisting of the coaxial line (L) with the measuring impedance (C _d ) and the stub line (LA) has a first limit value at a first measuring impedance (C _d ) which is determined by the series resonance frequency of the coaxial line (L) with the measuring impedance ( C _d ) is determined in the branching point (AB) , and at a second measuring impedance (C _d ) a second limit value which is determined by the parallel resonance frequency which can be set with the aid of the branch line (LA).