DE1762373A1

DE1762373A1 - Verfahren zur Anzeige des Pillenwiderstandes eines indirekt geheizten Thermistors

Info

Publication number: DE1762373A1
Application number: DE19681762373
Authority: DE
Inventors: Buchanan Richard John; Kyprianou Arpalos Kyprou
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1966-05-23
Filing date: 1968-06-05
Publication date: 1970-04-30
Also published as: DE1762373B2; GB1140235A

Description

Dipl.-Ing.Heinz Ciaessen

Patentanwalt

7 Stuttgart-Feuerbach,Kurze Str.8

ISE/Reg.3907

R. J.Buchanan-A.K * Kyprianou Λ - 1

INTEBNATIOIiAI STANDARD ELECTRIC CORPORATION,NEW YORK

"Verfahren zur Anzeige des Pillenwiderstandes eines indirekt geheizten Thermistors¹¹

Die Priorität der Anmeldung Nr.26 730/67 vom 9.6.1967 in Großbritannien wird in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Anzeige des Pillenwiderstandes eines für die pilotgesteuerte Pegelregelung von Nachrichtensystemen, insbesondere von Trägerfrequenzsystemen als Stellglied eingesetzten indirekt geheizten Thermistors, dessen Pille als einstellbarer Widerstand in einem dem Verstärker vorgeschalteten oder in dessen Gegenkopplungswege liegenden Dämpfungsgliede eingefügt ist und dessen Heizwicklung der Stellwert zugeführt wird·

In solchen pilotgeregelten Naohriohtensystemen ist der Signalpegel selbst kein Maß für die in den einzelnen Verstärkern erfolgende Verstärkung. Auch die Größe des Heizstromes des Thermistors ist nur sehr bedingt als Bezug zu verwenden, da einmal der Pillenwiderstand nicht linear von dem Stellstrom abhängig ist, weiter solche Thermistoren verhältnismäßig große Exemplar-Streuungen aufweisen und ferner auch die Umgebungstemperatur einen großen Einfluß auf den Pillenwideretand hat·

Es wäre deshalb wünschenswert, wenn mit verhältnismäßig einfachen Mitteln wenigstens dieser Pillenwiderstand, besser aber noch die eingestellte Dämpfung dee Dämpfungsnetzwerkte und damit die effektive Verstärkung gesessen und angezeigt werden könnte.

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Die Erfindung setzt sich deshalb zur Aufgabe, ein Verfahren zur Anzeige des Pillenwiderstandes eines für die pilotgesteuerte Fegelregelung von Nachrichtenübertragungssystemen, insbesondere von Trägerfrequenzsystemen als Stellglied eingesetzten indirekt geheizten Thermistors, dessen Pille als einstellbarer Widerstand in einem dem Verstärker vorgeschalteten oder in dessem Gegenkopplungswege liegenden Dämpfungsgliede eingefügt ist, und dessen Heizwickking der Stellwert zugeführt wird, anzugeben.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Thermistorpille aus einer Konstantgleichstromquell· bzw. Konstantgleichspannungequelle zusätzlich mit einem Konstantgleichstrom bzw. einer Konstantgleichspannung beaufschlagt wird, daß dieser Konstantgleichstrom bzw. Konstant- gleichspannung dabei in ihrem Werte so gewählt wird, daß hierdurch praktisch keine Beeinflussung des Pillenwiderstandes erfolgt, daß weiterhin mittels einer Meßeinrichtung die über der Pille abfallende Gleichspannung bzw. der durch die Pille fließende Gleichstrom gemessen und durch das Heßinstrument der Heß einrichtung als Widerst andauert der Pille angezeigt wird.

In weiterer Fortbildung der Erfindung wird durch Einfügen eines Korrekturgliedes die Anzeige der eingestellten Dämpfung bzw. der effektiven Verstärkung ermöglicht.

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Sie Erfindung soll nun anhand der Figuren eingehend beschrieben werden. Ee zeigt dabei:

Fig.1 ein Übersichtesohaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung Pig.2 ein Teilschaltbild dieser Anordnung

Pig,3 ein Beispiel für eine Konstantstromquelle.

Bei der in Pig.1 dargestellten Anordnung wird die Verstärkungsregelung durch ein einem Verstärker 2 vorgeschaltetes Dämpfungsglied 1 bewirkt, dessen Dämpfung mittels eines Thermistors ein- gestellt werden kann. Hierbei sind die Einrichtungen für das Ausfiltern des Pilotsignales und das Ableiten einer Regelspannung aus dem Pilotpegel nicht dargestellt, da sie bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind. Das regelbare Dämpfungsglied 1 weist die Form eines T-Gliedes auf, das aus den Widerständen 3»4 und 5 gebildet wird, wobei als Querwiderstand 5 o. die Pille des indirekt geheizten Thermistors 6 eingesetzt wird. Das aus dem empfangenen Pilotpegel abgeleitete Regeleignal liegt an der Heizwicklung 7 des Thermistors und verändert so die Dämpfung des Dämpfungsgliedes· Um die einge stellte Dämpfung des Dämpfungsgliedes messen und anzeigen zu können, wird in den Querzweig des Dämpfungsgiiedes aus einer Konstantstromquelle 8 ein Konstantstrom eingespeist. Hierzu wird in den Längszweigen der Gleichstromweg durch die Kondensatoren 9 und 10 abgeriegelt, so daß am Punkte D gegenüber Masse eine Gleichspannung auftritt, die proportional dem Widerstand der Thermistorpille 5 ist. Hierbei muß allerdings der Wert des eingespeisten Gleichstromes so niedrig gehalten werden, daß durch ihn selbst praktisch keine Änderung des Widerstandes der Pille erfolgt.

Die Amplitude der Gleichspannung am Punkte £ steuert einen Gleichstromverstärker 11, an dessen Ausgang ein Anseigeinstrument 12 angeschlossen ist· Der Eingangewiderstand des Ver-

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stärkers 11 sowie der Ausgangswiderstand der Konstantgleichstromquelle 8 wird dabei auch für die am Dämpfungsglied anliegenden Nutzfrequenzen vernachlässigbar groß gegenüber dem Widerstand 5 der Thermistorpille gewählt.

Wenn einerseits Pillenwiderstand 5 und Potential am Punkte D und andererseits Pillenwiderstand und Dämpfung des Dämpfungsgliedes zueinander direkt proportional sind, kann das Anzeigeinstrument direkt in "Verstärkung" geeicht werden.

Die Beziehung zwischen Instrumentenausschlag und durch die Dämpfung des Dämpfungsgliedes eingestellter effektiver Verstärkung ist im allgemeinen nicht linear. Durch Einfügen eines parallel zu dem Pillenwiderstand 5 liegenden Gliedes,bestehend aus der Reihenschaltung einer Induktivität 13 und eines Widerstandes Hfkann erreicht werden, daß der Instrumentenausschlag proportional der effektiven Verstärkung wird.

Die Fig.2 zeigt nun das Dämpfungeglied 1 der Fig.1 herausgezeichnet. Das Dämpfungsnetzwerk sei zwischen einer Wechselstromquelle Gf mit der Quellimpedanz Z₁ und einer Last alt der Impedanz Z₂ eingefügt. Das Dämpfungsglied besteht aus den Widerständen 3 und 4 im Längezweig und dem Pillenwiderstand 5 im Querzweig· Das zusätzliche Parallelglied zu dem Widerstand 5 besteht aus der Induktivität 13 und dem Widerstand 14·

Es sei zunächst die Dämpfung des Wechselstromsignales zwiechen den Punkten A und B betrachtet. Hierzu sei der Wert der Widerstände 3»4,5 und 14 nit R,, R., Re und R... bezeichnet und R, + Z₁ = z¹.. und Rj + Z₂ ■ Z¹2 gesetzt. Man erhält dann:

Y₉ Rc · Z₉ ²⁵² -τ (D

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Hierbei sei angenommen, daß der Scheinwiderstand der Kondensatoren 9 und 10 für das Wechselstromsignal vernacfclässigbar klein und der Scheinwiderstand der Induktivität 13 vernaohlässigbar groß ist.

Entsprechend gilt für die Gleichspannung am Punkte D:

_{v =} ^R5 ' ^RU

ο ~ Rc + E

Hierbei ist angenommen, daß der Gleichstromwiderstand der Induktivität 13 vernachlässigbar klein und der Isolationswiderstand der Kondensatoren 9 und 10 entsprechend groß ist.

Wenn nun „, „,

" 1.₄ ♦ Z'₂

gewählt wird, erhält man für

Hc . Z*4 . Z'o V _a —2 1 1 (2)

° Z^.Z'g+HjiZ^+Zg·)

Aus dem Vergleich der Formeln (1) und (2) ergibt sich, daß dann V direkt proportional zu y=- ist.

Wenn auch bei der Anordnung nach Fig.1 die Fegelregelung durch ein vorgeschaltetes Dämpfungsglied erfolgte, so kann die erfindungegemäße Anordnung auoh gleicherweise für Netzwerke ein gesetzt werden, die zur !«gelregelung in den Gegenkopplungsweg eines Verstärkers eingefügt sind, wobei dann das Instrument jetzt "Dämpfung" anzeigt.

Fig.3 zeigt nun eine Schaltungsanordnung, die als Konstant-Stromquelle 8 der Fig.1 eingesetzt werden kann. Der Konstant- strom wird dsm Kollektor eines Transistors T entnommen, dessen

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über einen Widerstand 15 mit einem mittels einer Zenerdiode Z stabilisierten Konstantstrom gespeist wird. Der Betrag des Kollektorstromes kann mit Hilfe eines Emitterwiderstandes 16 eingestellt werden.

In gleicher Weise kann aber auch die erfindungsgemäße Anordnung mit einer Konstantgleichspannung beaufschlagt und anstatt der Spannung am Punkte D hier der in das Netzwerk fließende Strom gemessen werden. Hierzu wird die Konstantspannung zweckmäßig am Punkte B, dem Verbindungspunkt zwischen Induktivität 13 und Widerstand 14 eingespeist. Hierdurch wird eine Rückwirkung der Konstantgleichspannungsquelle 8 und des Weohselstromeingangswiderstandes des Verstärkers 11 auf das Dämpfungsglied vermieden. Diese Maßnahme ist auch bei Konstante tromeinspeieung aus den gleichen Gründen vorteilhaft. Das Instrument zeigt jetzt anstatt "Verstärkung" die "Dämpfung¹¹ an, wenn das Netzwerk dem Verstärker vorgeschaltet ist, dagegen "Verstärkung", wenn es im Gegenkopplungsweg liegt.

ein

In der älteren Anmeldung P 14 87 341 ist/Verfahren zur Temperaturkompensation von Thermistoren bei der pilotgesteuerten Pegelregulierung beschrieben, bei dem ebenfalls die Thermia torpille mit einem eingeprägten Gleichstrom bzw» einer einge prägten Gleichspannung beaufschlagt wird, wobei auch hier die Gleichstromwerte so gewählt sind, daß der Pillenwiderstand selbst duroh sie praktisch nicht verändert wird. Die an der Pille abfallende Gleichspannung bzw. der durch sie fließende Gleichstrom wird hier dem einen Eingang eines Gleichstromkomparators zugeführt, an dessen anderen Eingang das vom Pilotempfänger gelieferte Stellsignal liegt. Duroh das Ausgangeeignal des Komparators wird die Heizwicklung 7 des Thermistors geheilt. Auch hier läßt sich die erfindungsgemäße Anordnung zur Anzeige der Verstärkung des Verstärkers bzw. der Dämpfung dee Regelnetzwerkes einsetzen. Das der Pille 5 parallelliegend· Netzwerk 13»14 beeinflußt dabei die Regelung dee Heiietromee zur Temperaturkompensation praktisoh nioht.

4 Patentansprüche Q0981 8/1058

. 1 Bl.Zeiohng. mit 3 7ig. ./·

HAD ORIGINAL

Claims

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Patentansprüche

Verfahren zur Anzeige dee Pillenwiderstandes eines für die pilotgesteuerte Pegelregelung von Nachriohtenübertragungssystemen, insbesondere τοη Trägerfrequenzsystemen als Stellglied eingesetzten indirekt geheizten Thermistors, dessen Pille als einstellbarer Widerstand in einem dem Verstärker vorgeschalteten oder in dessem Gegenkopplungswege liegenden Dämpfungsgliede eingefügt ist, und dessen Heizwicklung der Stellwert zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermistorpille (5) aus einer Konstantgleichstromquelle bzw. Konstantgleichspannungsquelle (8) zusätzlich mit einem Konstantgleichstrom bzw. einer Konstantgleichspannung beaufschlagt wird, daß dieser Konstantgleichstrom bzw. Konstantgleichspannung dabei in ihrem Werte so gewählt wird, daß hierdurch praktisch keine Beeinflussung des Pillenwiderstandes (R5) erfolgt, daß weiterhin mittels einer Meßeinrichtung (11,12) die über der Pille (5) abfallende Gleichspannung bzw. der durch die Pille (5) fließende Gleichstrom gemessen und durch das Meßinstrument (12) der Meßeinrichtung (11,12) als Widerstandswert der Pille (5) angezeigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung des Dämpfungsgliedes als T-Schaltung, in deren Längs zweig ohms ehe Widerstände 3 und 4- mit den Werten R3 und R4 und in dessen Querzweig die Thermistorpille 5 mit dem Widerstand B5 liegt und das von einer Signalspannungsquelle mit dem Quellwiderstande Z- gespeist wird und durch einen Lastwideretand Z₂ abgeschlossen ist, wobei der Gleichstromweg im Längszweig durch Kondensatoren (9,10) unterbunden ist, zur direkten Anzeige dee Verstärkungs- bzw. Dämpfungewertes durch das Meßinstrument (12) der Thermistorpille 5 die Reihenschaltung einer Induktivität 13 mit einem Widerstand H gleichstrommäßig parallel geschaltet wird, daß dabei die Impedanz der Induktivität 13 für den Nutzfrequenzbereich

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groß gegenüber dem Pillenwiderstand R5 und deren Gleichstromwiderstand dagegen vernachlässigbar klein gewählt wird, daß ferner der Wert des Widerstandes 14 so gewählt wird, daß er der Bedingung (Z₁₊RO(Z₀₊Rj

Z₁₊Z₂₊R₅₊R₄

genügt

Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die hierzu duale Anordnung, wenn der einstellbare Pillenwiderstand R5 im Längszweig des Dämpfungsgliedes angeordnet ist.

Die Anwendung des Verfahrens zur zusätzlichen Anzeige des Pillenwiderstandes (R5) nach Anspruch 1 bzw. zur zusätzlichen Verstärkungs- bzw. Dämpfungsanzeige nach Anspruch 2 ader 3 bei einer Pegelregelungsanordnung, bei der die Kompensation des Temperaturganges des Widerstandes R5 der Thermistorpille 5 durch einen Gleichstromkomparator erfolgt, dessen einem Eingang vom Pilotpegelempfänger der Stellwert, dessem anderen Eingang ein dem Pillenwiderstand proportionale Gleichspannung bzw. Gleichstrom zugeführt wird und durch dessen Ausgangssignal die Heizwicklung des Thermistors beeinflußt wird.

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