DE1798247A1

DE1798247A1 - Kapazitaets-Strom-Umsetzer

Info

Publication number: DE1798247A1
Application number: DE19681798247
Authority: DE
Inventors: Merell Kenneth Coffin
Original assignee: Robertshaw Controls Co
Current assignee: Robertshaw Controls Co
Priority date: 1967-09-18
Filing date: 1968-09-16
Publication date: 1971-11-04
Also published as: JPS5227536B1; FR1596582A; US3487300A; GB1232483A

Description

AT

ing. B. HOLZEE

89 AUGSBURG

■VOW. Μ·*« _

R.

Augsburg, den IJ. September 1968

Robertshaw Controls Company, I7OI Byrd Avenue, Richmond, Virginia, Vereinigte Staaten von Amerika

Kapazitäts-Strom-Umsetzer

Kapazitäts-Strom-Umsetzer, die unter dem Namen Kapazitätswandler bekannt sind', werden in der Regel im Zusammenhang mit Kapazitäts-Meßsonden verwendet, deren Kapazität jeweils in Abhängigkeit von zu messenden Materialpegeln entsprechende Veränderungen erfährt. Der Kapazltäts-Strom-Umsetzer liefert sodann zu diesen

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Kapazitätsschwankungen proportionale Gleichströme, die dazu benutzt werden können, den Jeweils gemessenen Materialpegel bzw. einem diesem benachbarten Pegelbereich anzuzeigen, aufzuzeichnen oder zu steuern.

Die Erfindung ist innerhalb eines weiten Bereiches einstellbarer Grundkapazitäten und mit in weiten Bereichen fl| einstellbaren Kapazitätsumsetzungsfaktoren anwendbar. Eine Einstellung im erstgenannten Bereich wird als Nullpunkt oder Nullprozentstellung des Systems und eine Einstellung im letztgenannten Bereich als Umsetzungsfaktor des Systems bezeichnet. Sowohl der Nullpunkt als auch der Umsetzungsfaktor sind über Potentiometer innerhalb des Systems einstellbar. Die Erfindung ermöglicht es, daß der Nullpunkt und der Umsetzungsfaktor ohne gegenseitige Beeinflussung eingestellt werden können.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltung entspricht einem Nullwert der Kapazität ein endlicher Ausgangsgleichstrom. Eine, einen konstanten Ausgangsstrom liefernde Stromquelle lädt die Sondenkapazität auf, die entladen wird, wenn ihre Spannung eine bestimmte Höhe erreicht hat. Diese Lade-Entladefrequenz wird in eine Gleichspannung umgewandelt, die an einen Fehler-Differenzverstärker hoher

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Verstärkung angelegt wird. Dieser erzeugt' ein Ausgangssignal, das einen Ausgangsstromverstärker treibt. Der, Ausgangsstrom fließt durch einen Rückkopplungswiderstand und erzeugt an diesem eine Rückkopplungsspannung, die an einen Eingang einer vom Umsetzungsfaktor abhängigen Stromquelle gelegt wird. Diese Stromquelle ist ein Differenzverstärker, an dessen zweitem üingang über ein Potentiometer zum 3instellen des Umsetzungsfaktors eine durch ein weiteres Potentiometer einstellbare Nullwertspannung anliegt. Der Strom der vom Umsetzungsfaktor abhängigen Stromquelle fließt gemeinsam mit dem Strom der den konstanten Strom liefernden Stromquelle in den Kondensator.

Das Nullwertspannungspotentiometer wird so eingestellt, daß in der Nullprozentstellung des Systems bzw. beim Anfangswert der Kapazität der von der vom Umsetzun^sfaktor abhängigen Stromquelle gelieferte Strom gleich Null ist. Infolgedessen rührt in der Nullprozentstellung des Systems der gesamte Ladestrom von der Stromquelle konstanten Stromes her. Zu diesem Zweck muß das Nullwertspannungspotentiometer so eingestellt werden, daß in der Nullprozentstellung des Systems die Nullwertspannung gleich der Rückkopplungsspannung ist. Deshalb fließt in der Nullprozentstellung des Systems kein Strom durch das

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Potentiometer zum Einstellen des Umsetzungsfaktors und dieses kann eingestellt werden, ohne daß die Bedingungen für die Nullprozentstellung des Systems beeinflußt werden.

Die Erfindung wird nunmehr unter Bezug auf die anliegenden Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform beispielsweise erläutert. In den Zeichnungen stellen dar:

Figur 1 ein Bloekschema einer bevor

zugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung . und

Figur 2 ein Schaltbild einer bevor

zugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung.

In der in Figur 1 dargestellten Schaltung wird im Prinzip eine unbekannte und veränderliche Kapazität 0_χ in einer bestimmten Zeit T auf eine bestimmte Spannung Ej, aufgeladen, wobei die Größe eines konstanten Ladestromes I eingestellt wird. Dieses Prinzip läßt sich durch folgende Formel ausdrücken:

Aus obiger Gleichung sieht man, daß, wenn die Periode T

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und die Ladespannung E_R konstant gehalten werden, die Änderung des Ladestromes I der Änderung der Kapazität Δ Cy direkt proportional ist. In der vorliegenden Erfindung wird der zusätzliche Ladestrom, der benötigt wird, um die Periode und die Spannung bei Kapazitätsveränderungen im wesentlichen konstant zu halten, aus dem Ausgangsstromsignal abgeleitet.

Die anfängliche Ladung für die Kapazität Cy wird von einer Stromquelle konstanten Stromes geliefert, die aus einem transkonduktorischen Differenzverstärker 10 besteht und einen Eingang für eine Bezugsspannung E„ und eine Stromrückkoppelung aufweist. Die Rückkoppelung wird durch den veränderbaren Widerstand B.„ gesteuert. Der Ausgangsstrom der Stromquelle konstanten Stromes erzeugt an der Kapazität Cy so lange eine lineare Rampenspannung, bis diese gleich einer Bezugs spannung Ej, eines Rücksetzverstärkers l6 ist. Bei Gleichheit dieser beiden Spannungen gibt der Rücksetzverstärker 16 ein Ausgangssignal ab, welches einen Rücksetzschalter 14 in den leitenden Zustand bringt, wodurch sich die Kapazität Cy entladen kann. Die Kapazität wird schnell entladen, worauf der Rücksetzschalter 14 nichtleitend wird und die Kapazität Cy wieder aufgeladen wird. Die an der Kapazität Cy auftretende

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Spannung ist sägezahnförmig, wobei die Spitzenamplitude ebenso groß ist wie die Rücksetz-Bezugsspannung K, und die Ladezeit bzw. die Ladeperiode T liniar vom Ladestrom und vom Kapazitätswert abhängt. Der RUcksetzverstärker gibt jedesmal, wenn die Spannung an der Kapazität 0_χ die Bezugspannung EL erreicht, einen kurzen Ausgangsimpuls ab. Diese Impulse werden an einen Impulsformer 18 angelegt, der als Antwort auf jeden an seinem Eingang anstehenden RUcksetzimpuls Ausgangsimpulse konstanter Amplitude und Breite abgibt. Die im Impulsformer 18 geformten Impulse werden an einen Integrator 20 angelegt, dessen Ausgangsgröße eine Gleichspannung ist, die der Frequenz der Rücksetzimpulse direkt proportional oder der Ladezeit T umgekehrt proportional ist. Die am Ausgang des Integrators abgegebene Gleichspannung wird an den einen Eingang eines Fehler-Differenzverstärkers 22 hoher Verstärkung angelegt, während dessen anderer Eingang mit einer Bezugsspannungsquelle konstanter Spannung verbunden ist. Am Fehler-Differenzverstärker 22 tritt so lange ein Ausgangssignal auf, als die Ausgangsspannung e_Q des Integrators kleiner ist als die Bezugsspannung E_p des Fehler-Differenzverstärkers. Das Ausgangssignal des Fehler-Differenzverstärkers 22 treibt einen Ausgangsstromverstärker 24, der den Ausgangsgleichstrom Iq an eine nicht gezeigte, zwischen den Ausgangsklemmen 26 liegende Last abgibt. Die Ausgangsklemmen

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liegen in Serie zu einem Rückkoppelungswiderstand R„, an dem eine vom Ausgangsstrom abhängige Rückkoppelungs-

Spannung auftritt.

Die Rückkoppelungsspannung wird an den einen Eingang einer vom Umsetzungsfaktor abhängigen Stromquelle 12 angelegt, welche einen transkonduktorischen Differenzverstärker darstellt. Der andere Eingang der vom Umsetzungsfaktor abhängigen Stromquelle 12 ist mit einer in Serie zu einer Nullwertspannung E_n liegenden Stromeinstellvorrichtung Rg zum Einstellen des Umsetzungsfaktors bzw. der Rückkoppelung verbunden. Wenn der Ausgangsstrompegel dem Nullpunkt des Systems entspricht, ist die Nullwertbezugsspannung gleich dem Spannungsabfall am Rückkoppelungswiderstand R„ und verhindert, daß ein Strom durch die Vorrichtung R„ zum Einstellen des Umsetzungsfaktors fließt, weshalb letztere die übrige Schaltung nicht beeinflußt. An der vom Umsetzungsfaktor abhängigen Stromquelle 12 tritt nur dann ein Strom auf, wenn der Spannungsabfall am Rückkoppelungswiderstand R_p größer als die Nullwertbezugsspannung E_n ist. Dieser Strom ist der Einstellung an der Vorrichtung zum Einstellen des Umsetzungsfaktors umgekehrt proportional und trägt zum gesamten, die Kapazität C_x aufladenden Strom bei.

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Wenn die Kapazität Ο_χ um einen Betrag AC zunimmt, erhöht sich die Ladezeit T, verringert sich die Spannung e_Q am Ausgang des Integrators, erhöht sich der durch die Last fließende Ausgangsstrom und erhöht sich der aus der vom Umsetzungsfaktor abhängigen Stromquelle herrührende Strom, so daß der ursprüngliche Wert der Ladezeit T wiederhergestellt wird und im folgenden die Spannung e_Q am Ausgang des Integrators mit der Bezugsspannung E_p ins Gleichgewicht kommt. Obwohl auch nach einer Änderung der Kapazität C_x die Rückkoppelung die Ladezeit auf ihren ursprünglichen Wert zurückführt und ebenso die Spannung e_Q zur Bezugsspannung E_p zurückbringt, liegt der tatsächliche Wert der Spannung e_Q infolge .einer endlichen Verstärkung des Fehler-Differenzverstärkers 22 geringfügig unter dem Wert der Bezugsspannung Ep.

Somit gibt die in Figur 1 gezeigte Schaltung einen den Änderungen der Kapazität C_x proportionalen Strom ab. Der Strom beim Anfangswert der Kapazität und die der Veränderung der Kapazität bzw. dem ümsetzungsfaktor entsprechenden Ströme können durch Einstellung von Potentiometern oder veränderbaren Widerständen R_g und R₂ gesteuert werden. Die Einstellung wird z.B. folgendermaßen vorgenommen: Für einen gegebenen Anfangswert der Kapa-

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zität C_v wird das Potentiometer R„ auf einen bestimmten Wert eingestellt und die ganze Schaltung eingeschaltet. Die Bezugsspannung E_n , die einstellbar ist, aber nur einmal in der Fabrik eingestellt zu werden braucht, wird so eingestellt, daß am Potentiometer R„ keine Spannung auftritt. Dieser Fall tritt auf, wenn zur Erreichung der Bedingungen für den Nullpunkt des Systems die Bezugsspannung E^ gleich der am Rückkoppelungswiderstand R„ auftretenden Rückkoppelungsspannung ist. Einen neuen Nullpunkt für die Kapazität 0_χ kann man im Folgenden durch bloßes Verstellen des Potentiometers R„ erhalten. Der Umsetzungsfaktor wird daraufhin durch Einstellen des Widerstandes R„ festgelegt. Es wird darauf hingewiesen, daß die Einstellung des Widerstandes R_g keinen Einfluß auf die Einstellung des Nullpunktes des Systems hat, da unter den Bedingungen für den Nullpunkt kein Strom durch das Potentiometer R₃ zum Einstellen des Umsetzungsfaktors fließt.

Im Schaltbild der Figur 2 liegt die veränderliche Kapazität C_x parallel zu einem sehr kleinen Kondensator Cg, dessen einzige Aufgabe darin besteht, einen Ausgangsstrom zu erzeugen, auch wenn die veränderliche Kapazität C^ gleich Null ist, so daß auch in diesem Falle eine endliche Kapa-

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zität für den Nullpunkt vorhanden ist, wenn dies gewünscht wird. Der Ausgangsstrom entspricht dann nur einem gedachten Anfangswert der veränderlichen Kapazität. Eine zwischen den Klemmen 30 liegende Wechselspannungsquelle liefert über einen Transformator Tl und einen Vollweggleichrichter CR5 die Eingangsspannung für die gesamte Schaltung. Der Ausgang des Vollweggleichrichters ist mit einer einfachen Spannungsstabilisierungsschaltung verbunden, welche aus dem Transistor Ql8, der Zenerdiode CR4 und dem Widerstand R34 besteht. Derjenige Teil der Schaltung, welcher die Transistoren QIl, Q12 und QI3 enthält, stellt die in Figur 1 mit 10 bezeichnete Stromquelle dar, welche dem Emitter des Transistors Q8 einen konstanten Strom zuführt. Die Bezugsspannung E„ wird mit Hilfe der

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Zenerdiode CR3 und des Spannungsteilers R36, R 35 gebildet. Die Größe des konstanten Stromes wird mittels der Potentiometer P4 und P3 zum Einstellen des Nullpunktes festgelegt. Der konstante Strom fließt durch die Emitter-Kollektorstrecke des Transistors Q8, welcher durch seine Basisspannung dauernd im leitenden Zustand gehalten wird, in die veränderliche Kapazität 0_χ.

Die Zenerdiode CR2 liefert die Rücksetz-Bezugsspannung Eq, welche über die Widerstände R20 und R21

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an der Basis des Transistors Q9 anliegt, Die Spannung an der Basis des Transistors Q9 ist gleich der Rücksetz-

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spannung, da der Transistor QlO im Normalfalle nichtleitend ist. Wenn die Spannung an der Kapazität die Rücksetzhöhe erreicht, wird der Transistor Q9 leitend, so daß die Ladung der Kapazität abfließen kann. Der Transistor Q9 macht den als Klinke wirkenden Transistor QlO leitend, welch letzterer den Transistor Q9 so lange leitend hält, bis · die Ladung auf der veränderlichen Kapazität unter einen von der Sättigungsspannung des Transistors QlO bestimmten Minimalwert fällt. Bei Fehlen des als Klinke wirkenden Transistors QlO würde der Transistor Q9 beinahe unmittelbar nach seinem Leitendwerden sperren, da die Emitterspannung des Transistors Q9 unter den Rilcksetzpegel fallen würde. Das Leitendwerden des Transistors QlO läßt jedoch die Spannung an der Basis des Transistors Q9 bis auf den Wert der Sattigungsspannung des Transistors QlO abnehmen, so daß diese viel kleinere Spannung die Einschaltzeit des Transistors Q9 bestimmt. Die schnellen Entladungen der Kapazität ergeben an der Basis des Transistors Q9eine Reihe von negativen Impulsen, deren Impulsperiode gleich der Lade-Entladeperiode der Kapazität ist.

Die negativen Impulse werden an einen Impulsformer

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angelegt, der aus Transistoren Ql 4, Q15, Ql6, Ql7 und zugehörigen Stromkreisen besteht. Im Normalfall ist der Transistor Ql4 nichtleitend und die Basis des Transistors Q15 liegt auf Erdpotential. Der Transistor QI5 ist leitend und sein Kollektor liegt auf positiver Spannung, wodurch der Transistor Q17 leitet und der den Ausgang des Rücksetzimpulsformers darstellende Kollektor des Transistors QI7 auf Erdpoterüal liegt. Wenn vom Rücksetzverstärker ein negativer Impuls an die Basis des Transistors Ql4 angelegt wird, leitet dieser Transistor und hebt dadurch die Spannung an der Basis des Transistors QI5 an. Der Transistor QI7 wird gesperrt und ergibt am Ausgang des Rücksetzimpulsformers einen positiven Impuls. Dieser Ausgang bleibt so lange positiv, bis die Transistoren QI7 und Ql5 in ihren Normalzustand zurückkehren. Dies tritt nicht vor Ablauf einer bestimmten, auf den Beginn des Sperrens des Transistors Ql4 folgenden Zeitspanne auf. Wenn der Transistor Ql4 zu sperren beginnt, wird der Transistor QI5 nicht unmittelbar wieder leitend, da die Spannung an · der Basis des Transistors QI5 nicht von einem der Rücksetzspannung entsprechenden Wert auf Erdpotential springen kann. Wenn der Transistor Ql4 zu sperren beginnt, fließt während einer durch die RC-Zeitkonstante des Strompfades bestimmten Zeit ein Strom durch den

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Kondensator CIl und den Widerstand R25. Dies hält den Transistor QI5 für eine bestimmte Zeit im gesperrten Zustand. Jeder negative, an der Basis des Transistors Ql4 angelegte Impuls hat einen am Kollektor des Transistors Ql4 auftretenden positiven Impuls bestimmter Amplitude und Breite zur Folge.

Die Impulse am Kollektor des Transistors Q17.» deren Frequenz von der Lade- und Entladezeit der veränderlichen Kapazität abhängt, werden an einen aus dem Widerstand Rl und dem Kondensator Cl bestehenden Integrator angelegt. Das Ausgangssignal des Integrators wird an die Basis des linken Transistors des Transistorpaares Ql gelegt und eine Bezugsspannung Ep wird an die Basis des anderen Transistors des Transistorpaares Ql gelegt. Die Emitter der Transistoren Ql sind miteinander verbunden und bilden dadurch einen Differenzverstärker. Das Ausgangssignal dieses Differenzverstärkers steuert den Ausgangsstromverstärker, der die Transistoren Q2, QjJ und Q4 aufweist. Damit am Eingang des AusgangsStromverstärkers ein Steuersignal auftritt, muß die ganze mit E_Q bezeichnete Ausgangsspannung des Integrators kleiner sein als die Vergleichsspannung Ep und die Größe der Differenz zwischen den Spannungen E_Q und E_p bestimmt die Verstärkung im Ausgangsstromverstärker. Das Ausgangssignal des Ausgangs-

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Stromverstärkers liegt an den Ausgangsklemmen 26 des Kapazitäts-Umsetzers an. An einem in Serie zu den Ausgangsklemmen 26 liegenden Rückkoppelungswiderstand FL, fällt eine Spannung ab, die dem Ausgangsstrom proportional ist. ·

Die Schaltung der Figur 2 enthält ein Schaltmittel zum Einstellen des Nullpunktes. Der Nullpunkt ist durch den Ausgangsstrom für den kleinsten Wert der veränderlichen Kapazität gegeben. Dies kann jeder gewünschte Wert sein. Wenn die dem Nullpunkt entsprechende Kapazität mit dem Kapazitäts-Umsetzer verbunden ist, wird das Potentiometer P5j welches die Einrichtung zum Einstellen der Nullwertspannung darstellt, so eingestellt, daß die Spannung an der Basis des Transistors Q6 gleich der Spannung am Abgriff des Potentiometers P5 ist. Diesen Zustand findet man, indem der Strom durch die Potentiometer Pl und P2 zum Einstellen des Umsetzungsfaktors gemessen wird. Wenn das Potentiometer P5 richtig eingestellt ist, fließt kein Strom durch die Potentiometer zum Einstellen des Umsetzungsfaktors. Die am Abgriff des Potentiometers P5 zum Erreichen des gewünschten Zustandes auftretende Spannung wird durch die am Widerstand R₁-, auftretende Rückkoppelungsspannung bestimmt. Der Grund liegt darin, daß die Rückkoppe lungs spannung an die Basis des Transistors Q5 ange-

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legt wird, und die 3asis des Transistors*Q5 führt, da die Transistoren Q5 und q6 ständig leiten, im wesentlichen dasselbe Potential wie die Basis des Transistors q6. Der Transistor QT und die dazugehörigen Schaltkreise bilden eine Stromquelle konstanten Stromes.

Wenn das Potentiometer P5 zum Einstellen der Nullwertspannung und die Potentiometer P4 und PJ zum Einstellen des Nullpunktes richtig eingestellt sind und die dem Nullpunkt entsprechende Kapazität mit dem Kapazitäts-Umsetzer verbunden ist, kommt der gesamte durch den Transistor Q<3 fließende Strom vom Kollektor des Transistors QIl her und die Ausgangsspannung des Integrators liegt sehr geringfügig unter dor Vergleichsspannung E_p, weshalb der Ausgangsstrom an den Ausgangsklemmen seinen kleinsten Wert hat.

Wenn sich die veränderliche Kapazität erhöht, wird der Ausgangsstrom auf folgende Weise vergrößert: Ein Erhöhen der Kapazität hat eine Vergrößerung der zum Laden und Entladen der Kapazität benötigten Zeit zur Folge, wodurch die Zeitspanne der an den Impulsformer angelegten Impulse und die Dauer der an den Integrator angelegten Impulse entsprechend vergrößert wird. Die Ausgangsspannung des Integrators fällt ab und macht dadurch die Transistoren Q2 bis q4 des Ausgangsstromverstärkers stärker

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leitend. Sobald der Ausgangsstrom ansteigt, steigt die Rückkoppelungsspannung, wodurch der größere Teil des vom Transistor Q7, welcher eine Stromquelle konstanten Stromes darstellt, herrührenden Stromes eher durch den Transistor Q3 als durch den Transistor Q6 fließt. Das Abnehmen des Stromes durch den Transistor Q6 treibt den Transistor Q8 stärker in den leitenden Zustand, weshalb Transistor Q8 zusätzlichen Strom zieht. Dieser zusätzliche Strom kommt von den Potentiometern P2 und Pl zum Einstellen des Umsetzungsfaktors her und infolgedessen bestimmen diese Potentiometer den Betrag des für eine Aufladung der Kapazität benötigten zusätzlichen. Stromes. Sobald der Strom für die veränderliche Kapazität erhöht wird, verringert sich die Lade- und Entladezeit, was eine Verringerung der Dauer der an den Integrator angelegten Impulse zur Folge hat. Die Ausgangsspannung des Integrators steigt dann allmählich gegen die Bezugsspannung E_p wieder an. Da der Ausgangsstromverstärker und der Fehler-Differenzverstärker eine endliche und nicht eine unendliche Verstärkung haben, erreicht die Ausgangsspannung deß^Integrators nicht ihren früheren Pegel, sondern wird auf einem etwas niedrigeren Pegel stabilisiert. Somit führt eine Vergrößerung der veränderlichen Kapazität zu einem Anwachsen des Ausgangsströmes des Kapazitäts-Umsetzers. Um zu vermeiden, daß Einschwingvorgänge im Ausgangsstrom infolge

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des anfänglichen Absinkens der Spannung am Integrator auftreten, ist ein Kondensator C4 zwischen den Emitter des Transistors Q4 und die Basis des Transistors Ql eingefügt. Der Kondensator C4 bewirkt an der Basis des Transistors Ql eine negative Rückkoppelung, welche verhindert, daß die Ausgangsgröße des Fehler-Differenzverstärkers schnell einer zu raschen Änderung in der Spannung des Integrators folgt.

Es wird darauf hingewiesen, daß der vom Transistor Q8 zur Aufladung der veränderlichen Kapazität benötigte zusätzliche Strom von den Potentiometern P2 und Pl zum Einstellen des Umsetzungsfaktors herrührt. Werden die Abgriffe dieser Potentiometer bewegt, so ändert sich der Kapazitäts-Strom-Umsetzungsfaktor. Haben z.B. die Potentiometer eine bestimmte Einstellung, so ergibt eine gegebene Kapazitätsänderung ein Ansteigen des Ausgangsstromes um X Ampere, während für eine andere Einstellung dieselbe Kapazitätsänderung einen Anstieg des Ausgangsstromes um 2X Ampere ergibt.

Die oben beschriebene Schaltung stellt somit einen verbesserten Kapazitäts-Strom-Umsetzer dar, dessen Potentiometer zum Einstellen des Nullpunktes und des

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Umsetzungsfaktors sich nicht gegenseitig beeinflussen.

Die Einstellung der Potentiometer kann infolgedessen an von der Schaltung entfernt gelegenen Orten vorgenommen werden, was einen sehr nützlichen Vorteil darstellt.

Obwohl die Erfindung im einzelnen an Hand einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt und beschrieben wurde, versteht es sich, daß verschiedene Änderungen an der Form und an Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

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Claims

Pat ent aiisOrüche:

1. jxapazit ät s-Strom-Umsetzer mit: veränderlicher Kapazität, gekennzeichnet durch eine einen konstanten Strom liefernde Stromquelle 10 zum Aufladen der veränderlichen Kapazität (Gy), ferner durch Schaltnituel 16, welche zwecks periodischer Entladung dieser Kapazität auf die an dieser auftretende Spannung ansprechen und ' dadurch einen periodischen Lade-Eircladezyklus hervorrufen, weiter durch Schalxmitrel (20), welche eine zu jedem Zeitpunkt dieses Zyklus proportionale Gleichspannung (eg Tdzw. Eq) erzeugen, fernerhin durch einen Ausgangsstromverstärker (24), weiterhin durch einen Differenzverstärker (22) hoher Verstärkung, welcher auf die genannte Gleichspannung und eine bestimmte Bezugsspannung (Ep) zum Betreiben des Ausgaiigsstronverstärkers anspricht, und endlich dadurch, daß Rückkopplungsglieder (12, EL-,, Hg, &t) , welche zum Erze\igen eines zusätzlichen, der veränderlichen Kapazität zuzuführenden Ladestromes auf den Ausgangs st rom des Axisgaiigssüroinverstärkers ansprechen, wobei, diese Hückkopplungsglieder ein Schaltmittel (Hg) zum Einstellen des ümsetzungsfaktors des Kapaaijäts-Strom-Umsetzers und die konstante Srroraquelle eine liulipunkt einst eil einrichtung (H₇) zum iiinscellen des Ausganf^sstromes der konstanten Stromquelle enthalten und

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dabei das Schaltmittel zum Einstellen des Umsetzungsfaktors und die Nullpunkteinsteileinrichtung voneinander unabhängig sind.

2. Kapazitäts-Strom-Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltmittel (Rg) zum Einstellen des Umsetzungsfaktors die Form eines veränderlichen Widerstandes (P1, P2) hat und daß die genannten Rückkopplungsglieder (12, R™, R_ß, Ew-) einen transkonduktorischen Differenzverstärker (12) mit zwei Spannungseingangsklemmen und einer Stromausgangsklemme, ferner einen in Serie zum Ausgang des genannten AusgangsStromverstärkers (24) liegenden Rückkopplungswiderstand (Rj,) , weiter ein Element (R9)» das die an diesem Rückkopplungswiderstand liegende Spannung an eine der genannten Spannungseingangsklemmen Wk anlegt, und endlich Schaltmittel (P5₅ R39) aufweisen, die eine Nullwertspannung (Ejt) erzeugen und die diese über die Schaltmittel zum Einstellen des Umsetzungsfaktors an die andere der beiden Spannungseingangsklemmen anlegen, wobei der dem Anfangswert der Kapazität (Qv-) zugeordnete Ausgangsstrom genau so groß ist wie der Strom, der für die Rückkopplung-sspannung nötig ist, welch letztere gleich der Nullwertspannung sein soll.

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3. Kapazitäts-Strom-Umsetzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nullpunkteinstelleinrichtung (Rg) ein veränderbarer Widerstand (P3, P4) ist.

4. Kapazitäts-Strom-Umsetzer nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel zum periodischen Entladen des genannten Kondensators (Cy) eine Bezugsspannungsquelle (E_R), ferner einen Schalter (14· bzw. Q9), der dann, wenn die Spannung am Kondensator die Höhe der Bezugspannung erreicht, anspricht und leitend wird, wodurch der Kondensator entladen wird, und endlich eine Art Einklinkschaltung (Q 10) aufweisen, welch letztere auf den Schalter anspricht, um diesen solange im leitenden Zustand zu halten, bis der Kondensator entladen ist.

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