DE1801265A1 - Verfahren und Schaltung zum Messen einer Phasendifferenz - Google Patents

Verfahren und Schaltung zum Messen einer Phasendifferenz

Info

Publication number
DE1801265A1
DE1801265A1 DE19681801265 DE1801265A DE1801265A1 DE 1801265 A1 DE1801265 A1 DE 1801265A1 DE 19681801265 DE19681801265 DE 19681801265 DE 1801265 A DE1801265 A DE 1801265A DE 1801265 A1 DE1801265 A1 DE 1801265A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phase
input
oscillation
difference
phase difference
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19681801265
Other languages
English (en)
Other versions
DE1801265B2 (de
Inventor
Wickman Kjell Jan-Erik
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGA AB
Original Assignee
AGA AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AGA AB filed Critical AGA AB
Publication of DE1801265A1 publication Critical patent/DE1801265A1/de
Publication of DE1801265B2 publication Critical patent/DE1801265B2/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/02Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Phase Differences (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

  • Verfahren und Schaltung zum Messen einer Phasendifferenz Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltung zum Messen der Phasendifferenz zwischen zwei Eingangs schwingungen unter Vergleich mit einer Bezugsschwingung einstell- und ablesbarer Phase durch Einstellen der Bezugsschwingungsphase auf Gleichheit mit der Phase der ersten Eingangsschwingung und danach mit der der zweiten Eingangsschwingung. Die gesuchte Phasendifferenz entspricht dann dem Unterschied zwischen den beiden eingestellten Bezugsschwingungsphasen.
  • Eine bekannte Schaltung zum Durchführen dieses Verfahrens umfaßt eine Bezugsschwingungsquelle, deren Schwingung über einen einstell- und ablesbaren Phasendreher am einen Eingang eines Phasenvergleichers liegt. Der andere Eingang des Phasenvergleichers ist zum Empfang einer der beiden Eingangs schwingungen vorgesehen.
  • Ein Nachteil des bekannten Verfahrens und der bekannten Schaltung liegt darin, daß die Phasenablesung mit einem Fehler behaftet sein kann, der eine periodische Funktion des abgelesenen Phasenwerts ist.
  • Durch die Erfindung wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß der genannte Meßvorgang durch zumindest einen zusätzlichen Meßvorgang ergänzt wird, in dessen Verlauf die beiden Eingangsschwingungen einer gleich großen Phasendrehung ausgesetzt sind, wonach zwischen den durch die verschiedenen Meßvorgänge erhaltenen Phasendifferenzwerten der Mittelwert gebildet wird.
  • Die Schaltung zur Durchführung des Verfahrens ist nach der Erfindung gekennzeichnet durch einen an den anderen Eingang des Phasenvergleichers angeschlossenen Phasenschalter, dessen Phasenverschiebung zwischen vorbestimmten Werten umschaltbar ist.
  • Eine Ausführungsforn der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für den Verlauf des periodischen Phasenfehlers; Fig. 2 eine Meßschaltung nach der Erfindung, und Fig. 3a und 3b Zeigerdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise des Phasenvergleichers.
  • Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform besitzt ein Phase sendreher 3 zwei zueinander senkrecht angeordnete feste Spulen 32 und 33, an denen die Bezugsschwingung mit einem Phasenunterm schied von 900 liegt. Eine in der Phase gedrehte Schwingung wird einer im Feld der festen Spulen 32, 33 drehbaren Spule 31 entnommen. Der Phasenfehler Y einer soichen Anordnung hat etwa den in Fige 1 gezeigten Verlauf in Abhängigkeit von dem-Drehungswinkel α der beweglichen Spule.
  • Ein Phasenfehler dieser Art kann dadurch entstehen, daß das Feld der einen festen Spule im Vergleich zu den der anderen etwas schwächer ist. Der Fehler ergibt sich dann aus der Gleichung γ = α - arotg (K # tg α) (1) Aus der Gleichung (1) ergibt sich annähernd γ = γ 0 # sin 2α (2) Es werden folgende Bezeichnungen eingeführt: α1 und α2 die Phasendifferenz zwischen der einen bzw, der anderen Eingangsschwingung und der Bezugsschwingung, ß 1 und ß 2 die Phasendifferenz einschließlich des Meßfehlers zwischen der einen bzw. der anderen Eingangs schwingung und der Bezugsschwingung, ß11 und ß22 die ß1 bzw. ß2 entsprechenden Werte, nachdem die Eingangsschwingung eine Phasendrehung von 90° erfahren hat, und 0 = dem Mittelwert zwischen den beiden gemessenen Phasendifferenzen.
  • Unter den obengenannten Bedingungen ergeben sich folgende Gleichungen: 1 1 1 + γ0 # sin 2 α1 (3a) ß2 = α + γ0 # sin 2 α2 (3b) ß11 = α1 + 90° + γ0 # sin 2 (α1+90°) (4a) ß22 = α2 + 90° + γ0 # sin 2 (α2+90°) (4b) # = ½ (ß1 - ß2 + ß11 - ß22) (5) Durch Einsetzung der Werte aus den Gleichungen (3a ... 4b) in Gleichung (5) ergibt sich: 2#=α1 + γ0 sin2 α1 - α2 - γ0 sin2α2 + α1 + 90° + +γ0 # sin2(α1 + 90°) - α2 - 90° - γ0 sin2(α2 + 90°) (6) Die Durchführung der Rechnungen ergibt: # = α1 1 2 ( ) Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform umfaßt einen Phasenvergleicher 1 mit einem Transformator, dessen Primärwicklung 11 einen Eingang 16 bildet, dem Eingangsschwingungen M über einen Phasenschalter 2 zugeführt werden. Die Sekundärwicklung 12 des Transformators besitzt zwei Teile V und H, mit deren Verbindungspunkt der eine Pol eines anderen Eingangs 17 verbunden ist.
  • Der andere Pol des Eingangs 17 ist an den Verbindungspunkt zweier Widerstände 14 angeschlossen. Die anderen Anschlüsse der Widerstände 14 sind über je einen Gleichrichter 13 mit der Sekundärwicklung 12 verbunden. Über die Reihenschaltung der Widerstände 14 liegt an Anschlüssen 15 ein Nullinstrument 0.
  • Der Phasenschalter 2 besitzt ein Paar Zweige 21 und 22, die wahlweise durch einen Umschalter 23 an den Eingang 16 angeschlossen werden können, wodurch sich zwei wahlweise einstellbare Phasenverschiebungen mit einem Unterschied von 900 ergeben.
  • An den Eingang 17 gelangt eine Bezugs schwingung R, welche als Speisespannung einer Bezugsschwingungsquelle 4 zugeführt wird, die einen Phasenaufteiler umfaßt, dessen beide Ausgangsschwingungen eine gegenseitige Phasendifferenz von 900 aufweisen.
  • Die so erzeugten Bezugsschwingungskomponenten gelangen zu den beiden festen Spulen 32 und 33 des Phasendrehers 3, welche in bekannter Weise zueinander senkrecht stehen, während die im Feld der festen Spulen drehbare Spule 31 durch passende Einstellung eine Bezugs schwingung beliebiger Phasenlage abgeben kann.
  • Die Ausgangs schwingung der drehbaren Spule gelangt über einen Verstärker 5 zum Eingang 17 des Phasenvergleichers 1.
  • Der Meßvorgang zur Feststellung der Phasendifferenz zwischen zwei Eingangsschwingungen besteht darin, daß eine Eingangsschwingung M angelegt wird. Sie gelangt über die Primärwicklung 11 zur Sekundärwicklung 12 und erzeugt darin Teilspannungen MV und MH (Fig. 3a). Die Bezugsschwingung R gelangt zum Eingang 17 und erzeugt Teilspannungen Rv und RH in der Sekundärwicklung 12.
  • Das Nullinstrument 0 wird durch den Unterschied zwischen den beiden Summenspannungen SV und SH in bekannter Weise beeinflußt.
  • Durch Einstellung der drehbaren Spule 31 kann der Ausschlag des Nullinstruments auf Null gebracht werden. Danach wird die erste Eingangs schwingung abgeschaltet und die andere Eingangsschwingung angelegt und durch erneute Drehung der Spule 31 der Ausschlag auf Null reduziert. Die hierzu erforderliche Drehung der Spule 31 entspricht der Phasendifferenz zwischen der ersten und der zweiten Eingangsschwingung. Fig. 3b veranschaulicht die Spannungsverhältnisse bei unrichtiger Einstellung der drehbaren Spule 31. Das Nullinstrument wird dann dem Unterschied zwischen den Beträgen der beiden Spannungen SV und SH ausgesetzt und schlägt in einer oder der anderen Richtung aus.
  • Wfe anhand der Gleichungen erläutert wurde, kann der in dem beschriebenen Meßvorgang ermittelte Phasendifferenzwert mit einem Fehler behaftet sein. Wie anhand der Fig. 1 ersichtlich, würde dieser Fehler verschwinden, wenn die gesuchte Phasendifferenz 1800 beträgt, weil sich dann zwei Einstellungen der drehbaren Spule 31 ergeben würden, die mit dem gleichen Fehler behaftet sind. Sollte die gesuchte Phasendifferenz andererseits etwa 900 betragen, ist aus Fig. 1 ersichtlich, daß der Fehler seinen größten Wert erreichen würde.
  • Zur Beseitigung dieses Fehlers wird ein zweiter Meßvorgang durchgeführt, nachdem der Umschalter 23 betätigt worden ist, wodurch sowohl die erste we die zweite Eingangsschwingung mit 90° Phasenverschiebung zum Phasenvergleicher 1 gelangen. Dementsprechend ergeben sich Einstellungen der drehbaren Spule 31, die auch gegenüber den vorhergehenden Einstellungen um 90° verschoben sind. Der Fehler wird dadurch ausgeglichen, wie anhang der Gleichungen erläutert wurde.
  • Patentansprüche:

Claims (5)

  1. PatentanæprUche 1. Verfahren zum Messen der Phasendifferenz zwischen zwei Eingangsschwingungen unter Vergleich mit einer Bezugs schwingung einstell- und ablesbarer Phase durch Einstellen der Bezugsschwingungsphase auf Gleichheit mit der Phase der ersten Eingangsschwingung und danach mit der der zweiten Eingangs schwingung, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßvorgang zumindest einmal wiederholt wird, nachdem die beiden Eingangsschwingungen einer gleich großen Phasendrehung ausgesetzt worden sind, und zwischen den durch die verschiedenen Meßvorgänge erhaltenen Phasendifferenzwerten der Mittelwert gebildet wird.
  2. 2. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Bezugsschwingungsquelle (4), deren Schwingung über einen einstell- und ablesbaren Phasendreher (3) am einen Eingang (17) eines Phasenvergleichers (1) liegt, gekennzeichnet durch einen an den anderen Eingang (16) des Phasenvergleichers (1) angeschlossenen Phasenschalter (2), dessen Phasenverschiebung zwischen vorbestimmten Werten umschaltbar ist.
  3. 3. Schaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Phasendreher (3) mit einem Paar zueinander senkrechter fester Spulen (32, 33), an denen die Bezugsschwingung mit zueinander senkrechten Phasenlagen liegt, und mit einer im Feld der festen Spulen drehbaren Spule (31), deren Spannung am Eingang (17) des Phasenvergleichers (1) liegt.
  4. 4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenschalter (2) zwischen zwei Werten umschaltbar ist, deren Unterschied 900 beträgt.
  5. 5. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsschwingungsquelle (4) einen Phasenaufteiler zur Erzeugung zweier Ausgangsspannungen mit einer gegenseitigen Phasendifferenz von 900 umfaßt.
DE19681801265 1967-10-11 1968-10-04 Verfahren und schaltung zum messen der phasendifferent zwischen zwei eingangsspannungen Pending DE1801265B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1392167A SE333605B (de) 1967-10-11 1967-10-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1801265A1 true DE1801265A1 (de) 1969-05-29
DE1801265B2 DE1801265B2 (de) 1971-08-19

Family

ID=20298235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19681801265 Pending DE1801265B2 (de) 1967-10-11 1968-10-04 Verfahren und schaltung zum messen der phasendifferent zwischen zwei eingangsspannungen

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS4818506B1 (de)
DE (1) DE1801265B2 (de)
FR (1) FR1586963A (de)
SE (1) SE333605B (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS528019U (de) * 1975-07-02 1977-01-20
JPS5556124Y2 (de) * 1976-05-01 1980-12-26
JPS52161106U (de) * 1976-05-31 1977-12-07
US4099616A (en) * 1977-04-14 1978-07-11 Illinois Tool Works Inc. Two-bottle package and bag
JPS5746278Y2 (de) * 1978-09-06 1982-10-12

Also Published As

Publication number Publication date
JPS4818506B1 (de) 1973-06-06
SE333605B (de) 1971-03-22
FR1586963A (de) 1970-03-06
DE1801265B2 (de) 1971-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0047900A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln des Läuferwiderstandes einer Asynchronmaschine
DE957980C (de) Vorrichtung zui Messung orthogonaler Kraft und Drehmomentkomponenten
DE1801265A1 (de) Verfahren und Schaltung zum Messen einer Phasendifferenz
DE3326477A1 (de) Anordnung zur bestimmung der drehzahl, der drehrichtung und/oder des drehwinkels eines gegenstandes
DE1448760B2 (de) Anwendung einer Hallplatte zur Feststellung der Auslenkung eines ein Magnetfeld aufweisenden Objektes aus einer Normallage
DE1466645B2 (de) Magnetometer zur messung der intensitaet eines magnetfeldes und der komponenten dieses feldes
DE1801265C (de) Verfahren und Schaltung zum Messen der Phasendifferenz zwischen zwei Eingangs Spannungen
DE2339496C2 (de) Phasendetektor
DE2352975A1 (de) Verfahren zur messung der groesse und richtung der relativbewegung eines sich bewegenden teiles
EP0030592B1 (de) Verfahren zum Orten von Erdfehlern in Leitungen
DE2104654A1 (de) Steuervorrichtung für Kopierauto maten
DE719631C (de) Einrichtung zum Abgriff einer der Drehzahl eines Motors verhaeltnisgelichen Spannung
DE759754C (de) In Abhaengigkeit von der Differenz zweier Geschwindigkeiten arbeitende Anzeige- oderSteuereinrichtung
DE575122C (de) Radio-Richtungssucher mit Phasenunterscheidungsmitteln
DE572280C (de) Verfahren zur Bildung einer fuer die Durchfuehrung von Wechselstromkompensations-messungen u. dgl. Anwendung findenden Normalwechselspannung
DE1791027A1 (de) Verfahren zum Orten eines Fehlers einer elektrischen Leitung
DE3234603C2 (de)
DE1108475B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Groesse und der Phasenlage einer Unwucht
DE646297C (de) Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung der Drehzahl eines Gleichstrommotors oder einer Frequenz
DE555178C (de) Vorrichtung zur Anzeige des cosªÎ , insbesondere unter Benutzung der bekannten Fernmesverfahren, mit Hilfe eines Messinstrumentes, auf das die Differenz zweier Drehmomente einwirkt
DE1278140B (de) Verfahren und Vorrichtung zur elektrischen Kompensation des nicht von der Rotorunwucht herruehrenden Messgroessenanteils
DE738609C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Inhomogenitaeten des magnetischen Erdfeldes
DE920022C (de) Einrichtung zur selbsttaetigen Regelung von Gleichstromgeneratoren, z.B. Leonardgeneratoren
DE1623555A1 (de) Navigationsgeraet fuer Fahrzeuge
DE390632C (de) Vorrichtung zum Messen der von einer sich drehenden Welle uebertragenen mechanischen Kraft