DE1806314C3 - Schaltung zur Reduzierung des Oberwelleneinflusses bei phasenselektiven Verstärkern - Google Patents

Description

30

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Reduzierung von Oberwellen im Referenzsignal auf die Ausgangsspannung eines, aus einem Wechselspannungsverstärker und einem nachgeschalteten, durch ein Referenzsignal gesteuerten, phasenselektiven Gleichrichter bestehenden phasenselektiven Verstärkers, insbesondere für magnetisch-induktive Durchflußmeßgeräte.

Phasenselektive Verstärker finden beispielsweise bei magnetisch-induktiven Durchflußmeßgeräten Verwendung, um eine zum Meßsignai in einer festen Phasenbeziehung stehende Störspannung zu unterdrükken. Sie bestehen aus einem Wechselspannungsverstärker und einem phasenempfindlichen Demodulator (phasenselektiver Gleichrichter), dem noch ein, häufig als Integrator geschalteter, Gleichspannungsverstärker nachgeschaltet ist. Der phasenempfindliche Demodulator wird dabei von einer Referenzspannung angesteuert, die gewöhnlich als Sinussignal vorliegt, dessen Nulldurchgang den Demodulator schaltet. In der Regel wird aus dem Sinussignal mittels einer Impulsformerstufe, die auf den Nulldurchgang anspricht, ein Rechtecksignal erzeugt. Ist das Referenzsignal nun oberwellenhaltig, so kann sich der Nulldurchgang und damit auch die Ansteuerphase für den Demodulator verschieben, was zu Fehlern in der Anzeige führt.

Dies gilt auch, wenn das nachzuweisende Meßsignal die gleiche Kurvenform hat wie das Referenzsignal, so wie es auch bei magnetisch-induktiven Durchflußmeßgeräten der Fall ist

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß der Einfluß der Oberwellen auf das Meßergebnis wesentlich verringert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verstärkung des Wechselspannungsverstärkers durch eine in dessen Gegenkoppelkreis geschaltete Multipliziereinrichtung festgelegt wird, deren Multiplikationsfaktor durch die mittels eines zusätzlichen phasenselektiven Gleichrichters gleichgerichtete Referenzspannung bestimmt wird, wobei die Ansteuerung der beiden phasenselektiven Gleichrichter entweder gleichphasig oder genau gegenphasig erfolgt

Vorzugsweise erfolgt die Ansteuerung der beiden phasenselektiven Gleichrichter mit derselben Phasendifferenz, die Meßsignal und Referenzsignal gegeneinander aufweisen.

In den F i g. 1 bis 3 sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt

Der Wechselspannungsverstärker 1 in F i g. 1 wird mittels einer Multipliziereinrichtung 5 gegengekoppelt Der Multiplikationsfaktor wird mittels einer Gleichspannung gesteuert die aus der Referenzspannung mittels eines selektiven Gleichrichters erzeugt wird Dieser Gleichrichter 6 wird von der gleichen Impulsformerstufe 4 geschaltet wie der eigentliche Gleichrichter 2 für das Meßsignal. Sind nun Meßspannung und Referenzspannung phasen- und formgleich, dann bewirkt jede Änderung des Oberwellengehaltes und damit der Ansteuerphase eine gleichartige Änderung im Ausgangssignal des Gleichrichters für die Meßspannung und des Gleichrichters für die Referenzspannung. Somit wird der Gegenkopplungsfaktor des Wechselspannungsverstärkers, gegeben durch den Multiplikationsfaktor, im selben Maße geändert wie der Übertragungsfaktor des Gleichrichters für die Meßspannung. Bei ausreichender Geradeausverstärkung des Wechselspannungsverstärkers kompensieren sich somit diese beiden Fehler. Bei einer Änderung der Amplitude der Referenzspannung ändert sich bei konstantem Eingangs-Meßsignal die Ausgangsspannung des Gleichrichters für das Meßsignal invers, so daß die Ausgangsspannung einer solchen Konfiguration immer den Quotienten aus Meßsignal zu Referenzsignal bildet, was bei phasenselektiven Verstärkern gefordert ist. Dem phasenselektiven Gleichrichter ist in bekannter Weise noch ein Gleichspannungsverstärker 3 nachgeschaltet der häufig als Integrator beschaltet ist.

Haben Meßsignal und Referenzsignal eine konstante Phasendifferenz gegeneinander und entspricht die Ansteuerphase für den phasenselektiven Meßspannungsgleichrichter der Referenzphase, so kann die Oberwellenunabhängigkeit dadurch erreicht werden, daß der Gleichrichter für die Referenzspannung ebenfalls um einen entsprechenden Winkel phasenverschoben angesteuert wird. Diese Phasenverschiebung kann dadurch erreicht werden, daß nach Fig.2 der Ansteuerimpuls für den Meßspannungsgleichrichter um eine gewisse Zeit

verzögert wird, wobei der Verzögerungskreis 7 je nach der verwendeten Frequenz entweder eine Verzögerungsleitung oder eine übliche Verzögerungsschaltung sein kann. Durch Wahl der Verzögerungszeit bis zu max. einer Periode können Phasendifferenzen beider Polaritäten erzeugt werden.

Eine Variante zeigt die Fig.3, wobei die beiden phasenselektiven Gleichrichter über separate Impulsformerstufen 4 und 8 angesteuert werden. Die Impulsstufe 8 für den Referenzsignalgleichrichter wird dabei in Phase mit dem Referenzsignal angesteuert, während die Impulsformerstufe 4 für den Meßsignalgleichrichter mit einem um φ phasenverschobenen Signal 9 angesteuert wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltung zur Beseitigung des Einflusses von Oberwellen im Referenzsignal auf die Ausgangs- s spannung eines, aus einem Wechselspannungsverstärker und einem nachgeschalteten, durch ein Referenzsignal mit gegenüber dem Meßsignal vorbekannter Phasenlage gesteuerten, phasenselektiven Gleichrichter bestehenden, phasenselektiven Verstärkers, insbesondere für magnetisch^:induktive Durchflußmeßgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung des Wechselspannungsverstärkers (1) durch eine in dessen Gegenkoppelkreis geschaltete Multipliziereinrichtung (5) festgelegt wird, deren Multiplikationsfaktor durch die mittels eines zusätzlichen phasenselektiven Gleichrichters (S) gleichgerichtete Referenzspannung bestimmt wird, wobei die Ansteuerung der beiden phasenselektiven Gleichrichter (2,6) entweder gleichphasig oder genau gegenphasig erfolgt

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung der beiden phasenselektiven Gleichrichter (2,6) mit derselben Phasendifferenz, die Meßsignal und Referenzsignal gegeneinander aufweisen, erfolgt