DE1814520B2 - Schaltungsanordnung zur Anzeige des Effektivwerts eines Wechselstroms oder einer Wechselspannung - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Anzeige des Effektivs eines Wechselstroms oder einer Wechselspannung, bestehend aus zwei integrierenden Wechselstrom-Gleichstrom-Umformern mit quadratischer Kennlinie, insbesondere zwei Thermoumformern, deren Ausgänge entgegengesetzt gepolt an den Eingang eines Gleichspannungsverstärkers geschaltet sind, wobei dem Eingang des einen Umformers die Meßgröße und dem Eingang des anderen Umformers die über ein Instrument angezeigte Ausgangsspannung des Gleichspannungsverstärkers zugeführt wird.
• Schaltungsanordnungen zur Anzeige des Effektivwerts dieser Art, bei denen die Differenz der Ausgangsspannungen zweier indirekt geheizter Thermoumformer auf den Eingang des Gleichspannungsverstärkers gegeben werden, sind bekannt (USA.-Patentschrift 2 857 569). Bei genügend hoher Verstärkung des Gleichspannungsverstärkers ist die Ausgangsspannung des Gleichspannungsverstärkers annähernd proportional dem Effektivwert der dem einen Thermoumformer zugeführten Meßspannung. Eine exakte Linearität ist mit dieser bekannten Schaltung jedoch nicht erreichbar. Außerdem besitzt diese bekannte Schaltung den Nachteil, daß ihr dynamisches Verhalten von dem zu messenden Effektivwert der Meßspannung abhängt.
• Es ist auch schon bekannt, einen integrierenden quadratischen Wechselstrom-Gleichstrom-Umformer mit einem Radizierverstärker zusammenzuschalten, also mit einem Verstärker, dessen Ausgangsspannung proportional der Quadratwurzel aus seiner Eingangsspannung ist. Auch dieser bekannte Effektivwertgleichrichter besitzt den Nachteil nicht exakter Linearität seiner Anzeige und relativ schlechten dynamischen Verhaltens. Außerdem wirkt sich die Temperaturabhängigkeit des Wandlers voll auf die Ausgangsspannung aus.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zur Anzeige des Effektivs eines Wechselstroms oder einer Wechselspannung zu schaffen, der sowohl hinsichtlich Linearität als auch hinsichtlich ihres dynamischen Verhaltens diesen bekannten Anordnungen überlegen ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Gleichspannungsverstärker ein Radizierverstärker verwendet wird, dessen Ausgangsspannung Ug proportional der Quadratwurzel aus seiner Eingangsspannung Ue ist, für den also die Gleichung gilt: Hierbei ist K ein Maß für die Verstärkung.
• Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung besitzt den Vorteil, daß ihr dynamisches Verhalten nicht vom Effektivwert der angelegten Meßspanpung abhängt. Ein weiterer Vorteil ist, daß die angezeigte Ausgangsspannung streng proportional ist dem Effektiv- wert der angelegten Meßspannung, und zwar unabhängig von der Größe K. Auch dann, wenn die Ausgangsspannung des Radizierverstärkers nur in grober Näherung der Quadratwurzel seiner Eingangsspannung entspricht, ergibt sich mit der erfindungsgemäßen Schaltung eine wesentlich bessere Proportionalität zwischen der Ausgangsspannung und dem Effektivwert der Meßspannung, als mit einer bekannten Schaltung der zuerst erwähnten Art.
• Die Erfindung sowie vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
• Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Anzeige des Effektivwerts, eines Wechselstroms oder einer Wechselspannung, bestehend aus zwei integrierenden Wechselstrom-Gleichstrom-Umformern T1 und T2 mit quadratischer Kennlinie. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind hierfür indirekt geheizte Thermoumformer vorgesehen. In gleicher Weise könnten aber auch übliche Diodengleichrichter mit quadratischer Kennlinie und nachgeschalteten RC Integrationsgliedern vorgesehen sein. Die Ausgänge der Umformer T1 und T2 sind entgegengesetzt gepolt an den Eingang eines Gleichspannungsverstärkers V geschaltet, so daß an diesem Gleichspannungsverstärker V als Eingangsspannung Ue die Differenz der beiden Ausgangsspannungen der Umformer T1 und T2 anliegt. Dem Eingang des einen Umformers T1 wird die Meßspannung U1 und dem Eingang des anderen Umformers T2 die Ausgangs spannung Ug des Gleichspannungsverstärkers V zugeführt. Diese Ausgangsspannung Ug wird außerdem durch ein Anzeigeinstrument J angezeigt.
• Erfindungsgemäß ist der Gleichspannungsverstärker V als Radizierverstärker ausgebildet, d. h., seine Ausgangsspannung Ug ist annähernd proportional der Quadratwurzel aus seiner Eingangsspannung Ue.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltungsanordnung zur Anzeige des Effektivwerts eines Wechselstroms oder einer Wechselspannung, bestehend aus zwei integrierenden Wechselstrom- Gleichstrom- Umformern mit quadratischer Kennlinie, insbesondere zwei Thermoumformern, deren Ausgänge entgegengesetzt gepolt an den Eingang eines Gleichspannungsverstärkers geschaltet sind, wobei dem Eingang des einen Umformers die Meßgröße und dem Eingang des anderen Umformers die über ein Instrument angezeigte Ausgangs spannung des Gleichspan nungsverstärkers zugeführt wird, g e k e n nz e i c h n e t d u r c h einen Gleichspannungsverstärker (V), dessen Ausgangsspannung (zug) proportional der Quadratwurzel aus seiner Eingangsspannung (Ue) ist