DE1948260C3 - Measuring device for converting the position of a movable instrument or device part into the phase angle of an electrical alternating voltage - Google Patents
Measuring device for converting the position of a movable instrument or device part into the phase angle of an electrical alternating voltageInfo
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- H03M1/64—Analogue/digital converters with intermediate conversion to phase of sinusoidal or similar periodical signals
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Description
einer elektrischen Wechselspannung mit einem von Für eine digitale Anzeige können die Kondensator-an electrical alternating voltage with one of For a digital display, the capacitor
dem Teil verstellten Differentialkondensator und einer spannung und eine entsprechend erzeugte Vergleichs-the part adjusted differential capacitor and a voltage and a correspondingly generated comparison
die beiden Teilkapazitäten des Kondensators in be- spannung über je eine RechteckimpulsformerstufeThe two partial capacitances of the capacitor are energized via a rectangular pulse shaper stage each
nachbarten Zweigen aufnehmenden, mit Wechsel- einer Torschaltung zugeführt werden, deren öff-neighboring branches receiving, with alternating a gate circuit are fed, the open-
strom gespeisten Brückenschaltung. 45 nungsdauer mit Hilfe eines Impulsgenerators undcurrent-fed bridge circuit. 45 operating time with the help of a pulse generator and
Eine Meßvorrichtung dieser Art ist in der deut- einer Zähleinrichtung gemessen wird,A measuring device of this type is in the German a counter is measured,
sehen Patentschrift 1273 837 dargestellt. Diese be- Weitere Erfindungsmerkmale sind dem nachstehendsee patent specification 1273 837 shown. These additional features of the invention are as follows
kannte Meßvorrichtung dient zur Durchführung eines an Hand der A b b. 1 bis 3 der Zeichnung beschrie-Known measuring device is used to carry out a on hand of A b b. 1 to 3 of the drawing
Verfahrens zur Ermittlung des Taumelfehlers zwi- benen Ausführungsbeispiel zu entnehmen, welchesMethod for determining the wobble between the exemplary embodiment can be seen which
sehen dem Rotor um! dem Stator elektra-mechani- 50 sich auf einen kapazitiven Weg-Meßumformer mitlook around the rotor! the stator electromechanical 50 is based on a capacitive displacement transducer
scher Meßumformer zur Umformung des Rotordreh- digitalem Ausgang bezieht.shear transducer for converting the rotary digital output of the rotor.
winkeis in den Phasenwinkel einer Wechselspannung. Mit C0- ist ein Differendalkondensator bezeichnet, Die Meßvorrichtung weist in einer Brückenschaltung dessen Mittelelektrode wegproportionale, durch ein zwei symmetrisch zueinander angeordnete Konden- Instrumenten- oder Geräteteil bewirkte Auslenkunsatoren auf sowie zwu weitere Kondensatoren mit 55 gen durchführt. Die beiden Teilkapazitäten dieses fester Kapazität gleicher Größe. Gespeist wird die Kondensators liegen in benachbarten Zweigen der Brückenschaltung aus einer einzigen Wechselstrom- Brücke B, deren zwei übrige Zweige an jeweils eine quelle; in der Meßdiagonalen der Brückenschaltung Wechselstromquelle Ux bzw. U2 angeschlossen sind, liegt ein phasenempfindliches Meßinstrument, um Der eine Zweig enthält einen ohmschen Widerstand R1, das Vorzeichen der Kapazitätsdifferenz zu erfassen. 60 der andere eine Kapazität C2 als Zweigwiderstand. Die bekannte Meßvorrichtung enthält also als wesent- Beide Zweigwiderstände sind" Teile je eines an die liches Bestandteil eine Brückenschaltung, die in be- beiden Wechselstromquellen U, bzw. C2 angeschloskannter Weise an eine Wechselstromquelle angu- senen ÄC-Sparmungsteüers C, ß, bzw. A2C2. Sämtschlossen ist und an der in ebenfalls bekannter Weise liehe Teile dieser Spannungsteiler weisen untereindie Meßgröße abgegriffen wird. Die bekannte MeG- 65 ander gleiches T-.-mpsraturverhalten auf. Die Anordvorrichtung hat daher eine Meßgenauigkeit, wie sie nung ist so g .'troffen, u,jß an beiden Brückenzweigbei Brückenschaltungen allgemein üblich ist. widerständen R1 und C2 gleich große Wechselspan-Ferner ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur nungen abfallen. Die den Differentialkondensatorwinkeis in the phase angle of an alternating voltage. A differential capacitor is denoted by C 0. The measuring device has in a bridge circuit the center electrode of which is proportional to the displacement caused by two symmetrically arranged condensers, instruments or devices, and two additional capacitors with 55 g. The two partial capacities of this fixed capacity are of the same size. The capacitor is fed in adjacent branches of the bridge circuit from a single AC bridge B, the two remaining branches of which are each connected to a source; are connected in the measuring diagonal of the bridge circuit alternating current source U x and U 2, is a phase sensitive measuring instrument to One branch includes a resistor R 1, to detect the sign of the differential capacitance. 60 the other has a capacitance C 2 as a branch resistance. The known measuring device thus contains, as essential, both branch resistors are "parts of one to the Liches component part of a bridge circuit that is connected to an alternating current source in both AC power sources U, or C 2, respectively A 2 C 2 is completely closed and on which parts of this voltage divider are also known in a known manner and the measured variable is tapped below so that it is common practice on both bridge branches in bridge circuits. Resistances R 1 and C 2 have the same AC voltage
speisenden gleichgroßen Wechselspannungen sind um ψ = π — f5 gegeneinander phasenverschoben (vgl. im folgenden die A b b. 2 und 3). Für den Sonderfall Ψ — .τ tritt in der Mittelstellung des Kondensators ein exaktes Spannungsnull' auf. Bei Weinen Abweichungen von der Nullstellung erscheint sofort eine Wechselspannung, welche je nach Auslenkungsrichtung einen Phasensprung von 180° durchführt. Sind die Spannungen U1 und U2 um φ = π — δ gegeneinander verschoben, was leicht durch die entsprechende Wahl der RC- Glieder C1A1 und A2C2 erzielt werden kann, dann ergibt sich in der Mittelstellung des Differentialkondensatoirs Cd keine Spannungsauslöschung mehr. Es bleibt vielmehr ein Rest übrig, der mit größer werdenden Phasenwinkel φ ansteigt. Ebenso tritt auch kein Phase asprung mehr auf. vielmehr ergibt sich ein stetiger Übergang des Phasenwinkels von U1 AC voltages of the same size that feed them are phase-shifted by ψ = π - f5 with respect to one another (cf. A b b. 2 and 3 below). For the special case Ψ - .τ an exact voltage zero occurs in the middle position of the capacitor. When weeping deviations from the zero position, an alternating voltage appears immediately, which, depending on the direction of deflection, carries out a phase jump of 180 °. If the voltages U 1 and U 2 are shifted by φ = π - δ against each other, which can easily be achieved by the appropriate choice of the RC elements C 1 A 1 and A 2 C 2 , then in the middle position of the differential capacitor C d no more voltage cancellation. Rather, there is a remainder that increases as the phase angle φ increases. There is also no more phase jump. rather, there is a steady transition in the phase angle from U 1
nach U... Der Extremfall φ = y liefert eine konstante Kondensatorspannung bei linearem Phasengang. Durch die Wahl von φ kann man somit die Empfindlichkeit des Differentialkondensators hinsichtlich des Phasenganges beeinflussen. Durch nachgeschaltete Verstärker werden die Kondensatorspannung sowie eine mit Hilfe der Kapazitäten C3 und C4 entsprechend erzeugte Vergleichsspannung in ein Rechteck to U ... The extreme case φ = y provides a constant capacitor voltage with a linear phase response. By choosing φ you can influence the sensitivity of the differential capacitor with regard to the phase response. By downstream amplifier, the capacitor voltage as well as a with the capacitances C 3, and C according to aid comparison voltage generated in a rectangle 4 are
bzw. Vergleichsrechteck verwandelt und einer Torschaltung T zugeführt. Die Öffnungsdauer der Torschaltung ist ein Maß für die Verstellung der Mittelelektrode des DifferentiaJkondensators Cd und wird mit Hilfe des Impulsgenerators G und der Zählein-or comparison rectangle transformed and fed to a gate circuit T. The opening duration of the gate circuit is a measure for the adjustment of the center electrode of the differential capacitor C d and is determined with the help of the pulse generator G and the counter
richtung Z gemessen. Der. Phasenwinkel ψ zwischen Ux und U2 wird symmetrisch durch das Differentialglied C1A1 und das Integralglied K8C2 erzeugt, um in erster Näherung eine Temperaturkompensation zu erreichen. Werden also z. B. die Kapazitäten C1 direction Z measured. The. Phase angle ψ between U x and U 2 is generated symmetrically by the differential element C 1 A 1 and the integral element K 8 C 2 in order to achieve a temperature compensation as a first approximation. So z. B. the capacities C 1
und C. kleiner, so nimmt die Voreilung von U1 zu und die Nacheilung von £/., ab, φ dagegen ändert sich nur wenig. Letzteres gilt ebenso bei einer Änderung der Speisefrequenz. Der beschriebene digitale Kondensator-Meßumformer zeichnet sich durch hohe Ge-and C. smaller, the lead of U 1 increases and the lag of £ /., decreases, while φ changes only slightly. The latter also applies to a change in the feed frequency. The digital capacitor transmitter described is characterized by its high
ao nauigkeit bei einfachem Aufbau aus. Durch die Brükkenschaltung werden keine besonderen Anforderungen an die Bauelemente gestellt.ao accuracy with a simple structure. The bridge circuit means that there are no special requirements placed on the components.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19691948260 DE1948260C3 (en) | 1969-09-19 | 1969-09-19 | Measuring device for converting the position of a movable instrument or device part into the phase angle of an electrical alternating voltage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19691948260 DE1948260C3 (en) | 1969-09-19 | 1969-09-19 | Measuring device for converting the position of a movable instrument or device part into the phase angle of an electrical alternating voltage |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1948260A1 DE1948260A1 (en) | 1971-04-01 |
DE1948260B2 DE1948260B2 (en) | 1973-10-25 |
DE1948260C3 true DE1948260C3 (en) | 1974-05-22 |
Family
ID=5746358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19691948260 Expired DE1948260C3 (en) | 1969-09-19 | 1969-09-19 | Measuring device for converting the position of a movable instrument or device part into the phase angle of an electrical alternating voltage |
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Country | Link |
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DE (1) | DE1948260C3 (en) |
-
1969
- 1969-09-19 DE DE19691948260 patent/DE1948260C3/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1948260B2 (en) | 1973-10-25 |
DE1948260A1 (en) | 1971-04-01 |
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |