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Anordnung zur frequenzunabhängigen Teilung der Ausgangsspannung eines
Senders Die Erfindung bezieh-t sich auf eine Anordnung zur frequenzunabhängigen
Teilung der Ausgangsspannung eines Senders mit einem Spannungsmeßkopf, der im Wege
eines Amplitudenvergleiches zwischen der von ihm gemessenen und einer Sollspannung
eine Regelgröße ableitet, die zur NTachregelung der Senderamplitude im Sinne einer
Angleichung der miteinander verglichenen Spannunglen dient, unter Verwendung eines
einstellbaren, geeichten Spannungs-teilersi bestehend aus einer Mehrzahl von über
Umschalter und Verbindungsgl ieder miteinander kombinierbaren, insbesondere zu einer
Kette mit vorgegebener Gliederzahl zusammensetzbaren Dämpfungsvierpolen mit größenmäßig
gegeneinander abgestuften Dämpfungswerten Die vorstehend beschriebene Regelung des
Senders soll eine weitgehend konstante e Spannungsamplitude unabhangig von der Größe
der jeweils abgegebenen Frequenz gewährleisten und ist vor allem auf Sender für
Meßzwecke, insbesondere Wobbelsender, anwendbar. Der hierzu vorgesehene Spannungsmeßkopf
enthält im allgemeinen eine Gleichrichteranordnung sowie eine Schaltung, die einen
Amplitudenvergleich zwischen der gleichgerichteten und der Sollspannung ermöglicht.
Er ist an eine geeignete Stelle der von dem Sender gespcisten Schaltung, beispielsweise
an den Eingang eines Meßobjekts oder auch unmittelbar an den Senderausgang, anschließbar,
um die Spannungsamplitude an dieser Stelle konstant zu halten.
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Eine solche Regeleinrichtung erfordert jedoch einen gewissen Mindestpegel
der zu regelnden Spannung, um eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten. Sollen
nun Spannungen abgegeben werden, die diesen unterschreiten, so müssen die hierzu
erforderlichen Spannungsteiler der Regeleinrich-tung bzw. dem Spannungsmeßkopf nachgeschaltet
werden, um die Funktionsweise nicht zu stören Dabei beeinflußt die sogenP.nnte Grunddämpfung
des Spannungsteilers, doho seine frequenzabhängige Durchgangsdämpfung in Damnfungsnullstellung,
die Amplitude der geteilten Spannung in voller Größe. Bei einem geeichten Spannungsteiler
der eingangs genannten Art geht die Grunddämpfung im weseitlichen auf die ohmschen
Widerstände der inneren Verbindungsleitungen und der Umschaltckontakte zurück und
kann WErte erreichen, die für höhere Genauigkeitsanforderungen, insbesondere bei
Meßschaltungen, nicht mehr tragbar sind.
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Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil bei Anordnungen der eingangs
erwähnten Art dadurch beseitigt, daß ein die frequenzabhängige Dämpfung des geeichten
Spannungsteilers in Dämpiungsnulls -L ellung nachbildender, vorzugsweise angepaßt
abgeschlossener Vierpol vorgesehen is-t, dessen Eingang mit der zu teilenden Ausgangsspannung
beaufschlagt und dessen Ausgang mit dem Spannungsmeßkopf beschaltet ist Der mit
der Erfindung erzielbare Vorteil liegt insbesondere darin, daß der Einfluß der frequenzabhängigen
Grunddämpfung des Spannungsteilers auf die Amplitude der geteilten Spannung auch
bei kleinen abgegebenen Spannungspegeln weitgehen eliminiert ist.
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Nach einer Weiterbildung des b?rfindungsgedankens kann der Spannungsteiler
mit dem Vicrpol und gegebenenfalls zusätzlich mit dem Sender zu einer baulichen
Einheit zusammengefaßt
scino Im letzteren diescr Fälle gehört der
Spannungsteiler, der meist als Eichleitung ausgebildet ist, zum Sender selbst, wobei
der seine Grunddämpfung nachbildende Vierpol ein geräteeigenes Netzwerk darstell-te
Auch der Spannungsmeßkopf ist dann im allgemeinen innerhalb des Senders angeordnet
Bei einem dieser Weiterbildung entsprochenden Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist es zweckmäßig, den Ausgang des Vierpols an eine Geräteausgangsklemme zu führen,
um an dieser Stelle den geregelten Oberpegel der Eichleitung mit schr geringem Innenwiderstand
auskoppeln zu können.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten, in der Zeicirnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben Ein Sender 1, der vorzugsweise
in seiner Frequenz variierbar ist und zu diesem Zweck einen Frequenzsteuereingang
.2 aufweist, erzeugt eine am Senderausgang 3 abgreifbare Ausgangsspannung Ua, die
in einem nachfolgenden dreigliedrigen Spannungsteiler 4', 4", 4"', vorzugsweise
einer Eichleitung, um ein gewünschtes Maß geteilt wird. Die Teilspannung Ut steht
dann an der Klemme 5 zur Verfügung Jede der Spannungsteilereinheiten 4', 4", 4"'
weist eine Mehrzahl von Dämpfungsvierpolen mit größenmäßig gegeneinander abgestuften
Dämpfungswerten auf, von denen jeweils einer wahlweise in den Leitungsweg 3-5 einschaltbar
ist.
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Die mit Vorteil an den Einheiten 4', 4", 4"' skalenmäßig einstellbaren
Dämpfungswerte können z.B. dekadisch gegeneinander abgestuft sein.
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Zur Konstanthaltung der Amplitude von Ut a..n der Klemme. 5 ist ein
Regelkreis 6 vorgeschen, der einen vorzugsweise angepaßt abgeschlossenen Vierpol
7 und einen Spannungsmeßkopf 8 enthält. Im einzelnen bildet hierbei 7 die frequenzabhängige
Dämpfung
des Spannungsteilers 4', 4", 4"' in Dämpfungsnullstellung sämtlicher Stufen, d .
h seine Grunddämpfung, über dem interessierenden Frequenzbereich des Senders 1 nacll.
Der Spannungsmeßkopf 8 enthält eine eigens nicht dargestellte Glelchrichteranordnung
sowie eine breitere Schaltung, die einen Ämplitudenvergleich zvzischen der gleichgerichteten
Ausgangsspannung von 7 und einer Sollspannung Us durchführt und weiterhin als Vergleichsergebnis
eine Regelspannung Ur erzeugt, die einem Regeleingang 9 des Senders 1 zugeführt
wird. Ur bewirkt dabei eine Nachregelung der Amplitude von Ua in einer solchen Weise,
daß die Teilspannung Ut eine von den Einflüssen der Grunddämpfung des Spannungsteilers
4', 4", $"' befreite, frequenzunabhängige Amplitude aufweist Anders ausgedrückt,
bedeutet das eine frequenzabhängige Hochregelung des Speisepegels des Spannungsteilers
4', 4", 4"' entsprechend seiner mit der Frequenz wachsenden Grunddämpfung Der Vierpol
7 ist bei niederfrequenten Anwendungen zweckmäßigerweise als Netzwerk aus Widerständen
und Reaktanten ausgebildet, während er im Hochfrequenzbereich vorzugsweise als Keaxialleitung
oder Koaxialkabel ausgebildet ist Hierbei ist es von Vorteil, , daß die Grunddämpfung
einer bei höheren Frequenzen betrieben Eichleitung 4', 4", 4"' der Dämpfungscharakteristik
einer Koaxialleitung bzw. eines Koaxialkabels prinzipiell cntspricht, so daß lediglich
eine geeignete Dimensionierung durch eine en-tsprechende Bemessung der Leitungslänge
vorgenommen werden muß. Es ist weiterhin möglich, den Daämpfungsvierpol 7 durch
die Kombination einer unbelasteten Koaxialleitung mit einer verlustbehafteten oder
mit einem Koaxialkabel darzustellen. Sofern dies wünschenswert ist, kann der Vierpol
7 auch aus einem Spannungsteiler bestehen, der dem Teiler 4', 4", 4"' im Aufbau
entspricht und seiner
seits auf die Dämpfung Null eingestellt wird.
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Ganz allgemein kann gesagt erden, daß die Konstanthaltung der Amplitude
von Ut umso besser gelingt, je unabhängiger die Grunddämpfung des Teilers 4', 4",
4"' von der jeweiligen Dämpfungseinstellung bleibt Nach einer bevorzugten Weiterbildung
können die Schaltungseinheiten 4?, 4U, 4"', 7 und 8 auch im innern des Senders 1
angeordnet sein, so daß die Klemme 5 den eigentlichen'Senderausgang kennzeichnet.
In diesem Teil ist es vorteilhaft, eine weitere Senderausgangsklemme 5? vorzusehen,
die mit dem Ausgang von 7 verbunden ist und den an dieser Stelle abgreifbaren, auf
einen konstanten Wert geregelten Oberpegel des Spannungsteilers 4', 4", 4"' zugänglich
macht 6 P a t e n t a n s p r ü c h e 1 Figur