DE2016406B2 - Vorrichtung zur mehrstelligen numerischen Gleichstromanzeige - Google Patents

Description

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, ein Flußdetektor zur Messung erfolgter Magnetflußdadurch gekennzeichnet, daß zur numerischen kompensation eine Grobkompensationswicklung des Anzeige niedriger Ordnung der Feinkompensa- Transformators mit mehreren Abgriffen aufweist, die tion der Stromfluß in der Feinkompensations- über einen Umschalter mit verschiedenen Windungswicklung (Nc) über einen Widerstand (Re) als 45 zahlen an eine Bezugsstromquelle anschließbar ist Spannungsabfall abgegriffen wird und in einer und daß die Feinkompensation eine Feinkompensa-Meßphase in einen Integrator (Ai) geleitet und tionswicklung des Transformators aufweist, die an dort integriert wird und daß in einer anschließen- eine feinverstellbare Stromquelle angeschlossen ist den Anzeigephase vom Integrationsendwert aus- und daß diese Stromquelle als Stellglied mit dem gehend mittels einer Bezugsspannung entgegen- 50 Fiußdetektor als Meßglied einen Regler zur Nullgesetzten Vorzeichens aus einer Bezugsspan- kompensation des Magnetflusses im Transformator nungsquelle (£0) auf Nullniveau zurück inte- bildet.

griert wird und daß während der Anzeigenphase Nach der Erfindung erfolgt der eigentliche Meßimpulse eines Bezugsoszillators (O 0) als Zähl- vnrgang, der anschließend in die numerische Anzeige impulse in die Ziffernanzeige niedriger Ordnung 55 umgesetzt wird, in Form einer Flußkompensation, die geleitet werden, bis der Integrationswert das Null- sich leicht störungsarm ausgestalten läßt. Die angeniveau erreicht hat (F i g. 2). strebte hohe Genauigkeit und Schnelligkeit ist durch

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der die Grobkompensation neben der Feinkompensatior vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- in Verbindung mit einer Ziffernanzeige höherer unc zeichnet, daß die Feinkompensation in einen 60 niedrigerer Ordnung erzielbar. Die Ziffernanzeig« grobkompensierenden Schaltzustand umschaltbar höherer Ordnung können beispielsweise die höchster ist und daß bei abgeschalteter Grobkompensation vier Stellen einer achtstelligen Dezimalzahl sein zunächst mit der umgeschalteten Feinkompensa- deren letzte vier Stellen dann die Ziffernanzeige nied tion grobe Kompensation erfolgt, daß dann die riger Ordnung sind. Entsprechend kann die Ziffern Grobkompensation auf den dabei erzielten Korn- 65 anzeige auch andere Stellenanzahlen umfassen, au pensationswert eingeschaltet wird und daß dann einem anderen Zahlensystem beruhen und eine unter Feinkompensation erfolgt (F i g. 3). schiedliche Anzahl von Stellen in der höheren unc

niedrigeren Ordnung umfassen. Die Grob- bzw

Feinkompensation ist hinsichtlich ihrer Dimension sationswicklung Nx aufweist. Die Grobkompender zugehörigen Ziffernanzeige entsprechend auszu- sationswickiung N* ist hinsichtlich ihrer Windungsiegen, zahl durch verschiedene vorgesehene Anschlüsse Die eigentliche Messung findet unter Bezugnahme variabel. Die vorgesehene Feinkonnpensationswickauf eine Nullkompensation statt, das gibt die Mög- 5 lung Nc und die Flußdetektorwicklung Nd haben lichkeit, den dafür erforderlichen Flußdetektor sehr ebenso wie die Primärwicklung Nr eine konstante einfach auszugestalten. Eine dementsprechende Wei- Windungszahl. Am Anschluß T wird die elektrische terbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Fluß- Spannung, die digital angezeigt werden soll, in einen detektor zwei gegenpolig geschaltete Detektorwin- Spannungsstromumsetzer Ei eingespeist, der einen düngen des Transformators aufweist, deren Endan- io zur Eingangsspannung proportionalen Strom auf die Schlüsse an eine Primärwicklung eines zweiten Trans- Primärwicklung Ni gibt. Mit Ic ist eine konstante Beformators und deren Mittelabgriff mit einem Mittel- zugsstromquelle bezeichnet, deren Bezugsstrom über abgriff der genannten Primärwicklung an je einen einen an dem Umschalter F eingestellten Anschluß Modulatoreingang eines Demodulators angeschlossen an die Grobkompensationswicklung Nx gelangt. Mit ist und daß die Sekundärwicklung des zweiten Trans- 15 Iv ist eine variable Stromquelle bezeichnet, deren formators an einen Oszillator angeschlossen ist, der Strom an die Feinkompensationswicklung Nc gelangt, außerdem an einen steuernden Eingangsanschluß des Die Flußdetektorwicklung Nd ist an einen Magnet-Demodulators angeschlossen ist. flußdetektor H angeschlossen, der den magnetischen Man kann die numerische Anzeige niedriger Ord- Fluß in dieser Flußdetektorwicklung Nd in eine Spannung aus der Stellgröße für die Feinkompensation 20 nungsgröße umsetzt. Bei dem Magnetflußdetektor H ableiten Man kann sie aber auch aus dem Strom- kann es sich um einen aus PIEE 97, Teil II, August fluß in der Feinkompensationsspule im Moment der 1950, S. 445 bis 459, bekannten Magnetflußdetektor erzielten Kompensation ableiten. Eine dementspre- handeln, bei dem eine eingeprägte Wechselspannung chende Ausgestaltung, die sich durch besonders ex- über einen Widerstand an die Flui'.detektorwicklung akte Arbeitsweise auszeichnet und einfach auszufüh- 15 Nd gekoppelt wird und die zweite Harmonische die ren ist ist dadurch gekennzeichnet, daß zur nume- in der ausgekoppelten Detektorspannung engten rischen Anzeige niedriger Ordnung der Feinkompen- ist, der Amplitude des an der oder den anderen Wicksation der Stromfluß in der Feinkompensationswick- lungen des Transformators eingekoppelten Stromes lune über einen Widerstand als Spannungsabfall ab- entspricht. Wenn eine Gleichspannung am kⁱⁿS^anS^seeeriffen wird und in einer Meßphase in einen Inte- 30 anschluß T mit einer solchen Polantat vorliegt, dab srator geleitet und dort integriert wird und daß in der Magnetfluß aus der Primärwicklung N/ dem aus einer anschließenden Anzeigephase vom Integrations- der GrobkompensationswicklungNx entgegengenchsendwert ausgehend mittels einer Bezugsspannung tet ist, dann erzeugt der Flußdetektor H eine Aus-Seßengesettten V orzeichens aus einer Bezugsspan- gangsspannung, deren Größe der Differenz zwischen nunesquelle auf Nullniveau zurück integriert wird 35 den magnetischen Flußgrößen aus der Pnmarw.ck-"nd daß während der Anzeigephase Impulse eines lung und der Grobkompensationswicklung ent^pncht. Bezuesoszillators als Zählimpulse in die Ziffernan- Diese Spannung wird in einem Verstarker Ao ver-Se Sier Ordnung geleitet werden, bis der In- stärkt und steuert die Stromquelle Iv, und zwar so. Sationswirt das Nullniveau erreicht hat. daß durch den Magnetfluß aus der Feinkompen-Die Grobkompensation kann man von Hand ein- 40 sationswicklung Nc die Flußdifferenz aus der PnmarsteSen man kann dafür aber auch eine Automatik wicklung JVi und der Grobkompensatlonswickung Afc zum Einstellen vorsehen, die in entsprechender gerade kompensiert wird. Wenn also die Strome in Weise w^e zuvor ffir die Feinkompensation beschrie- den Wicklungen Ni, Afc und Afc nut I₁, I_x und .und hen vom Flußdetektor gesteuert werden kann. die entsprechenden Windungszahlen mit n_tn_x und « Eine^evoSugte Ausgestaltung der Erfindung, die 45 bezeichnet werden und der Umsetzungs-Koeffizient zu einer sehr schnellen Einstellung der Grobkom- für die Wicklung Nc ist *, dann gilt pensation führt und mit wenigen zusätzlichen Schalt- , . _ _ ,.-. elementen dafür auskommt, ist dadurch gekennzeich- ^k\ⁿi^li ⁿ*¹* ⁿc^lc> 'c w

Ä^^ so Wenn der Koeffizient, durch entstehend große

abgeschalteter Grobkompensation zunächst mit der Verstärkung des Verstärkers Ao groß genug ist, dann

umgeschalteten Feinkompensation grobe Kompen- gilt

sation erfolgt, daß dann die Grobkompensation auf n,/, = n_xi_x + n_ci_c (2)

- ^₁* rsntxJz ."rs

^Ell/r » ^{dann gllt fur die S}P^annung

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung
näher erläutert. In der Zeichnung zeigt scnluli /

F i g. 1 ein erstes, nur mit den notwendigsten EIe- _ _^r (* . „ 4. LiIl ,·

tttt Afühbeispiel nach der ^e ~ ~„ ' * _Kt ^c

F i g. 1 ein erstes, nu g _ _ (* . „ 4. LiI

menten ausgestattetes Ausführungsbeispiel nach der ^e ~ ~„₍ ' * _Kt

Erfindung, ^5o

F i e 2 ein zweites Ausführungsbeispiel nach der ....

Erdung mit einer Automatik zum Nachstellen der Da jedoch der Umsetzungskoeffizient frrt

G.obkompensation und dungszahlen n, und n_t sow.e der Strom', *amthchst

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel nach der konstante Werte sind kann man die Bruche

Erfindung mit einer anderen Automatik zum Nach- 65 TiJn₁ und TnJn₁ durch konstante α und β ersetzen

stellen der Grobkompensation. und es ergibt sich

In F i g. 1 ist mit C ein Transformator bezeichnet, _ . ,^.

der eine Primärwicklung Ni und eine Grobkompen- e-om_x + pi_c W

5 6

Die Konstanten α und β wählt man entsprechend Und die GrobkornpensationswicklungM* ist mit ihren aus. Der Umschalter F erzeugt dann ein Digitalsignal verschiedenen Anschlüssen unter Zwischenschaltung proportional der Anzahl der eingeschalteten Win- eines Umschalters F an die konstante Bezugsstromdungen der Grobkompensationswicklung Nx und quelle Ic angeschlossen. Schließlich ist, wie auch bei dieses Digitalsystem umfaßt die vier Ziffernstellen 5 dem ersten Ausführungsbeispiel, die Feinkompenhöherer Ordnung der auf der numerischen Skala S sationswicklung Nc an die variable Stromquelle Iv anangestrebten achtstelligen numerischen Anzeige des , geschlossen, zum Unterschied gegenüber Fig. 1, je-Wertes der am Anschluß T eingespeisten Eingangs- doch unter Zwischenschaltung eines Widerstandes spannung. Die Ausgangsspannung des Verstärkers Re. Die beiden Enden der Flußdetektorwicklungen Ao wird in einen Analogdigitalumsetzer V einge- io Mil und Nd2 liegen an den beiden Enden der Sespeist, der daraufhin eine Digitalanzeige der vier kundärwicklung eines TransformatorsM. Mit Ol ist Stellen niedriger Ordnung der achtstelligen Anzeige- ein Oszillator bezeichnet, dessen Ausgangsspannung ziffer auf der numerischen Skala S erzeugt. an die Primärwicklung des Transformators M gelegt Die Anzeige höherer Ordnung wird also gewonnen ist. Mit D ist ein Demodulator bezeichnet, dessen durch entsprechende Einstellung der Windungszahl 15 einer Eingarigsanschluß am Mittelabgriff der Sekunder variablen Grobkompensationswicklung Nx, wäh- därwicklung des Transformators M und dessen anderend die Anzeige niedriger Ordnung durch beispiels- rer Eingangsanschluß am Schaltknoten zwischen den weise integrierende Analogdigitalumsetzung gewon- beiden Flußdetektorwicklungen Nd\ und NdI liegt, nen werden kann. Die Anzeige niedriger Ordnung Die Ausgangsspannung des Oszillators U l wnti kann additiv oder subtraktiv sein. Die Anzeige höhe- »ο außerdem in den Demodulator D eingespeist, so daß rer Ordnung kann aus vier und mehr Ziffern sehr dieser Demodulator über die Oszillatorspannung deleicht mit einer vergleichsweise kleinen Anzahl von moduliert. Es ergibt sich dadurch folgende Arbeits-Wicklungen gewonnen werden. Die Zeit, die zur Inte- weise. Im Falle daß in dem Transformator C kein gration für die Anzeige niedriger Ordnung erforder- magnetischer Fluß entsteht, sind die Impedanzen der Hch ist, fällt nicht wesentlich ins Gewicht, so daß die as Wicklungen NdI und Nd2 zueinander gleich, und es Messungsumsetzung in verhältnismäßig kurzer Zeit gelangt kein Eingangssignal in den Demodulator, stattfinden kann. Die Genauigkeit der Anzeige hängt Wenn jedoch ein Gleichstromfluß in dem Transforwesentlich von dem Fluß aus der Grobkompen- mator C induziert wird, dann ergibt sich ein unbalansationswicklung ab, und dieser kann, da er durch die cierter Zustand und ein nach Maßgabe der Richtung konstante Bezugsstromquelle mitbestimmt wird, 3° dieses magnetischen Flusses modulierter Eingang, jedenfalls für die Dauer einer Messung sehr genau Dieser Eingang wird dann über das Autsgangssignal konstant gehalten werden. Die Tatsache, daß der des Oszillators 01 demoduliert, so daß am Ausgang Fluß aus der Grobkompensationswicklung Nx durch des Demodulators eine Gleichspannung entsteht, die Anzahl der beteiligten Wicklungen bestimmt deren Polarität und Größe dem magnetischen Gleichwird, erlaubt also auch eine hohe Genauigkeit. Die 35 stromfluß in dem Transformator C entspricht.
Tatsache, daß die Umsetzung auf einer Flußkompen- Bei Beginn des Umsetzerbetriebes gelangt von sation beruht, trägt ebenfalls zur Genauigkeit bei und einem Steuergerät K ein Signal an den Verstärker führt auch zu einer exakten linearen Umsetzerbezie- Ao und an die KippschaltgliederQ1 und Ql, das hung. Durch entsprechende Kalibrierung des gesam- für eine kurze Zeitspanne die Verstärkung des Verten Skalenbereichs kann man also die Meßwerte ge- 40 stärkers Ao herabgesetzt und das Kippschaltglied Q1 π au ziffernmäßig zur Anzeige bringen. Bemerkens- einschaltet und das Kippschaltglied Ql abschaltet, wert ist noch die Tatsache, daß die durch den Ein Polaritätsdetektor P stellt die Polarität der Aus-Transformator C hervorgerufenen Störgeräusche auf gangsspannung des Verstärkers Ao fest und damit die Grund des Barkhausen-Effektes im Vergleich mit Richtung des magnetischen Flusses in dein Trsrtsfor-Störungen bedingt durch thermisches Rauschen von 45 mator C und gibt ein entsprechendes Detektorbignal Widerständen klein sind. Bei Verwendung eines inte- an das Schaltglied Q1 und das Steuergerät K. Ein grierenden Konverters zur Umsetzung des Bezugs- Impulsgenerator O 2 erzeugt Taktimpulse, die an das Stroms Ic wird auch dieser Störeinfluß weitgehend Schaltglied Q1 gelangen. Jedesmal wenn ein Taktunterdrückt. Bemerkenswert ist schließlich, daß der impuls auftritt, schaltet das Schaltglied Q1 den Um-Eingangsanschluß T nur an die Primärwicklung Ni 5° schalter Fl von einem Anschluß der Grobkompenangeschlossen ist, so daß man das Eingangspotential sationswicklung Nx auf die nächste, wobei die Fortfrei wählen kann und man durch Kurzschließen des schaltrichtung durch die Richtung des magnetischen Eingangsanschlusses eine Driftkompensation inner- Flusses in dem Transformator C bestimmt wird. Der halb der angeschlossenen Schaltung vornehmen kann. magnetische Fluß in dem Transformator nimmt demhalb der angeschlossenen Schaltung vornehmen kann. 55 zufolge mit jedem Schaltvorgang stufenweise ab und Bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbei- entsprechend nimmt auch die Ausgangsspannung des spiel sind einige Schaltelemente die gleichen wie bei Verstärkers A ο stufenweise ab. Der Detektor Zl dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Diese Schalt- überprüft die Ausgangsspannung des Verstärkers Ao, elemente sind dann mit gleichen Bezugsziffern wie und sobald diese den Wert Null erreicht, erzeugt der auch in Fig. 1 bezeichnet An Stelle der Flußdetek- 60 DetektorZl ein Ausgangssignal, das an das Schalttorwicklung Nd sind bei dem Ausführungsbeispiel glied Ql gelangt und dieses abschaltet, so daß der nach Fig. 2 zwei FlußdetektorwicklungenNdI und UmschalterFl nunmehr in der erreichten Umschalt- Nd 2 vorgesehen, die mit umgekehrtem Wicklungs- stellung stehenbleibt. Die Zahl der angeschlossenen sinn in Reihe geschaltet sind. Wie auch bei dem Aus- Windungen der Grobkompensationswickluns Nx ist führungsbeispiel nach Fig. 1 ist die Primärwicklung 65 nun so groß, daß der Fluß aus der Primärwicklung Ni über den Spannungsstromumsetzer Ei an den Ein- Ni weitgehend kompensiert ist. Da in diesem Schaltgangsanschluß T angeschlossen, an dem die Gleich- zustand das Schaltgllied Q 2 abgeschaltet ist, fließt spannung eingespeist wird, die umgesetzt werden soll. durch die Feinkompensationswicklung kein Strom.

Jedesmal wenn durch das Schaltsignal aus dem rischc SkalaS angeschlossen ist und auf Grund dieses

Schaltglied Qi der Umschalter F um einen Schritt Anzcigesignals die ZifTernstellung in der Skala S

weitergeschaltet wird, gelangt ein Signal zur Weiter- übernimmt.

zählung der Anzeige höherer Ordnung an die nume- Nach Fig. 3 ist die Feinkompensationswicklung rische Skala.S", die die Schaltstellungen des Umschal- 5 Nc des Transformators C über einen zweistufigen ters/·" auf diese Weise mitzählt. Sobald das Ausgangs- Widerstand Rv an die variable Spannungsquellc Ev signal des Detektors Zl an das Steuergerät K ge- angeschlossen. Der Widerstand Rv kann einen hohen langt, liegt der Wert für die Anzeige höherer Ord- und einen niedrigen Widerstandswert annehmen. Zunung fest, und der Umsetzer schaltet nun in einem nächst gelangt von dem Steuergerät K ein Signal an Betriebszustand zur Ermittlung des Wertes für die io den Widerstand Rv, das diesen auf seinen niedrigen Anzeige niedrigerer Ordnung um. Zu diesem Zweck Widerstandswert schaltet. Das Schaltglied Q 1 hält fällt das zuvor erwähnte Signal des Steuergerätes Ki die Grobkompensationswicklung/V .v von der Stroman dem Verstärker Ao und den Schakgliedern Q 1 quelle Ic abgeschaltet. In diesem Schaltzustand steu- und QX ab, so daß nun die Verstärkung des Verstär- crt die Ausgangsspannung des Verstärkers Ao die kers Ao wieder auf einen höheren Wert ansteigt, das 15 variable Spannungsquelle Ev, so daß ein Strom in Sehaltglied Q\ abgeschaltet wird bzw. abgeschaltet Richtung auf Verringerung des magnetischen Flusses gehalten wird, so daß der Umschalter/-" seine Stellung im Transformator Γ durch die Feinkompensationsbeibehält und das Schaltglied Ql eingeschaltet wird. wicklung/Vr Hießt. Die Ausgangsspannung des Ver-Das Ausgangssignal des Polarisationsdetektors ge- stärkers Ao gelangt über den Schaltkreis W an den langt an das Schaltglied (? 1, das daraufhin in der 20 Integrator Λ/. Sobald eine bestimmte Zeitspanne abvariablen Stromquelle Iv einen Stromfluß einer gelaufen ist, gelangt von dem Steuergerät A' ein Sisolchen Polarität auslöst, die dem restlichen Magnet- gnal an den Schaltkreis H'', so daß nun statt des Ausfluß im Transformator C entspricht, so daß dieser gangspotentials des Verstärkers Ao das der Bezugsrestliche Magnetfluß über die Feinkompensations- spannungsquellc Eo an den Integrator Ai gelangt. Der wicklung A'r kompensiert wird. Der Magnetfluß in 25 Polaritätsdetektor/'prüft die Polarität der Ausgangsdem Transformator C wird nun restlos kompensiert, spannung des Verstärkers Ao und gibt ein der PoIa- und es stellt sich ein stabiler Zustand entsprechend rität entsprechendes Ausgangssignal an den Bezugsder oben angegebenen Gleichung 1 ein. Ein dem spannungsgenerator Eo, dessen Ausgangsspannung Stromfhiß in der Feinkompensationswicklune Λ'γ ent- daraulhin eine solche Polarität annimmt, daß die sprechender Spannungsabfall über dem Widerstand 30 Ausgangsspannung des Integrators reduziert wird. Rc gelangt über einen Schaltkreis W in einen Inte- Der Integrator Ai integriert also eine Spannung progrator Ai. Der Integrator Λ/ beginnt mit der Inte- portional dem Stromfiuß in der Feinkompensationsgration des Stroms in der Feinkompensationswick- wicklung Λ'γ. und zwar über eine vorbestimmte Zeit. lung M-. jedoch nach Ablauf einer vorbestimmten Nach Ablauf dieser vorbestimmten Zeit integriert er Zeit gelangt ein Signal aus dem Steuergerät an den 35 die Ansüangsspannung des Bezugspotentials, die ent-Schaltkrcis W sowie an eine Torschaltung Co. Sobald cegengesetztes Vorzeichen hat. Mit der Umschaltung daraulhin der Integrator mit der Integration der des Schaltkreises W gelangt auch ein Signal vom Spannung des Bezugspotentials Eo beginnt, öffnet Steuei^erät K an den Torkreis G 1 und der Torkreis sich die Torschaltung Go und das Ausgangssignal des öffnet, so daß das Ausgangssignal des Bezugsoszil-BezugsoszillatorsO3 wird der Anzeige niedriger Ord- 40 latorsO3 der Anzeige höherer Ordnung, z.B. der nung in der Skala 8 zuaddiert. Die Bezugsspannung fünften Ziffer der numerischen Skala S zuaddiert tier Spannungsquelle Eo hat eine solche Polarität, daß wird. Sobald die Ausgangsspannung des Integrators die Ausgangsspannung des Integrators Ai verringert Ai das Nullniveau erreicht, erzeugt der Niveaudctekwird. Dies wird gesteuert durch das Ausgangssignal tor Z2 ein Ausgangssignal und schließt die Torschaldes PolariiätsdctektorsP. das in die Spanniingsquelle 45 tung^l. Demzufolge wird also ein ZifTermw ' pro- Eo steuernd eingespeist wird. Nachdem also der portional dem Stromfluß >n der Feinkompensaüons-Stromfluß in der Feinkompensationswicklung Nc für wicklung Nc auf die Zählposition höherer Ordeine vorbestimmte Zeitspanne integriert worden ist, nung. das ist im Beispiel die erste, zweite, dritte und beginnt der Integrator Λ/ eine Bezugsspannung ent- vierte Stellenposition zuaddiert. Nachdem dies gegegencesetzten Vorzeichens zu integrieren. Mit Be- so schehen ist. gelangt, ausgelöst durch den Detektor ginn der Integration des Bezugspotentials wird an Z2, ein Signal vom Steuergerät K an das Schaltglied der numerischen Skala.S zu der Ziffer niedriger Ord- Ql, woraufhin der SchalterF die Grobkompennung die Anzahl der Ausgangsimpulse des Bezugs- sationswicklung Nx auf einen Wert schaltet, der dem Oszillators O 3 addiert oder subtrahiert, und zwar aus- erwähnten Ziffernwert entspricht. Gleichzeitig gegelöst durch ein Auslösesignal des Steuergerätes K. 55 langt von dem Steuergerät K ein Signal an den Wider-Das Ausgangssignal des Integrators Ai fällt dabei stand Sv, das diesen auf seinen höheren Wert umlangsam ab und wird in dem Niveaudetektor Z 2 ge- schaltet. Der Stromfluß in der Feinkompensationsmessen. Sobald das Ausgangssignal des Integrators wicklung Nc verringert sich damit auf einen sehr das Nullniveau erreicht, gelangt von dem Detektor kleinen Wert, und der Magnetfluß der Primärwick-Z2 ein Sperrsignal an die TorschaltungGo und diese 60 lung Ni wird nunmehr im wesentlichen durch den schließt daraufhin. Die Folge ist. daß an der nume- Magnetfluß der Grobkompensationswicklung Nx rischen Skala S über die Ziffern niedriger Ordnung kompensiert, der wegen der erwähnten Umschaltung ein digitaler Wert proportional zum Stromfiuß in dieser Grobkompensationswicklung Nx H-c d^zu erder Feinkompensationswicklung Nc gezählt wird. Mit forderliche Größe hat. Da die Spannungsquelle Ev dem Ende dieser Zählung gelangt das Ausgangs- 65 durch die Ausgangsspannung des Vers:ärkers io gesignal des Detektors Z2 auch an das Steuergerät K, steuert wird, wird der Strom in der Feinkompendas daraufhin ein Anzeigesignal an das Anzeigegerät sationswicklung /VY sehr genau auf einen Wert /- abgibt, das mit allen seinen Stufen an die nume- justiert, mit dem der Magnetfluß in dem Transfor-

mator χ vollständig eliminiert ist. Gleichzeitig mit Inbetriebnahme des Schaltgliedes Ql fällt das Signal des Steuergerätes K, das an den Umschalter W gelangte, ab. Der Spannungsausgang des Verstärkers Ao gelangt nun wie oben beschrieben in den Integrator/l 1, und sobald eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, wird der Schaltkreis W wieder umgeschaltet und die Bczugsspannung aus der Spannungsquellc Eu im Integrator Ai integriert, und zwar mit umgekehrten Vorzeichen. Das Ausgangssignal des Integrators Ai nimmt nun ab, und gleichzeitig gelangt vom Steuergerät K ein Signal an die Torschaltung G 2, die daraufhin öffnet, so daß das Ausgangssignal des Bezugsoszillators O3 an die numerische Skala S gelangt und dort der Anzeige niedriger Ordnung zuaddiert wird. Das Steuergerät K schaltet nach Maßgabe des Ausgangssignals des Polaritätsdetektors/'

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die SkalaS auf Addition oder Subtraktion. Sobald das Ausgangssignal des Integrators Ai das Nullniveau erreicht, erzeugt der DetcktorZ2 ein Ausgangssignal, wodurch die Torschaltung G 2 geschlossen wird. Der digitale Wert in den ZifTcrnpositionen niedriger Ordnung, das ist die vierte, fünfte, sechste und siebente ZifTernposition der numerischen Skala S, ist nun proportional im Stromfluß in der Feinkompensationswicklung/Vr. Im Anschluß daran gelangt vom Steuergerät K ein Signal an die Anzeigevorrichtung L, die daraufhin die Ziffernstellung aus der SkalaS übernimmt und zur Anzeige bringt.

Die in der Beschreibung zur Fig. 3 nicht besonders erwähnten Elemente sind genauso aufgebaut und haben auch die gleiche Funktion wie die mit der gleichen Bezugszilfer bezeichneten Elemente aus den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mehr-Patentanspruche: Welligen numerischen Gleichstromanzeige, mit einem

1. Vorrichtung zur mehrstelligen numerischen Transformator, an dessen Primärwicklung der an-Gleichstromanzeige, mit einem Transformator, an zuzeigende Gleichstrom eingekoppelt wird.

dessen Primärwicklung der anzuzeigende Gleich- 5 Aus der deutschen Patentschrift 8 85 889 ist es be-

strom eingekoppelt wird, dadurch gekenn- kaunt, Gleichströme dadurch zu messen, daß auf

zeichnet, daß an den Transformator (C) eine einem Eisenkern mit drei Wicklungen der ersten

an eine Ziffernanzeige hoher Ordnung ange- Wicklung der zu messende Gleichstrom und der zwei-

schlossene, nachstellbare Grobkompensation für ten Wicklung ein Wechselstrom zugeführt wird. An

den Magnetfluß, eine an eine Ziffernanzeige nied- io der dritten Wicklung wird eine Wechselspannung ab-

riger Ordnung angeschlossene, nachjustierbare genommen, deren Amplitude der Große des Meß-

Feinkompensation für den Magnetfluß und ein stromes proportional ist.

Flußdetektor (H) zur Messung erfolgtei Magnet- Bei einer aus der DT-AS 10 17 702 bekannten

flußkompensation angeschlossen sind und daß die Vorrichtung der eingangs genannten Art werden

Grobkompensation eine Grobkompensationswick- 15 mehrere Magnetkerne gemeinsam mit dem Gleich-

lung (Nx) des Transformators (C) mit mehreren strom angesteuert. Die Kerne werden durch einen

Abgriffen aufweist, die über einen Umschalter eingesteuerten Impulsstrom entsprechend der Digi-

(F) mit verschiedenen Windungszahlen an eine talisierung stufenweise unterschiedlich magnetisiert

Bezugsstromquelle (Ic) anschließbar ist und daß und ändern das Vorzeichen ihrer Magnetisierung in

die Feinkompensation eine Feinkompensations- 20 Abhängigkeit davon, ob der Gleichstrom einen durch

Wicklung (Nc) des Transformators (C) aufweist, die Magnetisierung des betreffenden Kerns gege-

die an eine feinverstellbare Stromquelle (Iv) an- benen Schwellwert überschreitet oder nicht; daraus

geschlossen ist und daß diese Stromquelle als schließlich wird die digitalisierte Meßgröße abge-

Stellglied mit dem Flußdetektor als Meßglied leitet. Diese Vorrichtung ist wegen der zugrunde

einen Regler zur Nullkompensation des Magnet- 25 liegenden Schwellwertmessung, wenn man nicht er-

flusses im Transformator (C) bildet. heblichen zusätzlichen Aufwand in Kauf nehmen

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- will, ungenau und störanfällig.

kennzeichnet, daß der Flußdetektor zwei gegen- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der

polig geschaltete Detektorwindungen (Nd 1, Nd 2) eingangs genannten Art so auszugestalten, daß bei

des Transformators (C) aufweist, deren Endan- 30 einfachem Schaltungsaufwand mit sehr hoher Ge-

schlüsse an eine Primärwicklung eines zweiten nauigkeit schnell die mehrstellige numerische Anzeige

Transformators (M) und deren Mittelabgriff mit erzielbar ist, wobei Störquellen, die durch Rauschen

einem Mittelabgriff der genannten Primärwick- u. dgl. die Messung verfälschen könnten, nach Mög-

lung an je einen Modulatoreingang eines Demo- lichkeit vermieden werden sollen,

dulators (D) angeschlossen ist ur.d daß die Se- 35 Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß an

kundärwicklung des zweiten Transformators (M) den Transformatoren eine an eine Ziffernanzeige hoher

an einen Oszillator (Öl) angeschlossen ist, der Ordnung angeschlossene, nachstellbare Grobkom-

außerdem an einen steuernden Eingangsanschluß pensation für den Magnetfluß, eine an eine Ziffern-

des Demodulators (D) angeschlossen ist (Fig. 2 anzeige niedriger Ordnung angeschlossene, nachjustier-

und 3). 40 bare Feinkompensation für den Magnetfluß und