DE2019619C - Schaltungsanordnung zur Speisung einer Meßbrücke mit einer überlagerten Gleich- und Wechselspannung - Google Patents

Description

Uni hierbei elektrochemische Polarr.ationseffekte F i g. 2 die Schaltung gemäß der Erfindung, die

zu vermeiden, ist man gezwungen, magnetische zur Versorgung der Meßbrücke in der Schaltung

Wechselfelder zu verwenden. Will man zur Erzeugung nach F i g. 1 dient.

solcher Magnetfelder keine teuren s.abilisierten Wech- In F i g. 1 erzeugt der netzgespeiste Magnet 1 selspannungsquellen anwenden, so muß man not- 45 ein Magnetfeld, das an den Elektroden 2 des von wendigerweise die von den Netzspannungsschwar,- einer leitenden Flüssigkeit durchströmten Rohres 3 kungen herrührenden Meßfehler kompensieren. Dabei die Meßspannung Um erzeugt. Diese von der Ampliist zu beachten, daß zwischen Meßspannung und Netz- tude der Netzspannung und der Durchfluß-Gespannung eine Phasendifferenz von 90° auftritt. schwindigkeit ν der Flüssigkeit abhängige Meß-Die Verstimmung der Meß-Brücke über steuerbare 50 spannung Um wird in den Eingangskreis des Meß-Widerstände ergibt am Brückenabgriff eine der Meß- Verstärkers 4 eingekuppelt. Die Meßbrücke 5 mit den größe (Durchfluß-Geschwindigkeit ν) proportionale steuerbaren Widerständen 6 ist mit einer stabilisierten Spannung, wenn die Speisung der Brücke mit einer Gleichspannung U₀ und einer Wechselspannung ί/« zu stabilisierten Gleichspannung vorgenommen wird, speisen, die im gleichen MaßewiedieMeßspannun^ Um der eine Wechselspannung überlagert ist, die mit der ss die Netzspannungsschwankungen enthält.
Meßspannung in Phase ist und die Netzspannungs- Diese. Wechselspannung U_s wird der Brückendiagoschwankungen im gleichen Maße enthält wie die vom nalen entnommen und der eingekoppelten Meß-Geber abgegebene Meßspannung selbst. In diesem spannung Um gegengekoppelt. Die von der Durch-FaIIe werden die von den Netzspannungsschwan- fluß-Geschwindigkeit ν (Meßgröße) bewirkte Ändekungen herrührenden Änderungen der Meßspannung 60 rung aer Meßspannung Um wird vom Verstärker 4 vor dem Eingang zum Verstärker kompensiert. verstärkt und verstimmt über die steuerbaren Wider-Es ist bekannt, eine Wechselspannung mit einem stände 6 die Meßbrücke, an der nunmehr ein nur Integralglied um 90° in ihrer Phasenlage zu verschieben. von der Durchfluß-Geschwindigkeit ι- proportionales Es ist weiterhin bekannt, Gleichspannungen mit Gleichstromsignal abzugreifen ist. Dieses wird in den Hilfe von Zenerdioden zu stabilisieren. 65 Verstärker 7 verstärkt und beispielsweise zur Anzeige

Die dem Fachmann naheliegende Maßnahme, die gebracht.

Ausgangsspannung des Integrators über einen Über- Die Schaltung zur Speisung der Meßbrücke gemäß

trager in den Versorgungszweig der Meßbrücke ein- der Erfindung erläutert Fig. 2: Dem P-Eingarig

des Verstärkers 8 wird über den Widerstand 9 eine Gleichspannung U zugeführt, die dem Spannungsteiler, bestehend aus Widerstand 10 und Zenerdiode 11, entnommen ist. Im Punkt / der Schaltung wird eine Wechselspannung über den Kondensator 12 auf den S N-Eingang des Verstärkers gegeben. Der Verstärker 8 ist mit zwei Rückkopplungszweigen versehen. Die Ausgangswechselspannung wird über das ÄC-Glied aus Kondensator 13 und Widerstand 14 wie bei einem Miller-Integrator auf den N-Eingang zurückgeführt. Die am Punkt / eingegebene Wechselspannung erscheint um 90° phasengedreht am Ausgang des Verstärkers. Der zweite Rückführungszweig dient dazu, die von der Zenerdiode stabilisierte Gleichspannung auf den Ausgang des Verstärkers zu übertragen. Da

für den nicht invertierenden Verstärker allgemein

Ug -j , 2g __ R₁ + R_s

U₃ Z_r ~ R₃

ergibt sich für A₃ — 00 ein Spannungsfolger, also ein Verstärkungsfaktor von 1. Der Kondensator 15 ist erforderlich, um die Wechselspannung aus dem Gleichstromkopplungszweig zu eliminieren. Das Ausgangssignal setzt sich aus einem überlagerten Gleich- und Wechselteil zusammen. Diese Überlagerungsspannung wird zur Speisung der eingangs erwähnten Meßbrücke 5 verwendet, an deren Diagonalen die Spannung Ud entnommen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. zugeben, ist mit dem Nachteil verbunden, daß Phasen-

   Patentanspruch: fehler auftreten.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur

   Schaltungsanordnung zur Speisung einer Meß- Speisung einer Meßbrücke mit einfachen Bauele-

   brücke mit einer stabilisierten Gleichspannung 5 menten eine betriebssichere Schaltungsanordnung zu

   und einer ihr überlagerter. Wechselspannung zur schaffen, die einen geringen Phasenfehler aufweist

   Kompensation der Netzspannungsschwankungen und eine möglichst stromunabhängige Gleichspa.i-

   auf das um 90° gegenüber der Speisespannung nur ^ erzeugt.

   phasengedrehte Gebersignal eines magnetisch- Die Erfindung besteht bei einer Schaltungsanordinduktiven Durchflußmessers, dadurch g e- io nung zur Speisung einer Meßbrücke mit einer stabiiikennzeichnet, daß ein Operationsverstär- sierten Gleichspannung und einer ihr überlagerten ker (8) vorgesehen ist, an dessen P-Eingang eine Wechselspannung zur kompensation der NetzspanstabilisierteTjleichspannung angelegt ist, die einem nungsschwankungen auf das um 90° gegenüber der Speiaus einem Widerstand (10) und einer Zenerdiode sespannnung phasengedrehte Gebersignal eines mail!) bestehenden Spannungsteiler entnommen ist, 15 gnetisch-induktiven DuTchflußmessers darin, daß e>" und da', vom Ausgang des Verstärkers (8) über das Operationsverstärker vorgesehen ist, an dessenP-Eu aus zwei Widerständen R₁ und /?, sowie einem gang eine stabilisierte Gleichspannung; angelegt ist, du-Kondensator (15) gebildeten T-Glied eine Gleich- einem aus einem Widerstand und einer Zenerdiorie spannungs-Gegenkopplung und über einen das bestehenden Spannungsteiler entnommen ist, und da;· T-Glied überbrückenden Kondensator (13) eine 20 vom Ausgang des Verstärkers über das aus zwei WechselspannungL-Gegenkopplung vorgesehen ist Widerständen sowie einem Kondensator gebildeten und daß die Eingangswechselspannung über einen T-Glied eine Gleichspannungs-Gegenkopplung und weiteren Widerstand (14) dem /V-Eingang züge- über einen das T-Glied überbrückenden Kondensator leitet ist. eine Wechselspannung^-Gegenkopplung vorgesehen

   35 ist und daß die Eingangswechselspannung über einen

   weiteren Widerstand dem N-Eingang zugeleitet ist

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungs- Die Phi sendrehung der Wechselspannung am einen

   anordnung zur Speis-.ng eir vr Meßbrücke mit einer Eingang wird wie beim Miller-Integrator durch eine

   stabilisierten Gleichspannung imd einer ihr über- Kapazität erreicht, und die rückwirkungsfreie AdUi-

   lagerten Wechselspannung ζ r Kompensation des 30 tion der stabilisierten Gleichspannung am anderer.

   Einflusses von Netzspannungsschwankungen auf das Eingang durch das T-Glied im entsprechenden Gegen-

   um 90° gegenüber der Speisespannung phasenge- kopplungszweig gewährleistet.

   drehte Gebersignal eines magnetisch-induktiven Durch- Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unterflußmessers, ansprächen.

   Bei magnetisch-induktiven Durchflußmessern ist 35 Die Erfindung und ihre Anwendung bei magnetisch-

   die Meßspannung Um direkt proportional zur magne- induktiven Durchflußmessern wird an Hand von

   tischen Induktion B und zur Durchflußgeschwindig- zwei Figuren beispielsweise erläutert. Es zeigt

   keit V des strömenden Mediums: F i g. 1 die bekannte Schaltung zur Kompensation

   U = k · B · ν ^er Netzspannungsschwankungen auf die Meßgröße

   40 und