DE2035819C - Anordnung zum Prüfen der Erd symmetrie eines Vierpols - Google Patents

Description

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Werden statt Spannungen Pegel angezeigt, läßt sich des Versfärkers 8 proportionale Spannung wird dem die Symmetriedämpfung einfacher, und zwar wie folgt normalen Eingang (4 ) eines Differenzverstarkers 14 ermitteln: zugeführt Eine zweite Gleichrichterschaltung, beas = - Q,₄ - ρ,) = _Pl - p₄ stehend aus einem Operationsverstärker 12 und _Po- \Pa PO P₁ P₄- 5 Iungsabhängigen Widerständen 13, ist an den WeciTsel-

In F i g. 2 ist eine äquivalente Schaltung zur Symme- spannungsgenerator 1 angeschlossen. Die durch diese

triemessungzu sehen. An Stelle der Widerstände 2 und3 Schaltung gewonnene, der Ausgangsspannung des

ist hier ein Symmetrie-Übertrager verwendet, an dessen Generators 1 proportionale Gleichspannung wird dem

Mittelabgriff der Wechselspannungsgenerator 1 über invertierenden Eingang (-) des Differenzverstarkers 14

einen Widerstand von einem Viertel des Eingangs- io zugeführt. .

Widerstands R_E entsprechender Größe angeschlossen . Am Ausgang des Differenzverstärkers 14 erscheint

ist. Für die Symmetriedämpfung a_s gelten die gleichen jeweils eine Spannung, die der Differenz der beiden

Beziehungen wie in der Schaltung von F i « 1 Eingangsspannungen bzw. einem Vielfachen dieser

In F i g. 3 ist die Anordnung der Erfindung darge- Differenz entspricht. Sie ist Null, wenn die Symmetne-

stellt. Sie enthält einen Übertrager, dessen Primär- 15 dämpfung gleich dem vorgegebenen Wert ist, positiv,

wicklung 5 an die Eingangsklemmen 4 des Vierpols 7 wenn die Symmetriedämpfung kleiner und negativ,

oder parallel dazu angeschlossen ist Wie in F i g 1 wenn die Symmetriedämpfung großer als der vorge-

liegen an den Klemmen 4 des weiteren die Wider- gebene Wert ist. Im letzteren Fall wird der Iran

stände 2 u.id 3, an deren Verbindungspunkt der sistor 15 in den leitenden (gesattigten) Zustand gc

Wechselspannungsgenerator 1 angeschlossen ist Die 20 schaltet, und das Relais 16 zieht an. I.t beiden anderen

Sekundärwicklung 6 des Übertragers ist ei"polig ge- Fällen bleibt der Transistor 15 gesperrt und das Relais

erdet und führt zu einem Verstärker 8 dessen Über- 16 unerregt. Das Anziehen des Relais 16 mc-ht hier

tragungsmaß durch Ändern der Gegenkopplung mit- also d<m Gut-Zustand (Symmetriedämpfung hoher a,,

tels der Widerstände 9Ί und 9/2 eingestellt werden gefordert) kenntlich. Durch Vertauschen der Eingange

kann. Durch wahlloses Parallelschalten mehrerer 25 des Differenzverstärkers 14 oder Nachinhalten eines

Widerstände 9/2 kann das Übertragungsmaß des Ver- npn-Transistors an Stelle eines pnp-Transistors 16

stärkers 8 auch zwischen verschiedenen Werten umge- kann umgekehrt der Schlecht-Zusiand (Nichterreichen

schaltet werden. der erforderlichen Symmetriedämpfung) angezeigt

Das Übertragungsmaß des Verstärkers 8 wird zur werden. . Syi.imetrieprüfung auf den Sollwert (Mindestwert) der 30 Wie eingangs bereits erwähnt wurde, interessiert bei Symmetriedämpfung eingestellt. Beträgt dieser ζ B den meisten Meßobjekten nicht die Hohe der Symme-5 Np oder 43,4 db, was einem Spannungsverhältnis triedämpfung, sondern ihr Über- oder Unterschreiten von 148,4: 1 entspricht, wird der Verstärker 8 so ein- eines vorgegebenen Mindestwerts. Sollte in Ausgestellt, daß er eine Spannungsverstärkung von 148,4 nahmefällen jedoch die absolute Höhe zu bestimmen bewirkt. Dies läßt sich bei Operationsverstärkern sehr 35 sein, kann man dies durch entsprechende Feinteilung genau bewerkstelligen. Weist nun der Vierpol 7 eine der umschaitbaren Widerstände 9/2 enciche:._ Ist die Symnietriedämpfung von genau 5 Np auf, ist die Aus- Spannung des Generators 1 etwa konstant, läßt sich gangsspannung des Verstärkers 8 ebenso groß wie die auch parallel zu den Eingängen des Differenzver-Ausgangsspannung des Generators 1, gleichgültig, starkers 14 ein Spannungsmesser anordnen, der die welche Höh: diese Generatorspannung hat. Ist die 40 jeweiligen Abweichungen von dem am Verstärker^ Symmetriedämpfung größer als 5 Np, ist die Aus- eingestellten Wert anzeigt. Die Anordnung arbeitet in gangsspannunfe des Verstärkers 8 kleiner als die Gene- diesem Fall wie eine der bekannten Schaltungen, ist ratorspanrung, da die Verstärkung von 5 Np nicht aus- aber genauer, da durch die Voreinstellung eine Nullreicht, um die Dämpfung zu kompensieren. Bei klei- punktunterdrückung erzielt wird, nerer Symmetriedämpfung als 5 Np ist die Ausgangs- 45 Statt über zwei Widerstände 2 und 3 kann der Genespannung des Verstärkers 8 dagegen größer als die rator 1 in F i g. 3 auch über einen ^Widerstand und Generatorspannung, da die Verstärkung jetzt höher einen Symmetrieübertrager gemäß Fig. 2 mit den als die Dämpfung ist. Klemmen 4 des Vierpols 7 verbunden werden. Auf

Der Ausgang des Verstärkers 8 ist mit einer Gleich- den Symmetrieübertrager ist in diesem Fall nur eine

richterschaltung verbunden, die aus einem Operations- 50 zwe'te Wicklung entsprechend der Sekundärwicklung 6

verstärker 10 und polungsabhängigen Widerständen 11 in F i g. 3 aufzubringen. Die weitere Schaltung und die besteht. Die gleichgerichtete, der Ausgangsspannung Arbeitsweise ist v.ie an Hand von F i g. 3 beschrieben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

konstant gehalten, werden oder auch nur bekannt sein Patentansprüche: muß. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht daß die Spannung an den Eingangsklemmen

1. Anordnung zum Prüfen der Erdsymmetrie des Vierpols durch einen sekundärseitig einpolig geeines Vierpols mit einer Wechselspannungsquelie, 5 erdeten Übertrager abgegriffen und über einen Verdie einpolig geerdet ist und deren anderer Pol sym- stärker mit entsprechend dem Jeweiligen Mindestwert metrisch mit den beiden Eingangsklemmen des der Symmetriedämpfung einstell- und/oder unrchalt-Vierpols verbunden ist, dadurch gekenn- barem Übertragungsmaß sowie eine G eichnchterzeichnet, daß die Spannung an den Eingangs- schaltung dem einen Eingang einer Subtraktionsscnalklemmen (4) des Vierpols (7) durch einen sekundär- io tung zugeführt wird, deren anderen Eingang über e.ne seitig einpolig geerdeten Übertrager (5, 6) abge- weitere Gleichrichterschaltung mit der Wechselspangriffen und über einen Verstärker (8) mit ent- niingsquelle verbunden ist..

sprechend dem jeweiligen Mindestwert der Symme- Die Subtraktionsschaltung kann beispielsweise eintriedämpfung einstell- und/oder umschaltbarem fach aus einem Strom- oder Spannungsmesser be-Übertragungsmaß sowie eine Gleichrichterschal- 15 stehen, der das Über- und/oder Unterschreiten der vortung (10, 11) dem einen Eingang einer Subtrak- gegebenen Symmetriedämpfung durch Zeigerausschlag tio.isschaltung <Ί4ϊ zugeführt wird, deren anderer anzeigt. Um das Registrieren der Prufergebrnsse zu erEingang über eine weitere Gleichrichterschaltung leichtern, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der (12, 13) mit der Wechselspannungsquelle (1) ver- Erfindung vor, daß als Subtraktionsschaltung ein Diffebunden ist (F ig. 3). 20 renzverstärker eingesetzt und an den Ausgang des

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- Differenz rslärkers eine polaritätsabhängige Auskennzeichnet, daß als Subtrakt^nsschaltung ein. werteschakung angeschlossen ist.
Differenzverstärker (14) eingesetzt und an den Aus- Ein einfacher Aufbau und hohe Funktionssicherheit gang des Differenzverstärkers (14) eine polaritäts- der Prüfanordnung werden in einer Ausführung dei abhängige Auswerteschaltung (15, 16) angeschlos- 25 Erfindung dadurch erreicht, daß sämtliche Verstärkersen ist. und Gleichrichterschaltungen mit an sich bekannten

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch Operationsverstärkern aufgebaut sind,
gekennzeichnet, daß sämtliche Verstärker- (8, 14) Mit der Erfind·mg werden folgende Vorteile erzielt, und Gleichrichterschaltungen (10, 11: 12, 13) mit Die Prüfung e aes Vierpols auf Erdsymmetrie kann an sich bekannten Operationsverstärkern aufge- 30 schnell und sicher durch bloßes Einstellen des vorzuhaut sind. gebenden Werts durchgeführt werden. Schwankungen

der Meßspannung beeinflussen das Prüfergebnis nicht;

es kann n.it Spannungen unbekannter Höhe gearbeitet

werden. Das Prüfergtbnis ist einer selbsttätigen Aus-

35 Wertung zugänglich. Es kann beispielsweise ein Fehler-

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Prüfen signal auslösen, das eventuell in einen Speicher geleitet

der Erdsymmetrie eines Vierpols, beispielsweise eines wird, oder die weiteren Programmschritte eines Prüf-

Meßgeräts, eines Filters oder einer Fernmeldeleitung. programms steuern.

Ein Maß für die Erdsymmetrie ist die sogenannte Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines in Symmetriedämpfung, das ist der negative Wert des 40 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beLogarithmus des Quotienten aus der an den Klemmen schrieben. Es zeigen

des Vierpols gemessenen Spannung und der aus einer F i g. 1 und 2 übliche Meßschaltungen zum Ermit-

einpolig geerdeten Spannungsqudle symmetrisch in teln der Erdsymmetrie eines Vierpols,

den Vierpol eingespeisten Meßspannung bzw. der F i g. 3 eine schematische Darstellung der Anord-

negative Wert der Differenz der entsprechenden Pegel- 45 nung nach der Erfindung.

werte. Diese Symmetriedämpfung darf, vor allem bei In F i g. 1 ist gezeigt, wie die Erdsymmetrie eines Fernmeldeleitungen und auch bei Meßgeräten und Vierpols 7 normalerweise ermittelt wird. Der Vierpol 7 sonstigen Einrichtungen, die an oder in Verbindung kann eine beliebige aktive oder passive Schaltung sein, mit Fernmeldeleitungen eingesetzt werden sollen, be- die einen Eingangswiderstand Rn aufweist und deren stimmte Werte nicht unterschreiten. Zur Messung der 5° Eingangsklemmen 4 über Wirk-, Schein- oder Blindjeweiligen Symmetriedämpfung verwendet man übli- widerstände Z₁ bzw. Z„ mit Erde verbunden sind, cherweise eine Meßschaltung gemäß F i g. 1 oder, Wenn Z_x und Z_u gleich groß wären, wäre die Symmewenn eine hohe Symmetriedämpfung zu erwarten ist, trie ideal (Symmetriedämpfung v). Dieser Zustand auch eine Meßschaltung gemäß F i g. 2, auf die später kommt aber normalerweise nicht vor. Zum Messen der im einzelnen eingegangen wird (Handbuch: »Ein- 55 realen Symmetriedämpfung wird ein einseitig geerdeu,-heiten, Grundbegriffe, Meßverfahren der Nachrichten- Wechselspannungsgenerator I über zwei gleich große Übertragungstechnik« der Siemens & Halske AG, Aus- Widerstände 2 und 3, die je halb so groß wie der Eingabe April 1963). In beiden Fällen ist zur Bestimmung gangswiderstand Re des Vierpols 7 sind, an die Eindes Meßwerts eine Quotientenbildung aus zwei Span- gangsklemmen 4 des Vierpols angeschlossen. Direkt an nungen mit anschließender Logarithmierung oder eine 60 den Eingangsklemmen 4 oder parallel dazu wird ferner Differenzbildung aus zwei Pegeln erforderlich, in ein Wechselspannungsmesser angeschlossen. Die Symjedem Fall also eine Zweifachmessung, es sei denn, daß metriedämpfung as ist gleich dem negativen Wert des die Meßspannung, d. h. die Ausgangsspannung bzw. Logarithmus des Quotienten aus der vom Wechselder Ausgangspegel der Spannungsquelle, konstant ge- spannungsmesser angezeigten Spannung t/₄ und der halten wird. 65 vom Generator 1 abgegebenen Spannung CZ₁, also

Die Erfindung hat zum Ziel, eine Prüfung der Symmetriedämpfung eines Vierpols durch nur einen Meß- _as. — _ lug JzL
Vorgang zu ermöglichen, ohne daß die Meßspannung U₁