DE2135194C3 - Passiver elektrischer Vierpol mit einstellbarem Eingangswiderstand - Google Patents

Description

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findlichen Teilwiderstände gegenüber der Anzahl der Die Schaltkontakte sino dabei bevorzugt als Doppel-Teilwiderstände im Querzweig variieren. Man erreicht kontakte ausgebildet, wodurch die Betriebssicherheit hierdurch, daß sich die am Querwiderstand abge- des Schalters noch weiter gesteigert wird.
griffene Spannung in gleichen Stufen umschalten Beim Widerstandsnetzwerk werden ferner als Teil-UiIJt. wobei Eingangs- und AuLgangswiderstand des 5 widerstände Widerstände einer Kategorie, also ohm-Widerstandsnetzwerks konstant bleiben. Eine Wider- sehe Widerstände oder kapazitive Widerstände oder itandsanpassung oder eine Veränderung des resul- induktive Widerstände verwendet. Damit ist frequenztierenden Widerstandswertes zur Dämpfungsein^tel- abhängige;; Übertragungsverhalten für das Widerlung ist jedoch bei dieser Anordnung ν ie aucb bei . standsneizvverk, das beispielsweise als veränderbarer der nach der USA.-Patentschrift 1 901 344 nicht io Dämpfungswiderstand für einen Resonanzkreis vermögiich. vvendbar ist, gewährleistet.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, einen Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung

passiven elektrischen Vierpol zu schaffen, dessen Ein- werden im folgenden an Hand eines in der Figur

gangswiderstand bei konstanter Spannungsdämpfung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung näher

einstellbar ist, der ein hohes Maß an Betriebssicherheit 15 erläutert,

gewährleistet und dabei einfach im Aufbau ist. Def in der Figur dargestellte passive elektrische

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch Vierpol ist in vorteilhafter Weise in der Nachrichtengelöst, daß die Teilwiderstände in ihrer Größe so übertragungstechnik verwendbar. Dabei dient das bemessen sind, daß sich einander zugeordnete Teil- mit dem Schalter verbundene Widerstandsnetzwerk widerstände des Längswiderstandes und Teilwider- »° als veränderbarer Bedüropfungswiderstand, an dem, stände des Querwiderstandes um einen beliebigen, unabhängig von der Größe der Bedämpfung, ein Auskonstanten Faktor voneinander unterscheiden, daß gangssignal konstanter Amplitude abzugreifen ist. die Schallkontakte unter Kontaktgabe mit einem Beispielsweise kann mit einem derartigen Bedämpvon einer Seite zwischen die Kontaktreihen einschieb- fungswiderstand die Bandbreite der Resonanzkurve baren, elektrisch leitenden Betätigungsteil des Schal- as eines Schwingkreises verändert werden.
ters derart zusammenwirken, daß eine beliebige, beim Das Widerstandsnetzwerk ist als Spannungsteiler-Längswiderstand und Querwiderstand jeweils gleich schaltung ausgebildet und besteht aus einem Längsgroße Anzahl von Teilwiderständen kurzschließbar widerstand R/. und einem Querwiderstand Rq. die ist, und daß das Betätigungsteil derart ausgestaltet jeweils Serienschaltungen von ohmschen Teilwiderist, daß alle von ihm erfaßten Kontakte mit ihm im 30 ständen Λ/., bis Ri. „ und Ry, bis Rq,, sind. Ein Einringriff verbleiben. gangssignal wird beispielsweise zwischen den An-

Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, Schluß I des Längswiderstandes R₁. und dem als daß eine Unterbrechung in dem über das Wider- Massepotential dienenden Anschluß 3 des Querstandüisetzwerk geführten Übertragungsweg durch Widerstandes Rq angelegt. Die Signalauskopplung einen fehlerhaften Schaltkontakt nahezu vollkommen 35 erfolgt zwischen dem Anschluß 2, der zugleich Verausgeschlossen ist. Da nämlich in allen Stellungen bindungspunkt von Längswiderstand Ri. und Querdes Betätigungsteils alle einmal von ihm erfaßten widerstand Rq ist, und dem Anschluß 3 des Quer-Kontakte mit ihm im Eingriff verbleiben, könnte Widerstandes Rq. Zur Änderung des zwischen den allenfalls eine Unterbrechung bei dem zuletzt vom Anschlüssen i und 3 wirksamen Widerstandes werden Betätigungsteil erfaßten Schaltkontakt eine Störung 40 Teilwiderstände Ri.,,. Rq₁, mit Hilfe des Betätigungsbewiiken. Da es aber sehr unwahrscheinlich ist, daß teils S des Schalters kurzgeschlossen. Zu diesem zugleich bei den übrigen Schaltkontakten Unter- Zweck sind an den Verbindungspunkten jeweils zweier brechungen auftreten, würde zwar nicht der genau Teilwiderstände Λ;., bis Ri.,, und Rq^ bis Rq„ elekgewünschte, jedoch der benachbarte Widerstandswert trische Kontakte A/.,, A/.„ und Ay₁, Kq,, vorgesehen erhalten werden, so daß die durch das Widerstands- 45 und in zwei einander räumlich gegenüberliegenden netzwerk erzeugte Bedämpfung, also der Wert des geraden Reihen derart angeordnet, daß sie unter Eiiigangswiderstandes des Vierpols, nicht wesentlich Kontaktgabe mit dem von einer Seite zwischen die vom gewünschten Wert abweicht und somit die Nach- Kontaktreihen einschiebbaren bzw. herausbewegbaren, richtenübertragung durch die Störung nur gering- elektrisch leitenden Betätigungsteil 5 eines Schalters fjgig beeinträchtigt würde. 50 derart zusammenwirken, daß eine beliebige, beim

Ferner erreicht man den Vorteil, daß infolge des Längswiderstand/?/, und Querwiderstand Rq jeweils

gleichmäßigen Kurzschließer der Teilvvidersiände gleich große Anzahl von Teilwiderständen Ri.,,, Rq,,

des aus Längs- und Querwiderständen gebildeten Be- kurzschließbar ist. Durch die geradlinige Anordnung

dämpfungswiderstandes das Widerstandsverhältnis aus der Schaltkontakte A'/.,,, Kq,, und des Betätigungs-

resultieiendem Längs- und resultierendem Querwider- 55 teils S wird dabei ein besonders einfach aufzubauender

stand konstant bleibt. Hierdurch ist gewährleistet, daß Schalter erhalten.

der resultierende Widerstandswert, also der Eingangs- Wird das Betätigungsteil S ganz nach rechts ge-

widerstand des Widerstandsnetzwerkes, bei konstant schoben, so ist der zwischen den Anschlüssen 1, 3

bleibender Amplitude eines am Widerstandsnetzwerk, wirksame Widerstand maximal, und man bewirkt

das als Spannungsteiler geschaltet sein kann, abgreif- 60 durch das Widerstandsnetzwerk die größtmögliche

baren Ausgangssignals einstellbar ist. Bedämpfung. Der Widerstandswert eines am An-

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, schluß 2 anzubringenden Auskoppelgliedes muß dabei daß sich die Schallkontakte in zwei geraden Reihen ausreichend hochohmig gegenüber dem Widerstandsgegenüberliegen und daß das Betätigungsteil ein lang- wert der Serienschaltung Rq₁ Rq₁... ■- Rq,, gegestreckter Körper ist, der zwischen den beiden Kon- 65 wählt werden,
taktreihen geradlinig bewegbar ist. Die Größe der Teilwiderstände Λ*.,,, Rq,, ist derart

Wenn man in dieser Art verfährt, erhält man einen bemessen, daß sich einander zugeordnete Teilwidermechanischen Schalter besonders einfachen Aufbaus, stände/?/., bis R,.„ des Längswiderstandes/?/, und

Teilwiderstände Rq₁ bis R_Q„ des Querwiderstandes Rq um einen konstanten Faktor A- voneinander unterscheiden.
Es gilt also

Ri.i = k-R_Vl Ri.2 — k · Rq₁

Ri.,, - k ■ R_Qn .

Somit gilt ebenfalls

l'R,.„ = k ■ ΣR_Qn .

Die Widerstände Ru und /Jg< sind damit einander so zugeordnet, daß das Verhältnis

Ri.¹ +Rl₁-- Ria

Rq i -\- Rq ι ■ ■ RqI

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unabhängig von der Stellung des Betätigungsteils S, immer konstant ist.

Dadurch bleibt, wenn man das Betätigungsteil S nach links bewegt und die Kontakte Ki,_n-\ bis A', und Kq_k j bis Kq₁ nacheinander kurzschließt, das Spannungsteilverhältnis erhalten und damit die Amplitude eines an den Anschlüssen 2, 3 abgegriffenen Signals konstant.

Der dargestellte passive elektrische Vierpol hat hinsichtlich Betriebssicherheit folgenden Vorteil: Ergibt sich beispielsweise eine Unterbrechung zwischen einem der Kontakte Kl bzw. Kq und dem Betätigungsteil S, so hat dies überhaupt nur dann Konsequenzen, wenn die Unterbrechung beim Schaltkontakt Kn oder Kqi zustande kommt. Es ist aber sehr unwahrscheinlich, daß der Schaltkontakt Kn + i oder Kqi ., gleichzeitig unterbricht. Der Übertragungsweg für ein Nachrichtensignal wird in einem derartigen FaIi nicht unterbrochen, sondern über einen der benachbarten Schaltkontakle A"/,t _{+ 1} oder ^j _{+ 1} umgeleitet. Es findet also zwischen den Anschlüssen 1, 3 und 1, 2 keine Unterbrechung statt, sondern es ergibt sich zwischen ihnen ein Widerstandswert, der dem gewünschten benachbart ist, was in der Regel die Übertragung eines Nachrichtensignals nicht wesentlich beeinträchtigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Mechanische Kontakte lassen sich jedoch in diesen Patentansprüche: Fällen nicht vermeiden, so daÜ wegen eines zu großen Kontaktwiderstandes, beispielsweise infolge von Kor-

1. Passiver elektrischer Vierpol mit einstellbarem rosion oder zu geringen Kontaktdruckes, oder durch Eingangswiderstand, der einen Schalter mit einer 5 den Ausfall eines Kontaktes leicht Störungen in der Mehrzahl von Schaltkontakten und ein Wider- Übertragung eines über das Widerstandsnetzwerk gestandsneizwerk beinhaltet, wobei das Widerstands- führten Signals auftreten können,
netzwerk aus einem Längswiderstand und einem Ein passiver elektrischer Vierpol der eingangs ge-

Querwidersland besteht, die jeweils Serienschal- nannten Art ist im wesentlichen z. B. aus der USA.-tungen einer gleich großen Anzahl von Teilwider- io Patentschrift 1 901 344 bekannt. Dieser Vierpol ist ständen sind und ferner die elektrischen An- zwischen den von einer Quelle zu einer Last, deren Schlüsse für die Schaltkoniakte an die Verbin- Impedanz bekannt ist, führenden Leitungsadern ein dungspunkte jeweils zweier Teilwiderstände ange- geschaltet und dient in Verbindung mit einem Verschlossen sind und die Schaltkontakte in zwei meter der Messung der übertragenen Leistung. Im Kontaktreihen einander räumlich gegenüberliegend 15 einzelnen ist eine erste und eine zweite Gruppe von angeordnet sind, dadurch gekennzeich- jeweils in Serie geschalteten Teilwiderständen vorge-IKl, daß die Teilwiderstände in ihrer Größe so sehen, wobei die Verbindungspunkte der Teilwiderbemessen sind, daß sich einander zugeordnete stände einer jeden Widerstandsgruppe mit Schalt-Teilwidcrsiände (R/., ... Rj₃₁₁) des Längswider- kontakten eines Stufenschalters verbunden sind, die Standes (R₁.) und Teilwiderslände [Rq₁ ... Rq,,) 20 in zwei Kontaktreihen einander räumlich gegenüberdes Querwiderstandes (Ay) um einen beliebigen. liegend angeordnet sind, derart, daß jeweils ein bekonstanten Faktor voneinander unterscheiden, liebiger Schaltkontakt der ersten Widerstandsgruppe daß die Schaltkontakte (A;.,... Kl₁₁)AKq_x... Kq „) mit einem gegenüberliegenden Schaltkontakt der unter Kontaktgabe mit einem von einer Seite zweiten Widerstandsgruppe über einen Kontaktarm zwischen die Kontaktreihen einschiebbaren, elek- 25 des Stufenschalters elektrisch leitend verbunden werden trisch leitenden Betätigungsteil (S) des Schalters kann. Die erste und die zweite Widerstandsgruppe derart zusammenwirken, daß eine beliebige, beim sind außerdem jeweils mit ihrem einen Ende an die Längswidersland (Ri.) und Querwiderstand (Rq) \on der Quelle zur Last führende Leitung angejeweils gleich große Anzahl von Teilwiderständen schlossen. Das Voltmeter ist einerseits mit dem Kon- [Ri.,A, (Rqn) kurzschließbar ist, und daß das Be- 30 taktarm des Stufenschalter, andererseits mit der Leitätigungsteil (S) derart ausgestaltet ist, daß alle tungsader verbunden, an die auch die zweite Widervon ihm erfaßten Kontakte (A';,), (Kq) mit ihm Standsgruppe angeschaltet ist Die so erhaltene Anim Eingriff verbleiben. Ordnung dient der Erweiterung des Meßbereichs des

2. Passiver elektrischer Vierpol nach Anspruch 1, Voltmeters und ist, damit die Messung nicht verdadurch gekennzeichnet, daß sich die Schalt- 35 fälscht wird, so ausgelegt, daß ihr Eingangswiderstand kontakte (A';., ... A';.„), (Kq₁ ... Kq₁₁) in zwei unabhängig von der Stellung des Kontaktarmes und geraden Reihen gegenüberliegen und daß das damit unabhängig vom gewünschten Meßbereich ist. Betätigungsteil (5) ein langgestreckter Körper ist, Nachdem aber durch den Kontaktarm in jeder Schaltder zwischen den beiden Kontaktreihen geradlinig stellung nur ein einziger zur ersten Widerstandsgruppe bewegbar ist. 40 gehörender Schaltkontakt m.'t einem einzigen Schalt-

3. Passiver elektrischer Vierpol nach einem der kontakt der zweiten Widerstandsgruppe verbunden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wird, besteht die Gefahr, daß ein zu hoher Kontaktdie Schaltkontakle (A;., ... A;.„), (Ay₁ ... Kq „) widerstand oder der Ausfall nur eines Schaltkontaktes als Doppelkontakte ausgebildet sind. die Messung der Leistung erheblich verfälscht oder

45 sogar unmöglich macht.

Ferner ist aus der Zeitschrift »Electronic Engineer-

ing« September I960, S. 560 bis 566, ein Widerstandsnetzwerk mit Dezimaleinstellung bekannt, welches einen aus zueinander parallelgeschalteten Teilwider-

Die Erfindung betrifft einen passiven elektrischen 50 ständen bestehenden Längswiderstand und einen aus Vierpol mit einstellbarem Eingangswiderstand, der zueinander parallelgeschalteten Teilwiderständen geeinen Schalter mit einer Mehrzahl von Schaltkontakten bildeten Querwiderstand aufweist. Die Teilwidcr- und ein Widerstandsnetzwerk beinhallet, wobei das stände weisen übereinstimmende Widerstandswerte Widerstandsnetzwerk aus einem Längswiderstand und auf und stehen jeweils mit einem ihrer Anschlüsse einem Querwiderstand besteht, die jeweils Serien- 55 mit einem zwei Unterbrechungen aufweisenden ringschaltungen einer gleich großen Anzahl von Teil- förmigen Kontaktelement eines Stufenschalters in widerständen sind und ferner die elektrischen An- Verbindung. Außerdem sind die Teilwiderstände mit Schlüsse für die Schaltkontakle an die Verbindungs- ihren nicht zum Kontaktelement geführten Anschlüspunkte jeweils zweier Teilwiderstände angeschlossen sen miteinander verbunden. Das Kontakielement sind und die Schaltkontakte in zwei Kontaktreihen 60 besteht damit im wesentlichen aus zwei elektrisch einander räumlich gegenüberliegend angeordnet sind. voneinander getrennten, halbkreisförmigen Abschnit-In der elektrischen Nachrichtentechnik besteht ten; die zum ersten Abschnitt geführten Teilwidervielfach das Bedürfnis, zur Widerstandsanpassung stände bilden den Längswiderstand, die zum zweiten oder zur Einstellung der Bedämpfung den resultieren- Abschnitt geführten den Querwiderstand. Damit sind den Widerstandswert eines Widerstandsnetzwerkes zu 65 in jedem Fall alle Teilwiderstände eingeschaltet. Durch verändern. Hierzu können veränderbare Widerslände stufenweises Verdrehen des Schalters, d. h. der beiden in Form von Potentiometern oder mit einem Schalter halbkreisförmigen Abschnitte, läßt sich die Anzahl umschaltbar Stufenwiderstände Verwendung finden. der im Längszweig des WiderMandsnetzwerks be-