DE2240813C3 - Meßsystem zur Messung einer die Ausgangssignale einer Scheinleitwertsonde beeinflussenden Eigenschaft eines Materials - Google Patents
Meßsystem zur Messung einer die Ausgangssignale einer Scheinleitwertsonde beeinflussenden Eigenschaft eines MaterialsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Meßsystem zur Messung einer die Ausgärigssignäie einer Scheinleil·
wertsonde beeinflussenden Eigenschaft eines Materials,
bei dem die in die Nähe des Materials oder mit diesem in Berührung bringbare Scheinleitwertsonde mit eine
Meßbrücke einschließenden Auswerteeinrichtungen zur Erzeugung eines ersten sich in Abhängigkeit von dieser
ersten sowie einer zweiten Eigenschaft des Materials ändernden Signals und eines zweiten Signals verbunden
ist, das sich lediglich in Abhängigkeit von der zweiten Eigenschaft des Materials ändert, die jeweils dem
Blindleitwert- bzw. Leitwertanteil des Scheinleitwertes der Sonde entsprechen.
Es iut bereits bekannt, Messungen des Gewichts von
körnigem Material durch Feststellung des Blindleitwertes einer in das Material, dessen Gewicht zu messen ist,
eingetauchten Scheinleitwertsonde durchzuführen. Die Genauigkeit derartiger Messungen ist jedoch erheblichen
Fehlern auf Grund der Feuchtigkeit ausgesetzt, die das zu messende Material aufweist und die bewirkt, daß
der Blindleitwert der Scheinleitwertsonde sich nicht nur als Funktion des Trockengewichtes des Materials,
senden.' auch als Funktion der hiermit verbundenen Feuchtigkeit ändert Weiterhin wurde festgr -.teilt, daß
die Scheinleitwertsonde eine Leitfähigkeitskomponente aufweist, die sich als Funktion des Feuchtigkeitsgehaltes
des Materials ändert, in das die Scheinleitwertsonde eingetaucht ist. in manchen Fällen ändert sich der
Leitwert als Funktion des Feuchtigkeitsgehaltes entsprechend der im wesentlichen gleichen Beziehung wie
der Blindleitwert, während er sich in anderen Fällen entsprechend einer im wesentlichen abweichenden
Beziehung ändert.
Bei einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art (US-Patentschrift 25 35 027) wird der
Feuchtigkeitsgehalt eines Materials gemessen, wobei die Messung dieses Feuchtigkeitsgehaltes durch Messen
der Blind- und Leitanteiie des Scheinleitwertes einer Scheinleitwertsonde erfolgt, die die Form von zwei
Kondensatorplatten aufweist, zwischen denen sich das Material befindet Dem Feuchtigkeitsgehalt entsprechende
Änc" jrungen sind sowohl in dem Blind- als auch in dem Leitanteil vorhanden, so daß die Vorrichtung zur
Durchführung dieses Verfahrens einen komplizierten Aufbau aufweisen muß und insbesondere ein mechanisches
Servosystem benötigt, das die verwendeten Meßdrücke bei Änderungen des Blind- und Leitanteils
der Scheinleitwertsonde neu abgleicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meßsystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das
bei einfachem Aufbau eine Messung einer die Ausgangssignale einer i^cheinleitwertsonde beeinflussenden
Eigenschaft eines Materials mit höherer Genauigkeit ermöglicht
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebene Erfindung
gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verwendungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das erfindungsgemäße Meßsystem weist einen einfachen Aufbau ohne komplizierte mechanische
Servoeinrichtungen auf Und ermöglicht eine genaue Messung der gewünschten, die Ausgangssignale der
Scheinleitwertsonde beeinflussenden Eigenschaft des Materials, wobei dieser Meßwert von Änderungen einer
zweiten Eigenschaft des Materials, die ebenso zumin^
dest eines der Ausgangssignale der Scheinleitwertsonde beeinflußt, nicht oder ''V. nur unwesentlichem Ausmaß
beeinträchtigt wird.
Bei einer Verwendung des erfindungsgemäüen
Meßsystenis zur Messung des Trockengewichts eines Materials mit einem veränderlichen Feuchtigkeitsgehalt
ändert sich der Blindleitwert-Anteil der Scheinleitwertsonde entsprechend dem Gewicht des Materials und
außerdem entsprechend dem Feuchtigkeitsgehalt des Materials während sich der Leitwert-Anteil nur mit dem
Feuchtigkeitsgehalt des Materials ändert, so daß die Einrichtungen zur algebraischen Addition des ersten
IQ Signals mit dem zweiten Signal ein Signal liefern, das hauptsächlich Gewichtsveränderungen des Materials
darstellt und im wesentlichen unabhängig von Änderungen des Feuchtigkeitsgehaltes ist.
Bei einer anderen Verwendung des Meßsystems zur Messung der Leitfähigkeit zwischen mit Abstand angeordneten Punkten eines auf ein relativ nicht leitendes Grundmaterial aufgebrachten Oberzuges weist die Scheinleitwertsonde zwei mit Abstand in der Nähe des Grundmaterials auf der dem Oberzug gegenüberliegenden Seite angeordnete Elektroden auf und es sind Einrichtungen zur Ableitung erster und zweiter Signale vorgesehen, die jeweils nur den Blindleitwert- bzw. Leitwert-Anteil des Scheinleitwertes der Elektroden darstellen, wobei weiterhin Einrichtungen zur Verarbeitung der ersten und zweiten Signale zur Erzeugung einer Größe vorgesehen sind, die die Leitfähigkeit des Überzuges zwischen den beiden mit Abstand angeordneten Elektroden darstellt
Bei einer anderen Verwendung des Meßsystems zur Messung der Leitfähigkeit zwischen mit Abstand angeordneten Punkten eines auf ein relativ nicht leitendes Grundmaterial aufgebrachten Oberzuges weist die Scheinleitwertsonde zwei mit Abstand in der Nähe des Grundmaterials auf der dem Oberzug gegenüberliegenden Seite angeordnete Elektroden auf und es sind Einrichtungen zur Ableitung erster und zweiter Signale vorgesehen, die jeweils nur den Blindleitwert- bzw. Leitwert-Anteil des Scheinleitwertes der Elektroden darstellen, wobei weiterhin Einrichtungen zur Verarbeitung der ersten und zweiten Signale zur Erzeugung einer Größe vorgesehen sind, die die Leitfähigkeit des Überzuges zwischen den beiden mit Abstand angeordneten Elektroden darstellt
Bei einer anderen Verwendung des erfindungsgemä-Ben Meßsystems zur Messung des Pegels eines
leitenden Materials in einem Behälter, wobei die Scheinleitwertsonde in das Material eintauchbar ist und
das Material eine Überzugsbildung auf der Scheinleitwertsonde hervorruft, ändert sich der Blindleitwert-An
teil mit dem Pegel des Materials sowie auf Grund des Anhaftens des Materials an der Scheinleitwertsonde,
während sich der Leitwert-Anteil lediglich auf Grund des Anhaftens des Materials an der Scheinleitwertsonde
ändert, wobei das Ausgangssignal des Meßsystems Änderungen des Pegels darstellt, jedoch im wesentliche
durch das Anhaften des Materials an der Scheinleitwertsonde unbeeinflußt ist.
Wenn sich bei dem erfindungsgemäßen Meßsystem der Blindleitwert-Anteil und der Leitwert-Anteil entsprechend
im wesentlichen der gleichen mathematischen Beziehung ändern, werden sie direkt einem
Differenzverstärker oder einer anderen geeigneten Subtrahierschaltung zugeführt, an deren Ausgang eine
Größe erzeugt wird, die direkt die Änderungen der gewünschten Eigenschaft darstellt, und zwar unabhängig
von den Änderungen der anderen Eigenschaft
Wenn sich andererseits der Blindleitwert- und der
Leitwert-Anteil entsprechend unterschiedlicher mathematischer Beziehungen ändern, wird eine Größe
erzeugt, die das Verhältnis des Leitwertes zum Blindleitwert darstellt und die einem geeigneten nicht
linearen Verstärker oder Funktionsgenerator zugeführt wird, der diese Größe modifizieren und eine Größe
erzeugen kann, d;~ sich entsprechend im wesentlichen
der gleichen mathematischen Beziehung ändert, wie der Blindleitwert-Anteil, Dann werden der Blindleitwert-Anteil
und die das modifizierte Verhältnis der beiden Anteile darstellende Größe dem Differenzverstärker
zugeführt, der in der beschriebenen Weise ein Ausgangssignal erzi/jgt
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung noch näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt
In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform des Meßsystems,
Fig. IA ein Blockschaltbild eines gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 abgeänderten Aüsführüngsbeispiels
des Meßsystems,
Fig.2, 3 und 4 graphische Darstellungen zur Erläuterung der Betriebsweise der Ausführungsbeispiele nach den Fig. I Und IA,
Fig.5 ein Blöckschaltbild einer Modifikation des
Ausführungsbeispiels nach F i g. 1, to
Fig. 5A und 5B Vektordiagramme zur Erläuterung
der Betriebsweise der Ausführungsform nach F i g. 5,
Fig.6 eine Darstellung einer weiteren Modifikation
des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1,
F i g. 6A und 6B äquivalente Schaltbilder der Modifikation nach F i g. 6,
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer weiteren Modifikation
der Ausführungsform nach Fig. 1,
H ig.8 eine Darstellung, die einen Zustand darstellt,
der beim Betrieb des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 auftreten kann,
Fig.8A eine äquivalente Schaltung zur Erläuterung des Zustandes nach F i g. 8.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Ausgang eines Oszillators 10 mit einer
Betriebsfrequenz von beispielsweise 200 kHz über eine Kombinationsschaltung 11 dem Eingang eines Pufferverstärkers
12 mit hoher Verstärkung, d. h. weit oberhalb von 1000 zugeführt. Der Ausgang des
Verstärkers 12 wird an die Kombinationsschaltung 11 zurückgeführt und mit dem Ausgang des Oszillators 10
kombiniert, um eine im wesentlichen hundertprozentige negative Rückkopplung zu erzeugen, um eine hochstabile
Quelle mit niedriger Impedanz für ein Hochfrequenz-Wechselspannungssignal am Ausgang des Verstärkers
12 zu schaffen, der mit der Primärwicklung 13 eines Übertrages 14 verbunden ist Die zwei Hälften 15 und 16
der Sekundärwicklung des Übertragers 14 bilden jeweils zwei benachbarte Zweige einer Brückenschaltung
17. Einer der verbleibenden zwei Zweige der Brücke umfaßt die Parallelschaltung eines Widerstandes
1Q ·»*"! A>r»Ac V/tn/ianc^fArc 1Q Att>
!c&ti/Ailc Αρη I e*it\ife*r-t-
und Blindleitwert-Anteil des Scheinleitwertes einer Sonde 20 darstellen, die in ein Material eintauchbar ist,
dessen Gewicht zu messen ist. Die Sonde 20 ist mit dem oberen Anschluß der oberen Hälfte 15 der Übertragersekundärwicklung
über ein Koaxialkabel 21 verbunden, dessen Außenleiter über eine Verbindung 23 mit dem
Punkt 19a verbunden ist. Der andere Zweig der Brücke umfaßt die Parallelschaltung eines veränderlichen so
Widerstandes Zi und eines veränderlichen Kondensators 25. Der Ausgang der Brückenschaltung wird längs
eines Kondensators 22 erzeugt, der zwischen dem Verbindungspunkt 15a der beiden Hälften 15 und 16 der
Übertragersekundärwicklungen und dem Punkt 19a angeschaltet ist- Dieser Ausgang wird dem Eingang
eines Impedanz-Pufferverstärkers 26 zugeführt, dessen Ausgang über die Verbindungen 27 und 28 jeweils den
Eingängen der Hochfrequenzverstärker 29 bzw. 30 zugeführt wird, die beide Einrichtungen zur Einstellung
ihrer jeweiligen Verstärkungen aufweisen können. Die Ausgänge dieser Verstärker werden jeweils den
Eingängen von phasenempfindlichen Detektoren 31 und 32 zugeführt. Dem Detektor 31 wird außerdem über die
Verbindung 33 ein gleichphasiges Signal von dem Ausgang des Pufferverstärkers 12 zugeführt, während
dem Detektor 32 über die Verbindung 34 und den Phasenschieber 35 ein um 90° phasenverschobenes
Signal vom Ausgang des Pufferverstärkers 12 zugeführt wird. Der Detektor 31 leitet einen Ausgang ab, der
proportional zum Blindleitwert-Anteil des Scheinleitwertes der Sonde 20 ist, während der Detektor 32 einen
Ausgang entwickelt, der proportional zum Leitwert-Anteil des gleichen Scheinleitwertes ist. Die jeweiligen
Ausgänge der Detektoren 31 und 32 werden in Tiefpaßfiltern 36 bzw. 37 gefiltert, um im wesentlichen
reine Gleichspannungen zu erzeugen. Der Ausgang des Filters 37 wird dem Eingang einer veränderlichen
Spannungsteilerschaltung zugeführt, die aus einem Potentiometer 41 besteht, das in Reihe mit einem
Widerstand 39 geschaltet ist, dessen anderes Ende mit der Schaltungserde verbunden ist. Der Schleifer des
Potentiometers 41 stellt den Ausgang des veränderbaren Spannungsteilers dar. Sowohl der Ausgang des
veränderbaren Spannungsteilers als auch der Ausgang des Tiefpaßfilters 36 werden den Eingängen eines
Differenzverstärkers 42 zugeführt, dessen Ausgang übci
einen Schalter 43 entweder mil <)cm Eingang eines Ausgangs-GIeichspannungsverstärkers 44 oder mit dem
Eingang eines Teilers 45 verbindbar ist. Weiterhin ist eine Verbindung 46 von dem Ausgang des veränderbaren
Spannungsteilers zum Eingang des Teilers 45 vorgesehen. Mit Hilfe eines Schalters 47 kann der
Ausgang des Teilers 45 mit dem Eingang des Verstärkers 44 verbunden oder von diesem getrennt
werdev, wie dies weiter unten erläutert wird. Der Ausgang des Verstärkers 44 kann durch ein Meßinstrument
oder eine andere (nicht gezeigte) Einrichtung entnommen oder gemessen weiden, oder er kann in
irgendeiner gewünschten Weise verwendet werden, um eine Steuerwirkung auszuüben.
Das in F i g. 1 gezeichnete Meßsystem weist getrennte Phasendetektoren 31 und 32 zur Erzeugung
getrennter Ausgänge auf, die jeweils die Bündleitwert-
und Leitwertanteile des Scheinleitwertes der Sonde 20 darstellen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1
arbeiten der Oszillator, die Kombinationsschaltung 11 und der Pufferverstärker 12 zusammen, um eine
hochstabile Quelle mit niedriger Impedanz für ein Hr»r»hfrA#nit<*n7cioT»!il tm Ii#»fprn Hnc Hpr Rrfirkpnsphaltung
17 zugeführt wird, deren Spannung sich nicht bemerkbar ändert, selbst wenn der Leitwert der Sonde
20 sehr groß wird. Die Impedanz des Kondensators 22, längs dessen der Brückenausgang erzeugt wird, ist
wesentlich kleiner als die Impedanz der Sonde 20, so daß an diesem Kondensator Blindkomponenten erzeugt
werden, die jeweils die Blindleitwert- und Leitwert-Anteile der Sonde darstellen. Der Detektor 31, dem ein
gleichphasiger Anteil des Ausgangs vom Pufferwrstärker 12 zugeführt wird, erzeugt einen Ausgang, der den
Blindleitwert-Anteil des Sonden-Scheinleitwerts darstellt, während der Detektor 32, dem ein um 90°
phasenverschobener Anteil des Pufferverstärkerausgangs zugeführt wird, einen Ausgang erzeugt, der den
Leitwert-Anteil des Sonden-Scheinleitwerts darstellt Der Impedanz-Pufferverstärker 26 kann einen hochstabilen
Verstärker mit einem Eingang mit hoher Impedanz umfassen.
Die durch den Kondensator 22 dargestellte Impedanz ist vorzugsweise klein und weist einen stabilen
Phasenwinkel auf. Die Impedanz kann entweder ein physikalisches Element sein, oder sie kann eine
reflektierte oder virtuelle Impedanz sein. Beispielsweise könnte sie durch eine Transformatorprimärwicklung
gebildet sein, die anstelle des Kondensators 22 eingeschaltet ist In diesem EaIl würde, wenn die
Sekundärwicklung unbelastet wäre, die primäre induktive
Reaktarli die Impedanz darstellen. Wenn die
Sekundärwicklung des Transformators Stark belastet wäre, würde die in die Primärwicklung reflektierte
Impedanz die Impedanz darstellen. In gleicher Weise würde, wenn der Eingang eines Verstärkers mit hoher
Verstärkung mit Stromrückkopplung anstelle des K<vjensators 22 eingeschaltet wäre, die virtuelle
Eingiingsimpedanz des Verstärkers mit Rückkopplung
die Impedanz darstellen.
Zum besseren Verständnis der Betriebsweise des verbleibenden Teils der Anordnung nach F 1 g. I wird
zunächst auf die graphische Darstellung nach F i g. 2 Bezug genommen. Diese graphische Darstellung zeigt
Darstellungen des Hhndleitwertes und des Leitwertes einer Sonde gegenüber dem prozentualen Feuchtigkeitsgehalt
von Polyestergranalien oder -körnern mit unterschiedlichen hiermit verbundenen Feuchtigkeitsmengen
Der Blindleitwert ändert sich über einen Bereich von ungefähr 1,34 : 1 für eine Änderung des
Feuchtigkeitsgehaltes von 0-1%. Unter diesen Umständen ist es klar, daß der Blindleitwert-Anteil der
Sonde nicht zur Erzielung einer befriedigenden Anzeige des Trockengewichtes der Polyestergranalien verwendet
werden kann. Es ist jedoch m erkennen, daß die Leitwert-Kurve im wesentlichen die gleiche Form wie
die Blindleitwert-Kurve aufweist und daß, wenn sie mit
einer geeigneten Konstanten (P) multipliziert wird und die sich ergebende Kurve (P ■ Leitwert) von der
Blindleitwert-Kurve subtrahiert wird, eine Kurve (F!indleitwert-P ■ Leitwert) erzielt wird, die im wesentlichen
unabhängig von Änderungen des Feuchtigkeitsgehaltes ist. Insbesondere ändert sich die Differenzkurve
für eine Feuchtigkeitsänderung von 0—1% um weniger als 1%. Entsprechend kann durch Bilden
der Differenz zwischen dem Blindleitwert und P ■ Leitwert eine Größe gewonnen werden, die das Trockengewicht
der Granalien mit einer Genauigkeit von besser als 1% darstellt.
Dies kann in der Anordnung nach Fig. 1 erreicht
werden. Der Ausgang des Filters 36 entspricht dem Signal, das durch die Blindleitwert-Kurve nach Fig.2
dargestellt ist Durch geeignete Verstärkungseinstellungen (Maßstabsfaktoren des Hochfrequenzverstärkers
30) kann das Potentiometer 4t in dem veränderbaren Spannungsteiler in »P« geeicht werden, derart, daß der
Ausgang des veränderbaren Spannungsteilers dem Signal entspricht, das durch die Kurve P · Leitwert nach
F i g. 2 dargestellt ist Beide Ausgangssignale, die durch die Blindleitwert-Kurve bzw. die P · Leitwert-Kurve
nach F i g. 2 dargestellt sind, werden direkt dem Eingang des Differenzverstärkers 41 zugeführt, dessen Ausgang
der Kurve (Blindleitwert-F- Leitwert) nach Fig.2
entspricht und der das Trockengewicht der Polyestergranalien darstellt, in die die Sonde eingetaucht ist Der
Schalter 43 wird daher nach oben umgelegt, um den Ausgang des Differenzverstärkers 42 direkt an den
Eingang des Ausgangsverstärkers 44 zu liefern, und der Schalter 47, der mechanisch mit dem Schalter 43, wie
dargestellt, gekoppelt sein kann, wird nach unten umgelegt, um den Ausgang des Teilers 45 von dem
Eingang des Verstärkers 44 abzutrennen.
Während, wie es aus dem Vorstehenden ersichtlich ist,
die beschriebene Ausführungsform eine wesentliche Verbesserung der Genauigkeit der Messung des
Trockengewichtes unter den speziellen, in Fig.2 dargestellten Umständen ergibt, ist es möglich, eine
gleiche Verbesserung selbst unter weniger günstigen Ümständeti zu erzielen, wie dies weiter unten erläutert
wird.
In Fig.3stellen die Kurven50bzw.51 Darstellungen
des Blindleitwertes bzw. des Leitwertes gegenüber der prozentualen Feuchtigkeit für Getreide dar. Es ist zu
erkennen, daß die beiden Kurven im Gegensatz zu den Kurven nach Fi g. 2 sich im wesentlichen in ihrer Form
unterscheiden, und es daher nicht möglich ist, sie direkt zu subtrahieren, um eine Kurve zu gewinnen, die im
wesentlichen unabhängig von Änderungen der Feuchtigkeit über einen weiten Bereich ist. Dies beruht darauf,
daß das Wasser tatsächlich in dem Getreide absorbiert ist und nicht angelagert ist. wie bei den Polyestergrana
lien. Das Meßsystem ermöglicht es jedoch, eine Größe abzuleiten, die im wesentlichen unabhängig von
Änderungen des Feuchtigkeitsgehaltes ist. Zu diesem Zweck wird die Form der Blindleitwert-Kurve dadurch
modifiziert, daß ein Kondensator in Reihe mit der Sonde geschaltet wird. Die Hinzufügung des Reihenkondensa
tors erniedrgt sowohl die Blindleitwert- als auch dip
Leitwert-Kurven, wie es durch die Kurven 52 und 53 in F i g. 3 dargestellt ist. Die Wirkung auf die Leitwertkurve
ist größer, da die Änderung des Leitwertes größer ist. Es ist daher möglich, den richtigen Wert des
Reihenkondensators auszuwählen, der die Leiiwert-Kurve
nach unten »zieht«, so daß diese der Blindleitwert-Kurve mit minimalem Fehler folgt, wie dies bei der
Kurve 54 der Fall ist, die in Fig. 3 mit 1,93 ■ Leitwert bezeichnet ist. Weiterhin ist zu erkennen, daß der
richtige Wert des zu verwendenden Reihenkondansators von der Menge des vorhandenen und gemessenen
Materials abhängt Wenn sich der Pegel des Materials ändert, sollte sich der Wert des Serienkondensators, der
für einen minimalen Fehler benötigt wird, ebenfalls ändern. Dieses Ziel kann unter Verwendung einer
isolierten Sonde, beispielsweise einer mit Teflon überzogenen Sonde erreicht werden. Die Subtraktion
der Kurve 54 von der auf diese Weise erzielten Kurve 52 ergibt die gestrichelte Kurve 55, die eine sehr geringe
Änderung mit dem Feuchtigkeitsgehalt aufweist und daher eine genaue Anzeige des Trockengewichtes dts
Getreides gibt. Dieses Ergebnis wird unter Verwendung der Ausruhrungsrorm nach F i g. i in der gleichen Weiie
gewonnen, wie sie unter Bezugnahme auf F i g. 2 beschrieben wurde, jedoch mit der Ausnahme, daß eine
isolierte Sonde verwendet wird, und daß ein Kondensator mit geeigneter Größe in Reihe mit der Sonde
eingefügt ist
Es sind zwei Faktoren, die die Form der Blindleitwert- und Leitwertkurven beeinflussen, wie sie durch das
Instrument erkannt werden. Der erste ist die Schwingungsfrequenz und der zweite die Reihenkapazität der
Sonde oder die Dicke der Isolation der Sonde. Beide Faktoren können so eingestellt werden, daß sich die
beste Anpassung zwischen den Leitwerts- und Blindleitwerts-Kurven ergibt, so daß der Fehler des Ausgangs
minimal wird. Wenn dieses Verfahren die benötigte Genauigkeit nicht liefert, kann die Anordnung nach
F i g. 1A verwendet werden.
Fig. IA zeigt eine Modifikation der Ausführungsform nach F i g. 1 zur Erzielung dieses Ergebnisses,
wobei die Anordnung nach F i g. 1A anstelle eines Teiles
der Ausführungsform nach F i g. 1 eingesetzt wird, der mit den Filtern 36 und 37 beginnt Die Ausgänge von
den Filtern 36 und 37, die jeweils die Blindleitwert- bzw. Leitwert-Anteile darstellen, werden dem Eingang einer
Teilerschaltung 109 zugeführt, die an ihrem Ausgang ein
Signal erzeugt das das Verhältnis der Leitwert- und
ßlindleilwert-Anteile darstellt. Dieses Ausgangssignal
wird dem Eingang eines Funktionsgenerators 110 zugeführt, um ein Signal abzuleiten, das proportional
zum Verhältnis des Leitwertes und des Blindleitwertes ist, wobei dieses Signal einem Multiplizierer 1111
zusammen mit dem Blindleitwert-Anteil von dem Ausgang des Filers 36 zugeführt wird. Das resultierende
Produkt wird von dem Blindleitwert-Anteil im Differenzverstärker 112 subtrahiert, um einen Ausgang
zu erzielen, der unabhängig von der Feuchtigkeit ist und das Trockengewicht darstellt. Dieser Ausgang wird in
einem Ausgangsverstärker 113 verstärkt und kann in irgendeiner gewünschten Weise verwendet werden.
Die Art und Weise, wie dieses Ergebnis erzielt wird, ist aus F i g. 4 zu erkennen, in der die gleichen Kurven 50
und 51 des Blindleitwertes und des Leitwertes gegenüber dem Feuchtigkeitsgehalt für Getreide, wie
die nach F i g. 3 dargestellt sind. Der Anstieg des Blindleitwertes ist eine Funktion von sowohl der Menge
des vorhandenen Materials als auch der prozentualen Feuchtigkeit. Das Verhältnis des Leitwertes zum
Blindleitwert ist andererseits eine Funktion lediglich der prozentualen Feuchtigkeit. Wenn somit die passende
Funktion des Leitwert-zu-Blindleitwert-Verhältnisses
mal dem Blindleitwert von dem Blindleitwert selbst subtrahiert wird, so ist das Ergebnis die Kurve 52, die
Unabhängig von der prozentualen Feuchtigkeit und direkt abhängig von dem Trockengewicht des Materials
gemacht werden kann, vorausgesetzt, daß die passende Funktion in dem Funktionsgenerator verwendet wird,
der in der Schaltung nach Fig. IA gezeigt ist. Die passende Funktion für ein gegebenes Material kann
abgeleitet werden. Das Ausgangssignal des Instrumentes soll unabhängig von der Feuchtigkeit sein. Daraus
folgt aus den Kurven nach F i g. 4, daß das gewünschte Ausgangssignai gleich dem Ausgang ist, der den
Blindleitwert des Materials darstellt, bei dem der Feuchtigkeitsgehalt Null ist (So).
Ausgang = S - Sf (?-) = So
damit
■ · r /G\ , SO
Itist:/U) = '-^
Für ein vorgegebenes Material kann die Funktion experimentell durch Bestimmung des Blindleitwertes
und des Leitwertes für eine gegebene Probe des Materials für verschiedene Größen des Feuchtigkeitsgehaltes
gefunden werden. Eine diese Funktion darstellende Kurve für Getreide ist bei 53 in Fig.4
gezeigt, deren Ordinaten numerische Werte entsprechend der vertikalen Skala auf der rechten Seite der
graphischen Darstellung sind. Die Kurve 54 in F i g. 4 zeigt das Ergebnis der Multiplikation dieser Verhältnisse
mit dem Blindleitwert für unterschiedliche Werte der prozentualen Feuchtigkeit
Ähnliche Ergebnisse, jedoch mit etwas geringerer Genauigkeit, können unter Verwendung der Anordnung
nach Fig. 1 in der folgenden Weise gewonnen werden:
In F i g. 1 wird, wenn sich der Schalter 43 in seiner unteren Stellung und der Schalter 47 in seiner
geschlossenen Stellung befindet, der Ausg&rig des veränderbaren Spannungsteilers 4t, der das Gewicht
von Wasser darstellt, durch den Ausgang des Differenz
verstärkers 42 'Jividierl. der das Trockengewicht
darstellt. Der Ausgang des Teilers 45 und der Ausgang des Ausgangsverstärkers 44 stellt einen Bruchteil des
Wassers gegenüber dem Trockengewicht oder mit geeigneten Maßstabsfaktoren, den Prozentsatz von
Wasser gegenüber dem Trockengewicht dar. Wenn der Wassergehalt als prozentualer Anteil des Gesamtgewichtes
ausgedrückt werden soll, so kann der Ausgang des veränderbaren Spannungsteilers 41 durch die
ίο Summe des Ausgangs des Differenzverstärkers 42 und
des Ausgangs des Spannungsteilers 41 in der Teilerschaltung 45 durch geeignete Änderungen der Eingänge
an die Schaltung 45 dividiert werden, wie dies zu erkennen ist.
In der Anordnung nach Fig. IA kann der Funktionsgenerator
110 irgendeine geeignete übliche Form aufweisen. Beispielsweise kann er die Form aufweisen,
die in dem »Handbook and Catalog of Operational Amplifiers«, LI-227, Seite 48, untere Hälfte. Copyright
1969, der Burr-Brown Research Corporation gezeigt ist.
Bei diesem Funktionsgenerator kann der Operationsverstärker A beispielsweise die Form aufweisen, die in
dem RCA-Datenblatt Nr. 360 vom November 1968 dargestellt ist. Der Differenzverstärker 112 kann die
Form aufweisen, wie sie in der erstgenannten Literaturstelle auf Seite 41 unter der Bezeichnung »Simple
Circuit« gezeigt ist. Auch in dieser Schaltung kann der Operationsverstärker A von der Form sein, wie sie in
dem obengenannten RCA-Datenblatt bezeichnet ist.
Der Teiler 109 kann die Form aufweisen, die in der Literaturstelle »The Microelectronics Data Book«,
2. Ausgabe, Dezember 1%9, der Motorola Semiconductor Products, Inc., in dem Abschnitt über Multiplizierer,
Modulatoren und Detektoren und linearen Vierquadranten-Multiplizierern MC 1595 L, Figur 13, gezeigt
ist.
In F i g. 5 ist eine Modifikation des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 gezeigt, bei der die Subtraktion der
Leitwert- und Blindleitwert-Anteile des Brückenausgangs unter Verwendung eines einzigen phasenempfindlichen
Detektors durchgeführt wird, der so phasengcaicuct ι wiiu, uaL) cf uiitci ciiicnt
iCnCü iPC
demoduliert, der so ausgewählt ist, daß er einen Wert zwischen 0° und 90° aufweist, wie dies im folgenden
erläutert wird. Die Schaltung nach Fig. 5 ersetzt den gesamten Teil der Fig. 1, der auf den Impedanzpuffer
26 folgt. Die Schaltung nach Fig.5 umfaßt einen Hochfrequenzverstärker 80, dem der Ausgang von dem
Impedanzpuffer 26 nach F i g. 1 zugeführt wird. Der
So Ausgang des Hochfrequenzverstärkers 80 wird dem Eingang des phasenempFindlichen Detektors 81 zugeführt,
dem außerdem ein phasenverschobenes Signal über einen Phasenschieber 82 zugeführt wird, dessen
Eingang gleichphasig mit dem Ausgang des Pufferverstärkers 12 nach F i g. 1 zugeführt wird. Die Betriebsweise
des Phasendetektors 81 wird unter Bezugnahme auf Fig.5A erläutert, in der die Blindleitwert- und
Leitwert-Anteile des Brücken-Ausgangssignals durch die Vektoren B bzw. G dargestellt sind, wobei der
Detektor-Phasenwinkel « ist. Im Betrieb erzeugt der Detektor einen Gleichspannungsausgang, der proportional
zum Unterschied der Größen von B' und G' ist Durch geeignete Auswahl des Winkels cc zwischen der
Demodulationsphase und dem Leitwert-Anteil G kann die relative Verteilung von G derart gemacht v/erden,
daß der Gleichspannungsausgang des Detektors proportional zu I B j — PI GI ist, wobei P die passende
Konstante ist und der Ausgang das Trockengewicht des
gemessenen Materials darstellt. Somit ist in Fig.5A zu
erkennen, daß
fl'= .B sin λ
C= G cos cn
ist, wobei « der Winke! zwischen der Demodulationsphase
und der Leitwert-Komponente G ist. Das demodulierte Signal ist ff — G'. es ist jedoch
B' - G' — B sin \ — G cos \
= sin \ [ß - cot \ χ G]
Daher ist das demodulierte Signal proportional zu I BI - PI G |, wobei P = cot α und sin α die Proportionalitätskonstante
ist.
In gleicher Weise kann, wie es weiter unten zu erkennen ist, ein Winkel von 45" für die Messung nach
F i g. 8 und 8A verwendet werden, und der Ausgang stellt den wahren Flüssigkeitspegel dar. Wie in dem
System nach F i g. 1 kann der Ausgang des Detektors über ein Filter 83 einem Ausgangs-GIeichspannungsverstärker
84 zugeführt werden, dessen Ausgang in der gewünschten Weise verwendet werden kann.
Eine weitere Verwendung des Meßsystems besteht bei dem Überziehen eines Kartons mit einem dünnen
Überzug aus Ton, um ihn dazu geeignet zu machen. Druckfarbe oder ähnliche Materialien aufzunehmen. Bei
die jem Vorgang wird Ton in Form eines flüssigen Breies auf einen Karton in einem kontinuierlichen Vorgang
aufgebracht, um einen Überzug mit einigen hundertstel Millimetern Dicke zu bilden — wesentlich dünner als
der Karton selbst, der bis zu vierzigmal dicker als der Tonüberzug sein kann. Es ist wesentlich, daß der
Überzug so dünn und gleichmäßig wie möglich ist, um die gewünschte Oberfläche zur Aufnahme von Druckfarbe
zu schaffen, jedoch dick genug, um eine vollständige Bedeckung zu schaffen und um alle
Vertiefungen in der Kartonoberfläche zu füllen. Zu diesem Zweck ist es erwünscht, die Dicke des
kontinuierlich zu überwachen und die Beschichtungsmaschineneinheit
entsprechend zu steuern. Die zur Überwachung der Dicke des Überzuges verwendeten
Einrichtungen müssen ohne direkte Berührung mit der aufgeschichteten Oberfläche arbeiten, die noch feucht
und klebrig ist. Bisher bekannte Meßverfahren, wie z. B. die die nukleare Techniken verwendeten, sind für diesen
Zweck ungeeignet, weil sie Fehlern aufgrund einer Änderung in der Dicke des Kartonmaterials selbst
unterworfen sind. Mit der im folgenden beschriebenen Ausführungsform des Meßsystems ist eine kontinuierliche
Überwachung des Leitwertes des Überzuges zwischen zwei mit Abstand angeordneten Punkten
möglich, wenn dieser Überzug kontinuierlich aus der Beschichtungsmaschineneinrichtup.g herausläuft, und
zwar ohne daß die beschichtete Oberfläche berührt wird.
Zu diesem Zweck kann die in Fig.6 gezeigte
Anordnung anstelle der geraden kapazitiven Sonde 20 in dem System nach F i g. 1 verwendet werden. In dieser
Anordnung ist gezeigt, wie der Kanon 90 mit dem Tonüberzug 91 sich in der durch den Pfeil 92
angedeuteten Richtung bewegt, wenn er die (nicht gezeigte) Beschichtungsmaschmeneinrichtung verläßt.
Kapazitive Elektroden 93 und 94 berühren die unbeschichtete Seite des Kartons an mit Abstand
angeordneten Punkten entlang seiner Bewegungsrichtung und sind beide über ein Koaxialkabel 21 mit dem
Punkt 196 der Brückenschaltung in der Ausführungsform nach F i g. 1 verbunden.
Die äquivalenten Schaltungen dieser Anor^nu-ng rind
in den F i g. 6A, 6B gezeigt, wobei R deii Widerstand des Überzuges zwischen den beiden Punkten darstellt, an
denen sich die Elektroden befinden, und wobei X die gesamte kapazitive Serienreaktanz beider Elektroden
in 93 und 94 darstellt. Somit ist die gesamte Impedanz Z
der Elektroden R — jX und der Scheinleitwert kann als Y = C + JS ausgedrückt werden, Dies ist der Scheinleitwert,
der der Brückenschaltung am Punkt 196 in Fs g. 1 dargeboten wird, und dessen Leitwert- und
ScheinleitWert-KompOnehteri durch den Widerstand 18
Und den Kondensator 19 in dieser Figur dargestellt sind.
Wie es weiter Unten gezeigt wird, kann der Leitwert G
des Überzuges zwischen den Elektroden 93 und 94 in Ausdrücken des Leitwerts G' und des uliriuieitvvcris S
wie folgt ausgedrückt werden:
R | G | = G' + | 1 |
S2
G' |
r L |
R - | X | |
Somit ist: | 1 | R-i> | R - | X | ||||
Z = | ~z | - j | X | |||||
ν | K, | |||||||
:nn X R |
||||||||
y'i | ||||||||
y
R2 + K2 R2
+ j
KR
R2 + K2 R2
J_ _
τ +
+K2)
GK
1 + K-
= G' + jS
1 + K2
So ist:
G = G'(l + K2) = G =
5(1 +K2)
K
Aus den Gleichungen (1) und (2) ergibt sich:
G = G' (1 + K2)
G = G' (1 + K2)
Zur Gewinnung der Größe G entsprechend dieses Ausdruckes wird die Anordnung nach Fig. 1 weiter
modifiziert, indem die Anordnung nach F ι g. 7 anstelle
des Teils nach F i g. 1 eingesetzt wird, der mit den Filtern 36 und 37 beginnt und rechts von diesen liegt Der
Ausgang des Filters 36, der den Blindlettwert-Anteil S in dem Ausdruck darstellt wird einer Quadrierungsschal- ϊ
tung 100 zugeführt, um einen Ausgang zu erzeugen, der S1 darstellt und der einem Eingang einer Teilerschaltung
101 zugeführt wird. Der Ausgang des Filters 37, der den
Leitwert-Anteil G'darstellt, wird dem anderen Eingang
des Teilers 101 zugeführt Der Ausgang des Teilers 101,
der-^rdarstellt wird einem Eingang einer Addierschal-
tung 102 zugeführt dessen anderen Eingang der Ausgang (C) von dem Filter 37 zugeführt wird. Der
Ausgang des Addierers 102 stellt dann ι i
G' τ -ζ.. = G
ist der Blindleitwert pro Längeneinheit der isolierten Sonde:
= /2.T-/C
wobei f die Meßfrequenz und C die Kapazität pro Längeneinheit der Sonde ist Damit ist:
' - \y) - Vj 2*-f AC J
< = vTfÄc) (τ " y)
Diese Impedanz aufgrund des Überzuges, wie sie durch das Instrument gesehen wird, kann durch eine
Parallelschaltung nach F i g. 8A dargestellt werden, bei der die Größe von /?c gleich der (Iröße von Xcist:
dat. ai>u lieu Lciiwcii des Uucr^ügcS üüi dem Karton. Xi
der zwischen den kapazitiven Elektroden 93 und 94 nach Fig. b gemessen wird. Dieser Wert kann wie
vorher in einem Ausgangsverstärker 103 verstärkt werden, dessen Ausgang zur Steuerung des Beschichtungsvorganges
verwendet werden kann.
In der Anordnung nach Fig. 7 kann die Quadrierungsschaltung
100 die Form aufweisen, wie sie in der vorstehend genannten Literaturstelle der Firma Burr-Brown
auf Seite 48 oben links gezeigt ist. Der Teiler 101 kann dieselbe Form aufweisen wie der Teiler 45 der jo
Anordnung nach Fig. 1.
Eine weitere Verwendung des Meßsystems bezieht
sich auf die Messung des Pegels eines leitenden Materials durch eine Tat'chsonde. wobei das leitende
Miterial bestrebt ist, einen Überzug auf der Sonde bis js
zu einem Pegel zu erzeugen, der höher ist als der tatsächliche Flüssigkeitspegel. In F i g. 8 ist zu erkennen,
daß der Überzug 106 als unendliche Reihenkette von
kleinen Widerständen zwischen der Oberkante des Sondenüberzuges und der Oberkante des Flüssigkeits- ·ιο
pegels wirkt, wobei die Isolation 105 wie eine unendliche Anzahl von kleinen Nebenschluß-Kondensatoren
wirkt. Eine derartige Schaltung kann als Übertragungsleitung dargestellt werden, wobei die
Serienimpedanz pro Längeneinheit (Z) von dem Überzug und der Sondenausbildung abhängig ist. und
wobei der Nebenschluß-Scheinleitwert pro Längeneinheit (y) von der Sondenisolation und der Sondenform
abhängt Da die Pegelmessung mit Hochfrequenz erfolgt, wirkt eine kurze Länge des Überzuges (einige so
Zentimeter) auf der Sonde wie eine unendlich lange Übertragungsleitung. Die Impedanz einer unendlichen
Übertragungsleitung ist deren charakteristische Impedanz (Zc). die durch
55 •x,\ =
Die von dem Instrument gesehene Impedanz aufgrund des Materialpegels an der Sonde ist die
kapazitive Reaktanz der Länge der Sonde (I), die in dem Material eingetaucht ist:
X1 =
j 2-, IC
Unter Verwendung des Meßsystems werden zwei Gleichspannungssignale erzeugt von denen eines
proportional zum Leitwert der Sonde gegenüber Erde und das andere proportional zum Blindleitwert der
Sonde gegenüber Erde ist. Durch Subtraktion der beiden Signale voneinander wird ein Ausgang gewonnen,
der proportional lediglich zum tatsächlichen Materialpegel ist Dies wird wie folgt gezeigt:
R.
Instrumcntenausgang \ \ B i - G ,
1
\X{\
\Rr\
jedoch ist: UJ = \RC\
und daher ist: Ausgang
und daher ist: Ausgang
1
,X
gegeben ist
Die Serienimpedanz pro Längeneinheit ζ ist lediglich
der Überzugswiderstand pro Längeneinheit:
z = T = T<
Wobei ρ der spezifische Widerstand des Überzuges Und A die Querschnittsflache des Überzuges ist
Der Nebenschluß-Scheinleiiwerl pro Längeneinheit y
65 Daraus folgt, daß für einen Überzug, der lang genug ist, um durch eine unendliche übertragungsleitung
dargestellt zu werden (jn den meisten Fällen maximal
einige Zentimeter) der Überzug vernachlässigt wird und der tatsächliche Materialpegel gemessen wird.
Ein alternatives Verfahren zur Erzielung des gleichen Ergebnisses besteht darin( den Detektor mit 45°
phasenzusteuern, so daß die Subtraktion bei der Demodulation erfolgt und lediglich ein Detektor
erforderlich ist Eine Vektöfdafstellung des Deitiodulationsschemas
ist in Fig.SB gezeigt Wenn die
Vektorsumme der drei demodulierten Signale genonv men wird, ist zU erkennen, daß der Ausgang lediglich
von dem Pegel abhängt Und unabhängig von den Überzügen ist, die auf der Sonde aufgebaut werden.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (12)
1. Meßsystem zur Messung einer die Ausgangssignale
einer Scheinleitwertsonde beeinflussenden Eigenschaft eines Materials, bei dem die in die Nähe
des Materials oder mit diesem in Berührung bringbare Scheinleitwertsonde mit eine Meßbrücke
einschließenden Auswerteeinrichtungen zur Erzeugung eines ersten sich in Abhängigkeit von einer
ersten sowie einer zweiten Eigenschaft des Materials ändernden Signals und eines zweiten Signals
verbunden ist, das sich lediglich in Abhängigkeit von der zweiten Eigenschaft des Materials ändert, die
jeweils dem Blindleitwert- bzw. Leitwertanteil des Scheinleitwertes der Sonde entsprechen, gekennzeichnet durch Anordnungen (41 bis 47) zur
algebraischen Addition des ersten Signals mit dem zweiten Signal unmittelbar und/oder nach Modifikation
eines oder beider der Signale zur Erzeugung eines Signals, das die Änderungen der ersten
Eigenschaft darstellt und im wesentlichen unabhängig von Änderungen der zweiten Eigenschaft ist.
2. Verwendung des Meßsystems nach Anspruch 1 zur Messung des Trockengewichts eines Materials
mit einem veränderlichen Feuchtigkeitsgehalt dadurch
gekennzeichnet, daß sich der Blindleitwert-Anteil entsprechend dem Gewicht des Materials und
außerdem entsprechend dem Feuchtigkeitsgehalt des Materials ändert, während sich der Leitwert-Anteil
nur mit u.in Feuchtigkeitsgehalt des Materials
ändert, und daß die Einnchtunr°n zur algebraischen
Addition des ersten Signals mit dem zweiten Signal ein Signal liefern, das hauptsäch'-rh Gewichtsveränderungen
des Materials darsteln und im wesentlichen unabhängig von Änderungen des Feuchtigkeitsgehaltes
ist.
3. Verwendung des Meßsystems nach Anspruch 1 zur Messung der Leitfähigkeit zwischen mit Abstand
angeordneten Punkten eines auf ein relativ nicht leitendes Grundmaterial aufgebrachten Überzuges,
dadurch gekennzeichnet, daß die Scheinleitwertsor de zwei mit Abstand in der Nähe des Grundmaterials
(90) auf der dem Überzug (91) gegenüberliegenden Seite angeordnete Elektroden (93. 94) aufweist
und daß Einrichtungen (17, 26 bis 37) zur Ableitung erster und zweiter Signale, die jeweils nur den
Blindleitwert bzw. Leitwert-Anteil des Scheinleitwerts
der Elektroden darstellen und Einrichtungen (100 bis 103) zur Verarbeitung der ersten und
zweiten Signale zur Erzeugung einer Größe vorgesehen sind, die die Leitfähigkeit des Überzugs
(91) zwischen den beiden mit Abstand angeordneten Elektroden (93,94) darstellt.
4. Verwendung des Meßsystems nach Anspruch I zur Messung des Pegels eines leitenden Materials in
einem Behälter, wobei die Scheinleitwertsonde in das Material eintauchbar ist und das Material eine
Überzugsbildung auf der Scheinleitwertsonde hervorruft, dadurch gekennzeichnet, daß sich der
Blindleitwert-Anteil mit dem Pegel des Materials sowie auf Grund des Anhaftens des Materials an def
Scheinleitwertsonde ändert, wenn sich der Pegel des Materials ändert, während sich der Leitwert'Anteil
lediglich auf Grund des Anhaftens des Materials ah der Scheinleitwertsonde ändert, u und daß das
Ausgangssignal des Meßsyslems Änderungen des Pegels darstellt, jedoch im wesentlichen durch das
Anhaften des Materials an der Scheinleitwertsonde unbeeinflußt ist.
5. Meßsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Verarbeitung
der ersten und zweiten Signale Einrichtungen (100) zur Quadrierung des ersten Signals, Einrichtungen
(101) zur Division des quadrierten Signals durch das zweite Signal und Einrichtungen (102) zur Addition
des sich aus der Division ergebenden Signals mit dem zweiten Signal zur Erzeugung eines die
Leitfähigkeit darstellenden Signals umfassen.
6. Meßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnungen zur algebraischen
Addition des ersten Signals mit dem zweiten Signal eine Einrichtung (42) zur Subtraktion des zweiten
Signals von dem ersten Signal umfassen.
7. Meßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Modifikation
eines der beiden Signale einen mit der Scheinleitwertsonde (20) in Reihe geschalteten Kondensator
umfassen.
8. Meßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheinleitwertsonde zur Modifikation
eines der beiden Signale einen Isolierüberzug aufweist.
9. Meßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch Einrichtungen (109) zur
Division des zweiten Signals durch das erste Signal, einen Funktionsgenerator (110) zur Erzeugung eines
Signals, das eine vorgegebene Funktion des durch diese Division erzeugten Quotientensignais ist.
Einrichtungen (111) zur Multiplikation des letztgenannten Signals mit dem ersten Signal und
Einrichtungen (112) zur Subtraktion des resultierenden Produktsignals von dem ersten Signal zur
Erzeugung eines Signals, das im wesentlichen unabhängig von Änderungen der zweiten Eigenschaft
ist.
10. Meßsystem nach Ansp.'-ich 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das von dem Funktionsgenerator (110) erzeugte Signal derart ist, daß bei einer
Multiplikation mit dem ersten Signal das resultierende Produktsignal eine ähnliche mathematische Form
wie das erste Signal aufweist.
11. Meßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal, das jeweils
nur den Blindleitwert- bzw. Leitwert-Anteil des Scheinleitwertes der Scheinleitwertsonde darstellt,
einem phasenempfindlichen Detektor (31, 32) zugeführt wird, der so phasengesteuert ist, daß sein
Ausgangssignal die Differenz zwischen den Blindleitwert- und Leitwert-Anteilen darstellt.
12. Meßsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
dadurch gekennzeichnet, daß das Signal, das jeweils nur den Blindleitwert- bzw. den Leitwert-Anteil des
Scheinleitwertes der Scheinleitwertsonde darstellt, einem phasenempfindlichen Detektor (36, 37)
zugeführt wird, der derart phasengesteuert ist, daß sein Ausgangssignal den Unterschied zwischen dem
Blindleitwert-Anteil und dem Produkt einer Konstante multipliziert mit dem Leitwert-Artteil darstellt
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1981
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