DE2350450A1 - Accurate ratio measurement using phase-detector - gives method of measuring physical parameters accurately normalized with respect to standard - Google Patents
Accurate ratio measurement using phase-detector - gives method of measuring physical parameters accurately normalized with respect to standardInfo
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Abstract
Description
Prof. Dr. W. Kroebel 2308 Schellhorn bei Preetz i, Holst.d , 3.10,1973Prof. Dr. W. Kroebel 2308 Schellhorn near Preetz i, Holst.d, October 3, 1973
Wehrbergallee 43 Tel. Preetz 04342/257«Wehrbergallee 43 Tel. Preetz 04342/257 «
Beschreib u η g (Anlage 1) Description u η g (Appendix 1)
Zweiphasenwechselspannungsbrücke zur Messung vornehmlich zur Quotientenmessung physikalischer Größen-Two-phase AC voltage bridge for measurement primarily for measuring the quotient of physical quantities
Bei physikalischen Messungen tritt oft die Förderung auf, den Quotienten physikalischer Größen präzis zu messen. Zur Lösung dieser Aufgabe, z,Bt für den Fall der Messung eines elektrischen Widerstandes R in Relation zu einem Normalwiderstand R also im FallIn the case of physical measurements, there is often an incentive to measure the quotient of physical quantities precisely. To solve this problem, for example, t for the case of measuring an electrical resistance R in relation to a normal resistance R, that is to say in the case
der Messung eines Quotienten χ wird in der Regel von Brücken-the measurement of a quotient χ is usually carried out by bridge
TT""
schaltungen Gebrauch gemacht, ο Für solche Brückenschaltungen können als Betriebsspannung sowohl Gleich- wie Wechselspannung^
dienen. Der Anmelder hat für solche Meßaufgaben eine spezielle Wechselspannungsbrückenschaltung mit fester Frequenz.überlegt und
beim Deutschen Patentamt angemeldet, über sie gibt die Öffenlegungsschrift
2 205 989 vom 16,8,1973 Auskunft, TT ""
Circuits made use of, ο Both direct and alternating voltages can serve as operating voltage for such bridge circuits. For such measuring tasks, the applicant has considered a special AC voltage bridge circuit with a fixed frequency and registered it with the German Patent Office;
Bei der Anwendung dieser als Zweiphasenwechselspannungsbrücke zu bezeichnenden Meßanordnung auf eine Messung der Lichtdurchlässig-x keit eines z,B, flüssigen Mediums durch Bestimmung des Quotienten D , wobei I der Intensitätsanteil des die Flüssigkeit passierten ο Lichtes und I derjenige des einfallenden Lichtes bedeutet, erfolgt die Messung dieses Quotienten über eine PhasenwinkelanderungIn applying this x ness as a two-phase AC bridge to characteristic measuring device on a measurement of the light transmittance of a z, B, the liquid medium by determining the quotient D, where I is the intensity percentage of takes place the liquid passed ο light and I that of the incident light means the Measurement of this quotient via a change in phase angle
A.if bzw, bei fester Frequenz f über das Af zugeordnete Zeitintervall At . Diese in der Of f en Ie gungs schrift beschriebene Meßanordr nung setzt jedoch voraus, daß die Wechsel-Primärintensität einer mit der Frequenz f modulierten Lichtquelle in der Amplitude konstant bleibt. Diese Bedingung ist insbesondere bei der Verwendung von Leuchtdioden als Lichtquellen nicht leicht zu erfüllen. A.if or, with a fixed frequency f, over the time interval At assigned to Af . However, this measuring arrangement described in the Of f en Ie supply writing presupposes that the alternating primary intensity of a light source modulated with the frequency f remains constant in amplitude. This condition is not easy to meet, especially when using light-emitting diodes as light sources.
Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist nun eine Weiterentwicklung der Zweiphasenwechselspannungsbrücke des Anmelders8 bei der die Größe von /\*£ bzw, dt ' als Maßgröße für· den Quotienten von 1D invariant ist gegenüber Intensitätsschwankungen der Licht-- ο quelle,The subject of the present application is now a further development of the two-phase AC voltage bridge of the applicant 8 in which the size of / \ * £ or, dt ' as a measure of the quotient of 1 D is invariant to intensity fluctuations of the light source,
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Zur Erläuterung des Erfindungsgedanken wird auf die Abb. 1 ver-' wiesen, In ihr bedeutet 1 eine mit der Wechselspannungsfrequenz f modulierte Lichtquelle, 2 einen halbdurchlässigen Spiegel, 3 ein Fenster für den Durchtritt des durch Pfeile markierten Strahlenweges in die Meßstrecke 5, Diese Meßstrecke wird durch einen Reflexionsspiegel H abgeschlossen, so daß der Lichtstrahl durch 3 in die Strecke 5 und über 4 zurück durch 3 und 2 an eine lichtempfindliche Zelle bzw, Photodiode 6 gelangt. Das aus 6 erhaltene Meßsignal wird im Verstärker 7 verstärkt und dadurch in der Form einer Meß- Wechselspannung Ai^ erhalten. Die von 1 kommende Wechsellichtintensität wird an dem halbdurchlässigen Spiegel 2 außerdem an eine zweite lichtempfindliche Zelle bzw, Photodiode 8 gestrahlt und die aus 8 erhaltene Wechselspannung in 9 verstärkt, so daß sie am Ausgang von 9 als Referenzspannung + Αλο vorliegt,To explain the idea of the invention, reference is made to fig is closed off by a reflection mirror H , so that the light beam passes through 3 in the path 5 and via 4 back through 3 and 2 to a light-sensitive cell or photodiode 6. The measurement signal obtained from 6 is amplified in the amplifier 7 and thereby obtained in the form of an alternating measurement voltage Ai ^. The alternating light intensity coming from 1 is also radiated at the semitransparent mirror 2 to a second light-sensitive cell or photodiode 8 and the alternating voltage obtained from 8 is amplified in 9 so that it is present at the output of 9 as a reference voltage + Αλ ο ,
/U^ ist variabel durch die Lichtdurchlässigkeitseigenschaften des Mediums in der Meßstrecke 5, Wlrd_ der Mittelwert lxtj^~|um den/ U ^ is variable due to the light transmission properties of the medium in the measuring section 5, W lrd_ the mean value lxtj ^ ~ | around the
AJCfy schwanken kann zweckmäßigst^. I = fiig/g***acA4 dann wird am Ausgang des Differenzverstärkers 10 eine Spannung ^ ^ auftreten, deren Wert zwischen Au4 _ /itn bis^^ — AaO schwanken kann, (s. Abb, 2), Aus J&£ wird z,B, über einen Integrator 11 eine Spannung +'fik'Uii und — yVCvf»^ hergestellt mit ^-/. bzw, </ £i1 t Im Additions- bzw. Differenzverstärker 12 wird aus AJCfy can fluctuate most appropriately ^ . I = fiig / g *** acA 4 then a voltage ^ ^ will appear at the output of the differential amplifier 10, the value of which can fluctuate between Au 4 _ / itn to ^^ - AaO , (see Fig. 2), from J & £ z, B, a voltage + 'fik'Uii and - yVCvf »^ is produced via an integrator 11 with ^ - /. or, </ £ i1 t In the addition or differential amplifier 12 is off
ΙΛΑ eine Spannung ΑΓ^χ erhalten und aus dem Differenzverstärker 13 mit ^l'dvU^&U^f eine Spannung "^Hy · Das zugehörige Zeigerdiagramm ist in Abb, 2 wiedergegeben, J^r und ΙΛΑ get a voltage ΑΓ ^ χ and from the differential amplifier 13 with ^ l'dvU ^ & U ^ f a voltage "^ Hy · The associated phasor diagram is shown in Fig. 2, J ^ r and
ν,* ζ ν, * ζ
haben einen Phasenwinkel ψ miteinander bzw, eine Zeitverschiebunghave a phase angle ψ with each other or a time shift
Der Phasenwinkel ψ ist dem Quqtienten D zugeordnet bzw, demThe phase angle ψ is assigned to the quotient D or to the
ι τ Ά"^ Τ*"* Quotienten ο " D t Δψ bzwjywird £ ο mit bekannten Schaltungen in 14 erhalten, ο Ai kann danach ζ,Β^ nach bekannten Methoden ausgezählt werden, um den Quotienten ο ~ D digital zu erhalten, ι τ Ά "^ Τ *" * quotient ο "D t Δψ or jyis obtained £ ο with known circuits in 14, ο Ai can then ζ, Β ^ be counted according to known methods in order to obtain the quotient ο ~ D digitally,
~ΤΓ~~ ΤΓ ~
Eine Schwankung der Wechsellichtintensität der modulierten Lichtquelle 1 beeinflußt den Phasenwinkel ψ nicht, weil -^-^"V)? bzw, ^'^'o in der Anordnung nach Abb, 1 ebenso schwankt wie dieA variation of the AC intensity of the modulated light source 1 influences the phase angle ψ not because - ^ - ^ "V) or, ^ '^' o also varies in the arrangement of Figure 1 as the
Differenz der Spannung At/^y,- ***β « Und d,R,, daß mit der Schaltung nach Abb, 1 der im gewählten Beispiel dem Quotienten ο " D zu-Difference in voltage At / ^ y, - *** β «And d, R ,, that with the circuit according to Fig. 1 the quotient ο" D in the selected example is
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gehörende Phasenwinkel ty* bzw, Phasenwinkeländerungen df bei Änderungen von ID und damit auch Δΐ invariant sind gegenüber Schwankungen von I , Wegen der Verwendung eines Differenzver-corresponding phase angle ty * or phase angle changes df with changes in I D and thus also Δΐ are invariant to fluctuations in I, because of the use of a difference
stärkers 10 ist im Zeigerdiagramm der Abb, 2 Λ*β in negativer Koordinatenrichtung und -^/,^ in positiver aufgetragen. Die Differenzspannung S8fin zwischen S^u,. - aad und Λ*^ - λ*Γο - also zwischen den entsprechenden Pfeilen in Abb, 2,Stronger 10 is plotted in the vector diagram of Fig, 2 Λ * β in the negative coordinate direction and - ^ /, ^ in positive. The difference voltage S8fin between S ^ u ,. - aad and Λ * ^ - λ * Γ ο - i.e. between the corresponding arrows in Fig, 2,
Bei einer Wahl von fskß/= i™Hyl » schwankt, mithin die Differenzspannung ^./til am Ausgang von 10 um den Erd- bzw, MassenpunktIf you choose fskß / = i ™ Hyl », the differential voltage ^. / Til at the output of 10 fluctuates around the earth or mass point
der Schaltung, Die aus /CCn abgeleiteten und gegenüber ^tJa um 90 verschobenen Wechselspannungen Ϊ3'^^fi bzw, ihre Teilspannungen "t-^f'^'y^/l an den Punkten ΑΛ und A^ auf der -/-Achse der Zeigerdarstellung in Abb. 2 sind Spannungen gegenüber dem Erdbzw, Massenpunkt der Brückenschaltung, Anstelle der Messung des Phasenwinkels -^Y^,,/i^t) kann auch der Phasenwinkel -^NJy Hk M zur Messung dienen. Das bedeutet, daß 12 u, 13 sovml als Differenzwie auch Summenverstärker geschaltet werden können,of the circuit, the alternating voltages Ϊ3 '^^ fi derived from / CCn and shifted by 90 compared to ^ tJa or their partial voltages "t- ^ f' ^ 'y ^ / l at points Α Λ and A ^ on the - / - The axis of the phasor representation in Fig. 2 are voltages relative to the earth or mass point of the bridge circuit, instead of measuring the phase angle - ^ Y ^ ,, / i ^ t ) , the phase angle - ^ NJy Hk M can also be used for measurement 12 u, 13 umml as a differential as well as summation amplifiers can be switched,
Für die Realisation der in Abb. 1 nur im Prinzip und schematisch angegebenen Brückenschaltung sind mit den heute erhältlichen integrierten elektrischen Bauelementen verschiedene Ausführungen möglich. Sie sind in den Erfindungsgedanken zur Herstellung einer Invarianz von ^f A^ bzw, Ai: durch Herleitung der um 90° verschobenen Teilspannungen + -i^^fi aus Atn bzw,A^ und ihrer Benutzung gemäß dem Prinzipschema nach Abb, I eingeschlossen,For the realization of the bridge circuit shown in Fig. 1 only in principle and schematically, various designs are possible with the integrated electrical components available today. They are included in the concept of the invention for producing an invariance of ^ f A ^ or, Ai: by deriving the partial stresses + -i ^^ fi shifted by 90 ° from Atn or, A ^ and their use according to the principle diagram in Fig, I,
Für die Meßanordnung nach Abb, 1 ist es zweckmäßig von Zeit zu Zelt eine Nacheichung vorzunehmen oder auch diese automatisch durchzuführen. Für den ersten Fall wird ein evtl, auch elektromagnetisch fernzubedienender Reflexionsspiegel 15 in den Strahlengang z.B. vor dem Fenster 3 eingeschoben, Um verschiedene Eichpunkte prüfen zu können, können zusätzlich geeichte Graufilter oder dergl, in den Strahlengang eingeschoben werden. Mit einem solchen Graukeil 16 in den Strahlengang von 2 nach 8 kann zudem eine Bereichs* verschiebung oder auch Abgleichung der Strahlintensitäten der Meßanordnung bewirkt werden.For the measuring arrangement according to Fig. 1 it is useful from time to time Tent to carry out a recalibration or to carry it out automatically. For the first case, a possibly, also electromagnetic Remote-controlled reflection mirror 15 inserted into the beam path, e.g. in front of window 3, around different calibration points to be able to check, calibrated gray filters or the like can also be used be inserted into the beam path. With such a gray wedge 16 in the beam path from 2 to 8 can also shift the range or adjust the beam intensities of the measuring arrangement be effected.
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Die beschriebene Meßanordnung ist frequenzunabhängig bis zu einer relativ hohen Grenzfrequenz, Sie kann daher auch in vornehmlich periodischen Zeitintervallen der Dauer 4-T" betrieben werden. Hierbei ändert sich an der Meßempfindlichkeit praktisch nichts, wennThe measuring arrangement described is frequency-independent up to one Relatively high cut-off frequency, it can therefore also be operated in primarily periodic time intervals of duration 4-T ". Here practically nothing changes in the measurement sensitivity if
^T^-L^j> bleibt, Ist dam die Periode der Meßzeitwiederholung z.B» >2dtr » dann kann die Jeweilige Zwischenzeit in Verbindung mit einer Verschaltung des Reflexionsspiegels 15 der Abb, I in den Strahlengang ebenfalls jeweils eine Eichungsprüfung erfolgen. Auch läßt sich die Intensität der Lichtquelle 1 im Impulsbetrieb gegebenenfalls höher ansteuern. Das gilt auch für eine Anwendung des Erfindungsgedankens gemäß der Offenlegungsschrift 2 205 989, wenn die Zweiphasenbückenschaltung nach dem Zeigerdiagramm der Abb. 2 auf ein Widerstandsnetzwerk angewendet wird. ^ T ^ - L ^ j> remains, If the period of the measurement time repetition is eg »> 2dtr» then the respective intermediate time in connection with an interconnection of the reflecting mirror 15 in Fig. I in the beam path can also be used for a calibration test. The intensity of the light source 1 can also be controlled to be higher in pulse mode if necessary. This also applies to an application of the inventive concept according to laid-open specification 2 205 989 when the two-phase bridge circuit according to the phasor diagram in FIG. 2 is applied to a resistor network.
Eine fortlaufende automatische Nacheichung ist möglich mit der Meßanordnung nach Abb, 1 und ihrer Ergänzung durch Abb. 3, Gegenüber Abb, 1 ist in Abb. 3 eine zweite Lichtquelle I1 ergänzt. Sie wird mit einer Wechselspannung einer Frequenz f ·- betrieben, die gegenüber der Modulationsfrequenz von 1 mit f von dieser genügend abweicht, so daß die Lichtintensitäten von 1 und 1' nach den Photodioden 8 und 6 über Filterverstärker 9 und 9· bzw, 7 und 7! getrennt werden können. Für die Lichtquelle 1' ergibt sich dann mit dem halbdurchlässigen Spiegel 2' und dem Reflexionsspiegel 15' ein von der Lichtschwächung im Medium nach Abb, 1 für die Lichtquelle.1 unabhängige/" Relation der Messung des Intensitätsquotienten ο von den Lichtquellen 1 und 1' mit einer Ergänzung der Meßan- ο Ordnung von Abb, 3 gemäß Abb. 1 nach dem Ausgang von 91 und 71,A continuous automatic re-calibration is possible with the measuring arrangement according to Fig. 1 and its addition by Fig. 3, Compared to Fig. 1, a second light source I 1 is added in Fig. 3. It is operated with an alternating voltage of a frequency f · - which differs sufficiently from the modulation frequency of 1 with f from this, so that the light intensities of 1 and 1 'after the photodiodes 8 and 6 via filter amplifiers 9 and 9 · or, 7 and 7 ! can be separated. For the light source 1 'with the semitransparent mirror 2' and the reflection mirror 15 'there is then a relation of the measurement of the intensity quotient ο of the light sources 1 and 1' which is independent of the light attenuation in the medium according to Fig. 1 for the light source. with an addition to the measurement order of Fig. 3 according to Fig. 1 after the output of 9 1 and 7 1 ,
Der gleiche Erfindungsgedanke läßt sich auch bei einer optischen Trübungsmeßanordnung anwenden, die in der Offenlegungsschrift 2 205 989 des Anmelders vom 16,8,1973 dargestellt worden ist. Bei ihr wird davon ausgegangen, daß die Lichtquellen geringere Schwankungen aufweisen als lichtempfindliche Zellen wie z,B, in Form von Photodioden, Die Meßanordnung ist daher so ausgelegt, daß Empfindlichkeitsschwankungen der Photodioden auf das Meßresultat uunwirksam sind,The same inventive idea can also be used with an optical Apply turbidity measuring arrangement, which has been presented in the patent application 2 205 989 of the applicant of 16.8.1973. at it is assumed that the light sources have less fluctuations than light-sensitive cells such as, for example, in form of photodiodes, The measuring arrangement is therefore designed in such a way that sensitivity fluctuations of the photodiodes affect the measurement result are ineffective,
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Eine derartige Meßanordnung gibt schematisch die Abb, 4 wieder, In Ihr beduetet 1 eine mit der Frequenz f modulierte Lichtquelle, Ihre Strahlen fallen durch einen halbdurchlässigen Spiegel 2 und ein Fenster 3 in ein Medium 5 und auf einen Reflexionsspiegel 4, Von ihm werden sie über 2 an die lichtempfindliche Zelle 6 geworfen, über bzw, nach 6 bzw, einem nachfolgenden Verstärker 14 entsteht dann eine Spannung U^^ · Dieser Spannung wird eine zweite als Referenzspannung—sho überlagert, die durch Modulation der Lichtquelle 12 bei gegenphasiger Modulation gegenüber derjenigen der Lichtquelle 1 entsteht, Es gilt daher für die überlagerung der beiden Lichtwechselintensitäten/von 1 und 12 das gleiche Zeigerdiagramm wie in Abb, 2, d.h., daß am Ausgang von 14 eine Differenzspännung entsprechend^Ky^ ^ P na°n Abb. 2 entnehmbar ist. Für Präzisionsmessungen ist es aber nötig, das die Lichtintensität von 12 nach der von 1 auf Gleichheit der Amplitude gesteuert bzw, geregelt wird.Such a measuring arrangement is shown schematically in Fig. 4. In it 1 means a light source modulated with the frequency f, its rays fall through a semitransparent mirror 2 and a window 3 into a medium 5 and onto a reflection mirror 4 2 thrown to the photosensitive cell 6, or over respectively, at 6, a subsequent amplifier 14 then produces a voltage U ^^ · This voltage is a second superimposed as Referenzspannung- sho, by modulation of the light source 12 in anti-phase modulation over that of the Light source 1 arises, so the same phasor diagram applies to the superposition of the two light change intensities / of 1 and 12 as in Fig. 2, i.e. that at the output of 14 a differential voltage corresponding to ^ Ky ^ ^ P n a ° n Fig. 2 can be seen is. For precision measurements, however, it is necessary that the light intensity of 12 is controlled or regulated according to that of 1 for equality of amplitude.
Das geschieht dadurch, daß in der lichtempfindlichen Zelle Intensitätsanteil von 1 und 12 über den Spiegel 2 für die Strahlen von 1 und.über den Reflexspiegel 8 und dem halbdurchlässigen 13 eine überlagerung in 7 bewirkt wird, Nach Abgleichung der Strahlen intensität hinsichtlich ihrer Verluste auf den Strahlwegen besteht dann Intensitätsgleichheit für die Wechsellichtkomponente der Modulationsfrequenz f, wenn das Differenzsignal am Ausgang des Verstärkers verschwindet. Mit einer phasenrichtigeh Verstärkung in 16 oder nach 16 kann daher die zur Korrektur von Gleichheitsabweichungen nötige Regelspannung aus 16 erhalten werden. An Stelle des halbdurchlässigen Spiegels 13 kann auch ein entsprechender Spiegel 9 verwendet werden, wobei sich lediglich gewisse Strahlenwege vertauschen.This happens because in the light-sensitive cell intensity components of 1 and 12 over the mirror 2 for the rays 1 and. over the reflective mirror 8 and the semitransparent 13 a superimposition in 7 is effected, after aligning the beams intensity in terms of their losses on the beam paths then equal intensity for the alternating light component of the modulation frequency f, when the difference signal at the output of the amplifier disappears. With an in-phase gain in 16 or 16, the control voltage required to correct equality deviations can therefore be obtained from 16. Instead of of the semitransparent mirror 13, a corresponding mirror 9 can also be used, with only certain beam paths swap.
Bei Regelung der Lichtwechselintensitäten von 1 und 12 auf Gleichheit, kann diese selbst noch schwanken, Damit würde auch die Differenzspannung nach l4 schwanken, Um stattdessen eine von solchen Schwankungen unabhängige physikalische Größe als Meßresultat erhalten zu können, wird über den halbdurchlässigen bzw, partiell durchlässigen Spiegel 10 ein Wechsellichtanteil der Lichtquelle 1" abgezweigt; in der lichtempfindlichen Zellen/in eine WechselspannungWhen regulating the light change intensities of 1 and 12 for equality, this itself can still fluctuate, so that the differential voltage would also fluctuate after l4, in order to be one of these instead To be able to obtain fluctuations independent physical quantity as a measurement result, is about the semi-permeable or partial transparent mirror 10 an alternating light component of the light source 1 " branched off; in the light-sensitive cells / in an alternating voltage
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umgewandelt und aus ihrYgemäß der Beschreibung in Bezug auf Abb. 1 eine um 90° verschobene Wechselspannung -^"^-ä erzeugt, die daher mit Schwankungen von ^. bzw, der Differenzsparinung A\. ~A mitschwankt. Gemäß dem Zeigerdiagramm der Abb, 2 und einer entsprechenden Schaltungsanordnung wie in Abb, 1 kann daher der Quotient ο " D aus dem Phasenwinkel ^^^»Aj^j bzw, dem pn zugeordneten zeitintervall Λ ~t bestimmt werden, Hierbei ist das Ergebnis sowohl von Lichtwechselschwankungen der Lichtquellen 1 u, wie auch von Empfindlichkeitsschwankungen von 6 und 7 unabhängig,converted and from it, according to the description with reference to Fig. 1, an alternating voltage - ^ "^ - ä is generated, which therefore fluctuates with fluctuations of ^. or the difference saving A \. ~ A. 2 and a corresponding circuit arrangement as in Fig. 1, the quotient ο "D can therefore be determined from the phase angle ^^^» Aj ^ j or the time interval Λ ~ t assigned to pn , as well as independent of sensitivity fluctuations of 6 and 7,
Bezügl, einer Eichung der Meßanordnung können auch bei der von Abb, k entsprechende Maßnahmen getroffen werden wie in Verbindung mit der Meßanordnung von Abb, 1 u, 3 oben ausgeführt worden ist.With regard to a calibration of the measuring arrangement, corresponding measures can also be taken in the case of Fig. K , as has been explained above in connection with the measuring arrangement of Figs. 1 and 3.
Das beschriebene Erfindungskonzept bietet sich dafür an, die Zweiphasenspannungswechselstrombrücke bei einer Anwendung auf z.B. eine lichtoptische Trübungsmessung gleichzeitig zur Messung z.B. der Lichtintensitäwund unter gegebenenfalls mehreren Streuwinkeln heranzuziehen. Die Abb, 5 demonstriert als Beispiel für eine zusätzliche Komponente auf welche Weise dies durchzuführen ist, Auf Abb. 5 sind bezügl, der Bedeutung der Funktionen für die numerierten Blöcke die Erläuterungen zu Grunde zu legen, wie sie unter Bezugnahme auf Abb, 1 oben gegeben wurden. Geändert gegenüber Abb, I ist zunächst in der Strahlenanordnung der Reflexionsspiegel 4, der in Abb, 5 vorzugsweise als Pliaeenspiegel auf einem vom direkt abgebildeten Primärstrahl der Lichtquelle 1 begrenzten zentralen Ausschnitt einer Abbildungslinse 1P aufge^eic^Zi ist. Das z.B. aus dem Raumgebiet 5' des Mediums gestreute Licht wird von 4' auf einer Photoäelle 17, die der von 6 entspricht, gesammelt. Das in 18 verstärkte Streulichtsignal gelangt auf einen Addierer oder Subtrahierer. 19, der der Funktion in IO von Abb, I entspricht. Da das Streulicht in der Regel wesentlich schwächer sein wird als das durchgelassene, wird das Referenzsignal (s,a, Zeigerdiagramm Abb. 2) in 20 auf den Betrag /?'*ΐσ geschwächt. Die Verarbeitung des Ausgangssignals erfolgt dann wie nach Abb. 1 mit der Maßgabe, daß für die Messung des Streulichtquotienten anstelle von 10, 12 und 13 die entsprechenden Bauelemente 21, 22 und 23 zugefügt sind. Am Ausgang von 23 wird dann der Meßwert erhalten,The inventive concept described lends itself to using the two-phase voltage alternating current bridge when applied to, for example, a light-optical turbidity measurement at the same time for measuring, for example, the light intensity and, if necessary, several scattering angles. Fig. 5 demonstrates how this is to be carried out as an example of an additional component. In Fig. 5, the explanations given above with reference to Fig. 1 are based on the meaning of the functions for the numbered blocks became. Changed from Fig, I is initially in the beam arrangement of the reflecting mirrors 4 shown in Fig, 5 is preferably as Pliaeenspiegel central on a limited by the direct-mapped primary beam of the light source 1 cut an imaging lens 1 P positioned ^ eic ^ Zi. The light scattered, for example, from the spatial region 5 'of the medium is collected by 4' on a photo cell 17, which corresponds to that of FIG. The scattered light signal amplified in 18 arrives at an adder or subtracter. 19, which corresponds to the function in IO from Fig, I. Since the scattered light will usually be much weaker than that which has passed through, the reference signal (s, a, phasor diagram Fig. 2) is weakened in 20 to the amount /? '* Ϊ́σ. The output signal is then processed as shown in FIG. 1 with the proviso that the corresponding components 21, 22 and 23 are added instead of 10, 12 and 13 for the measurement of the scattered light quotient. The measured value is then obtained at the output of 23,
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Weitere gleichartige·Zusatzanordnungen sind auch möglich zur Messung weiterer physikalischer Größen, so z,Bt zur Messung von Streulichtintensitäten unter mehreren Streuwinkeln und auch zur gleichzeitigen Messung der Lichtdurchlässigkeit von Licht verschiedener Wellenlänge, Für den letztgenannten Zweck ist die Abb. 5 zu kombinieren mit der Lichtstrahlanordnung gemäß Abb, h,Further similar · additional arrangements are also, for possible to measure other physical quantities so, B t for the measurement of scattered light intensities among several scattering angles, and also for the simultaneous measurement of the light transmittance of light of different wavelengths, for the latter purpose, the Fig. 5 is to be combined with the Light beam arrangement according to fig, h ,
Der Erfindungsgedanke ist in analoger Weise auf ein reelles oder komplexes Widerstandsnetzwerk anwendbar, wie es in der Offenlegungsschrift 2 205 989 gekannt gemacht worden ist,The idea of the invention is analogous to a real or complex resistor network applicable, as described in the laid-open specification 2 205 989 has been made known,
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Claims (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2350450A1 true DE2350450A1 (en) | 1975-04-10 |
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DE (1) | DE2350450A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USD783057S1 (en) | 2015-09-16 | 2017-04-04 | Owens Corning Intellectual Capital, Llc | Insulation blowing machine |
-
1973
- 1973-10-08 DE DE19732350450 patent/DE2350450A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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USD783057S1 (en) | 2015-09-16 | 2017-04-04 | Owens Corning Intellectual Capital, Llc | Insulation blowing machine |
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