DE2443069A1 - Einrichtung zum messen der guete von elektrischen schwingkreisen und zum messen von windungsschluessen in spulen - Google Patents

Einrichtung zum messen der guete von elektrischen schwingkreisen und zum messen von windungsschluessen in spulen

Info

Publication number
DE2443069A1
DE2443069A1 DE2443069A DE2443069A DE2443069A1 DE 2443069 A1 DE2443069 A1 DE 2443069A1 DE 2443069 A DE2443069 A DE 2443069A DE 2443069 A DE2443069 A DE 2443069A DE 2443069 A1 DE2443069 A1 DE 2443069A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
measured
inductance
oscillation
comparator
coupled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2443069A
Other languages
English (en)
Inventor
Hans Rodler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RODLER ING HANS
Original Assignee
RODLER ING HANS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RODLER ING HANS filed Critical RODLER ING HANS
Publication of DE2443069A1 publication Critical patent/DE2443069A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/28Measuring attenuation, gain, phase shift or derived characteristics of electric four pole networks, i.e. two-port networks; Measuring transient response
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/72Testing of electric windings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

  • Einrichtung zum Mesen der Güte von elektrischen Schwingkreisen und zum Messen von Windungsschlüssen in Spulen.
  • Die Erfindung betriffe eine Einrichtung zum Messen der Gute vo elektrischen Schwingkreise, zum Messen von Windungsschlüsses bei Spule, sowie zum Messen der Dämpfung der Schwingkreise durch Impulsenaregung des Schwingkreises @dd Auswertung der dadurch ensstehenden gedämpften Schwingung.
  • Zum Messen von elektrischen Schwingkreisen si@d verschiedene Foren der Messung; bekannt. So kann einerseits die Energieauf@abme, die zur Erregun. im Reschanzpunkt erforderlich ist, zur Gütemessung herangezogen werden. Anderseits kann ader auch durch impulsförmige Anregung und Beobachtung der entstehenden gedämf@en Schwingung die Schwingungseigenschaft derartiger Objekte festgestellt werden. Bei elektrischen Schwin,kreisen können durch diese Messungen Windun-;sschlasse in den Spulen, die Güte von Eisenkernen oder bei bekannten größen des induktiven Anteiles auch die Güte der Kapazitaten gemessen werden.
  • Jeder Kreis, in dem eine freie SchwinSun erregt werden kann, wie abgestimmte LC-Kreise, Hohlraumresonatoren, elektromechanische und elektromagnetische Resenateren, ist sinngemäß als Schwingkreis zu verstehen. Das Meßobjekt selbst kann aber auch durch einen leitenden, dielektrischen oder magnetischen Gegenstand gebildet werden, der an diesen Schwingkreis Salvanisch, induktiv (durch Annäherung an den Eisenkern der Spule) oder kapazitiv (als Dielektricun, des Kondensators) gekoppelt ist.
  • Bei de elektro-(magnet.)-mechanischen Resonatoren kann das Meßobjekt auch durch das umgebende fest, flüssige oder gasförmige Medium gebildet sein, durch die Berührung mit demmechanischen Resonator wird das Objekt an diesen gekoppelb und beeinflußt seine Dämpfung.
  • Ein Meßvorgang in bekannter Weise besteht darin, daß durch die Sägezahnschwingung der Horizontalablenkung eines Kathodenstrahlosziliographen der Schwingkreis angeregt wird, wobei die entstehende gedämpfte Schwi:'gun der Vertikalablenkung zugeführt wird und am Schirmbild der Ablauf der Schwingung beobachtet wird. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß eine qualitative Auswertung schwierig und zeitraubend ist.
  • Da nicht die Frequenz der entstehenden Schwingung sondern die Anzahl der Schwingungen maßgebend ist, ist zu dieser Einrichtung die Verwendung von digitalen Frequenzzählern nicht möglich. Die letzte, noch zu zählende Schwingung muß außerdem in ihrer Amplitude einwandfrei definiert sein, da nur dadurch ein einwandfreies Meßergebnis erzielt werden kann.
  • Eine bekannte Anordnung zur Dämpfungsmessung besteht darin, daß die Spitzenspannung des ersten Spannungsdurchlaufes der gedämpften Schwingung mit dem Mittelwert der umhülenden gedämpften Schwingung verglichen wird und dieser Vergleichswert auf einem Meßinstruinent zur Anzeige gebracht ist. Österr. Patent Nr. 27415).
  • Bei anderen Anordnungen werden die Mittelwerte der angeregten Schwingung des unbekannten mit denen eines bekannten Vergleichsschwingkreises verglichen. Bei Anordnungen, die mit dem Vergleich des Mittelwertes oder des Mittelwertes zum Spitzenwert arbeiten, ist besonders von Nachteil, daß der Referenzwert, der zum Vergleich herangezogen wird, außerordentlich stabil und damit auch teuer aufgebaut sein rnuß, da er eine außerordenb ii ch geringe Temperaturabhängigkeit besitzen tiiuß. Weiters ist die Alterung dieses Referenzwertes ein Faktor, der zu Üngenauigkeiten fuhren kann.
  • Insgesonders die LanÖzeitgenauigkeit dieser Anoranungen ist daher von vielen Faktoren abhängig.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung zu schaffen, (ite ein direktes Ablesen der Meßwerte mit entsprechedder Genauigkeit ermöglicht.
  • Dies wird durch eine Einrichtung zu Messen der dälfipfenden Faktoren von Schwingkreisen durch Anregurig des schwingfähigen Objektes mit einem konstanten Impuls und der Auswertung der durch das freie Ausschwingen entstehenden Sekundärschwingung zur Messung von Parametern eines angekoppelben Meßobjektes, das die Dämpfung der angeregten Schwingkreises beeinflußt, respektive zur Messung von Windungsschlüssen angekoppelter Spulen, wobei erfindungsgemäß die Anordnung bestehend ist aus einem Impulsgeber, einer hochohmig an den zu messenden Schwingkreis angekoppelten Begrenzer- udd Vergleichsstufe (Komparator), einem regelbaren Referenzkreis und einer digitalen Zähleinrichtung, wobei die zu messende Schwingung aber die Begrenzerstufe und das Vergleichsglied über das Kurvenformglied in eine Rchtcckschwingung umgeformt wird, welche den digitalen Zähler weit erstellt, und zwar um soviele Stellen wie Schwingungerl bis zum durch die Referenzspannung eingestellten Niveau sind, erzielt.
  • Erfindungsgemäß wird der Impuls über einen Kondensator der'zu messenden Induktivität zugeführt.
  • Der Kondensator bildet zusammen mit der Induktivität einen Schwingkreis, der durch die Stromquelle geschlossen ist. Die dabei entstehende gedämpfte Schwingun g hängt also auch von der Größe des Kondensators ab und ist somit durch verschieden große Kondelsatoren beeinflußbar, sodaß die Frequenz der gedämpften Schwingung: festgelegt werden kann. Hiedurch werden optimale Verhältnisse erzielt und außerdem bedämpft die Stromquelle den Schwingungsvorgang nicht, sodaß zur Anredung ein Schalter Verwendung finden kann, da beim Öffnen des Schalters kein Umladevor,ang des Kondensators erfolgt udd damit auch kein zweiter Impuls entsteht. Anstelle des Schalters kann eine bei Eingangsschaltung gon Computern übliche Schaltanordnung, wie flip-flop-Glieder, Multivibratoren usw., Verwendung finden. Durch die Vergleichsspannung am Komparator wird nicht bis zur letzten entstehenden Amplitude gezählt, die unter Umständen sehr klein sein und Unsicherheitswerte ergeben könnte,sondern nur bis zu einem Wert, der im direkten mathematischen Zusammenhang mit dem Gütefaktor steht. Außerdem wird hiedurch das Ende des Zählvorganges in einen steileren Bereich der Hüllkurve der gedämpften Schwingung verlegt, sodaß auch dadurch eine höhere Genauigkeit erzielt wird.
  • Der Vorteil dieser Anordnung besteht in einer hohen Genauigkeit und in einer sehr einfachen Anwendung, wobei die Ankopplung der zu messenden Induktivität sowohl galvanisch durch direkten Anschluß als auch erfindungsgemäß über einen Eisenkern durch induktive Kopplung mit einer im Gerät eingebauten Meßspule erfolgen kann. Bei bekannten Spulendaten können mit dieser Anordnung Windungsschlüsse festgestellt werden, wobei gleichzeitig bei galvanischem Anschluß auch der Durchgang der Induktivitst geprüft wird, da bei Unterbrechung in diesem Falle nur der Erregerimpuls als ert 1 gezählt wird, der als Unterbrechung signalisiert werden kann.
  • Ist die Spule in einwandfreiem Zustand und von hoher Güte, wird ein hoher Zählwert entstehen.
  • Erfindungsgemäß ist die Vergleichsspannung am Komparator regelbar, sodaß das Ende des Zählvorganges regelbar ist.
  • Dadurch, daß digitale Zahlenwerte als Ausgangswert zur Verfübur.g stehen, können diese in au-ton,atischen Fertiäfun gsstraßen eine vollautomatische Prüfung mit einer Ausscheideautomatik steuern.
  • Ein weiterer Vorteil der Anordnung esteht darin, daj die Höhe des Anregungsimpulses so hoch gewählt werden kann, daß Windungsschlüsse ausgelöst werden, die normalerweise nur unter Betriebseedingungen auftreten. Die zu prüfende Wicklung kan hiedurch auch unter extremen Belastungsbedingungen geprüft werden. Dies ist besonders wichtig @ei Wicklungen, die extremen Belastungen ausgesetzt sind und für Windungsschlusse, die verdeckt sind und erst nach Erreichen einer gewissen WindunÕsspannung auftreten. Derartige Fehler können mit den bisherigen Graten nicht geortet werden, da sie im Leerlaufzustand nicht vorhanden sind.
  • Diese Anordnung eignet sich nicht nur zum Messen von Wirdungsschlüssen in Spulen, sondern auch zum Messen von anderen dämefenden Faktoren an Induktivisaten, z.B.
  • Wiröelstromverluste an Eisenkernen oder Verlustwinkelmessungen von Kondensatoren und dergl.
  • Mit dieser Anordnung können aber auch andere Parameter durch Anschluß einer entsprechenden Meßspule und durch Bedämpfung dieser gemessen werden. So können z.B.
  • Materialstarken von dünnen Metallfolien und Blechen durch Bestimmung der Dampfunrsgröße gemessen werden.
  • Die Abhängigkeit der Dämpfung des LC-Schwingkreises von der Entfernung des gemessenen Metallobjektes kann aoer auch zur Messung von Isolationsschichten auf Metallen, z.B. zum Messen von Lackschichten oder von Oxydationsschichten auf Aluminium Anwendung finden.
  • Darüber hinaus kann das Meßverfahren auch zur Messung der Viskosität von Flüssigkeiten und Gasen durch die Bedämpfung von mechanischen Resonatoren angewendet werden.
  • Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, und zwar zeigen Fig. 1) die Prinzipschaltung einer derartigen Ahordnung Fig. 2) den Kurvenverlauf der entstehenden Schwingung Fig. 3) die Prüfanordnung an einer elektromechanischen Einrichtung und Fig. 4) die induktive Ankopplung der zu messenden Spule.
  • Fig. 1 1 is das zu messende Objekt, in diesem Falle eine Spule. Diese wird durch de.i Schalter 2 über den Kondensator 12 mit der Stromquelle 24 verbunden, wobei der zum Schalter 2 parallel liegende Kondensator 13 Fehlimpulse verhindert. Der Kondensator 12 wird über die Spule 1 mi steilem Stromanstieg aufgeladen.
  • Die Spule 1 stellt mit dem Kondensator 12, der durch den anOeschlossenen Schalter 2 über die Stromquelle 24 an Massetiegt, einen Schwingkreis dar, der durch den Ladeimpuls zu schwingen beginnt, wobei die Schwingung in Form einer gedämpften Schwingung abklingt. Die gedämpfte Schwingung wird mit dem Kondensator 11 abgenommen und einem Komparator 3 zugeführt. Der zweite Eingang des Komparators 3 liegt über dem Einstellregler an einer Gleichspannung 9 und wird durch den Kondensator lo überbrückt.
  • Durch den Komparator wird ein Teil der Sinusschwingungen durch die Dioden 4 in Rechteckimpulse verwandelt und der Zählschaltung 5 zugeführt. Diese Zählschaltung zeigt über den Dekoder 6 und der Anzeige 7 die Anzahl der RechGeckschwingungen an.
  • 8 ist eine Nullrückstellung und 14 ist ein Widerstand zum Entladen des Kondensators, wenn der Schalter geöffnet wird.
  • Fig. 2 zeigt die gedämpfte Schwingung und den Teil der Schwingung, der über den Komparator in eine Rechteckschwingung umgewandelt wird.
  • Fig. 3 zeigt eine elektromechanische Anordnung, wobei 2-14 dieselben Bauelernente und Einrichtungen wie in Fig.l sind. Die Meßspule 17 ist hiebei mit einem Eisenkern 18 und dem magnetischen Anker 20 mit dem Resonator 21,22 gekoppelt. Der mechanische Resonator 21,22 wird durch die zu untersuchende Flüssigkeit 23 bedämpft.
  • Der mechanische Resonator wird durch die Spule 17 elektrisch angeregt und erzeugt durch die abklingende Schwingung des mechanischen Resonators über den Anker 20 in der Spule 17 eine Spannung, die in den Einrich-ungen 2-14, wie in Fig. 1 beschrieben, angezeigt wird.
  • Fig. 4 zeigt eine Anordnung, bei der 2-14 wieder dieselben Bauelemente wie in Fig. 1 sind, wobei jedoch der Kondensator 12 an eine fest angeschlossene Spule 16 angeschlossen ist. An dieser Spule 16 ist ein Eisenkern 15 so angeordnet, daß die zu prüfende Spule 1 mit diesem magnetisch gekoppelt werden kann und dadurch induktiv die Spule 16 bedämpft.

Claims (5)

  1. Patentansprüche
    0 Einrichtung zum Messen der dämpfenden Faktoren von Schwingkreisen durch Anregung des schwingfähigen Objektes mit einem konstanten Impuls und der Auswertung der durch das freie Aus schwingen entstehenden Sekundärschwingung zur Messung von Parametern eines angekoppelten Meßobjektes, das die Dämpfung des angeregten Schwingkreises beeinflußt, respektive zur Messung von Windungsschlüssen angekoppelter Spulen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung bestehend ist aus einem Impulsgeber (2), einer hochohmlg an den zu messenden Schwingkreis angekoppelten Begrenzer- und Vergleichsstufe (Komparator) (3), einem regelbaren Referenzkreis (9) und einer digitalen Zähleinrichtung (5r6r7), wobei die zu messende Schwingung über die Begrenzerstufe und das Vergleichsglied (3) über das Kurvenformglied (4) in eine Rechteckschwingung umgeformt wird, welche den digitalen Zähler weiterstellt, und zwar um soviele Stellen wie Schwingungen bis zum durch die Referenzspannung (3) eingestellten Niveau sind.
  2. 2. Anspruch nach 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls über einen Kondensator der zu messende Induktivität zugeführt wird.
  3. 3. Anspruch nach Anspruch 1-2 dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator zusammen mit der Induktivität einen Schwingkreis bildet.
  4. 4. Anspruch nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplung der zu messenden Induktivität über einen Eisenkern durch induktive Kopplung mit einer im Gerät eingebauten Meßspule erfolgen kann.
  5. 5. Anspruch nach Anspruch 1-4 dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsspannung am Komparator regelbar ist.
DE2443069A 1973-09-20 1974-09-09 Einrichtung zum messen der guete von elektrischen schwingkreisen und zum messen von windungsschluessen in spulen Pending DE2443069A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT812373A AT331912B (de) 1973-09-20 1973-09-20 Einrichtung zum messen der dampfenden faktoren von schwingkreisen und zum messen von windungsschlussen in spulen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2443069A1 true DE2443069A1 (de) 1975-03-27

Family

ID=3602759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2443069A Pending DE2443069A1 (de) 1973-09-20 1974-09-09 Einrichtung zum messen der guete von elektrischen schwingkreisen und zum messen von windungsschluessen in spulen

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT331912B (de)
DE (1) DE2443069A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3825111A1 (de) * 1988-07-23 1990-01-25 Hauni Werke Koerber & Co Kg Verfahren und schaltungsanordnung zum bestimmen einer charakteristischen groesse eines hf-oszillators
US10218211B2 (en) 2016-03-15 2019-02-26 Nxp Usa, Inc. Determination of Q-factor of resonant tank network
US10833540B2 (en) 2018-12-11 2020-11-10 Nxp Usa, Inc. Q-factor determination for foreign object detection circuit in wireless charging system
US11336118B2 (en) 2018-12-26 2022-05-17 Nxp Usa, Inc. Q-factor determination in wireless charging system having complex resonant circuit
US11990781B2 (en) 2019-12-06 2024-05-21 Nxp Usa, Inc. Method for determining a quality factor and wireless charger

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3825111A1 (de) * 1988-07-23 1990-01-25 Hauni Werke Koerber & Co Kg Verfahren und schaltungsanordnung zum bestimmen einer charakteristischen groesse eines hf-oszillators
US10218211B2 (en) 2016-03-15 2019-02-26 Nxp Usa, Inc. Determination of Q-factor of resonant tank network
US10833540B2 (en) 2018-12-11 2020-11-10 Nxp Usa, Inc. Q-factor determination for foreign object detection circuit in wireless charging system
US11336118B2 (en) 2018-12-26 2022-05-17 Nxp Usa, Inc. Q-factor determination in wireless charging system having complex resonant circuit
US11990781B2 (en) 2019-12-06 2024-05-21 Nxp Usa, Inc. Method for determining a quality factor and wireless charger

Also Published As

Publication number Publication date
ATA812373A (de) 1975-12-15
AT331912B (de) 1976-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69637461T2 (de) Überwachung von teilentladungen in leistungstransformatoren
DE2350989A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur verwendung in einem muenzpruefer mit induktivem fuehler
DE2656111A1 (de) Wirbelstrompruefgeraet
DE3903278C2 (de) Induktive Wegaufnehmeranordnung
EP0383140B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung von Spulen auf Windungs und/oder Lagenschluss
DE102014016217B4 (de) Induktiver Näherungsschalter und Steuerverfahren zu dessen Betrieb
EP1334337B1 (de) Verfahren und anordnung zur füllstandsmessung
DE2443069A1 (de) Einrichtung zum messen der guete von elektrischen schwingkreisen und zum messen von windungsschluessen in spulen
DE19538575C2 (de) Induktiver Näherungssensor
EP0383139B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung von Spulen auf Windungs- und/oder Lagenschluss
DE2919983A1 (de) Elektromagnetisches pruefverfahren
DE2916123A1 (de) Schaltungsanordnung zur pruefung der groesse von materialzusammensetzung von muenzen
DE2823231A1 (de) Magnetometer mit direkter digitaler verschluesselung des messignals
DE1616084C3 (de) Schaltungsanordnung zur Gütefaktormessung
DE3900413A1 (de) Vorrichtung zum messen des gehalts magnetischer bestandteile nichtmetallischer proben
DE102019131485A1 (de) Zustandsüberwachung eines vibronischen Sensors
AT390522B (de) Anordnung zur messung magnetischer eigenschaften
DE3436117C2 (de)
DE933460C (de) Geraet zur Pruefung von Spulen auf Windungsschluss mit magnetischer Ankopplung des Prueflings
DE2942953A1 (de) Schaltungsanordnung zur induktivitaetsmessung
DE939407C (de) Festmengen-Impulsgeber
DE1591996C (de) Schaltungsanordnung zum digitalen Messen der Gute von Schwingkreisen
DE1474740C (de) Elektronisches Münzprüfverfahren für metallische Münzen
DE2130057C3 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Prüfung metallischer Gegenstände, wie Münzen oder dergleichen
AT218118B (de) Einrichtung zur Messung von Oberwellen elektrischer Größen