DE2522631B2 - Selbstabgleichende messchaltung fuer wechselstromgroessen - Google Patents
Selbstabgleichende messchaltung fuer wechselstromgroessenInfo
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Description
ρ .
Re[W)
Un
Für den Phasenfehler bzw. dessen Winkel d gilt:
Das in Fig.l wiedwgegebene Vektordiagramm
die ÄbSseSmgsfehle. F und den Phasenfehler
dessen Winkel δ genau zu messen geeignet ,st und
gegenüber den allgemein üblichen Schaltungen zur fung von Überseuungs- und Phasenfehler
SrT unterscheidet, daß der Phasenfehler entsprechend
der obigen korrekten Gleichung und nicht nur annäherungsweise als Quotient -^ gemessen wird.
Die selbstabgleichende Schaltung nach dem Hauptpatent
die der Messung und getrennten digitalen Anzeige der'reellen Komponente und der imaginären Komponente
der relativen Abweichung einer Wechselspannung gegenüber einer Bezugswechselspannung dient,
insbesondere für die Zwecke der Prüfung von
Soannungs- und Stromwandlern in bezug auf Ubersetzungsfehfer
(F) und Phasenfehler (tgö), .st w,e folg,
55
Das Hauptpatent bezieht sich auf eine selbstabgleichende Meßschahung für Wechselstromgrößen mit
Mitteln zur getrennten digitalen Anzeige des relativen reellen bzw. imaginären Fehlers der Meßgröße in bezug
auf eine Wechselspannung, insbesondere eine Meßschaltung für die Zwecke der Prüfung von Spannungsund
Stromwandlern in bezug auf Übersetzungs- und Phasenfehler. Die Schaltung nach dem Hauptpatent
sieht den Vergleich eines zu prüfenden Wandlers mit einem die Bezugswechselspannung liefernden Normalwandler
vor, der in bezug auf Übersetzungsverhältnis und Fehlwinkel als fehlerfrei anzunehmen ist.
Bezeichnet man die vom Normalwandler gelieferte tin aus cer zu messenden Wechselspannung Ux und
der Bezugsspannung Mv gebildetes D.fferenzsignal AU
wird zwei Phasengleichrichtern zugeführt, von denen der eine gleichphasig und der andere um 90-phasenversetzt
von der Bezugswechselspannung U*.
synchronisiert ist. Zur Bildung des Übersetzungsfehlers /werden einem ersten dividierenden Analog-Digital-Wandler
als Dividendenspannung das Ausgangssignal des erstgenannten, gleichphasig synchronisierten Pha
sengleichrichters und als Divisorspannung das Aus
gangssignal eines die Wechselspannung Un gleichrichtenden
und von ihr synchronisierten Gleichrichters zugeführt, und zur Bildung des tg O-Fehlers werden
einem zweiten dividierenden Analog-Digital-Wandler als Dividendenspannung das Ausgangssignal des ande
ren um 90° phasenversetzt synchronisierten Phasen-Bleichrichters und als Divisorspannung die Realkomponente
der Wechselspannung Ux in bezug auf die Bezugswechselspannung Un zugeführt.
Die Zusatzerfindung löst ebenfalls die dem Hauptpatent
zugrundeliegende Aufgabe, den korrekten Übersetzungsfehler Fund den Phasenfehler tg ö zu liefern.
Die Lösung der Aufgabe besteht bei dem Zusatzpatent jedoch darin, daß statt, wie es das Hauptpatent
vorsieht, zur Bildung des tg ό-Fehlersignals die dem zweiten dividierenden Analog-Digital-Wandler als
Divisorspannung zuzuführende Realkomponente der zu messenden Wechselspannung Ux m einer Summierstufe
als Summe des von dem erstgenannten, gleichphasig synchronisierten Phasengleichrichter gelieferten Ausgangssignals
und des von dem die Bezugswechselspannung gleichrichtenden Gleichrichter gelieferten Ausgangssignals
gebildet wird, die zu messende Wechsel-
5 22
spannung Ux einem von der Bezugswechselspannung
(Λ< gleichphasig synchronisierten dritten Phasengleichrichter
zugeiährt wird und das Ausgangssignal dieses
Phasengleichrichters als Divisorspannung dem zweiten dividierenden Analog-Digital-Wandler zugeführt wird.
Zur Bildung des Differenzsigaals AU ist zweckmä-Sigerweise
in der Schaltung eine von der zu messenden Wechselspannung Ux und der BeTUgswechselspannung
Un beaufschlagte Subtraktionsstufe vorgesehen.
Steht das üifferenzsignal AU zwischen der die
Meßgröße badenden Wechselspannung Ux und der
Bezugswechselspannung Un zur Verfügung, so kann die
Subtraktionsstufe entfallen und das Differenzsignal A U statt des Ausgangssignals der Subtraktionsstufe den
beiden weiteren Phasengleichrichtern als gleichzurichtendes Signal zugeführt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Zusatzerfindung ist in F ig. 2 dargestellt
Den beiden Eingangsklemmen werden die von dem zu prüfenden Wandler gelieferte Wechselspannung Un
bzw. die vom Normalwandler gelieferte Bezugswechselspannung Un zugeführt Ein erster Phasengleichrichter 3
liefert als Ausgangssignal das Signal Ux ■ cos ό. Eine
Subtraktionsstufe 1 bildet die Differenz zwischen der Bezugswechselspannung Un und der vom zu prüfenden
Wandler gelieferten Wechselspannung Ux und führt an ihrem Ausgang das Wechselspannungs-Differenzsignal
AU. Zwei weiteren Phasengleichrichtern 4 und 5 wird als synchronisierende Spannung die Bezugswechselspannung
Un direkt bzw. über ein eine Phasendrehung von 90° bewirkendes Phasendrehglied 2 zugeführt. Als
gleichzurichtende Spannung wird den Phasengleichrichtern 4, 5 parallel die von der Subtraktionsstufe 1
erzeugte Differenzwechselspannung AU zugeführt. Unter diesen Umständen liefert der Ausgang des
Phasengleichrichters 4 das Signal Δ U ■ cos α, und der Ausgang des Phasengleichrichters 5 liefert die Spannung
AU ■ sin Oi. Diese Spannungen werden zwei
dividierenden Analog-Digital-Wandlern 6 bzw. 7 als Dividendenspannungen zugeführt. Als Divisorspannung
wird dem zur Wiedergabe des tg ό-Fehlers dienenden Analog-Digital-Wandler 7 das Ausgangssignal des
ersten Phasengleichrichters 3, nämlich das Signal Ux ■ cos ό, zugeführt.
Dem zur Wiedergabe des Übersetzungsfehlers F dienenden Analog-Digital-Wandler 6 wird als Divisorspannung
die Bezugswechselspannung Us zugeführt, die ähnlich wie bei der Lösung gemäß dem Hauptpatent
von einem durch die Bezugswechselspannung selbst synchronisierten Phasengleichrichter 8 abgeleitet wird.
Dividierende Analog-Digital-Wandler gehören zum Stand der Technik und sind /. B. in der Zeitschrift
»Electronic Products Magazine«, 21. Juni 1971, erläutert
Bei der in F i g. 2 wiedergegebenen Schaltung werden die beiden Spannungen Ux und Un zugeführt, und ihre
vektorielle Differenzspannung AU wird durch den Operationsverstärker 1 gebildet Hierbei werden die
Spannungen Ux und Un bei Stromwandlerprüfschaltungen
als Spannungsabfälle an Nebenwiderständen gewonnen, wobei zur Verkleinerung der Nebenwiderstände
und damit zur Verringerung der durch sie verursachten Bürden Operationsverstärker mit entsprechenden
Obersetzungsverhältnissen zwischengeschaltet werden. Die Nebenwiderstände können an die zwischengeschalteten
Operationsverstärker über entsprechend dimensionierte Zwischenwandler angeschlossen
werden. Die Nebenwiderstände bzw. die Zwischenwandler und die gegebenenfalls zwischengeschalteten
Operationsverstärker müssen eine höhere Genauigkeit aufweisen als diejenige, die der Differenzspannung A U
entspricht
Diese Bedingung läßt sich bei der Messung von Präzisionswandlern nur schwer erfüllen. Die Schaltung
nach Fig.2 ist daher mehr für die Prüfung von
Wandlern der mittleren Klasse geeignet wobei ihr Vorteil darin besteht daß auch Wandler mit verschiedenen
Obersetzungsverhältnissen miteinander verglichen werden könnea
Zur Messung von Präzisionswandlern eignet sich besser eine Differentialschaltung, bei der die Differenzspannung
A U unmittelbar an einen Querwiderstand der in Reihe geschalteten Sekundärwicklungen abgenommen
wird, wie in Fig.3a dargestellt ist. Eine solche Schaltung eignet sich naturgemäß nur für den Vergleich
von zwei Wandlern mit gleichen Übersetzungsverhältnissen.
Durch die Abnahme der Differenzspannung A U am Querwiderstand vereinfacht sich die zugehörige elektronische
Meßschaltung gemäß der Zusatzerfindung, die in F i g. 3b wiedergegeben ist und nicht näher erläutert
zu werden braucht Die Schaltung nach F i g. 3 zeichnet sich bekanntlich dadurch aus, daß die Fehlergröße A U
unmittelbar gemessen wird, so daß die Fehler der diese messenden Organe nur als Fehler vom Fehler, d. h. nur
in Größen zweiter Ordnung eingehen. F i g. 3 nützt aus, daß (vgl. Fig. 1) die Imaginärkomponente von AU
gleich der Imaginärkomponente von Ux ist Die beiden Schaltungen nach F i g. 2 und 3 haben den Vorteil, daß
sie in einfacher Weise miteinander kombiniert werden können, um einerseits Wandler mit ungleichen Übersetzungsverhältnissen
und andererseits Präzisionswandler mit gleichen Übersetzungsverhältnissen messen zu
können.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Selbstabgleichende Schaltung zur Messung und getrennten digitalen Anzeige der reellen Komposente
and der imaginären Komponente der relativen Abweichung einer Wechselspannung gegenüber
einer Bezögsweehselspannung, insbesondere für die
Zwecke der firüfung von Spannungs- und Stromwandlern
in bezug auf Übersetzungsfehler und Phasenfehler, bei der ein aus der zu messenden
Wechselspannung und der Bezugsspannung gebildetes Differenzsignal zwei Phasengleichrichtern zugeführt
wird, von denen der eine Phasengleichrichter gleichphasig und der andere Phasengleichrichter um
90° pharenversetzt von der Bezugswechselspannung synchronisiert ist, und zur Bildung des
Übersetzungsfehlersignals einem ersten dividierenden Analog-Digital-Wandler als Dividendenspannung
das Ausgangssignal des erstgenannten, gleich- zo phasig synchronisierten Phasengleichrichters und als
Divisorspannung das Ausgangssignal eines die Wechselspannung gleichrichtenden und von ihr
synchronisierten Gleichrichters zugeführt werden und zur Bildung des tg ό-Fehlersignals einem
zweiten dividierenden Analog-Digital-Wandler als Dividendenspannung das Ausgangssignal des anderen,
um 90° phasenversetzt synchronisierten Phasengleichrichters und als Divisorspannung die
Realkomponente der Wechselspannung in bezug auf die Bezugsspannung zugeführt werden, nach Patent
24U533, dadurch gekennzeichnet, daß statt Bildung der Realkomponente der zu messenden
Wechselspannung (Ux)'m einer Summierstufe(8) als
Summe des von dem erstgenannten, gleichphasig synchronisierten Phasengleichrichter (4) gelieferten
Ausgangssignals und des von dem die Bezugswechselspannung gleichrichtenden Gleichrichter (9) gelieferten
Ausgangssignals - die zu messende Wechselspannung (Ux) einem von der Bezugswechselspannung
(Un) gleichphasig synchronisierten
dritten Phasengleichrichter (3) zugeführt wird und das Ausgangssignal dieses Phasengleichrichters (3)
als Divisorspannung dem zweiten dividierenden Analog- Digital-Wandler (7) zugeführt wird.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bildung des Differenzsignals (AU) in der Schaltung eine von der zu messenden
Wechselspannung (Ux) und der Bezugsspannung
(!^beaufschlagte Subtraktionsstufe (1) vorgesehen ist.
Fdes
2SS35S«
zd prüfenden Wandlers:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752522631 DE2522631C3 (de) | 1975-05-22 | Selbstabgleichende Meßschaltung für Wechselstromgrößen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752522631 DE2522631C3 (de) | 1975-05-22 | Selbstabgleichende Meßschaltung für Wechselstromgrößen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2522631A1 DE2522631A1 (de) | 1976-11-25 |
DE2522631B2 true DE2522631B2 (de) | 1977-03-10 |
DE2522631C3 DE2522631C3 (de) | 1977-11-03 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2522631A1 (de) | 1976-11-25 |
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