DE372270C

DE372270C - Frequency meter for alternating currents

Info

Publication number: DE372270C
Application number: DEO13009D
Authority: DE
Original assignee: oHG Italiane Stabilimento C G
Current assignee: oHG Italiane Stabilimento C G
Priority date: 1922-05-13
Filing date: 1922-05-13
Publication date: 1923-03-26

Description

Frequenzmesser für Wechselströme. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Frequenz von Wechselströmen. Zu diesem Zweck benutzt man entweder Apparate mit einer vibrierenden Zunge, die auf dem Grundsatz der Resonanz aufgebaut sind, oder Apparate, bei denen die Anzeigen infolge von Phasenänderungen erfolgen, die von Frequenzänderungen abhängig sind und auf die Einrichtung des Instruments kein Drehmoment ausüben.Frequency meter for alternating currents. The invention relates to a device for measuring the frequency of alternating currents. For this purpose one uses either Apparatus with a vibrating tongue built on the principle of resonance or apparatus in which the indications are given as a result of phase changes, which are dependent on frequency changes and on the setup of the instrument do not apply torque.

Im Gegensatz dazu wird bei der Erfindung das Gleichgewicht zweier mechanischer, gegeneinander gerichteter Kräftepaare benutzt, von denen mindestens das eine eine Impedanz aufweist, die von der Frequenz derart abhängig ist, daß die Anzeigen praktisch unabhängig von jedem anderen veränderlichen Element sind, ausgenommen der Frequenz.In contrast, in the invention, there is a balance of two mechanical, oppositely directed pairs of forces are used, of which at least one has an impedance which is dependent on the frequency in such a way that the Ads are practically independent of any other mutable element, except the frequency.

Der Apparat wird durch eine bewegliche Einrichtung aus zwei Teilen gebildet, die miteinander vereinigt oder getrennt sein können, z. B. Spulen oder Eisenlamellen, die durch die festen Teile einen Bewegungsanstoß erhalten. Letztere werden im allgemeinen durch stromdurchflossene Wicklungen oder durch Eisenkerne, die durch auf sie aufgebrachte Spulen magnetisiert werden, gebildet.The apparatus is made up of two parts by a movable device formed which may be united or separated, e.g. B. coils or Iron lamellas, which are stimulated to move by the fixed parts. Latter are generally made by current-carrying windings or iron cores, which are magnetized by coils applied to them.

Das Kräftepaar, das in jedem Paar von Organen besteht, die sich anziehen oder abstoßen, wirkt unter dem Einfluß der die Organe durchfließenden Ströme und in Abhängigkeit von der Stellung der Einrichtung, die mit einer Feder versehen sein kann, da diese verschiedene Stellungen annehmen kann. Das Kräftepaar kann somit in Funktion der Ströme selbst und der Stellung des Anzeigers wirken, wenn der Veränderung der Stellung eine passende Veränderung in einem Element des entsprechenden Stromkreises entspricht. Diese Bedingung kann leicht bei einem mit Relais arbeitenden Apparat erfüllt werden. Wenn nämlich in einem Paar von Organen ein einziges vom Strom durchflossenes Element vorhanden ist, so wird,das entsprechende Kräftepaar lediglich in Funktion des Stromes wirken und wird im - allgemeinen genau oder praktisch proportional seinem Quadrate sein.The pair of forces that exist in every pair of organs that attract each other or repel, acts under the influence of the currents flowing through the organs and depending on the position of the device, which can be provided with a spring can, as this can assume different positions. The couple can thus act in function of the currents themselves and the position of the indicator when the change the position a suitable change in an element of the corresponding circuit is equivalent to. This condition can easily occur in a relay operating apparatus to be met. If in a pair of organs there is a single one that has a current flowing through it Element is present, the corresponding force couple is only in function of the current act and is - in general exactly or practically proportional to its Be squares.

Man kann die für die Stabilität des Systems nötigen Bedingungen, welche in den verschiedenenE.ällen. passend bestimmt werden können, erfüllen, indem man die beiden Kräftepaare mit demselben Strom oder derselben Spannung speist. Außerdem trifft man die Anordnung so, daß die Kräftepaare, wenn sie in einer gegebenen Stellung in Gleichgewicht sind, bei jeder praktischen Änderung des Stroms oder der Spannung darin verbleiben, solange die Frequenz unveränderlich bleibt, während sie sich oder eins von ihnen in verschiedener Weise ändern, wenn eine Änderung der Frequenz erfolgt. Man erhält so eine passende Bemessung der Elemente des Apparates derart, daß die Anzeigen absolut oder praktisch nur von der Frequenz abhängig sind.You can specify the conditions necessary for the stability of the system, which in the various E. cases. can be determined appropriately, meet by feeds the two pairs of forces with the same current or voltage. aside from that one finds the arrangement so that the pairs of forces when they are in a given position are in equilibrium with any practical change in current or voltage remain in it as long as the frequency remains unchanged while it is or change one of them in various ways when there is a change in frequency. One obtains a suitable dimensioning of the elements of the apparatus such that the Ads are absolutely or practically dependent only on the frequency.

Die Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an der Hand eines doppelten elektrodynamischen Apparates. Eins der Systeme wird durch eine feste Spule f1, eine bewegliche Spule in, und durch einen Ohmschen Widerstand r gebildet, die hintereinander geschaltet sind und im Nebenschluß zur Leitung liegen. Das andere System wird durch eine feste Spule f_, eine bewegliche Spule m2 und einen induktiven, veränderlichen Widerstand L gebildet, der aus einer Spule besteht, deren Windungen in größerer oder kleinerer Zahl je nach der Stellung eines Kontaktes c eingeschaltet werden, der durch den Zeiger n. des Apparates gesteuert wird. Die feste Spule f_, die bewegliche Spule in, und die Spule l sind hintereinander geschaltet und liegen im N ebenschluß zur Leitung, somit parallel zum ersten System.The drawing shows schematically an embodiment of the invention on the hand of a double electrodynamic apparatus. One of the Systems is made up of a fixed coil f1, a movable coil in, and a Ohmic resistance r formed, which are connected in series and in the shunt lie to the line. The other system is made up of a fixed coil f_, a movable one Coil m2 and an inductive, variable resistor L formed, which consists of a Coil consists of a larger or smaller number of turns depending on the position of a contact c controlled by the pointer n. of the apparatus will. The fixed coil f_, the movable coil in, and the coil l are one behind the other switched and are shunted to the line, thus parallel to the first system.

Der Sinn der Kräftepaare der Leiden elektrodynamischen Systeme muß so gewählt werden, daß sie entgegengesetzt gerichtet sind und für eine gegebene Spannung oder Frequenz das ganze System die aus der Zeichnung ersichtliche Gleichgewichtstellung einnimmt.The sense of the pairs of forces of the suffering electrodynamic systems must be chosen so that they are oppositely directed and for a given Voltage or frequency the whole system the equilibrium position shown in the drawing occupies.

Wenn nun die Spannung größer oder kleiner wird, während die Frequenz konstant bleibt, so vergrößern oder verringern sich entsprechend die Ströme und die Kräftepaare in beiden Systemen, aber das Ganze bleibt noch im Gleichgewicht, und der Zeiger verschiebt sich nicht.Now if the voltage increases or decreases while the frequency remains constant, the currents and increase or decrease accordingly the pairs of forces in both systems, but the whole still remains in equilibrium, and the pointer does not move.

Wenn im Gegensatz dazu sich die Frequenz ändert, z. B. «renn sie größer wird, so tritt in den Systemen f1, iaal, r und f_, m- L eine Verringerung des Stromes ein, aber diese ist im System f_, m_, L bedeutend mehr fühlbar, weil die Erhöhung der Frequenz außer der Reaktanz der Ankerspule und der Induktorspule auch die der Impedanz l erhöht. Das System verliert somit sein Gleichgewicht, und der Zeiger verschiebt sich nach der einen oder anderen Seite. Wenn nun während dieser Be.. wegung die Konstanten der beiden Kräftepaare der Spulen gleich oder in einem bestimmten Verhältnis verbleiben, so verschiebt der Zeiger den Kontakt c derart, daß er eine Anzahl von Windungen der Spule l aus dem Stromkreis abschaltet und dadurch die Induktanz von L verringert, bis der Stromkreis f_, ;n_, L dieselbe Impedanz wie der Stromkreis f1, ;;il" r hat, d. h. bis er von neuem von einem Strom durchlaufen wird, der das Gleichgewicht mit dem Strom f1, 111.13 r herstellt.Conversely, when the frequency changes, e.g. B. “If it becomes larger, then in the systems f1, iaal, r and f_, m- L a reduction of the current occurs, but this is significantly more perceptible in the system f_, m_, L , because the increase in frequency is outside the reactance of the armature coil and the inductor coil also increases that of the impedance l. The system loses its balance and the pointer shifts to one side or the other. If the constants of the two pairs of forces of the coils remain the same or in a certain ratio during this movement, the pointer moves the contact c in such a way that it disconnects a number of turns of the coil 1 from the circuit and thereby reduces the inductance of L decreases until the circuit f_ ,; n_, L has the same impedance as the circuit f1, ;; il " r , that is, until it is traversed again by a current which creates equilibrium with the current f1, 111.13 r .

Dieser neuen Frequenz entspricht somit eine neue Stellung des Zeigers i..A new position of the pointer corresponds to this new frequency i ..

Die Vorrichtung arbeitet in analoger Weise, wenn sie, statt eine direkte Anzeige zu machen und die Stellung des Kontaktes c direkt zu steuern, wie ein Induktor- oder Registrierinstrument der Relaistype wirkt. Es genügt dann, daß jeder Stellung des Zeigers eine bestimmte Stellung des Kontaktes c und entsprechend ein gegebener Wert der Induktanz von L entspricht.The device works in an analogous way if it, instead of a direct one To make display and to control the position of contact c directly, like an inductor or registration instrument the relay type is effective. It is then sufficient that every position of the pointer a certain position of the contact c and accordingly a given Value corresponds to the inductance of L.

In beiden Fällen kann man, statt die Induktanz l zu ändern, auch eine Veränderung des Ohmschen Widerstandes r oder beider Elemente gleichzeitig herbeiführen. Statt einen Apparat auf elektrodynamischer Grundlage zu benutzen, kann man auch eine andere Bauart, z. B. auf elektromechanischer Grundlage, verwenden.In both cases, instead of changing the inductance l, one can also do one Change the ohmic resistance r or both elements at the same time. Instead of using an apparatus based on electrodynamics, you can another type, e.g. B. on an electromechanical basis, use.

Die beiden Kräftesysteme, welche die beiden entgegengesetzten Kräftepaare bilden, können auch verschieden sein, und man kann auch ein drittes Kräftepaar anordnen, das fest oder mit der Stellung des Zeigers veränderlich ist und beispielsweise durch eine Feder gebildet wird.The two systems of forces, which are the two opposing pairs of forces can also be different, and you can also arrange a third pair of forces, that is fixed or variable with the position of the pointer and, for example, by a spring is formed.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Frequency meter for alternating currents, marked by a mobile device on which two opposite ones, influenced by the current Systems operate that are parallel to each other and to the line to be measured, being the total impedance of one or the other or both systems as such it can be regulated that in every position in which both systems have the same impedance have a certain frequency and therefore balance each other out, their reactances differ so that the slightest change in frequency cancels the equilibrium.

2. Frequency meter according to claim r, characterized in that a Ohmic resistance and an inductance are arranged such that one of the two or both can be controlled simultaneously in such a way that the equivalence of the two total impedances of the two associated systems for each value of the frequency of the effective current is achieved.

3. Frequency meter according to claim t or 2, in which the regulation takes place automatically by the movable device. .

4. Frequency meter according to claim r, 2 or 3, in which the movable device is controlled via a relay will.

5. Frequency meter according to claim i, 2 or 3, wherein any opposite Effect on the movable device serves to increase the equilibrium positions determine.