DE536289C

DE536289C - Method for determining the amplitude and frequency of the partial oscillations of a frequency mixture using a purely sinusoidal auxiliary voltage

Info

Publication number: DE536289C
Application number: DEG74017D
Authority: DE
Inventors: Dr Martin Gruetzmacher
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1928-08-07
Filing date: 1928-08-07
Publication date: 1931-10-21

Description

Verfahren zur Bestimmung von Amplitude und Frequenz der Teilschwingungen eines Frequenzgemisches unterVerwendung einer rein sinusförmigen Hilfsspannung Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das die Teilschwingungen eines Frequenzgemisches in ihren Frequenzen und Amplituden mit Hilfe einer Suchspannung zu messen gestattet.Method for determining the amplitude and frequency of the partial oscillations a frequency mixture using a purely sinusoidal auxiliary voltage Die The invention relates to a method that the partial vibrations of a frequency mixture to measure their frequencies and amplitudes with the help of a search voltage.

Es ist bereits bekannt geworden, die Teile eines Frequenzgemisches mit Hilfe einer Suchspannung auf ihre Frequenz hin zu untersuchen. Der zu untersuchenden Frequenz wurde dabei eine Suchspannung bekannter Frequenz aufgedrückt und das Frequenzgemisch einem trägen Galvanometer zugeführt. Durch Veränderung der Suchspannung konnte die Übereinstimmung der beiden Frequenzen am Galvanometer festgestellt werden. Eine Ermittlung der Amplitude der zu untersuchenden Spannung war jedoch nach diesem Verfahren nicht möglich.It is already known that the parts of a frequency mix to examine their frequency with the help of a search voltage. The one to be examined Frequency, a search voltage of known frequency was applied and the frequency mixture fed to a sluggish galvanometer. By changing the search voltage, the Correspondence of the two frequencies can be determined on the galvanometer. One However, this method was used to determine the amplitude of the voltage to be examined not possible.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, @m mit Hilfe einer Suchspannung sowohl Amplitude wie Frequenz von Teilfrequenzen eines Schwingungsgemisches festzustellen, die zu untersuchende und die Suchfrequenz zu überlagern und einem Gleichrichter zuzuführen. Die hinter dem Gleichrichter entstehenden Gleichstromimpulse niedriger Frequenz wurden einem Instrument zur Anzeige zugeführt. Die Anzeige des Instrumentes gestattete dabei die Ablesung sowohl der Amplitude der gesuchten Spannung als auch die Bestimmung seiner Frequenz. Nach der Erfindung wird nun keine elektrische Gleichrichtung mit nachfolgender Siebkette verwendet, sondern gewissermaßen eine mechanische Gleichrichterwirkung ausgenutzt, die auf der elektrostatischen rein quadratischen Kraftwirkung zwischen zwei Elekroden beruht.It has already been suggested @m using a search voltage determine both the amplitude and the frequency of partial frequencies of a vibration mixture, to superimpose the to be examined and the search frequency and a rectifier to feed. The direct current pulses generated behind the rectifier are lower Frequency were fed to an instrument for display. The display of the instrument allowed the reading of both the amplitude of the voltage sought and the determining its frequency. According to the invention, there is now no electrical rectification used with a subsequent sieve chain, but to a certain extent a mechanical rectifying effect exploited the purely square force effect on the electrostatic between two electrodes is based.

Das Verfahren zur Bestimmung von Amplitude und Frequenz der Teilschwingungen eines Frequenzgemisches unter Verwendung einer rein sinusförmigen Hilfsspannung besteht gemäß der Erfindung darin, daß die zu untersuchende Wechselspannung und die Hilfsspannung an einen auf elektrostatische Kräfte.ansprechenden Apparat, vorzugsweise Einfadenelektrometer, derart angelegt werden, daß auf den beweglichen Teil des Apparates eine Kraft, die proportional dem Produkt der zu untersuchenden Wechselspannung und der Hilfsspannung ist, einwirkt und aus der Bewegung und dem Ausschlag des beweglichen Teiles des Apparates auf die Frequenz und Amplitude der Teilschwingungen des zu untersuchenden Frequenzgemisches geschlossen wird.The procedure for determining the amplitude and frequency of the partial oscillations a frequency mixture using a purely sinusoidal auxiliary voltage is according to the invention that the AC voltage to be examined and the auxiliary voltage to an apparatus responding to electrostatic forces, preferably Single-thread electrometer, applied in such a way that on the moving part of the apparatus a force proportional to the product of the alternating voltage under investigation and the auxiliary voltage, acts and from the movement and deflection of the movable Part of the apparatus to the frequency and amplitude of the partial vibrations of the examined frequency mix is closed.

Vorzugsweise wird der Faden des Fadenelektrometers auf eine bestimmte, möglichst tiefe Frequenz, z. B. in der Nähe von o bis io Hertz, abgestimmt, so daß er vorzugsweise nur auf die im Rhythmus der Differenzfrequenz oszillierenden Kräfte anspricht.The thread of the thread electrometer is preferably aimed at a certain, as low a frequency as possible, e.g. B. near o to io Hertz, tuned so that it is preferably only to the rhythm of the difference frequency responding to oscillating forces.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens wird in der Abbildung dargestellt, die die Schaltung eines Einfadenelektrometers zeigt.An embodiment of the inventive concept is shown in the figure showing the circuit of a single filament electrometer.

El und EZ bedeuten die Suchspannung und die Spannung des zu untersuchenden Frequenzgemisches, die miteinander vertauscht werden können. Auf den Faden wirkt dann eine Kraft ein, die proportional E, E2 ist. Für den Fall zweier Sinusspannungen bedeutet dies die Summe zweier Kräfte, die im Rhythmus der Differenz- und der Summenfrequenz der Ausgangsspannungen schwanken. Legt man die Eigenfrequenz des Elektrometerfadens möglichst tief, z. B. in die Nähe von o bis io Hertz, so wird der Faden beim Vorhandensein höherer Frequenzen in dem Freqeuenzgemisch nur in der Differenzfrequenz mitschwingen; der Fadenausschlag, der mit Hilfe eines Fernrohres abgelesen oder durch eine Registriervorrichtung aufgezeichnet werden kann, zeigt dann das Vorhandensein einer Teilschwingung an. Das Amplitudenverhältnis der einzelnen Teilschwingungen untereinander kann in bekannter Weise, z. B. unter Zuhilfenahme eines eine konstante Wechselspannung über den gesamten Frequenzbereich des Frequenzgemisches liefernden Überlagerungssummers zur Erzeugung der Suchspannung, festgestellt werden.El and EZ mean the search voltage and the voltage of the one to be examined Mixed frequencies that can be swapped with one another. Acts on the thread then a force proportional to E, E2. In the case of two sinusoidal voltages this means the sum of two forces, which in the rhythm of the difference and the sum frequency of the output voltages fluctuate. If one sets the natural frequency of the electrometer thread as deep as possible, e.g. B. in the vicinity of 0 to 10 Hertz, the thread is in the presence higher frequencies in the frequency mixture resonate only in the difference frequency; the thread deflection, which can be read off with the aid of a telescope or with a recording device can be recorded, then indicates the presence of a partial oscillation. The amplitude ratio of the individual partial oscillations to one another can be known in a Way, e.g. B. with the help of a constant alternating voltage over the entire Frequency range of the frequency mixture supplying overlay buzzer for generation the search voltage.

Die Bewegung in dem auf elektrostatische Kräfte ansprechenden Apparat kann auch auf elektrischem Wege über die entstehende Kapazitätsänderung wahrnehmbar gemacht werden (z. B. ähnlich der an sich bekannten Hochfrequenzschaltung eines Kondensatormikrophons nach Rigger).The movement in the apparatus responding to electrostatic forces can also be perceived electrically via the resulting change in capacitance be made (e.g. similar to the known high-frequency circuit of a Rigger condenser microphones).

Gegenüber bekannten Einrichtungen, zur Untersuchung von Frequenzgemischen bringt die erfindungsgemäße Anordnung den erheblichen Vorteil einer großen Einfachheit und einer Zuverlässigkeit des Ergebnisses, der durch Ausnutzung der stets rein quadratischen, elektrostatischen Kraftwirkung erreicht wird.Compared to known devices for the investigation of frequency mixtures the arrangement according to the invention has the considerable advantage of great simplicity and a reliability of the result, which is achieved by using the always purely square, electrostatic force effect is achieved.

Die beschriebene elektrische Frequenzanalyse kann vor allem auch bei der Analyse akustischer Frequenzgemische Anwendung finden, indem mit bekannten Mitteln das akustische Frequenzgemisch in ein elektrisches umgewandelt wird.The electrical frequency analysis described above can also be used for the analysis of acoustic frequency mixtures can be applied by known means the acoustic frequency mixture is converted into an electrical one.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for determining amplitude and frequency of the partial oscillations of a frequency mixture using a purely sinusoidal Auxiliary voltage, characterized in that the alternating voltage to be examined and @ the auxiliary voltage to an apparatus that responds to electrostatic forces, preferably single-filament electrometer, be applied in such a way that on the movable Part of the apparatus has a force proportional to the product of that under investigation AC voltage and the auxiliary voltage is, acts and from the movement and the The deflection of the moving part of the apparatus, the frequency and amplitude of the partial oscillations of the frequency mix to be examined are recognizable. a. Method according to claim i, characterized in that .the thread of the thread electrometer on a - certain, as low a frequency as possible, e.g. B. in the vicinity of 0 to 10 Hertz, is tuned, so that it is preferably only on the oscillating to the rhythm of the difference frequency Forces.