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Einrichtung zur selbsttätigen Fernübertragung von Zählerangaben Es
liegt oftmals das Bedürfnis vor, die elektrische Arbeit, die einem Netz entnommen
oder geliefert wird, an einer entfernten Stelle laufend übersehen zu können. Am
einfachsten wird diese Aufgabe in der Weise gelöst, daß man beim elektrischen Zähler,
dessen Zustand an einer von diesem entfernten Stelle kontrolliert werden soll, seinen
beweglichen Teil mit einem oder mehreren Schleifkontakten versieht, so daß bei jedem
Umlauf seiner Drehscheibe (beim Drehzähler) bzw. bei jeder Schwingung seines Pendelankers
(beim Pendelzähler) eine bestimmte Anzahl von elektrischen, Impulsen; .z.
B. je ein Impuls, ausgelöst wird.. Diese Impulse können über geeignete Übertragungsvorrichtungen
und über eine Fernleitung an die Kontrollstelle übertragen und dort in geeigneter
Weise registriert werden.
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Diese Einrichtung hat aber einen Nachteil: Der durch den Zähler gesteuerte
Schleifkontakt, der bei seiner Schließung einen Batteriekreis einschaltet und dadurch
einen Stromstoß auslöst, muß entsprechend diesem Stromstoß mehr oder weniger stark
ausgebildet sein. Das würde aber eine schädliche und übermäßige Reibung an der Zählerscheibe
und Kontaktstelle und eine unzulässige Bremsung des Zählers verursachen.
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Nach der Erfindung kann man diese Schwierigkeiten dadurch beseitigen,
claß bei der Einrichtung zur selbsttätigen Fernübertragung von Zählerangaben mittels
Impulsabgabe der bewegliche Teil des Zählers den Gitterkreis einer Glimm- oder Elektronenröhre
zur Abgabe von einzelnen voneinander getrennten Impulsen, die mittels Anodenströme
dieser Röhre an dem Ort der Messung hervorgerufen werden, steuert, so daß die Zählerachse
von der zusätzlichen Bremsung entlastet ist. Die.Steuerung des Gitters erfordert,
wie bekannt, so gut wie keine Energie. Wenn also das Gitter über einen Schleifkontakt
gesteuert wird, sö hat der letztere besonders bei passend gewählter Vorspannung
des Gitters keinen Strom zu führen und kann daher ganz klein gemacht werden. Wenn
aber die Anordnung so getroffen wird, da.ß .die Beeinflussung des Gitters durch
den Zähler induktiv erfolgt, z. B. durch das jedesmalige Vorbeistreichen einer Metallamelle
an einer im Gitterkreise liegenden Spule, so kann man in diesem Fall ohne jeden
Schleifkontakt ausko.inmen, so daß die Zählerachse von jeder zusätzlichen mechanischen
Bremsung entlastet ist.
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Es ist bereits eine Anordnung zur Fernanzeige von Zählerangaben bekannt,
bei . der am Sendeort ein Drehzähler ein zusätzliches Abstimmelement des Senders
in Abhängigkeit von der zu messenden Größe ändert. Bei dieser bekannten Anordnung
werden aber zur
Fernübertragung elektrische Wellen mit kontinuierlich
schwankender Länge benutzt, und diese veränderlichen Schwankungen werden am Empfangsort
durch Überlagerung zur mittelbaren oder unmittelbaren Anzeige, beispielsweise auf
optischem oder akustischem Wege, gebracht. Hier sendet der Röhrengenerator fortwährend
Schwingungen an die Empfangsstelle, und zwar Schwingungen mit konstanter Amplitude
und veränderlicher Frequenz bzw. Wellenlänge. Es muß hier also der Empfänger nicht
auf einzelne kurzzeitige Impulssendungen reagieren, sondern auf veränderliche Periodizität,
mit welcher die mittlere Wellenlänge bzw. mittlere Frequenz an der Sendestelle geändert
wird. Das ist mit verschiedenen Nachteilen verbunden. An der Empfangsstelle ist
eine verhältnismäßig komplizierte Apparatur erforderlich. Da beim Sender ein kontinuierlicher
Übergang von dem Mindest- auf den Höchstwert der Frequenz stattfinden muß, so müssen
die Segmente der die Frequenzänderung bewirkenden Organe nicht zu klein ausfallen.
Sie müssen also massiver als die bei der Fernübertragung nach der vorliegenden Erfindung
auf dem Zähler anzubringenden Segmente sein. Außerdem ist bei der bekannten Anordnung
an der Empfangsstelle eine verhältnismäßig komplizierte Apparatur erforderlich;
jedenfalls ist das Vorhandensein eines Überlagerers zur Zerlegung der empfangenen
Frequenz in eine konstante und eine überlagerte veränderliche Komponente unumgänglich.
Es muß ferner dafür Sorge getragen werden, daß die Eigenfrequenz dieses Überlagerers
dauernd auf der Höhe der mittleren Frequenz des Senders aufrechterhalten wird.
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Von allen diesen Nachteilen ist die Anordnung nach der Erfindung frei.
Hierbei werden bei der Zählerdrehung einzelne kurzzeitige voneinander getrennte
Impulse ausgesandt: Diese Impulse dauern nur so lange, bis das äußerst kleine Segmentstück
an einer im Gitterkreise liegenden äußerst leichten Bürste oder an einer im Gitterkreis
liegenden Spule vorbeikommt. In der übrigen Zeit findet keine Energieaussendung
statt.
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Am einfachsten läßt sich die Einrichtung nach der Erfindung in der
Weise ausführen, daß der Zähler zur jedesmaligen Impulsauslösung durch seinen Schleifkontakt
den Gitterkreis einer Glimmröhre schließt, wobei diese zündet und ein Relais zum
Ansprechen bringt. Eine dieser ähnliche Anordnung. bei der aber statt einer Glimmröhre
eine Glühkathodenröhre benutzt wird, ist auf der Abb, i beispielsweise dargestellt.
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Hier wird das Gitter g einer Verstärkerröhre r an die negative Vorspannung
einer Batterie d jedesmal vorübergehend angelegt, wenn ein oder mehrere an der Drehachse
a des Zählers befestigte Schleifkontakte b unter der Schleifbürste c vorbeilaufen.
Ist die Anodenspannung der Röhre so gewählt, daß bei abgetrenntem Gitter der Sättigungsstrom
fließt, so sinkt dieser Strom beim Anschluß der Vorspannung, und ein im Anodenkreis
liegendes Relais f, welches vorher angezogen war, schließt einen Kontakt h und sendet
dadurch einen beliebigen Gleich- oder Wechselstromimpuls auf die Übertragungsleitung.
Da das Gitter der Röhre negativ vorgespannt ist, fließt durch die Kontaktstelle
b, c kein Gitterstrom. Der Kontakt kann also, wie oben erwähnt, zur Vermeidung jeder
zusätzlichen Bremsung des Zählers sehr schwach ausgebildet sein.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. a wirkt die Röhre r nicht als Verstärker,
sondern als ein selbsterregter Schwingungssender. Hier ist der Gitterkreis in bekannter
Weise mit dem Anodenschwingungskreis gekoppelt, so daß sich der Sender jedesmal
bei Schließung der Kontakte b, c erregt und einen kurzen Wechselstromimpuls beliebiger
Frequenz auf die Leitung etwa durch einen Transformator t überträgt. Ist dabei das
Gitter genügend stark vorgespannt, so fließt durch den Schleifkontakt wiederum kein
Gitterstrom.
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Ein weiteres Ausführungsmittel ist in der Abb. 3 dargestellt. Auch
hier wirkt die Elektronenröhre r bei jeder Impulsgabe als ein selbsterregter Sender
mit Rückkopplung des Gitterkreises. In diesem Falle erfolgt aber die Rückkopplung
über eine Kompensationsschaltung, gegebenenfalls über eine Brückenanordnung. Die
Rückkopplungsspule ü ist an eine Diagonale der Brückenschaltung angelegt, deren
drei Zweige aus passend eingestellten Impedanzen, z. B, Ohmschen Widerständen r"
r, und r" bestehen und der vierte Zweig aus einem Kondensator C und einer Spule
L. Bei geeigneter Abstimmung des Zweiges C, L ist die Kömpensationsschaltung
so ausgeglichen, daß an der anderen Dia= gonale, an die das Gitter angeschlossen
ist, durch Rückkopplung keine Spannung induziert werden kann. Sobald aber ein oder
mehrere am Zähler befestigte Metallkörper k, z. B. eine Eisenlamelle, an der Spule
L vorbeistreicht und die Abstimmung des betreffenden Kreises ändert, so wird die
Symmetrie der Brückenschaltung geändert, und der Röhrensender erregt sich und überträgt
über die Fernleitung den entsprechendem Wechselstromimpuls, welcher wie auch bei
den vorigen Ausführungsbeispielen, an der Empfangsstelle ein Relais mit Schaltwerk
zum Ansprechen bringt. Die zuletzt beschriebene Anordnung ist besonders vorteilhaft;
da hier am
Zähler keinerlei Schleifkontakte benötigt sind und auf
das am Zähler befestigte Eisenblech k, das sich nur durch eine fast vollkommen stromlose
Spule hindurchbewegt, nur allergeringste Kräfte. ausgeübt werden, so ist hier eine
zusätzliche Bremsung so gut wie nicht vorhanden.
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Besteht der auf die Übertragungsleitung gegebene Impuls aus Wechselstrom,
so kann die Frequenz dieses Wechselstromes an und für sich beliebig gewählt werden.
Im allgemeinen wird man jedoch zur Übertragung schon vorhandene normale Fernsprechleitungen
benutzen wollen, ohne daß diese dadurch dem Fernsprechverkehr entzogen werden. Die
Frequenz des Impulses muß dann so gewählt werden, daß sie diese Gespräche nicht
stört, muß also unhörbar sein; am besten wird sich daher eine Frequenz von etwa
5o bis ioo Hertz eignen.