DE570286C - Messanordnung fuer Schwachstrom-UEbertragungssysteme mit betriebsmaessig kontinuierlich schnell veraenderlicher Amplitude, wie Sprach- und Musikuebertragungssysteme - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
14. FEBRUAR 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 570 KLASSE 21 e GRUPPE

Siemens & Halske Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. Xovember 1926 ab

Gegenstand der Erfindung ist eine Meßanordnung für Schwachstrom-Übertragungssysteme mit betriebsmäßig sehr schnell, vorzugsweise kontinuierlich veränderlicher Amplitude, wie z.B. Sprach-und Musikübertragungssysteme. Es handelt sich also um Übertragungssysteme, bei welchen in der Regel Amplitudenschwankungen auftreten, denen man, wenn sie auf ein hinreichend trägheitsloses Meßgerät, etwa auf den Lichtzeiger eines Oszillographen, übertragen würden, mit dem freien Auge nicht mehr folgen könnte. Die Kenntnis dieser Amplitudenschwankungen bzw. der Spitzen der Amplitudenkurve ist indes zur Herbeiführung

^J5 und Aufrechterhaltung einer guten Übertragung sehr wesentlich. Die Verwendung eines Oszillographen hierfür verbietet sich, jedenfalls im praktischen Betrieb, wegen der umständlichen Entwicklung des Aufnahmefilmes.

Die Lösung nach der Erfindung beruht auf dem Gedanken der Anwendung einer Art Kurventransformation, d. h. es sind Mittel vorgesehen, die, theoretisch betrachtet, sozusagen die Kurve der Amplitudenschwankungen in dem Übertragungssystem in eine Kurve umwandeln, welche die dicht aufeinanderfolgenden und in der· Regel nicht gleich großen Spitzen der Amplitudenkurve des Übertragungssystems annähernd noch enthält, im übrigen aber abgeflacht ist, so daß bei Anwendung eines empfindlichen Meßgerätes, ζ. B. «nes Drehspulmeßgerätes, dieses einerseits eine kontinuierlich dem Verlauf der tatsächlichen Amplitudenkurve mit Annäherung folgende Anzeige ergibt, andererseits dabei aber noch gut ablesbar ist. Zur besseren Veranschaulichung der Verhältnisse ist in Abb. 3 ein Diagramm abgebildet, das in der stark ausgezogenen Kurve eine Amplitudenkurve eines Übertragungssystems darstellt und in der gestrichelten Kurve die zugehörige transformierte Kurve wiedergibt. Diese gibt zugleich den Verlauf des Zeigerausschlages des Meßgerätes an. Die genannten Mittel zur Kurventransformation bestehen in einer an das Übertragungssystem zu legenden Reihenschaltung von Ventilröhre, Vorschaltwiderstand und einem Kondensator, der den Kreis des Meßgerätes speist oder steuert, sowie in Mitteln zur Entladung des Kondensators in entsprechender, aus obigem sich ergebender Ab-Stimmung.

Die Einzelteile der neuen Meßanordnung sind an sich bekannt; ebenso ist auch die Verwendung einer Reihenschaltung aus einem Kondensator und einer Ventilröhre bereits zum Zwecke der Messung des Spannungshöchstwertes, der bei einer Anzahl von in gleicher Weise durchgeführten Einschaltvorgängen auftritt, vor-

*) Von dein Patentsucher sind als die Erfinder angegeben norden:

Karl Kiipi mittler in Danaig-Lang/'uhr ' und Dipl.-Ing. Dietwalt -Vhierbach in Falkensce h. Herlin-S pandait.

geschlagen worden. Nach diesem Vorschlag wircf der Kondensator über das Ventil für die Dauer der Einschaltvorgänge an eine Spule o. dgl., an der die Spannung auftritt, gelegt, und es wird daraufhin die während der Vorgänge erreichte Ladung bestimmt, also lediglich ein einzelner bestimmter Wert während eines größeren Zeitabschnittes gemessen. Die Unterschiede, die demgegenüber der Erfindungsgegenstand sowohl in der ihm zugrunde liegenden Aufgabenstellung wie in seiner objektiven Ausbildung und Anwendung besitzt, sind nach obigem ersichtlich.

Es ist hier noch hervorzuheben, daß wenn in der Beschreibung und in den Ansprüchen gesagt ist, daß es sich um eine Meßanordnung für Schwachstrom-Übertragungssysteme handelt, mit dem Wortbestandteil Schwachstrom nur der Gegensatz zu Kraftübertragungssystemen zum Ausdruck gebracht werden soll; denn es ist ersichtlich, daß die neue Meßanordnung bei allen Modulationsübertragungssystemen Anwendung finden kann, gleichgültig, wie groß an sich die Spannung und wie die sonstigen Verhältnisse des benutzten Systems sein mögen.

Die oben als Transformation bezeichnete Arbeitsweise .beinhaltet eine Art Integration der Spitzenwerte über ein bestimmtes Zeitintervall. Die notwendige Größe dieses Zeitintervalls richtet sich nach der Art der Übertragung und der Meßaufgabe und liegt etwa zwischen 10 bis 300 ms. Da die Spannung, der Strom und die Leistung durch bekannte Beziehungen miteinander verbunden sind, gestattet die neue Anordnung die Ermittlung bzw. Überwachung des Amplitudenverlaufes einer jeden der drei Größen.

In Abb. ι und 2 sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt.

Im folgenden wird das Ausführungsbeispiel der Abb. 1 näher erläutert. Die zu messende Wechselspannung wird an die Klemmen α angelegt. Über einen Transformator t, der zur Symmetrierung der Anordnung dient, einen Vorschaltwiderstand ic und eine Ventilröhre v, die zweckmäßig hoch evakuiert ist, kann ein ' Kondensator c aufgeladen werden, wenn die Kontakte k eines Unterbrechers u nach unten umgelegt sind. Die Zeitkonstante des den Widerstand w und den Kondensator c enthaltenden Kreises wird angenähert gleich dem Intervall gemacht, über das die Spannung integriert werden soll. Wird der Übertrager t so bemessen, daß der Eingangswiderstand wesentlich größer ist als der Widerstand des zu untersuchenden Kreises, so wirkt das ballistische Galvanometer g nahezu als reiner Spannungsmesser. Der Transformator t besitzt einen Schirm b, der geerdet ist. Die Kathode der Ventilröhre und die Selbstinduktionsspule s des Unterbrechers u sind über Leitungen I an Gleichstromquellen angeschlossen, wobei in den Stromkreis der Spule s ein Vorschaltwiderstand r eingefügt ist. In der gezeichneten 6j Stellung der Kontakte k ist der Kondensator c an das ballistische Galvanometer g gelegt und entlädt sich über dieses Gerät. Die Kontaktzeit des Unterbrechers ist etwas größer gewählt als die Entladezeit des Kondensators. Der 7c Unterbrecher u arbeitet mit Abfallverzögerung, die durch geeignete Bemessung des Vorschaltwiderstandes r und der Selbstinduktion s entsprechend der Ausschlagszeit des Galvanometers g passend eingestellt ist. Die maximalen it Ausschläge des Galvanometers ergeben unmittelbar den gesuchten und integrierten Spannungsverlauf.

Abb. 2 erläutert ein weiteres Ausführungsbeispiel. Die Messung der Kondensatorauf- ladung erfolgt hier durch Beobachten der Veränderung des Anodenstromes einer Dreielektrodenröhre, wobei gleichzeitig die Ventilwirkung der Strecke Gitter—Kathode ausgegenutzt wird. -'85-

Wie in Abb. 1 wird die zu messende Spannung an die Klemmen α eines Transformators t gelegt. Der Kondensatorkreis besteht aus dem Kondensator C, dem Widerstand W, der Sekundärseite des Transformators t und der Ventilstrecke Gitter G, Kathode K der Elektronenröhre R. Die Zeitkonstante dieses Kreises ist gleich dem Integrationsintervall. AB ist die Anodenbatterie, deren Pluspol über das Meßinstrument M und die Drossel Dr mit der Anode der Elektronenröhre R verbunden ist. HB stellt die Heizbatterie dar. Unter dem Einfluß der aufgedrückten Wechselspannungen sinkt infolge Aufladung des Kondensators C das mittlere Potential des Gitters G und damit auch 10c der Anodenstrom ia. Die Empfindlichkeit der Anordnung läßt 'Sich erhöhen durch Einschalten der Drossel Dr in den Anodenstromkreis, deren Scheinwiderstand so groß bemessen ist, daß praktisch nur die statische Charakteristik der 10; Röhre R zur Wirkung kommt. Über dem Widerstand Rg kann sich der Kondensator C in Zeiträumen entladen, die noch eine gute Ablesung der im Integrationsintervall erreichten Spannung gestatten; diese Entladezeit ist also "« wesentlich größer als die Aufladezeit.

Die gleichen Einrichtungen können auch bei dauernden Wechselströmen verwendet werden. Weiter können sie sinngemäß benutzt werden, im Ströme oder Leistungen usw. zu bestimmen. 11; Als Beispiel sei erwähnt ihre Anwendung für Rundfunk-Fernbesprechungsleitungen, bei denen der Alittelwert der Eingangsleistung für e 10 bis zo ms 1 mW nicht überschreiten soll. Die neue Anordnung ermöglicht es, die über den betreffenden Zeitabschnitt integrierte Spannung unmittelbar zu kontrollieren.

Claims (4)

1. 570 28fi

   Pa τ ι·: χ τ λ ν Sprüche:

   ι. .Meßanordnung für Schwachstromt'bertragungssysteme mit betriebsmäßig kontinuierlich schnell veränderlicher Amplitude, wie Sprach- und Musikübertragungssysteme, gekennzeichnet durch eine an die zu messende Spannung anzulegende Reihenschaltung von Ventilröhre, Vorschaltwiderstand und einem Kondensator, der den Kreis des Meßgerätes speist oder steuert, sowie durch Mittel zur Entladung des Kondensators, die nebst diesem und dem Vorschaltwiderstand so abgestimmt sind, daß sich einerseits eine kontinuierliche, der Amplitudenänderung möglichst schnell folgende Einstellung des Meßgerätes ergibt und andererseits dessen Einstellung aber noch mit dem Auge verfolgt werden kann.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladung mit einem selbsttätigen Unterbrecher periodisch geschieht, bei dem die Kontaktzeit etwas größer gehalten ist als die Entladezeit des Kondensators.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dai3 die Ventilröhre in einer Dreielektrodenröhre besteht, in deren Gitterkreis der aufzuladende Kondensator und in deren Anodenkreis das Meßgerät liegt!
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Anodenkreis der Elektronenröhre eine Drossel mit hohem Scheinwiderstand liegt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen