DE589801C - Anordnung zur Fernmessung, insbesondere Summenfernmessung, bei der ein Messwerk mit umlaufendem Anker als Empfangsgeraet verwendet ist - Google Patents

Description

Es ist schon in Vorschlag gebracht worden, bei Fernmeßanlagen einen die Empfangseinrichtung bzw. einen Teil der Empfangseinrichtung bildenden Zähler aus einer Orts-.stromquelle zu speisen, die tatsächliche Drehzahl des Zählers in einer Vergleichsanordnung ' mit den Fernmeßströmen bzw. Fernmeßimpulsen oder den aus diesen abgeleiteten Größen zu vergleichen und in Abhängigkeit

to von diesem Vergleich den Speisestrom des Zählers zu regeln. Man erzielt so den Vorteil, daß man von dem Temperaturgang des Zählers und der Spannung der Stromquelle unabhängig wird.

Gegenstand der Erfindung ist eine Ausführung, die sich durch eine besondere Empfindlichkeit auszeichnet. Erreicht ist dies dadurch, daß erfindungsgemäß das Meßwerk des Zählers in dem Anodenkreis einer Röhre liegt, deren Gitter über ein als Differentialrelais ausgebildetes oder an einer Differentialschaltung o. dgl. liegendes Steuerrelais je nach dem Ergebnis des Vergleichs an ein höheres oder an ein niedrigeres Potential gelegt wird.

Eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ermöglicht in einfachster Weise, auch Einzelwerte zu addieren bzw. mehrere Werte zum Zwecke ihrer Summierung auf den Zähler zu übertragen, d. h. so, daß die Drehzahl des Zählers ein Maß für die Summe der Einzelwerte gibt. Hierzu wird das Steuerrelais vorteilhaft in den Diagonalzweig einer Brückenschaltung gelegt und in dem einen Seitenzweig der Brücke eine der Zahl der Summanden entsprechende Anzahl von Kondensatoranordnungen angeordnet und jedes dieser Kondensatoranordnungen über je ein Relais entsprechend der Impulshäufigkeit der den betreffenden Summanden übertragenden Impulsfolge in bekannter Weise betätigt. .

Fig. ι zeigt ein Ausführungsbeispiel der so aufgebauten Empfängerschaltung.

Der Zähler 1 der Empfängerschaltung kann ein Amperestundenzähler sein, dessen in der Zeichnung nur schematisch dargestellte Ankerwicklung mit i^a bezeichnet sei. Die Wicklung i^a liegt über die nicht dargestellten Schleifbürsten in dem Anodenkreis einer Dreielektrodenröhre 2, deren Gitter an dem Anker eines Steuerrelais 3 liegt, dessen Er- 50' regerwicklung über eine Glättungsschaltung 4 an die Diagonalpunkte C, D einer mit Gleichstrom gespeisten Wheatstoneschen Brücke S angeschlossen ist. Der Anker des Relais 3 ist zwischen zwei Kontakten 3° und $^b beweglich, von welchen der erstere an den einen Pol und der letztere an den- anderen Pol der Heizbatterie der Röhre 2 angeschlossen ist. Es fließt somit, wenn der Anker gegen den Kontakt 3° anliegt, im Anodenkreis der Röhre ein Strom, während der Anodenstromkreis stromlos ist, wenn der Anker des Relais 3 gegen den Kontakt 3⁶ anliegt.

In den beiden oberen Zweigen der Brücke 5 liegen feste Widerstände 6 bzw. 7. In den einen unteren Zweig der Brücke 5 ist in Reihe mit einem festen Widerstand über die Anker eines doppelpoligen Umschalterelais 8, dessen

Erregerwicklung an die Fernleitung 9 angeschlossen ist, ein Kondensator 10 gelegt. Wie ersichtlich, hat eine Umschaltung des Relais 8 jeweils eine Umpolung des Kondensators 10 bezüglich des Brückenzweiges zur Folge. In ähnlicher Weise, wie der Kondensator 10 in den einen Brückenzweig gelegt ist, ist in den anderen unteren Brückenzweig ein Kondensator II über die Anker eines doppelpoligen Umschalterelais 12 in Reihe zu einem festen Vorwiderstand gelegt. Die Erregerwicklung des Umschalterelais 12 ist über einen auf der Achse des Zählers 1 befestigten oder mit dem Zähler gekuppelten Stromunterbrecher i^& an eine Gleichstromquelle angeschlossen.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende:

Befinden sich die beiden Kondensatoren 10 und 11 zunächst in ungeladenem Zustand und

zo wird daraufhin die Speisestromquelle der Brücke eingeschaltet, so laden sich beide Kondensatoren allmählich auf. Bei entsprechender Abstimmung der Brücke bleibt dabei der Diagonalzweig stromlos.

Wird nun der eine Kondensator, z. B. der Kondensator 10, vermittels des Umschalterelais 8 umgepolt, so hat das eine allmähliche Umladung dieses Kondensators zur Folge, d. h. der Kondensator 10 entladet sich zunächst allmählich und ladet sich in anderer Polarität wieder auf. Dabei verläuft der Umladestrom in der Richtung ADCB. Wird nach Beendigung dieses Vorganges der Kondensator 11 umgepolt, so ergibt sich ein ähnlicher Vorgang, jedoch mit dem Stromverlauf ACDB, also mit dem Unterschied, daß der über den Diagonalzweig der Brücke fließende Strom entgegengesetztes Vorzeichen hat wie der im Diagonalzweig nach der Umpolung des Kondensators 10 fließende Strom. Der Mittelwert des sich auf den Kondensator 10 bzw. auf den Kondensator 11 beziehenden Umladestromes ist von der Häufigkeit der dem zugehörigen Umschalterelais zugeleiteten Impulsfolge abhängig. Ist die Häufigkeit der auf die beiden Umschalterelais 8 und 12 einwirkenden Impulsfolgen gleich groß, so heben sich die Ströme im Diagonalzweig der Brücke auf; andernfalls überwiegt der Strom der einen oder der anderen Richtung. Die Kondensatoren 10 und 11 bilden mithin mit Bezug auf die Brückenschaltung gleichsam veränderliche Widerstände, deren jeweiliger Wert von der jeweiligen Impulshäufigkeit der den Umschalterelais 8 und 12 zugeleiteten Impulsfolgen abhängig ist. Bei Stromlosigkeit des Brückendiagonalzweiges liegt der Anker des Relais 3 gegen den Kontakt 3* an, was zur Folge hat, daß der Anodenstromkreis der Röhre 2 und damit der Zähler 1 stromlos ist. Der Zähler 1 vermindert infolgedessen um ein geringes seine Drehzahl, was eine Verringerung des Mittelwertes des Stromes in dem Brückenzweig B, D herbeiführt. Hierdurch wird das Gleichgewicht der Brücke gestört, der Anker des Relais 3 legt sich gegen den Kontakt 3^a an, der Zähler 1 erhält wieder Strom und erhöht um ein geringes seine Drehzahl, bis der Mittelwert des Stromes in dem Brückenzweig'5, D wieder dem Mittelwert des Stromes im Brückenzweig A, D gleich ist, worauf sich der Anker der Relais 3 wieder gegen den Kontakt 3* anlegt usf. Bei ' einer bestimmten Impulshäufigkeit der dem Relais 8 über die Fernleitung 9 zugeleiteten Impulsfolge nimmt somit der Zähler 1 eine bestimmte Drehzahl an, um die er nur in sehr geringen Grenzen pendelt. Wird die Impulshäufigkeit der dem Empfangsrelais 8 zugeleiteten Impulsfolge erhöht, so erhöht sich entsprechend der Mittelwert des Stromes in dem Brückenzweig A, D und damit entsprechend auch die Drehzahl des Zählers 1, bis wiederum die Häufigkeit der von dem Zähler 1 dem Umschalterelais 12 zugeleiteten Impulsfolge bzw. der Mittelwert des Stromes in dem Brückenzweig B, D dem Mittelwert des Stromes in dem Brückenzweig A, D entspricht.

Fig. 2 zeigt im wesentlichen die gleiche go Schaltung wie Fig. 1, jedoch ist angenommen, daß in den Zähler 1 zwei Summanden eingeleitet werden sollen, deren Übertragung mit zwei Impulsfolgen über die Leitungen 20 und 21 erfolgt. Abweichend von der Schaltung nach Fig. 1 sind weiterhin statt je eines zweipoligen Umschalterelais mit einem Kondensator je zwei Kondensatoren mit einem einpoligen Umschalterelais verwendet. In den Brückenzweigen A, C und C₁B liegen wieder feste Widerstände. In dem Brückenzweig A, D liegen parallel zueinander zwei Kondensatoranordnungen, deren jede aus zwei in Reihe geschalteten Kondensatoren 22 und 23 bzw. 24 und 25 besteht. Die Verbindungsleitung zwischen den Kondensatoren 22 und 23 ist an den Anker des an die Leitung 20 gelegten Umschalterelais 26 angeschlossen. In gleicher Weise ist das an die Leitung 21 angeschlossene Umschalterelais 27 geschaltet. In dem Brückenzweig B, D liegen zwei Kondensatoren 28 und 29, die bezüglich des Umschalterelais 30, das über den Stromunterbrecher des Zählers 1 an Spannung gelegt ist, in gleicher Weise geschaltet sind wie die densatoren 28 und 29, die bezüglich des Umschalterelais. Jeder aus zwei Kondensatoren bestehenden Kondensatöranordnung sind zwei Widerstände in der dargestellten Schaltung zugeordnet. In der gezeichneten Stellung des Ankers des Relais 30 ist der Kondensator 29 kurzgeschlossen und somit entladen.

Bei Erregung des Relais 30 wird der

Anker auf den anderen Kontakt umgelegt

j und dadurch der Kondensator 28 über den einen Widerstand kurzgeschlossen, während der andere Kondensator 29 auf dem Wege ACDB aus der Brückenstromquelle aufgeladen wird. Sobald das Relais 30 wieder stromlos wird, kehrt der Anker in die dargestellte Lage _ zurück, wodurch der Kondensator 29 wieder

ίο entladen und der Kondensator 28 auf dem Wege ACDB aufgeladen wird. In gleicher Weise arbeiten die übrigen Kondensatorenanordnungen, jedoch ist hierbei der Stromverlauf ADCB₁ also mit Bezug auf den Diagonalzweig der Brücke entgegengesetzt wie bei der Aufladung der Kondensatoren 28 und 29. Die Arbeitsweise ist somit im Prin* zip die gleiche wie die der Kondensatoren mit zweipoligen Umschalterelais nach Fig. 1.

Zur Speisung des Anodenstromkreises der Röhre und zur Heizung der · Glühkathode können besondere Batterien verwendet werden. Vorteilhafter ist es jedoch, wie angedeutet, die Spannung von einem besonderen Spannungsteiler an den Punkten A₁ F und B abzugreifen, wie in der Zeichnung durch die Bezugszeichen angedeutet ist.

Wie. aus obiger Beschreibung zu entnehmen ist, wird die Drehzahl des Zählers 1 proportional dem Verlauf der mittleren Impulshäufigkeit bzw. Summenimpulshäufigkeit der über die Fernleitung bzw. Fernleitungen geleiteten Impulsfolge. Da diese bis auf die Fehler der Gebergeräte linear verläuft, wird die Drehzahl des Zählers 1 linear verlaufen. Die Empfindlichkeit der Schaltung ist allein durch die Empfindlichkeit des Steuerrelais 3 gegeben. Da die Kontakte des Steuerrelais nicht irgendeine Schaltleistung zu bewältigen haben und auch der Kontaktdruck ohne nennenswerten Einfluß ist, so kann die Empfindlichkeit des Steuerrelais sehr hoch getrieben werden. Die neue Schaltung hat weiterhin, wie schon erwähnt, die Vorteile, daß Temperaturfehler, die der Zähler 1 an sich besitzen mag, ohne Einfluß auf die Drehzahl bleiben, da diese unmittelbar als Vergleichsgröße benutzt und entsprechend dem Vergleich in der Brückenschaltung eingestellt wird. Außerdem ist auch die Schaltung, wie ohne weiteres einzusehen ist, spannungsunabhängig. Endlich sei noch hervorgehoben, daß auch Änderungen der Charakteristik der Röhre 2 ohne Belang sind, da die Röhre nur die Funktion eines Schaltorgans auszuüben hat.

Die neue Schaltung kommt, wie oben schon angedeutet, insbesondere für die Summenmessung in Betracht, da man für Einzelmessungen ja in der Regel Anzeigegeräte verwenden wird, die ohnehin eine hinreichend große Empfindlichkeit aufweisen und unmittelbar in den Ladekreis der Meßkondensatoren gelegt werden können. Indes treten zuweilen Fälle auf, in denen man auch bei Einzelmessungen genötigt ist, an der Empfangsstelle einen Zähler zu benutzen, etwa um mittels des Zählers eine Regeleinrichtung o. dgl. zu beeinflussen.

Claims (3)

70 Patentansprüche:

1. Anordnung zur Fernmessung, insbesondere Summenfernmessung, bei der ein Meßwerk mit umlaufendem Anker als Empfangsgerät verwendet ist und bei der die tatsächliche Drehzahl des aus der Ortsstromquelle gespeisten Meßwerkes in einer Vergleichsanordnung mit den Fernmeßströmen bzw. Fernmeßimpulsen oder den aus diesen abgeleiteten Größen verglichen und in Abhängigkeit von diesem Vergleich der Speisestrom des Meßwerkes geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßwerk in dem Anodenkreis einer Röhre liegt, deren Gitter übe'r ein als Differentialrelais ausgebildetes oder an einer Differentialschaltung liegendes Steuerrelais je nach dem Ergebnis des Vergleichs an ein höheres oder an ein niedrigeres Potential gelegt wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerrelais, vorzugsweise über eine Glättungsschaltung, an die Diagonalpunkte einer mit Gleichstrom gespeisten Wheatstoneschen Brücke angeschlossen ist und ein Seitenzweig dieser Brücke eine Kondensatoranordnung enthält, die mittels eines Relais im Takte der Fernmeßimpulse umgeschaltet wird, und daß ein anderer Seitenzweig eine Kondensatoranordnung enthält, die im Takte einer Impulsfolge umgeschaltet wird, die von einem mit dem Meßwerk gekuppelten Impulsgeber erzeugt wird.

3. Anordnung nach Anspruch 2 zur Summenfernmessung, dadurch gekennzeichnet, daß in dem einen Seitenzweig der Brücke eine der Zahl der Summanden no entsprechende Anzahl von Kondensatoranordnungen liegt und jede dieser Kondensatoranordnungen über je ein Relais entsprechend der Impulshäufigkeit der den betreffenden Summanden übertragenden Impulsfolge betätigt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen