DE595578C

DE595578C - Procedure for the determination of the electrical properties of a high frequency interferer

Info

Publication number: DE595578C
Application number: DES105712D
Authority: DE
Inventors: Karl Etzrodt; Dr-Ing Walter Wild
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1932-08-03
Filing date: 1932-08-03
Publication date: 1934-04-16

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
16. APRIL 1934ISSUED ON
April 16, 1934

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVi 595 KLASSE 21 a⁴ GRUPPEJVi 595 CLASS 21 a ⁴ GROUP

S105712 VIIIaJ2ia^l Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 29. MärzS105712 VIIIaJ2ia ^l Date of publication of the patent grant: March 29th

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

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. August 1932 abPatented in the German Empire on August 3, 1932

Es ist bekannt, daß man ein Hochfrequenzstörströme erzeugendes Gerät um so besser entstören kann, je genauer man sein Verhalten als Hochfrequenzerzeuger kennt. Da jeder Störer als Hochfrequenzgenerator angesehen werden kann, läßt sich sein Verhalten aus der Angabe einer von ihm abgegebenen elektromotorischen Größe und seiner Konstanten, also beispielsweise aus der Leer-ίο laufspannung und dem inneren Widerstand oder aus dem Kurzschluß strom und dem inneren Leitwert, bestimmen. Diese charakteristischen Größen sind, wie in der Elektrotechnik üblich, beispielsweise durch Messen der Klemmenspannung bei Leerlauf und des Stromes bei Kurzschluß zu ermitteln.It is known that a device generating high frequency interference currents can be used in such a way the better one knows its behavior as a high-frequency generator. Since every interferer can be viewed as a high-frequency generator, its behavior can be from the specification of an electromotive quantity given by him and his Constants, for example from the open-circuit voltage and the internal resistance or from the short-circuit current and the internal conductance. These characteristic As is customary in electrical engineering, variables are measured, for example the terminal voltage in case of no-load operation and the current in case of a short circuit.

Untersuchungen haben nun ergeben, daß der innere Widerstand der häufigsten Störer größer ist, als man bisher annahm und in der Regel eine überwiegende kapazitive Blindkomponente besitzt. Da nun die Kenntnis der Phase des Störerwiderstandes für die Dimensionierung der Entstörungsmittel wichtig ist, reicht es nicht aus, z. B. eine Leerlauf- und eine Kurzschlußmessung vorzunehmen, denn diese Messungen zusammen ergeben lediglich die Größe des Störerwiderstandes, nicht aber seine Phase. Gegen eine Leerlaufmessung spricht in manchen Eällen ferner, daß sich der Störer nur für die eigentliche Meßfrequenz im Leerlauf befindet, nicht aber auch für Nachbarfrequenzen. Störer mit großer Blindkomponente des inneren Widerstandes werden deshalb in einem der Nachbargebiete der Meßfrequenz zur Abgabe größerer Störspannungen angeregt. Die in solchen Gebieten dann auftretenden hohen Klemmenspannungen fälschen möglicherweise das Meßergebnis.Investigations have now shown that the internal resistance of the most common interferers is greater than previously assumed and usually has a predominantly capacitive reactive component. Since the knowledge of the phase of the interference resistance is important for the dimensioning of the interference suppression means, it is not sufficient, for. B. to carry out an open-circuit and a short-circuit measurement, because these measurements together only give the size of the interference resistance, but not its phase. For a no-load measurement speaks in some Eällen further that the interferer is only for the actual measurement frequency at idle, but not for neighboring frequencies. Interferers with a large reactive component of the internal resistance are therefore excited to emit greater interference voltages in one of the areas adjacent to the measurement frequency. The high terminal voltages then occurring in such areas may falsify the measurement result.

Die Erfindung gibt nun ein Verfahren und eine Einrichtung zur besonders einfachen Ermittlung der benötigten Werte an.The invention now provides a method and a device for particularly simple Determination of the required values.

Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung werden die gesuchten Eigenschaften durch nur zwei Messungen bestimmt. Von diesen beiden Messungen muß die eine bei einer solchen Belastung durchgeführt werden, bei der sich der durch Störer und Belastungswiderstand gebildete Kreis in Resonanz befindet, d. h. die Störwerte, Klemmenspannung bzw. Strom, ihre Maxima annehmen. Für die zweite Messung kann dann irgendein anderer Belastungswert gewählt werden, der nur ausreichend weit von dem ersten Wert entfernt liegen muß.The properties sought are achieved by the method according to the invention determined by just two measurements. Of these two measurements, one must be carried out under such a load in which the circle formed by the interferer and load resistance is in resonance, d. H. the disturbance values, terminal voltage or current, assume their maxima. Any one of them can be used for the second measurement another load value can be selected which is only sufficiently far from the first value must be away.

Mißt man ζ. B. den Störstrom im Kurzschlußfall und die bei einer günstigsten Belastung auftretende maximale Störspannung, so ist es möglich, aus der Verstimmung des Belastungsgliedes bei günstigster BelastungIf you measure ζ. B. the interference current in the event of a short circuit and the most favorable load occurring maximum interference voltage, it is possible from the detuning of the load element with the most favorable load

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker indicated the following as the inventors:

Dr.-Ing. Walter Wild in Berlin-Charlottenburg und Karl Etsrodt in Berlin-Siemensstadt.Dr.-Ing. Walter Wild in Berlin-Charlottenburg and Karl Etsrodt in Berlin-Siemensstadt.

gegenüber der Abstimmung dieses Gliedes auf die Meßfrequenz die Blindkomponente des reziproken inneren Störerwiderstandes, also den Blindanteil des Störerleitwertes, und unter Benutzung des Meßwertes alle notwendigen Eigenschaften des Störers festzulegen. the reactive component compared to the tuning of this element to the measuring frequency the reciprocal internal interference resistance, i.e. the reactive component of the interference conductance, and using the measured value to determine all the necessary properties of the interferer.

An Hand einer schematischen Abbildung eines für die Ausübung des Verfahrens gemaß der Erfindung besonders zweckmäßigen Gerätes sollen weitere Merkmale des Verfahrens und weitere Merkmale der Erfindung erläutert werden.On the basis of a schematic illustration of a for the implementation of the method according to The device particularly useful in the invention is intended to provide further features of the method and further features of the invention are explained.

Die dargestellte Meßanordnung besteht aus einem Belastungskreis A₁ einem Filter B und den Verstärkern V und zwei eigentlichen Meßgeräten C und D. Die Meßgeräte C und D sind über einen Schalter SCh₁ wahlweise anschaltbar. Das Meßgerät C mißt Effektivwerte, das Gerät D Impuls wer te. Mit Impulswerten sind diejenigen Störwerte gemeint, die spitzenartig und so kurzzeitig auftreten, daß sie durch einen Effektivwertmesser nicht mehr richtig erfaßt werden können. Das Meßprinzip des Instrumentes D gleicht demjenigen eines für tonfrequente Messungen bekannten sogenannten Lautspitzenmessers. The measuring arrangement shown consists of a load circuit A _1, a filter B and the amplifiers V and two actual measuring devices C and D. The measuring devices C and D can optionally be switched on via a switch SCh _1. The measuring device C measures effective values, the device D pulse values. Impulse values mean those disturbance values that occur in a spike-like manner and so briefly that they can no longer be correctly detected by an RMS meter. The measuring principle of the instrument D is similar to that of a so-called loudspeak meter known for audio-frequency measurements.

Als Filter B dient zweckmäßig eine Spannungsteilerschaltung aus einem Widerstand W₁ und einem entdämpften, in seiner Eigenwelle veränderbaren Sperrkreis S₁, von dem die Spannung für die Meßinstrumente C und D abgegriffen wird. Die Entdämpfung des Sperrkreises S_x erfolgt zweckmäßig durch eine Röhrenanordnung R, z. B. eine in sogenannter Dynatronschaltung, weil dann, wie später erläutert, mit Hilfe der Röhrenanordnung als Schwingungserzeuger die gleiche Abstimmung von Belastung A und Filter B auf einfache Weise möglich ist. Weiter ist es vorteilhaft, den Sperrkreis S₁ aus einer festen Kapazität If j und einer veränderbaren Parallelinduktivität L₁ zusammenzusetzen, weil lediglich bei Änderung der Induktivität des Kreises ein Filter konstanter Durchlaßbreite für das ganze Meßfrequenzband geschaffen ist. Der Belastungskreis A besteht gemäß der Erfindung in der Hauptsache aus einem veränderbaren Schwingungskreis S, der gebildet ist durch Parallelschalten einer Induktivität L zu einem Kondensator K und der parallel zu den Eingangsklemmen B₁F der Meßanordnung, also parallel zum Störer St, liegt. Die Stromversorgung des Störers St erfolgt aus einem Starkstromnetz N, das über eine Drosselkette Dr hochfrequenzgesiebt ist. Der Drehkondensator K ist zur Vereinfachung der Messung in Kapazitätswerten geeicht. Ein weiterer Belastungskondensator K₂ kann zweckmäßig über einen Schalter Sch₂ parallel zum Schwingungskreis S geschaltet werden.A voltage divider circuit consisting of a resistor W ₁ and an undamped trap circuit S ₁ , whose eigenwave can be changed, from which the voltage for the measuring instruments C and D is tapped, is expediently used as the filter B. The damping of the blocking circuit S _x is expediently carried out by a tube arrangement R, for. B. one in so-called Dynatron circuit, because then, as explained later, with the help of the tube arrangement as a vibration generator, the same coordination of load A and filter B is possible in a simple manner. It is also advantageous to assemble the trap circuit S ₁ from a fixed capacitance If j and a variable parallel inductance L ₁ , because a filter of constant pass width is created for the entire measuring frequency band only when the inductance of the circuit changes. According to the invention, the load circuit A consists mainly of a variable oscillating circuit S, which is formed by connecting an inductance L in parallel to a capacitor K and which is parallel to the input terminals B ₁ F of the measuring arrangement, i.e. parallel to the interferer St. The interferer St is supplied with power from a high-voltage network N, which is high-frequency sieved via a choke chain Dr. The variable capacitor K is calibrated in capacitance values to simplify the measurement. A further loading capacitor K ₂ can expediently be connected in parallel to the oscillating circuit S via a switch Sch _2.

Die Wirkungsweise des Belastungskreises sowie weitere Merkmale der Einrichtung werden an Hand einer Beschreibung einer Messung erläutert.The mode of operation of the load circuit and other features of the facility are explained using a description of a measurement.

Zuerst wird der Sperrkreis 6\ auf die gewünschte Meßfrequenz eingestellt und sodann durch die Röhrenanordnung R entdämpft. Dabei ist durch einen Schalter Sch_s der Sperrkreis ^₁ vom Vorwiderstand IF₁ zu trennen und der Schwingungseinsatz im Impulsmesser D (Schalter ScJi₁ befindet. sich in Mittelstellung) zu beobachten. Hiernach wird der Schalter ScJi₁ nach oben gelegt (der Schalter ScJi₂ liegt ebenfalls nach oben) und so die Hochfrequenzschwingungen der Röhrenanordnung R dem Belastungskreis 5" zugeführt. Es läßt sich jetzt durch Beobachtung des Meßinstrumentes C der Belastungskreis S auf die gleiche Frequenz wie der Sperrkreis S₁ abstimmen. Nach Umlegen sämtlicher drei Schalter, und zwar Schalter ScJi₁ in Mittelstellung bei Impuls-, nach unten bei Effektivmessung, Schalter ScJi₂ nach Mittelstellung bei Kurzschluß-, nach unten bei Leerlauf- oder Maximalspannungsmessung und SchalterScJi_s nach unten, setzt das Selbstschwingen der Röhrenanordnung R wieder aus, und es kann nun die Störermessung unter verschiedenen Belastungszuständen mit Effektiv- oder Impulsanzeige erfolgen. In der Mittelstellung des Schalters ScJi₂ ist der Störer kapazitiv praktisch bis zum Kurzschluß belastet. Nach durchgeführter Messung für diesen Fall wird der Schalter ScJi₂ nach unten umgelegt und durch eine Veränderung der Abstimmung des Sperrkreises ,S¹ der Störer so belastet, daß er die maximale Klemmenspannung abgibt. Die Verstimmung des Kreises 5" erfolgt durch den in Kapazitätswerten geeichten Kondensator K, dessen Verstimmung zur Ermittlung des Störerleitwertes benutzt wird. Soll statt der Kurzschlußmessung der Störer im Leerlauf gemessen werden, so erfolgt dies in der Schalterstellung ScJi₂ nach unten, wobei jedoch der Belastungskreis ,S" nicht verstimmt wird, sondern in Resonanz mit der Meßfrequenz no bleibt.First, the blocking circuit 6 \ is set to the desired measuring frequency and then undamped by the tube arrangement R. The blocking circuit ^ _{1 is} to be separated from the series resistor IF ₁ by a switch Sch _s and the start of oscillation in the pulse meter D (switch _{ScJi 1} is in the middle position) is to be observed. Then switch ScJi _{1 is} turned up (switch ScJi ₂ is also up) and the high-frequency oscillations of the tube arrangement R are fed to the load circuit 5 ". By observing the measuring instrument C, the load circuit S can now be set to the same frequency as the Tune the blocking circuit S _1. After turning all three switches, namely switch ScJi ₁ in the middle position for pulse measurement, downwards for effective measurement _{, switch ScJi 2} in the middle position for short-circuit measurement, downwards for no-load or maximum voltage measurement _{and switch ScJi s} downwards, The self- oscillation of the tube arrangement R stops again, and the interferer measurement can now take place under different load conditions with effective or pulse display _{. In the middle position of the switch ScJi 2} , the interferer is capacitively loaded practically up to a short circuit. After the measurement has been carried out for this case, the Switch ScJi ₂ flipped down and by changing the Coordination of the blocking circuit, S ¹ the interferer is so loaded that it emits the maximum terminal voltage. The detuning of the circle 5 "is made by the calibrated in capacitance values of capacitor C, whose upset is used to determine the Störerleitwertes. If instead the short-circuit measurement of the interferers are measured at idle, then this is done in the switch position SCji ₂ downward, however, the load circuit , S "is not detuned, but remains in resonance with the measuring frequency no.

Die zuerst beschriebene Bestimmung der Störereigenschaften durch Messung des Kurzschlußstromes in Verbindung mit Messung der Maximalspannung ist vorzugsweise dann anzuwenden, wenn der innere Widerstand des Störers groß ist. Handelt es sich dagegen um einen Störer mit kleinem innerem Widerstand, so ist es günstiger, von der Leerlaufspannung auszugehen und als zweite Messung die Bestimmung des maximalen Stromes durchzuführen. Diese für die Grenz-The first described determination of the interfering properties by measuring the Short-circuit current in connection with measurement of the maximum voltage is preferred to be used when the internal resistance of the interferer is high. Is it on the other hand, if it is an interferer with little internal resistance, then it is more favorable from the To start with open circuit voltage and to determine the maximum current as a second measurement. This for the border

fälle günstigsten Kombinationen können selbstverständlich je nach den im Einzelfall vorliegenden Verhältnissen abgeändert werden.
5The most favorable combinations can of course be changed depending on the circumstances prevailing in the individual case.
5

Claims

Patent claims:

1. Procedure for determining the electrical properties of a high-frequency interferer, characterized in that the within the frequency range to be examined output interference values for each of the searched points of this frequency range by only two measurements can be determined, once by a measurement at such a load, in which the circle formed by interferers and load resistance is in resonance i.e. the interference values, terminal voltage or current, their maxima assume, and secondly by a measurement at a different exposure value.

2. The method according to claim 1, characterized in that the measurement of the maximum voltage is combined with the measurement of the current at high frequency Short circuit, the measurement of the maximum current with that of the voltage during high-frequency idling of the interferer.

3. Device for performing the method according to claim 1 or 2, characterized by a coordinated circuit, which is switched into the supply for the operating current and thereby the Realization of the high-frequency idling enabled.

4. Device according to claim 3, characterized in that the matched Circle also serves to burden the interferer and is designed for this purpose, for example by using "variable tuning elements and / or a connectable parallel capacitor, that it enables various high-frequency loads.

5. Device for performing the method according to claim 1 or 2, characterized by a blocking circuit located between the load circuit and the measuring instruments, which is created by a tube arrangement, preferably in Dynatron circuit, is undamped and a narrow frequency band is picked out from the Frequency spectrum of the interferer permitted.

6. Device according to claim 5 with a blocking circuit, which consists of a parallel circuit a capacitance and an inductance, characterized in that to achieve one over the Throughout the measuring range constant passage width, the capacitance is fixed, the inductance is designed to be changeable.

7. Device according to claim 5 or 6, characterized in that the tube arrangement not only serves to de-dampen the trap circuit, but can be switched over in such a way that it is self-excited of the trap circuit gives the opportunity to compare the natural frequency of the load circuit with that of the trap circuit and bring them into agreement.

8. Device according to one of claims 3 to 7, characterized in that that it has several different display instruments, depending on the character of the interference voltages and currents can optionally be switched on, for example an effective value meter and an instrument for displaying briefly occurring interference peak values nadi Art the pulse meter commonly used in the audio frequency field for measuring loudspeakers.

1 sheet of drawings