DE602239C

DE602239C - Pegelmessverfahren in Fernsprechleitungen

Info

Publication number: DE602239C
Application number: DE1930602239D
Authority: DE
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1930-01-14
Filing date: 1930-05-08
Publication date: 1934-09-04

Description

Die Erfindung betrifft ein Pegelmeßverfahren in Fernsprechleitungen., bei dem die zu untersuchende Spannung mit einer bekannten Spannung verglichen wird, und kennzeichnet sich dadurch, daß die zu messende Spannung über einen Verstärker einem geeichten, im Anodenkreis des Verstärkers liegenden Potentiometer zugeführt wird, dessen Gesamtspannungsabfall mittels Strom- oder Spannungsmessers und veränderlichen Widerstandes auf eine bestimmte Größe, die Vergleichsspannung, eingeregelt wird, und daß unter Verwendung eines Röhrenvoltmeters als Anzeigeinstrument die am Potentiometer abgegriff ene Spannung gleich der dem Röhrenvoltmeter über einen Umschalter unmittelbar zugeführten, zu messenden Spannung gemacht wird.

Bekanntlich muß der Übertragungspegel an verschiedenen Punkten einer mit Verstärkern versehenen Fernsprechlinie überwacht werden, um den bei den verschiedenen Verstärkerstationen notwendigen Verstärkungsgrad feststellen zu können. Die Messung des Übertragungspegels einer Fernsprechlinie ist bisher in der "Weise ausgeführt worden, daß ein Strom gewisser Spannung und gewisser Frequenz (sog. Nullpegel) von dem Endpunkt der Linie ausgesandt und an verschiedenen Punkten der Linie durch Vergleich. (Kalibrieren) mit einer Ortsstromquelle von derselben Frequenz wie der ausgesandte Strom gemessen wurde. Dabei mußte die aussendende Station bei jeder Messung die Frequenz des ausgesandten Stromes mitteilen, damit dann die verschiedenen örtlichen Schwingungserzeuger auf die möglichst gleiche Frequenz eingestellt werden konnten. Diese Art, den Übertragungspegel zu messen, ist ziemlich umständlich, und die Resultate der Messung sind nicht immer genau. Die Genauigkeit ist selir davon abhängig, ob die beiden bei der Messung zu vergleichenden Spannungen genau dieselbe Frequenz und Kurvenform haben, was im allgemeinen bei der bisher verwandten Methode nicht der Fall ist. Besonders können Fehler dadurch entstehen, daß bei der einen oder bei beiden Stromquellen die beiden Halbperioden der Spannung untereinander gewisse Unsymmetrien aufweisen, so daß die Meßresultate davon abhängig sind, welche Halbperioden verglichen werden.

Derartige Meßfehler kommen auch bei anderen Messungen ähnlicher Art vor, bei welchen auch ein Spannungsmesser, Vorzugsweise ein Röhrenspannungsmesser, abwech-

selnd an den zu messenden Gegenstand und an eine Sonderstromquelle über eine veränderliche Eichleitung, beispielsweise eine regulierbare Kunstleitung oder einen Spannungsteiler, angeschlossen wird.

Diese Mangel werden gemäß der Erfindung

dadurch vermieden, daß als Eichspannungsstrom eine von der zu messenden Spannung abgezweigte und durch Röhren verstärkte

ίο Spannung benutzt wird.

Wie erwähnt, hängt die Genauigkeit der Messung sehr davon ab, ob die zu vergleichenden Spannungen dieselbe Kurvenform haben. Charakteristisch für die Erfindung ist, daß der Spannungsmesser sowohl bei Anschluß an die zu messende Spannung als auch bei Anschluß an die Sonderstromquelle über die Eichleitung dieselbe Art von Halbperioden mißt, nämlich entweder die positiven oder die negativen. Dies ist von großer Bedeutung, da die positiven und die negativen Halbperioden von ziemlich ungleicher Form sein und deshalb eine verschiedene Wirkung auf die Meßinstrumente ausüben können. Eine andere charakteristische Eigenschaft der Erfindung ist, daß die Spannung einem Widerstand entnommen wird, der an den zu messenden Gegenstand angeschlossen ist. Um unsymmetrische Ströme von dem zu messenden Gegenstand fernzuhalten, ist der Widerstand mit einer Drosselspule überbrückt, deren Mitte mit der Mitte des Widerstandes verbunden ist, wobei die gewünschte Spannung zwischen genannter Mitte und einem bewegliehen Punkt aus dem Widerstand entnommen wird. Die Impedanzen des Widerstandes und der Drosselspule sind so groß gewählt, daß sie den zu messenden Gegenstand nicht erwähnenswert belasten. Die Anordnung ist so ausgebildet, daß sie auf eine bequeme Weise auch mit Anordnungen zwecks Ausführung anderer Messungen kombiniert werden kann. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist in der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht, in welcher Abb. 1 die Schaltung eines hauptsächlich für Pegelmessungen zu verwendenden Meßapparates zeigt und Abb. 2 eine andere Ausführungsform der Erfindung darstellt, die außerdem zur Messung von Schleifendämpfungen und Verstärkungen verwendbar ist.

Die in Abb. 1 gezeigte Meßanordnung umfaßt zwei Spannungsteiler P₁, P₂, einen Verstärker F und einen Röhrenspannungsmesser V. Der Spannungsteiler P₁ liegt in Reihe mit einem gleich großen Widerstand R₁ zwischen den beiden Eingangsklemmen a, a. Im Nebenschluß zu diesen beiden Widerständen liegt eine Drosselspule D. Die Verbindungssteile zwischen den beiden Widerständen P_x und R₁ ist durch eine geerdete Ver- , bindungsleitung/ mit der Mitte der Drosselspule/)^ dem einen Pol des Verstärkers F, des Spannungsteilers P₂ und des Röhrenspannungsmessers V verbunden. Der bewegliche Kontakt des Spannungsteilers P₁ ist mit dem andern Pol des Verstärkers F verbunden und kann über einen Umschalter O entweder mit dem andern Pol des Röhrenspannungsmessers V oder dem beweglichen Kontakt des Spannungsteilers P₂ verbunden werden. An der Äusgangsseite des Verstärkers F ist ein Stromkreis angeschlossen, der aus einem Thermokreuz T mit dem dazugehörigen Galvanometer G₂, einem veränderlichen WiderstandS, dem Spannungsteiler P₂ und einem mit diesem letzteren in Reihe liegenden Widerstand R₂ besteht. Die Verbindungsstelle zwischen dem Spannungsteiler P₂ und dem WiderstandR₂ ist mit der Erdleitung/ verbunden. An den Röhrenspannungsmesser V ist ein Galvanometer G₁ angeschlossen.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende :

Die zu messende SpannungV_x, z.B. der Pegelwert einer Fernsprechlinie, wird an die Klemmen a,a angelegt. Mittels des Umschalters O wird der Röhrenspannungsmesser V an den Spannungsteiler P₁ angeschlossen und eine einem bestimmten Zeigerausschlag des go Galvanometers· G₁ entsprechende, zu untersuchende Spannung festgestellt. Der Zeigerausschlag des Galvanometers kann mit Hilfe einer Regulieranordnung am Röhrenspannungsmesser justiert werden. Mittels des veränderlichen Widerstandes S wird der Zeigerausschlag des Galvanometers G₂ auf einen bestimmten Wert eingestellt, der einer Spannung V₀ über den ganzen Spannungsteiler P₂ entspricht. An diese Spannung wird jetzt der Röhrenspannungsmesser über den Umschalter O gelegt. Der bewegliche Kontakt des Spannungsteilers P₂ wird danach derart eingestellt, daß der Zeigerausschlag des Galvanometers G₁ auf den vorhin bei der Spannung V_x am Spannungsteiler P₁ erhaltenen Wert kommt. Die Spannung am Spannungsteiler P₂ ist also V₀' = V_x'. Die beiden Spannungsteiler haben eine Neper einteilung, und es wird angenom- n₀ men, daß bei der Messung b Neper am Spannungsteiler P₁ und d Neper am Spannungsteiler P₂ abgelesen wurden. Die Spannung an den beiden Spannungsteilern wird also:

V_x' = V_xe~^b und V₀' = V_oe^d-", 115,

wobei V_x die Spannung zwischen den beiden Klemmen a,a und k eine Konstante ist. Aus dem Obenerwähnten geht hervor, daß

und also

Da die Größen V₀, k, b und d bekannt sind, ist also V_x bestimmt. Wählt man V_ae—'^!= 0,775 Volt,' so wird b + d der Spannungspegel direkt in Neper ausgedrückt.
Die Abb. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung, die im wesentlichen von gleichem Aufbau 'wie die oben beschriebene ist, die aber auch zur Messung von Schleifendämpfung und Verstärkung verwendet werden kann. Zu diesem Zweck ist der Pegelmesser mit einer Anordnung zur Entnahme von Wechselstrom aus einer Sonderstromquelle versehen. Diese Anordnung besteht aus einem Spannungsteiler .P₃, einem Transformator Tr₁, zwei in Reihe geschalteten Kunstdämpfungen KD_x, KD₂, von welchen die letztgenannte durch die Schalter O₅, O₆ und O₇ abgeschaltet werden kann, und ferner aus einem Umschalter O₃ für den Anschluß an den Meßapparat. Ferner ist ein gemeinsames Galvanometer Q über einen Umschalter O₁ geschaltet zwecks abwechselnden Anschlusses an den Röhrenspannungsmesser V und das Thermokreuz T. Der Umschalter O₁ ist mechanisch mit einem anderen UmschalterO₂ verbunden, der bei dem Umschalten des Galvanometers O vom Thermokreuz T an den Röhrenspannungsmesser V gleichzeitig einen Widerstand R₃ an Stelle des Thermokreuzes einschaltet. Der Widerstand R₃ hat dieselbe Größe wie der Heizdrahtwiderstand des Thermokreuzes. In der Abb. 2 ist auch ein Ausgangstransformator Tr₂ des Verstärkers/" dargestellt. Bei Messung von Schleifendämpfung wird der zu messende Gegenstand M, beispielsweise eine als Schleife geschaltete Fernsprechleitung o. dgl., zwischen den Klemmen a,a der Meßanordnung und den Klemmen b, b der Kunstdämpfung KD₂ angeschlossen. An die Klemmen c, c wird eine Wechselstromquelle gelegt. Die Kunstdämpfung KD₂ wird dadurch abgeschaltet, daß die Stromunterbrecher O₅, O₇ geschlossen werden und der Stromunterbrecher O₈ geöffnet wird. Die Kunstdämpfung KD₁ ist klein und hat nur die Aufgabe, von dem zu messenden Gegenstand etwa reflektierte Ströme zu dämpfen. Um bei der Messung möglichst einen dem Betrieb ähnlichen Zustand zu bekommen, wird der zu messende Gegenstand M mit einem zwischen den Klemmen α, α eingeschalteten Widerstand /?₄ diirch das Schließen eines Stromunterbrechers O₁ belastet. Nachdem der Umschalter O₃ in seine obere Lage gebracht ist, wird die Messung auf dieselbe Weise ausgeführt wie die oben bei der Erklärung der Abb. ι beschriebene Pegelmessung. Mittels der Umschalter O wird der Röhrenspannungsmesser abwechselnd an die beiden Spannungsteiler P₁ und P₂ angeschlossen, wobei die direkt von dem Transformator 7V₁ überführte Spannung mit der über den zu messenden Gegenstand M überführten Spannung verglichen wird. Die Messung der Verstärkung eines Verstärkers geschieht in ähnlicher Weise, nur mit dem Unterschied, daß dabei die Kunstdämpfung KD₂ durch. Öffnen der beiden Stromunterbrecher O₅,0₇ und Schließen des Stromunterbrechers 0_B eingeschaltet wird, um die zu messende Verstärkung aufzuheben oder, mit andern Worten, die negati ve Dämpfung des Verstärkers in positive meßbare Dämpfung zu verwandeln.

Claims

Patentansprüche:

1. Pegelmeßverfahren in Fernsprechleitungen, bei dem die zu untersuchende Spannung mit einer bekannten Spannung verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zu messende Spannung über einen Verstärker einem geeichten, im Anodenkreis des Verstärkers liegenden Potentiometer zugeführt wird, dessen Gesamtspannungsabfall mittels Strom- oder Spannungsmessers und veränderlichen Widerstandes auf eine bestimmte Größe, die Vergleichsspannung, eingeregelt wird, und daß unter Verwendung eines Röhrenvoltmeters als Anzeigeinstrument die am Potentiometer abgegriffene Spannung gleich der dem Röhrenvoltmeter über einen Umschalter unmittelbar zugeführten, zu messenden Spannung gemacht wird.

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsmesser mit der Einstellvorrichtung derart mit der zu messenden Spannung zusammengeschaltet ist, daß der Spannungsmesser sowohl bei Anschluß an die zu messende Spannung als auch bei Anschluß an die Sonderstromquelle über die Eichanordnung entweder die positiven oder die negativen Halbperioden mißt.

3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungs¹-teiler von einer Drosselspule überbrückt ist, deren Mitte mit der Mitte des Span- no nungsteilers verbunden ist, wobei die Spannung zwischen der genannten Mitte und einem beweglichen Punkt am Spannungsteiler entnommen ist.

4. Pegelmeßanordnung, bei der eine zu untersuchende oder eine einer zu untersuchenden Größe entsprechende Spannung mit einer bekannten Spannung verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bestimmten Anordnung zwischen der Ausgangsseite des

Verstärkers und dem Potentiometer ein Umschalter (O₃) eingeschaltet ist, mittels dessen das Potentiometer bei Streckenmessungen an die Ausgangsseite des Verstärkers (F) und bei Schleifendämpfungen an eine besondere Stromquelle (Klemmen c, c) geschaltet wird, die gegebenenfalls über Kunstdämpfungen (KD₁, KD₂) an den zu messenden Gegenstand (M) angeschlossen ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen