DE641523C

DE641523C - Arrangement for comparing alternating current resistors with only slightly different normal resistances, in particular for comparing variable capacitors, using a rectifier circuit to measure the deviations

Info

Publication number: DE641523C
Application number: DEW90214D
Authority: DE
Original assignee: HEINRICH WIGGE DR
Current assignee: HEINRICH WIGGE DR
Priority date: 1932-10-25
Filing date: 1932-10-25
Publication date: 1937-02-09

Description

In der Technik des modernen Empfängerbaues spielen mehrere durch eine gemeinschaftliche Achse betriebene Drehkondensatoren, sogenannte Kondensatorwannen, eine große Rolle. Es kommt hier vielfach darauf an, daß diese Drehkondensatoren eine bis auf Bruchteile eines Prozentes gleiche Eichkurve besitzen.In the technology of modern receiver construction, several play through one common Axis operated rotary capacitors, so-called capacitor pans, a major role. It often depends on the fact that these variable capacitors have a to have the same calibration curve to a fraction of a percent.

Die vorliegende Erfindung hat eine Meßanordnung zum Gegenstand, mit deren Hilfe es möglich ist, eine derartige Abgleichung für den Massenbetrieb durchzuführen. Die Handhabung der Anordnung soll dabei so einfach sein, daß sie mit großer Geschwindigkeit und Betriebssicherheit auch von einer ungelernten Arbeitskraft ausgeführt werden kann. Voraussetzung ist bei jeder Abgleichung ein Kondensator, der bereits" die vorgeschriebene Eichkurve besitzt. Die abzugleichende Kondensatorwanne wird synchron mit dem Normalkondensator durchgedreht. Ein Instrument gibt dabei für jeden Drehkondensator der zu untersuchenden Wanne in Prozenten die Abweichung vom Normaldrehkondensator an, sobald der betreffende Drehkondensator über die Meßanordnung mit dem Normaldrehkondensator verbunden ist-. Der zulässige Prozentsatz der Abweichung kann durch eine Marke auf dem Instrument fixiert werden, so daß mit "einem Blick zu erkennen ist, ob und wann die Abweichung über das erlaubte Maß hinausgeht.The present invention relates to a measuring arrangement with the aid of which it is possible to carry out such an adjustment for mass operation. the Handling of the arrangement should be so simple that it can be operated at great speed and operational safety can also be carried out by an unskilled worker can. A prerequisite for each adjustment is a capacitor that is already "the prescribed." Calibration curve possesses. The capacitor tray to be adjusted is rotated synchronously with the normal capacitor. An instrument gives the percentage deviation from the normal variable capacitor for each variable capacitor in the tank to be examined on, as soon as the variable capacitor in question over the measuring arrangement with the normal variable capacitor connected is-. The permissible percentage of the deviation can be set by a Mark can be fixed on the instrument so that you can see at a glance whether and when the deviation goes beyond the permitted level.

Gemäß der Erfindung werden die beiden zu vergleichenden Wechselstromwiderstände hintereinander, und zwar mit je einem Gleichrichter in Serie, an eine konstante Wechselspannungsquelle geschaltet, und zu jeder Reihenschaltung : Wechselstromwiderstandgleichrichter wird einer von zwei gleichen großen Wechselstromwiderständen parallel geschaltet, dessen Widerstandswert groß gegenüber den zu messenden Widerständen ist. Die Gleichrichter sind dabei gegeneinanderges ehaltet und von verhältnismäßig kleinen Widerständen überbrückt, so daß das parallel zu beiden Gleichrichtern liegende Meßinstrument die Differenz der Richtströme anzeigt. Soll die Abweichung-nicht in Prozenten, sondern in Kapazitätswerten angegeben werden, so ist auch das mit Hilfe einer einfachen Umänderung an der Meßapparatur durchführbar.According to the invention, the two AC resistances to be compared are one after the other, each with a rectifier in series, to a constant AC voltage source switched, and for each series connection: AC resistance rectifier becomes one of two equal large AC resistors connected in parallel, whose resistance value is large compared to the resistance to be measured is. The rectifiers are held against each other and bridged by relatively small resistances, so that this is parallel to both Measuring instrument lying on rectifiers shows the difference of the directional currents. Should the Deviation - not to be given in percentages, but in capacity values, so is this can also be carried out with the help of a simple change to the measuring apparatus.

Die Wirkungsweise der Apparatur mag an Hand der Abbildung erläutert werden, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Eine Wechselspannung E liegt an einer Serienschaltung, die aus zwei gleichenThe mode of operation of the apparatus may be explained with reference to the figure, which represents an embodiment of the invention. An alternating voltage E is applied to a series circuit that consists of two identical ones

Kapazitäten α oder anderen Wechselstromwiderständen besteht. Zu der . einen Kapazität α liegt parallel eine Serienschaltung, die aus dem Normalbondensator χ und einer-Gleichrichteranordnung besteht, parallel zütö; zweiten Kondensator a¹ liegt der abzuglei|: chende Kondensator y und ebenfalls wieder eine Gleichrichteranordnung. An Stelle der Kapazitäten λ: und y können auch andere unbekannte Wechselstromwiderstände verglichen werden. Die Gleichrichter besitzen gleiche Charakteristik und sind mit gleichen 0hmschen Nebenschlüssen r überbrückt. Die beiden Gleichrichter sind gegeneinandergeschaltet. Wenn χ und y gleich groß sind, sind auch . die Wechselspannungen an den Gleichrichtern gleich groß, infolgedessen auch die in entgegengesetzter Richtung durch die Widerstände/· fließenden Richtströme. Die an den Widerständen r entstehenden Gleichspannungen sind gleich groß und entgegengerichtet. . Infolgedessen bleibt das Gleichstrominstrumenti, welches parallel zu diesen beiden Widerständen liegt, stromlos. Eine Drosselspulet hält den Wechselstrom vom Instrument fern. Weicht nunmehr der Kondensator,)/ von der Vergleichskapazität ab, dann entstehen an den Gleichrichtern verschiedene Wechselspannungen, die verschieden große Richtströme und damit verschieden große Gleichspannungen an den Widerständen r zur Folge haben. Diese Gleichspannungen heben sich nicht mehr auf, und es fließt ein Gleichstrom durch das Instrument/. Aus der Richtung dieses Gleichstromes kann man sofort ■'erkennen, ob der Kondensator y größer oder .,fcMner ist als der Kondensator*. Die Größe '^^Ausschlages ist unter der Bedingung, daß 'tue Wechselstromwiderstände der Kondensatoren α groß sind gegenüber den Wechselstromwiderständen jc und y, proportional dpr prozentualen Abweichung der Kapazität y von der Vergleichskapazität λ:.There is capacitance α or other alternating current resistances. To the . a capacitance α is parallel to a series circuit consisting of the normal capacitor χ and a rectifier arrangement, parallel zütö; The second capacitor a ¹ is the capacitor y to be used and also again a rectifier arrangement. Instead of the capacitances λ: and y , other unknown alternating current resistances can also be compared. The rectifiers have the same characteristics and are bridged with the same Ohmic shunts r. The two rectifiers are connected against each other. If χ and y are equal, so are. the alternating voltages at the rectifiers are the same, and consequently also the directional currents flowing in the opposite direction through the resistors /. The DC voltages arising at the resistors r are of the same magnitude and in opposite directions. . As a result, the direct current instrument, which is parallel to these two resistors, remains de-energized. A choke coil keeps the alternating current away from the instrument. If the capacitor,) / now deviates from the comparative capacitance, different alternating voltages arise at the rectifiers, which result in differently large directional currents and thus differently large direct voltages at the resistors r . These direct voltages no longer cancel each other out and a direct current flows through the instrument /. From the direction of this direct current one can immediately see whether the capacitor y is greater than or., FcMner than the capacitor *. The magnitude '^^ deflection is under the condition that' the alternating current resistances of the capacitors α are large compared to the alternating current resistances jc and y, proportional to the percentage deviation of the capacitance y from the comparative capacitance λ :.

Der Wechselstromwiderstand des Gleichrichters mit seinem Nebenschluß sei mit R bezeichnet, die Wechselspannung an den Gleichrichtern mit E_x bzw. E_y. Die Ströme, die durch die beiden Kondensatorzweige fließen, seien J_x und J_y. Der Strom, der von der Spännungsquelle über die Kapazität« fließt, sei kurz mit / bezeichnet. Dann ergeben sich zunächst folgende Gleichungen für die StrömeThe alternating current resistance of the rectifier with its shunt is denoted by R , the alternating voltage at the rectifiers by E _x or E _y . Let the currents flowing through the two capacitor branches be J _x and J _y . The current that flows from the voltage source via the capacitance «is briefly referred to as /. The following equations then result for the currents

2/2 /

TJ "J ί_Ξ_ TJ "J ί_Ξ_

J_x J _x

JyJy

■jcoa■ jcoa
J_x JJ _x J

o = LczL· o = LczL

O =O =

1coa1coa
J_x J _x

JrJr

1 ωα1 ωα + J_xR+ J _x R

JyR-JyR-

(ι)(ι)

1 ωα ι coy1 ωα ι coy

Aus diesen drei Gleichungen läßt sich der go Strom / eliminieren. Für die. Wechselströme J_x und Jy ergeben sich dann die folgenden GleichungenThe go current / can be eliminated from these three equations. For the. Alternating currents J _x and Jy then result in the following equations

J_x — jcoE-J _x - jcoE-

= j CO E-= j CO E-

-\ h j co a R - \ h j co a R

1.1,2« χ ' y xy 1.1,2 « χ 'y xy

\ χ yj\ χ yj

ι-j ρ- jmaR ι-j ρ- jmaR

OCOC

2«2 «

χ ■ y xyχ ■ y xy

Die Spannungen an den Gleichrichtern sindThe voltages on the rectifiers are

E_x = J_xR und Ε« =. E _x = J _x R and Ε «= .

(4)(4)

(5)(5)

(6)(6)

₅o Für die Absolutwerte ergeben sich folgende Werte ₅ o The following values result for the absolute values

[E_x) =[E _x ) =

— coE'R- coE'R

II. \x ⁺ y '\ x ⁺ y ' 2« _o _{2 2} \² 2 « _o _{2 2} \ ² O²A²J?² O ² A ² J? ² xy "^{ω a}j 'xy " ^{ω a} j ' «²Ä²i?² « ² Ä ² i? ² ² 7?² ( 4- ^a A- ^a \² ² 7? ² ( 4- ^a A- ^a \ ² \ * y /\ * y /

xyxy (7)(7)

(8)(8th)

Die Nebenschlußwiderstände der Gleichrichter sind so zu wählen, daß der Wechselstromwiderstand eines Gleichrichters klein ist im Vergleich zum Wechselstromwiderstand ■eines Kondensators«, so ist also die -Bedingung zu erfüllenThe shunt resistances of the rectifiers are to be chosen so that the alternating current resistance of a rectifier is small compared to the alternating current resistance ■ of a capacitor «, so this is the condition to meet

(9)(9)

In diesem Fall kann man für die Absolutwerte der Spannungen an den Gleichrichtern schreibenIn this case one can write for the absolute values of the voltages at the rectifiers

(Ε_χ):=ωΈ·Κ-(Ε _χ ): = ωΈ-

ι+-ι + -

1.+-Ξ.Λ.Ι1.1. + - Ξ.Λ.Ι1.

x y xyx y xy

(ID)(ID)

— ωΕ-R-- ωΕ-R-

¹ , ^τ ι ^2α ¹ , ^τ ι ^2α

χ y xyχ y xy

Da die Kapazitäten χ und y nur geringe Abweichungen haben, werden auch die Spannungen E_x 'und Ey nur um einen geringenSince the capacitances χ and y have only slight deviations, the voltages E _x 'and Ey are only slight

coER-a Betrag voneinander abweichen. Die Differenz der Spannungen sei Ae. So ergibt sich dann coER-a amount differ from each other. The difference between the voltages is Ae. So then it turns out

__ Ax coER-a __ Ax coER-a

; ■—y ; ■ - y χχ

xyxy

Bezeichnet man die Abweichung zwischen den Kapazitäten y und χ mit Ax, dann ist die verhältnismäßige AbweichungIf the deviation between the capacities y and χ is denoted by Ax, then the relative deviation is

Ax , . Ax,.

(13) 2 I +■—(13) 2 I + ■ -

(X₂)(X ₂ )

ε =ε =

Hiermit wird die Spannungsdifferenz
Ae z= coE-R- This is the voltage difference
Ae z = coE-R-

a- εa- ε

an—at-

(14)(14)

Die durch die Wechselspannungen in den Gleichrichtern entstehenden Richtströme sind eine Funktion der Spannungen, alsoThe directional currents resulting from the alternating voltages in the rectifiers are a function of tensions, so

• /rieht = f (β). (15)• / richt = f (β). (15)

Dieser Richtstrom fließt durch den Widerstand/· und erzeugt dort einen Spannungsabfall. Die Differenz der beiden Spannungsabfälle treibt einen Gleichstrom/ durch das Anzeigeinstrument. Dann muß sich also für diesen Gleichstrom ergebenThis directional current flows through the resistor / and creates a voltage drop there. The difference between the two voltage drops drives a direct current / through the meter. Then it must result for this direct current

(16)(16)

Hierin ist ρ ein Proportionalitätsfaktor, der von den Widerständen/" und dem Innenwiderstand des Gleichstrominstrumentes abhängt. Die Gleichung 16 kann man entwickeln und bekommtHere, ρ is a proportionality factor that depends on the resistances / "and the internal resistance of the direct current instrument. Equation 16 can be developed and obtained

i = Ae- pi = Ae- p

dede

Setzt man in die Gleichung 17 aus Gleichung 14 den Wert für Ae ein, dann erhält mau schließlich für den gemessenen Gleichstrom If the value for Ae is inserted into equation 17 from equation 14, then mau finally obtains for the measured direct current

ι =ι =

ε·ωε · ω

2 1 + —2 1 + -

•p-E-R-a• p-E-R-a

ififi) de • R-a· ififi) de • Ra

df (ή de df (ή de

(18)(18)

Das Instrument zeigt also einen Ausschlag, der proportional ε ist, also proportional der prozentualen Abweichung der beiden Kapazitäten. Voraussetzung dafür ist, daß die Kapazität α klein ist gegen die Kapazität λ:.The instrument shows a deflection that is proportional to ε, i.e. proportional to the percentage deviation of the two capacitances. The prerequisite for this is that the capacitance α is small compared to the capacitance λ :.

Will man nicht die prozentuale Abweichung, sondern die wirkliche Abweichung in Kapazität messen, so braucht man nur den Kondensator α groß gegen die zu vergleichenden Kapazitäten zu wählen. Dann ist der Ausschlag am InstrumentIf one does not want to measure the percentage deviation, but the actual deviation in capacitance, one only needs to choose the capacitor α large against the capacities to be compared. Then the rash is on the instrument

*-^Ax —s ir- * - ^Ax —s ir-

Man kann selbstverständlich als Gleichrichter jedes System mit nichtlinearer Charakteristik"Of course, any system with a non-linear characteristic can be used as a rectifier "

verwenden. So ist es im Rahmen der Erfindung z. B. auch möglich, mit Dreielektrodenröhren zu arbeiten.use. So it is within the scope of the invention, for. B. also possible with three-electrode tubes to work.

Claims

Patent claims:

i. Arrangement for comparing alternating current resistances with only a few different normal resistances, especially for comparing variable capacitors, using a rectifier circuit to measure the deviations, characterized in that 'the two alternating current resistances to be compared one behind the other, each with a rectifier in series, connected to a constant AC voltage source are that for each series connection of alternating current resistance rectifiers one of two of the same size AC resistors is connected in parallel, the resistance value of which is large compared to the resistances to be measured is, and that the rectifiers are connected to one another and bridged by relatively small resistors, so that the measuring instrument lying parallel to both rectifiers the difference of the Indicates directional currents.

2. Measuring arrangement according to claim 1, characterized in that as a rectifier system Tubes are used, in the anode circuit of which the DC current display is made.

1 sheet of drawings