DE645756C - Einrichtung zur Frequenzueberwachung - Google Patents

Description

Gegenstand des Patents 629327 ist eine Einrichtung zur Frequenzüberwachung, bei der die Ladung und/oder Entladung eines Kondensators über gittergesteuerte Entladungsröhren erfolgt und der Lade- oder Entlade-, strom oder beide gemessen werden. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Kondensatorladung bzw. Umladung vor Erreichen der vollen Ladesparmung unterbrochen wird.

Eine weitere Ausgestaltung der Einrichtung nach dem Hauptpatent besteht nun nach der Erfindung darin, daß an Stelle der Meßkondensatoren in Reihe geschaltete Ohmsche und induktive Widerstände vorgesehen sind und dementsprechend die an der Drossel entstehenden Spannungen als Maß für die Frequenz dienen. Die Drosselspulen sind dabei entsprechend der Schaltung der Kondensatoren nach dem Hauptpatent so geschaltet, daß der Strom auf einen unterhalb der vollen * Stärke liegenden Wert begrenzt wird. Die Messung erfolgt so, daß entweder beide Halbwellen der Drosselspulenspannung mittels eines Wechselstrominstrumentes oder nur eine Halbwelle unter Zwischenschaltung eines Ventils mit einem Gleich- oder Wechselstrominstrument gemessen werden.

Während also bei der Einrichtung nach dem Hauptpatent die Kondensatorspannung begrenzt wird, wird gemäß der Erfindung die Stromstärke in der Drosselspule begrenzt, und zwar unter Zuhilfenahme des am Vorwiderstand auftretenden Spannungsabfalls.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Mit 6, 7, 8 und 9 sind Glimmstrecken bezeichnet, die in Reihe mit den Widerständen 20 und 22 an einer Gleichstromquelle liegen. Mit 10 isteine Impedanz bezeichnet, die sich aus der Drosselspule 10' und dem Ohmschen Widerstand 10" zusammensetzt. Die Impedanz 10 liegt einmal über die Röhre 1 an der Spannung der Glimmstrecken 6 und 7 und ferner über die Röhren 2 und 4 an der Spannung der Glimmstrecken 8 und 9. An der Spannung 20, 6, 7 und 8 liegt eine weitere Röhre 3 in Reihe mit einem Widerstand 19 und 23, wobei zweckmäßig der Widerstand 20 eine fallende Widerstandscharakteristik besitzt. Parallel zu der Drosselspule 10' ist ein Spannungsmesser 16' geschaltet. Der Spannungsmesser kann als Wechselstrominstrument ausgebildet sein. Schaltet man in Reihe mit dem Instrument 16' ein Ventil, so kann auch ein Gleichstrominstrument Verwendung finden.

Die Spannung, deren Frequenz gemessen werden soll, wird dem Gitter der Röhre 3 zugeführt. Das Gitter der Röhre 1 ist über

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Theodor Fecker in Stuttgart.

einen Widerstand 21 mit der Kathode der Röhre 3 verbunden. Die Gitterspannung der Röhre 2 wird bestimmt durch die Spannung an der Glimmstrecke 8 und die Spannungsabfalle an der Impedanz 10 und am Widerstand 19. Die Gitterspannung der Röhre 4 ergibt sich durch den Spannungsteiler 17 und den Spannungsabfall an der Impedanz 10.

Die Wirkungsweise der Anordnung beruht darauf, daß während der einen Halbperiode die Röhre 2 gesperrt ist. Die Röhren 1 und 3 sind durchlässig, und die Röhre 4 wirkt als Strombegrenzer. Während der anderen Halbperiode sind die Röhren 1, 3 und 4 gesperrt; die Röhre 2 ist durchlässig.

Es sollen nun die Vorgänge im einzelnen genauer verfolgt werden. Liegt an dem Gitter der Röhre 3 eine positive Spannung, so fließt in dieser Röhre ein Anodenstrom. Die Anodenspannung wird durch den Spannungsabfall des Glimmstreckenstromes an dem Widerstand 20 und durch die Spannung der Glimmstrecken 6, 7 und 8 erzeugt. Der Anodenstrom erzeugt an den Widerständen 19 und 23 einen Spannungsabfall.

Im stromlosen Zustand der Röhre 3 hat das Gitter der Röhre 1 ein negatives Potential gegenüber der Kathode der Röhre 1. Dieses negative Potential ist bedingt durch den Spannungsabfall des Glimmstromes am Widerstand 20. Diese negative Vorspannung wird durch den Spannungsabfall des Anodenstromes der Röhre 3 an dem Widerstand 23 kompensiert und schließlich in eine positive Spannung verwandelt, so daß die Röhre 1 durchlässig wird. Der Widerstand 21 dient zur Gitterstrombegrenzung.

Der Anodenstrom der Röhre 1 fließt von dem Verbindungspunkt zwischen den Glimmstrecken 7 und 8 über den komplexen Widerstand 10 zur Anode. Wegen der Selbstinduktion der Spule 10' kann der Strom nicht sofort seinen Endwert erreichen, sondern steigt nach einer Exponentialkurve an. Die Röhre 4 hat im Ruhezustand eine negative Gittervorspannung, die an dem Potentiometer 17 eingestellt werden kann. Der Anodenstrom der Röhre 1 erzeugt nun an dem Widerstand 10" einen Spannungsabfall, der der Spannung an dem Potentiometer entgegengerichtet ist. Dadurch wird mit steigendem Anodenstrom der Röhre 1 die negative Vorspannung der Röhre 4 überwunden und schließlich in eine positive verwandelt. Die Röhre 4 wird durchlässig. Der Anodenstrom der Röhre 4 fließt dem Anodenstrom der Röhre 1 entgegen durch den Widerstand 10. Mit steigendem Anodenstrom der Röhre 1 und somit mit steigender Meßspannung, die an das Gitter der Röhre 3 gelegt wird, steigt die Gittervorspannung der Röhre 4; ihr Anodenstrom nimmt zu und kompensiert die Wirkung des Anodenstromes der Röhre 1 an dem Widerstand 10. Dadurch stellt sich ein bestimmter Gleichgewichtszustand ein, über den hinaus der Strom in der Selbstinduktion .. Ib' nicht mehr wachsen kann. Es tritt also durch die Röhre 4 eine Strombegrenzung ein, die der Unterbrechung der Kondensatorladung nach dem Hauptpatent entspricht.

Während dieses ganzen Vorganges bleibt die Röhre 2 gesperrt; denn die positive Gittervorspannung, die sie über die Glimmstrecke 8 erhält, wird durch den Spannungsabfall des Anodenstromes der Röhre 3 an dem Widerstand 19 aufgehoben und sogar in eine negative verwandelt. Der Spannungsabfall an dem Widerstand 19 muß dabei größter sein als die Spannung der Glimmstrecke 8 und der Spannungsabfall an dem Widerstand 10".

Während der anderen Halbperiode, bei der ein negatives Potential an dem Gitter der Röhre 3 liegt, bleibt diese Röhre gesperrt. Ebenso ist die Röhre 1 gesperrt, da ihr Gitter über den Widerstand 20 eine negative Vorspannung erhält. An dem Widerstand 19 tritt kein Spannungsabfall auf, so daß die Röhre 2 eine positive Vorspannung, bedingt durch die Spannung der Glimmstrecke 8, hat und also durchlässig ist. Der Anodenstrom der Röhre 2 durchfließt den Widerstand ι ο in umgekehrter Richtung wie der Anodenstrom der Röhre 1. Wegen der Selbstinduktion der Spule 10' kann er nur langsam seinen Endwert erreichen. Der Spannungsabfall dieses Stromes an dem Widerstand 10" wirkt der Spannung der Glimmstrecke 8 in bezug auf das Gitter der Röhre 2 entgegen. Dadurch wird die Gittervorspannung der Röhre 2 herabgesetzt. Solange die Röhre 2 im Sättigungsgebiet arbeitet, dies ist der Fall, da an sie eine sehr hohe positive Gittervorspannung angelegt ist, hat die Änderung der Gittervorspannung keinen Einfluß auf den Anodenstrom. Gelangt man aber in das sonst normale Arbeitsgebiet der Röhre 2, so sinkt der Anodenstrom rasch mit abnehmender Gittervorspannung. Bei einem bestimmten Wert wird sich ein Gleichgewichtszustand einstellen. Es tritt also auch in diesem Falle n₀ eine Begrenzung des Stromes in der Spule 10' ein.

Wie man aus dieser Erläuterung entnehmen kann, ändert der Strom in der Spule 10' seme Richtung entsprechend der an die Röhre 3 angelegten Frequenz. Gleichzeitig wird während beider Halbperioden der Strom begrenzt. Das Instrument 16' mißt nur während der Änderung des Stromes in der Spule 10' einen Spannungsabfall. Da dieses Instrument wegen seiner Trägheit nicht den entstehenden Spannungsstößen, die der angelegten Frequenz

proportional sind, folgen kann, zeigt es einen Mittelwert an, der mit wachsender Frequenz zunimmt. Die eben beschriebene Einrichtung stellt daher einen direkt zeigenden Frequenz-messer dar. *

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur Frequenzüberwachung nach Patent 629 327, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Meßkondensatoren in Reihe geschaltete Ohmsche und induktive Widerstände vorgesehen und so geschaltet sind, daß der Strom auf einen unterhalb der vollen Stärke liegenden Wert begrenzt wird, und daß die an der Drossel entstehenden Spannungen als Maß für die Frequenz dienen.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beide HaIbwellen der Drosselspulenspannung mittels Wechselstrominstrumenten oder nur eine Halbwelle unter Zwischenschaltung eines Ventils mit einem Gleich- oder Wechselstrominstrument gemessen werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen