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Meßeinrichtung zur Bestimmung der sekundlichen Anzahl von Strom- oder
Spannungsimpulsen JF.ür die Bestimmung der sekundlichen Anzahl von Strom- oder Spannungsimpulsen
ist eine Anordnung bekanntgeworden, bei der jeder ankommende Impuls ein Meßinstrument
für eine bestimmte vorgegebene Zeit mit einer Spannungsquelle verbindet. Hierdurch
wird erreicht, daß die Messung von der Stärke, der Dauer und vor allem auch von
der Kurvenform der Impulse völlig wnab,-hängig wird. Die bekannte Einrichtung arbeitet
mit zwei mechanischen Relais, von denen das eine als Verzögerungsrelais ausgebildet.
ist. Dler Impuls bringt zunächst das eine Relais zum Ansprechen, welches dabei den
Stromkreis für das Meßinstrument und den Erregerkreis für das Zeitrelais einschaltet.
Dlas Zeitrelais spricht nach Ablauf der eingestellten Zeit ebenfalls an und unterbricht
damit den Haltestromkreis für das erste Relais ebenso wie den Stromkreis des Meßinstrumentes.
Wegen der mechanischen Trägheit der Relais ist eine solche Anordnung für sehr hohe
Impulsfrequenzen nicht zu brauchen. Außerdem bereitet es Schwierigkeiten, die Zeiteinstellung
des zeiten Relais, die ja für die Größe des Aus schlages am Meßinstrument maßgebend
ist, in weiten Grenzen zu ver;änderi. Um die Nachteile, die mechanischen Relais
anhaften, zu vermeiden, müßte man an Stelle der mechanischen Relais steuerbare Gas-
oder Dampfentladungsstrecken verwenden. Es ist eine ähnlich wir kende Einrichtung
zur Messung von Impulsfrequenzen bekannt, -bei der auch schon steuerbare Gas- oder
Dampfentladungsstrecken als Relais verwendet sind. Diese Anordnung arbeitet so,
daß der ankommende Impuls eine Entladungsstrecke zündet und damit den Ladestromkreis
für einen Kondensator einschaltet. Sobald der Kondensator aufgeladen ist, hört der
Ladestrom auf zu fließen, und das betreffende Gefäß erlischt. Durch einen Impuls
umgekehrten Vorzeichens muß nun ein zweites Entladungsgefäß gezündet werden, über
das sich jetzt der Kondensator entlädt und das nach vollzogener Entladung
ebenfalls
wieder erlischt. Die mittlere Größe des dem Kondensator zufließenden Ladestromes
ist dabei ein Maß für die zu bestimmende Impulsfrequenz. Diese Anordnung -hat jedoch
anderweitige Mängel. Zunächst; ist die höchste Impulsfrequenz, die noch bestimmt
werden kann, durch die Größe des Kondensators begrenzt, da zwischen zwei Impulsen
mindestens so viel Zeit vergehen muß, wie zur vollen Ladung des Kondensators erforderlich
ist. Außerdem ist es nachteilig, daß abwechselnd Impulse verschiedenen Vorzeichens
geliefert werden müssen. Schließlich ist noch darauf hinzuweisen, daß die Ladestromkurve
gegen Ende der Ladung verhältnismäßig flach verläuft, daß der Strom durch die zuerst
gezündete Entladungsstrecke also in diesem Bereich nur allmählich abnimmt und infolgedessen
der Löschzeitpunkt des betreffenden Gefäßes nicht eindeutig festgelegt ist.
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Diese Nachteile vermeidet die vorliegende Erfindung wie au.ch die
der mechanis.chen Relais. Gemäß der Erfindung wird bei Verwendung von zwei als Relais
wirkenden gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsstrekken, von denen die eine
Idurch den Impuls, die andere über eine Zeitverzögerungseinrichtung durch die erste
gezündet wird, der eine Pol der das Anzeigegerät speisenden Gleichstromquelle an
den Mittelpunkt einer durch einen Kondensator ü,berbrückten Drosselspule angeschlossen,
deren Klemmen mit zwei gleichen Hauptelektroden, beispieisweis e den Anoden der
Entladungsstrecken, verbunden sind, während der andere Pol der Gleichstromquelle
an die anderen Hauptelektroden - Kathoden der Entladungsstrecken angeschlossen ist.
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Eine Schalttmg, bei der das Zünden der einen Entladungsstrecke vermittels
eines zwischen die Anoden geschalteten Kondensators die Löschung der anderen bewirkt,
ist in einem,ähulichlen Zusammenhang bereits vorgeschlagen worden. Bei dieser Schaltung
muß jedoch die zweite Entladungsstrecke wiederum durch einen Impuls umgekehrten
Vorzeichens gezündet werden. Eine genaue Festlegung der zeitlichen Dauer der Stromstöße,
die dem Meßgerät zugeführt werden, fehlt.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Meßeinrichtung
gemäß der Erfindung dargestellt. Die beiden gittergesteuerten Gas- oder Dampfentladungsgefäßr
I und 2 liegen mit ihren Anoden an den Endpunkten einer Drossel 3, deren Mittelpunkt
mit dem Pluspol einer Gleichstromquelle in Verbindung steht. Zwischen den beiden
Anoden der Entladungsgefäße liegt der löschkondensator 4.
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Sobald nun über die Leitung 5 dem Gitter des Entladungsgefäßes I ein
Impuls zugeführt wird, zündet diese Entladungsstrecke, und es fließt infolgedessen
durch den Widerstand 6 Cill Strom. Der Spannungsabfall, der dadurch in dem Widerstand
6 auftritt, wird dazu benutzt, um über den einstellbaren Widerstand 7 den Kondensator
8 derart aufzuladen, daß seine obere Belegung positives, seine untere Belegung negatives
Potential erhält. Zwischen Gitter und Kathode der Entladungsstrecke 2 liegt nun
eine Spannung, die sich zusammensetzt aus der von der Batterie 9 gelieferten Sperrspannung
und der Spannung des Kondensators 8. Sobald die Summe dieser beiden Spannungen einen
bestimmten, für die Entladungsstrecke 2 charakteristischen Wert über schreitet,
erfolgt die Zündung der Entla,durngsstrecke 2. Vorher, d. h. während der Zeit, in
der die Entladungsstrecke 1 allein branute hatte sich der Kondensator 4 bereits
derart aufgeladen, daß seine rechte Belegung positives, seine linke negatives Potential
erhielt.
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Sobald nun die Entladungsstrecke 2 gezündet wird, entsteht für den
Kondensator 4 über die beiden Entladungsstrecken ein geschlossener Entladestromkreis.
Der dadurch entstehende Entladungsstrom ist aber dem Anoden strom der Entladungsstrecke
1 entgegengesetzt, und die Entladungsstrecke l wird auf diese Weise zum Erlöschen
gebracht. Die Zeit, die zwischen der Zündung der Ent-Jadungsstrecke i, d. h. zwischen
dem Eine treffen des Impulses, und der Zündung der Entladungsstrecke 2 bzw. dem
Wiedererlöschen der Entladungsstrecke I vergeht, läßt sich mit Hilfe des regelbaren
Widerstandes 7, der die Ladegeschvindigkeit des Kondensators 8 bestimmt, beliebig
einstellen. Beim Eintreffen des nächsten Impulses wird dann wiederum die Entladungsstrecke
1 gezündet, und diese Zündung hangt die Entladungsstrecke 2 augenblicklich zum Erlöschen.
Das Spiel wiederholt sich dann von neuem.
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Bezeichnet man die Brennzeit der Entladungsstrecke 1, die also, wie
bereits erwähnt, an dem einstellbaren Widerstand 7 festgelegt werden kann, mit t
und ist Ji; der Anodenstrom der Entladungsstreche 1, so ergibt sich ein mittlerer
Anodenstrom tc Jm = Jk . , worin t die Zeit ist, die zwischen dem Eintreffen zweier
aufeinanderfolgender Impulse vergeht. Setzt man die sekundliche Impulszahl n = 1/t,
so ergibt sich für den mittleren Strom Jni = Jk tc n X = const Ein in den Anodenstromlireis
der Entladungsstrecke 1 geschaltetes Anzeigegerät 10 zeigt also einen Ausschlag,
der der sekundlichen
Impulszahl bzw. der entsprechenden Meßgröße
proportional ist.
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Bei sehr kleinen Impulszahlen pro Sekunde, für welche die Gl.ättung
durch die Anoden drossel bzw. die Trägheit des Anzeigegerätes nicht ausreichen würde,
um eine seinw.andfreie Mittelwertbildung zu gewährleisten, kann das Anzeigegerät
auch in den Anoden stromkreis der Entladungsstrecke 2 geschaltet werden (11) Sein
Ausschlag ist dann 1 proportional dem. Wert - c . n. eine Ändetc rung des Meßbereiches
des Anzeigegerätes kann in beiden Fällen durch Verändern der durch den Widerstand
7 und den Kondensator 8 bedingten Zeitkonstante erreicht werden.
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Bei einer gleichbleibenden sekundlichen Impulszahl, beispielsweise
entsprechend einer konstanten Drehzahl, kann man auch eine Vergleichsmethode zur
Messung verwenden, indem man ein Anzeigegerät benutzt, auf das durch den Ano denstrom
der EntladMngsstrecke 1 ein Drehmoment in der einen Richtung, durch den Anodenstrom
der Entladlungsstrecke 2 ein Drehmoment in der anderen Richtung ausgeübt wird, so
kann man durch Einstellen des Widerstandes 7 ein Einspielen des Anzeigegerätes auf
den Wert Null erzielen. Dieser Zustand tritt dann ein, wenn die Stromstöße beider
Entladungsstrecken gleiche Größe vorausgesetzt - gleiche t 1 2 haben, wenn also
- 2 2n ist. Versicht man den Widerstand 7 mit einer Skala, so kann man an dieser
bei entsprechender Eichung unmittelbar die sekundliche Impulszahl bzw. die dieser
entsprechende Meßgröße ablesen, wenn m.an die Einregelung des Anzeigegerätes auf
den Ausschlag Null durchgeführt hat.
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P A T N T A N S P R Ü C H E: I. Meßeinrichtung zur Bestimmung der
sekundlichen Anzahl von Strom- oder Spannungsimpulsen, bei der mittels zweier Relais,
von denen das eine durch den ankommenden Impuls, das andere nach Ablauf eines bestimmten
Zeitintervalis durch das erste erregt wird, jeder Impuls in einem Gleichstromanzeigekreis
eine Stromänderung bestimmter Zeitdauer auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Verwendung von zwei als Relais wirkenden gittergesteuerten Gas- oder Dlampfentladungsstrecken,
von denen die eine durch den Impuls, die andere über eine Zeitverzögerungseinrichtung
durch die erste gezündet wird, der eine Pol der Gleichstromquelle, die das den mittleren
An odenstrom messende Anzeigegerät speist, an den Mittelpunkt einer durch einen
Kondensator überbrückten Drosseispule angeschlossen ist, deren Klemmen mit zwei
gleichen Hauptelektroden, insbesondere den Anoden, der Entladungsstrecken verbunden
sind, während der andere Pol der Gleichstromquelle an die anderen Hauptelektroden
der Entladungsstrecken augeschlossen ist.