DE700257C

DE700257C - Pulse frequency method

Info

Publication number: DE700257C
Application number: DE1930700257D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1929-12-13
Filing date: 1930-12-14
Publication date: 1940-12-16

Description

Einrichtung zur Messung oder Fernmessung nach dem Impulshäufigkeitsverfahren Es ist bereits ein Verfahren zur Messung von Geschwindigkeit, Umdrehungszahl usw. bewegter Körper bekannt, wobei durch den betreffenden Körper. direkt. oder indirekt ein mit Selbstinduktion behafteter Stromkreis periodisch ein- und ausgeschaltet wird, wobei der von einem in diesem Stromkreis eingeschalteten Meßinstrument angegebene Ausschlag ein Maß für die Geschwindigkeit gibt. Ferner ist eine Anordnung zur Fernmessung nach dem Impulsfrequenzverfahren vorgeschlagen, das insbesondere zur Fernmessung von elektrischen Meßgeräten dient. Diese Anordnung ist so beschaffen, daß die von dem umlaufenden Gerät ausgelösten Impulse eine Gleichstrommagnetisierung eines magnetischen Kreises hervorrufen und daß durch das Entstehen und Verschwinden des magnetischen Flusses in dem das ballistische Anzeigegerät enthaltenden Stromkreis durch Umschalten jeweils Stromstöße gleicher Richtung erzeugt werden.Device for measurement or remote measurement according to the pulse frequency method It is already a method of measuring speed, number of revolutions, etc. moving body known, being by the body in question. direct. or indirectly a circuit subject to self-induction is switched on and off periodically being the one indicated by a measuring instrument switched on in this circuit The decisive factor is a measure of the speed. There is also an arrangement for telemetry proposed according to the pulse frequency method, in particular for remote measurement of electrical measuring devices is used. This arrangement is such that the the rotating device triggered impulses a direct current magnetization of a magnetic And that through the emergence and disappearance of the magnetic Flow in the circuit containing the ballistic indicator by switching in each case current surges in the same direction are generated.

Bei einer weiteren vorgeschlagenen Vorrichtung handelt es sich um die Fernmessung mit Hilfe von Stromstößen, deren Häufigkeit der zu messenden Größe entspricht und die unter Zwischenschaltung eines als Energiespeicher dienenden Transformators ein Meßgerät beeinflussen. Dabei ist die Sekundärwicklung des Transformators, dessen Primärwicklung durch die Stromstöße erregt wird, mit dem Meßgerät über einen als Ventil dienenden ruhenden Gleichrichter verbunden.Another proposed device is remote measurement with the help of current surges, the frequency of which depends on the quantity to be measured corresponds and with the interposition of a transformer serving as an energy storage device affect a measuring device. The secondary winding of the transformer is its Primary winding is excited by the current surges, with the measuring device via an as Valve serving dormant rectifier connected.

Die Erfindung betrifft nun eine Einrichtung dieser Art, und zwar handelt es sich ebenfalls um die Messung bzw. Fernmessung nach dem Impulshäufigkeitsverfahren, und es ist bei dieser Einrichtung das über ein elektrisches Ventil angeschlossene Empfangsgerät an die Sekundärseite eines Transformators angeschlossen, dessen Primärwicklung impulsmäßig erregt wird. Erfindungsgemäß ist am Geberort ein durch die Impulse gesteuerter Schalter angeordnet, der bei jedem Impuls kurzzeitig eine Überbrückung der an eine Gleichstromquelle angeschlossenen Primärwicklung des Transformators hoher Sättigung aufhebt, und zwischen Empfangsgerät -und die Sekundärwicklung des Transformators ist ein elektrolytischer Kondensator als Energiespeicher eingeschaltet. Durch die erfindungsgemäße Aufhebung der Überbrückung der Primärwicklung läßt sich erreichen, daß der Spannungsanstieg exakt und mit großer Steilheit einsetzt, so daß auch eine einwandfreie Impulsübertragung gewährleistet ist.The invention now relates to a device of this type, namely acts it is also the measurement or remote measurement according to the pulse frequency method, and in this device it is the one connected via an electric valve Receiving device connected to the secondary side of a transformer, its primary winding is excited impulsively. According to the invention, at the encoder location is a controlled by the pulses Arranged switch that briefly bridges the to a with each pulse DC source connected primary winding of the high saturation transformer picks up, and between the receiving device and the secondary winding of the transformer an electrolytic capacitor is switched on to store energy. Through the According to the invention, the bridging of the primary winding can be eliminated that the voltage rise begins exactly and with great steepness, so that also a perfect impulse transmission is guaranteed.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Abb. i dargestellt. i o ist ein integrieren- der Leistungsmesser, der die durch den Stromkreis i i liießend@: Arb"it niif)t. Er besitzt Kontakte 12, die dazu die- nen, elektrische Impulse auszusenden, deren Zahl proportional se:n: r Drehgeschwindigkeit ist. Die Häufigkeit der Impulse dient als Maß für die durch den Stromkreis i i fließende Arbeit und soll an einer entfernten Stelle, beispielsweise durch das Instrument t3 oder das registrierende Höchstverbrauchs- instruinen@ 1.1, angezeigt werden. Zwischen dem Geber- und den Empfangs- instrumenten sind noch die folgenden Al)pa- rate eingeschaltet: Ein Relais 15, das einen, Schalter 16 betätigt, ein Transformator 17, der von einer Gleichstromquelle 18 gespeist wird und dessen Sekundär,vicklung über ein elek- trisches Ventil mit einem Kondensator i9 ver- 1)tinden ist. Die besondere Ausbildung des Relais 15 ist nicht von Wichtigkeit. In der Abbildung ist ein polarisiertes Relais dargestellt, das eine Erregerspule 2 i besitzt, deren Mittelpunkt iiber eine Gleichstromquelle 22 finit dem be- weglichen Kontakt 12 des Zählers 1o verbun- dVn ist. Die äußeren Enden der Erreger- spttien sind mit den feststehenden Kontakten 23 und 2.1. verbunden, mit denen der beweg- liche Kontakt 12 je einmal bei einer U m- drelitnig in Berührung kommt. Durch diese Anordnung wird das polarisierte Relais jedes- mal in entgegengesetztem Sinne erregt, so daß sich bei jeder Umdrehung des Kontakta rnles 12 zwei Stellungen des Relais ergeben. Bei den Bewegungen des Relaisankers wird der Schalter 16 zwischen zwei Kontaktstellungen hin und her bewegt. Wenn der Zähler i o ein geniigend "roßes Drehmoment besitzt, kann er uninittcll)ar zur Betätigung des Schalters 16 verwendet werden.An embodiment of the invention is shown in Fig. I. i o is an integrating the power meter that controls the Circuit ii left @: Work it niif) t. He has contacts 12, which for this purpose to send out electrical impulses, whose Number proportional to se: n: r speed of rotation is. The frequency of the impulses serves as Measure for by the circuit ii fluent work and supposed to be at a distant Place, for example by the instrument t3 or the registering maximum consumption instruinen @ 1.1. Between the sending and receiving instruments are the following Al) pa- rate switched on: A relay 15, the one, Switch 16 operated, a transformer 17 , the is fed by a direct current source 18 and its secondary, winding via an elec- tric valve with a capacitor i9 1) tinden is. The special design of the relay 15 is not of importance. In the picture is a polarized relay shown, the one Excitation coil 2 i has the center of which via a direct current source 22 finite movable contact 12 of the counter 1o connected dVn is. The outer ends of the pathogen Spttien are with the permanent contacts 23 and 2.1. connected, with which the moving liche contact 12 once each at a U m- comes into contact with third parties. Through this Arrangement, the polarized relay will times excited in the opposite sense, so that with each revolution of the contact ring 12 two positions of the relay result. When the relay armature moves, the switch 16 is moved back and forth between two contact positions. If the counter has a sufficiently large torque, it can uninitcllly be used to operate the switch 16.

Der Transformator i7 besitzt zwei Spulen 25 und 26. Die Primärspule 25 ist über den Widerstand 27 finit der Gleichstromquelle 18 verbunden. Der Schalter 16 dient dazu, in jeder seiner Kontaktstellungen die Primärwicklung 25 über einen Widerstand 28 kurzzuschließen. Zur Funkenlöschung ist ein Kondensator vorgesehen. Infolge der Umschaltung durch den Schalter 16 entstehen Hochspannungsimpulse in der Sekundärwicklung 26, die durch das Venti12o gleichgerichtet werden und den Kondensator i 9 aufladen. Die besondere Ausbildung des Gleichrichters oder Ventils 2o ist unwesentlich. Es kommt mir darauf an, daß die Impulse in nur einer Richtung durchgelassen werden und daß der Kondensator verhindert wird, sich in der entgegengesetzten Richtung zu entladen. Ein Kupferoxydgleichrichter eignet sich sehr gut für diesen Zweck. Ein Zeitverzögerungsrelais kann ebenfalls verwendet werden. Die Impulse sind von konstanter Größe, unabhängig von der Stromquelle 18.The transformer i7 has two coils 25 and 26. The primary coil 25 is finitely connected to the direct current source 18 via the resistor 27. The desk 16 is used in each of its contact positions, the primary winding 25 via a Short circuit resistor 28. A capacitor is provided for spark quenching. As a result of the switching by the switch 16, high voltage pulses arise in the secondary winding 26, which are rectified by the Venti12o and the capacitor i 9 charging. The special design of the rectifier or valve 2o is immaterial. What matters to me is that the impulses are only allowed to pass in one direction and that the capacitor is prevented from moving in the opposite direction to unload. A copper oxide rectifier works very well for this purpose. A time delay relay can also be used. The impulses are from constant size, regardless of the power source 18.

Der Schalter 16 legt in jeder seiner Kontaktstellungen einen Nebenschluß zu der Primärwicklung 25. Die Folge davon ist, daß ein großer Prozentsatz des Stromes über den Widerstand 28 fließt. Hierdurch entsteht eine Spannung an der Sekundärwicklung 26. Diese Spannung ist - jedoch derart gerichtet oder von solcher Gröl:)e, daß kein Strom durch das Ventil 2o nach dein Kondensator fließt. Wenn dagegen der Schalter 16 den Neb.enschluß öffnet, dann steigt der Strom in der Wicklung 25 sehr rasch an. Es wird eine hohe Spannung in der Wicklung 26 induziert, die einen Strom durch das Ventil zur Folge hat. Hierdurch wird dem Kondensator i 9 eine Ladung zugeführt. Für den Kondensator i9 eignet sich besonders ein elektrolytischer Kondensator von beträchtlicher Kapazität. Die einzelnen Impulse, die dem Kondensator zugeführt werden, sind unabhängig von Spannungsschwankungen der Stromquelle 18. Es sei dies an Hand der in Abb.2 dargestellten Sättigungskurve des Transformators erklärt. Beträgt die Spannung der Stromquelle 18 i i o Volt, so mögen bei geschlossenem Schalter 16 sich die Verhältnisse des Punktes 29 einstellen. Bei öffnung des Nebenschlusses ergibt sich der Punkt 3o. Beträgt die Spannung der Stromquelle 18 15o Volt, so werden die entsprechenden Arbeitspunkte bei 31 und 32 liegen. Der Widerstandswert 28 wird durch Versuche so lange eingestellt, bis der Anstieg zwischen den Punkten 29 und 30 gleich dem Anstieg von 31 nach 32 ist. Ein Widerstand oder eine Reaktanz 38 kann ebenfalls noch an den zu dem Kondensator führendem Stromkreis eingeschaltet werden, wodurch die genaue Einstellung noch weiter unterstützt wird. Ist die Stromquelle 18 eine Akkumulatorenbatterie, so kann 38 ein Ohmscher Widerstand sein. Ist sie jedoch -ein Generator, so ist es zweckmäßig, für 38 eine Reaktanz zu verwenden, um den Einfluß der Kommutierungsoberwellen zu unterdrücken. Diese Einstellungen können für die maximalen Spannungsänderungen der Stromquelle 18 gemacht werden. Um die besten Ergebnisse hinsichtlich der Einstellung der dem Kondensator zugeführten Impulse zu erhalten, ist es zweckmäßig, daß der Transformator aus einem lamellierten Eisenkern mit einem Luftspalt besteht. Besonders gute Ergebnisse wurden erhalten mit dem in der Abb. i dargestellten geraden Eisenkern, der eine Einschnürung besitzt.The switch 16 puts a shunt in each of its contact positions to the primary winding 25. The consequence of this is that a large percentage of the current flows through resistor 28. This creates a voltage on the secondary winding 26. This tension is, however, so directed or of such magnitude:) e that no Current flows through valve 2o to your capacitor. If, on the other hand, the switch 16 opens the shunt, then the current in the winding 25 rises very quickly at. A high voltage is induced in the winding 26, which carries a current through it the valve. As a result, the capacitor i 9 is supplied with a charge. An electrolytic capacitor from is particularly suitable for the capacitor i9 considerable capacity. The individual pulses that are fed to the capacitor are independent of voltage fluctuations of the power source 18. Let this be on hand the saturation curve of the transformer shown in Fig. Is the Voltage of the current source 18 i i o volts, so may one another when the switch 16 is closed set the ratios of point 29. When the shunt is opened, the point 3o. If the voltage of the power source is 18 15o volts, the corresponding working points are 31 and 32. The resistance value 28 is through Attempts to adjust until the increase between points 29 and 30 is the same the increase from 31 to 32 is. Resistance or reactance 38 can also be used can still be switched on to the circuit leading to the capacitor, whereby the exact setting is still supported. Is the power source 18 a Accumulator battery, so 38 can be an ohmic resistance. But it is -a Generator, so it is advisable to use a reactance for 38 in order to control the influence to suppress the commutation harmonics. These settings can be used for the maximum voltage changes of the current source 18 can be made. To get the best results regarding the adjustment of the pulses applied to the capacitor, it is appropriate that the transformer consists of a laminated iron core with a There is an air gap. Particularly good results were obtained with the one shown in Fig. i shown straight iron core, which has a constriction.

Die in Abb. i eingezeichneten Schalter 33 und 34 dienen dazu, den Kondensator i9 mit dem Anzeigeinstrument 13 oder dem Höchstverbrauchsmesser 1¢ zu verbinden. Die Schalter sind in einer Stellung für die Verbindung mit dem Höchstverbrauchsmesser dargestellt. 35 ist eine Schaltuhr oder irgendein Apparat, der in bestimmten Zeitintervallen die Kontakte 36, 37 schließt, z. B. alle 15 Minuten. Während dieser Zeit werden die Impulse in dem Kondensator i9 aufgespeichert. Die Ladung des Kondensators i9 ist proportional der Zahl der aufgespeicherten Impulse. Sowie die Kontakte 36,37 geschlossen werden, entlädt sich der Kondensator über die Spule des Höchstverbrauchsmessers 14, so daß dieser den Verbrauch während des betreffenden Zeitintervalls registriert.The switches 33 and 34 shown in Fig. I serve to connect the capacitor i9 to the display instrument 13 or the maximum consumption meter 1 [. The switches are shown in a position for connection to the peak consumption meter. 35 is a timer or any device that closes the contacts 36, 37 at certain time intervals, e.g. B. every 15 minutes. During this time the pulses are stored in the capacitor i9. The charge on capacitor i9 is proportional to the number of stored pulses. As soon as the contacts 36, 37 are closed, the capacitor discharges through the coil of the maximum consumption meter 14, so that the latter registers the consumption during the relevant time interval.

Werden die Behälter 33 und 34 mit degi Instrument 13 verbunden, so erhält man eine dauernde Anzeige im Instrument 13, die proportional der Durchschnittsladung des Kondensators oder der durchschnittlichen Impulshäufigkeit entsprechend der Geschwindigkeit des Zählers io ist. Diese Einrichtung eignet sich besonders für Fernmeßzwecke.If the containers 33 and 34 are connected to the degi instrument 13, so a permanent display is obtained in the instrument 13 which is proportional to the average charge of the capacitor or the average pulse frequency according to the speed of the counter is OK. This device is particularly suitable for telemetry purposes.

Durch Hinzufügung von weiteren Impulssystemen, z. B. i7', 2o', die ebenfalls ihre Impulse dem Kondensator zuführen, erhält man eine Summenmessung.By adding further impulse systems, e.g. B. i7 ', 2o', the also feed their impulses to the capacitor, a total measurement is obtained.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Facility for measurement or remote measurement according to the pulse frequency method, in which the connected via an electric valve Receiving device is connected to the secondary side of a transformer whose Primary winding is excited in pulses, characterized in that at the encoder location a switch controlled by the pulses is arranged, which switches on at each pulse short = temporary bridging of the primary winding connected to a direct current source of the transformer cancels high saturation, and that between the receiving device and the Secondary winding of the transformer is an electrolytic capacitor as energy storage switched on is switched on.

2. Device according to claim i, characterized in that that a high consumption meter is fed by the capacitor of large capacity, that automatically at periodic time intervals to the capacitor of large capacity is connected.

3. Device according to claim i and 2, characterized in that that the capacitor (i9) fed via a rectifier (2o) voltage-independent Pulses are generated by running the primary winding of the saturated transformer a resistor is connected in parallel in the cycle of the impulses of the encoder device.

4th Device according to Claims 1 to 3, characterized in that an ordinary Measuring device is provided to which the capacitor is connected in parallel.