DE702334C

DE702334C - Anordnung zum Messen des Verlustfaktors von Scheinwiderstaenden bei Hochfrequenz

Info

Publication number: DE702334C
Application number: DE1937S0128777
Authority: DE
Inventors: Dr Lothar Rohde
Original assignee: LOTHAR ROHDE DR
Current assignee: LOTHAR ROHDE DR
Priority date: 1937-09-16
Filing date: 1937-09-16
Publication date: 1941-02-05

Description

Die Messung des Verlustfaktors von Scheinwiderständen, z.B. Kondensatoren oder Spulen, beruht grundsätzlich auf einer Widerstandsbestimmung. Bei den bisher bekanntgewordenen Anordnungen zum Messen des Verlustfaktors von Scheinwiderständen wird daher meist mit einem Vergleich oder mit einer Substitution von bekannten, Widerständen gearbeitet, indem der Verlustwiderstand des Meßobjektes gewissermaßen durch einen bekannten Widerstand nachgebildet wird.

Nun ist es aber bei Hochfrequenz sehr schwierig, einen Widerstand herzustellen, der nicht frequenzabhängig ist. Dieser .Übelstand tritt besonders stark bei Messungen im Kurzwellengebiet auf. Man benutzt bei Verlustfaktormessungen in der Regel einen Resonanzkreis, in den das Meßobjekt eingeschaltet werden kann, und mißt die Spannung am Resonanzkreis durch ein Röhrenvoltmeter. "■ Man kann dann z. B. so vorgehen, daß man, wenn es sich um die Messung des Verlustfaktors eines Kondensators handelt, diesen durch einen praktisch verlustfreien Kondensator und einen im gleichen Hochfrequenzkreis liegenden regelbaren Widerstand ersetzt und nun den Betrag dieses Widerstandes so einstellt, daß das Voltmeter wieder die gleiche Resonanzspannung anzeigt. Dann kann der Verlustfaktor in an sich bekannter Weise aus der Größe des Widerstandes und dem bekannten Scheinwiderstand des Vergleichskondensators errechnet werden.

Gemäß der Erfindung kann man nun einen Meßwiderstand im Hochfrequenzkreis einer

solchen Anordnung zur Messung des Verlustfaktors dadurch vermeiden, daß dem Resonanzkreis außer der Diode des Röhrenvoltmeters noch eine zweite Diode über einen Kondensator parallel geschaltet wird, deren Gleichstromkreis durch einen zu dem Kondensator parallel zu schaltenden regelbaren Widerstand geschlossen werden kann, der eine Nachbildung des Verlustwiderstandes des Meßobjektes darstellt. Auf diese Weise ersetzt man gewissermaßen den Hochfrequenzmeßwiderstand durch einen in einem Gleichstromkreis liegenden Meßwiderstand, der daher praktisch frequenzunabhängig her-'5 gestellt werden kann. Die Diode, an die der Gleichstrommeßwiderstand angeschlossen ist, kann so gebaut werden, daß ihre Kapazität sehr gering ist, so daß man weitgehend störungsfreie Messungen bis zu Frequenzen von io⁸ Hz machen kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt, \vobei Fig. ι ein Schaltbild und Fig. 2 eine Ansicht des Gerätes zeigt. .

Mit den Netzklemmen 1 ist über eine Netzanschlußeinrichtung 2 ein Hochfrequenzgenerator 3 verbunden. An die Hochfrequenzklemmen des Generators 3 ist über einen regelbaren Kopplungskondensator 4 ein Schwingungskreis angeschlossen, der eine regelbare Induktivität L und einen parallel dazu geschalteten regelbaren Kondensator C enthält. • Parallel dazu sind ferner zwei Klemmen X für den Anschluß eines Meßobjektes C_x vorgesehen. An den Schwingungskreis angeschlossen ist einerseits ein Röhrenvoltmeter mit einer Diode 5 in Reihe mit einem Kondensator 7 und andererseits parallel dazu eine zweite Diode 6 in Reihe mit einem Kondensator 8. Parallel zu dem Kondensator 8 liegt über einen Schalter 9 ein regelbarer Widerstand R.

Das zu der Meßdiode 5 gehörende Anzeigeinstrument 10 des Röhrenvoltmeters ist an den Kondensator 7 über Widerstände 11 und 12 angeschlossen. Außerdem ist von der Netzanschlußleitung 2 ein Gleichstromkreis abgezweigt, der über den Widerstand 12 und einen in Reihe damit liegenden regelbaren Widerstand 13 geschlossen ist.

Fig. 2 zeigt die Anordnung der Schaltung in einem Gehäuse, auf dessen Vorderfiäche die Netzklemmen 1 und die Anschlußklemmen Λ' für das Meßobjekt, das Anzeigeinstrument 10, der Schalter 9 und die Bedienungsmittel und Einstellskalen der entsprechend bezeichneten Schaltelemente angeordnet sind. Dabei ist angenommen, daß 6p der Gleichstromwiderstand R aus drei Dekaden besteht. Die einzelnen Schaltelemente können aber natürlich auch in anderer Weise angeordnet sein oder entsprechend zusammengestellt werden.

Die Wirkungsweise der Meßanordnung beruht auf folgenden Überlegungen:

Ist der Schalter 9 geöffnet, so fließt über die Diode 6 kein Strom, und der Schwingungskreis LC ist nur über die Meßdiode 5 belastet, welche die Resonanzspannung des Schwingungskreises auf dem Instrument 10 anzeigt. Wird nun der Schalter 9 geschlossen, so fließt über die Diode 6 ein Strom, dessen Größe durch den Betrag des Widerstandes R gegeben ist und durch den der Schwingungskreis LC zusätzlich belastet wird. Nun ist bekanntlich der hochfrequenzseitig wirkende Widerstand eines Diodenkreises praktisch allein als Funktion des Widerstandes R im Gleichstromkreis der Diode gegeben, vorausgesetzt, daß der Widerstand der Diode dagegen vernachlässigbar ist. Diese Bedingung ist aber im allgemeinen in ausreichendem Maße erfüllt.

Bei der Messung verfährt man nun z. B. folgendermaßen:

Zunächst bringt man den aus Induktivität L und Kapazität C bestehenden Schwingungskreis z. B. durch Regeln an dem Kopplungskondensator 4 auf eine bestimmte Spannung. Wenn man nun das Meßobjekt C_x mit den Klemmen X verbindet, so kann man den Kondensator C so regeln, daß die Gesamtkapazität wieder die gleiche ist. Man liest dann den Ausschlag am Anzeigeinstrument 10 ab und merkt sich den betreffenden Wert. Wenn man jetzt das Meßobjekt C_x abschaltet und wieder abstimmt, so steigt die Spannung am Schwingungskreis an, und man kann nun nach Schließen des Schalters 9 den Widerstand R so regeln, daß das Instrument 10 wieder denselben Wert anzeigt wie vorher.

Auf diese Weise hat man gewissermaßen den Verlustwiderstand des Meßobjektes C_x durch den Widerstand R ersetzt und erhält somit den Verlustfaktor nach der Beziehung

tgd= ijR' ω C,

R .

λνεηη ω die Kreisfrequenz und R' = k · — ist.

¹ 2110

Hierin bedeutet k eine von den Daten der Diode abhängige Konstante.

Claims

Patentansprüche:

i. Anordnung zum Messen des Verlustfaktors von Scheinwiderständen bei Hochfrequenz unter Verwendung eines Resonanzkreises, in den das Meßobjekt eingeschaltet werden kann, sowie eines die. Resonanzspannung anzeigenden Röhren- \"oltmeters und eines den Verlustwiderstand des Meßobjektes nachbildenden be-

kannten regelbaren Widerstandes, dadurch gekennzeichnet, daß dem Resonanzkreis (LC) außer der Diode (5) des Röhrenvoltmeters noch eine zweite Diode (6) über einen Kondensator (8) parallel geschaltet ist und daß deren Gleichstromkreis durch einen zu dem Kondensator parallel zu schaltenden regelbaren Widerstand (R) geschlossen werden kann, der eine Nachbildung des Verlustwiderstandes to des Meßobjektes (C_x) darstellt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonanzkreis aus einer Induktivität (L) und einem parallel geschalteten regelbaren Kondensator (C) besteht, dem das Meßobjekt (C_x) parallel geschaltet werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen