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Empfangsanordnung für nach dem Impulshäufigkeitsverfahren arbeitende
Fernmeßanlagen Bei nach dem Impulshäufigkeitsverfahren arbeitenden Fernmeßanlagen
hat man an der Empfangsstelle ,aus der fernübertragenen Impulsfolge durch Auf-,
Ent- -oder Umladung eines Kondensators zunächst eine Folge von Impulse konstanter
Ladung gebildet und diese einem normalen Meßgerät zugeleitet. Es ist auch bekannt,
statt eines normalen Meßgerätes eine Kompensationseinrichtung mit einer Stromwaage
zu verwenden, deren einer Kreis dann mit der an der Empfangsstelle gebildeten Folge
von Impulsen gleicher Ladung gespeist wird. Beiden Anordnungen gemeinsam ist der
Nachteil, daß, sofern nicht im ersten Fall ein Kreuzspulmeßgerät o..dgl. verwendet
wird, eine Stromquelle konstanter Spannung erforderlich ist. Zudem ist die Nachbildung
der gesendeten Impulsfolge durch eine zweite Impulsfolge wegen des Erfordernisses
besonderer Kondensatoren nachteilig. Außerdem bietet es, insbesondere bei niedrigeren
Impulshäufigkeiten, Schwierigkeiten, eine ruhige Einstellung des Meßgeräts zu erzielen.
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Es ist auch schon eine Empfangsanordnung bekanntgeworden, welche diese
Nachteile vermeidet. Bei dieser Anordnung wird die Geschwindigkeit eines elektrischen
Antriebes mit einer der Impulshäufigkeit entsprechenden Geschwindigkeit verglichen
und mit Hilfe einer Vergleichsanordnung eingestellt. Dies geschieht in der Weise,
daß in ein Wechselgetriebe durch einen Synchronmotor eine bei konstanter Frequenz
der speisen-dien, Stromquelle konstante Geschwindigkeit eingeleitet und durch Änderung
des übersetzungsverhältnisses des Wechselgetriebes in die Vergleichsgeschwindigkeit
umgewandelt wird. Das ferneinzustellende Glied ist dabei mit einem Organ gekuppelt,
dessen Stellung von der jeweils eingestellten Übersetzung des Wechselgetriebes abhängig
,ist. Ändert sich die Frequenz der den Synchronmotor speisenden Stromquelle und
dadurch die Drehzahl des Synchronmotors, so hat .das zur F-ilge, daß auch die in
das Wechselgetriebe eingeleitete Gel schwvndigkeit sich entsprechend ändert. Es
müßte daher an sich, um den früheren Wert der Vergleichsgeschwindigkeit wieder herbeizuführen,
das Wechselgetriebe auf ein anderes Übersetzungsverhältnis eingestellt werden, was
zur Folge hätte, daß sich auch die Einstellung des ferneinzustellenden Gliedes -
ändern und damit dieses eine Fehlstellung einnehmen würde. Um das zu vermeiden,
ist eine besondere Ausbildung der Gebereinrichtung erforderlich, und zwar derart,
daß die Häufigkeit der gesendeten Impulsfolge sowohl von der
Meßgröße
wie auch von der Frequenz des gemeinsamen Netzes abhängig ist. Die von dieser Einrichtung
gegenüber den eingangs erwähnten Empfangsanordnungen erzielten Vorteile «-erden
mithin im wesentlichen. wieder aufgehoben durch das Erfordernis, den fern,-, meßgeber
in besonderer Weise ausbilden zu müssen.
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Die Erfindung richtet sich auf eine Empfangsanordnung, . für welche
k,- in besonders konstruierter komplizierter Fernmeßgeber erforderlich ist, welche
vielmehr mit einem einfachen Fernmeßgeber, z. B. einem einen Unterbrecher antreibenden
Zähler zusammenarbeitet. Erfindungsgemäß wird bei der Empfangsanordnung ein elektrischer
Antrieb verwendet, dessen Geschwindigkeit proportional der ihn durchfließenden Stromstärke
ist, sowie ein elektrisches Meßgerät zur Anzeige des den elektrischen Antrieb durchfließenden
Stromes. Die Einrichtung gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß wegen
der relaisartigen Wirkung der Vergleichsanordnung dem Anzeigegerät fast beliebig
grolle Energiemengen zugeführt werden können, so daß man auch registrierende Geräte
oder regelnde Geräte benutzen kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich
die Anordnung gemäl.') der Erfindung aus normalen Bauteilen der Zähler- und Meßtechnik
zusammenstellen läßt und deshalb billig in der Herstellung wird. Wesentlich ist
ferner, daß keine unsicheren Bauelemente, wie Reibradgetriebe u. d-1., verwendet
werden.
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Es ist noch ein Geschwindigkeitsmesser bekanntgeworden, bei dem durch
elektrische Impulse eine Vergleichsanordnung verstellt wird, die auf einen im Stromkreis
eines Motors liegenden Widerstand einwirkt. Dieser Motor treibt ein Tachometer an.
Die Ausbildung einer Meßeinrichtung in dieser Weise hat den Nachteil, daß die Anordnung
unnötig verwickelt wird und daß wegen der Verwendung eines Tachometers eine fortlaufende
Registrierung der zu messenden Drehzahl nicht möglich ist. Aus diesem Grunde ist
die bekannte Einrichtung für Fernmeßanlagen nicht geeignet, weil es sich bei diesen
fast stets darum handelt, eine elektrische Leitung o. dgl. nicht bloß gemäß dem
augenblicklich vorhandenen Wert anzuzeigen., sondern daneben auch eine Registrierkurve
fortlaufend aufzuzeichnen.
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Es ist auch noch eine nach dem Intensitätsverfahren ,arbeitende Fernmeßeinrichtung
bekanntgeworden, bei welcher der Fernmeßgeber aus einem Zähler besteht, dessen Geschwindigkeit
mit der eines Hilfsmotors verglichen wird. Der Empfänger besteht aus einem Spannungsmesser,
der über die Fernleitung die an dem Hilfsmotor liegende Spannung anzeigt. Diese
bekannte Fernmeßeinrichtung arbeitet nach einem anderen übertragungsverfahren als
die Einrichtung gemäß 'der Erfindung, welche nach dem Impuls-"häufigkeitsverfahren
arbeitet, infolgedessen sind auch die Empfangseinrichtungen verschieden ausgebildet.
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Besonders zweckmäßig für den Vergleich der beiden Geschwindigkeiten
ist die Verwendung eines Differentialgetriebes, dessen Seitenräder in entgegengesetzter
Drehrichtung mit der Steuergeschwindigkeit bzw. der Vergleichsgeschwindigkeit angetrieben
werden, und dessen das Planetenrad tragender Teil die Vergleichsgeschwindigkeit
beeinflußt.
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Die Beziehung zwischen dem das Planetenrad tragenden Teil und der
Vergleichsgeschwindigkeit läßt sich besonders einfach dadurch herstellen, d,1ß die
Vergleichsgeschwindigkeit von einem elektrischen Antrieb erzeugt wird und der das
Planetenrad tragende Teil einen elektrischen Widerstand beeinflußt, über den dem
elektrischen Antrieb die Antriebsenergie -zugeführt wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
An der Sendestelle befindet sichein Kollektor i und eine Batterien. Der Kollektor
i wird von einem Meßwerk in Drehung versetzt, dessen Geschwindigkeit proportional
der zu messenden Größe ist. Infolgedessen u-erden mit Hilfe des Kollektors in die
Fernleitungen 3 und 4 Stromstöße entgegengesetzter Richtung mit einer Häufigkeit
gesendet, die ebenfalls proportional dem gemessenen Wert ist. Diese Stromimpulse
fließen an der Empfangsstelle über die Erregerwicklung 5 eines Nebenulir-Z-Ankertriebes,
dessen Z-Anker 6 bei jedem Stromimpuls eine Drehung von gov macht. Mit Hilfe eines
Schneckentriebes 7 wird die Drehung des Z-Ankers 6 auf eine Welle 8 übertragen,
die sich im Sinne des eingezeichneten Pfeiles dreht. Auf der Welle 8 ist ein Seitenrad
9 eines Planetengetriebes befestigt. Das andere Seitenrad io des Planetentriebes
sitzt auf einer rohrförmigen Welle i i, die mit Hilfe eines Schneckentriebes 12
von einem Z-AiikeT 13 im Sinne des eingezeichneten Pfeiles in Drehung versetzt wird.
Der den 7--Anker 13 enthaltende Nebenuhrtrieb mit der Wicklung 14 erhält seine Antriebsimpulse
aus einer Batterie 15 mit Hilfe des Kollektors 16. Dieser Kollektor wird von einem
Gleichstromzähler 1.7 angetrieben. Eine Batterie 18 dient zur Speisung des Gleichstromzählers
i 7 . Der Stromkreis ist über einen Widerstand 18 geschlossen, der innerhalb eines
Ringrohres aus Isolatiorismaterial untergebracht ist. Durch einen Quecksilbertropfen
i 9 wird an der untersten Stelle des Ringrohres eine Verbindung zwischen der Widerstandsspirale
18 und einem
-parallel zu dieser Spirale geführten Leiter 2o. hergestellt.
21 ist ein registrierendes Amperemeter. Das den Widerstand enthaltende Ringrohr
ist mit drei Armen auf einer Welle 22 befestigt, die frei drehbar durch die Hohlwelle
i i hindurchgeführt ist und das Planetenrad 23 trägt.
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Die oben beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt: Das Seitenrad
9 wird mit einer Geschwindigkeit in Pfeilrichtung g--dreht, welche der Häufigkeit
der am Sender erzeugten Impulse entspricht. Somit entspricht auch die Drehgeschwindigkeit
des Seitenrades 9 der Größe des an der Sendestelle gemessenen Wertds. Das Seitenrad
io wird von dem Neb.enuhrtrieb 13, i¢ in entgegengesetzter Richtung angetrieben.
Stimmen beide Geschwindigkeiten überein, dann bleibt das Planetenrad 23 in seiner
Stellung unverändert stehen. Sobald sich jedoch z. B. die D,nehg-eschwindigkeit
des Rades q verändert, beginnt das Planetenrad 23 zu wandern und nimmt dabei das
Ringrohr mit. Der Quecksilbertropfen i9 verharrt dabei in der tiefsten Stelle des
Ringrohres, so daß sich entsprechend der Lageänderung des Ringrohres der von dem
Quecksilbertropfen abgegriffene Teil des Widerstandes 18 verändert. Infolgedessen
wird die dem Gleichstromzähler 17 zufließende Stromstärke geändert, und zwar in
einem solchen Sinne, daß die von dem Kollektor 16 erzeugte Vergleichsimpulshäufigkeit
der Meßimpulshäufigkeit angenähert wird. Dieser Vorgang dauert so lange an, bis
die beiden Seitenräder 9 und io wieder gleiche Geschwindigkeit haben. Da die Geschwindigkeit
des Zählers 17 proportional der ihn durchfließenden Stromstärke ist, so ist auch
die von 4.°m Zähler mit Hilfe des Kollektors 16 erzeugte Impulshäufigkeit und somit
auch die Geschwindigkeit des Seitenrades io proportianal der .aus der Batterie 18
entnommenen Stromstärke. Infolgedessen ist diese Stromstärke ein Maß für den auf
der Sendestelle gemessenen Wert, so daß von dem Amperemeter 21 unmittelbar dieser
Wert auf einer entsprechend geeichten Skala angezeigt oder auf einem Registrierstreifen
aufgezeichnet werden kann.
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Die Spannung der Batterie 18 spielt für die Genauigkeit der Aufzeichnung
keine Rolle, denn bei sinkender Batteriespannung wird zunächst die Stromstärke abnehmen.
Infalgedessen wird der Zähler 17 langsamer laufen. Diese langsamere Bewegung wird
auch auf das Seitenrad i o des Planetentriebes übertragen. Dadurch wird das Ringrohr
so weit verstellt, bis wieder über den Zähler 17 und somit .auch über das Meßwerk
21 Strom einer solchen Stärke fließt, daß .der Kollektor 16 eine dem Meßw ert entsprechende
Impulshäufigkeit erzeugen kann.
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Es ist- nattirlich nicht :erforderlich, daß von der das Planetenrad
23 tragenden Wulle 22 ein Widerstand b@eeinflußt wird. Man kann auch mit anderen
bekannten Mitteln d;e gewünschte Einwirkung auf die Vergleichsgeschwindigkeit erreichen.