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Röhrenvoltmeter zur Überwachung eines Spannungspegels Die Erfindung
bezieht sich auf ein Röhrenvoltmeter zur Überwachung des Pegels, insbesondere des
Pegels am Ausgang eines Fernsprechverstärkers. Der Erfindung liegt :die Aufgabe
zugrunde, ein Gerät zu schaffen, das bei großer Meßgenauigk eit trotzdem so beschaffen
ist, daß mit ihm., im Gegensatz zu. bekannten Geräten ähnlicher Art, ,auch von ungeübten
Personen Pegelmessungen, insbesondere am Ausgang :der Zwisch:enverstärkerstationen
.des Fernsprechnetzes, vorgenommen u --erden können, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung
besteht, falls das Meßgerät irrtümlich an zu hohe Spannungen ,angelegt oder in anderer
Weise falsch bedient wird.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Anordnung ;gelöst,
bei der parallel zur Gitterkathodenstrecke der Röhre zwei im G_ egentakt ,geschaltete
Gleichrichter in Reihe' mit der Sekundärwicklung eines Transformators; dessen Primärwicklung
die zu messende Pegelspannung zugeführt wird, ,einer Batterie und einem Widerstande
liegen, der von einem Gleichstrom durchflossen wird, der aus den zu messenden Strömen
nach Gleichrichtung und Filterung gewonnen ist, und dessen Spannungsabfall an diesem
Widerstand die Batteriespannung bei Normalpegel kompensiert.
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Zweckmäßig werden dabei die zu messenden Ströme nach ihrer Gleichrichtung
und Siebung durch :einen Gleichstromverstärker verstärkt.
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Bei der gemäß der Erfindung ausgebildeten Meßeinrichtung zeigt das
Meßgerät seinen größten Ausschlag, wenn die zugeführte. Pegelspannung ihre normale
Größe hat, während der Ausschlag bei größeren oder kleineren Werten der Meßspannung
kleiner ist. Die Empfindlichkeit und ' Genauigkeit der Messung ist also bei dem
normalen Wert. der Meßspannung .am größten. Anderseits ist die Gefahr ausgeschaltet,
daß das Gerät beschädigt wird, wenn die zugeführte Meßspannung aus irgendeinem Zufall
.einmal den normalen Werterheblich übersteigt. Auch im übrigen ist sowohl die Bedienung
wie auch die Eichung des Gerätes - denkbar :einfach.
Nachstehend
soll an Hand der Zeichnung beschrieben werden, in welcher Weise die Erfindung ausgeführt
werden kann.
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Durch die beiden Leitungen i und 2 werden die aus dem Zwischenverstärker,
dessen Potential bz«-. Potentialdifferenz man messen will, austretenden Ströme dem
Meßgerät zugeführt. Die ankommenden Ströme werden mittels des Übertragers T, und
des übertragers T. gegabelt. Beim Austritt aus dem Übertrager T1 werden die Ströme
durch .die Gleichrichteranordnung 5 gleichgerichtet, während eine Spulenkette oder
ein Stromreiniger 6 die verbliebene Wechselkomponente beseitigt. Der Gleichspannungsabfall,
der indem Widerstand 7 auftritt, wirkt der Spannung der Batterie 8 entgegen, die
bei Fehlen jeglichen Spannungsabfalls in 7 das Gitter der Röhre 9 derart verspannt,
daß der Anodenruhestrom dieser Röhre 9 gleich Null ist. Bei Auftreten eines Gleichspannungsabfalls
in 7 fließt ein Anodenstrom in dem Anodenkreis der Röhre 9, und infolgedessen tritt
ein Gleichspannungsabfall in dem Widerstand io auf. Dieser Widerstand io ist in
Reihe finit der Batterie i i`, der Sekundärwicklung 13 des übertragers T. und einer
Gruppe von zwei in Gegentakt geschalteten Trockengleichrichtern i .I, 15 angeordnet.
Die Glühfadengitterstrecke der Verstärkerröhre i9 ist parallel zur Gruppe dieser
beiden Trockengleichrichter geschaltet. Eine Batterie 16 spannt die Röhre 19 in
der Weise vor, daß sie .als Gleichrichter am unteren Knick der Kennlinie arbeitet.
Schließlich ist ein vIillianipereineter i7 in den Anodenkreis geschaltet.
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Für den Fall, daß der in i oerzeugte Spannungsabfall genau die Spannung
der Batterie i i ausgleicht, wird kein Gleichstrom durch die beiden Trockengleichrichter
1 4. und 15 fließen. Die Ströme, welche von T, ankommen, erzeugen dann an den Kletninen
dieser Neiden Trockengleichrichter eine Wechselspannung, - die nach Gleichrichtung
durch die Röhre i9 in dem Milliamperemeter 17 einen Ausschlag .hervorrufen wird,
entsprechend der an 1, 2 angelegten Spannung.
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Man sieht, daß bei Normalpegel die Wechselspannung ,an den Klemmen
der beiden Trockengleichrichter am größten sein wird, wenn der Gleichspannungsabfall
indem Widerstand i o genau die Spannung der Batterie i i ausgleicht. Je nachdem
ob der Gleichspannungsabfall in io kleiner oder größer als die Spannung der Batterie
i i ist, wird nämlich ein Gleichstrom in dein Gleichrichter 1 4. oder in dem Gleichrichter
15 fließen. In beiden Fällen hat der Widerstand .der Gruppe der beiden Gleichrichter
einen kleineren Wert als im Falle, wo der Spannungsabfall in i o genau die Spannung
der Batterie i i ausgleicht. Daraus ergibt sich zwangsläufig bei Abweichung vom
Normalpegel eine Erniedrigung, der Wechselspannung an den Klemmen dieser Gleichrichter
und infolgedessen -ein schwächerer gleichgerichteter Strom, der von dem Milliamperem.eter
des Anodenkreises ange7eigt wird.
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Die wesentlichen Eigenschaften des Röhrenvoltmeters sind seine Meßgenauigkeit
und seine Empfindlichkeit, die sich jedoch von einem Fall zum .andern ändern können.
Man kann indessen sagen, daß nach Festlegung der Genauigkeit, d. h. der Abweichungen
nach oben oder nach unten vom Normalpegel, man die Widerstände 7 und i o sowie die
Batterien 8 und i i (beispielsweise galvanische Elemente) derart wählen wird, daß
sieh für die Pegelabweichungen eine meßbare Ablenkung auf dem Milliamperemeter 17
ergibt, wobei der AblesungsfebLer gering bleibt. Indem man außerdem die Trockengleichrichter
14 und 15 entsprechend wählt. wird man das Gerät auf die gewünschte Empfindlichkeit
einstellen können. 'Man. wird schließlich -ein solches Miniamperemeter wählen, daß
für den Normalpegel das Instrument die größte Empfindlichkeit aufweist; damit das
Gerät verschiedene große Pegelabweichungen messen kann und damit seine Eichung ermöglicht
wird, wird er Widerstand i o veränderlich ausgebildet.
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Das Röhrenvoltmeter kann infolge seiner Wirkungsweise in keinem Falle
beschädigt werden. Da die maximale Ablenkung für den Normalpegel :erfolgt, wird
ihm durch eine Ahweichung sicher eine Ablenkung mitgeteilt werden, die kleiner als
dieser Höchstwert ist.
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Die Schaltung kann auch in mehrfacher Hinsicht abgeändert werden.
So könnten die Röhre o sowie der Widerstand 7 fortgelassen werden, und der Gleichrichter
5 könnte unmittelbar .an. den Widerstand io .angeschlossen werden, wobei vor diesem
Gleichrichter das Filter oder der Stromreiniger 6 sowie ein ge- 1 eignerer Leistungsverstärker
vorgeschaltet werden würden.