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Einrichtung zur Fernmessung oder Fernsteuerung In, Fernmeß- oder Fernsteuerungseinrichtungen
muß aus Gründen der Betriebssicherheit der .Anlage die empfängerseitige Anzeige
oder Venverttnig der übertragenen Meß- oder Steuerwerte möglichst unabhängig von
den elektrischen Eigenschaften der verwendeten Übertrab t-ngsleitung sein. Man verwendet
daher zur Iiennzeiclitiung der zu übertragenden Steuerwerte einen Signalstrom, dessen
Frequenz durch diese Steuerwerte bestimmt ist. Für kleinere Frequenzen ist das sog.
Impulsverfahren b:ekanntgeworden, bei welchem Stramimpulse ausgesandt werden, deren
Anzahl je Zeiteinheit ein Maß für die zu übermittelnden Meßwer te darstellt. Das
Impulsverfahren hat ,aber den Nachteil, daß bei vorgegebener, höchstzulässiger Impulsfrequenz
die Genauigkeit nur auf Kosten einer verhältnismäßig hohen Trägheit gesteigert werden
kann, während umgekehrt bei geringer Trägheit-häufig im Bereich kleiner Meßwertc
=angenehme Schwankungen der Anzeige auftreten. Mit zunehmender Impulsfrequenz lassen
sich diese Mängel allerdings entsprechend vermindern. Es hat sich nun aber gezeigt,
daß mit den gegenwärtigen Einrichtungen zur Erzeugung und Steuerung wie auch zur
empfängerseitigen Verwertung der -Impulse die bisher verwendete höchstzulässige
Impulsfrequenz nicht mehr wesentlich gesteigert werden kann.
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Zwecks Verbesserung der Müßgenanigkeit und Vereinfachung der geber-
und empfängerseitigen Einrichtungen werden daher öfter nicht Impulse, sondern eigentliche
Wechselströme- zur Übertragung benutzt, deren Frequenz in Abhängigkeit von den Meß-
bz@v. Steuerwerten ,geändert wird. Um den notwendigen eindeutigen Zusammenhang zwischen
Wechselstromfrequenz und den Meß- oder
| Steuerwerten zti erhalten, sind im allgemeinen |
| besondere Maßnahmen zur honstanthaltung |
| der Frequenz erforderlich, weil die üblichen.. |
| direkt gesteuerten Sendefrequenzgeneratoren |
| an sich zu ungleichmäßig arbeiten. Es siiM- |
| zur Erzielung genügend konstanter Senüf |
| frequenzen beispielsweise Anordnungen be- |
| kannt, in welchen die Wechselströme mittels |
| mechanisch schwingender Systeme erzeugt |
| sind, deren Eigenfrequenz in der `-erlangten |
| Abhängigkeit -von den hl:eßiverten verändert |
| wurde. Die konstruktive Durchbildung solcher |
| Apparate stößt jedoch auf beträchtliche |
| Schwierigkeiten, wenn mit einfachen und zu- |
| verlässigen Mitteln eine den heutigen An- |
| forderungen entsprechende Betriebssicherheit |
| und Genauigkeit erreicht werden soll. 4hnlich |
| verhält es sich reit den Einrichtungen, in |
| welchen die Sendefrequenz unmittelbar auf |
| elektrischem Wege gesteuert wird. Ferner |
| sind auch die auf der Empfängerseite zur :@n- |
| zeige üblichen frequenzempfindlichen Instru- |
| mente im genannten Sinne als mangelhaft |
| anzusehen. |
Für Fernmessung und Fernsteuerung sind weitere Einrichtungen lie@kanntge@i>orden,ivelcli:e
im wesentlichen die in der Wechselstrommeßtechnik üblichen komplexen Brücken- und
Kompensationsschaltungen verwenden. Selche Brückenschaltungen sind auch bei hohen
Anforderungen an die Anzeigegenauigkeit verhältnismäßig einfach und zuverlässig,
sofern sie von Hand abgeglichen werden können. Für Fernmeßzwecke ist .aber :eine
selbsttätige Abgleichung unumgänglich. U m dies zu erreichen, hat man vorgeschlagen,
den Nullzweig der Brücke entweder unmittelbar oder über eine Verstärker einrichtung
mit zwei den beiden Abgleichrichtungen entsprechenden wattmetrischen Geräten zu
verbinden und die der reellen und imaginären Komponente zugeordneten Abgleichmittel
durch diese wattmetrischen Geräte so zu beeinflussen, daß der Nullzweig selbsttätig
stromlos wird. Dabei sind die beweglichen Glieder der Abgleichmittel mit den Zeigern
oder Schreibvorrichtungen gekuppelt, so daß eine fortlaufende Anzeige und Aufzeichnung
der -'vLeß- oder Steuerwerte möglich ist. Die beiden wattmetrischen Geräte bestehen
vorzugsweise .aus fremderregten Elektrodynamomet.ern oder aus gleichzeitig :als
phaseiiabhiiiigige Nullindikatoren und Umlkehrniot-oren wirkenden Indul:-tionszählermeßwerken,
die .unter Zwischenschaltungen gegebenenfalls weiterer Ni@ederfrequenzverstärker
mit dein Nullzweig verbunden sind. Wegen der nicht verm,cidharen zusätzlichen Frequenzabhängigk.eiteu
der Brückenzweige, die hauptsächlich durch die schädlichen Kapazitäten gegeben sind
und nur für Bestimmte Frequenzbereiche genügend genau konstant gehalten %Ä-erden
können, ist die obere Frequenzgrenze dieser Einrichtungen beschränkt und dürfte
etwa bei einigen hundert Schwingungen liegen. Unerwünscht ferner, daß die Brücken-
und Kompenl -e,j:tionseinrichtungeti für das Impulsi-erfahren nicht geeignet sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es nun. mit wesentlich einfacheren Mitteln,
ohne V envendung der Brücken- und Iiompensatioiissclialtungen, eine ähnlich hohe
Genauigkeit zu erreichen, wobei die Wirkungsweise in ;veitgehendem Maße von äußeren
Einflüssen unabhängig wird. Auch die obere Frequenzgrenze soll bedeutend höher gelegt
werden können, -weil die Frequenzaliliängigkeit der Schaltelemente selbst: indirekt
zur Erzielunder Regelwirkungen verwendet wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die
Wecbselströine oder Stromimpulse geben- und e npf-inger-citig einerseits unmittelbar
und andererseits über eine frequenzabhängige, in AbhängiglZcit i-on den zu übertragenden
Meß- oder Steuerwerten bzw. von der Stellung des Empf-ingers eingestellte Verzögerungseinrichtung
einer an sich bekannten Laufzeitvergleichseinrichtung zu-;cführt werden, die bei
Änderung des Meß- oder Steuerwertes einen Gleichstrom liefert, welcher so lange.
im Geber die Änderung der Sendefrequenz bzw. im Empfänger die Anzeige bewirkt, bis
diese den zu übertragenden. Meß- oder Steuerwerten entsprechen. Hierbei werden die
Vorteile in gleicher Weise für das Impulsverfahren wie auch für das Verfahre-: mit
frequenzveränderlichen Wechselströmen erzielt. Ein wichtiger Vorteil des Erfindungsgegenstandes
den bekannten Einrichtungen gegenüber bestellt darin, daß die Genauigkeit sowohl
geben- als auch empfängerseitig iir wesentlichen durch ein und dieselben Schalteinheiten
bestimmt wird.
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Der Erfindungsgegenstand -wird nachfolgend an Hand der in der Zeichnung
wiedergegebenen beispielsweisen Einrichtungen näher erläutert. ' In Fig. i ist eine
Sendeeinrichtung schematisch dargestellt, in welcher C'r den Meßsendegenerator an
sich bekannter Bauart bedeutet. dessen Wechselstrom- oder Impulsfrequenz z. B. mittels
der Wicklung E gesteuert -werden kann. Die abgehende LeitungL ist direkt ar_ den
Generator angeschlossen-, wobei ein Abzweig an das Filter F vorgesehen ist. Am Ausgang
dieses Filters ist die Verzögerungsvorrichtung P angelegt, welche die verzögerten
Signale auf die Laufzeitvergleichseinrichtung !11 weitergibt, die ebenfalls direkt
ani Filter F liegt. je nach den auftretenden Laufzeitunterschieden, die durch die
Einstellung von P bestimmt sind, entsteht an den Kleinm.ennt der-Laufzeiti-ergleichsein:riclitung:11
eiii
Gleichstrom, der mit Vorteil unter Zwischenschaltung eines
Relais R zur Frequenzsteuerung am Generator G bzw: zur Beeinflussung der Steuerwicklung
E verwendet wird. Einzelheiten über den Aufbau der Verzögerungsvorrichtung
und der Laufzeitvergleichseinrichtung werden weiter unten angegeben.
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Die Empfängereinrichtung ist in Fig. 2 dargestellt und enthält im
wesentlichen dieselben Schalteinheiten, welche für die Genauigkeit derAnlage maßgebend
sind. Die ankommende Leitung L wird direkt,auf das Filter F geführt, an welches
in der schon angegebenen Weise die Laufzeitvergleichseinrichtung M und die VerzögerungsvorrichtungP
,angeschlossen sind. Im Gegensatz zur - Gebereinrichtung wird hier der,an den Klemmen
m der Laufzeitverglei:chseinrichtung erzeugte Regelgleichstrom dazu verwendet, um
z. B. mittels des Relais Reinen Motor ,oder ein Antriebssystem H zu betreiben, welches
die Verzögerungszeit in P verändert bzw. einzustellen vermag.
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*Die Wirkungsweise der Sende- und Empfangseinrichtung ist etwa kurz
die folgende: Sendeseitig werden die zu übertragenden Meß-oder Steuerwerte nicht,
wie üblich, zur unmittelbaren Steuerung des Sendegenerators G verwendet, sondern
dazu benutzt; die Verzögerungszeit in P zu steuern, wie dies durch den eingetragenen
Pfeil veranschaulicht ist. je nach der vom Generator bereits gelieferten Impuls-
oder Wechselstromfrequenz wird entsprechend dem der zu übertragenden Meßgröße zugeordneten
in der Vergleichseinrichtung ,an den Klemmen m beispielsweise ein Gleichstromentstehen,
welcher über das Relais R die Frequenz des Generators G ,so lange ändert, bis das
Relais R die eingezeichnete Mittellage -einnimmt. Diese Ruhelage des Relais wird
offenbar immer dann erreicht, wenn die Frequenz des Generators und die eingestellte
Verzögerungszeit meinem bestimmten Zusammenhang zueinander stehen, der ausschließlich
durch die Dimensionierung der einzelnen Schaltelemente der Einrichtung festgelegt
ist. In analoger Weise wird empfängerseitig für die ankommenden Wechselstrom-oder
Impulsfrequenten die Verzögerungszeit in P verändert, bis das Relais R zur Ruhe
kommt, so daß auch hier die jeweils vorhandene Einstellung der Verzögerungsvorrichtung
ein Maß für die ankommenden. Frequenzen und damit auch für die zu übermittelnden
Meß- oder Steuerwerte darstellt.
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Erfolgt die Kennzeichnung der zu übertragenden Meßwerte oder Steuergrößen
mittels Impulsen und insbesondere mittels Gleichstromimpulsen von vorgeschriebener
Dauer, aber veränderlicher Häufigkeit, dann werden in der V erzÖgerungsvorrichtung
mit Vorteil mechanische Hilfsmittel verwendet, um die Impulse um ein vorgegebenes
und @einstellbares Zeitintervall zu verzögern. Hierzu können. z. B. Relais dienen,
die mit Anzug-@oder Abfallverzögerung ,arbeiten. Besser geeignet sind magnetisierbare
Aufzeichnungsträger, auf welche der Impuls aufgezeichnet und nach einem bestimmten
Zeitintervall wiederabgetastet wird. Der Aufzeichnungsträger besteht dann am besten
aus einem endlösen Band oder aus einer kreisringförmigen Stahlscheibe, deren Drehzahl
zwecks Regelung der Verzögerungszeit verändert wird. Ferner sind auch rein elektrische
Verzögerungseinrichtungen vorzugsweise dann zu verwenden, wenn die Impulszahl verhältnismäßig
hoch gewählt werden soll. Dies läßt sich beispielsweise mittels einer Spulenleitung,
d. h. mittels eines mehrgliedrigen Tiefpaßfilters,erreichen, dessen Grenzfrequenz
zur Einstellung der Verzögerungszeit geändert wird. Für hohe Impulszahlen sind am
geeignetsten gesteuerte Gasentladun gsstrecken in Verbindung mit Kondensatoren,
die aufgeladen. und ,anschließend wiederentladen werden, wobei die Zeitkonstante
dieses Vorgangs einstellbar gewählt wird.
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Um die Laufzeit der Impulse zu vergleichen, ist eine Gleichrichterbrücke
vorgesehen, die möglichst aus frequenzunabhängigen Schaltelementen besteht. Eine
solche rein elektrische Laufzeitvergleichseinrichtung ist in Fig.3 wiedergegeben.
Die Schaltung ist an sich für andere Zwecke in der Schwachstromtechnik-'als Modulationsschaltung
bekannt. Die beiden hinsichtlich der Laufzeit zu vergleichenden Vorgänge werden
an die Klemmen o (Klemmen für unmodulierte Trägerwelle) einerseits und an die Klemmen
n andererseits (Klemmen, an die die Modulationsspannungen üblicherweise angelegt
werden) geführt. Die elektrische, zur Rückführung dienende Regelgröße kann dann
an den Klemmen m entnommen werden, wo in bekannter Weise bei Modulation das Modulätionsprodukt
auftritt. Es wird nun der aus -dem Laufzeitvergleich als Modulationsproduktentstehende
Gleichstrom als Regelgröße verwendet und vorzugsweise an die Klemmen m ' ein Tiefpaßfilter
angeschaltet, welches den im Falle einer Laufzeitvergleichung von Impulsen noch
pulsierenden Gleichstrom glättet oder von den Oberwellen befreit. Besonders vorteilhaft
ist es, die als Laufzeitvergleichseinrichtung dienende Modulationsschaltung als
an sich bekannte Schaltung mit sog. Trägerwellenunterdrückung auszubilden. In der
Anwendung auf den Laufzeitvergleich wird dadurch erreicht, daß, falls im Geber die
Sendefrequenz, im Empfänger die Anzeige dem Sollwert entsprechen, der als Regelgröße
dienende
Gleichstrom an den Klemmen in verschwindet, während je nach dem Vorzeichen von Abweichungen
vom Sollwert der Gleichstrom dementsprechend seine Richtung wechselt und den korrigierenden
Regelvorgang einleitet. Für Wechselströme ist dies klar zuerkennen und ebenso für
Impulsreihen, die aufeinanderfolgende Plus- und Minusimpulse aufweisen. Ein Gleichstrom
an m tritt nur auf, wenn an it und o gleichzeitig Impulse vorhanden sind, während
der Gleichstrom verschwindet, wenn z. B. die an o angelegten Impulse genau in die
Lücken der an n angelegten Impulse fallen. Falls die Impulse sende- und -,empfängerseitig
bezüglich der Laufzeit direkt verglichen werden, dann sind die Filter F in Fig.
i und z kurzgeschlossen.
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Die als Laufzeitvergleichseinrichtung dienende Modulationsschaltung
bleibt gleich, @,venn die zu übermittelnden Meßwer te oder Steuergrößen durch frequenzveränderliche
Wechselströme gekennzeichnet sind. Wegen den höheren Frequenzen und wegen der not-5
wendigen Konstanz der nichtlinearen Kennlinien wird die- Modulationsschaltung, unter
Vermeidung insbesondere gasgefüllter, gittergesteuerter Verstärkerröhren, nur mittels
Gl.eichrichterelementen, vorzugsweise Trockengleichrichtern mit Sperrschicht, aufgebaut.
Ferner besteht dann die Verzögerungsvorrichtung nur aus rein elektrischen Verzögerungselementen,
wie z. B. einer Spulenleitung mit nur wenigen Gliedern. Die Verzögerungsvorrichtung
kann aber auch nur aus einem Phasendrehkreis in Form 'eines Vierpols bestehen, dessen
Winkelmaß veränderbar ist und für eine beliebige der in Betracht kommenden Frequenzen
möglichst stark von der Frequenz abhängt, um eine hohe Empfindlichkeit zu erreichen.
Geeignet ist ein Resonanzkreis als Spannungsteiler, bei welchem die Resonanzfrequenz
durch Verstimmung geändert werden kann und jeweils in der Nähe der Resonanzfrequenz
gearbeitet wird. Besondere Vorteile bieten phasendrehende Vierpole, bei welchen
das Winkelmaß proportional mit der Frequenz wächst, wie z. B. bei entsprechend ausgebildeten
Kreuzgliedern und Brücken-T-Schaltungen.
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Die von der Laufzeitvergleichseinrichtung gelieferte elektrische Regelgröße
wird am besten zur Betätigung eines Relais verwendet, welches Stromkreise schließt
oder öffnet, die die Korrektur der Sendefrequenz des Generators oder die Nachstellung
der Verzögerungseinrichtung bewirken. Besonders vorteilhaft ist es, mittels - der
elektrischen Regelsröße unmittelbar das Antriebssystem eines Schnellreglers, vorzugsweise
eines solchen nach dem Wälzsektorverfahren, zu erregen. (!essen geregelter Widerstand,
der sowohl aus Ohinschen Widerständen als auch aus Induktivitäten oder Kapazitäten
bestehen kann. wenigstens mittelbar dazu dient, im Geber die Frequenz, im Empfänger
die Laufzeit zu ändern. Im Empfänger wird der geregelte Widerstand vorzugsweise
als veränderliches Schaltelement in eine oder mehrere Phasendrehkreise eingefügt,
um dadurch den Phasenwinkel unmittelbar einstellen zu können. Die Stellung des Wälzkontaktes
bei vollendetem Ausgleich ist dann ein Maß für die übermittelte Meßgröße und kann
mit einer geeigneten Zeiger- oder Schreibvorrichtung fortlaufend sichtbar gemacht
werden. Wenn eine sehr kurze Einstellzeit und geringe Trägheit erwünscht ist, dann
können an Stelle mechanischer Hilfsmittel zur Einstellung der Sendefrequenz oder
der Laufzeit auch nur rein elektrisch arbeitende Einrichtungen nützlich sein. Die
der Laufzeitvergleichseinrichtung entnommene Regelgröße dient in solchen Fällen
unmittelbar zur Änderung des Wechselstromwiderstandes von Schaltelementen, von welchen
im Geber die Sendefrequenz, im Empfänger die Laufzeit abhängt. Es kann z. B. mittels
des Gleichstroms, der aus dem Laufzeitvergleich gewonnen wird, die Vor-' spannung
und damit der Arbeitspunkt eines nichtlinearen Ohmschen Widerstandes, beispielsweise
eines Trockengleichrichters, verändert werden. Der Gleichstrom kann auch dazu dienen,
die Vormagnetisierung einer eisenhaltigen Selbstinduktion und damit ihren Scheinwiderstand
einzuregeln. Nach einem neuerdings bekanntgewordenen Verfahren läßt sich ferner
auch eine Kapazität durch eine angelegte Vorspannung verändern. Derartige Maßnahmen
sind hauptsächlich im Geber angebracht, wobei diese veränderbaren Schaltelemente
zur Abstimmung der Wechselstrom-oder Impulsfrequenz herangezogen werden. Auch empfängerseitig
sind solche elektrisch gesteuerten Schaltelemente in der Verzögerungseinrichtung
als phasendrehende Wechselstromwiderstände brauchbar. Diese für Wechselströme geeigneten
Einrichtungen können unverändert auch für die übertragung von Impulsen verwendet
werden, wenn die einstellbare Verzögerungszeit in P konstant bleibt, d. h. im Frequenzbereich
der maßgebenden Teilfrequenzen der Impulse von der Frequenz nicht abhängt oder,
mit anderen Worten, eine Phasendrehung aufweist, die im Arbeitsbereich proportional
der Frequenz ist. Ist dies nicht möglich, dann werden die Stromimpulse, bevor sie
auf die Verzögerungseinrichtung gelangen, zweckmäßig in reine sinusförmige und frequenzgleiche
Wechselströme umgewandelt. Zu diesem Zweck kann das Filter F in Fig. i und z als
ein für Gleichstrom nicht durchlässiges Bandpaßfilter
ausgebildet
werden; dessen " obere Grenzfrequenz etwa gleich der höchsten Impulsfrequen7 ist.
Die untere Grenzfrequenz des Filters legt man natürlich unterhalb der tiefsten zu
übertragenden Impulsfrequenz. Weil nun der Frequenzbereich .der Impulse in den meisten
Fällen einen Bereich von i : z nicht überschreitet, kann durch ein solches Bandpaßfilter
erreicht werden, daß- in P und M lediglich sinusförmige, d. h. unverzerrte Wechselströme
fließen, deren Frequenz mit der Impulsfrequenz übereinstimmt. Empfängerseitig ist
das Filter F selbstverständlich auch für Selektionszwecke brauchbar.
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Die Summation und Differenzbildung verschiedener Meß- oder Steuerwerte
läßt sich durch die Einrichtungen nach -der Erfindung besonders leicht durchführen.
Im Gegensatz zu den bekannten Summationsverfahren, die sich hauptsächlich mechanischer
Hilfsmittel, wie Differential- und Planetenradgetrieben, bedienen, kann eine Summation
beliebig vieler Summanden verschiedenen Vorzeichens auf rein elektrischem Wege erfolgen.
Neben größerer Betriebssicherheit, weil keine mechanisch sich abnützenden Teile,
wie Kupplungen, Zahnräder u. dgl., benötigt werden, bietet die neue Summationseinrichtung
noch den Vorteil: größter Einfachheit, so daß die verschiedenen Teile leicht ausgewechselt
oder die gesamte- Einrichtung stets erweitert werden kann.
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Dies wird dadurch erreicht, daß die gesamte, an den beiden Anschlüssen
o, tt wirkende durch Addition oder Subtraktion von Laufzeiten erfolgt, die einzeln
für sich in der Verzögerungsvorrichtung nach Maßgabe der betreffenden Meß- oder
Steuerwerte eingestellt werden. In Fig. ¢ ist eine für diesen Zweck geeignete Gebereinrichtung
dargestellt, welche eine Sendefrequenz auf die Leitung gibt, die direkt dem Summenwert
der verschiedenen Meß- oder Steuerwerte entspricht, während Fig. 5 einen Empfänger
zeigt, bei welchem einerseits über die Leitung eine der Meßgrößen übermittelt wird,
während weitere Meßgrößen, die z. B. über -andere, nicht eingezeichnete Leitungen
ankommen, zu der ersten Meßgröße addiert oder subtrahiert werden sollen,, so daß
am Anzeigeinstrument des Empfängers direkt der Summationswer t abgelesen werden
kann. Demnach besteht die vor die Laufzeitvergleichseinrichtung geschaltete Verzögerungsvorrichtung
aus mehreren für sich einstellbaren und wenigstens zum Teil hintereinanderge:schalteten
Phasendrehkreise n, an welchen die einzeInen Meßgrößen eingestellt werden.
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Geberseitig werden die zu addierenden Meßwerte auf den Phas.endrehkreisen
Pl, P2 usw: eingestellt, die sämtlich in Reihe geschaltet sind, so _daß die verzögerten
Wechselströme an 'den Klemmen n der Gleichrichterbrücke wirken. Die zu subtrahierenden
Meßwerte werden nicht auf Phasendrehkreisen eingestellt, die vor die Klammern n,
sondern vor die Klemmen o der Gleichrichterbrücke gelegt werden. In Fig. q. ist
es beispielsweise möglich, die Sumxnierung der Werte w1 -(- w2 -- w3 vorzunehmen,
wenn diese Meßwerte auf den Phasendrehkreisen mit gleichnamigem Index eingestellt
sind. Die abgehende Wechselstrom- oder Impulsfrequenz entspricht dann dieser Summenbildung.
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Wesentlich abweichend 'muß vorgegangen «-erden, wenn im Empfänger
eine Suinmierung von Meßwerten verschiednen Vorzeichens möglich sein soll. Es sei
beispielsweise angenommen, daß ein Meßwert w1 in Fig. 5 über die Leitung L gesendet
wird. Zu diesem Meßwer t ivl soll entsprechend dem vorhergehenden Beispiel ein weiterer
Meßwert % addiert und von dieser Summe der Meßwert w3 subtrahiert werden. Die sich
ergebende Summe von w1 - 12 - w2 - wg soll nun unmittelbar an der sich
ergebenden Einstellung des durch das Antriebssystem H gesteuerten Phasendrehkreises
P abgelesen werden. Hierzu werden die vom direkt übermittelten Meßwert zu subtrahierenden
Meßwerte auf Phasendrehkreisen eingestellt,_ die mit dem zur Anzeige dienenden Phasendrehkreis
in Reihe liegen, während die zu addierenden Meßwerte mittels in der anderen Zuführungsleitung
zur Laufzeitvergleichseinrichtung an den Klemmen o liegender Phasendrehkreise eingestellt
sind. Demnach ist der Meßwert w2 durch P2, der Meßwert w3 durch P3 einzustellen,
damit der Wert -von wl+tv2-w. an P
zur Anzeige gelangt. Wie im einzelnen die
Pha.sendrehkreise P2, P3 in Abhängigkeit von w2, w3 eingestellt werden, ist gleichgültig.
Diese Einstellung kann von Hand oder auch selbsttätig erfolgen. P2, P3 können beispielsweise
mittels mechanischer Hilfsmittel abgestimmt werden, wobei die Meßwerte w2, 1v3 durch
andere, nicht eingezeichnete Empfänger übermittelt wurden, die ebenfalls gemäß der
Erfindung arbeiten. Es ist auf diese Weise möglich, in einem Empfänger direkt den
Summen- oder Differenzwert mehrerer Meßgrößen abzulesen, die von verschiedenen Gebern
gesendet werden. In analoger Weise kann der Empfänger nach Fig.5 für sich allein
als Summationseinrichtun.g dienen. Da nun im allgemeinen die-Wechselstromfrequenz
stets noch eine bestimmte Höhe besitzt, wenn die zu übertragende Meßgröße den Wert
Null aufweist,. ist bei der Verwendung des Empfängers als Summationseinrichtung
allein an Stelle der Leitung L an den Eingangsklemmen des Filters F die für die
Stellung o an P entsprechende
Frequenz mittels eines örtlich vorhandenen
Generators anzulegen.
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Bedingung für diese Summationsinethode ist, daß ein hinreichend linearer
Zusammenhang zwischen Meßwerten, Phasendrehungen und Frequenz besteht. Insbesondere
müssen, um Fehlanzeigen zu vermeiden, die gegenseitigen, durch die Zusammenschaltung
der einzelnen Phasendrehkreise auftretenden zusätzlichen Laufzeiten vermieden werden.
Dies wird dadurch erreicht, daß die in ihrer Verzögerungszeit einstellbaren phasendrehenden
Vierpole P, P1, P2 usw. alle unter sich und mit dem Eingangswiderstand der Gleichrichterbrücke
ihrem Wellenwiderstand derart angepaßt sind, daß bei Veränderung des Winkelmaßes
eines Phasendrehkreises seine eingangs- und ausgangsseitigen Wellenwiderstände konstant
bleiben. Durch gleichzeitige Veränderung frequenzabhängiger Schaltelemente im Längs-
und im Querzweig lassen sich solche Fehlanzeigen vermeiden.
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Ein einfaches Beispiel solcher vorzugsweise zur Verwendung kommenden
Phasendrehkreise, die in beliebiger Anzahl in Reihe geschaltet werden können und
bei welchen sich die Phasenwinkel einfach addieren, ist in Fig.6 schematisch angegeben.
Der wirksame Widerstand der Gleichrichterbrücke M an den Klemmen iz und o sei beispielsweise
gleich einem rein Ohmschen Widerstand r. Die Phasendrehkreise P, oder P2 in Fig.
6 bestehen in diesem Fall am besten aus einer Längsinduktivität 1, die eingangsseitig
über die Kapazität c und den ebenfalls Ohmschen Widerstand vom Betragt- abgeleitet
ist. Die obengenannte Bedingung, daß die Eingangswiderstände der Phasendrehkreise
bei Abschluß mit Ohmschen Widerständen r konstant sind, obwohl die Phase geändert
wird, besteht darin, daß stets das Verhältnis Ilc=r= sein muß. Durch gleichzeitige
_Änderung von 1 und c zwecks Phaseneinstellung läßt sich dies immer erfüllen.
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Für einfachere Einrichtungen zur Summierung verschiedener Meß- oder
Steuergrößen kann es vorteilhaft sein, nicht wie in der eben angegebenen Weise mehrere
voneinander unabhängig einstellbare Phasendrehkreise zu verwenden, sondern wie in
Fig. i und a nur eine einzelne Verzögerungsvorrichtung, aber mit mehrfacher Einstellmöglichkeit
der Verzögerungszeit, vorzusehen. Als solche genügt beispielsweise ein gewöhnlicher
Spannungsteiler, etwa nach Fig. 7, in welchem der Summenwert durch die Gesamtkapazität,
den hierzu gehörigen Phasenwinkel und demnach auch durch die entsprechende Frequenz
gekennzeichnet ist. Voraussetzung ist hierbei, daß ein genügend linearer Zusammenhang
-zwischen der Kapazität und dem Phasenwinkel im Nutzbereich der verwendeten Frequenzen
besteht.
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Je nach der Ausbildung der Spannungsteiler und dem veränderten frequenzabhängigen
Schaltelement hat demnach eine Parallel- oder Hintereinanderschaltung der einzeln
einstellbaren Wechselstromwiderstände zu erfolgen. Al. Stelle von Kapazitäten sind
auch Induktivitäten in Reihenschaltungen oder Ohmsche Widerstände, beispielsweise
in Form von Schnellreglern, brauchbar. Im Empfänger ist eines dieser veränderbaren
Schaltelemente nicht beliebig einstellbar, sondern wird durch das Antriebssystem
H zum Zweck der Anzeige des Summenwertes betätigt.
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Die Empfänger- und Gebereinrichtungen können unabhängig voneinander
benutzt werden und sind in der Lage, nahezu beliebige Frequenzen vön Impulsen oder
Wechselströmen zu erzeugen oder anzugeben. Di.e Einrichtungen nach der Erfindung
können zufolge ihrer Eigenschaft als Nullmethode die höhere Genauigkeit derselben
verwerten-Weiterhin ist eine außerordentliche Unempfindlichkeit gegen Temperaturschtvankungen
und Schwankungen der Speisestromquellen festzustellen, weil hauptsächlich keine
Verstärkereinrichtungen zur Erzielung des Abgleichvorganges notwendig sind. Nur
für besondere Anforderungen hinsichtlich der Ansprechempfindlichkeit kann es vorteilhaft
sein. hauptsächlich im Empfänger mit dem Filter F eine Verstärkereinrichtung zu"
verbinden, welche den auf der Leitung herrschenden Pegel der Signalströme auf den
für die Modulation in der Laufzeitvergleichseinrichtung notwendigen Wert heraufsetzt.
Ferner ist es auch möglich, durch weitere Zwischenrelais oder Hilfsschütze beliebige
Drehmomente für die Anzeige bzw. für die Ausführung von Steuervorgängen zu erhalten,
wobei in einfacher Weise Steuer- oder Störungsanzeigekontakte betätigt werden können.
Leitungsunterbrüche werden zwar direkt nicht registriert, aber es kann für diesen
Zweck ein weiteres Relais vorgesehen sein, welches das Wegbleiben der Sendespannung
anzeigt. Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Schaltungen ist auch die besondere
Eignung derselben zur absatzweisen Übertragung mehrerer Meß- bzw. Regelgrößen über
dieselbe Leitung. -Nicht nur gestattet die höhere Übertragungsfrequenz eine prinzipiell
größere Einstellgesch«indigkeit des Anzeigeteiles und ermöglicht damit bei einer
vorgegebenen Anzahl Meßgrößen, welche nacheinander übertragen werden sollen, einen
kleineren zeitlichen Abstand der Einschaltungen ein und desselben Meßwertes, sondern
sie gestattet auch bei einem möglichst kleinen Zeitabstand die Unterbringung von
mehr Meßgrößen
innerhalb dieses Zeitintervalls als die mit kleinerer
Frequenz arbeitenden Systeme. Es wird ferner durch Verwendung des angegebenen Regelprinzips
ohne weitere sonst meist notwendige Hilfsmittel erreicht, daß die Anzeigeeinrichtung
ihre Stellung bis zur jeweils. nächsten Einschaltung beibehält.