DE730133C

DE730133C - Verfahren zur Messung kleiner Kopplungsgrade

Info

Publication number: DE730133C
Application number: DEL99907D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hildebrand Heckmann
Original assignee: Loewe Radio AG
Current assignee: Loewe Radio AG
Priority date: 1940-01-16
Filing date: 1940-01-16
Publication date: 1943-01-07

Description

Verfahren zur Messung kleiner Kopplungsgrade Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung des Kopplungsgrades zweier miteinander lose gekoppelter Selbstinduktionen, und zwar insbesondere zur genauen Bestimmung kleiner und kleinster Kopplungswerte, wie sie z. B. bei HF-Kreisen mit großer Flankensteilheit und bei Kreisen, die gegeneinander sehr genau entkoppelt sein müssen, auftreten.. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch vorzüglich dazu geeignet, die Einstellung zweier Kreise auf das Minimum der Kopplung und auf das Auftreten fehlerhafter Kopplungen hin zu prüfen.
Bisher bestimmte man den Kopplungsfaktor 1z, :der definiert ist durch die Beziehung. durch Messung der Selbstinduktionen und der Gegeninduktion in irgendeiner der bekannten Induktivitätsmeßbrücken. Wie man schon aus der Formel erkennen kann, muß dieses Verfahren bei kleinen Kopplungsfaktoren wegen der unvermeidlichen Meßfehler versagen, da bei kleinen Kopplungen M und L um 2 bis 3 Größenordnungen voneinander verschieden sind.
In der Tat lassen sich in den genannten Meßanordnungen Kopplungen unter i °/o kaum noch bestimmen.
Die vorliegende Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, ein Verfahren und eine EinrichtungztirKopplungsmessunganzugeben, womit noch Kopplungen unter i0/00 mit ausreichender Genauigkeit bestimmt wergen können. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht im wesentlichen darin, den Kopplungsgrad aus der Messung der Eigendämpfung von einzelnen die Selbstinduktionen enthaltenden Schwingkreisen und der Messung der Änderung der Dämpfung des einen Kreises bei wirksamer Kopplung der Kreise zu bestimmen. Das erfindungsgemäße Verfahren soll im folgenden näher erläutert «=erden, wobei auch weitere 'Merkmale und Vorzüge erwähnt werden sollen. I_1 und I_, seien die miteinander lose gekoppelten Induktivitäten. Sie werden zunächst getrennt mit je einem Zusatzkondensator Cl und C@ zu je einem Schwingkreis vereinigt. Die so gebildeten Schwingkreise werden sodann nacheinander auf die Meßfrequenz abgestimmt, wobei jeweils der nicht zu messende Kreis geöffnet wird. Die Meßfrequenz wird zweckmäßig so gewählt, daß die Blindwiderstände o) I_1 und (o I_2 in der Größenordnung von i022 bis 104 Ohm liegen. :Nach der Abstimmung wird die Eigendämpfung d, des Kreises I bei geöffnetem Kreis 2 und die Eigendämpfung d. des Kreises 2 bei geöffnetem Kreis i mit Hilfe eines bekannten Dämpfungsmeßverfahrens bestimmt. Sodann' wird die Dämpfung des Kreises i -bei geschlossenem Kreis 2 gemessen, wobei sich die Kopplungsdämpfung di ergibt. Wird bei den :Messungen die vom Meßgenerator in den Kreis i hineingekoppelte EMK konstant gehalten, so ergibt sich der gesuchte Kopplungsgrad zu Diese Formel soll kurz abgeleitet werden. Bei fehlendem bzw. offenem Kreis 2 ist die E1IK E, im Kreis i E, = T, . R,. (i) Bei Resonanz mit Kreis :2 und unterkritischer Nnkopplung des Kreises :2 besteht für die EMK E,' die Beziehung Bei der Messung soll E, = Ei = konst. sein. Das läßt sich leicht erreichen, z. B. durch Ankopplung des Meßsenders an einen Teil der Schwingkreiskapazität. Aus (i) und (2) ergibt sich das Stromverhältnis Da und ist, ergibt sich aus (3) Führen wir ein, so ergibt sich daraus die bereits oben angeführte Formel Aus der Formel ersieht man sofort, daß das erfindungsgemäße Verfahren für die Messung sehr kleiner Kopplungen vorzüglich geeignet ist. Es bringt die Kopplungsmessung in Zusammenhang mit der Dämpfung. Je geringer die Eigendämpfung der miteinander gekoppelten Kreise ist, desto geringere Kopplungen können noch genau bestimmt werden. Gerade bei schwäch gedämpften Kreisen kommt es aber darauf an, auch kleinste Kopplungen genau zu kennen bzw. einstellen zu können, während bei stärker gedämpften Kreisen kleine Kopplungen keinen merklichen Einffuß haben. Die Formel zeigt auch, daß die Messung deswegen besonders genau sein wird. weil alle drei nacheinander zu messenden Größen, nämlich d,, (l_ und d,', um weniger als eine Größenordnung voneinander verschieden sind. Die Kopplungsdämpfung d,' ist naturgemäß. immer etwas größer als die Eigendämpfung dl des Kreises i. Übersteigt sie den doppelten Wert von d,, ist also d; > 2 d,. so bezeichnet man die Kopplung als überkritisch. In solchen Fällen ist es zweckmäßig, während der Messungen d, und d= so weit zu erhöhen, daß di < 2 d, wird. Denn bei überkritischer Kopplung tritt Doppelwelligkeit auf, die fehlerhafte Meßergebnisse ermöglicht und die Anwendung der oben abgeleiteten Formel für die Kopplungsberechnung ausschließt. Die Erhöhung der Dämpfung kann in einfacher Weise, z. B. durch Parallelschaltung von Dämpfungswiderständen oder durch andere Wahl der Meßfrequenz. erreicht «-erden.
Zur Messung der Dämpfungen ist die Verwendung eines direkt anzeigenden Gütefaktormessers sehr zweckmäßig. Die Messungen erfordern dann besonders wenig Zeit. Eine solche Meßeinrichtung ist auch sehr gut zur Einstellung der geringstmöglichen Kopplung zweier Kreise und zur Prüfung der Einstellung auf fehlerhafte Kopphtngen bin geeignet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Messung kleiner Kopplungen zweier Induktiv itäten, dadurch gekennzeiCnet, daß mit Hilfe von Kondensatoren getrennt abstimmbare, die miteinander gekoppelten Induktivitäten enthaltende Schwingkreise gebildet werden und däß dann der Kopplungsgrad bestimmt wird aus nacheinander folgenden Messungen der Eigendämpfung (d,) des Kreises i, der Eigendämpfung (d=) des Kreises 2 bei unwirksamer Kopplung und der Dämpfung des ersten- Kreises (d,') bei wirksaurer Kopplung beider Kreise unter Konstanthaltung der erregenden EMK im Kreis i, wobei sich der Kopplungsgrad zu ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei überkritischer Kopplung der Kreise deren Eigendämpfung während der Messungen so weit erhöht wird, daß die Kopplung unterkritisch wird.
3. Meßtinrichtung für die Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Dämpfungen ein direkt anzeigender Gütefaktormesser dient. d.. Die Benutzung der in Anspruch i bis 3 beschriebenen Verfahren und Einrichtungen zur Erzielung und Prüfung der genauen Entkopplung von Schwingkreisen.