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Brückenschaltung zur Fernübertragung von Meßwerten Für die Fernübertragung
von Meßwerten sind Einrichtungen bekannt, bei welchen von einem Gebergerät der Abgriff
eines als Spannungsteiler in einer Brückenschaltung liegenden Widerstandgebers verstellt
wird. Das bewegliche System eines am Empfangsort liegenden wattmetrischen Zählers,
dessen Stromspule in der Brückendiagonale liegt, ist mit dem Abgriff eines die beiden
anderen Brückenzweige bildenden Spannungsteilers gekuppelt und stellt bei einer
Veränderung des -Abgriffs am Geberwiderstand das Brückengleichgewicht durch entsprechende
Veränderung des Abbgriffs am Empfangsort wieder her. Hierbei liegt die Stromspule
zwischen den beiden Abgriffen in der Brückendiagonale, während die Einspeisung über
die festen Enden der parallel geschalteten Spannungsteiler erfolgt. Die Stellung
des Abgriffs am Widerstand des Empfängers ist zugleich ein Maß für die Geberstellung
am Sendeort bzw. die damit verbundene Meßgröße.
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Gegenüber anderen Verfahren zur Fernübertragung von Meßwerten hat
die genannte Einrichtung auf der Empfangsseite besonders große Drehmomente aufzuweisen,
die auch für die Registrierung und Großanzeige ausreichen. Bei ähnlichen bekannten
Einrichtungen dieser Art kann zu dem Anzeigegerät auch eine Zähleinrichtung angeschlossen
werden, jedoch ist hierzu eine besondere Eichung der gesamten Anordnung notwendig.
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Es ist ferner eine Einrichtung bekanntgeworden, bei der statt der
Brückenschaltung eine Stromvermveigungsschaltung verwendet wird, die aus dem Geber
und Empfänger-«-iderstand und zwei auf dem Stromeisen des Zählermotors in Differenzschaltung
sitzenden Spulen gebildet wird. Hierbei @erfolgt die Stromzuführung über die Schleifbürsten
der
Geber. tin nachträglicher Anschluß eines andersartigen Empfängers, z. B. eines Zählers,
ist nur bei besonderer Nacheichung und auch dann nur verkleinertem Empfängerausschlag
möglich.
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Demgegenüber besteht die Erfindung bei einer Brückenschaltung zur
Fernübertragung von Meßwerten mit einem wattinetrischeii Zähler, dessen bewegliches
System den als Anzeige- oder Registrierorgan dienenden Abgriff eines Widerstandes
am Empfangsort entsprechend der Stellung eines Widerstandes 1-Gebers) am Sendeort
steuert (Nachlaufempfänger ) darin, daß die Brückenspannung an den Abgriffen der
Widerstände zugeführt wird und die Enden der beiden Widerstände miteinander und
den Enden; einer im Diagonalzweig liegenden Spule, z. B. der Stromspule, des Zählers
verbunden sind.
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Bei einer solchen Schaltung führen die Bürsten oder Abgriffe der Geber
den gesamten Strom, und die Einrichtung ist unabhängig von den Übergangswiderständen.
Der wesentliche Vorteil gegenüber bekannten Einrichtungen besteht darin, daß zusätzlich
Zähler oder Anzeigegeräte `parallel geschaltet werden können, ohne da.ß die Eichung
der vorhandenen Anlage irgendwie verändert wird. Eine neue Eichung, die an Ort und
Stelle große Schwierigkeiten bereitet, ist damit nicht erforderlich.
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Der Anschluß zusätzlicher Zähler kann so erfolgen, daß sie von dem
Widerstandsgeber am Sendeort gesteuert werden, wodurch naturgemäß die größte Genauigkeit
erzielt wird. Andererseits kann der Anschluß auch so erfolgen, daß die Steuerung
von dem Widerstand am Empfangsort erfolgt, wodurch die Fernleitungen von zusätzlichem
Strom entlastetwerden. Der Anschluß der Zähler erfolgt in solcher Weise, daß in
den Stromkreis an sich bekannte Mittel (Drossel oder Kondensatoren) zur Phasendrehung
eingeschaltet werderart, daß der zusätzliche z' Strom der in der Brückendiagonale
liegenden Spule des Nachlaufempfängers kein Drehmoment auf das bewegliche System
ausübt. Vorzugsweise i,- erden die Spannungsspülen parallel geschaltet, desgleichen
die Stromspuken, wobei entweder direkt eine an der Stromspule des zusätzlichen Zählers,
oder eine an einem zur Stramspule parallel liegenden Widerstand vorgesehene Mittelanzapfung
über das phasendrehende Mittel mit einem Pol der Spannungsquelle verbunden ist,
Ein anderer vorteilhafter Anschluß eines zusätzlichen Zählers ergibt sich dann,
wenn die mit Mittelanzapfung versehenen Spulen. in die Verbindungsleitung der Widerstandsgeber
eingeschaltet sind, wobei die Mittelanzapfungen mit den Enden der Stromwicklung
des Nachlaufempfängers verbunden sind. Die Einrichtung nach der Erfindung läßt sich
ferner in vorteilhafter Weise zur Summierung verschiedener Meßwerte verwenden, indem
die Enden der an beliebiger Stelle angeordneten Geber und die Abgriffe entsprechend
miteinander verbunden sind. Durch h:inschaltung besonderer Widerstände in die Abgrifileitung
kann die Wertigkeit der Geber eingestellt werden.
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Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Fig. i stellt die Grundschaltung dar; Fig. 2 und 3 zeigen den Anschluß
eines zusätzlichen Zählers, während Fig.:1 eine Einrichtung zur Summierung der Werte
verschiedener Meßstellen darstellt.
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In Fig. i ist der Widerstandsgeber am Sendeort mit G, der von dem
wattmetrischen Sy stem E gesteuerte Widerstand am Empfangsort mit W bezeichnet.
Die Enden i und 2 des Widerstandsgehers G sind über Fernleitungen mit den Enden
4. und 5 des Widerstandes W verbunden, und parallel dazu ist die Stromspule- des
wattmetrischen Systems E geschaltet. Der Abgriff 3 des Widerstandsgeber s G am Sendeort
ist über eine dritte Fernleitung mit dem Pol i o der Stromquelle verbunden, während
der andere Pol der Stromquelle über die Spannungsspule S des Nachlaufempfängers
E mit dem Abgriff 6 des Widerstandes W verbunden ist. Parallel zur Spannungsspule
S ist ein Regulierwiderstand i i geschaltet.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende. Stimmt die Stellung
des Abgriffs 3 am Widerstand G nicht mit der Stellung des Ab.griffs 6 am Widerstand
W überein, so fließt durch die Stromspule 7 des wattmetrischen Systems E ein Ausgleichstrom.
Dieser Strom erzeugt mit dem Fluß der Spannungsspule 8 ein Drehmoment, welches die
Scheibe 12 in Drehung versetzt. Über ein Getriebe 13 wird der Abgriff 6 so lange
verstellt, bis der Ausgleichstrom verschwindet und die Stellung der beiden Abgriffe
übereinstimmt.
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Die Stellung des Abgriffs 6 entspricht somit der Stellung des Abriffs
3 am Geber G und damit der mit diesem verbundenen Meßgröße. Mit dem Abgriff 6 oder
dem Getriebe 13 kann eine Anzeige- oder Registriereinrichtung verbunden werden,
welche den fernzumessenden Wert richtig darstellt bziv. registriert.
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Ist die Eigendämpfung von Strom- und Spannungspfad klein, so kommt
infolge der Trägheit der Scheibe 12 ein Überschwingen des Abgriffs 6 zustande. Durch
den Widerstand i i kann die Größe des Stromes in der Spannungsspule S und die Dämpfung
verändert werden. Somit läßt sich auch die Größe
der Überschwingung
einstellen bzw. eine aperiodische -Einstellung der Bürste 6 erzielen, ohne daß die
Eichung des Gerätes dabei verändert wird.
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Die Wirkungsvreise der Schaltung ändert sich nicht, wenn Strom- und
Spannungsspule des wattmetrischen Sysems L vertauscht werden.
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Fig. 2 zeigt den Anschluß eines zusätzlichen Zählers Z. Gleiche Teile
von Geber und Empfänger sind mit den gleichen Ziffern wie in -Fig. i bezeichnet.
Widerstandsgeber am Sendeort und Widerstand W am Empfangsort sowie die Stromspule
des wattmetrischen Systems E sind in gleicher Weise geschaltet. Der Pol 9 der Spannungsquelle
ist über einen Schutzwiderstand 17 -mit dem Abgriff 3 des Widerstandsgebers G verbunden,
während der Pol io direkt . mit dem Abgriff 6 verbunden ist. Die Spannungsspule
8 des Systems E ist über einen Vorwiderstand 21 mit der Spannungsquelle verbunden.
Dieser Widerstand übt die gleichen Dämpfungsfunktionen aus wie der Parallelwiderstand
i i der Fig. i. Die Spannungsspule 15 des zusätzlichen Zählers Z liegt direkt an
den Klemmen 9; io der Spannungsquelle. Die Enden der Stromwicklung 14 sind mit den
Enden der Stromwicklung 7 des Systems E verbunden. Die Mittelanzapfung dieser Wicklung
14 ist über .ein phasendrehendes Gebilde 16 mit dem Pol 9 der Spannungsquelle verbanden.
Die Trieb.scheible 18 des Zählers treibt über ein Getriebe i9 ein Zählwerk 2o an.
Der zusätzlich durch die Wicklung 7 des Zählers E fließende Strom, welcher das Drehmonient
des ZählersZ erzeugt, wird durch das phasenabhängige Gebilde 16 so gedreht, daß
@er mit dem Triebfluß der Spannungsspule 8 kein Drehmoment bilden kann und somit
die Stellung des Abgriff s 6 nicht beeinflußt. Die Stromverhältnisse in der Spule
14 des Zählers, deren Hälften gegeneinander wirken, wird durch die Stellung des
Abgriffs 6 des Widerstandes am E;mpfa:ngsort gesteuert. Es fließt in dieser Anordnung
kein zusätzlicher Strom über die Fernleitung. Wird die Mittelanzapfung der Spule
14 über das phasendrehende Gebilde 16 an die Klemmen io der Spannungsquelle gelegt,
so ist die Stellung des Gebers G am Sendeort für die Stromverhältnisse in der Zählerspule
direkt maßgebend, jedoch fließt der zusätzliche Strom dann über die Fernleitung.
An Stelle des Zählers Z kann in gleicher Weise ein Anzeigegerät angeschlossen werden,
oder aber es können mehrere Zähler und Anzeigegeräte in gleicher Weise angeordnet
werden, ohne daß dabei die Eichung der ursprünglichen Anlage, wie sie Fig. i im
Prinzip darstellt, irgendwie verändert wird.
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In Fig.3 ist eine andere Art des An-Schlusses dargestellt. Der zusätzliche
Z.ählerZ besitzt zwei Triebsysteme 25 und '26 mit Spulen 22 und 23 und Kurzschlußringen
2;1, die so angeordnet sind, daß das wirksame Drel-moment gleich der Differenz der
Drehmomente der einzelnen Systeme ist.
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Die Spulen 23 und 22 besitzen eine Mittelanzapfung. Die Spule 23 ist
in die Verbindungsleitung zwischen dem Ende i des Gebers G und dem Ende 4 des WiderstandesW
eingeschaltet, während die Spule 22 in die Verbindungsleitung zwischen dem Ende
2 des Widerstandes G und dem Ende 5 des Widerstandes W eingeschaltet ist. Die Enden
der Stromspule 7 sind mit den Mittelanzapfungen der Spulen 22 und 23 verbunden.
Durch eine derartige Einfügung wird die Gleichgewichtsbedingung zwischen den Stellungen
der Abgriffe 3 . bzw. 6 nicht beeinflußt. Die Spulen 22 und 23 erzeugen mit den
Kurzschlußringen 24 einen. Triebfluß, welcher der Stellung der Abgriffe 3 bzw. 6
der Geber entspricht. Die Drehung der Scheibe 18 'wird über ein Getriebe 19 einem
Zählwerk 2o zugeführt. Wenn die Triebscheibe des Zählers exzentrisch: angeordnet
wird, so läßt sich dieser in einfacher Weise als Anzeige- oder Registriergerät verwenden.
An Stelle des Getriebes i 9 und des Zählwerkes 2o tritt ein Zeiger oder ein Schreibhebel.
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Die Fig.4 zeigt eine Summation verschiedener Meßwerte, die durch die
Geber G, G' und U' abgebildet werden. Der Empfänger ist wie in Fig. 2 geschaltet.
Die Enden i, i', i" sind untereinander und mit dem Ende 4 des Widerstandes am Empfangsort
verbunden, während die Enden 2, 2' und 2" untereinander und mit dem Ende 5 des Widerstandes
am Empfangsort verbunden sind. Die Abgriffe 3, 3' und 3" sind über Ausgleichwiderstände
25, 25', 25" miteinander und der Klemme g der Spannungsquelle verbunden, während
die Klemme i o der Spannungsquelle mit dem Abgriff 6 des Widerstandes W Verbindung
hat. Die Wirkungsweise der Einrichtung ist o die gleiche, wie zuvor beschrieben.
Die Stellung des Abgriffs 6 entspricht der Summe der Stellungen 3, 3' und 3". Dabei
kann die Wertigkeit der einzelnen Geber durch die Vorwiderstände 28 in gewünschter
Weise eingestellt werden.