DE745986C

DE745986C - Einrichtung zur Bestimmung des Phasenunterschiedes zweier Schwingungsvorgaenge gleicher Frequenz

Info

Publication number: DE745986C
Application number: DES141819D
Authority: DE
Inventors: Kurt Schulze
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1940-07-28
Filing date: 1940-07-28
Publication date: 1944-05-22

Description

Einrichtung zur Bestimmung des Phasenunterschiedes zweier Schwingungsvorgänge gleicher Frequenz Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Bestimmung des Phasenunterschiedes zweier Scb,vingungsvorgange gleicher Frequenz unter Verwendungleines in Abahängigkeit von der Phasenverschiebung beeinflußten elektrischen Meßinstrumentes.
Es sind bereits Einrichtungen dieser Art zum Messen des Phasenunterschiedes zweier beliebiger, elektrischer oder mechanischer Schwingungsvorgänge bekannt, bei denen durch die beiden Schwingungsvorgänge unabhängig voneinander im Rhythmus der Schwingungen Stromschließungen und -unterbrechungen in einem Meßstromkreis bewirkt werden und auf diese Weise ein in diesem Stromkreis- liegendes Anzeigeinstrument in Abhängigkeit von der Phasenverschiebung beeinflußt wird.
Zur Vermeidung solcher unerwünschter Stromschließungen und -unterbrechungen wurde feiner schon vorgeschlagen, die Phasenverschiebung durch ein Gerät zu messen, bei dem schwingende, in Vergleichsnähe gebrachte mechanische oder optische Anzeigemittel, von denen jedes von einer der zu vergleichenden Schwingungen ihrem Bewegungsgesetz entsprechend betätigt wird, die Meßanzeige gemeinsam hervorrufen, wobei im Xntrieb mindestens eines der schwingenden Mittel eme Einrichtung zur meßbaren Änderung des Phasenwinkels zwischen dem schwingenden Mittel und dem Antrieb selbst vorgesehen ist. Solche Einrichtungen sind jedoch ziemlich kompliziert und gestatten nur die Messung des Phasenuntersehiedes mechanischer Schwingungen.
Ferner sind Einrichtungen zum Messen des Leistungsfaktors in Wechsel-stroinanlagen bekannt, bei denen zwei Wattmesser den zu messenden Wert über ein Differentialgetriebe auf einen Zeiger übertragen.
Schließlich sind Einrichtungen zum Messen des Leistungsfaktors bei beliebig belasteten Ein- und Mehrphasensystemen mit Ililfe von zwei in Quotientenschaltung auf ein Ereuzspulgerät einwirkenden Strömen bekannt, von denen der eine in bestimmter Beziehung zu der gemessenen Wirkleistung und der andere in entsprechender Beziehung zu der gemessenen Blindleistung des Systems steht. Hier werden die zwei Meßströme für das Kreuzspulgerät in Potentiometerschaltung von Spannungsteilerwiderständen angenommen. deren Schieber durch das Geberinstrument gesteuert wird.
Die beiden letzerwähnten bekannten Einrichtungen sind zum Messen der Phasenunterschiede von mechanischen Sehlvingungen nicht zu verwenden.
Durch die Erfindung sind die Nachteile der bekannten Einrichtungen vermieden, und zwar ist dies dadurch erreicht, daß den zu vergleichenden Schwingungsvorgängen verhältig pulsierende Meßströme über zum Ab- -gleich ihrer Ämplitudmi auf gleiche Ausschläge dienende Mittel, z.B. Regelwiderstände, zwei gegeneinander geschlatete Wicklungen eines Differenzmeßgerätes, z.B. eines Drehspulinstrumentes, beeinflussen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar eine Einrichtung für die Bestimmung des Phasenunterschiedes zweier mechanischer Schwingungen mit direkter und fortlaufender Ablesung des Phasenunterschidswinkels gezeigt.
Wie die Figur zeigt, werden die zu vergleichen den mechanischen Schwingungen von zwei Meßkörpern IS und 19, die mit gleicher Frequenz, aber verschidener Phase schwingen, durch die beispielsweise als KohledruckwiderstÄnde ausgebildeten Geber 16 und 17 abgegriffen. Die Kohlendruckwiderstände ändern je nach Druck ihren Widerstand und setzen dadurch die zu vergleichenden mechanischen Schwingungen in elektrische Schwingungen des bei 13 der Einrichtung zugeführten und den zwei Meßkreisen zugeleiteten Meßstromes um. Durch zwei Regelwiderstände 14 und 15 werden die beiden den zu vergleichenden mechanischen Schwingungen nachgebildeten elektrischen Meßstrom schwingungen auf gleiche Amplituden eingestellt, deren Größe durch die Eichung der Skala 10d des Diffrenzmeßgerätes 10 gegeben ist. An Hand der in die Meßstromkreise eingeschalten Nullinstrumente 11 und 12 kann die auf die Teilung der Meßgeräteskala 10d abzustimmende Größe der aufeinander abzugleichenden Meßstromamplituden genau eingestellt und konstant gehalten werden. Mit dem Differenzmeßgerät 10, beispielsweise einem Drehspulinstrument mit zwei gegeneinander geschalteten Wicklungen 10a, von denen jedem Meßstromkreis über die Stromzuführungen 10b je eine Wicklung zugeordnet ist, werden nun die jeweiligen Augenblickswerte der Meßstromschwingungen gemessen. Ist die messende Phasenver schiebung gleich Null. so erfolgt kein Ausschlag des Zeigers 10c. Jede Phasenverschiebung bewirkt aber einen Ausschalg des Zeigers Io,- des Differenzmeßgerätes 10 entsprechend der Größe des jeweiligen Phasenunterschiedswinkels.
Da die Meßinstrumentenskala 10d in Winkelgraden geeicht ist, kann der Phasenunterschiedswinkel direkt abgelesen werden.
Soll die Messung des Phasenwinkels elektrischer Größen ergolgen, so its keine Zuführung eines Zusatzmeßstromes bei I3 er forderlich. da dann die Geber I6 und I, fortfallen und statt derselben die zu vergleichenden elektrischen Schwingungskreise angeschlossen werden. Auch in diesem Falle wird durch die Abgleichwiderstände 14 und 15 dafür gesorgt, daß die Amplituden die gleiche und auf die Meßinstrumentenskala ahgestimmte Größe haben. Die zwei gegeneinander geschalteten Wicklungen des Meßgerätes 10 liegen dabei direkt in den zu vergleichenden elektrischen Schwingungskreisen.

Claims

PATENTAXSPR ÜCHE: 1. Einrichtung zur Bestimmung des Phasenunterschiedes zweier Schwingungsvorgänge gleicher Frequenz unter Verwendung eines in Abhängigkeit von der Phasenverschiebung beeinflußten elektrisuchen Meßinstrumentes. dadurch gekennzeichnet, daß den zu vergleichenden Schwingungvorgängen verhältig pulsierende Meßströme über zum Abgleich ihrer Amplituden auf gleiche Ausschläge dienende Mittel, z. B. Regelwiderstände (14, 15), zwei gegeneinander geschaltete Wicklungen eines Differenzmeßgerätes, z. B. eines Drehspulinstrumentes (10), beeinflussen: 2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung des Abgleichs der Amplituden der pulsierenden Meßströme sowie zu ihrer Anpassung an die Skala des Differenzmeßgerätes (10) die Abgleichmittel (14, 15) mit Überwachungsinstrumenten, z. B. Nullinstrumenten (11, 12), in Verbindung stehen.

Zur Nbgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften . Nr. 401 849, 551 634, 571 883.