DE812270C - Veraenderliche Reaktanz und Regeleinrichtung mit einer derartigen Reaktanz - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine veränderliche Reaktanz mit einem von einem Regelstrom bewegbaren Regelorgan und Regeleinrichtungen mit einer derartigen vom Regelstrom zu steuernden veränderlichen Reaktanz; die Erfindung ist insbesondere in Einrichtungen für selbsttätige Frequenzregelung vorteilhaft anwendbar.

Es ist bekannt, zur selbsttätigen Frequenzregelung eine z. B. parallel zum frequenzbestimmenden

ίο Kreis eines Oszillators geschaltete, als veränderliche Reaktanz arbeitende Verstärkerröhre zu verwenden. Hiermit ist eine besonders schnelle selbsttätige Frequenzregelung bei geringem Steuervermögen, großer elektrischer Empfindlichkeit und geringer Empfindlichkeit gegen mechanische Schwingungen erzielbar, jedoch ist der Regelbereich gering; einer derartigen AFC-Einrichtüng wohnt außerdem eine sog. Rückstellkraft inne, d. h. beim Ausfallen der der Reaktanzröhre zugeführten Regelspannung fällt die Größe der von der Röhre gebildeten scheinbaren Reaktanz bis auf einen gewissen Mittelwert ab.

Diese Nachteile werden in anderen bekannten AFC-Einrichtungen vermieden, bei denen entsprechend dem Zeichen der erforderlichen Frequenzkorrektur ein Motor in der einen oder anderen Drehrichtung anläuft und dabei, gewöhnlich über einen Verzögerungsmechanismus (z. B. 1800 : 1), ein Regelorgan z. B. eine Blindelektrode einer zu regelnden Kapazität in einer mit der Drehrichtung des Motors übereinstimmenden Richtung bewegt. Bei dieser Art von Einrichtungen wird der Motor ausgeschaltet, sobald die erforderliche Frequenzkorrektur stattgefunden hat, und beim Ausbleiben einer Regelspannung oder eines Regelstromes aus irgendeinem Grunde, tritt keine Änderung der Lage des Regelorgans auf; mit anderen Worten es gibt dabei keine sog. Rückstellkraft.

Mit AFC-Einrichtungen der letztgenannten Art ist ein verhältnismäßig großer Regellbereich erzielbar; es kann aber infolge der sinngemäß vorhandenen mechanischen Trägheiten keinen schnellen Frequenzänderungen gefolgt werden und das System ist gegen mechanische Schwingungen empfindlich, wobei der Motor im Vergleich zu einer Reaktanzröhre ein sehr großes Steuervermögen erfordert. Im allgemeinen ist nur durch Verwendung großer Verstärker eine angemessene elektrische Empfindlichkeit erzielbar.

Einrichtungen für selbsttätige Frequenzregelung mit Reaktanzröhren und motorgeregelten Reaktanzen werden vielfach gleichzeitig nebeneinander verwendet im Zusammenhang mit den sich ergänzenden Eigenschaften in bezug auf Regelgeschwindigkeit, Regelempfindlichkeit, Regelbereich, Rückstellkraft und Empfindlichkeit gegen mechanische Schwingungen.

so Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung mit einer von einem bewegbaren Regelorgan veränderlichen Reaktanz, die eine starke Verwandtschaft hat mit motorgeregelten Reaktanzen versehenen Regeleinrichtungen, jedoch einen namentlich für

as selbsttätige Frequenzregelungszwecke günstigen Kompromiß zwischen den im vorigen Absatz erwähnten Eigenschaften ermöglicht.

Gemäß der Erfindung besteht das Regelorgan aus einem Körper, der in* einem mit Flüssigkeit gefüllten Rohr auf magnetischem Wege bewegbar ist; die mit dem Regelorgan elektrisch zusammenarbeitenden Teile der veränderlichen Reaktanz sind baulich mit der Röhre vereinigt.

Die erfindungsgemäß ausgestaltete Einrichtung hat ein Minimum an beweglichen Teilen und keine sich schnell bewegenden Teile; die zum Kolbenantrieb erforderliche Kraft und infolgedessen das erforderliche Steuervermögen ist verhältnismäßig gering; außerdem kann eine störende mechanische Anfangsreibung ganz vermieden werden und es gibt keine Rückstellkraft.

Wenn der Kolben genau in das Rohr hineinpaßt, kann er sich nur sehr langsam bewegen, da die verdrängte Flüssigkeit zwischen Kolben und Röhrenwand hindurchtreten muß. Die hierdurch erreichte Bewegungsdämpfung ist innerhalb weiter Grenzen veränderlich u. a. durch die Wahl der Viskosität der Flüssigkeit; gewünschtenfalls kann sie durch Anordnung von Querrillen in der. KoI-benwand vergrößert werden, die Flüssigkeitswirbelungen herbeiführen. Durch geeignete Wahl der Bewegungsdämpfung ist eine gerade aperiodische Regelung (kritische Dämpfung) bei verhältnismäßig großer Regelgeschwindigkeit erzielbar.

Bei der Wahl der verwendeten Flüssigkeit sind natürlich die äußersten Umgebungstemperaturen und die hierdurch herbeigeführten Änderungen in der Viskosität und inneren Reibung zu berücksichtigen.

Wenn das mittlere spezifische Gewicht des Kolbens dem spezifischen Gewicht der umgebenden Flüssigkeit entspricht, bewegt eich das dann schwebende Regelorgan bei mechanischen Schwingungen

des Rohres nicht gegenüber dem Rohr, so daß, wenn die mit dem Regelorgan elektrisch zusammenwirkenden Teile der veränderlichen Reaktanz baulich mit dem Rohr vereinigt sind, äußere mechanische Schwingungen praktisch keinen Einfluß auf die Größe der Reaktanz ausüben können. Mechanische Anfangsreibung fehlt beim schwebenden ₇„ Kolben vollständig.

Bei Verwendung einer zu regelnden kapazitiven Reaktanz entfällt diese Schwierigkeit; der z. B. aus Metall bestehende Kolben ist dann als kapazitive Blindelektrode benutzbar.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der

Fig. ι einen Einseitenbandempfänger an sich bekannter Art mit einer Einrichtung für selbsttätige Frequenzregelung nach der Erfindung zeigt; s₀

Fig. 2 ist eine schaubildliche Ansicht der einen Regelkondensator nach der Erfindung bildenden Teile, und

Fig. 3 zeigt einen Einseitenbandempfänger mit einer besonders günstigen Ausführungsform einer AFC-Einrichtung nach der Erfindung.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dient eine Antenne 1 zum Empfang eines Einseitenbandsignals mit unterdrückter Trägerwelle, das neben den Nachrichtenfrequenzen eine 10 kHz Pilotfrequenz _go enthält, die von einer empfangenen Frequenz von 500 kHz vertreten wird. Das zur Detektion der empfangenen Signale hinzuzufügende Trägerwellensignal soll eine Frequenz von 490 kHz haben und wird einem selbsttätig in der Frequenz korrigierten örtlichen Oszillator 2 entnommen. Die empfangenen Signale und das örtliche Oszillatorsignal werden in einer Mischstufe 3 gemischt; die im Ausgangskreis auftretenden Zwischenfrequenzsignale werden in der Frequenz mi.ttels eines Tiefpaßfilters 4 und eines Bandfilters 5 in Nachrichtenfrequenzen und Pilotfrequenz getrennt, die einem Niederfrequenzverstärker 6 mit angeschlossener Wiedergabevorrichtung 7 bzw. einem Verstärker 8 zugeführt werden.

Die Frequenz des vom örtlichen Oszillator 2 erzeugten Trägerwellensignal's muß nunmehr selbsttätig mittels einer Reaktanz 9, die parallel zum die Frequenz bestimmenden Schwingungskreis geschaltet ist, derart geregelt werden, daß die Pilotfrequenz genau der Frequenz eines einem Standardoszillator 10 mit 10 kHz Steuerkristall 11 entnommenen Vergleichsignals entspricht.

Zur Erzeugung der zu diesem Zweck erforderlichen Regelspannung werden das Pilot- und Vergleichssignal einem an sich bekannten Diskriminator 12 zugeführt, der eine Gleichspannung liefert, deren Polarität und Größe bei Frequenzunterschieden bzw. Phasenunterschieden mit dem Vorzeichen und der Größe des Frequenz- bzw. Phasen-Unterschiedes der verglichenen Signale übereinstimmen. Die positive bzw. negative Regelgleichspannung tritt an den Diiskriminatorausgangswiderständen 13 bzw. 14 auf und wird gegebenenfalls über Begrenzer 15 einer Gegentaktsteuerstufe 16 zugeführt, deren Ausgangsgleichstrom ent-

sprechend der Polarität der Regelspannung die eine oder die andere zweier Erregerspulen IJ, 18 der veränderlichen Reaktanz 9 erregt.

Die veränderliche Reaktanz 9 enthält einen in einem rlüssigkeitsgefüllten Glasrohr 19 in Achsenrichtung bewegbaren, metallenen (z. B. aus Kupfer oder Aluminium bestehenden) Hohlkolben 20, der einen zentral angeordneten ringförmigen Weicheisenkern 21 enthält. Zur mechanischen Ausbalancierung des Kolbens 20 in bezug auf das Zentrum 22, was für die Unempfindlichkeit des Regelorgans gegen mechanische Schwingungen wichtig ist, sind an den beiden Kolbenenden Ausgleichmuttern 23 angeordnet. Der Kolben ist derart ausgebildet, dall sein mittleres spezifisches Gewicht (d. h. der Quotient des Kolbengewichtes und des Kolbenvolumens) dem spezifischen Gewicht der Flüssigkeit entspricht.

In Fig. ι ist der Kolben in seiner zentralen Lage

J₀ dargestellt und bewegt sich nach links oder rechts, je nachdem die eine oder die andere der Spulen 17,

18 erregt wird.

Der KoIl)CIi bildet eine kapazitive Blindelektrode und wirkt elektrisch mit zwei in Achsenrichtung nebeneinander auf der Außenwand der Röhre 19 festgekitteten, zylindrischen Belegungen 24, 25 zusammen, die je, wie schematisch dargestellt, mit den Enden des frequetizbestimmenden Schwingungskreises des örtlichen Oszillators 2 verbunden sind.

Die Belegung 25 liegt innerhalb der Erregerspulen 17, 18 und erstreckt sich außerhalb derselben über einen beträchtlichen Teil der Kolbenlänge. Die Kapazität zwischen der Belegung 25 und dem Kolben 20 ändert sich also bei Bewegung des Kolbens entsprechend den Pfeilen 26 praktisch nicht, da sich die Kolbenenden immer weit über die Belegung 25 hinaus erstrecken.

Die Kapazität zwischen der Belegung 24 und dein Kolben 20 hingegen ändert sich bei der Kolbenbewegung stark, da diese Belegung das linke Kolbenende umfaßt, so daß sich also bei der Kolbenbewegung die wirksame Oberfläche stark ändert.

Bei einer Versuchsausbildung einer Einrichtung nach Fig. 1, bei der die Regelkapazität 9 in bezug auf Ausbildung und Größe mit dieser Figur übereinstimmte, wurden die folgenden Daten gemessen; Bewegungsgeschwindigkeit mit 160 Amperewindüngen;

Erregung: 0.5 mm/Sek.; maximaler Kolbenhub: 10 mm; gesamte Verstimmungsmöglichkejt: 40kHz auf 500 kHz; Nachregelgeschwindigkeit: 2 kHz/ Sek. bei aperiodischer Regelung; Minimalerregung für lYachregelung: 10 Amperewindungen; Empfindlichkeit: die Kolbenbewegung stoppt und kehrt ihre Richtung um durch eine Anzahl Amperewindungen, verursacht durch eine Verstimmung von einigen Hz;

mechanische Empfindlichkeit: ein kräftiges Anklopfen in Achsen- oder Querrichtung an das Rohr

19 verursacht keine Verstimmung; nur beim Gleichlauf des Pilot- und Vergleichssignals tritt eine mittels einer oszillographisch wiedergegebenen Lissajousfigur zu beobachtende Phasenänderung zwischen den verglichenen Signalen auf. In der Ausführungsform nach Fig. 1 bildet das Glasrohr 19 das Dielektrikum der geregelten Kapazität; die Kapazitätsänderung betrug maximal etwa 15 pF. Durch Verwendung von Isolierstoff mit höherer Dielektrizitätskonstante kann die Kapazitätsänderung beträchtlich gesteigert werden.

Statt des Rohres 19 kann natürlich auch die Kolbenwand als Dielektrikum wirken, wobei die Blindelektrode auf der Kolbeninnenwand angeordnet ist und die Belegungen 24, 25 Teile der Wand des Rohres 19 bilden.

Wenn der Kolbenkörper einen dauermagnetischen Kern hat, ist eine einzige Erregerspule statt der Spulen 17, 18 hinreichend.

In Fdg. 2 ist eine einfache Ausführungsform eines Regelkondensators nach der Erfindung dargestellt, bei der der bewegbare Körper von einem drehbaren Flügel gebildet wird.

Diese Einrichtung weist, es sei denn, daß Torsionsschwingungen eine Rolle spielen, u. a. den Vorteil auf, daß das Verhältnis zwischen dem mittleren spezifischen Gewicht des Flügels und der Flüssigkeit äich binnen weiten Grenzen ohne störende Wirkungen ändern kann, was bei Verwendung z. B. in Flugzeugen sehr wichtig ist; die Erzielung einer geeigneten Bewegungsdämpfung des Flügels ist einfach.

Der Regelkondensator nach Fig. 2 enthält ein Regelorgan, das aus einem drehbaren Flügel 27 besteht, der in einem mit einer Flüssigkeit gefüllten, auf einer Grundplatte 28 in einer darin vorgesehenen kreisförmigen Rille 29 festgekitteten Glasrohr 30 angeordnet und mittels zweier das Rohr 30 umschließender Erregerspulen 31, 32 bewegbar ist. Der Flügel 27 besteht aus einem Weicheisenband, das derart S-förmig gekrümmt ist, daß die Enden in einer um die Drehachse des Flügels gedachten Zylinderfläche liegen. Der Flügel 27 wird unter dem Einfluß der ein Drehfelderregersystem bildenden Erregerspulen 31, 32 gedreht, die zu diesem Zweck derart rings um die Rohrwand angeordnet sind, daß ihre Polschuhe 33, 34 räumlich um 90⁰ gegeneinander verschoben sind. Die Drehung des Flügels wird iin beiden Richtungen von zwei Leisten 35 und 36 begrenzt, die an beiden Enden der Flügelwelle an der Grundplatte 28 befestigt sind und eine zweite Lagerplatte 37 für die Flügelwelle tragen.

Abgesehen von den bereits im Zusammenhang mit der Ausbildung der Regelreäktanz nach Fig. 1 angegebenen Mitteln zur Änderung der Bewegungsdämpfung des Regelorgans, wie eine bestimmte Wahl der Flüssigkeitsvi'skosität, wird die Dämpfung des Flügels bei der dargestellten Ausbildung auch durch die Breite der Leisten 35 und 36 bestimmt.

Der Flügel 27 bildet eine kapazitive Blindelektrode und arbeitet elektrisch zusammen mit zwei in der Bewegungsrichtung des Flügels nebenein- ias ander auf der Außenwand des Rohres 30 fest-

gekitteten, die Rohrwand teilweise umschließenden Belegungen 38 und 39, die z. B. mit den Enden eines frequenzbestimmenden Kreises eines selbsttätig in der Frequenz zu korrigierenden Oszillators verbunden werden können.

Die unter dem Einfluß der Erregerspulen 31, 32 herbeigeführte Drehung des Weicheisenflügels ist ebenfalls zur Änderung der Selbstinduktion einer z. B. entsprechend der Erregerspulen 31, 32 ausgebildeten rings um die Rohrwand angeordneten Regelspule benutzbar.

Bei Verwendung einer Hochfrequenzregelspule soll das Joch aus hochfrequenzmagnetischem Stoff bestehen, eine Drehung des Weicheisenflügels führt eine Feldverdrängung und infolgedessen eine Selbstinduktionsabnahme der Regelspule herbei.

Es ist auch möglich, eine Selbstinduktionszunahme der Hochfrequenzregelspule zu erzielen, indem am Flügel ein aus hochfrequenzmagnetischem Stoff bestehender Kern befestigt wird.

In Fig. 3 ist ein Einseitenbandempfänger an sich bekannter Art mit einer besonders günstigen baulichen Ausführungsform einer AFC-Einrichtung nach der Erfindung dargestellt.

as Das mit einer Antenne 40 empfangene Einseitenbandsignal mit unterdrückter Trägerwelle, das neben den Nachrichtenfrequenzen eine 10 kHz-Pilotfrequenz enthält, wird nach Verstärkung in einer Hochfrequenzverstärkerstufe 41 zusammen mit dem von einem ersten örtlichen Oszillator 42 mit Kristallsteuerung erzeugten Oszillatorsignal einer ersten Mischstufe 43 zugeführt. Das nach Mischung entstandene Zwischenfrequenzsignal z.B. von 500 his 496 kHz, bei dem die Frequenz von 500 kHz die ioikHz-Pilotfrequenz vertritt, wird nach Zwischenfrequenzverstärkung (44) in einer zweiten Mischstufe 45 mit der von einem selbsttätig in der Frequenz korrigierten örtlichen Oszillator 46 erzeugten Frequenz von 490 kHz gemischt.

Das im Ausgangskreis der Mischstufe 45 auftretende Einseitenbandsignal, das sich nach zweimaliger Transposition über einen Frequenzbereich z. B. von 10 bis 6 kHz erstreckt, wird nach weiterer Zwischenfrequenzverstärkung 47 zum Trennen der Nachrichtenfrequenzen von der Pilotfrequenz über eine Trennungsstufe 48 einem Demodulator 49 und über ein Bandfilter 50 einem vorzugsweise einen Begrenzer enthaltenden Verstärker 51 zugeführt.

Dem Demodulator 49 wird ein von einem Standardosziillator 52 mit 10 kHz Steuerkristall 53 stammendes Örtlichoszillatorsignal zugeführt; die im Ausgangskreis der Mischstufe 49 auftretenden Niederfrequenzsignale (ο bis 4 kHz) werden über ein Tiefpaßfilter 54 und einen Niederfrequenzverstärker 55 einer an diesen angeschlossenen Wiedergabevorrichtung 56 zugeführt.

Die Frequenz des vom örtlichen Oszillator 46 erzeugten Signals muß nun selbsttätig derart in der Frequenz geregelt werden, daß die Pilotfrequenz genau mit der Frequenz des dem Standardoszillator 52 entnommenen Vergleichssignals übereinstimmt.

Zu diesem Zweck wird das dem Verstärker 51 entnommene Pilotsignal einem auf 10 kHz abgestimmten Bandfilterdiskrimiinator 57 und einem Vergleichsdiskriiminator 58 zugeführt, z. B. einer Mischstufe oder einem Drehfelddiskriminator; letzterem wird zugleich das Vergleichssignal zugeführt. Es sei darauf hingewiesen, daß gegebenenfalls ein einziger Diskriminator ausreicht.

Der Vergleichsdiskriminator 58 liefert eine mit Vorzeichen und Größe des Phasenunterschiedes zwischen Pilot- und Vergleichssignal übereinstimmende Regelspannung und dient zur Steuerung einer mit dem frequenzbestimmenden Schwingungskrais des Oszillators 46 gekoppelten Reaktanzröhre 49 zum Schnellkorrigieren verhältnismäßig kleiner Frequenzabweichungen.

Der absolute Diskriminator 57 liefert eine mit Vorzeichen und Größe des Frequenzunterschiedes übereinstimmende Regelspannung und dient zur Steuerung einer ebenfalls parallel zum frequenzbestknmenden Schwingungskreis des Oszillators 46 angeschlossenen veränderlichen Reaktanz 60 zur (langsamen) Korrektur verhältnismäßig großer Frequenzabweichungen. Sinngemäß sollen die Diskriminatoren 57, 58 mit voneinander verschiedenen, den Regelbereichen der zu steuernden Frequenzkorrektoren 59, 60 angepaßten Bereichen ausgebildet sein. Die positive oder negative Regelspannung des Diskriminators 57 tritt an den Ausgangswiderständen 61 bzw. 62 auf und wird einem Gegentaktverstärker 63 zugeführt, dessen Ausgangsgleichstrom, entsprechend der Polarität der Regelspannung, die eine oder die andere zweier Erregerspulen 64, 65 der Regelreaktanz 60 erregt.

Die Regelreaktanz 60 enthält einen in einem an beiden Enden offenen Glasrohr 66 in Achsenrichtung bewegbaren Metallhohlkolben 67, der Vorzugsweise korrosionsfest, z. B. verchromt, ist und einen zentral angeordneten, ringförmigen Weicheisenkern 68 enthält. Die Enden des Rohres 66 münden zentral in nahezu ganz mit einer neutralen Flüssigkeit, z. B. Petroleum, gefüllte Kammern 69, 70, die durch ein Metallrohrstück 71 von kleinerem Durchmesser als die Flüssigkeitskammern miteinander verbunden sind. Die auf diese Weise entstandene Verengung des Mtetallgefäßes umschließt das gläserne Kolbenrohr 66. In der Verengung zwischen den Flüssigkeitskammern sind die beiden Erregerspulen 64, 65 untergebracht, die vorzugsweise einen Außendurchmes'ser haben, der ein wenig kleiner als der Durchmesser der Flüssigkeitskammern ist; auf diese Weise ist es möglich, die Spulen tropen- ^X15 fest zu umschließen.

Neben einer für die Herstellung günstigen baulichen Formgebung erzielt man den Vorteil, daß gegebenenfalls in der Flüssigkeit auftretende Luftblasen keinen störenden Einfluß ausüben. Im KoI-benrohr befindliche Luftblasen werden bei der Kolbenbewegung aus dem Kolbenrohr in die Flüssigkeitsikammern getrieben und können nicht weiter in das Kolbenrohr gelangen.

Von der Mittelstellung des Kolbens 67 aus- ^la5 gehend, wird sich dieser je nachdem die eine oder

die andere der Spulen 64, 65 erregt wird, nach links oder rechts bewegen. Um zu erreichen, daß der Kern 68 auch bei Maximalausweichung des Kolbens aus der Mittellage immer noch von den beiden Erregerspulen umgeben wird, hat der Kern 68 eine den Kolbenhub übersteigende Breite.

Der Kolben bildet eine kapazitive Blindelektrode und wirkt elektrisch mit einer an einem Ende des Kolbenrohres auf dessen Außenwand festgekitteten zylindrischen Belegung 72 und der von der Wand des Rohrstückes 71 gebildeten Elektrode zusammen; diese festen Elektroden 71, 72 sind je, wie schematisch durch die Leitungen 73, 74 angedeutet, mit den Enden des frequenzbestimmenden Schwingungskreisos des örtlichen Oszillators 46 verbunden. Da sich die durch dfe Wand des Rohrstückes 71 gebildete Elektrode über einen beträchtlichen Teil der Kolbenlänge erstreckt, ändert sich die Kapazität zwischen der erwähnten Elektrode und dem Kolben bei einer Bewegung ,des Kolbens aus der zentralen Lage praktisch nicht, da die Kolbenenden immer hinreichend weit über das Rohrstück hinausragen. Die Kapazität zwischen der Belegung 71 und dem Kolben 67 hingegen ändert sich bei der Kolbenbewegung stark, da diese Belegung das linke Kolbenende umschließt, die wirksame Oberfläche sich also bei der Kolbenbewegung stark ändert.

Bei einer Versuchsausbildung der Einrichtung nach Eig. 3, bei der die veränderliche Kapazität 60 in Ausbildung und Größe mit dem .in dieser Figur Dargestellten übereinstimmte, wurden die folgenden Daten gemessen: Verstellungsgeschwindigkeit mit 210 Ampere windungen; Erregung: 1.7 mm/Sek.; maximaler Kolbenhub: 10 mm; gesamte Verstimmungsmöglichkeit: 25 kHz auf 1000 kHz; Nachregvlgeschwindigkeit: 1 kHz/Sek. bei aperiodischer Regelung; minimale Erregung für Nachregelung: 12 Amperewindungen; Empfindlichkeit: Die Kolbenbewegung stoppt und kehrt ihre Richtung um durch eine Anzahl Amperewindungen, ver- | ursacht durch eine Verstimmung von einigen Hz. Wenn der Kolbenkörper einen dauermagnetischen Kern 68 hat, wird die Geschwindigkeit beträchtlich größer.

Bei der Ausführungsform nach Eig. 3 bildet das Glasrohr 66 das Dielektrikum der geregelten Kapazität; die Kapazitätsänderung betrug maximal 10 pF. Durch Verwendung von Isolierstoff mit höherer Dielektrizitätskonstante kann die Kapazitätsänderung wieder beträchtlich vergrößert werden.

Wenn der Kolbenkörper einen dauermagnetischen Kern hat, genügt eine einzige Erregerspule statt der Spulen 64, 65.

Die unter dem Einfluß der Erregerspulen 64, 65 verursachte Kolbenbewegung kann ebenfalls zur Änderung der Selbstinduktion einer auf das Glasrohr aufgewickelten Hochfrequenzspule benutzt werden, indem man den Kolben den magnetischen Widerstand des Spulenfeldes beeinflussen läßt (Feldverdrängung oder Feldkonzentration durch nichtmagnetisches bzw. magnetisches Material).

Um immer eine Anzeige der Kolbenlage zu ermöglichen, ist eine zweite Belegung 75 in der gleichen Art und Weise wie die Belegung 72 am anderen Ende des Glasrohres 66 angeordnet und es ist die zwischen der Belegung 75 und der Wand des (geerdeten) Gefäßes gebildete Kapazität, die sich entsprechend der Kolbenbewegung ändert, in eine Wheatstonesche Brückenschaltung gelegt, wie dies schematisch durch den gestrichelten Kondensator 76 dargestellt ist.

Dieser Brückenschaltung wird über einen Transformator Jj ein vom Standardoszillator 52 erzeugtes 10 kHz-Signal über ein um 90⁰ phasenverdrehendes Netzwerk 79 zugeführt. Die Brückenschaltung wird, während sich der Kolben 67 in der Alittellage befindet, derart eingestellt, daß im Ausgangskreis keine Spannung auftritt; von einem Phasenunterschied zwischen den zu vergleichenden Spannungen kann dann nicht die Rede sein und der Zeiger steht in der Miittellage. Entsprechend der Bewegungsrichtung des Kolbens wird über die Brückenschaltung dem Phasenanzeiger eine in bezug auf das Vergleichssignal um 90⁰ vor- oder nacheilende Spannung zugeführt, und der Zeigerausschlag wird die Lage des Kolbens in bezug auf die Miittellage anzeigen.

Es ist natürlich ebenfalls möglich, eine die Zeigerlage anzeigende optische Einrichtung zu verwenden.

Außerdem ist es möglich, ein im Empfänger zur Abstimmungsanzeige vorhandenes Mittel, wie z. B. ein magisches Auge, zum Anzeigen der Kolbenlage zu verwenden. Wenn einem als magisches Auge ausgebildeten Abstimmanzeiger die Vergleichsund Pilotfrequenz zugeführt werden, ist bei ungefährer Gleichheit der beiden Frequenzen die auftretende Schwebungsfrequenz wahrnehmbar. ¹Oo

Vorstehend ist die Erfindung an Hand besonderer Ausführungsformen einer AFC-Einrichtung in Einseitenbandempfängern erläutert worden. Die Erfindung kann aber auch bei anderen Ausbildungen der AFC-Einrichtung und sowohl bei Sendern als auch bei Empfängern verwendet werden.

Überdies kann die Einrichtung gemäß der Erfindung in anderen Regeleinrichtungen Anwendung finden, in denen veränderliche Reaktanzen als Regelorgane benutzt werden, wie z. B. selbsttätig gesteuerte Phasendreher zur selbsttätigen Abstimmung Wheatstonescher Brückenschaltungem o. dgl.

Claims (19)

1. Patentansprüche:

   i. Veränderliche Reaktanz mit einem von einem Regelstrom bewegbaren Regelorgan und einer eine derartige veränderliche Reaktanz enthaltenden Regeleinrichtung für selbsttätige Frequenz- oder Abstimmungsregelung, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan aus einem Körper besteht, der in einem mit Flüssigkeit gefüllten Rohr auf magnetischem Wege bewegbar ist und daß mit dem Regelorgan elektrisch zusammenwirkende Teile der veränderlichen Reaktanz baulich mit dem Rohr vereinigt sind.
2. 2. Veränderliche Reaktanz oder Regeleinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der das Regelorgan bildende Körper ein Kolben ist.
3. 3. Veränderliche Reaktanz oder Regeleinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus Isolierstoff, z. B. Glas, und der Kolben aus Metall besteht.
4. 4. Veränderliche Reaktanz oder Regeleinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Rohr eine Erregerspule angeordnet ist und der Kolben einen in seiner Mdttelstellumg innerhalb dieser Spule liegenden, vorzugsweise ringförmigen Kern aus magnetischem Stoff enthält.
5. 5. Veränderliche Reaktanz oder Regeleinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise hohl aus-

   ao gebildete Kolbenkörper ein mittleres spezifisches Gewicht hat, das mit demjenigen der den Kolbenkörper umgebenden Flüssigkeit übereinstimmt.
6. 6. Veränderliche Reaktanz oder Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben in seine Mittelstellung in bezug auf eine senkrecht zur Bewegungsrichtung stehende durch die Bewegungsmittel gedachte Ebene balancesymmetrisch

   ausgebildet ist.
7. 7. Veränderliche Reaktanz oder Regeleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Kolbenenden ein einstellbares Ausgleichsorgan zur Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften des Kolbens trägt.
8. 8. Veränderliche Reaktanz oder Regeleinrichtung mach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Reaktanz aus einer Kapazität besteht, dde von zwei mit der Rohrwand baulich vereinigten, in der Bewegungsrichtung des Regelorgane nebeneinanderliegenden, festen Belegungen und einer mit dem Kolben baulich vereinigten Blindelektrode gebildet wird.
9. 9. Veränderliche Reaktanz und Regeleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die eine feste Belegung von der (den) Erregerspule(n) umgeben wird und an 'beiden Enden derselben aus der (den) letztgenannten vorsteht.
10. 10. Veränderliche Reaktanz oder Regeleinrichtung mit veränderlicher Reaktanz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben in einem an beiden Enden offenen Rohr (Kolbenrohr) bewegbar ist, bei dem jedes Ende zentral in eine nahezu ganz mit Flüssigkeit gefüllte Kammer mündet.
11. 11. Veränderliche Reaktanz oder Regeleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Flüssigkeitskammern miteinander durch ein Rohr von geringerem Durchmesser als die Flüssigkeitskammern verbunden sind und die entstandene Verengung in dem auf diese Weise ausgebildeten, Vorzugsweise metallenen Gefäß das Kolbenrohr umschließt.
12. 12. Veränderliche Reaktanz oder Regeleinrichtung nach dem Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verengung zwischen den Flüssigkeitskammern eine Erregerspule untergebracht ist.
13. 13. Regelkondensator mit einer Blindelektrode oder Regeleinrichtung nach den Ansprüchen 10, 11 oder 12, der eine Blindelektrode enthält, dadurch gekennzeichnet, daß diie festen Belegungen dös Kondensators von einer an einem Ende des Kolbenrohres befestigten Belegung und dem das Kolbenrohr umschließenden Verbiindungsrohr gebildet werden.
14. 14. Veränderliche Reaktanz oder Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Körper durch einen drehbaren Flügel gebildet wird.
15. 15. Veränderliche Reaktanz oder Regeleinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügel aus einem derart S-förmig gekrümmten Band aus Metall besteht, daß sich die Enden iin einer um die Drehachse des Flügels gedachten Zylinderoberfläche erstrecken, und daß die Erregerspulen ein Drehfelderregersystem bilden.
16. 16. Veränderliche Reaktanz oder Regeleinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspulen das Rohr umgeben und in bezug auf die Flügelwelk verschiedene orientierte Polschuhe haben.
17. 17. Veränderliche Reaktanz oder Regeleinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden der Flügelwelle Dämpfungisleisten angeordnet sind.
18. 18. Veränderliche Reaktanz oder Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Reaktanz aus einer Kapazität besteht, die von zwei mit der Rohrwand baulich vereinigten, in der Bewegungsrichtung des Flügels nebeneinanderliegenden, den Rohramfang teilweise umgebenden festen Belegungen und von tier aus dem Flügel bestehenden Blindelektrode gebildet wird.
19. 19. Regeleinrichtung für selbsttätige Frequenzregelung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregenspule(n) an einen Frequenzdetektor angeschlossen ist (sind), derart, daß das Regelorgan vom Magnetfeld der Erregerspule(n) entsprechend dem Vorzeichen der erforderlichen Frequenzkorrektur in der einen oder in der entgegengesetzten Richtung bewegt wird. iao

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

    O 1334 8.51