DE818062C

DE818062C - Procedure for measuring alternating voltages using a tube voltmeter

Info

Publication number: DE818062C
Application number: DEP51172A
Authority: DE
Inventors: Harri Dipl-Ing Abelmann
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG; C Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG; C Lorenz AG
Priority date: 1949-08-06
Filing date: 1949-08-06
Publication date: 1951-10-22

Description

Verfahren zur Messung von Wechselspannungen mittels Röhrenvoltmeter Zur Messung von Wechselspannungen werden vielfach Röhrellvoltmeter benutzt. Dabei wird oft eine empfindliche Wechselspannungsanzeige bei kleinen Spannungen, dagegen nur eine grohe Anzeige hei großen Spannungen benötigt.Procedure for measuring alternating voltages using a tube voltmeter To the Tubular voltmeters are often used to measure AC voltages. It will often a sensitive AC voltage display for low voltages, but only a large display at large voltages is required.

Es ist bekannt, für diesen Zweck Röhrenvoltmeter zu verwenden, die entweder als Audionröhrenvolmeter oder als Richtverstärkerröhrenvoltmeter arl,eiten, dabei erfolgt die eigentliche Messung durch ein Ni'feßinstrument. Soll die Empfindlichkeit des Röhrenvoltmeters für die einzelnen Meßbereiche verschieden sein, wird die Empfindlichkeit umschalthar ausgeführt. Um die eingangs angegebenen Messungen durchführen zu können, muß dann die Empfindlichkeit während der Messung verstellt werden, dies ist hei Reihenmessungen zeitraubend. It is known to use tube voltmeters for this purpose, which either as an audio tube voltmeter or as a directional amplifier tube voltmeter arl, eiten, the actual measurement is carried out by a Ni'feß instrument. Should the sensitivity of the tube voltmeter for the individual measuring ranges will be different, the sensitivity will be Umschalthar executed. In order to be able to carry out the measurements specified at the beginning, the sensitivity must then be adjusted during the measurement, this is hot Serial measurements time consuming.

Außerdem wird das Meßinstrument bei nicht sehr sorgfältiger Einstellung leicht überlastet. Um dies zu vermeiden, kann das Instrument durch eine Abstimmanzeigeröhre ersetzt werden. Hierdurch wird aber die Ablesung bei kleinen Wechselspannungsamplituden in Frage gestellt, da dieselbe aus dem Leucht- bzw. Schattenwinkel nur ungenau abzulesen ist. Haben die bisher bekannten Röhrenvoltmeter eine große Empfindlichkeit, so sind hierfür umfangreiche Kompensationsanordnungen, beispielsweise Kompensationsröhren, benutzt worden.In addition, if the adjustment is not made very carefully, the measuring instrument will become easily overloaded. To avoid this, the instrument can be through a tuning indicator tube be replaced. This, however, makes the reading with small alternating voltage amplitudes questioned, since the same can only be read imprecisely from the light or shadow angle is. If the tube voltmeters known up to now have a high sensitivity, they are extensive compensation arrangements for this purpose, for example compensation tubes, been used.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wird bei Verfahren zur Messung kleiner Wechselspannungen mit Hilfe eines Röhrenvoltmeters erfindungsgemäß vorgeschlagen, die zu messende Spannung durch die Meßröhre selbst zu verstärken, dann gleichzurichten und die so gebildete negative Gleichspannung auf das Steuergitter der Meßröhre zu geben, um einen der Gleichströme der Röhre, beispielsweise den Anodenstrom zu regeln, der gemessen wird und so ein Maß für die Eingangswechselspannung darstellt. To avoid these disadvantages, the measurement method is smaller AC voltages proposed according to the invention with the aid of a tube voltmeter, to amplify the voltage to be measured by the measuring tube itself, then to rectify it and the negative DC voltage thus formed to the control grid of the measuring tube give, to regulate one of the direct currents of the tube, for example the anode current, the is measured and thus represents a measure of the AC input voltage.

Das neue Verfahren arbeitet folgendermaßen: Die zu messende Wechselspannung wird durch eine oder mehrere Röhren verstärkt. Sollen Spannungen verschiedener Frequenzen gemessen werden, so läßt man die einzelnen Röhren auf Ohmsche Widerstände arbeiten. Wird dagegen die Meßvorrichtung nur für eine bestimmte Frequenz gebraucht, so verwendet man zweckmäßig abgestimmte Kreise und erreicht so eine weitgehende Unabhängigkeit von Brummstörungen. Die verstärkte Wechselspannung wird dann mittels einer Röhre oder eines Trockengleichrichters gleichgerichtet und die so gebildete negative Gleichspannung an das Steuergitter einer oder mehrerer Verstärkerröhren, mindestens aber an das Gitter der letzten Verstärkerröhre gelegt. Bei steigender Eingangsspannung U steigt auch die automaische Gittervorspannung und verschiebt den Arbeitspunkt der Röhre immer weiter ins Negative, dadurch nimmt der Anodenstrom erst schnell, dann immer langsamer ab. Aus dem Rückgang des Röhrenstromes läßt sich dann die Wechselspannung messen. The new method works as follows: The alternating voltage to be measured is amplified by one or more tubes. Shall voltages of different frequencies are measured, the individual tubes are made to work on ohmic resistances. If, on the other hand, the measuring device is only needed for a specific frequency, it is used appropriately coordinated circles and thus achieve a high degree of independence of hum interference. The amplified alternating voltage is then transmitted through a tube or a dry rectifier rectified and the negative DC voltage thus formed to the control grid of one or more amplifier tubes, but at least to the The grid of the last amplifier tube was laid. With increasing input voltage U increases also the automatic grid prestress and shifts the operating point of the tube always further into the negative, so the anode current increases first quickly, then always slower. The alternating voltage can then be derived from the decrease in the tube current measure up.

Die Abt. 1 zeigt beispielsweise das Schaltbild eiiies Röhrenvoltmeters mit einer Röhre. Zur Messung einer Wechselspannung mit einer Frequenz von beispielSweise I000 Hz. Die zu messende Spannung Uwird dem Gitter der Röhre I zugeführt. In der Gitterleitung ist ein Trennkondensator 2 angeordnet. Im Anodenkreis der Röhre liegt ein auf die Frequenz von I000 Hz abgestimmter Resonanzkreis 3. Zur Messung der Wechselspannung dient das in der Anodenleitung liegende Gleichstrominstrument 4. Die durch die Röhre verstärkte Wechsel spannung gelangt über den Trenn- und Ladekondensator 5 an den Meßgleichrichter 6 und wird hier gleichgerichtet. Der Widerstand 7 ist der Arbeitswiderstand des Gleichrichters. Über den Widerstand 8 wird die negative Gleichspannung dem Gitter der Röhre I zugeführt. Dieser Widerstand 8, der sehr hochohmig sein kann, verhindert eine Belastung der zu messenden Eingangswechselspannung. Bereits mit dieser einen Röhre läßt sich ein Rückgang des Anodenstroms auf die Hälfte bei einer angelegten Spannung U von 0, OI Volt erzielen, d. h. es wird eine sehr große Anfangsempfindlichkeit erreicht. Das für die Messungen zu benutzende Instrument kann ganz unempfindlich sein, beispielsveise 10 mA Vollausschlag besitzen. Section 1 shows, for example, the circuit diagram of a tube voltmeter with a tube. To measure an alternating voltage with a frequency of, for example I000 Hz. The voltage U to be measured is fed to the grid of the tube I. In the A separating capacitor 2 is arranged on the grid line. Lies in the anode circle of the tube a resonance circuit 3 tuned to the frequency of 1000 Hz. For measuring the alternating voltage the direct current instrument 4 located in the anode lead is used. The one through the tube amplified AC voltage passes through the separating and charging capacitor 5 to the Measuring rectifier 6 and is rectified here. The resistance 7 is the working resistance of the rectifier. The negative DC voltage is applied to the grid via the resistor 8 the tube I supplied. This resistor 8, which can be very high resistance, prevents a load on the AC input voltage to be measured. Already with this one The anode current can be reduced by half when the tube is applied Achieve a voltage U of 0. OI volts, i.e. H. it becomes a very great initial sensitivity achieved. The instrument to be used for the measurements can be quite insensitive be, for example have 10 mA full scale.

In dem beschriebenen Fall ist der angezeigte Anodenstrom ein Maß für die Eingangswechselspannung, je kleiner der anodenstrom. desto größer ist die angelegte Spannung. An Stelle des Anodenstroms kann auch ein anderer Gleichstrom der Röhre, beispielsweise der Schirmgitterstrom oder cler kathodenstrom usw., gemessen werden. In the case described, the anode current displayed is a measure for the AC input voltage, the smaller the anode current. the bigger it is applied voltage. Instead of the anode current, another direct current can also be used of the tube, for example the screen grid current or the cathode current, etc., is measured will.

Bei sehr großen angelegten Wechselspannungen bildet sich eine so große negative Gleichstromvorspannung, daß der Ausschlag <les liistrumeiits auf Null geht. Das Instument kaiiu also auch hei ungeschicktester Redienuuo Iiicht ul <erlastet werden. In the case of very large alternating voltages, one is formed in this way large negative DC bias that the peak <les liistrumeiits on Zero goes. The instrument kaiiu also in the most clumsy editors Iiicht ul <are relieved.

Gleichzeitig wird durch die negative Vorspannung auch die Röhre vor Überbelastung geschützt. Durch Kompensatin des Anodenstroms läß@ sich auch eine Nulalge des Instruments für die Wechselspannung Null erzielen.At the same time, the tube is also forward due to the negative bias Overload protected. By compensating the anode current, a Achieve the zero value of the instrument for the AC voltage zero.

In Abb. 2 wird ein Ausführungsbeispiel für die Skala des Meßinstruments gezeigt. Man erkennt, daß die Skala für die Eingangswechselspannung angenähert logarithmisch verläuft. In Fig. 2 is an embodiment for the scale of the measuring instrument shown. It can be seen that the scale for the AC input voltage is approximately logarithmic runs.

PATENTANSPROCHE : I. Verfahren zur Messung von Wechselspannungen mittels Röhrenvoltmeter. dadurch gekennzeichnet, daß die zu messende Spannung durch die Meßöhre selbst verstäkrt, dann gleichgerichtet und die so gebildete negative Gleichspannung auf das Steuergitter der Meßröhre gegeben wird, um einen der Gleichströme der Röhre, beispielsweise dell. anodenstrom. zu regeln, der gemessen nird untl so ein Maß für die Eingangswechselspannung darstellt. PATENT CLAIM: I. Method for measuring alternating voltages by means of a tube voltmeter. characterized in that the voltage to be measured by the gauge itself is reinforced, then rectified, and the negative one thus formed Direct voltage is applied to the control grid of the measuring tube to generate one of the direct currents the tube, for example dell. anode current. to regulate, which is not measured otherwise represents a measure of the AC input voltage.

Claims

2. The method according to claim 1, characterized in that the rectification the amplified measuring voltage takes place with the aid of a dry rectifier.

3. The method according to claims I and 2, characterized in that that the automatic control of the tube voltmeter takes place in such a way that the AC input voltage values to be measured have an approximately logarithmic scale results.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that dal3 the anode circuit (s) matched to the frequency of the voltage to be measured are.