Anordnung zur Messung der Welligkeit periodisch schwankender Gleichspannung
Bei
der Gleichrichtung von Wechselspannung erhält man eine sog. pulsierende Gleichspannung.
rm festzustellen, wie groß der Grad der Welligkeit ist, d. h. wie stark die Wechselspannungskomponente
verglichen mit der Gleichspannung ist, bedarf es häufig größerer Meßanordnungen.Arrangement for measuring the ripple of periodically fluctuating DC voltage
at
The rectification of alternating voltage produces a so-called pulsating direct voltage.
rm determine how great the degree of waviness is, i.e. H. how strong the ac component
compared to the DC voltage, it often requires larger measuring arrangements.
Um die Messung der Welligkeit periodisch schwallkender Gleichspannungen,
vorzugsweise gleichgerichteter Wechselspamlungen, möglichst einnandfrci und doch
ohne viel Hilfsmittel durchzuführen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Wellenspallnullg,
d. i. die pulsierende Gleichspannung, an einen mit einem Ventil in Reihe liegenden
und auf die Scheitelspannung der pulsierenden Gleichspannuiig sich aufladenden Kondensator
zu legen und das Ventil bei Spannungsminimum in Sperrichtung mit der Spannungsdifferenz
zu beanspruchen und über ein zweites Ventil einen zweiten Kondensator mit dieser
Differenz aufzuladen, so dal3 zwischen diesem Kondensator und dem gemeinsamen Minuspol
angenähert die durch einen Spannungsteiler angemessenen Widerstandes belastete Summe
von Wellenspannung und der Differenzspannung auftritt und mittels Nullinstrument
ein Punkt abgegriffen wird, der den Spannungsteiler entsprechend dem Verhältnis
der Differenzspannung zum Mittelwert der Wellenspannung teilt. Die Differenzspannung
ist dabei dem Betrage nach gleich der doppelten Amplitude der überlagerten Wechselspannung,
nämlich gleich der
Differenz zwischen Maximum und Minimum der Wellenspalmung. To measure the ripple of periodically fluctuating DC voltages,
Preferably alternating spamings in the same direction, if possible one-on-one and yet
to carry out without a lot of tools, it is proposed according to the invention that the wave spacing zero,
d. i. the pulsating DC voltage, to one in series with a valve
and to the peak voltage of the pulsating DC voltage charging capacitor
and the valve at the voltage minimum in the reverse direction with the voltage difference
to claim and via a second valve a second condenser with this
Difference to charge, so dal3 between this capacitor and the common negative pole
approximates the sum loaded by a voltage divider appropriate resistance
of shaft voltage and the differential voltage occurs and by means of a zero instrument
a point is tapped, the voltage divider according to the ratio
divides the differential voltage to the mean value of the shaft voltage. The differential voltage
is equal to twice the amplitude of the superimposed alternating voltage,
namely the same
Difference between the maximum and minimum of the wave palmization.
Die erfindungsgemäße Anordnung zur Messung der Welligkeit macht Gebrauch
von einem Verfahren, durch welches eine Addition der Wellenspannung und der ihr
überlagerten Wechselspannung durchgeführt wird. Die pulsierende Gleichspannung,
deren überlagerte Wechselspannungskomponente ermittelt werden soll, wird durch eine
Spannungsvervielfachungsschaltung um einen gewissen, von der Welligkeit abhängenden
Betrag erhöht. Diese Summenspannung wird einem Spannungsteiler zugeführt, der im
allgemeinen bei den üblichen Frequenzen einen recht hohen Ohmschen Widerstand haben
muß. Auf diesem Spannungsteiler wird mittels eines Abgreifkontaktes und eines Nullinstrumentes
ein Punkt gesucht, dessen Potential dem Verhältnis der Komponenten der Wellenspannung
entspricht. Das Verhältnis der beiden Teilwiderstände des Spannungsteilers nach
erfolgtem Abgleich entspricht dem Verhältnis des Mittelwertes der Wellenspannung
zur Differenzspannung. Hierbei ist es vorteilhaft, den Spannungsteiler derart zu
eichen, daß an demselben sofort die Welligkeit in Prozenten des Spannungsmittelwertes
abgelesen werden kann. Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgedankens
ist in den Abbildungen dargestellt. The arrangement according to the invention for measuring the waviness makes use
of a method by which an addition of the shaft voltage and its
superimposed alternating voltage is carried out. The pulsating DC voltage,
whose superimposed alternating voltage component is to be determined is determined by a
Voltage multiplier circuit by a certain amount, depending on the ripple
Amount increased. This sum voltage is fed to a voltage divider, which is im
generally have a fairly high ohmic resistance at the usual frequencies
got to. This voltage divider is used by means of a tapping contact and a zero instrument
searched for a point whose potential corresponds to the ratio of the components of the shaft voltage
is equivalent to. The ratio of the two partial resistances of the voltage divider according to
The calibration that has taken place corresponds to the ratio of the mean value of the shaft voltage
to the differential voltage. It is advantageous here to adjust the voltage divider in this way
calibrate that on the same immediately the ripple as a percentage of the voltage mean value
can be read. An example embodiment of the inventive concept
is shown in the pictures.
Die Wechselspannung wird z. B. über einen Transformator TR der Gleichrichtung
zugeführt, die aus einem Gleichrichter 01, dem Ladekondensator C und der gleichstromseitigen
Belastung R besteht. The alternating voltage is z. B. via a transformer TR of the rectification
fed from a rectifier 01, the charging capacitor C and the DC side
Load R exists.
Die so erzeugte Gleichspannung, deren Welligkeit gemessen werden soll,
habe den Mittelwert U und die in der Abb. 2 dargestellte Kurvenform. Das Minimum
der pulsierenden Gleichspannung sei mit U 2 bezeichnet, während das Spannungsmaximum
mit U I bezeichnet worden ist. In der ersten Halbperiode ladet sich gemäß Abb. 1
der Kondensator C i über das Ventil V 1 auf die Maximalspannung U 1 auf. Bei dieser
Betrachtung sei der Flußwiderstand der beiden Ventile V i und V 2 gleich null vorausgesetzt,
der Sperviderstand. gleich unendlich. Beim Sinken der pulsierenden Spannung vom
Maximalwert U 1 auf das Spannungsminimum U 2 ist eine Entladung des Kondensators
C 1 durch das Ventil V 1 verhindert. Der hohe Widerstand des Spannungsteilers Sp
verhindert zugleich eine merkliche Entladung des Kondensators C X über das Ventil
V 2. Die Abstimmung der Kondensatorgrößen und des Spannungsteilerwiderstandes ist
in etwa durch die Frequenz der überlagerten Wechselspannung bestimmt.The DC voltage generated in this way, the ripple of which is to be measured,
have the mean value U and the curve shape shown in Fig. 2. The minimum
the pulsating DC voltage is denoted by U 2, while the voltage maximum
has been designated with U I. In the first half period, it charges according to Fig. 1
the capacitor C i to the maximum voltage U 1 via the valve V 1. At this
Consideration, the flow resistance of the two valves V i and V 2 is assumed to be zero,
the sperviderstand. equal to infinity. When the pulsating voltage drops from
The maximum value U 1 to the voltage minimum U 2 is a discharge of the capacitor
C 1 prevented by valve V 1. The high resistance of the voltage divider Sp
at the same time prevents a noticeable discharge of the capacitor C X via the valve
V 2. The coordination of the capacitor sizes and the voltage divider resistance is
determined approximately by the frequency of the superimposed alternating voltage.
In der folgenden halben Periode der Wechselspannung wird über das
Ventil V 2 der Kondensator C 2 mit der am Ventil V I während der Sperrzeit herrschenden
Differenzspannung U 1 - U 2 aufgeladen. Diese auf dem Kondensator C 2 befindliche
Ladung wird durch das Ventil V 2 am Abfließen gehindert. Die Folge davon ist, daß
das Potential des Punktes über den Wert U 1 ansteigt, und zwar evtl. im Verlauf
mehrerer Peri oden um den Betrag der Differenzspannung, nämlich den Betrag des Rückganges
der pulsierenden Gleichspannung U I U 2. Das maximale Potential des Punktes A gegenüber
Minus beträgt infolgedessen U 1 + (U 1 U 2) Zwischen dem Punkt A und dem Punkt B
befindet sich der SpannungsteilerSp. Es kann nun mittels des Nullinstrumentes J
am Spannungsteiler ein Punkt gefunden werden, dessen Potential gegen A gleich ist
der Kondensatorenspannung von C 2. Es betragen also die beiden Spannungen U 1 und
U I -- U 2. Das Verhältnis dieser beiden Spannungen, in die das Verhältnis der überlagerten
Wechselspannung zur Gleichspanntng eingeht, ist aus den Werten der beiden Widerstände
R 1 und R 2, in welche der Spannungsteiler beim Nullabgleich aufgeteilt wird, zu
bestimmen. In the following half cycle of the alternating voltage, the
Valve V 2, the capacitor C 2 with that prevailing at valve V I during the blocking time
Differential voltage U 1 - U 2 charged. This located on the capacitor C 2
Charge is prevented from flowing out by valve V 2. The consequence of this is that
the potential of the point rises above the value U 1, possibly in the course
several periods by the amount of the differential voltage, namely the amount of the decrease
the pulsating DC voltage U I U 2. The maximum potential of the point A opposite
As a result, minus is U 1 + (U 1 U 2) between point A and point B.
is the voltage divider Sp. It can now be done using the zero instrument J.
a point can be found on the voltage divider, the potential of which is equal to A.
the capacitor voltage of C 2. The two voltages are therefore U 1 and
U I - U 2. The ratio of these two voltages, into which the ratio of the superimposed
AC voltage to DC voltage is received from the values of the two resistors
R 1 and R 2, into which the voltage divider is divided when zeroing, to
determine.
PATENTANSPROCHE: 1. Anordnung zur Messung der Welligkeit einer Wellenspannung,
vorzugsweise einer gleichgerichteten Wechselspannung, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wellenspannung an einen mit einem Ventil (V 1) in Reihe liegenden und auf die
Scheitelspannung (U 1) der Wellenspannung sich aufladenden Kondensator (C I) gelegt
wird und das Ventil (V 1) bei Spannungsminimum (U 2) in Sperrichtung mit der Differenzspannung
(U 1 U 2) beansprucht und über ein zweites Ventil (V 2) ein zweiter Kondensator
(C 2) mit dieser Differenzspannung aufgeladen wird, so daß zwischen diesem Kondensator
und dem gemeinsamen Minuspol die durch einen Spannungsteiler angemessenen Widerstandes
belastete Summe vom Mittelwert der Wellenspannung und der Differenzspannung auftritt
und mittels Nullinstrument ein Punkt abgegriffen wird, der den Spannungsteiler entsprechend
dem Verhältnis der Differenzspannung zum Mittelwert der Wellenspannung teilt. PATENT CLAIM: 1. Arrangement for measuring the ripple of a shaft voltage,
preferably a rectified AC voltage, characterized in that
the shaft voltage to a valve (V 1) in series and to the
The peak voltage (U 1) of the wave voltage charging capacitor (C I) is placed
and the valve (V 1) at minimum voltage (U 2) in the reverse direction with the differential voltage
(U 1 U 2) claimed and a second capacitor via a second valve (V 2)
(C 2) is charged with this differential voltage, so that between this capacitor
and the common negative pole the appropriate resistance provided by a voltage divider
loaded sum of the mean value of the shaft voltage and the differential voltage occurs
and a point is tapped using the zero instrument, which corresponds to the voltage divider
divides the ratio of the differential voltage to the mean value of the shaft voltage.