DE841478C

DE841478C - Method for measuring the amplitudes of an alternating voltage

Info

Publication number: DE841478C
Application number: DEP2993A
Authority: DE
Inventors: Hans Foerster; Peter Konrad Dr-Ing Hermann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1949-05-20
Filing date: 1949-05-20
Publication date: 1952-06-16

Description

Verfahren zur Messung der Amplituden einer Wechselspannung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Amplituden einer Wechselspannung mittels eines Kathodenstrahloszillographen. Auf dem Schirm des Braunschen Rohres kann man bekanntlich in einfacher Weise den funktionellen Zusammenhang zweier physikalischer Größen slichtbar niachen. Da jedoch ein richtig beziffertes Koordinateniietz fehlt, stößt man bei der zahlenmäßigen Auswertung des Kurvenzuges auf beträchtliche Schwierigkeiten. Mitunter hat man vor dem Leuchtschirm ein Quadratnetz angebracht, das die Ablesung bzw. den Vergleich der Ordinaten ermöglichen soll. Solche Netze müssen aber als Notbehelf angesehen werden, da die Ablesungen mit einem Parallaxenfebler behaftet sind, und außerdem ist die Ablenkempfindlichkeit bei Netzspannungsschwankungen nicht konstant, so daß die Einteilung eines solchen Netzes kein eindeutiges festes Maß für die im Oszillogramm gezeichneten Spannungsamplituden ist.Method for measuring the amplitudes of an alternating voltage The invention relates to a method for measuring the amplitudes of an alternating voltage by means of a cathode ray oscilloscope. On the screen of the Braun tube one can as is well known, the functional relationship of two physical ones in a simple manner Make the sizes visible. However, since a correctly numbered coordinate network is missing, one encounters considerable difficulties in the numerical evaluation of the curve. Sometimes a square net has been attached in front of the fluorescent screen for reading or should enable the ordinates to be compared. Such networks must be as Be viewed as a makeshift, as the readings are afflicted with a parallax fogger are, and in addition, the deflection sensitivity is not with mains voltage fluctuations constant, so that the division of such a network is not a clear fixed measure for the voltage amplitudes plotted in the oscillogram.

Bei dem im folgenden beschriebenen Verfahren zur Messung der Amplituden einer Wechselspannung werden diese Mängel erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die zu messende. Spannung und eine in ihrer Höhe einstellbare Vergleichsspannung in rascher Aufeinanderfolge abwechselnd an die Ablenkplatten gelegt werden. Das Verfahren kann zur amplitudengemäßen Auswertung eines beliebigen Meßvorganges benutzt werden. Erforderlich ist nur, daß außer der zu messenden und abzubildenden Spannung auch noch eine Vergleichsspannung an die Ablenkplatten gelegt wird, deren Höhe in einfacher Weise während der Beobachtung beliebig einstellbar ist und deren Einstellung in jedem Augenblick anderweitig, z. B. an einem Voltmeter, abgelesen werden kann. In the method described below for measuring the amplitudes an alternating voltage, these deficiencies are avoided according to the invention in that the one to be measured. Voltage and an adjustable equivalent voltage are alternately placed on the baffles in rapid succession. That The method can be used for the amplitude-based evaluation of any measurement process will. All that is required is that in addition to the voltage to be measured and mapped an equivalent voltage is also applied to the deflection plates, the height of which is in can be easily adjusted during the observation and its setting different at each moment, e.g. B. on a voltmeter, can be read.

In der Zeichnung ist an Hand eines Ausführungsbeispiels eine Anordnung zur Durchführung der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar gibt Fig. I eine schematische Darstellung der Schaltung bzw. des dabei benutzten Umschalters; während, Fig. 2 eine Kurvendarstellung zeigt, die zur Eriäuterung dient. The drawing shows an arrangement based on an exemplary embodiment for carrying out the invention shown schematically, namely there Fig. I a schematic representation of the circuit or the switch used in this case; while, Fig. 2 shows a graph which is used for explanation.

In Fig. I bezeichnet I die Klemme, an der die zu untersuchende Spannung zugeführt wird. 2 ist ein Kondensator, 3 ein veränderbarer und 4 ein konstanter Widerstand. Der Widerstand 3 dient dazu, der Meßspannung gegebenenfalls eine Gleichspannungskomponente zu überlagern. Mit 5 ist ein weiterer veränderbarer Widerstand bezeichnet, i, dem die Vergleichsspannung eingestellt werden kann. Ihre jeweilige Höhe kann an einem Meßinstrument 6 abgelesen werden. Die Anordnung enthält ferner drei feststehende Kontakte 7, 9 und 12 sowie drei bewegliche Kontakte 8, 10 und I3, die von einer mit einem Anschlag I4 versehenen, rotierenden Scheibe betätigt werden. Die Scheibe wird von einem Synchronmotor angetrieben 15 ist das Braunsche Rohr des Oszillographen mit dem einen Ablenkplattenpaar. In Fig. I, I denotes the terminal at which the voltage to be examined is fed. 2 is a capacitor, 3 is a changeable one and 4 is a constant one Resistance. The resistor 3 serves to add a direct voltage component to the measuring voltage, if necessary to overlay. 5 with another variable resistor is referred to, i, the the equivalent voltage can be adjusted. Their respective height can be at a Measuring instrument 6 can be read. The arrangement also includes three fixed ones Contacts 7, 9 and 12 as well as three movable contacts 8, 10 and I3, which are connected by one with a stop I4 provided, rotating disk can be operated. The disc is driven by a synchronous motor 15 is the Braun tube of the oscilloscope with one pair of baffles.

Die Wirkungsweise ist folgende: Die zu messende Spannung wird über die Klemme 1 an die Meß,einrichtung gelegt. Falls diese Spannung eine Gleichspannungskomponente besitzt, kann durch Verstellung des Widerstandes 3 die Nullinie verschoben werden, so daß damit die Höhenlage des Schirmbildes verstellbar gemacht wird. Als Eichspannung wird eine am Potentiometer 5 regelbare Gleichspannung gewählt, deren Höhe am Spannungsmesser 6 ahlesbar ist. Diese Spannung gelangt über die Kontakte 7, 8 bzw. 12, 13 zu den Ablenkplatten des Braunschen Rohres, Die Meßspannung selbst wird über die Kontakte 9 und 10 an die Ablenkplatten gelegt. Die Kontakte 8 und 10 werden abwechselnd für je eine halbe Umdrehung der motorangetriebenen Scheibe mit dem Stift 14 geöffnet. Solange sich der Stift 14 oberhalb.der-Horizontalen hefindet, ist der Kontakt 8 geöffnet. Wenn er sich unterhalb der Horizontalen befindet, ist der Kontakt 10 geöffnet. Dies bedeutet, daß die Meßspannung und die Vergleichsspannung abwechselnd an die Sleßplatten gelegt werden. Zweckmäßigerweise wird der Stift 14 so breit gemacht, daß er beim Durchgang durch die Horizontale den Kontakt 8 bereits öffnet, während der Kontakt 10 noch geöffnet ist und umgekehrt. The mode of operation is as follows: The voltage to be measured is over the terminal 1 placed on the measuring device. If this voltage is a DC component the zero line can be shifted by adjusting the resistor 3, so that the height of the screen is made adjustable. As calibration voltage If a DC voltage is selected that can be regulated on the potentiometer 5, its level on the voltmeter 6 is ahlesbar. This voltage reaches the contacts 7, 8 and 12, 13, respectively Baffle plates of the Braun tube, the measuring voltage itself is via the contacts 9 and 10 placed against the baffles. The contacts 8 and 10 are alternately for half a turn of the motor-driven disk with the pin 14 opened. As long as the pin 14 is above the horizontal, the contact 8 is opened. When it is below the horizontal, the contact 10 is open. This means that the measuring voltage and the reference voltage alternately to the Lock plates are placed. Appropriately, the pin 14 is made so wide that that he already opens the contact 8 while passing through the horizontal the contact 10 is still open and vice versa.

Der an dem Kontakt 10 angebrachte Stift ii dient dazu, nach einem gewissen Öffnungsweg des Kontaktes 10 auch den Kontakt 13 zu öffnen. Dies ist dann der Fall, wenn der Stift 14 die untere halbkreisförmige Bahn durchläuft, d. h. also dann, wenn die Vergleichsspannung an den Ablenkplatten liegt. The attached to the contact 10 pin ii is used for a certain opening path of the contact 10 also the contact 13 to open. This is then the case when the pin 14 traverses the lower semicircular path, i. H. so when the equivalent voltage is across the baffles.

Die vorübergehende Öffnung des Kontaktes 13 während dieses Weges bedeutet, daß die Vergleichsspannung für eine kurze Zeit (Fig. 20 abgeschaltet wird. Die Vergleichsspannung wird auf diese Weise in eine Rechteckspannung umgewandelt, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Es ist nun möglich, am Potentiometer 3 die Höhenverschiebung und am Potentiometer 5 die Rechteckspannung einzustellen, so. daß die Amplitude der Vergleichsspannung mit der jeweils angezeigten Amplitude der zu messenden Spannung zur Deckung gebracht werden kann. Der am Spannungsmesser 6 angezeigte Wert entspricht dann je nach der Eichung des Instrumentes dem Scheitelwert oder dem Effektivwert der Meßspannung.The temporary opening of contact 13 during this path means that the comparison voltage is switched off for a short time (Fig. 20. The comparison voltage is converted into a square wave voltage in this way, as can be seen from FIG is. It is now possible to adjust the height on potentiometer 3 and on the potentiometer 5 adjust the square wave voltage, like this. that the amplitude of the comparison voltage with the respectively displayed amplitude of the voltage to be measured to coincide can be. The value displayed on the voltmeter 6 then corresponds, depending on the Calibration of the instrument to the peak value or the rms value of the measuring voltage.

Mit dieser Anordnung ist somit während der Aufnahme von beliebig geformten Spannungskurven eine sofortige Beobachtung und Ablesung der Spannungsamplitude möglich. Durch Verwendung von zwei Kontaktsätzen der beschriebenen Art kann die Auswertung sowohl in der Abszissenals auch in der Ordinatenrichtung erfolgen. With this arrangement is thus arbitrary during the recording Shaped stress curves allow immediate observation and reading of the stress amplitude possible. By using two sets of contacts of the type described, the Evaluation can be carried out in both the abscissa and ordinate directions.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Method for measuring the amplitude of a change voltage by means of a cathode ray oscillograph, characterized in that the voltage to be measured and an adjustable equivalent voltage are alternately placed on the baffles in rapid succession.

2. Arrangement for performing the method according to claim 1, characterized marked. indicates that the switchover is carried out by means of an existing number of contacts Kontakttorrichtung takes place, which is Het by a synchronous motor.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the contact device contains three fixed contacts (7, 9, 12) and three movable mating contacts (8, 10, 13), of which a pair of contacts (7, 8) for supplying the comparison voltage, a pair of contacts (9, 10) is used to supply the measuring voltage, while the third pair of contacts (12, 13) is common to both branches and in the feed line to the baffle plates lies.

4. Arrangement according to - claim 2 and 3, characterized in that a pin (14) which actuates the contacts and is moved by a synchronous motor is arranged on the contacts so that they are at different voltages Contacts cannot be closed at the same time.

5. Arrangement according to claim 2 to 4, characterized in that the two current branches common contact pair (12, 13), while the comparison voltage is applied by the rotating pin (I4) is opened briefly.

6. Arrangement according to claim 2 to 5, characterized in that the Measuring voltage connected to the middle contact (9) and its altitude through a superimposed DC voltage can be set.

7. Arrangement according to claim I to 6, characterized in that the Comparison voltage by means of a potentiometer (5) with the same amplitude as the measuring voltage is adjustable and is displayed on a voltmeter (6).