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Schaltung zum Austausch von Verstärkern mit automatischer Pegelregelung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Verstärker mit automatischer
Verstärkungsregelung und befaßt sich mit den Mitteln zur Ersetzung eines Betriebsverstärkers
durch einen Ersatzverstärker.
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In Mehrkanalträgerstromsystemen muß jeder Betriebsverstärker durch
einen Ersatzverstärker ersetzbar sein, um seine Überprüfung zu ermöglichen. Da jeder
Verstärker gewöhnlich eine große Zahl von Kanälen überträgt, ist es wichtig, daß
seine Ersetzung durch einen Ersatzverstärker bei einem Minimum von Störungen möglich
ist. In Systemen, bei denen automatische Verstärkungsregelung angewendet ist, kann
ein Ersatzverstärker im allgemeinen nicht direkt an Stelle des Betriebsverstärkers
eingeschaltet werden, ohne eine erhebliche Änderung des Signalpegels hervorzurufen,
da seine Verstärkung nicht den richtigen Wert haben wird. Da die automatischen Regeleinrichtungen
die Verstärkung des in Betrieb befindlichen Verstärkers auf den richtigen Wert geregelt
haben, findet durch den Austausch ein Ausgleichvorgang von der Größe von nahe -I-
ro db statt, und .dieser beeinflußt alle anderen Verstärker des Kreises, und es
kann erhebliche Zeit vergehen, ehe er abklingt.
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Es ist Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung, diese Schwierigkeit
dadurch zu überwinden, daß der Ersatzverstärker schon auf nahezu den richtigen Verstärkungsgrad
eingestellt ist, wenn er an Stelle des Betriebsverstärkers eingeschaltet
wird,
so daß kein großer Ausgleichsvorgang eintritt.
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Es sei ein Trägerströmüberträgungssystem betrachtet, das eine Schaltung
mit einem Betriebsverstärker enthält, dessen Verstärkung automatisch durch einen
Pilotregler geregelt wird, der eine durch einen Pilotstrom gesteuerte Stromquelle
besitzt. Dieser Pilotstrom wird mit den Signalströmen übertragen und dient dazu,
den Heizstrom einem Thermistor zuzuführen, der Betriebsthermistor genannt werden
soll und einen Teil der Verstärkungsregeleinrichtung im Verstärker bildet. Erfindungsgemäß
wird ein Ersatzverstärker vom gleichen Typ wie der Betriebsverstärker vorgesehen,
der ein gleiches Verstärkungsregelungsnetzwerk und einen gleichen Thermistor, genannt
Ersatzthermistor, enthält, eine von Hand regelbare Stromquelle, die der Zuführung
des Heizstromes zum Ersatzthermistor dient; Mittel zur Einschaltung des Ersatzverstärkers
in den Kreis an Stelle des Betriebsverstärkers und Mittel zum Ersatz der von Hand
geregelten Quelle durch die pilotgesteuerte Quelle als Quelle für den Heizstrom
des Ersatzthermistor s.
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Ein Trägerstromübertragungssystem oben beschriebener Art enthält erfindungsgemäß
weiterhin einen Probethermistor, Mittel, um diesen Probethermistor getrennt mit
jedem der anderen Thermistoren parallel zu schalten, zwei von Hand einstellbare
Stromquellen, Mittel, um den Ersatzverstärker an Stelle des Betriebsverstärkers
in den Kreis zu schalten; und.Schaltmittel, die es erlauben, daß jeder Thermistor
zu verschiedenen Zeiten von verschiedenen der drei Stromquellen mit Heizstrom versorgt
wird.
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Die Erfindung soll mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden,
von denen Fig. i eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung als Blockschema zeigt;
Fig. 2 zeigt Kennlinien, und Fig. 3 zeigt eine Thermistorschaltung, die in einer
vereinfachten Ausführungsform der Erfindung benutzt wird. ' In Trägerstromübertragungssystemen
mit Einrichtungen zur automatischen Pegelregelung wird die Verstärkung jedes Verstärkers
im allgemeinen durch ein Netzwerk gesteuert, das einen Thermstor enthält, dessen
Widerstand durch einen Heizstrom gesteuert wird, der vom Pegel eines mit den Signalströmen
übertragenen Püotstromes abhängt, wobei dieser Pegel am Ausgang des Verstärkers
gemessen wird. Die zur Erreichung eines bestimmten Aus-;angspegels nötige Verstärkung
des Verstärkers hängt von der Dämpfung des vorhergehenden Abschnittes des Übertragungsweges
ab, und die Temperatur des Thermistors wird automatisch durch eine Regelspannung
eingestellt, die vom Pilotstrom hergeleitet wird. Im allgemeinen ist licht bekannt,
welchen Wert die Verstärkung hat. Weiterhin ist bei handelsüblichen Thermistoren
die zur Erzeugung eines bestimmten Widerstandes :rforderliche Temperatur nicht genau
bekannt: Um tie Verstärkung eines Ersatzve@ stärkers von vornherein richtig einzustellen,
ist es folglich nötig, a) die Verstärkung des Betriebsverstärkers tatsächlich zu
bestimmen und b) die Temperatur des Thermistors im Ersatzverstärker zu bestimmen,
die zur Erzeugung dieser Verstärkung erforderlich ist. Bei dem bevorzugten Verfahren
für die Rege-' lung gemäß der Erfindung, das im einzelnen beschrieben werden soll;
wird ein Hilfs- oder Probethermistor verwendet, der zum normalen Betriebsthermistor
in jedem Verstärker parallel gestöpselt werden kann und der für die Bestimmung der
beiden Bedingungen a und b indirekt dadurch benutzt werden kann, daß festgestellt
wird, welche Stromstärke zur Heizung dem Thermistor im Ersatzverstärker zugeführt
werden muß, so daß dieser Verstärker weitgehend dieselbe Verstärkung wie der Betriebsverstärker
erhält. Die so bestimmte Stromstärke wird dann dem Thermistor des Ersatzverstärkers
zugeführt, und letzterer kann dann an Stelle des Betriebsverstärkers gesetzt werden,
ohne daß eine erhebliche Änderung des Signalpegels stattfindet. Tatsächlich hat
man gefunden, daß dieses Verfahren in der Praxis angewendet werden kann, ohne eine
nennenswerte Störung irgendeines Kanals zu erhalten und ohne daß eine Änderung des
Signalpegels hervorgerufen wird, die mehr als 1/z db beträgt.
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Nach Fig. i ist ein Übertragungskreis i mit einem normalen Betriebsverstärker
2 mit Hilfe von zwei Buchsenpaaren 3, 4 und 5, 6 durch die Verbindungsstecker 7
und 8 verbunden. Ein Ersatzverstärker 9 sei für den Betriebsverstärker :2 vorgesehen
mit einer ähnlichen Anordnung von Buchsen 1o, 11; 12, 13. Ein Verbindungsstecker
14 verbindet die Buchsen io und i2. Es sei bemerkt, daß diese Einrichtung von Steckern
und Buchsen nur dazu dient, um ein geeignetes Verbindungsschema zu ersetzen, auf
das später eingegangen werden wird.
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Die Verstärkung des Betriebsverstärkers :2 wird mit Hilfe des Thermistors
15 (Betriebsthermistor genannt) geregelt, dessen Widerstandselement einen Teil des
nicht gezeichneten Regelnetzwer-. kes üblichenTyps bildet, und es wird angenommen,
daß es im Verstärker :2 enthalten ist. Es ist eine Klinke 16 mit ihrer Feder und
ihrer Buchse gezeigt, die mit den Enden des Widerstandselementes des Thermistors
verbunden ist. Der Ersatzverstärker 9 ist mit einem ähnlichen Thermistor 17 (Ersatzthermistor)
und einer Klinke i8 ausgerÜstet.
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Wie üblich wird mit den Signalströmen ein Pilotstrom geeigneter Frequenz
über den Kreis i übertragen und am Ausgang des Verstärkers durch ein Pilotfilter
ig ausgesiebt und vom Pilotgleichrichter 2o gleichgerichtet, um eine gleichgerichtete
Regelspannung zu erzeugen, deren Größe sich mit dem Pegel des Pilotstromes am Ausgang
des Verstärkers ändert. Diese Spannung wird verwendet, um eine Stromquelle 2,1 zu
steuern, die aus einem Oszillator besteht; der eine relativ niederfrequente Schwingung
erzeugt, deren Amplitude durch die Spannung am Ausgang des Pilotgleichrichters 20
gesteuert
wird. Die niederfrequente Schwingung wird von der Stromquelle 2i über Schalteinrichtungen,
die später im einzelnen beschrieben werden, der Heizwicklung dieses Betriebsthermistors
15 zugeführt. Ein Gleichspannungsmesser 22 liegt am Ausgang des Gleichrichters 2o
und zeigt die Abweichungen des Pilotpegels vom vorgeschriebenen Wert an. Die Elemente
i9 bis 22 bilden den sogenannten Pilotregulator.
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Die Einrichtungen, die bislang beschrieben wurden, sind solche, die
üblicherweise zur automatischen Regelung der Verstärkung eines Betriebsverstärkers
2 verwendet werden, um den Pilotstrom auf dem beschriebenen Pegel zu halten. Um
den Strom für die Heizwicklung des Ersatzthermistors 17 zu bestimmen, der erforderlich
ist, um dem Ersatzverstärker 9 weitestgehend dieselbe Verstärkung wie dem Betriebsverstärker
2 zu geben, ist erfindungsgemäß folgende zusätzliche Einrichtung vorgesehen: i.
Ein Hilfs- oder Probethermistor 23 vom gleichen Typ wie die Thermistoren 15 und
17, dessen Widerstandselement mit den Kontakten eines Steckers 24. verbunden ist,
mit dessen Hilfe die Klinken 16 und 18 betätigt werden.
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2. Zwei von Hand geregelte Stromquellen :25,:26, mit A und B bezeichnet.
Solche Stromquellen können aus einem geeigneten Transformator bestehen, der mit
einem Strom von 5o Hz vom Hauptnetz versorgt wird, und mit einem Potentiometer oder
einer ähnlichen Einrichtung versehen sein, um die der Belastung zugeführte Stromstärke
zu regeln. Wenn gewünscht, können diese Quellen ähnlich der Quelle 2:i sein, abgesehen
davon, daß diese durch eine gerichtete Spannung gesteuert werden, die von Hand geregelt
wird.
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3. Ein Anzeigeinstrument 27, das ein hochohmiges Wechselspannungsinstrument
sein kann. :I. Ein Hilfswiderstand 28, der so groß ist wie der @N'iiderstand der
Heizwicklungen der Therinistoren.
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5. Eine Schaltvorrichtung, die in irgendeiner Weise ausgebildet ist
und die Schaltvorgänge ausführt, die in einfachster Form durch die sechs Schalter
29 bis 34 repäsentiert werden.
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Es ist klar, daß der Stecker 24 und die Klinken 16 und 18 nur so angegeben
sind, um irgendein entsprechendes Verbindungssystem in geeigneter mechanischer Form-zu
repräsentieren. Zum Beispiel wird ein Koaxialstecker- und Klinkensystem in Anbetracht
der relativ hohen Trägerfrequenzen nötig sein.
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Die Schalter 29, 30, 31 und 32 gehören zu den drei Stromquellen 2i,
25 und 26 und-dem Instrument 27 und haben mit i bis 4. numerierte Kontakte, die
bei jedem Schalter dem Betriebsthermistor 15, dem Probethermistor 23, dem Ersatzthermistor
17 und dem Hilfswiderstand 28 zugeordnet sind. Der Schalter 31 hat nur einen Arbeitskontakt
(Nr. 2), der zum Probethermistor 23 gehört. Beim Schalter 29 wird der Kontakt 2
nicht verwendet. Die Schalter 33 und 34 sind mechanisch gekoppelt und dienen der
Auswechslung der beiden Quellen 21 und 25. Alle Schalter sind in den Stellungen
gezeichnet, die sie bei normalen Betriebsbedingungen einnehmen. Man sieht, daß die
pilotgesteuerte Stromquelle 21 über Schalter 33 und 29 mit der Heizwicklung des
Betriebsthermistors 15 verbunden ist. Die handbediente Stromquelle A (25) ist über
die Schalter 34 und 30 mit dem Hilfswiderstand 28 verbunden. Die handbediente
Stromquelle B (26) ist nicht eingeschaltet. Das Instrument 27 schließlich ist über
den Schalter 32 mit der Heizwicklung des Betriebsthermistors 15 verbunden, um die
zugeführte Stromstärke zu messen.
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Das Verfahren, das angewendet wird, um zu erreichen, daß der Ersatzthermistor
17 seine richtige Temperatur hat, bevor der Betriebsverstärker :2 durch den Ersatzverstärker
9 ersetzt wird, kann in seinen Grundzügen wie folgt zusammengefaß,t werden. Im Interesse
der Klarheit sind bestimmte Einzelheiten weggelassen, die später erklärt werden
sollen: Der Probethermistor 23 wird zunächst durch die Einführung des Steckers 2,4
in die Klinke 16 zum Betriebsthermistor 15 parallel geschaltet. Da der Probethermistor
kalt ist, ist sein Widerstand, verglichen mit dem des heißen Betriebsthermistors
15, sehr groß, so daß nur eine äußerst geringe Änderung der Verstärkung hervorgerufen
wird, die sofort durch den Pilotregler korrigiert wird. Der dem Betriebsthermistor
15 zugeführte Strom wird gemessen, und die Stromquelle A (25) wird so eingeregelt,
daß der Hilfswiderstand diesen Strom erhält. Dann wird die Stromquelle A (25) an
Stelle der pilotgesteuerten Quelle 21 zur Heizung des Betriebsthermistors 15 eingesetzt.
Dadurch wird keine Änderung der Verstärkung hervorgerufen. Der Ausgang der Pilotquelle
2i wird dann von Hand auf Null geregelt (dabei hat natürlich die Steuerspannung
am Ausgang des Pilotgleichrichters 2o noch den Wert, der dem vorgeschriebenen Pilotausgangsspiegel
entspricht).
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Der Ausgang der Stromquelle A (2:5) wird dann langsam verringert,
wodurch der Widerstand des Betriebsthermistors 15 anwächst. Inzwischen hält der
Pilotregler den Pilotpegel durch Erhöhung der Stromzuführung aus der Quelle 21 zum
Probethermistor 23 konstant. Dieser Prozeß wird beibehalten., bis die Stromversorgung
durch die Quelle A (25) gerade auf Null vermindert ist. Der Betriebsthermistor 15
ist nun kalt, und der Probethermistor 23 hält die Verstärkung auf dem vorgeschriebenen
Wert. Durch das Anlegen des Instrumentes 27 an die Heizwicklung des ProbethermistOrs23
ist somit der für dieErzeugung des richtigen Widerstandes des Probethermistors 23
erforderliche Strom bestimmt.
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Durch Umkehrung dieses Prozesses wird die Steuerung wieder dem Betriebsthermistor
15 übertragen, und der Probethermistor 23 wird durch Herausnehmen des Steckers 24
aus der Klinke 16 abgeschaltet. Nunmehr wird der Probethermistor 23 aus der handbedienten
Quelle B (26) mit dem Strom versorgt, der eben bestimmt wurde, so daß er den richtigen
Widerstand erhält, der die
gewünschte Verstärkung zur Folge hat.
Der Probethennistor 213 wird nun dem Ersatzfhermistor 17 im Ersatzverstärker 9 durch
Einführung des Steckers 24 in die Klinke 18 parallel geschaltet.
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Die handgesteuerte Stromquelle A (25) wird nun auf den Hilfswiderstand
28 geschaltet und gibt den Strom ab, .der notwendig ist; um den Betriebsthermistor
15 auf die richtige Temperatur aufzuheizen. Die pilotgesteuerte Quelle 21 wird durch
Betätigung der Umkehrschalter 33 und 34 durch die handbediente Quelle A (25) in
bezug auf die Steuerung des Betriebsthermistors 15 ersetzt, wobei aber die Verstärkung
des Betriebsverstärkers 2 fast völlig ungeändert bleibt. Nunmehr werden beide Verstärker
von Hand gesteuert, und beide geben weitgehend die gleiche Verstärkung, so daß der
Betriebsverstärker a jetzt durch den Ersatzverstärker g durch Umstecken der Verbindungsstecker
7, 8 und 1q. zur Verbindung der Buchsenpaare 10-1z, 1213 und 3-5 ersetzt werden
kann. Es ist natürlich nicht erlaubt, den Kreis länger als den Bruchteil einer Millisekunde
zu unterbrechen. Somit ist klar, da3 die Operation, die durch diese Buchsen und
Verbindungsstecker illustriert wurde, von geeigneten Schaltmitteln ausgeführt werden
muß. Die Einzelheiten der angewendeten Anordnung sind in bezug auf die vorliegende
Erfindung nicht von Belang.
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Damit nun der Ersatzverstärker 9 die richtige Verstärkung erhält,
wird der Ausgang der pilotgesteuerten- Quelle 21 erneut auf Null geregelt, und sie
wird dann mit- der Heizwicklung des Ersatzthermistörs 17 verbunden, ohne däß dadurch
eine Veränderung hervorgerufen wird. Der nächste Schritt besteht darin, den von
der handbedienten Quelle B (26) dem Probethermistor 23 zugeführten Strom langsam
zu vermindern. Der Pilotregler erhöht entsprechend den dem Ersatzthermistor 17 zugeführten
Strom, bis der Probethermistor 23 erneut kalt ist, wonach er durch das Herausnehmen
des Steckers 24 aus der Klinke z8 abgeschaltet wird, ohne daß( irgendeine nennenswerte
Pegeländerung eintritt. Somit ist nunmehr der Ersatzverstärker g in den Kreis I
eingeschaltet und wird vom- Pilotström gesteuert: - Durch die Wiederholung- des
Prozesses (mutatis 'mutandis) -kann der Betriebsverstärker nach der Prüfung
wieder in den Übertragungsweg eingeschaltet werden.
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Das Verfahren, das in seinen Hauptpunkten besehrelieri wurde,
soll nunmehr im einzelnen erläutert 'werden. Es erscheint jedoch zweckmäßig, zunächst
kurz die Stomquelle 21 zu beschreiben. Bei einem ',selchen Oszillätor ändert sich
die Am-.plitude der :erzeugten Schwingungen mit der dem Steuergitter` >der Oszillatorröhre
zugeführten Gittervorspann@ng. Diese Gittervorspannung besteht aus drei Teilen,
und zwar i. einer unabhängigen; aber regelbaren positiven Gittervorspannung, 2;
einer variablen negativen Steuerspannung, die vom Pilotstrom hergeleitet wird und
sich gemäß. den Änderungen des Pilotpegels ändert, 3. einer negativen Rückkopplungsspannung,
die durch Gleichrichtung der erzeugten Schwingungen erlangt wird .und zu der Steuer-Spannung
in entgegengesetztem Sinne schwankt.
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Bei einem Oszillator dieser Art wächst das Aussteuerverhältnis, das
als das Verhältnis der Änderung des Verstärkungsgrades des Verstärkers zu der Änderung
der Steuerspannung, welche die Verstärkungsgradänderung hervorruft, definiert ist,
durch das Anwachsen der effektiven Dümpfung des Gegenkopplungsweges an.
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Fig. 2, zeigt die Steuerkennlinien des Oszillators. Auf der Abszisse
sind die vom Pilotstrom hergeleiteten negativen Steuerspannungen aufgetragen und
auf der Ordinate die entsprechendenAusgangsströme, die verwendet werden, um den
die Verstärkung steuernden Thermistor im Verstärker zu heizen. Die Kurve 3-5 stellt
die normale Stcuerkennlinie dar, und ihre Neigung ist dem Aussteuerverhältnis proportional.
Wenn das Aussteuerverhältnis durch die Einregelung der Rückkopplungsdämpfung anwächst,
so wächst die Neigung, und die neueKennlinie wird durch dieKurve 36 wiedergegeben,
die die Kurve 35 im allgemeinen nicht im Punkt 37 schneidet. Dessen Ordinate entspricht
dem Ausgangstrom, der die notwendige Verstärkung für den vorgeschriebenen Ausgangspegel
hervorruft. Wie später erwähnt werden wird, ist eine weitere Einregulierung notwendig,
um die Empfindlichkeit der Steuerung langsam zu erhöhen, so daß dann, wenn die dem
vorgeschriebenen Ausgangspegel entsprechende Steuerspannung angelegt ist, der Ausgangstrom
den Wert Null hat an Stelle des Wertes, der dem Punkt 37 entspricht. Dies geschieht
durch langsame Reduzierung der positiven Gittervorspannung i, die oben erwähnt wurde.
Die Wirkung besteht darin, daß die Kennlinie 36 so nach links verschoben wird, daß
sie die Lage der gestrichelten Linie 38 einnimmt, die durch den Fußpunkt der Ordinate
des Punktes 37 läuft. Daraus folgt, daß. bei Anwendung dieser Regelung derPilotausgangspegel
automatisch auf einen etwas niedrigeren Pegel als auf den vorgeschriebenen Pegel
eingeregelt wird, so daß die Differenz mit der horizontalen Differenz zwischen dem
Punkt 37 und der Geraden 318 übereinstimmt.
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Wenn das Aussteuerverhältnis entsprechend der Kurve 36 groß ist; ist
diese Differenz gering, und letztere sollte so eingeregelt werden, wie oben beschrieben
wurde, so däß die Änderung des Pilot-Pegels klein genug wird, um vernachlässigt
werden zu können. So soll die Änderung des Pilotpegels z. B. o;2 db möglichst nicht
überschreiten.
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Es ist klar, daß diese Änderung des Pilotpegels nur eine verübergehende
Änderung ist, die während des Prozesses der Ersetzung eines Verstärkers durch einen
anderen stattfindet, und der Pilötpegel wird auf seinen normalen Wert zurückgeführt,
bevor der Prozeß, beendet ist. Das Verfahren der Ersetzung des Betriebsverstärkers
durch einen Ersatzverstärker soll nun im einzelnen dargelegt werden, wobei von den
normalen Bedingungen ausgegangen werden soll. Die Schalter befinden sich daher in
der in Fig. z gezeichneten Lage:
i. Stecker 24 in Klinke 16, wodurch
der ProbetherMiStOr 23 parallel zum Betriebsthermistor gelegt wird. Eine unbedeutende
Änderung des Pilotpegels wird hervorgerufen, die jedoch sofort durch den Pilotregler
ausgeregelt wird. Merke die Ablesung x am Instrument 27. Diese gibt den Strom an,
der dem Betriebsthermistor zugeführt wird.
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2. Schalte den Schalter 32 in Stellung 4 und regle die handbediente
Quelle A (25) so, !daß am Instrument 27 der Wert x erscheint. Beide sind in diesem
Stadium mit dem Hilfswiderstand 28 verbunden.
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3. Bringe die Schalter 33 und 34 auf die Stellung 2 zur Auswechslung
der Quellen 2'1 und 25. Der Thermistor 15 wird nun mit dem richtigen Heizstrom aus
der handbedienten Quelle A (2#5) statt aus der pilotgesteuerten Quelle 21 geheizt.
Letztere ist mit dem Hilfswiderstand 28 verbunden. Der Schalter 32 befindet sich
in Stellung 4, das Instrument 27 liegt am Hilfswiderstand 28.
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4. Erhöhe das Aussteuerungsverhältnis der Pilotquelle 2@i und erhöhe
die Empfindlichkeit der Aussteuerung, bis der am Instrument 27 angezeigte Ausgangsstrom
Null ist. Diese -Maßnahmen werden in der schon, erklärten Weise ausgeführt. Diese
Änderungen beeinflussen den Pilotpegel nicht, da die Verstärkung des Verstärkers
2 durch die handbediente Steuerquelle A (2.5) auf dem richtigen Wert erhalten wird.
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5. Bringe die Schalter 30 und 32 in Stellung 2. Da die Schalter
33 und 34 in Stellung 2 gebracht worden sind, wird dadurch die pilotgesteuerte Quelle
21, deren Ausgangsstrom Null ist, und das Instrument 27 mit der Heizwicklung des
Probethermistors 23 verbunden. Der Ausgangsstrom der handbedienten Quelle A (2.5),
der den Betriebsthermistor 15 heizt, wird nun langsam auf Null verkleinert. Inzwischen
heizt die Pilotquelle 21 den Probethermistor 2:3, um die Temperaturänderungen des
Betriebsthermistors 15 zu kompensieren. Die Verstärkung des Verstärkers 2 wird auf
einen solchen Wert stabilisiert, daß der Pilotausgangspegel ungefähr o,2 db unter
dem vorgeschriebenen Wert liegt in Anbetracht der Änderung der Empfindlichkeit der
Aussteuerung, wie dies schon erklärt wurde. Wenn die Verkleinerung des durch die
handbediente Quelle A zugeführten Stromes auf Null langsam genug vorgenommen wird,
so hat dies eine langsame Verminderung des Pilotpegels um ungefähr o,2 db zur Folge.
Dieser Effekt ist praktisch vernachlässigbar und wird durch den nächsten Verstärker
des Kreises ausgeglichen.
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Der Betriebsthermistor 15 ist nun kalt, und die Verstärkung wird durch
den Probethermistor 23 geregelt. Die Ablesung y des Instrumentes 27 ist zu merken.
Sie gibt den Strom an, der nötig ist, den Probethermistor 23 so zu heizen, da!ßi
er eine Verstärkung hervorruft, die o,2 db unter dem Wert liegt, der notwendig ist,
um den vorgeschriebenen Pilotausgangspegel zu erzeugen.
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6. Bringe den Schalter 32 in Stellung i. Dies legt das Instrument
27 auf die Heizwicklung des Betriebsthermistors 15 zurück. Regle nun die handbediente
Stromquelle A wieder so ein, daß der Wert x erscheint. Dies hat zur Folge; daß der
Ausgangsstrom der Pilotquelle 21, der den Probethermistor versorgt, wiederum auf
den Wert Null zurückgeht, und stellt die Verstärkung des Verstärkers wieder so ein,
daß der Pilotausgangspegel seinen vorgeschriebenen Wert erhält. Der Probe-' thermistor
23 ist wiederum kalt.
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7. Stecke den Stecker 24 von der Klinke 16 auf die Klinke 18 um. Dadurch
wird der ProbethermistOr 23 zum Ersatzthermistor 17 parallel geschaltet. Durch die
Wegnahme des Probethermistors wird eine äußerst geringe Änderung in der Verstärkung
des Betriebsverstärkers 2 hervorgerufen.
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Bringe die Schalter 31 und 32 in Stellung 2. Dadurch werden die handbediente
Quelle B (26) und das Instrument 27 auf die Heizwicklung des Probethermistors 23
geschaltet. Bringe Schalter 3o auf Stellung 4. Dadurch wird die pilotgesteuerte
Quelle 2i an den Hilfswiderstand 28 gelegt, wenn man sich erinnert, daß die Schalter
33 und 34 auf Stellung 2 stehen. Regle den Ausgangsstrom der handbedienten Quelle
B (26) so, daß am Instrument 27 der Wert y erscheint. Nunmehr hat der Probethermistor
den Widerstand, der nötig ist, um am Verstärker :2 die Verstärkung zu erhalten,
die o,2 db unter dem Wert liegt, der nötig ist, um den vorgeschriebenen Pilotausgangspegel
zu erhalten. Beide Verstärker werden nunmehr von Hand gesteuert und besitzen Verstärkungen,
die sich um o,5 db unterscheiden, wobei Rücksicht auf die Tatsache genommen ist,
daß der Probethermistor 23 o,2 db tiefer eingeregelt wurde und auf den Effekt der
unbedeutenden Differenzen zwischen den Kennlinien der zwei Verstärker.
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B. Der Betriebsverstärker 2 kann nunmehr durch den Ersatzverstärker
g mit Hilfe des Schaltprozesses, der durch "das Verbindungssteckersystem repräsentiert
wird, ersetzt werden,. Dabei kann eine Änderung des Pilotpegels von o,5 db eintreten,
die praktisch vernachlässigbar ist. Nunmehr muß die Steuerung auf den Ersatzthermistor
17 übertragen werden.
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g. Die pilötgesteuerte Quelle 21 ist in diesem Stadium mit dem Hilfswiderstand
28 verbunden. Schalter 32 muß nunmehr in Stellung 4 gebracht werden, um das Instrument
27 an den Hilfswiderstand zu legen, um den Ausgangsstrom dieser Quelle zu messen,
der wie vorher auf Null herunterzuregeln ist. Dadurch wird in der Hauptsache die
Kennlinie 38 (Fig. 2) in eine etwas andere Lage verschoben, weil der Pilotpegel
geändert wird. Dies wurde bereits erklärt.
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io. Lege die Schalter 31 und 32 auf Stellung 3. Damit werden die Quelle
2-1 und das Instrument 27 an die Heizwicklung des Ersatzthermistors 17 gelegt. Der
Ausgangsstrom der handbedienten Quelle B (26) ist nun langsam auf Null herunterzuregeln,
wobei die Steuerung im selben Maße auf den Ersatzthermistor 17, der jetzt aus der
Quelle 21 geheizt wird, übergeht. In Anbetracht der.Tatsache, daß die Empfindlichkeit
der Aussteuerung erhöht wurde, wird eine weitere Verminderung des
Pilotpegels
von o,2 db hervorgerufen. Dieser niedrige Pegel wird am Instrument 22 für die Abweicheng
des Pilotpegels angezeigt und ist durch die Rückregelung der Empfindlichkeit der
Aussteuereng auszugleichen, bis das Instrument 22 die Abweichung Null zeigt. (Dies
ist gleichbedeutend mit der- Rückkehr zu der in Fig. 2 gezeichneten Kennlinie 36.)
Der Ersatzverstärker arbeitet nun mit dem Ersatzthermistor 17 unter Pilotregelung,
aber das Austeuerungsverhältnis ist hoch und muß auf den normalen Wert zurückgeführt
werden. Dazu muß vorher der Ablesewert z des Instrumentes vermerkt werden, der den:
Strom angibt, der dem Ersatzthermistor 17 zugeführt werden muß, um die richtige
Verstärkung zu erhalten.
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i i. Lege die Schalter 29 und 32 auf Stellung 4. Da die Schalter 313
und 34 auf Stellung 2 stehen, liegen die handbediente Quelle A (25) und das Instrument
27 über dem Hilfswiderstand 28: Regle . den Ausgangsstrom der Quelle A so, daß am
Instrument der Ausschlag z erscheint. Bringe Schalter 31 in Stellung i und ziehe
den Stecker 24 aus der Klinke 18.
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12. Schalte 3,3 und 34 auf Stellung z zurück. Da.-durch werden die
Quellen 21. und 25 vertauscht. Die Quelle zi liegt nun über .dem- Hilfswiderstand
28, das Aussteuerungsverhältnis kann auf den normalen Wertzurückgeführt werden.
Danach werden die Schalter 33 und 34 erneut auf Stellung 2 gebracht, wodurch der
Ersatzthermistor 17 unter die-Kontrolle der Pilotquelle gebracht wird. Der Ersatzverstärker
9 arbeitet nunmehr an Stelle des Betriebsverstärkers 2 in Kreis i unter normalen
Bedingungen.
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Die Einrichtungen, die mit Bezug auf die Fig. i und .2@ beschrieben
worden sind, zeichnen sich dadurch aus; daß durch sie während der Ersetzung des.
Betriebsverstärkers durch den Ersatzverstärker minimale Pegeländerungen hervorgerufen
werden. Wenn Pegeländerungen von einigen Dezibel zugelassen werden können, ist ein
einfacheres Verfahren möglich. In diesem Falle werden der Probethermistor 23; der
Hilfswiderstand 28 und die handbediente Stromquelle B (26) nicht benötigt und können
weggelassen werden. Die Elemente iö, i8 und 24 können ebenso weggelassen werden,
und das Schaltsystem kann - dementsprechend vereinfacht werden.
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Bei den gezeichneten. Stellungen der Schalter wird der aus der pilotgesteuerten
Quelle :2,i dem Betriebsthermistor 15 zugeführte Strom am Instrument 27 gemessen
und gibt den Ausschlag x. Die Schalter 3o und 3@Z. werden auf Stellung 3 geschaltet,
womit die handbediente Quelle A und das Instrument 2,7 über dem Ersatzthermistor
7 liegen. Die handbediente Quelle A wird dann so geregelt, daß. derselbe Ausschlag
x erscheint. Dies bedeutet, da3 nunmehr der Ersatzthermistor mit demselben Heizstrom
wie der Betriebsthermistor gespeist wird. Aber infolge von Abweichungen in der Fertigung
kann der resultierende Thermistorwiderstand merklich verschieden sein, jedoch ist
die Verstärkung des Ersatzverstärkers einigermaßen richtig. Wenn nun die Verbindungsstecker
betätigt werden, um den Betriebsverstärker 2 durch den Ersatzverstärker 9 zu ersetzen,
muß eine Änderung des Pilotpegels um einige Dezibel erwartet werden. Dabei wird
der Ersatzverstärker 9 durch die handbediente Quelle A (2,5) geregelt und; um ihn
auf Pilotregelung zu schalten, sind die Schalter 33 und 34 i Stellung :z zu bringen.
Die Änderung des Pilotpegels wird nun durch den Pilotregler ausgeglichen. Man sieht,
daß der Schalter 3.2 nur die Stellungen i und 3 benötigt, die Schalter 29 und 3
i erübrigen sich, und der Sehalter 30 braucht nur die Stellung 3 und eine
Ruhelage. Die Pegeländerungen; die durch diesen vereinfachten Prozeß hervorgerufen
werden, können dadurch vermindert werden, daß jeder Thermistor mit einem Dämpfungsglied
am Eingang der Heizwicklung ausgestattet wird, wie es in Fig.3 gezeichnet ist. In
dieser Figur ist ein Thermistor 39 mit einer Heizwicklung 4o gezeigt und ein mit
den Klemmen 42 und 43 verbundenes Widerstandselement 4.1. Parallel zur Heizwicklung,
die den Widerstand R haben möge, der ohne Schwierigkeiten gleich einem gewünschten
Wert gemacht werden kann, liegt ein Widerstand 44 und mit diesem in Reihe ein zweiter
Widerstand 45. Diese beiden Widerstände bilden ein Dämpfungsglied. Der Wert dieser
Widerstände wird so gewählt, daß, wenn der Thermistor in einen #Behälter mit einer
gegebenen Temperatur eingeschlossen wird, vorgegebene Widerstände R an den Klemmen
42 und 43 gemessen werden, sofern ein vorgeschriebener Strom I den Klemmen 46 und
47 zugeführt wird. Außerdem erfolgt die Wahl so, daß der an den Klemmen 46 und 47
gemessene Widerstand den Wert y hat. Jeder einzelne Thermistor wird im allgemeinen
verschiedene Werte für die Widerstände 44 und 45 brauchen.
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Dadurch werden die beim Ersetzungsprozeß hervorgerufenen Pegeländerungen
vermindert werden, aber sie werden noch immer erheblich größer sein als die, die
auftreten, wenn der bevorzugte Prozeß unter Verwendung des Probethermistors angewendet
wird, weil die .Einregelung durch das Dämpfungsglied nur einen Punkt auf der Kennlinie
des Thermistors festlegt.
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Üblicherweise und -uni Fehler zu vermeiden, können die in Fig. i dargestellten
Schaltmaßnahmen durch einen öder möglicherweise zwei Mehrfachschalter ausgeführt
werden, die die nötigen Schaltebenen besitzen; so daß der Kreis in jedem Stadium
des beschriebenen Verfahrens automatisch durch Drehung eines Schalters in einem
Arbeitsgang geschaltet wird.
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Wenn erforderlich, kann für jeden Schritt der Schaltmaßnahmen eine
Gravierung vorgenommen werden, die anzeigt, ob der Schalter in der betreffenden
Stellung steht. Auf diese Weise kann das Verfahren praktisch narrensicher gemacht
werden. Es ist nicht nötig, im einzelnen die Ausführung und Verdrahtung eines solchen
Vielfachschalters zu beschreiben, da sie durch jeden Fachmann richtig vorgenommen
werden kann.
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Obwohl die Prinzipien der Erfindung im vorangegangenen
in
Verbindung mit speziellen Ausführungsformen und einzelnen Abweichungen davon beschrieben
wurde, ist es klar, daß die Beispiele nur zur Erleichterung der Beschreibung herangezogen
wurden und daß darin keine Begrenzung des Wesens der Erfindung liegt.