DE875546C - Verfahren zur Messung bzw. fortlaufenden schreibenden Aufzeichnung des Phasenunterschiedes zweier Wechselspannungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Messung bzw. fortlaufenden schreibenden Aufzeichnung des Phasenunterschiedes zweier Wechselspannungen Viele Aufgaben der Hochfrequenzmeßtechnik und Nachrichtentechnik lassen sich auf dieMessung des Phasenunterschiedes zweier Spannungen zurückführen. Für die häufig erforderliche fortlaufende Anzeige oder Aufzeichnung dieses Phasenunterschiedes sind bisher im wesentlichen die folgenden Anordnungen verwendet worden.
• In verschiedenen Anordnungen wird das Braunsche Rohr zur Messung benutzt. Die beiden zu vergleichenden Spannungen werden z. B. den beiden Plattenpaaren des Braunsehen Rohres zugeführt und der Phasenunterschied zwischen den beiden Spannungen beispielsweise aus der Gestalt der vom Leuchtfleck beschriebenen Ellipse ermittelt. Durch besondere schalttechnische Maßnahmen kann man diese Phasenablesung wesentlich vereinfachen. So werden. nach einer anderen bekannten Anordnung die beiden Spannungen bei gleicher Amplitude geometrisch addiert und dem einen Plattenpaar des Braunsehen Rohres zugeführt. Die Phase der einen der beiden Spannungen wird mit gleichförmiger Geschwindigkeit über eine umlaufende Goniometerfeldspule geändert. Das andere Plattenpaar des Braunscheu Rohres wird durch eine mit der Umlauffrequenz der Goniometerfeldspule synchrone Ablenkkippspannung gespeist. Aus der Lage des Minimums bzw. Maximums der aufgezeichneten Sinuskurve kann dann auf den Phasenunterschied der beiden Spannungen geschlossen werden. In jedem Falle ist jedoch bei Verwendung von Braunsehen Röhren für eine fortlaufende Aufzeichnung ein photographisches Verfahren mit seinen zeit- und aufwandsbedingten Nachteilen erforderlich.
• Es sind auch Phasenmeßan.ordnungen mit Verwendung von Elektronenröhrenschaltungen bekannt. Durch die beiden zu vergleichenden Spannungen werden z. B. die Gitter zweier Elektronenröhren ausgesteuert, deren Anodenkreise derart zusammengeschaltet sind, daß eine Differenzbildung der Anodenströme eintritt. Mit dieser Anordnung können Phasenuntemstchiede zwischen o und 18o° mit einem einfachen Stromschreiber fortlaufend geschrieben werden. Ein Nachteil dieser Anordnung ist, daß die Phasenanzeige nicht eindeutig ist, da noch durch besondere Hilfsmittel das Vorzeichen des Phasenunterschiedes bzw. der Drehsinn des untersuchten Spannungspaares entschieden werden muß. Für beliebige Phasenunterschiede, insbesondere größere Unterschiede als z8o°`, versagt das Verfahren also.
• Erfindungsgemäß wird zur Vermeidung dieser Nachteile vorgeschlagen, dem Beginn oder einer anderen Phase jeder Periode der beiden Spannungen je einen Impuls zuzuordnen, von denen der eine die Einschaltung und der andere die Ausschaltung eines konstanten Stromes veranlaßt, so daß der dem Phasenunterschied entsprechende Mittelwert des entstandenen rechteckförmig modulierten Stromes zur Anzeige dient.
• Ein Ausführungsbeispiel des Erfindurgsgedankens zeigt die Abb. i. Die beiden genügend verstärkten Spannungen El und E2 werden den Gittern der Röhren R1 und R2 zugeführt. Die Amplituden der Spannungen sind so bemessen, daß: die Röhren stark übersteuertwerden, so daß auf der Anodenseite rechteckförmige Ströme entstehen, die in den Spulen L1 und L2 bei Ein- und Aussetzen des Stromes je eine Impulsspannung induzieren bzw. stark gedämpfte Eigenschwingungen anstoßen, von denen die eine durch je eine Zwepolstrecke D1 bzw. D2 unterdrückt wird. Damit ist jeder Periode: nur mehr ein Impuls zugeordnet. Der der einen Spannung zugeordnete Impulswird nun an das eine Gitter, der andere Impuls an das andere Gitter einer Kallirotronschaltung geführt, in deren einen Anodenkreis das Meßinstrument bzw. der die Phase schreibende Stromschreiber T eingeschaltet ist. Die Abb. 2 gibt ein schematisches Bild der Wirkungsweise des schreibenden Phasenmessers. In Abb. 2a und 2b ist der zeitliche Verlauf der beiden Spannungen Ei und E2 aufgezeichnet, deren Phasenunterschied registriert werden soll. Abb. 2c zeigt den Verlauf des der Spannung Ei entsprechenden rechteckförmigen Stromes i1, der auf der Anodenseite des übersteuerten Rohres R1 fließt, und Abb. 2 d den der Spannung E2 entsprechenden Rechteckstrom i9. In Abb. 2 c und 2 f sind die aus diesen beiden Sfrömen durch Differentiation in den Spulen Ll und L2 erzeugten Impulse dargestellt, und zwar diejenigen Impulse, die dem Beginn jedes Rechteclueichens entsprechen. Die :dem Ende der Zeichen entsprechenden Impulse werden in dem Zweipol D1 und D2 unterdrückt. Abb. 2g zeigt für den einen Anodenkreis der Kallirotronschaltung den. Verlauf des Anodenstromes, der durch die den beiden Gittern des Kallirotrons zugeführten Impulse der Abb. 2,e und :2f ausgelöst wird. Der Mittelwert dieses Stromes wird mit einem Strommesser T gemessen bzw. mit einem registrierenden Stromschreiber aufgeschrieben und ist ein Maß für die Phase. Bei einer Phasenänderung von o bis 36o°` durchläuft der Strom in linearer Abhängigkeit von der Phase den gesamten Strommeßbereich von o mA bis zu Vollausschlag. Bei Phasenänderungen, die größer als 36o°' sind, wird vom Stromschreiber eine Sägezahnkurve geschrieben.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Messung bzw. fortlaufenden schreibenden Aufzeichnung des Phasenunterschiedes zweier Wechselspannungen, bei welchem dem Beginn oder einer anderen Phase jeder Periode der beiden Spannungen je ein Impuls zugeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Impuls die Einschaltung, der andere Impuls die Ausschaltung eines konstanten Stromes veranlassen und daß der Mittelwert des so entstandenen rechteckförmigen modulierten Stromes auf einem Meßinstrument zur Anzeige gebracht wird, dessen Ausschlag dem Phasenunterschied entspricht.
2. 2. Anordnung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß durch die den beiden Spannungen zugeordneten Impulse je ein Gitter einer Kallirotronschaltung als Stromschaltvarrichtung gesteuert wird.