DE875830C

DE875830C - Schaltungsanordnung zum selbsttaetigen Abgleich einer Wechselstrom-Kompensations- oder -Brueckenschaltung nach Betrag und Phase

Info

Publication number: DE875830C
Application number: DES3203D
Authority: DE
Inventors: Richard Dr-Ing Guenther
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1941-01-18
Filing date: 1941-01-18
Publication date: 1953-05-07

Description

Schaltungsanordnung zum selbsttätigen Ab gleich einer Wechselstrom Kompensations- oder -Brückenschaltung nach Betrag und Phase Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum selbsttätigen Abgleich einer Wechselstrom-Rompensations- oder -Brückenschaltung nach Betrag und Phase. Ein solcher Abgleich kann vielseitig Anwendung finden und z. B. zum selbsttätigen Messen von Einzelteilen, zur Frequenzmessung und zur Steuerung und dergleichen dienen. Die Erfindung gibt weiterhin Mittel an, um den selbsttätigen Abgleich mit beliebig großer Genauigkeit vornehmen zu können.
Auf diese Weise kann ein exakter Abgleich vorgenommen werden, der gegenüber einem Abgleich von Hand den Vorteil einer objektive Einstellung bietet.
Bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung sind für den Betrag- und Phasenabgleich Schrittschaltwerke vorgesehen, die von dem Nullstrom gleichzeitig und unmittelbar, d. h. ohne Aufteilung des Nullstromes in Betrag und Phase, gesteuert werden und bezüglich der Geschwindigkeit und!oder Kontaktzahl - so aufeinander abgestimmt sind, daß der Reihe nach alle Kombinationen der Betrageinstellwerte mit den Phaseneinstellwerten durchlaufen werden. Die Amplitude der Steuergröße wird zweckmäßig durch einen beispielsweise von Hand betätigten Regler veränderbar gemacht, um auf diese Weise eine hohe Abgleichgenauigkeit zu erzielen.
Für einen oder jeden der beiden Abgleiche können mehrere Schrittschaltwerte verwendet werden. In besonderen Fällen können dekadisch gestaffelte Schritt- schaltwerke vorgesehen sein. Das Schrittschaltwerk mit den kleinsten Einheiten bzw. mit der kleinsten Dekade wird zweckmäßig von der Steuergröße unmittelbar gesteuert. Die Schrittschaltwerke können in einfacher Weise durch Drehwähler od. dgl. gebildet sein.
An Hand des in der Zeichnung dargestellten Schemas eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Die abzugleichende Schaltung möge z. B. eine Brückenschaltung sein. In dieser Schaltung seien die Widerstände I und 2 unveränderbare Ohmsche Widerstände, während in den anderen Brückenzweigen ein veränderbarer Widerstand 3 zum Abgleich des Betrages und eine veränderbare Kapazität 4 zum Abgleich der Phase vorgesehen sind. In dem Brückenzweig, welcher die regelbare Kapazität 4 enthält, liegt z. B. eine zu messende Größe, die durch den Ohmschen Widerstand Rx und den induktiven Widerstand Lx dargestellt sein möge.
Ist der Abgleich des Betrages im wesentlichen durch eine Größe A und der Phase durch B möglich, dann kann in einfacher Weise die Änderung der Größen A und B von je einem Schrittschaltwerk S1 und S1 vorgenommen werden, wobei Spund S1 bezüglich der Geschwindigkeit bzw. der Kontaktzahl so aufeinander abgestimmt sind, daß in geeigneter Reihenfolge alle Kombinationen vonA1... Am mit B1 ... B, durchlaufen werden. Ist z. B. m = n + I, so läuft A m-mal und B s-mal um. Werden die Schrittschalter S und S1, von der abzugleichenden Größe gesteuert, so werden diese in derjenigen Stellung stehenbleiben, bei der die Amplitude der Steuergröße am Ausgang der-Kompensations- oder Brückenschaltung eine bestimmte Grenze unterschreitet. Hierdurch wird die Abgleichgenauigkeit bestimmt. Durch einen von Hand betätigten Regler 5 kann die Amplitude der Steuergröße in den Schrittschaltwerken S1 und S1, so groß eingestellt werden, daß diese im Minimum gerade noch stehenbleiben. Dann ergibt sich die höchste Abgleichgenauigkeit. Die Steuergröße für die Schrittschaltwerke kann, wie in der Figur dargestellt wird, von dem Regler 5 über einen Verstärker 6 und einen Gleichrichter 7 hergeleitet werden.
Sind für den Abgleich jeder Größe A bzw. B mehr Einzelwerte nötig als Schaltkontakte, so können in entsprechender Weise mehrere Schrittschaltwerke, z. B. mehrere Dekaden, für jede der beiden Größen verwendet werden. Das Schaltwerk mit den kleinsten Einheiten, z. B. mit der kleinsten Dekade, wird dann zweckmäßig von der Steuergröße unmittelbar gesteuert, während jeweils nach einmaligem Umlauf das Schaltwerk mit den nächstgrößeren Einheiten, z. B. der nächsthöheren Dekade, einen Impuls erhält und um einen Schritt weitergeschaltet wird.
Die Schaltwerke mit den jeweils größten Einheiten bzw. Dekaden mögen für die beiden Größen A und B nach den gleichen Grundsätzen aufeinander abgestimmt sein, wie bei je einem Schaltwerk. Dies kann hier z. B. wieder m = fl + I sein. Die Einstellzeit ergibt sich z. B. bei drei Schaltwerken, beispielsweise Dekaden, für A und B folgendermaßen: Es seien ml, m2 und m3 Schrittzahlen der Schaltwerke S1, S2 und S3 für A. Dabei möge ml die Schrittzahl des Schaltwerkes S1 mit der höchsten Einheit bezeichnen.
Weiterhin seien nl 2 und n3 die Schrittzahlen der Schaltwerke S1', S2 und S1, für B. Die Schaltwerke mögen so aufeinander abgestimmt sein, daß m1 = n1 = %1+I, m2 = %2+I und ms = n3+ I ist. Dann beträgt die Zahl der Umläufe von S1 für alle Kombinationen von A und B m1 - I = fl1.
Es beträgt die Zahl der Schritte von S1 für alle Kombinationen von A entsprechend einem Umlauf von S1 m1 # m2 # m3 # n2 n3 Die Zahl der Gesamtschritte M ist dann M = m1 m, M2 zu183 Für ml = mo = m3 = 10 Schritte (entsprechend einer dekadischen Staffelung) wird M = 93. I03.
Nimmt man als Schrittzeit z. B. 10 ms an, dann beträgt die maximale Einstellzeit 121,5 Minuten oder etwa 2 Stunden. Wird nur eine geringere Genauigkeit verlangt, was ja in vielen Fällen ausreichend ist, so kann man aber auch mit viel kleineren Einstellzeiten auskommen. Verwendet man beispielsweise für beide Größen A und B nur je ein Schaltwerk und gibt diesen Schaltwerken z. B. die Schrittzahlen 50 bzw. 49, so erhält man für die Anzahl der Gesamtschritte 2450 und für die maximale Einstellzeit 24,5 Sekunden, d. i. etwa ll2 Minute.
Es ist in manchen Fällen vorteilhaft, die Reihenfolge der Beschaltung der einzelnen Schalterkontakte derart vorzunehmen, daß die Änderung der Abgleich größen nicht stetig in einer Richtung sondern mit wechselnder Richtung vorgenommen wird. Damit erreicht man, daß bei Beginn eines Abgleichs die Abgleichgrößen A und B nicht nur nach einer einzigen Richtung geändert werden, sondern daß ein dicht neben der Ausgangsstellung gelegener Wert im Durchschnitt schneller gefunden wird.
PATENTANSPRXJ CHE I. Schaltungsanordnung zum selbsttätigen Abg].eich einer Wechselstrom-Kompensations- oder -Bruckenschaltung nach Betrag und Phase, dadurch gekennzeichnet, daß für den Betrag- und Phasenabgleich Schrittschaltwerke vorgesehen sind, die von dem Nullstrom gleichzeitig und unmittelbar, d. h. ohne Aufteilung des Nullstromes in Betrag und Phase, gesteuert werden und bezüglich der Geschwindigkeit und/oder Kontaktzahl so aufeinander abgestimmt sind, daß der Reihe nach alle Betragseinstellwerte mit allen Phaseneinstellwerten durchlaufen werden.

Claims

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der Steuergröße für die Schrittschaltwerke veränderbar ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für einen oder jeden der beiden Abgleich mehrere Schrittschaltwerke vorgesehen sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch dekadisch gestaffelte Schiittschaltwerke.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schrittschaltwerk mit den kleinsten Einheiten bzw. mit der kleinsten Dekade von der Steuergröße unmittelbar gesteuert wird.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Abgleichgrößen mit wechselnder Richtung erfolgt.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittschaltwerke durch Drehwähler gebildet werden.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 671 414.