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Vorrichtung zum selbsttätigen Abgleichen einer Frequenzmeßbrücke Gegenstand
der Erfindung ist eine Vorrichtung zum selbsttätigen Abgleichen einer Frequenzmeßbrücke,
die beispielsweise auf der Empfangssei,e einer mit Impulsen arbeitenden Frequenzvariationssteuerung
angeordnet ist und in Verbindung mit einer Gleichrichterbrücke die empfangenen Impulse
aus wertet.
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Derartige Frequenzvariationssteuerungen sind bellSannt und werden
z. B. für Fernsteuerzwecke benutzt. Hierzu werden von der Geberseite Impulse verschiedener
Frequenzen ausgesendet, wobei jeder Frequenz ein ganz bestimmter Befehl, z. B. eine
Winkelstellung, eine Zahl od. dgl., zugeordnet ist.
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Auf der Empfangsseite müssen daher die ankommenden Impulse nach ihrer
Frequenz bewertet werden, um den gegebenen Befehl aus führen zu können.
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Es ist zu diesem Zweck bereits eine Anordnung vorgeschlagen worden,
die im wesentlichen aus einer Frequenzmeßbrücke und einer Gleichrichterbrücke besteht.
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Es ist der Zweck der Erfindung, den bei einer solchen Anordnung zur
Auswertung erforderlichen Abgleich der Frequenzmeßbrücke durch Verstellen eines
im Brückenzweig liegenden frequenzbestimmenden Gliedes, z. B. eines Kondensators,
selbsttätig vorzunehmen, wobei zu beachten ist, daß die Abstimmung nur zwischen
den Impulsen stattfindet und die jeweils vorhandene Fehlstellung des Empfängers
innerhalb möglichst kurzer Zeit ausgeglichen ist. Gemäß der Erfindung wird dies
dadurch
erreicht, daß die parallel zum Anzeigeinstrument der Gleichrichterbrücke abgegriffene
Ausgangsspannung mit Hilfe von Schaitmitteln in eine Spannung umwandelbar ist, die
einen Nachlaufmotor nach Laufzeit und Drehsinn entsprechend der Größe und Richtung
der Ausgangsspannung steuert.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt Fig.
I die Empfangsseite einer mit Impulsen arbeitenden Frequenzvariationssteuerung,
Fig. 2 eine Schaltanordnung zum selbsttätigen Abgleichen der Frequenzmeßbrücke in
Fig. -I, Fig. 3 einen Nockentrieb zum Betätigen einer Relais anordnung, Fig. 4 eine
vereinfachte Schaltanordnung zum selbsttätigen Abgleichen lder Frequenzmeßbrücke
in Dg. I.
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Bei der in Fig. I angegebenen AusbiLdung der Empfangsseite einer
mit Impulsen arbeitenden Frequenzvariationssteuerung wird der ankommende Impuls
in einem Empfänger I aufgenommen und an eine Frequenzmeßbrücke 2 weitergegèben.
Ein Zweig dieser Brücke enthält als frequenzbestimmende Glieder eine Kapazität 3
und eine Induktivität 4. Der Ausgang der Meßbrüdke ist über einen übertrager 5 mit
einer Gleichrichterbrücke gekoppelt. Diese enthält in benachbarten Brückenzweigen
Gleichrichter 6 und 7, die entweder Röhren-oder Trockengleichrichter sein können.
Die beilden anderen Zweige werden durch Widerstände 8 und 9 gebildet. Der Gleichrichterbrücke
wird außerdem noch eine Hilfsspannung über einen Übertrager 10 zugeführt, die synchron
mit der Meßspannung verläuft und daher z. B. am Kondensator 3 abgegriffen wird.
In der anderen Diagonale der Gleichrichterbrücke liegt ein Anzeigeinstrument II.
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Solange die Frequenz des empfangenen Impulses unter der Resonanzfrequenz
der Meßbrücke 2 liegt, ist deren Ausgang in Phase mit der Hilifsspannung; sobald
sie aber über die Resonanzfrequenz steigt, ist der Brückenausgang in Gegenphase
mit der Hilfsspannung. Von der Gleichrichterbrücke werden somit sowohl die Summe
als auch die Differenz beider Spannungen gleichgerichtet, und es entsteht an ihrem
Ausgang ein Plus- oder Minusimpuls, der das Anzeigeinstrument II nach links oder
rechts ausschlagen läßt.
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Wird die Resonanzfrequenz der Meßbrücke nun durch Verstellen des
Kondensators 3 so eingestellt, daß sie mit der Frequenz des ankommenden Impulses
übereinstimmt, so zeigt das Anzaeigeins.trumentlII keinen Ausschlag mehr. Die Stellung
des Kondensators 3 ist jetzt ein Maß für die Impulsfrequenz und damit des gegebenen
Befehls und kann an einer entsprechend geeichten Skala unmittelbar abgelesen werden.
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Um das eben geschilderte Abgleichen der Frequenzmeßbrücke selbsttätig
durohzuführen, dient die in Fig. 2 gezeichnete Schaltanordnung. Die über dem Instrument
II an den Klemmen 12 und I3 abgegriffene Ausgangsspannung wird hierzu ani die Klemmen
14 und 15 gelegt und gelangt auf einen Ladeikondenstator;I6, der mit Hilfe relaisgesteuerter
Schalter I7 und I8 einmal zur Aufladung an die Klemmen 14 und I.5 und darauf an
Widerstände 19 und 20 und damit an die Gitter zweier in Gegentakt geschalteter Rohre
21 und 22 angeschlossen werden kann. Mittels eines Schalters 23 kann der Ladekondensator
I6 vor Beginn des neuen Impulses kurzgeschlossen werden. Inden gemeinsamen Anodenkreis
derGegentaktanorednung sind dieWicklungenPl und P2 eines Relais P und die Wicklungen
Q1 und Q2 eines Relais Q geschaltet, die zur Steuerung eines Umschalters 24 bzw.
25 einer Umsteuervorrichtung für einen Nachlaufmotor 26 dienen. Mit Hilfe des Nachlaufmotors
26 wird der Kondensator 3 der in Fig. I dargestellten Anordnung angetrieben. Im
Speisestromkreis des Nachlaufmotors sind parallel zutdiesem zwei weitere Relais
R und S angeordnet, die über Schalter 27 und 28 edlen Aufladebeginn und Iden Aufladesinn
eines Kondensators 29 aus einer Spannungsquelle 30 steuern. Der Kondensator 29 kann
durch einen Schalter 3I kurzgeschlossen werden.
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Der Noakentrieb in Fig. 3 enthält einen dauernd laufenden Antrieb.
32, wider über eine Rutschkupplung 33 eine Nockenwelle mit den Kontakten 34 und
35 antreibt. Im Ruhezustand wird die Nockenwelle von einer nicht gezeichneten Sperrklinke
festgehalten, anderen Auslösung durch Erregung einer Spule 36 nach Schließung eines
Schalters 37 erfolgt.
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Die in Fig. 2 angegebene Schaltanordnung arbeitet unter Mithilfe
des in Fig. 3 gezeichneten Nockentriebes folgendermaßen: Der im Empfänger 1 ankommende
Impuls erregt ein hier nicht dargesbelltesl Relais, wodurch in Fig. 3 Ider Schalter
37 geschlossen wird. Die Nockenwelle beginnt daraufhin zu laufen und schließt die
Nockenkontakte 34 und 35 in einer bestimmten Reihenfolge und für eine gewisse Dauer.
Nachdem ,die durch den Impuls ausgelöste und an den Klemmen I2 und I3 abgenommene
Ausgangsspannung den Kondensator I6 aufgeladen hat, schließt sich der Nockenschalter
34 und das jetzt erregte K-Relais betätigt die Schalter I7 und I8. Die Spannung
des Kondensators I6wird dadurch an die beiden hochohmigen Widerstände 19 und 20
und damit an die Gitter der beiden Rohre 2I und 22 gelegt. Je nach der Spannungsrichtung
wird dann jeweils das eine Rohr gesperrt und das andere geöffnet. Die RelaisP P
und Q werden dadurch in eine dem Spannungssinne entsprechende Richtung umgelegt,
so daß z. B. der von P gesteuerte Schalter 24 nach unten, während der von Q gesteuerte
Schalter 25 nach oben geschaltet ist. Der Motor 26 läuft an und beginnt,den Kondensator
3 im richtigen Sinne zu verstellen.
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Da infolge der hochohmigen Widerstände 19 und 20 fast keine Entladung
des Kondensators I6 eintritt, würde der Motor 26 sehr lange weiterlaufen.
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Um auch die Nachlaufzeit richtig zu bemessen, d. h. den Frequenzfehler
proportional zu machen, wird die Ladespannung des Kondensators I6 mit einer gleichsinnigen,
zeitlich linear anwachsenden Span-
nung verglichen. Diese Vergleichsspannung
wird durch den Kondensator 29 geliefert. Gleichzeitig mit der Einschaltung des Nachlaufmotors
26 sprechen auch die Relais R und S an. Das R-Relais schließt den Schalter 27 und
legt den Kondensator 29 an die Spannungsquelle 30. Der Kondensator 29 wird dann
über einen hohen Widerstand mit einer linear ansteigenden Spannung aufgeladen, nachdem
infolge der Richtung der Eingangsspamung über das unvorgespannte S-Relais und den
von diesem gesteuerten Schalter 28 das Vorzeichen dieser Ladespannung entschieden
worden ist. Wegen der Gegeneinanderschaltung ,der beiden Kondensatoren 16 und 29
läuft jetzt der Nachlaufmotor 26 nur, bis die Differenzspannung anoden Widerständen
19 und 20 auf Null herabgesunken ist. Alsdann fällt auch das R-Relais ab und schaltet
durch Öffnen des, Schalters 27 die Vergleichsspannung ab. Vor dem Eintreffen des
nächsten Impulses öffnet die vom Motor 32 angetriebene Nockenwelle den Kontakt 34,
und der Kondensator I6 lisegtndurch die vom Relais gesteuerten Schalter 17 und I8
wieder an den Klemmen I4 und 15. Jetzt werden kurzzeitig durch Schließen des Nockenkontaktes
35 über das L-Relais und die Schalter 23 und 3I die Kondensatoren I6 und 2g-kurzgeschlossen,
so daß die Anordnung zum Abgleichen der Frequenzmeßbrücke für einen neuen Impuls
bereit ist.
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Um eine große Ansprechempfindlichkeit zu erreichen, besitzen das
P- wie auch das Q-Reiais eine dritte Wicklung P3 bzw. Q3, die mit 50 Hz Wechselstrom
erregt wird, und zwar so, daß die Schalter 24 und 25 immer nach wider gleichen Seite
hin umschlagen.
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Für den Betrieb der selbsttätigen Abgleichvorrichtung nach der oben
beschriebenen Anordnung ist e1in Start-Stopp-!Getriebe und ein 5o-Hz-Generator für
die Wicklungen P3 und Q3 verwendet worden. Um diese immerhin einigenAufwand bedingenden
Teile zu vermeiden, kann der selbsttätige Abgleich auch mit einer wesentlich einfacheren
und in Fig. 4 1dargestellten Anordnung durchgeführt werden. Aus dieser Figur geht
das Arbeiten dieser Anordnung ohne weiteres hervor. Die Steuerung der Schalter I7
und I8 erfolgt jetzt durch ein Relais, dessen eine Wicklung vonsder an den Klemmen
12 und I3 abgenommenen Ausgangsspannung erregt wird, was halber nicht dargestellt
ist, und dessen andere Wicklung 36 parallel zum Nachlaufen 26 liegt.
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Dieses Relais spricht verzögernd an und legt, erst nachdem der Kondensator
16 aufgeladen ist, die Schalter I7 und I8 um. Durch die hiermit an die Gitter der
Rohre 21 und 23 gelegte Kondensatorspannung wird entweder die Wicklung, oder P2
erregt und der Kontakt 24 nach oben oder unten geschaltet. Der Nachlaufmotor läuft
an, und gleichzeitig wird dieWicklung 36 erregt, die xdie Schalter I7 und I8 in
ihrer jetzigem Stellung festhält. Im Gegensatz zu der vorherigen Anordnung, in der
die Widerstände 19 und 20 hochohmig waren, so daß die Ladespannung des Kondensators
gehalten wurde, sind die Widerstände 19 und 20 so bemessen, daß die Kondensatorspannung
sich entladen kann. Der Motor 26 läuft daher so lange, bis die Spannung an den Eniladewiderständen
19 und 20 unter einen Schwellwert Us gesunken ist, worauf auch die Schalter 17 und
1I8 i,n die gezeichnete Anfangsstellung zurückgehen. Dabei hat der Motor den Drebkondensator
3 um einen Winkel nachgedreht, der von der Anfangs'spannung des Kondensators I6
und damit von dem vorhandenen Frequenzfehler abhängt.
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Die Erfindung wurde in vorstehenden Ausführungen an einer mit Impulsen
arbeitenden Frequenzvariationssteuerung erläutert. Sie läßt sich selbstverständlich
bei jeder anderen Frequenzvariationssteuerung mit dem gleichen Vorteil anwenden.