DE913077C

DE913077C - Verfahren zur Polaritaetsbestimmung von Gleichspannungen

Info

Publication number: DE913077C
Application number: DEM12790A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilfried Schuetze
Original assignee: Mix und Genest AG
Current assignee: Mix und Genest AG
Priority date: 1952-02-02
Filing date: 1952-02-02
Publication date: 1954-06-08

Description

Verfahren zur Polaritätsbestimmung von Gleichspannungen Die Erfindung befaßt sich mit der Bestimmung der Polarität von Gleichspannungen, insbesondere von Kleinstspannungen. In bekannten Verfahren wird die zu messende Gleichspannung in Wechselspannung verwandelt und anschließend verstärkt. Die Umsetzung von Gleich- in Wechselspannung erfolgt mittels mechanischer Zerhacker oder magnetischer bzw. elektrostatischer Wandler. Von der so erhaltenen verstärkten Wechselspannung wird über phasengesteuerte Gleichrichter die Polarität der ersten Halbwelle festgestellt. Nachteilig ist hierbei der Umstand, daß alle mechanischen Teile einer Abnutzung unterworfen sind und daß dadurch Schwierigkeiten entstehen, welche ein einwandfreies Arbeiten solcher Anlagen in Frage stellen können, zumal die Zerhacker mit hoher Frequenz arbeiten müssen. Hinzu kommt noch, daß durch die bekannten Verfahren zumeist großer Aufwand erforderlich wird.
Für zuverlässige Messung und vor allem für rasches Arbeiten bei Massenprüfungen und -messungen wird durch die Erfindung ein Verfahren vorgeschlagen, das bei großer Empfindlichkeit die genannten Nachteile vermeidet. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Gleichspannung in eine gedämpfte Schwingung verwandelt und die Polarität der ersten Halbwelle dieser Schwingung mittels einer aus zwei sich gegenseitig sperrenden Gasentladungsröhren bestehenden Röhrenschaltung unter Zuhilfenahme einer gegenphasigen Schwingung gleicher Größe festgestellt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. I dargestellt und soll näher erläutert werden.
Die zu messende Gleichspannung wird an den Kondensator C gelegt, der sich auflädt. Durch Umschalten der Kontakte m1 und m2 wird die Gleichspannungsquelle abgetrennt, und der Kondensator C kann sich über die Wicklung 1 des Übertragers Ü entladen. Die Entladung erfolgt in Form einer gedämpften Schwingung. Je nachdem die im Entladekreis liegenden Schaltmittel dimensioniert sind, erhält man dabei einen Spannungsverlauf, wie er in den Fig. 2 a oder 2 b aufgezeichnet ist. Die Polarität der an den Kondensator C angelegten Gleichspannung ist dafür verantwortlich, ob die gedämpfte Schwingung mit einer positiven (ausgezogene Linie in Fig. 2 a und 2 b) oder einer negativen Halbwelle (gestrichelte Linie in Fig. 2 a und 2 b) beginnt.
Der Cbertrager Ü leitet mit seiner Wicklung II die Schwingung auf den Eingang eines Verstärkers V. In einer nachfolgenden Stufe Ph wird eine zusätzliche gegenphasige Schwingung von gleicher Größe erzeugt.
Die verstärkte ursprüngliche Schwingung wird auf die Steuerelektrode der einen Gasentladungsröhre Thj, die gegenphasige zusätzliche Schwingung auf die Steuerelektrode der anderen Gasentladungsröhre Th11 gegeben. An beiden Röhren liegt über den gemeinsamen Widerstand RA und den. Kontakt m3 positive Anodenspannung. An den Kathoden liegt negative Spannung über den gemeinsamen Widerstand RK und das Relais A bzw. Relais B. Auch an den Steuerelektroden der Röhren liegt dieselbe negative Gittervorspannung Ua. Die Spannungen sind so gewählt, daß auch beim Schließen des Kontaktes m3 keine der Röhren zünden kann.
Es sei nun angenommen, daß die bei der Kondensatorentladung entstehende gedämpfte Schwingung mit einer positiven Halbwelle beginne und auf die Steuerelektrode der Röhre ThI gegeben werde. Dann ist die erste Halbwelle der in Stufe Ph erzeugten gegenphasigen Schwingung negativ und wird der Röhre Th11 zugeführt. Durch die negative Halbwelle wird Röhre Th11 nicht beeinflußt, aber die Gitterspannung an Röhre ThI wird ins Positive verschoben, wodurch die Röhre zündet, d. h. Strom führt. Das Relais A in der Kathodenleitung wird erregt und dient zur Anzeige. Mit dem Zünden der Röhre ThI bricht die Anodenspannung sofort auf die Brenuspannung zusammen. Wegen dieser Spannungserniedrigung ist die Röhre Th11 sofort gesperrt; sie kann durch keinen folgenden positiven Spannungsstoß auf ihr Gitter mehr gezündet werden. Werden die m-Kontakte wieder in Ruhestellung gebracht, so wird die Gasentladungsröhre Th1 gelöscht, und das Anzeigerelais A fällt ab.
Ist die zu messende Gleichspannung von anderer Polarität, der Kondensator also ebenfalls anders gepolt, dann beginnt die gedämpfte Schwingung mit einer negativen Halbwelle und bringt also einen negativen Stoß auf die Steuerelektrode von Röhre Th1. Dagegen hat die zusätzliche Schwingung positiven Beginn und bringt hierdurch die Röhre Th11 zum Zünden. Es spricht in diesem Falle das Anzeigerelais B an. Das Ansprechen von Relais A oder B zeigt also die Polarität der zu messenden Gleichspannung an.
Es zündet stets diejenige Röhre, an deren Steuerelektrode die erste positive Halbwelle angelegt wird.
Der große Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß auch kleinste Gleichspannungen bei der Entladung eine Schwingung ergeben, die durch die nachfolgende Verstärkung auf den erforderlichen Wert gebracht werden können.
Durch geeignete Maßnahmen können verschiedene Kondensatoren mit verschiedenen Meßspannungen aufgeladen und nacheinander zur Auswertung an die eine Meßeinrichtung angelegt werden. Das vorliegende Verfahren ist daher besonders für Massenprüfungen geeignet. Für die IMeßgeschwindigkeit sind vorwiegend die Eigenfrequenz des Entladestromkreises und die Schaltzeiten der Relais bestimmend.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Bestimmung der Polarität von Gleichspannungen, insbesondere Kleinstspannungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung in eine gedämpfte Schwingung verwandeln und die Polarität der ersten Halbwelle dieser Schwingung mittels einer aus zwei sich gegenseitig sperrenden Gasentladungsröhren bestehenden Röhrenschaltung unter Zuhilfenahme einer gegenphasigen Schwingung gleicher Größe festgestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung einen Speicherkondensator (C) auflädt, der anschließend zur Erzeugung der gedämpften Schwingung über die Primärwicklung (I) eines Übertragers (t+) entladen wird.
3. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß je eine der beiden Schwingungen den Steuerelektroden der Gasentladungsröhren (Tu1, T ;) zugeführt wird und daß diejenige Röhre gezündet wird, zu deren Steuerelektrode zuerst eine positive Halbwelle der Schwingungen gelangt.
4. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kathodenleitung der Gasentladungsröhren (Th1, T/T) liegende Schaltrelais (A, B) das Zünden der betreffenden Röhre anzeigen.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Gleichspannungen in je einem Kondensator gespeichert und nacheinander zwecks Auswertung abgegriffen werden.