DE915431C

DE915431C - Telemeter for the pulse frequency method

Info

Publication number: DE915431C
Application number: DES16231D
Authority: DE
Inventors: Leo Brandenburger; Dipl-Ing Alexander Kothbauer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-01-04
Filing date: 1942-01-04
Publication date: 1954-07-22

Description

Fernmeßgeber für das Impulshäufigkeitsverfahren Es ist bekannt, zur Fernmessung von Größen wechselnder Richtung nach dem Impulsfrequenzverfahren einen Fernmeßgeber zu verwenden, bei welchem zu der von der Meßgröße abhängigen Drehzahl noch eine konstante Drehzahl addiert wird. Man erreicht durch diesen sogenannten Vortrieb, daß auch der Meßgröße Null eine bestimmte Anzahl von Impulsen zugeordnet ist.Telemeter for the pulse frequency method It is known for Remote measurement of quantities in changing directions using the pulse frequency method To use telemetry, at which to the speed dependent on the measured variable a constant speed is added. One reaches through this so-called Propulsion that a certain number of pulses is also assigned to the measured variable zero is.

Es ist auch bereits bekannt, die Fernmeßgeber so auszubilden, daß nicht zu der von der Meßgröße abhängigen Drehzahl eine konstante Drehzahl hinzugefügt wird, sondern daß auf das Meßwerk ein zusätzliches konstantes Vortriebsdrehmoment ausgeübt wird. Die Impulszahl wird in diesem Falle durch die Summe der Drehmomente bestimmt. Beim Meßwert Null ist dann lediglich das konstante Drehmoment wirksam, welches dem Impulsgeber eine dem Meßwert Null entsprechende Drehzahl gibt. Die praktische Verwirklichung dieses Gedankens stößt auf Schwierigkeiten, da es nicht einfach ist, das Vortriebsdrehmoment in hinreichender Weise konstant zu halten. Das Drehmoment ist nämlich von verschiedenen Größen abhängig und ändert sich, wenn sich nur eine dieser Größen ändert. Die Abhängigkeit von der Spannung, an welche das Triebwerk angeschlossen ist, läßt sich durch Vorschalten eines Spannungsgleichhalters beseitigen. Zur Beseitigung des Frequenz-und Temperatureinflusses ist bereits die Verwendung einer frequenzabhängigen Widerstandskombination und einer die Phasenlage des Stromes bei einer Temperaturänderung drehenden ohmschen Widerstandskombination vorgeschlagen worden. Trotz auf dieseWeise erreichterKonstanthaltung desVortriebsdrehmomentes besteht noch die Möglichkeit, daß sich die Vortriebsdrehzahl ändert, weil das Bremsmoment nicht konstant bleibt. Das Drehmoment, welches auf das Meßwerk ausgeübt wird, setzt sich aus den Momenten zusammen, von denen eins von dem permanenten Dämpfungsmagneten, andere von den Strom- und Spannungsspulen der Triebwerke erzeugt werden. Das Bremsmoment des permanenten Magneten ist konstant, auch das vom Vortriebstriebwerk erzeugte Bremsmoment ist als konstant anzusehen, da dieses Triebwerk an eine konstante Spannung angeschlossen ist. Das Bremsmoment des Spannungstriebwerkes ist jedoch spannungsabhängig, das des Stromtriebwerkes stromabhängig. Diese Abhängigkeit des Bremsmomentes von Meßstrom und Meßspannung bewirkt, da das Vortriebsdrehmoment konstant ist, daß die Vortriebsdrehzahl nicht absolut konstant bleibt, sondern sich in Abhängigkeit von der Meßspannung und dem Meßstrom ändert. Der Einfluß des Meßstromes ist dabei in manchen Fällen nur gering. Gemäß der Erfindung wird dieser Einfluß von Schwankungen der dem Meßsystem zugeführten Spannung (Meßspannung) oder des dem Meßsystem zugeführten Stromes (Meßstrom) auf das Bremsdrehmoment durch von der Meßspannung oder dem Meßstrom abhängige, auf das umlaufende Meßwerk (Ferrarischeibe) wirkende Kräfte kompensiert. Eine theoretisch vollständige Kompensation des Einflusses kann man durch Beeinflussung des konstanten Bremsfeldes erzielen, wie dies in Fig. i gezeigt wird.It is also already known to train the telemetry so that a constant speed is not added to the speed dependent on the measured variable but that an additional constant propulsion torque is applied to the measuring mechanism is exercised. In this case, the number of pulses is determined by the sum of the torques certainly. If the measured value is zero, then only the constant torque is effective, which gives the pulse generator a speed corresponding to the measured value zero. The practical one Realization of this idea runs into difficulties because it is not easy to keep the propulsion torque sufficiently constant. The torque namely depends on different sizes and changes if only one these sizes changes. The dependence on the voltage at which the engine is connected, can be eliminated by connecting a voltage equalizer. To eliminate the influence of frequency and temperature is already in use a frequency-dependent resistor combination and one the phase position of the current proposed rotating ohmic resistance combination in the event of a temperature change been. Despite the fact that the drive torque is kept constant in this way there is still the possibility that the propulsion speed changes because of the braking torque not remains constant. The torque that is exerted on the measuring mechanism is set from the moments, one of which is from the permanent damping magnet, others are generated by the power and voltage coils of the engines. The braking torque of the permanent magnet is constant, including that generated by the propulsion engine Braking torque is to be regarded as constant, since this engine is connected to a constant voltage connected. The braking torque of the tension drive is, however, voltage-dependent, that of the electric engine depends on the current. This dependence of the braking torque on Measuring current and measuring voltage causes, since the propulsion torque is constant, that the Propulsion speed does not remain absolutely constant, but depends on the measuring voltage and the measuring current changes. The influence of the measuring current is in in some cases only slightly. According to the invention, this influence becomes fluctuations the voltage supplied to the measuring system (measuring voltage) or the voltage supplied to the measuring system Current (measuring current) on the braking torque by the measuring voltage or the measuring current dependent forces acting on the rotating measuring mechanism (Ferrari disk) are compensated. A theoretically complete compensation of the influence can be achieved by influencing achieve the constant braking field, as shown in Fig. i.

In Fig. i ist ein Fernmeßgeber dargestellt, dessen Meßwerk aus der Achse i und den beiden Ferrarischeiben 2 und 3 besteht. An der Achse i kann man zur Erzeugung der Fernmeßimpulse einen Kollektor befestigen, der jedoch in der Figur nicht näher dargestellt ist. Seine Anordnung und Wirkungsweise ist allgemein bekannt. Die Impulsgabe mit Hilfe des Fernmeßgebers könnte natürlich auch auf eine andere Weise durchgeführt werden. Auf die Ferrarischeibe 3 wird durch das Stromsystem .I und das Spannungssystem 5 ein Drehmoment ausgeübt, welches der den Leitungen u und v entnommenen, zu messenden Leistung proportional ist. Die beiden Spulensysteme 6 üben ein konstantes Drehmoment auf die Ferrarischeibe 3 aus. Etwaige Spannungsschwankungen werden durch den dem Spulensystem 6 vorgeschalteten Spannungsgleichhalter 7 unwirksam gemacht. Ebenso können auch von Frequenzschwankungen u. dgl. herrührende Einflüsse unwirksam gemacht werden. Ein Bremsmoment wird auf den Impulsgeber durch den auf die Ferrarischeibe 2 einwirkenden permanenten Magneten 8 ausgeübt. Um den von den Spannungsschwankungen der Meßspannung herrührenden Einfluß auf das Bremsfeld des Meßtriebwerkes 4 und 5 unwirksam zu machen, wird auf dem permanenten Magneten 8 eine Spule 9 angebracht, welcher ein mit den Schwankungen der Meßspannung sich ändernder Strom zugeführt wird. Dieser Strom wird über den Wandler 12, die Gleichrichtergruppe i i und den Widerstand io der Spule 9 zugeführt. Die Spule 9 bewirkt eine Schwächung des Feldes des permanenten Magneten B. Das Maß dieser Schwächung kann durch den veränderlichen Widerstand io geändert werden. Wenn die Spannung steigt, so nimmt die Bremswirkung des Spannungstriebsystems 5 zu. In gleichem Maße aber wird der permanente Magnet 8 geschwächt, und seine Bremswirkung nimmt um ebensoviel ab, als die Bremswirkung des Spannungstriebsystems zugenommen hat. In gleicher Weise kann man bei der Kompensation des durch das Stromtriebsystem ¢ hervorgerufenen Bremsmomentes verfahren.In Fig. I, a telemetry transmitter is shown, the measuring mechanism from the Axis i and the two Ferrari discs 2 and 3 consists. At axis i you can attach a collector to generate the Fernmeßimpulse, but the one in the figure is not shown in detail. Its arrangement and mode of operation is well known. The impulses with the help of the telemetry transmitter could of course also be transferred to another Way to be carried out. On the Ferrari disk 3 is through the power system .I and the tension system 5 exerted a torque which the lines u and v is proportional to the extracted power to be measured. The two coil systems 6 exert a constant torque on the Ferrari disk 3. Any voltage fluctuations are ineffective by the voltage equalizer 7 connected upstream of the coil system 6 made. In the same way, influences resulting from frequency fluctuations and the like can also occur be rendered ineffective. A braking torque is applied to the pulse generator by the the ferrari disc 2 acting permanent magnets 8 exerted. To the of the Voltage fluctuations of the measuring voltage resulting influence on the braking field of the To make measuring drive 4 and 5 ineffective, is on the permanent magnet 8 a coil 9 is attached, which changes with the fluctuations of the measuring voltage Electricity is supplied. This current is via the converter 12, the rectifier group i i and the resistor io of the coil 9 are supplied. The coil 9 causes a weakening of the field of the permanent magnet B. The extent of this weakening can be determined by the variable resistance io can be changed. When the tension rises, it increases the braking effect of the tension drive system 5 to. But to the same extent the permanent magnet 8 weakened, and its braking effect decreases by as much as the braking effect of the tension drive system has increased. In the same way can one in the compensation of the braking torque caused by the power drive system ¢ procedure.

Man kann den Fernmeßgeber auch so ausbilden, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Die dort gezeigte Kompensation des Spannungseinflusses auf das Bremsmoment ist zwar theoretisch nicht ganz vollständig, sie ist jedoch für die praktischen Bedürfnisse vollauf ausreichend. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist wieder das Meßwerk mit i, 2 und 3 bezeichnet. Es besteht, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i, aus der Achse i und den beiden Ferrarischeiben 2 und 3. Der eigentliche Impulsgeber, also beispielsweise der Kollektor, ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel nicht eingezeichnet. Auf die Ferrarischeibe 3 wird durch das Stromtriebsystem 4 und das Spannungstriebsystem 5 ein der zu messenden Leistung proportionales Drehmoment ausgeübt. Das Vortriebswerk 6 wird über den Spannungsgleichhalter 7 von einer Wechselstromquelle gespeist. Es übt auf die Ferrarischeibe 3 ein konstantes Vortriebsdrehmoment aus. Zur Dämpfung ist der permanente Magnet 8 vorgesehen, welcher auf die Ferrarischeibe 2 einwirkt.The telemetry transmitter can also be designed as shown in FIG is. The compensation shown there for the influence of voltage on the braking torque is not completely theoretically complete, but it is for the practical Needs completely sufficient. In the embodiment of FIG. 2 is again the measuring mechanism is designated by i, 2 and 3. There is, as in the embodiment according to Fig. i, from the axis i and the two Ferrari discs 2 and 3. The actual Pulse generator, so for example the collector, is also in this embodiment not shown. The ferrari disk 3 is driven by the power drive system 4 and the tension drive system 5 a torque proportional to the power to be measured exercised. The propulsion unit 6 is supplied by an alternating current source via the voltage equalizer 7 fed. It exerts a constant propulsive torque on the Ferrari disk 3. The permanent magnet 8, which is attached to the Ferrari disk, is provided for damping 2 acts.

Zur Kompensation des Einflusses von Spannungsschwankungen auf das Bremsmoment des Spannungstriebsystems 5 wird ein kleiner Ferraritriebkern 14 mit Kurzschlußwindung 15 angebracht, der durch die an der Meßspannung über den Widerstand ro liegende Wicklung 1d erregt wird und der auf die Ferrarischeibe 3 einwirkt. Das von diesem Triebkern erzeugte spannungsabhängige Drehmoment wirkt im gleichen Sinn wie das von dem Vortriebstriebwerk 6 erzeugte Drehmoment. Steigt die Meßspannung an, so wird die Bremswirkung, hervorgerufen durch das Spannungstriebsystem 5, größer. Im gleichen Maße steigt aber auch das von dem Triebkern 14 ausgeübte Drehmoment. Auf diese Weise kann man für einen bestimmten Spannungsbereich und für einen sehr großen Drehzahlbereich die Bremskraftschwankungen, hervorgerufen durch das Spannungstriebsystem 5, in praktisch "ausreichender Weise kompensieren.To compensate for the influence of voltage fluctuations on the Braking torque of the tension drive system 5 is a small ferrari drive core 14 with Short-circuit winding 15 attached by the at the measuring voltage across the resistor Ro lying winding 1d is excited and acts on the Ferrari disk 3. That The voltage-dependent torque generated by this drive core has the same effect like the torque generated by the propulsion engine 6. The measuring voltage increases on, the braking effect, caused by the tension drive system 5, is greater. However, the torque exerted by the drive core 14 also increases to the same extent. In this way one can for a certain voltage range and for a very large speed range the braking force fluctuations, caused by the tension drive system 5, to compensate in a practically "adequate manner.

Man kann an Stelle eines besonderen Ferraritriebkernes auch das Vortriebstriebwerk 6 oder den Gleichhalter 7 zusätzlich durch eine an der Meßspannung liegende Wicklung entsprechend den Spannungsschwankungen beeinflussen.Instead of a special Ferrari propulsion core, you can also use the propulsion engine 6 or the equalizer 7 additionally by a winding connected to the measuring voltage influence according to the voltage fluctuations.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Telemeter for the pulse frequency method with rotating Ferrari measuring mechanism, with an additional constant one on the measuring mechanism Propulsion torque is exerted, characterized in that the influence of Fluctuations the voltage supplied to the measuring system (measuring voltage) or the voltage supplied to the measuring system Current (measuring current) on the braking torque by the measuring voltage or the measuring current dependent forces acting on the rotating measuring mechanism (Ferrari disk) are compensated will. z. Telemetry transmitter according to Claim r, characterized in that the braking magnet of the measuring mechanism is influenced by a winding connected to the measuring voltage. 3. Telemetry transmitter according to Claim r, characterized in that the propulsion engine or the equalizer connected upstream of this by a device connected to the measuring voltage Winding is affected. 4. Telemetry transmitter according to claim i, characterized in that that on the measuring mechanism an additional torque dependent on the measuring voltage is exercised by a special engine that works in the same sense like the propulsion torque.