DE920744C - Messbrueckenschaltung mit Sollwerteinstellung - Google Patents

Description

• Me brückenschaltung mit Sollwerteinstellung Die Erfindung betrifft eine Meßbrückenschaltung mit Sollwerteinstellung. Derartige Anordnungen sind als Eingangsschaltungen für Steuer- und Regelanlagen bekannt. Hierbei ist im allgemeinen mit einem Meßwertgeber eine gleichzeitige Anzeige der Meßgröße, unabhängig von der Sollwerteinstellung nicht möglich. Es ist bereits vorgeschlagen worden, diesen Nachteil dadurch zu vermeiden, daß der Meßfühler in dem gemeinsamen Zweig zweier Brückenschaltungen liegt, wobei der Diagonalzweig der einen Brückenschaltung zum Anzeigegerät und der der anderen Brückenschaltung zum Reglereingang führt. Die Speisung beider Brückenschaltungen erfolgt hierbei über eine gemeinsame Stromquelle und über in die Brückenzweige eingeschaltete Gleichrichteranordnungen. Eine solche Schaltung erfordert jedoch einen erheblichen Aufwand an Brückenwiderständen und Gleichrichtern. Die Meßbrückenschaltung mit Sollwerteinstellung zur Anzeige, Registrierung, Regelung od. dgl. mit einer in Abhängigkeit von der Meßgröße veränderlichen Impedanz in mindestens einem Brückenzweig gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine gleichzeitige Speisung der Brücke mit Gleich- und Wechselspannung sowie durch veränderbare frequenzabhängige Widerstände in mindestens einem Brückenzweig zur Erzielung einer unterschiedlichen Abgleichbedingung für die Brückendiagonale bei Gleich- und Wechselspannung und durch einen auf Wechselspannung und einen auf Gleichspannung ansprechenden Verbraucher (z. B. Meßinstrument bzw. Reglereingang) in der Brückendiagonale: Hierdurch ergibt sich gegenüber der bekannten Brückenschaltung eine erhebliche Einsparung an Brückenwiderständen. Außerdem sind keine Gleichrichter zur Stromtrennung in den Brückenzweigen erforderlich. An Stelle der Gleichspannung kann die Brücke auch mit niederfrequenter Wechselspannung gespeist werden. Die Speisespannungen müssen nur in der Frequenz ausreichend weit auseinander liegen, damit durch die frequenzabhängigen Widerstände abweichende Abgleichbedingungen auftreten und damit die Trennung der beiden Wechselspannungen in den entsprechenden Verbrauchern mit einfachen Mitteln möglich ist.
• In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Brückenschaltung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. In Fig. r sind zwei benachbarte Brückenzweige durch einen induktiven Widerstand mit ohmscher Komponente miteinander verbunden, die Verbraucher sind unmittelbar an Abgriffe dieses Widerstandes angeschlossen; Fig. 2 zeigt eine ähnliche Schaltung, jedoch ist der frequenzabhängige Widerstand durch einen ohmschen Widerstand mit verschiebbarem Abgriff überbrückt; in Fig. 3 ist als frequenzabhängiger Widerstand ein veränderbarer Kondensator zu einem Brückenwiderstand parallel geschaltet.
• Die aus dem Meßfühler R und den Widerständen R1, R2, R3 bestehende Brückenschaltung der Fig. z wird durch eine Batterie B mit Gleichspannung gespeist. Mit der Batterie B ist die Sekundärwicklung des Transformators T in Reihe geschaltet, dessen Primärwicklung z. B. an die Netzwechselspannung angeschlossen ist. Die Batterie kann gegebenenfalls durch einen Kondensator überbrückt werden. Die beiden Brückenzweige mit den Widerständen R2 und R3 sind über den induktiven Widerstand L verbunden. Dieser Widerstand ist z. B. als Drosselspule mit Eisenkern ausgebildet und mit den beiden verschiebbaren Abgriffen I und II versehen. Zwischen dem Abgriff I und dem anderen Diagonalpunkt der Brücke ist das nur für Gleichstrom empfindliche Meßinstrumentvi angeschlossen. Das System dieses Meßwerks hat z. B. eine so große Trägheit, daß es von der Wechselspannung nicht beeinflußt wird. Am Abgriff II liegt über einem Kondensator C das Anzeigegerät für Wechselstrom,-z. B. der Verstärkereingang für ein Regelgerät. An der Drosselspule L kann mittels des Abgriffes II der Sollwert für den Reglereingang eingestellt werden. Unabhängig davon läßt sich über den Abgriff I der Nullpunkt der Anzeigeskala des Meßgerätes V1 einstellen.
• In Fig. 2 ist eine verbesserte; im übrigen ähnlich ausgebildete Schaltung dargestellt. Der frequenzabhängige Widerstand L hat hier eine feste Mittelanzapfung, an die das Gleichstrommeßwerk V1 angeschlossen ist. Außerdem ist der Widerstand L durch einen ohmschen Widerstand R4 überbrückt, der einen veränderbaren Abgriff II aufweist. An diesen Abgriff ist wiederum über einen Kondensator C zur Sperrung des Gleichstromes der Wechselstromverbraucher h2 angeschlossen. Der Widerstand R4 ist so bemessen, daß sein Gleich-@tromwiderstand groß ist im Verhältnis zum Gleich-;tromwiderstand der Drossel L. Infolge des hohen Wechselstromwiderstandes der Drossel L fließt zwischen den Klemmen z und 2 praktisch kein Wechselstrom, und der Sollwert im Wechselstromkreis kann durch Verändern des Abgriffes II beliebig eingestellt werden. Für den Gleichstrom stellt der Widerstand R4 gegenüber dem ohmschen Widerstand der Drossel L einen sehr hohen Widerstand dar, so daß nur ein praktisch vernachlässigbärer Bruchteil des Gleichstromes über den Widerstand R4 fließt. Der Nullpunkt des Gleichstrommeßgerätes h1 wird daher durch Verstellen des Abgriffes II praktisch nicht geändert. Soll der Nullpunkt des Gleichstrommeßgerätes ebenfalls einstellbar sein, so wird z. B. der Abgriff I verschiebbar ausgebildet. Wegen des relativ kleinen ohmschen Widerstandes der Drossel L läßt sich hierdurch jedoch nur eine geringe Beeinflussung erhalten. Es ist daher zweckmäßig, statt dessen einen Widerstand im Brückenzweig als veränderbaren Widerstand auszubilden, um den Nullpunkt des Meßgerätes V1 in gewünschter Weise einstellen zu können. Hierzu kann beispielsweise der Widerstand R1 verwendet werden. Wie aus der Schaltung hervorgeht, wird durch eine solche Verstellung des Nullpunktes im Gleichstromkreis auch der Abgleich für den Wechselspannungskreis verändert. Eine entsprechende Berichtigung muß daher nachträglich am Abgriff II vorgenommen werden.
• Wenn der Verbraucher V2 ebenfalls mit Gleichstrom betrieben werden soll, .kann dieser natürlich auch über Gleichrichter angeschlossen werden.
• In Fig.3 liegt als frequenzabhängiger Widerstand ein Kondensator C1 parallel zum Brückenwiderstand R3. Dieser Kondensator ist als Drehkondensator ausgebildet, und durch seine Verstellung kann der Sollwert im Wechselspannungskreis (Verbraucher V2) verändert werden. Die Anzeige des Gleichstrominstrumentes V1 bleibt bei der Verstellung des Kondensators C1 unbeeinflußt. Zur Einstellung der Nullage des Instrumentes h1 kann wiederum beispielsweise der Widerstand R1 veränderbar sein. Die Schaltung kann auch so ausgebildet werden, daß zusätzlich parallel zum Widerstand R2 ein weiterer fester Kondensator angeschlossen wird.
• Eine weitere Abwandlung besteht darin, daß in Reihe mit dem Parallelkondensator ein ohmscher Widerstand eingefügt wird. In diesem Fall kann an Stelle des veränderbarenKondensators ein fester Kondensator verwendet werden und die Sollwerteinstellung durch Verändern des Serienwiderstandes erfolgen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: Meßbrückenschaltung mit Sollwerteinstellung zur Anzeige, Registrierung, Regelung od. dgl. mit einer in Abhängigkeit von der Meßgröße veränderlichen Impedanz in mindestens einem Brückenzweig, gekennzeichnet durch eine gleichzeitige Speisung der Brücke mit Gleich-und Wechselspannung sowie durch veränderbare frequenzabhängige Widerstände in mindestens einem Brückenzweig zur Erzielung einer unterschiedlichen Abgleichbedingung für dieBrückendiagonale bei Gleich- und Wechselspannung und durch einen auf Wechselspannung und einen auf Gleichspannung ansprechenden Verbraucher (z. B. Meßinstrument bzw. Reglereingang) in der Brückendiagonale. a. Meßbrückenschaltung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Gleichspannung eine niederfrequente Wechselspannung zur Brückenspeisung verwendet wird. 3. Meßbrückenschaltung nach Anspruch r und a, gekennzeichnet durch einen zwei Brückenzweigen gemeinsamen Widerstand mit induktiver Komponente und Mittelabgriff zum Anschluß des Gleichstromverbrauchers und einen veränderbaren Abgriff zum Anschluß des Wechselspannungsverbrauchers. q.. Meßbrückenschaltung nach Anspruch 3, mit einem induktiven Widerstand, gekennzeichnet durch einen den induktiven Widerstand überbrückenden ohmschen Widerstand mit einem veränderbaren Abgriff zum Anschluß des Wechselstromverbrauchers. 5. Meßbrückenschaltung nach Anspruch r und a, dadurch gekennzeichnet, daß der ohmsche Widerstand mindestens eines Brückenzweiges durch einen veränderbaren Kondensator überbrückt ist. 6. Meßbrückenschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem festen Überbrückungskondensator ein veränderbarer ohmscher Widerstand in Reihe geschaltet ist. 7. Meßbrückenschaltung nach Anspruch z oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung des die Wechselspannung liefernden Transformators mit der Gleichspannungsquelle in Reihe geschaltet ist: