DE938334C

DE938334C - Schaltungsanordnung zur Mittelwertbildung von Messgroessen

Info

Publication number: DE938334C
Application number: DES28952A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl-Ing Weber
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-06-19
Filing date: 1952-06-19
Publication date: 1956-01-26

Description

Schaltungsanordnung zur Mittelwertbildung von Meßgrößen Das Patent 9r7 696 betrifft eine Schaltungsanordnung zur Mittelwertbildung von Meßgrößen, wobei der durch Impulse wiedergegebene Meßwert während einer bestimmten Zeit zur Einstellung von Wählern, z. B. Relaiswählern, dient, wobei die Wähler so geschaltet sind, daß der zugeordnete Mittelwert durch zwei Widerstände a und b wiedergegeben wird, deren Summe konstant ist. Es besteht nun vielfach der Wunsch, die einzelnen von verschiedenen Meßeinrichtungen gebildeten Mittelwerte zueinander zu addieren bzw. voneinander zu subtrahieren. Für die Lösung dieser Aufgabe können besondere Relaiseinrichtungen verwendet werden. Die Erfindung ermöglicht jedoch eine Lösung dieser Aufgabe, ohne daß derartige zusätzliche Aufwendungen notwendig sind.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß jedem Wähler zur Bildung der Summe bzw. der Differenz von Widerständen ein besonderer aus a- und b-Widerständen bestehender Spannungsteiler zugeordnet ist und daß zur Summierung alle a- und b-Widerstände der Summanden in Reihe geschaltet sind und zur Differenzbildung die den abzuziehenden Werten entsprechenden a- und b-Widerstände in dieser Reihenschaltung miteinander vertauscht werden. Dabei wird man die Summe a -i- b der von einem Wähler gebildeten Widerstände proportional dem Meßbereichendwert machen, so daß damit die Summe der 'verschiedenen Wählern zugeordneten und in Reihe geschalteten Widerstände den Summenmittelwert ergibt. Vorzugsweise wird man bei einer solchen Schaltanordnung jedem Wähler zwei aus a.- und b-Widerständen bestehende Spannungsteiler zuordnen, von denen der eine für die Registrierung des Summanden, der andere für die Summen- bzw. Differenzbildung vorgesehen ist. Zur Verschiebung des Nullpunktes für den angeschlossenen Schreiber- werden auf der Seite der a-Widerstände und auf der Seite der b-Widerstände noch zusätzliche, einstellbare Abgleichwiderstande vorgesehen. Die Erfindung ist an den im folgenden behandelten Ausführungsbeispielen näher erlautert.
Fig. i zeigt zunächst den grundsätzlichen Aufbau der Schaltung eines Wählers; der zur Mittelwertbildung dient. Diese Schaltung ist so aufgebaut, daß jeder Meßwert, d. h. jeder Mittelwert einer Meßgröße, durch zwei Widerstände a,, und b,, wiedergegeben wird, deren Summe konstant ist. Dabei besteht jeder Widerstand a" bzw. b,, aus sieben Einzelwiderständen a,1, a,, 2 ... und b,, 1, b,, 2 . . ., die den Werten der dualen Impulszahlen i, 2, 4, 8, 16, 32, 64 entsprechen, falls bis zu 127 Impulse maximal in einer Meßperiode summiert werden sollen. Mit D ist in diesem Ausführungsbeispiel die Drehspule und mit Sp der Spannungsteiler im Schreiber bezeichnet.
Zur Vereinfachung des folgenden Schaltbildes ist für jeden einem Mittelwert zugeordneten Wähler die Widerstandsanordnung gemäß Fig.2 vereinfacht dargestellt. Wenn mannun diea-und b-Widerstände der einzelnen zur Mittelwertbildung dienenden Wähler in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise in Reihe schaltet, dann bilden diese Widerstände einen Spannungsteiler, dessen Abgriff proportional dem Summenwert eingestellt ist. Dieser Wert kann also durch einen Numo-Schreiber oder Potentiometerschreiber aufgezeichnet werden.
Die a- und b-Widerstände unterscheiden sich dadurch, daß a mit dem Meßwert zu-, b dagegen abnimmt. In Fig.4 ist ein Schaltbild dargestellt, bei dem eine Summen- und Differenzbildung von einzelnen Mittelwerten erfolgt. In diesem Falle ist der Widerstand a2 auf die rechte Seite, wo sich die b-Widerstände befinden, geschaltet, so daß der dem Spannungsteiler cal b2 entsprechende Wert in diesem Falle von der Summe der durch die Spannungsteiler a1 bi und a3 b3 angezeigten Mittelwerte abgezogen wird. In Fig.4 sind auf beiden Seiten noch zusätzliche Abgleichwiderstände Rd und Rb dargestellt, durch deren Einstellung der Nullpunkt des angeschlossenen Schreibers verschoben werden kann. Auf diese Weise können in einer im einzelnen nicht dargestellten Schaltung auch Summen und Differenzen aus nach Bedarf wählbaren Meßwerten gebildet werden. .
Außer den' in Fig. 4 dargestellten, für die Registrierung der Summen bzw. Differenzen von Mittelwerten dienenden Spannungsteilern wird man jedem Mittelwertwähler außerdem noch je zwei nicht dargestellte zur Registrierung des einzelnen Summanden dienende Spannungsteiler zuordnen. Der Vorteil der in Fig. 4 dargestellten Anordnung besteht in folgendem. Alle Summanden können hier für ihren Meßbereich dieselbe maximale Impulsfrequenz haben. Die Summanden können in einem beliebigen Verhältnis zueinander stehen, wobei, die Anpassung aneinander in einfachster Weise durch die a- und b-Widerstände erfolgt. Es kommt hinzu, daß bei dieser Schaltung Numo-. und Potentiometerschreiber verwendbar sind, so daß man also ein spannungsabhängiges Meßverfahren hat. In der beschriebenen Weise ist sowohl die Einzel- als auch die Summenregistrierung möglich, und man kann schließlich, falls dies erwünscht sein sollte, gleiche Meßzeiten für alle Mittelwerte einer Anlage anwenden, also nur mit einer Kontaktuhr arbeiten.
Wenn man die ra- und b-Widerstände in bekannter Weise zu Gruppen in Brückenschaltungen einschaltet, ist es schließlich auch möglich, Produkte und Ouotienten aus verschiedenen Meßgrößen zu bilden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltungsanordnung zur Mittelwertbildung von Meßgrößen, wobei der durch Impulse wiedergegebene Meßwert während einer bestimmten Zeit zur Einstellung von Wählern, z. B. Relaiswählern, dient, durch die ein entsprechender elektrischer Wert zur Anzeige bzw. Registrierung des Mittelwertes gebildet wird und jeder Wähler so geschaltet ist, daß der zugeordnete Mittelwert durch zwei Widerstände (a und b) wiedergegeben wird, deren Summe (a -h b) konstant ist, nach Patent 917 696, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Wähler zur Bildung der Summe bzw. Differenz von Widerständen ein besonderer aus a- und b-Widerständen bestehender Spannungsteiler zugeordnet ist und daß zur Summierung_ alle a- und b-Widerstände der Summanden in Reihe geschaltet sind und zur Differenzbildung die den abzuziehenden Werten entsprechenden a- und b-Widerstände in dieser Reihenschaltung miteinander vertauscht werden.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Summe der von einem Wähler gebildeten Widerstände proportional dem Meßbereichendwert gewählt ist.
3. Anordnung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Seite der a-Widerstände und auf der Seite der b-Widerstände zusätzliche zur Verschiebung des Schreibernullpunktes, einstellbare Abgleachw iderstände i vorgesehen sind.
4. Anordnung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Wähler zwei aus a- und b-Widerständen bestehende Spannungsteiler zugeordnet sind, von denen der eine für die Registrierung des Summanden, der andere für die Summen- bzw. Differenzbildung vorgesehen ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 532 164, 624 249, 88862o.