DE950576C

DE950576C - Direct reading electrical frequency meter

Info

Publication number: DE950576C
Application number: DEI7152D
Authority: DE
Inventors: Masatsugu Kobayashi; Hidenari Uchida
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1937-10-23
Filing date: 1938-10-25
Publication date: 1956-11-15

Description

Direkt anzeigender elektrischer Frequenzmesser Die Erfindung befaßt sich mit einem direkt anzeigenden Frequenzmesser, bei dem die Ladung und Entladung eines Kondensators, die durch eine Röhre herbeigeführt werden kann, zur Messung verwendet wird.Direct reading electrical frequency meter The invention is concerned with a direct-reading frequency meter, in which the charge and discharge a capacitor, which can be brought about through a tube, for measurement is used.

Bei direkt anzeigenden Frequenzmessern werden üblicherweise zwei Entladungsröhren durch die Halbwellen der zu messenden Frequenz abwechselnd geöffnet und geschlossen ~ und dadurch ein Kondensator geladen und entladen, wobei der Mittelwert des Lade- und Entladestromes zur Anzeige gelangt. Es sind solche Anordnungen bekannt, bei denen die Röhren in Serie mit einer Gleichstromquelle geschaltet sind, und andere, bei denen sie parallel geschaltet wird. Bei letzteren müssen die Röhren und Kreise genau abgeglichen sein, um Unsymmetrien zu vermeiden. Bei der Serienschaltung ergeben sich ähnliche Schwierigkeiten. For frequency meters that read directly, there are usually two Discharge tubes opened alternately by the half-waves of the frequency to be measured and closed ~ and thereby a capacitor is charged and discharged, with the mean value of the charge and discharge current is displayed. Such arrangements are known in which the tubes are connected in series with a direct current source, and others, in which it is connected in parallel. In the case of the latter, the tubes and circles must be used must be precisely balanced in order to avoid asymmetries. When connected in series similar difficulties.

Fig. I zeigt den Stromkreis einer solchen bekannten Anordnung, bei der die Anschlußklemmen der Meßspannung mit a und b bezeichnet sind. Die Eingangsenergie wird über einen Transformator T zugeführt, dessen Sekundärseite zwei Wicklungen besitzt, die über die Potentiometer p1 und p2 mit den Steuergittern der Röhren V1 bzw. V2 verbunden sind. Die Steuergitter sind so angeschlossen, daß sie in Gegenphase zueinander arbeiten, so daß die Röhren V1 und V2 nach Art elektrischer Ventile auf Grund einer Eingangsspannung einen Kondensator C und ein Gleichstrominstrument D beeinflussen. Die Röhren V1 und V2 liegen in Reihe an einer Gleichspannung Ep mit den Klemmen p und q. Fig. I shows the circuit of such a known arrangement in which the terminals of the measuring voltage are designated with a and b. The input energy is fed through a transformer T, the secondary side of which has two windings which is connected to the control grids of the tubes V1 via the potentiometers p1 and p2 or V2 are connected. The control grids are connected so that that they work in phase opposition to each other, so that the tubes V1 and V2 are electric Valves based on an input voltage have a capacitor C and a direct current instrument D affect. The tubes V1 and V2 are connected in series to a direct voltage Ep with the terminals p and q.

Die Vorspannungen der Steuergitter der beiden Röhren sind so gewählt, daß ein Anodenstrom nur dann fließen kann, wenn die Röhren V1 und V2 infolge der Wirkung der Eingangsspannung leitend bzw. nicht leitend gemacht werden. Es sei angenommen, daß in den Röhren V1 und V2 der Strom nur in der Pfeilrichtung fließt; die Röhren V1 und V0 werden durch die über den Transformator T zugeführten Eingangsspannungen ej und e9 beeinflußt, und je nach dem positiven oder negativen Vorzeiclien der Spannung wird in dem einen Fall die Röhre V1 leitend, die Röhre, nicht leitend gemacht, im anderen Falle erfolgt die Beeinflussung umgekehrt, so daß sich daraus die elektrische Ventilwirkung ergibt. Wenn die Röhre V nicht leitend wird, wird der Kondensator C über die Stromquelle Bp auf geladen, und es fließt ein Ladestrom in der Richtung p, D, C, V2, q. Wenn die Röhre V1 leitend ist, wird sich der Kondensator C über diese Röhre V1 entladen. Wenn die entsprechende Zahl von Ladungen und Entladungen in linearer Beziehung zur Frequenz der Eingangsspannung steht, so sind die Lade- bzw. Entladezahlen und die Frequenz zahlenmäßig gleich, und die Ablenkung des Anzeigeinstrumentes D zeigt den Mittelwert der Ladeströme und damit auch den Mittelwert der Frequenz an. Diese bekannte Anordnung hat jedoch, wenn das Anzeigeinstrument direkt in den Gleichstromkreis, wie in Fig. I angegeben, eingeschaltet ist, den Nachteil, daß eine einwandfreie Anzeige nur in dem Falle erfolgt, in dem die Bedingung e1 zu et + M2 zu e2 = '0 besteht, wenn im wesentlichen gleiche Entladungsröhren Vi und V2 verwendet werden, deren Verstärkungskonstanten gleich M,L bzw. M2 sind, während die Wechselstromeingangsspannungen an den Steuerelektroden zu e1 und e2 angenommen werden. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, so fließt nicht nur ein Anodenstrom, sondern es können auch andere Ströme außer den Lade- und Entladeströmen über die elektrischen Ventile fließen, und dadurch ändert sich auch die Anzeige, so daß keine genaue Frequenzanzeige mehr möglich ist.The pre-tensioning of the control grids of the two tubes are chosen so that an anode current can only flow when the tubes V1 and V2 as a result of the Effect of the input voltage can be made conductive or non-conductive. Suppose that in the tubes V1 and V2 the current flows only in the direction of the arrow; the tubes V1 and V0 are determined by the input voltages supplied via the transformer T. ej and e9, and depending on the positive or negative sign of the voltage in one case, the tube V1 is made conductive, the tube, made non-conductive, im in other cases the influence is reversed, so that the electrical Valve effect results. When the tube V does not conduct, the capacitor becomes C is charged via the power source Bp, and a charging current flows in the direction p, D, C, V2, q. When tube V1 is conductive, capacitor C will turn over discharge this tube V1. When the appropriate number of charges and discharges is linearly related to the frequency of the input voltage, the charging or discharge numbers and the frequency numerically the same, and the distraction of the display instrument D shows the mean value of the charging currents and thus also the mean value of the frequency at. This known arrangement has, however, when the display instrument is directly in the DC circuit, as indicated in Fig. I, is switched on, the disadvantage that a faultless display occurs only in the case in which the condition e1 to et + M2 to e2 = '0 if substantially the same discharge tubes Vi and V2 are used, the gain constants of which are equal to M, L and M2, respectively, while the AC input voltages at the control electrodes are assumed to be e1 and e2 will. If this condition is not met, then not only an anode current flows, but other currents besides the charging and discharging currents can also be used via the electric valves flow, and this also changes the display, so that none accurate frequency display is more possible.

Zur Vermeidung dieses Nachteiles wurden bereits Anordnungen vorgeschlagen, bei denen mit Hilfe besonderer Schaltmittel, z. B. Röhren, eine zusätzliche Sperrung der Entladungsröhren in der Zeit bewirkt wird, in der kein Lade- bzw. Entladestrom fließt. To avoid this disadvantage, arrangements have already been proposed, where with the help of special switching means, e.g. B. tubes, an additional lock of the discharge tubes is effected in the time when there is no charging or discharging current flows.

Die Erfindung bezieht sich auf einen direkt anzeigenden elektrischen Frequenzmesser mit zwei durch die Halbwellen der zu messenden Frequenz gitterseitig abwechselnd geöffneten und geschlossenen Entladungsröhren, deren Entladungsstrecken in Serie an der Anodengleichspannungsquelle liegen, und einem Kondensator, der zwischen einem Punkt der Anodenspannungsquelle und dem Verbindungspunkt der Röhren angeschlossen ist, der ferner durch die Steuerung der Röhren im Rhythmus der zu messenden Frequenz abwechselnd aufgeladen und entladen wird und dessen Lade- und Entladestrom durch ein die Meßfrequenz anzeigendes Instrument fließt. Dieses Instrument liegt nun erfindungsgemäß in Serie mit dem Kondensator zwischen dem Verbindungspunkt der Röhren und der Anodenspannungsquelle. The invention relates to a direct display electrical Frequency meter with two grid-side through the half-waves of the frequency to be measured Alternating open and closed discharge tubes, their discharge paths are in series at the anode DC voltage source, and a capacitor between connected to a point of the anode voltage source and the connection point of the tubes is, further by controlling the tubes in the rhythm of the frequency to be measured is alternately charged and discharged and its charging and discharging current through an instrument indicating the measuring frequency flows. This instrument is now in accordance with the invention in series with the capacitor between the connection point of the tubes and the anode voltage source.

Durch diese Anordnung des Meßinstrumentes wird erreicht, daß ein etwa auftretender Anodengleichstrom oder andere unerwünschte Ströme infolge Unsymmetrie keinerlei Störungen hervorrufen. Es fließt in jedem Falle über das Instrument nur der Lade- bzw. Entladestrom des Kondensators, so daß eine zusätzliche Sperrung der Entladungsröhren mit Hilfe besonderer Schaltelemente nicht notwendig ist. Damit ist eine einwandfreie Anzeige ohne Mehraufwand an Schaltelementen gegenüber der in Fig. I dargestellten bekannten Schaltungsanordnung sichergestellt. By this arrangement of the measuring instrument is achieved that a any anode direct current occurring or other undesired currents due to asymmetry do not cause any interference. In any case, it only flows through the instrument the charging or discharging current of the capacitor, so that an additional blocking of the Discharge tubes with the help of special switching elements is not necessary. In order to is a flawless display without additional expenditure on switching elements compared to the in Fig. I shown known circuit arrangement ensured.

Nachstehend seien an Hand der Zeichnung Ausfiihrungsbeispiele des Erfindungsgedankens beschrieben. Bei der Anordnung der Fig. 2 ist ein Wechselstrominstrument A zur Strommessung vorgesehen, das in einem Stromkreis liegt, in dem die Lade- und Entladeströme eines Kondensators C fließen. Der übrige Aufbau der Anordnung entspricht dem der Fig. I, d. h., der Ladestrom des Kondensators C fließt in der Richtung p C, A, F., und der Entladestrom in der Richtung C, Vr, A, so daß sowohl Lade- als auch Entladestrom über das Anzeigegerät 4 fließen. Below are exemplary embodiments of the Concept of the invention described. In the arrangement of Figure 2, there is an AC instrument A provided for current measurement, which is in a circuit in which the charging and Discharge currents of a capacitor C flow. The rest of the structure corresponds to the arrangement that of FIG. that is, the charging current of the capacitor C flows in the direction p C, A, F., and the discharge current in the direction of C, Vr, A, so that both charging and also discharge current flow through the display device 4.

In der Anordnung der Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem in für die Frequenzmessung mittels Kondensatorumladung bekannter Weise ein Anzeigeinstrument D verwendet wird, das als Gleichstrominstrument ausgebildet ist, und in einen Vollveggleichrichterkreis eingeschaltet ist. In the arrangement of Fig. 3, an embodiment is shown, in the known manner for frequency measurement by means of capacitor recharging Display instrument D is used, which is designed as a direct current instrument, and is switched into a full-wave rectifier circuit.

Durch eine solche Anordnung werden die sich bei Verwendung eines Wechselstrominstrumentes ergebenden Unannehmlichkeiten vermieden.Such an arrangement will result in the use of an alternating current instrument resulting inconvenience avoided.

Die Anordnung der Fig. + zeigt eine andere Ausführungsform unter Verwendung zweier Kondensatoren Ct und C2, die parallel zu den beiden Röhren Fj und V2 liegen. Durch die beiden Kondensatoren wird eine abwechselnde Ladung und Entladung herbeigeführt derart, daß immer der Summenstrom der Ladung bzw. Entladung im Anzeigekreis fließt und sich eine sehr große Empfindlichkeit der ganzen Anordnung einstellt. The arrangement of Fig. + Shows another embodiment below Using two capacitors Ct and C2 parallel to the two tubes Fj and V2 lie. The two capacitors create an alternating charge and Discharge brought about in such a way that always the total current of the charge or discharge flows in the display circuit and has a very high sensitivity of the whole arrangement adjusts.

Wird eine Frequenz f angenommen, so ist bei der Vollweggleichrichtung die Ablenl<ung proportional der Größe 2-C-Ep-f. Der vorerwähnte Wert ist der Wert, der sich bei Verwendung eines Kondensators ergibt, während bei der Verwendung zweier Kondensatoren die Anordnung so getroffen wird, daß sich Lade- und Entladestrom überlagern, so daß sich im Gleichrichterkreis bei Vollweggleichrichtung eine Anzeige proportional dem Wert 2 (C1 + C2) SP Bp J f ergibt. Bei der Verwendung zweier Kondensatoren zeigt die Zeitkonstante der Lade- und Entladekreise keinen Unterschied im Verhältnis zur Verwendung eines Kondensators, so daß die Empfindlichkeit vergrößert werden kann. If a frequency f is assumed, then there is full-wave rectification the size proportional to the size 2-C-Ep-f. The aforementioned value is that Value resulting from using a capacitor while using two capacitors the arrangement is made so that charge and discharge current superimpose so that in the rectifier circuit with full wave rectification there is a display proportional to the value 2 (C1 + C2) SP Bp J f results. When using two capacitors the time constant of the charging and discharging circuits shows no difference in relationship to use a capacitor so that the sensitivity can be increased can.

PATENTANSPRÜCEE: I. Direkt anzeigender elektrischer Frequenzmesser mit zwei durch die Halbwellen der zu messenden Frequenz gitterseitig abwechselnd geöffneten und geschlossenen Entladungsröhren deren Entladungsstrecken in Serie an der Anodengleichspannungsquelle liegen, und einem Kondensator, der zwischen einem Punkt der Anodenspannungsquelle und dem Verbindungspunkt der Röhren angeschlossen ist, der ferner durch die Steuerung der Röhren im Rhythmus der zu messenden Frequenz abwechselnd aufgeladen und entladen wird und dessen Lade-und Entladestrom durch ein die Meßfrequenz anzeigendes Instrument fließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Instrument in Serie mit dem Kondensator zwischen dem Verbindungspunkt der Röhren und der Anodenspannungsquelle liegt. PATENT CLAIMS: I. Direct reading electrical frequency meter alternating with two through the half-waves of the frequency to be measured on the grid side open and closed discharge tubes with their discharge paths in series are on the anode DC voltage source, and a capacitor that is between a Point of the anode voltage source and the connection point of the tubes connected is, further by controlling the tubes in the rhythm of the frequency to be measured is alternately charged and discharged and its charge and discharge current through an instrument indicating the measuring frequency flows, characterized in that the Instrument in series with the condenser between the connection point of the tubes and the anode voltage source.

Claims

2. Frequency meter according to claim I, characterized in that the Capacitor is connected to the positive terminal of the anode voltage source.

3. Frequency meter according to claim I, characterized in that the the connection between the capacitor and the connection point including the display device the tubes contains a full-wave rectifier bridge.

4. Frequency meter according to claim I, characterized in that two Capacitors are connected in series parallel to the anode voltage source, whose common terminals via a rectifier bridge with the connection point of the tubes are connected.

Publications considered: German Patent Specifications No. 629 327, 336 650.