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Schaltungsanordnung zur vollautomatischen Messung der Güte von Spulen
bzw. Spulenkernen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur vollautomatischen
Messung der Güte von Spulen bzw. Spulenkernen durch Messung der Spannungsüberhöhung
am Meßkreis, auf dessen Frequenz die Generatorfrequenz mittels eines Phasendemodulators
und einer Nachstimmröhre automatisch abgestimmt wird.
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Im folgenden ist die Messung der Permeabilität von Spulenkernen sinngemäß
stets eingeschlossen, wenn von der Messung der Güte oder der Induktivität einer
Spule gesprochen wird.
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Es ist bekannt, die Messung der Spulengüte in der weise auszuführen,
daß die zu messende Spüle als Teil eines Schwingungskreises geschaltet ist und dieser
Meßkreis auf Resonanz mit .einem Geber-oder Hochfrequenzgeneratorkreis abgestimmt
wird. Bei bekanntgewordenen verbesserten Abstimmanordnungen von Hochfrequenzkreisen
aufeinander wurde so vorgegangen, daß die Spannung des Hochfrequenzgenerators konstant
gehalten wurde und die Generatorfrequenz von Hand oder automatisch auf die Frequenz
des Meßkreises nachgestimmt wurde. Die automatische Abstimmung erfolgte mittels
eines Phasendemodulators, der über eine Nachstimmröhre die Frequenz des Generators
beeinflußte. Zur eigentlichen Messung der Spulenwerte mittels derartiger oder ähnlicher
Abstimmanordnungen wurde dann die Spannungsüberhöhung
am Meßkreis
bei ungeänderter Kapazität im M.eßkreis verwendet.
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Die Steuerung der Nachstimmröhre, die in bekannten Abstimmanordnungen
zweier Hochfrequenzkreise aufeinander als Induktivität des Generatorkreises wirkt,
erfolgt durch eine Gleichspannung, die dem Phasendemodulator entnommen werden kann,
sobald eine Verstimmung der beiden Kreise vorhanden ist. Hierin liegt der wesentlichste
Nachteil dieser Anordnung begründet: Es muß immer eine Verstimmung vorhanden sein,
wenn die Nachstimmspannung verfügbar sein soll. Dieses beschränkt die Anwendbarkeit
der bekannten Verfahren praktisch auf verhältnismäßig kleine Werte von Frequenzabweichungen.
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Die Erfindung verwendet die grundsätzliche Anordnung der vorstehend
angedeuteten bekannten Anordnungen, vermeidet jedoch ihre Nachteile dadurch, daß
erfindungsgemäß der Phasendemodulator über einen elektronischen Schalter den zur
Steuerungder Nachstimmröhre erforderlichenSpannungsbetrag liefert. Dieser Spannungsbetrag
ist nicht mehr abhängig von dem Betrag der Verstimmung-, sondern. er wird in erforderlicher
Höhe einem Gleichrichter oder einer sonstigen Gleichspannungsquelle im Meßgerät
entnommen. Diejenige Spannung, die im Phasendemodulator selbst zur Verfügung steht,
sobald eine Verstimmung eingetreten ist, wird nur noch zum Betätigen des betreffenden
elektronischen Schalters verwendet. Dadurch wird es ermöglicht, selbst sehr kleine
Verstimmungen noch zum Steuern der Nachstimmröhre heranzuziehen, da, der
elektronische Schalter ausreichend empfindlich gemacht werden kann, um auch auf
sehr kleine Spannungsänderungen noch anzusprechen. Da außerdem der elektronische
Schalter praktisch zeitlos anspricht, kann die Nachsbimmzeit einstellbar und sehr
klein gemacht werde, indem die der Nachstimmröhre zugeordneten Schaltelemente entsprechend
bemessen werden. Dies sei an Hand der Abbildung erläutert.
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Diese Abbildung zeigt die grundsätzliche Anordnung der Schaltung für
ein Beispiel gemäß der Erfindung. In ihr ist i der Hochfrequenzgenerator, 2 die
Nachstimmröhre, die als Induktivität wirkt, 3 der Nachstimmkondernsator, q. der
Meßkreis mit dem Prüfling-Lx, 5 und 6 die elektronischen Schalter, 9 und 8 deren
Kathodenwiderstände, 7 der Phasendemodulator, io ein Röhrenvoltmeter zum Messen
der Spannungsüberhöhung am Meßkreis, 13 ein Frequenzmesser und die Teile
ii und 12 stellen schematisch je eine angeschlossene Sortierautomatik dar. Die Röhre
2 erhält durch den Kondensator 3 eine Steuergleichspannung. Die Ladung dieses Kondensators
wird, je nach Bedarf, positiver oder negativer in Abhängigkeit von der Lage der
Resonanzfrequenz des Meßkreises 4 zur Frequenz des Generators i gemacht. Schaltet
der Phasendemodulator 7 z. B. die Röhre 5 leitend, so ändert sich die Ladung von
3 nach negativeren Werten hin; schaltet er die Röhre 6 leitend, so ändert sich .die
Ladung von 3 im entgegengesetzten Sinne. Im Resonanzfall sind beide Röhren gesperrt.
Ändert sich die Abstimmung des Meßkreises q. nachhöherer oder niedrigerer Frequenz
hin, so wird jeweils diejenige Röhre geöffnet, die die Steuerspannung am Kondensator
3 in der der Verstimmung entsprechenden Richtung ändert. Somit hat der Phasendemodulator
lediglich Gittersteuerspannungen zu liefern, die die elektronischen Schalter 5 und
6 öffnen bzw. schließen, während die Spannung für die Nachstimmröhre einer- nicht
gesondert dargestellten-Gleichspannungsquelle entnommen wird. Dadurch ist die Genauigkeit
der Nachstimmung nicht mehr abhängig von der Höhe derjenigen Spannung, die jeweils
zur Nachstimmung erforderlich ist.
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Durch passende Bemessung der Kapazität des Kondensators 3 sowie der
Widerstandswerte der Teile 8 und 9 hat man es in der Hand, die Nachstimmzeit einerseits
recht kurz, andererseits aber ausreichend lang einzustellen, uT ununterbrochene
störungsfreie Meßserien durchführen zu können. Nach vorliegenden Erfahrungen kann
auf diese Weise die einzelne Meßzeit auf die Größenordnung einer Zehntelsekunde
gebracht werden. Das Röhrenvoltmeter io kann grundsätzlich mit einer Skala versehen
sein, die unmittelbar die Gütewerte des Prüflings abzulesen gestattet. Die Spannungsüberhöhung
am Meßkreis kann auch unmittelbar zur Steuerung der Sortiereinrichtung i i genutzt
werden. Denn die Spannungsüberhöhung kann als Gleichspannung, die sieb, etwa proportional
mit der Güte des Prüflings ändert, unmittelbar den elektronischen Teil einer solchen
Sortiervorrichtung beeinflussen. Die Abweichung des Prüflings von der Nenninduktivität
(bzw. der Nennpermeabilität) kann am Frequenzmesser 13 in Form der Frequenzabweichung
von der anfangs eingestellten Normalfrequenz des Generatorkreises abgelesen werden.
Dieses Gerät 13 kann als Geberteil für die Sortierautomatik 12 dienen, die
den Ausschuß aus den Prüflingen, hinsichtlich Induktivität bzw. Permeabilität absondert
von den innerhalb der Toleranzengrenzen verbliebenen Spulen bzw. Spulenkernen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Zuführung der
Prüflinge zum Meßkreis und ihr Weitertransport durch die Teile i i bzw. 12 hindurch
selbsttätig. In diesem Fall ermöglicht die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung
die Erstellung einer vollautomatischen Meß- und Sortiervorrichtung für Spulen bzw.
Spulenkerne.
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Zusammenfassend kann der technische Fortschritt gegenüber dem Bekannten
wie folgt formuliert werden.
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i. Der einzelne Meßvorgang für die Güte oder die Induktivität oder
die Permeabilität erfordert eine Zeit von nur wenigen Zehntelsekunden.
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2. Es können: sowdhl sehr kleine als auch große Differenzen von einem
mittleren Normalwert automatisch nachgestimmt und zur Anzeige gebracht werden, wobei
die Genauigkeit, mit der nachgestimmt wird, ganz unabhängig von der Höhe der zur
Nachstimmung erforderlichen Spannung ist.
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3. Es lassen sich in schaltungsmäßig einfacher Weise Sortierautomatiken
zusckalten, wodurch die
Messung und Sortierung einer Vielzahl von
Spulen oder Spulenkerncn in rascher Folge und automatisch durchführbar ist.