DE970248C - Anordnung zur Verwendung eines Fernmessgebers in Gestalt einer magnetischen Bruecke - Google Patents

Description

Bei der Mehrfachübertragung von Fernmeß- bzw. Fernwirkimpulsen werden häufig die in der Wechselstrom-Vielfach-Telegraphie üblichen Frequenzen als Übertragungsfrequenzen benutzt, die sendeseitig impulsmäßig getastet und entweder direkt oder über Trägerfrequenzsysteme übertragen werden. Dabei finden auch weitgehend die Elemente der Wechselstromtelegraphie, sowohl auf der Sende- als auch auf der Empfangsseite, Anwendung. Es sind dies insbesondere die für die Tastung auf der Sendeseite erforderlichen Relais oder Modler und auf der Empfangsseite am Ausgang des Röhrenempfängers ebenfalls Relais zur Weitergabe der gleichgerichteten Fernmeß- bzw. Fernwirkimpulse an die angeschlossenen Geräte. Der Nachteil dieser Übertragungs-Systeme besteht vor allem darin, daß im Zuge des Übertragungsweges Elemente angeordnet sind, die einer mechanischen Abnutzung unterworfen sind und die auch zeitliche Veränderungen aufweisen.

Im deutschen Patent 925 451 ist nun ein Fernwirk- bzw. Fernmeßübertragungssystem vorgeschlagen worden, das nach dem Impulshäufigkeitsverfahren arbeitet und ohne mechanische Kontakte auskommt. Dieses Verfahren besteht darin, daß als Geberelement eine bekannte, im deutschen Patent 9°5 ²35 angegebene, magnetische Brücke in Gestalt

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zweier gleicher Drosseln mit Luftspalt, die durch die Netzfrequenz oder eine daraus abgeleitete Frequenz erregt werden, und einer den einen Luftspalt durchsetzenden rotierenden und gezahnten Scheibe benutzt wird und als Empfänger ein direkt zeigender Frequenzmesser an sich bekannter Art. Die aus elektrisch leitendem Material bestehende Scheibe des Gebers wird durch die zu messende Größe angetrieben und bewirkt durch ihre Verzahnung beim ίο Durchlaufen des Luftspaltes eine der Drehgeschwindigkeit entsprechende periodische Veränderung des Gleichgewichtes der magnetischen Brücke und damit eine praktisch sinusförmige Modelung des in einer Abnahmewicklung fließenden, netzfrequenten Stromes.

Im Hauptpatent ist eine Abänderung der bekannten magnetischen Brücke angegeben, wonach beide Eisenkerne räumlich getrennt am Umfange einer gezahnten Scheibe derart angeordnet sind, daß die Zähne der Scheibe beide Luftspalte durchsetzen und daß, während ein Luftspalt gerade durch einen Zahn ausgefüllt ist, in den anderen Luftspalt eine Zahnlücke fällt. Hierdurch wird eine Verdopplung der Impulsfrequenz erzielt, was insbesondere bei niedrigen Umdrehungsgeschwindigkeiten der Scheibe von Vorteil ist.

Es ist nun erkannt worden, daß diese abgeänderte Brücke als Gegentaktmodulator mit Trägerunterdrückung wirksam ist und daher mit besonderem Vorteil auch als Geber für eine nach dem Impulshäufigkeitsverfahren arbeitende Frequenzmesser als Empfänger verwendende Mehrfachübertragung von Fernwirk- bzw. Fernmeßimpulsen verwendet werden kann, indem die Anordnung so getroffen wird, daß erfindungsgemäß zum Zwecke der Mehrfachübertragung mehrere magnetische Brücken und Frequenzmesser vorgesehen sind, daß die magnetischen Brücken zur Modulation von verschiedenen, sie erregenden Übertragungsfrequenzen verwendet sind und daß die modulierten Übertragungsfrequenzen, vorzugsweise über Filter, auf eine gemeinsame Übertragungsleitung gegeben und am Empfangsort über Filter und Demodulatoren den einzelnen Frequenzmessern zugeführt werden. Als Übertragungsfrequenzen dienen zweckmäßigerweise von der Netzfrequenz abweichende Frequenzen, vorzugsweise die in der Wechselstromtelegraphie üblichen Frequenzen. Es ist auf diese Weise möglich, bei jeder Übertragungsfrequenz einen gesonderten Modler einzusparen, der bei der bisher üblichen netzfrequenten Erregung der magnetischen Brücken erforderlich ist, und mit den von der zugehörigen Brücke gelieferten, gleichgerichteten Impulsen getastet wird. Auf der Empfangsseite kann die Einrichtung zur direkten Frequenzmessung gleichzeitig als Demodulator für diese im allgemeinen tonfrequenten Übertragungsfrequenzen dienen. Dadurch wird der Aufwand für das gesamte Übertragungssystem wesentlich herabgesetzt. Für die Mehrfachübertragung bedarf es auf der Sendeseite nur der Hinzufügung der verschiedenen Übertragungsfrequenzgeneratoren sowie der Filter zur Zusammenführung der einzelnen Übertragungskanäle auf die gemeinsame Übertragungsleitung und auf der Empfangsseite entsprechender Filter zur Trennung der Ka- näle. Da die Übertragungsfrequenzen in der magnetischen Brücke sinusförmig gemodelt werden, kann der für die sendeseitigen Filter erforderliche Aufwand sehr gering werden, da diese praktisch keine Siebfunktionen, sondern nur Parallelschaltfunktionen zu erfüllen haben. Bei entsprechender Wahl der Übertragungsfrequenzen können diese Filter gegebenenfalls ganz entfallen.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel für die Anordnung gemäß der Erfindung dargestellt, das im folgenden kurz erläutert werden soll. In der Abbildung ist links die Sendeseite 5" und rechts die Empfangsseite B wiedergegeben, wobei nur die Einrichtungen für einen Übertragungskanal ausführlicher, d.h. soweit sie für das Verständnis der Erfindung erforderlich sind, gezeigt sind, während die gleichen Einrichtungen für weitere Kanäle nur angedeutet sind.

Die Sendeeinrichtungen eines Kanals bestehen aus einem Sendezähler SZ, einem Tonfrequenzgenerator G sowie einem Sendefilter SF, hinter dem die einzelnen Kanäle parallel mit dem gemeinsamen Übertragungskanal ÜL zusammengeschaltet sind. Der Sendezähler SZ ist das eigentliche Geberinstrument. Es besteht aus einem Antriebssystem an sich bekannter Art, das von der zu messenden elektrischen Größe angetrieben wird und damit diese Größe in eine Umdrehungsgeschwindigkeit umsetzt. Auf der Achse dieses Triebwerkes sitzt die gezahnte metallische Scheibe, die die Luftspalte der die magnetische Brücke bildenden Drosseln durchsetzt. Die Drosseln, die bei der bereits im deutschen Patent 914945 (Zusatz zum deutschen Patent 905235) vorgeschlagenen Anordnung durch einen Strom gegebener Frequenz, z. B. der doppelten Netzfrequenz vorerregt werden, werden hier nun mit der Frequenz des zugeordneten Tonfrequenzgenerators erregt, und es werden in den Abnahmewicklungen Spannungen der gleichen Frequenz induziert, die sich aufheben, sofern die magnetische Brücke sich im Gleichgewicht befindet. Da die Brücke bei umlaufender Scheibe ständig zwischen bestimmten Grenzen verstimmt wird, erfährt die Tonfrequenzspannung eine Modulation, deren Frequenz proportional der Umdrehungsgeschwindigkeit der Scheibe ist. Diese modulierte Tonfrequenz wird nun direkt als Übertragungsfrequenz benutzt.

Auf der Empfangsseite wird diese Tonfrequenz nach ihrer Trennung von den übrigen Übertragungsfrequenzen im Empfangsfilter EF dem eigentlichen Empfangselement selbst direkt zugeführt. Dieses ist, wie bereits erwähnt, im Prinzip ein Frequenzmesser, der die eintreffende Modulationsfrequenz in einen ihr proportionalen Gleichstrom umwandelt. Es besteht im wesentlichen aus einem Zweiwegegleichrichter, in dem die Tonfrequenz demoduliert wird, im Ausgang des nachgeordneten Tiefpasses wird die Modulationsfrequenz abgenommen und dnem gleichzeitig als Amplitudenbegrenzer wirkenden Verstärker zugeführt. Durch die Begrenzung liefert dieser Verstärker einen rechteckförmigen

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Anodenstrom,- dessen Impulsfrequenz der Modulationsfrequenz entspricht. Dieser durchfließt die beiden nachgeordneten Transformatoren, deren Wicklungen und Kerne so ausgebildet und bemessen sind, daß der eine stark gesättigt ist, der andere — durch Anwendung eines Luftspaltes ·— ungesättigt bleibt. Der Abgleich der beiden gegeneinandergeschalteten Sekundärwicklungen ist so vorgenommen, daß die bei jedem Impuls entstehenden Um- ladespitzen stets gleichen Energieinhalt besitzen und damit unabhängig von Schwankungen der Speisespannungen und von Röhrenalterung sind. Die gewonnenen Induktionsspitzen werden über einen weiteren Doppelwegegleichrichter dem Anzeigegerät zugeführt.

Soll dem Empfänger eine größere Leistung, z. B. zum Betrieb von Registrierinstrumenten entnommen werden, so kann an den Ausgang des Empfängers noch ein Gleichstromkompensationsverstärker angeschaltet werden.

Das Übertragungssystem wird zweckmäßig mit einem gewissen Vortrieb des Sendezählers SZ betrieben, d. h. als Nullfrequenz wird eine bestimmte Modulationsfrequenz gewählt, damit positive und negative Werte der zu messenden Größe ermittelt werden können.

Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung des hier beschriebenen Empfangselementes beschränkt, sondern es können in Verbindung mit der als Geber dienenden magnetischen Brücke auch andere auf dem Prinzip der Frequenzbemessung beruhende relaislose Empfangseinrichtungen angewendet werden. Bei diesen wird beispielsweise die wechselstrommäßig übertragene Impulsfrequenz einem Verstärker unmittelbar zugeführt, dessen durch ein

Steuerglied konstant gehaltene Ausgangsspannung in einem Umformerglied, bestehend aus einem frequenzabhängigen Widerstand und einem Gleichrichter, in eine von der Impulsfrequenz abhängige Gleichspannung umgeformt und einem Meßgerät zu- 40 geführt wird.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Anordnung zur Verwendung eines Fernmeßgebers in Gestalt einer magnetischen Brücke nach Patent 914945 in einem nach dem Impulshäufigkeitsverfahren arbeitenden Fernmeß- bzw. Fernwirkübertragungssystem in Zusammenarbeit mit einem ohne mechanische Kontakte arbeitenden, direkt zeigenden Frequenzmesser an sich bekannter Art als Empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Mehrfachübertragung mehrere magnetische Brücken und Frequenzmesser vorgesehen sind, daß die magnetischen Brücken zur Modulation von verschiedenen, sie erregenden Übertragungsfrequenzen verwendet sind und daß die modulierten Übertragungsfrequenzen, vorzugsweise über Filter, auf eine gemeinsame Übertragungsleitung gegeben und am Empfangsort über Filter und Demodulatoren den einzelnen Frequenzmessern zugeführt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Netzfrequenz abweichende Übertragungsfrequenzen, Vorzugsweise die in. der Wechselstromtelegraphie üblichen Frequenzen, verwendet sind.

In Betracht gezogene Druckschrift:
Schweizerische Patentschrift Nr. 219 536.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 809 602/91 8.