DEP0011589DA - Fernmessung unter Verwendung einer Nachlaufsteuerung - Google Patents

Description

Zur Fernmessung wärmetechnischer und anderer Messgrössen, wie z.B. Wasserstand, Druck, Mengen usw. werden schreibende oder anzeigende Messeinrichtungen mit sogenannter Nachlaufsteuerung verwendet. Diese besteht im wesentlichen in einer Brückenschaltung mit einem Geberpotentiometer (Widerstandsferngeber) in dem einen Brückenzweig und einem zweiten Potentiometer (Kompensationspotentiometer) in dem anderen Brückenzweig, welches bei Verstimmung der Brücke durch das erste Potentiometer von einem durch den Brückendiagonalstrom gesteuerten Motor, auch Nullmeter genannt, so lange verstellt wird, bis der Diagonalstrom wieder Null geworden ist. Die Anordnung mit Nullmeter im Brückenzweig arbeitet mit sehr kleinen Verstellkräften und erfordert daher feinste Lagerung des Getriebes. Trotzdem ist noch eine relativ grosse Reizschwelle vorhanden und auch die Fertigung bereitet manche Schwierigkeit.

Um diese Nachteile zu beseitigen, hat man daher schon Geräte gebaut, bei denen Röhrenverstärker derart verwendet wurden, dass der zwischen Geber und Motor liegende Verstärker die zweite Ständerwicklung eines als Nullmotor arbeitenden Induktionsmotors speist. Diese Induktionsmotoren haben aber eine relativ geringen Wirkungsgrad. Aus diesem Grund muss die Ausgangsleistung des Verstärkers gross sein. Ausserdem benötigt der Verstärker zur Versorgung mit Anodengleichspannung ein Gleichrichterteil mit anschliessender Glättung.

Man kann nun gemäss der Erfindung den Wirkungsgrad der Umsetzung der Steuerströme in mechanische Energie noch wesentlich dadurch verbessern, dass man direkt über den Anodenkreis zweier Verstärkerröhren eine Gleichstrommotor oder ein ebenfalls durch Gleichstrom oder ein ebenfalls durch Gleichstrom angetriebenes Drehmagnetsystem steuert, sodass die Röhren gleichzeitig als Gleichrichter arbeiten können. Die erforderliche Richtungsauswahl am Verstellmotor wird dadurch erreicht, dass man bei Verwendung eines normalen Gleichstrommotores die Anoden der Röhren gegenphasig an die Speisewechselspannung und die Gitter der Röhren gleichphasig an die Steuerwechselspannung der Brückendiagonale anlegt. Bei Verwendung eines Drehmagnetsystems anstelle des Gleichstrommotors werden entsprechend umgekehrt die Anoden der Röhren gleichphasig an die Speisespannung und die Gitter der Röhren gegenphasig an die Spannung der Brückendiagonale gelegt.

In Figur 1 liegt der Motor 3 zwischen den Kathoden der beiden Verstärkerröhren 1 und 2. Die Anodenwechselspannungen werden den Anoden der beiden Röhren aus dem Netztransformator 5 über die beiden Sekundärwicklungen 4 und 6 gegenphasig zugeführt. Der Motor 3 liegt als Verbraucher zwischen den Kathoden der beiden Röhren. Die Steuerspannung wird der Wechselstrombrücke 13 entnommen, die über die Wicklung 7 des Netztransformators mit Wechselstrom gespeist wird. Die Brücke enthält als veränderliche Brückenzweige das Geberpotentiometer 9 und das Kompensationspotentiometer 10. Die Steuerwechselspannung, die sich aus dem Unterschied der Stellungen des Geberpotentiometers und des Kompensationspotentiometers ergibt, wird über den Transformator 14 den beiden Gittern der Röhre und über die Gittervorspannungsbatterie 15 der Mitte eines dem Motor 3 parallel liegenden Spannungsteilers zugeführt. In dieser Schaltung führt jeweils diejenige Röhre Strom, bei der gleichzeitig positive Anoden- und Gitterspannung auftritt. An der Anode und dem Gitter der anderen Röhre treten in diesem Augenblick entgegengesetzte Potentiale auf. Diese Verhältnisse kehren sich um, wenn in der Brückendiagonale die Stromrichtung sich umkehrt. Der Stromfluss in der einen Röhre bleibt solange bestehen, bis durch den Motor der Abgleich hergestellt ist, und damit der Strom in der Brückendiagonale wieder Null wird. Während der Drehung des Motors wird ausser dem Kompensationspotentiometer über ein Vorgelege 16 auch der Schreiber 8 verstellt.

Der parallel zum Motor liegende Spannungsteiler 12 arbeitet als Kathodenwiderstand, der Unterschiede der Röhren teilweise ausgleicht, und durch die Gegenkopplung auf den Regelvorgang stabilisierend wirkt. Vor allem aber bildet der Spannungsteiler 12 eine sogenannte Widerstandsbremse, welche auf die Bewegung des Motors dämpfend wirkt.

Figur 2 zeigt anstelle des Kollektormotors (mit permanenten Magneten) ein Drehmagnetsystem 23. Soweit die einzelnen Schaltelemente dieser Ausführungsformen mit der in Figur 1 übereinstimmen, sind gleiche Bezugszeichen verwendet. Die Antriebswicklung 24 des Drehmagnetsystems ist in zwei Hälften geteilt. Diese werden aus dem Netztransformator 5 gleichphasig in den Anodenstromkreis der beiden Röhren 1 und 2 geschaltet. Die Steuerspannung aus der Wechselstrombrücke 13 wird über den Transformator 14, dessen Sekundärwicklung mit einer Mittelanzapfung versehen ist und an der Gittervorspannungsbatterie 15 liegt, den Gittern der beiden Röhren gegenphasig zugeführt. Auch in dieser Schaltung führt nur immer jeweils diejenige Röhre Strom, bei der gleichzeitig positive Anoden- und Gitterspannung auftritt. Der Stromfluss bleibt solange bestehen, bis durch die Drehung des Magneten 25 des Drehmagnetsystems der Abgleich hergestellt ist. Der Kernmagnet 25 treibt sowohl das Kompensationspotentiometer 10 an, als auch den Schreibhebel eines Kreisdiagrammschreibers 8.

Auch bei dieser Anordnung können parallel zu den Wicklungshälften der Antriebswicklung 24 Widerstände 11 bzw. 12 vorgesehen werden, welche als Widerstandsbremse wirken.

Die erfindungsgemässe Steuerung kann auch für Schreiber verwendet werden, wie sie z.B. als Verlustfaktor-Registriereinrichtungen (tg (Delta)-Brücken) bekannt sind. Bei diesen Einrichtungen ist es erforderlich, dasss jeder der beiden vorgesehenen Schreiber phasenmässig den auf ihn treffenden Anteil der Brückenspannung kompensiert. Diese Bedingungen kann mit der erfindungsgemässen Nachlaufsteuerung erfüllt werden, da der Stillstand der Steuerung auch bei 90° Phasenverschiebung zwischen Steuerspannung und Anodenspeisespannung eintritt.

Claims (3)

1. Fernmessung unter Verwendung einer Nachlaufsteuerung mit Röhrenverstärkung, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar im Anodenstromkreis zweier Verstärkerröhren, die zugleich als Gleichrichter arbeiten, ein Gleichstrommotor, z.B. Kollektormotor oder Drehmagnetsystem als Verstellorgan gesteuert und der Richtungswechsel am Motor dadurch erzielt wird, dass die Anoden der beiden Röhren gegenphasig an die Speisewechselspannung und die Gitter gleichphasig an die Steuerwechselspannung der Brückendiagonale, bzw. umgekehrt die Anoden gleichphasig an die Speisewechselspannung und die Gitter gegenphasig an die Steuerspannung angeschlossen werden.

2. Fernmessung unter Verwendung einer Nachlaufsteuerung mit Röhrenverstärkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Motor ein zweiteiliger Spannungsteiler liegt, dessen Mitte als Ausgangspunkt für die Gittersteuerspannung dient, wobei jeder Teilwiderstand als Kathodenwiderstand arbeitet, durch die Gegenkopplung auf den Regelvorgang stabilisierend wirkt und der Spannungsteiler im Ganzen als Widerstandsbremse die Motorbewegung dämpft.

3. Fernmessung unter Verwendung einer Nachlaufsteuerung mit Röhrenverstärkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung eines Drehmagnetsystems als Verstellmotor jeweils parallel zu den beiden Hälften der Antriebswicklung des Drehmagnetsystems ein Widerstand als Widerstandsbremse geschaltet ist.