DEP0046543DA - Anordnung und Verfahren zur genauen Messung, Regelung und Konstanthaltung niedriger und mittlerer Frequenzen. - Google Patents

Description

Anordnung und Yerfaaren smr genauen Messung, Regelung und Konstanthaltung niedriger und mittlerer Frequenzen.

für die Messung und gegebenenfalls die Begelimg und Konstanthaltung der I¹Tequensi im Hieder- und !Tonfrequenagebiet werden vielfach elektrische Schwingungakreise verwendet. Sleee haben den unangenehmen, die Genauigkeit stark beeinträchtigen» den Iachteil_s daß sie einmal ziemlich stark gedampft sind und daß sie außerdem seitlich nicht vollkommen konstant bleiben. Hieran sind besondere die Kondensatoren schuld) Papierkonden* satoren verändern ihre Kapazität durch T emp er atür einf1usee und Alterung in unangenehm weiten Grenzen_r Glimmerkondensator ren sind war besser, werden aber insbesondere bei de» im Hie* der- und Hittelfrequenzgeblet in frag© kommenden ziemlich großen Kapazitätebeträgen teuer, Üuftkondenaatoren schließ» lieh haben zwar sehr gute Eigenschaften, erfordern aber außer» ordentlich großen, wirtschaftlich meist nicht tragbaren Aufwand.

Infolgedessen wird bekanntlich die Frequenz in dem genannten Gebiete, eehr viel mit Sungenfrequenzmessera gemessen, also Geräten, die auf mechanischen, sohwlngungafählgen Systemen beruhen, Heohanlsoh® SchwingungssjBteme sind wegen Ihrer geringen Dämpfung und ihrer guten Konstant sehr viel günstiger als elektrische Schwingungskreiee₉ Jedoch haben die Zungen* frequenzmesser eine ganze Seihe von Saehtelleni Das Skalen« bild 1st ungewöhnlich und völlig anders als bei den sonst üb» liehen Meßgeräten, Ausführung als schreibendes Meßgerät ist nicht möglich, Verwendung als Steuer- oder Kegel organ 1st

gleichfalls wegen der Eigenart des läeßsystems nicht durch« ftthrbar. Auch lassen eich diese Geräte nicht sehr empfindlich bauen; ein® Abstufung der Eungen und der Skale von 0« 1 zu 0,1 Hertz macht praktisch schon sehr große Herstellungs» Schwierigkeiten, außerdem wird die Ableeung unscharf. Infolge» dessen sind sehr empfindliche Frequenzmesser bisher trotz der oben angeführten Sachteile «dt elektrischen Schwlngungskreieen ausgeführt worden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung 1st eine Anord« nung zur Messung oder gegebenenfalls überwachung, Regelung und Konstanthaltung der Frequenz mit Hilfe mechanischer, schwingungen fähiger Systeme, wobei jedoch die Anordnung so getroffen wird, das die Anzeige durch ein elektrisches Meßgerät in der üblichen leise mittels Zeiger und Skala erfolgt, so dai der Ausbildung des IeBgerEta als achreibendee Gerät oder als Eegel- und Steuerorgan keine Schwierigkeiten la Wege stehen.

Zur Erläuterung der Anordnung diene Abbildung 1. Se sei a ein mechanisches, schwingungszahl gea System, beispiele» weise nach der Art einer Stimiagabel_ff b gegebenenfalls sage brach« te, zusätzliche träge Massen, ο !Pauchspulen, die sich im leid permanenter Magnete d bewegen. Bs werde jetist die Tauohspule mit konstantem Strom bei veränderlicher Frequenz erregt. Dann wird die "Stimmgabel* in Schwingung geraten, die Amplitude der Schwingung als Funktion der Frequenz verläuft in bekannter Art und Weise naoh einer Resonanzkurve. Me in der Tauchspule ent* stehende EEK ist der Amplitude ihrer mechanischen Schwingung proportional, ergibt also eine Kurve, wie sie schematisch Abbildung 2 zeigt, worin B die SMK bedeutet. Kennt man das Verhältnis ^ die Impedanz Z des Systems, so muß Z als Funktion von f wiederum denselben Verlauf zeigen.

XH9 Phasenlage φ der BlK ist bei genauer Beeonans rein ohmiech, unterhalb der Besonanzfrequenz ist die Anordntaag ins= duktiv, oberhalb derselben kapazitiv. Beim Surohgang duroh €1® Sesonana ändert sieh die Phase aehr schnell * um fast 180° (^wPhesenaprungⁱ'), Iln solches %stw verhält sieh also naeh außen hin grundsätzlich wie ein elektrischer Schwiiigungekreie₉ Tisobei allerdings noch Hebenersoheinungea zu berücksichtigen sind, wie z.B. der ohmsehe Widerstand, die Streuinduktivität usw., was bei einer genaueren Betrachtung und insbesondere bei der Vorausberechnung berücksichtigt werden maß.

Dieselben Überlegungen lassen sich anstellen, wenn mm den Antrieb des eohwlngungsfähigen Systeme nicht wie im obigen Beispiel elektrο dynami β eh, sondern elektromagnetisch ausfuhrt. Auch kapazitiver (elektrostatischer) Antrieb wäre ausführbar, kommt aber bei niedrigen Frequenzen weniger in Frage.

Da sich, wie gesagt, ein solches mechanisches System nach außen hin wie ein elektrischer Schwlngungskreis verhalt, ist es zur genauen und empfindlichen Iffeesung einer Prequen* nur noch nötig, bei den an sich bekannten Jrequeneraeseera den elektrischen Scbwingungskreie durch ein derartiges mechanisches System zu ersetzen. Man kann z.B. die Phasenlage des von dea sehwingungsfählgen System aufgehobenen Strome» aeasen. ®eht man dabei etwa so vor, dag man die Resonanzfrequenz ungefähr in der Mitte des gewUnsehtea Meßbereiches legt, so bekosuat mm wegen der schroffen Änderung der Phase in diesem Gebiet ein sehr empfindliche® Meßgerät.

lan kann aber auch anders vorgehen, beispielsweise so, daß man zwei schwingungsfähige Systeme mit verschiedener Be» sonanafrequenz anwendet und das Verhältnis der in ihnen fließenden Ströme gegebenenfalls unter Berücksichtigung der

Phasenlage zur Iesieimg ausnützt. Man erhält dann wiederum genau® und empfindlich® Mtßgerät®.

Claims (2)

Professor Sr.»lag« Brnat Hueter Patentansprüche.

1. ) Ttrfahreii aar genauen Ieaeung₉ Regelung und Xonstant=

haltung niedriger und mittlerer Preq_iUengen₉ dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisches Meßgerät in Terbindung mit mechanischen schwijigungsfahigen Systemen verwendet wird, wobei das mechanische System elektrodynamisch durch mitschwingende Tauohspulen in einem konstanten Magnetfeld oder elektromagnetisch durch einen Eisenkern la Terbindung mit einer festen Spule oder auch kapazitiv durch einen mitschwingenden Kon= deneatorbeleg das Meßgerät beeinflußt.

2. ) Anordnung zur Durchführung des Terfahrens nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß zwei etwas verschieden abgestimmte schwingungsfähige Systeme verwendet werden.