NL8104462A

NL8104462A - Inrichting voor het opwekken van magnetische gelijkvelden van wisselende polariteit voor de magnetisch-induktieve doorstroommeting.

Info

Publication number: NL8104462A
Application number: NL8104462A
Authority: NL
Original assignee: Flowtec Ag
Priority date: 1980-10-02
Filing date: 1981-09-30
Publication date: 1982-05-03
Also published as: IT8124179A0; JPS5764910A; SE8105807L; DD201727A5; CH655795A5; DE3037305C2; FR2491620A1; FR2491620B1; SE458311B; JPS6325691B2; DE3037305A1; GB2084827A; GB2084827B; IT1138649B; BE890573A; US4410926A

Description

·. ’ -1- 22098/JF/mv

Korte Aanduiding: Inrichting voor het opwekken van magnetische gelijk* velden van wisselende polariteit voor de magnetisch-inductieve door-stroommeting.

5 De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het opwek ken van magnetische gelijkvelden van wisselende polariteit voor de magnetisch-induktieve doorstroommeting door middel van een veldspoel, die door middel van afwisselend gestuurde instelorganen met een gelijk-spanningsbron wordt verbonden.

10 Bij inrichtingen van deze soort, die bijvoorbeeld uit het West-

Duitse auslegeschrift 2.744.845 bekend zijn, bestaat het probleem, dat de door de veldspoel gestuurde gelijkstroom niet plotsklaps van richting Joan veranderen, zodat de ompoling van het magnetische veld een bepaalde tijd duurt. Bij de magnetisch-inductieve doorstroommeting streeft men er- 15 naar deze omschakeltijd zo kort mogelijk te houden, omdat deze voor de waarneming van de doorstroming niet is te benutten.

Doel van de uitvinding is te voorzien in een inrichting van de in de aanhef genoemde soort, die met geringe extraposten de instelling van een gewenste, wezenlijk korte omschakeltijd mogelijk maakt.

20 Dit doel wordt volgens de uitvinding verwezenlijkt, doordat gedu rende de op de omsturing van de instelorganen volgende omschakeltijd een condensator met de veldspoel met een van de gelijkspanningsbron gescheiden trillingsketen is verbonden en dat de kapaciteit C van de condensator in afhankelijkheid van de gewenste omschakeltijd At in hoofdzaak de waarde 25 1 q - pp 2 2 ^ L . (ΤΓ / At + H4L ) heeft, waarbij L de inductiviteit en R de ohmse weerstand van de veld- 3Q spoel zijn.

Voordelige uitvoeringsvormen en evaluaties van de uitvinding zijn in de onderconclusies gekenmerkt.

Verdere kenmerken en voordelen van de uitvinding blijken uit de volgende beschrijving van de uitvoeringsvoorbeelden, die in de tekening zijn weergegeven. In de tekening toont: 35

Fig. 1 het schakelschema van een eerste uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding in een bedrijfstoestand,

Fig. 2 de inrichting van fig. 1 in een tweede bedrijfstoestand, 8104462 ___ I · *.

-2- 22098/JF/mv iS.-..· "ι5 . ' .

Fig. 3 het schakelschema van een tweede uitvoeringsvorm van de -uitvinding en

Fig. 4 het schakelschema van een derde uitvoeringsvorm van de uitvinding.

5 Bij de in fig. 1 en 2 weergegeven uitvoeringsvorm ligt de veldspoel 1 in de ene diagonaal van een brugschakeling 2» bestaande uit vier instel-organen 3, 4, 5» 6, die ter vereenvoudiging als mechanische schakelaars zijn weergegeven. De instelorganen kunnen relaiscontacten zijn, of ook electronische schakelorganen, zoals later aan de hand van de in figuren 10 3 en 4 weergegeven uitvoeringsvoorbeelden zal worden verklaard. Aan de andere brugdiagonaal ligt een voedingsgelijkspanning, die door een gelijk-,, spanningsbron 7 wordt geleverd. Als voorbeeld is aangenomen, dat de gelijk-spanningsbron 7 een neteenheid is, waarvan de ingangsklemmen 7a, 7b een wisselspanning ontvangen en dat aan de uitgangsklemmen 7c en 7d ervan 15 een gelijkgerichte spanning afgeeft. Het netdeel 7 heeft bovendien een spanningsstuuringang 7e; door een aan deze ingang gelegd stuursignaal wordt de grootte van de aan de uitgang 7c, 7d afgegeven gelijkspanning bepaald. De de negatieve uitgangspotentiaal voerende uitgangsklem 7d van de neteenheid 7 is met massa verbonden. De de positieve potentiaal 20 voerende uitgangsklem 7c is door middel van een stroomregeltransistor 8 en diode 9 met het hoekpunt 2a van de brugschakeling 2 verbonden. Het daar tegenover liggende brughoekpunt 2b is door middel van een stroom-meetweerstand 10 met massa verbonden. De veldspoel 1 is tussen de beide andere brughoekpunten 2c, 2d aangesloten.

25 Wanneer bij de tot nu toe beschreven schakeling de beide in de tegenover elkaar liggende brugtakken liggende schakelaars 3 en 5 zijn gesloten, zoals in fig. 1 is weergegeven, tsrwijl gelijktijdig de beide andere schakelaars 4 en 6 open zijn, vloeit een gelijkstroom lp, waarvan de grootte door de stroomregeltransistor 8 is bepaald, van de uitgangs-30 klem 7c van de neteenheid 7 door de stroomregeltransitor 8 en diode 9 naar het brughoekpunt 2a, vandaar door de gesloten schakelaar 3, de veldspoel 1 en de gesloten schakelaar 5 naar het brughoekpunt 2b en tot slot door middel van de stroommeetweerstand 10 naar de massa. Deze stroomweg is in fig. 1 door pijlen aangeduid, die met behulp van doorgetrokken 35 lijnen zijn aangegeven. Wanneer daarentegen de schakelaars 4 en 6 gelijktijdig zijn gesloten, terwijl de schakelaars 3 en 5 open zijn, vloeit de gelijkstroom lp tussen de brughoekpunten 2a en 2b door middel van de schakelaars 6 en 4 en in tegengestelde richting door de veldspoel 1; dit 8104462 ______ • ·· ··-—·*- — ----- e i -3- 22098/JF/mv is in fig. 1 door gestreeplijnde pijlen aangegeven. Wanneer de schakelaars 3, 5 enerzijds en de schakelaars 4, 6 anderzijds op de geschetste wijze gelijktijdig paarsgewijs tegengesteld geklokt worden bekrachtigd, wordt door de veldspoel 1 afwisselend gelijkstromen in tegenover gestel-5 de richtingen gestuurd, zodat de veldspoel 1 afwisselend magneetvelden van gelijke groette, maar mefc tegengesteld voorteken opwekt. Deze bekende spoelaansturing wordt ook als "H-schakeling” aangeduid,

De geschetste werking wordt door een stuur- en regelschakeling 11 gestuurd. Deze heeft een klokingang 11a, waaraan deze een kloksignaal 10 ontvangt, dat bijvoorbeeld door een rechthoekspanning is gevormd, die afwisselend de spanningswaarde 0 en 1 aanneemt. Aan een verdere ingang 11b ontvangt de stuur-en regelschakeling 11 de over de stroommeetweer-stand 10 afvallende spanning, die een maat voor de door de veldspoel 1 vloeiende stroom is. Een uitgang 11c levert een stuursignaal voor gelijk-15 tijdige bekrachtiging van de schakelaars 3 en 5 en de verdere uitgang 1ld levert een stuursignaal voor de gelijktijdige bekrachtiging van de schakelaars 4 en 6. Aan een uitgang 11e levert de stuur- en regelschakeling 11 een regelsignaal voor de instelling van de stroomregeltransistor 8.

Ten slotte is een verdere uitgang 11f van de stuur- en regelschakeling 11 20 met de spanningstuuringang 7e van de neteenheid 7 verbonden.

De stuur- en regelschakeling 11 is zodanig uitgevoerd, dat deze bij een waarde van het aan de klokingang 11a ervan toegevoerd kloksignaal aan de uitgang 11c een signaal afgeeft, dat de aangesloten schakelaars 3 en 5 sluit, terwijl deze gelijktijdig aan de uitgang lid een signaal 25 afgeeft, dat de aangesloten schakelaars 4 en 6 opent; bij de andere waarde van het kloksignaal worden deze stuursignalen omgekeerd. Derhalve geschiedt de tegengestelde geklokte bekrachtiging van de schakelaartweetallen 3, 5 en 4, 6 in het door het kloksignaal bepaalde ritme. Het aan de ingang 11b ontvangen signaal toont de stuur- en regelschakeling 11 de grootte van 30 de door de veldspoel 1 vloeiende stroom. Deze geeft aan de uitgang 11e een regelsignaal af, waardoor de waarde van deze stroom in stationaire toestand door de stroomregeltransistor 8 op een vooraf bepaalde nominale waarde wordt gehouden.

Ten gevolge van de induktiviteit van de veldspoel 1 kan de door de 35 veldspoel vloeiende stroom lp niet plotsklaps van richting veranderen.

Bij elk omschakelproces verloopt derhalve een bepaalde omschakeltijd At, totdat de stroom lp van zijn constante vaste waarde met het ene voorteken op de gelijke vaste waarde met het tegenovergestelde voorteken 8104462 __ Γ *·► _ ' · t t . · -A- 22098/JF/rav is geraakt. Er bestaat het streven de omschakeltijd zo kort mogelijk te houden.

Ter verkorting van de omschakeltijd is bij de in fig. 1 weergegeven schakeling een op bijzondere wijze bemeten condensator 12 tussen het 5 brughoekpunt 2a en massa aangesloten.

De werking van de condensator 12 gedurende het omschakelproces zal aan de hand van fig. 2 nader worden toegelicht. Deze fig. toont de inrichting van fig. 1 direct na het in gang zetten van het omschakelproces, dus na het openen van de schakelaars 3, 5 en het sluiten van de 10 schakelaars 4, 6.

Voor het openen van de schakelaars 3, 5 (fig. 1) was de condensator 12 op een spanning opgeladen, welke gelijk is aan de uitgangsspanning van de neteenheid 7, verminderd met de spanningsval over de stroomregeltran-sistor 8 en over de diode 9· Direct na het openen van de schakelaars 3, 6 en 15 en het sluiten van de schakelaars 4, 6 (Fig. 2) dwingt de veldspoel 1 een stroom af, die allereerst nog gelijke richting heeft als de stroom lp in de voorgaande schakeltoestand (fig. 1). Deze stroom is in fig. 2 door de met doorgetrokken lijnen getekende pijlen aangeduid. Deze vloeit echter nu van massa via de stroommeetweerstand 10 naar het brughoekpunt 2b en 20 van daar door middel van de gesloten schakelaar 4, de veldspoel 1 en de gesloten schakelaar 7 naar het brughoekpunt 2a. De diode 9 verhindert, dat deze stroom naar de neteenheid 7 terug kan vloeien. Derhalve dient deze stroom door condensator 12 opgenomen te worden, waarvan de lading wordt vergroot, zodat de klemspanning ervan groter wordt.

25 Ten gevolge van de aan de condensator 12 afbouwende tegenspanning en de inwendige verliezen neemt de stroom af. Na het bereiken van de waarde 0 keert de stroominrichting om, zodat nu een stroom van de condensator 12 naar het brughoekpunt 2a door de .schakelaar 6, de veldspoel 1 en de schakelaar 4 naar het brughoekpunt 2b en van daar door 30 de stroommeetweerstand 10 naar massa vloeit; deze stroomrichting is in fig. 2 door gestreeptlijnde pijlen aangeduid. Zolang de klemspanning van de condensator 12 groter is dan de uitgangsspanning van de neteenheid 7, is de diode 9 gesperd, zodat de stroom uitsluitend door de condensator 12 wordt geleverd. Zodra de klemspanning van de condensator 12 op een 35 waarde is teruggevallen, die gelijk is aan de uitgangsspanning van netdeel 7, neemt de neteenheid wederom de stroomlevering over.

De overeenkomstige werking treedt op bij de overgang in de tegenovergestelde schakeltoestand, zoals uit de symmetrie van de schakeling direct 8104462 #.- + -5- 22098/JF/mv is in te zien.

Het is derhalve in te zien, dat gedurende elk omschakelproces de veldspoel 1 met de condensator 12 in een trillingsketen is verbonden, die door de diode 9 van de neteenheid 7 is gescheiden. Wanneer de con-5 densator 12 de kapaciteit C heeft en de veldspoel 1 een induktiviteit L

en een ohmse weerstand R omvat, is de resonantiefrequentie van de trillingsketen door de volgende, voor gedempte electrische trillingsketens bekende betrekking gegeven: \l . . /·.

Voor een gewenste omschakeltijd At is dan de kapaciteit C (in farad) van de condensator 12 in eerste benadering door de volgende betrekking bepaald: ^

15 n - ·ι — ......... F

L . (TT^At2 + R2/4L2 )

Wanneer men de volgende grootheden invoert: de laadspanning van de condensator 12 voor het in gang 20 brengen van het omschakelproces; U : maximale klemspanning aan de condensator 12; üg: voedingsgelijkspanning aan de brug; dan blijkt voor het dynamisch gedrag van de trillingsketen onder verwaarlozing van de ohmse verliezen het volgende verband: 25

ü ÜS

A t 1 ("if - arc sin C - are sin ) s

U) U U

max max daarbij wordt ongeveer de volgende maximale klemspanning aan de conden-30 sator 12 bereikt: η ^ \/tt2 L t 2 '’max ' VBC * C ^

Door het aanwezig zijn van de ohmse weerstand in de trillingsketen treedt 35 enerzijds een verlenging van omschakeltijd en anderzijds een energieverlies op. Aangezien na de ompoling de volgens dit bedrag gelijke stroomwaarde in de veldspoel wordt bereikt dient de neteenheid in werking te treden. Opdat de voordelen van de beschreven inrichting worden bereikt, 8104462 __ i' 1 .

-6- 22098/JF/mv ί1' > . : . . ♦ dienen de trillingsgrootheden aan de volgende betrekking te voldoen:

jp^R.C

5 Na het ompolen van het veld ligt de absolute waarde van de spoelstroom lp als gevolg van het ohrase verlies onder de nominale waarde. Een spannings- vérgroting aan de uitgang 7c van de neteenheid 7' versnelt het opnieuw bereiken van de nominale waarde van de stroom I_ door de veldspoel 1.

£ tot dit doel dient de in de figuren 1 en 2 weergegeven verbinding tussen 10 de uitgang 11f van de stuur- en regelschakeling 11 en de stuuringang 7e van de neteenheid 7. De stuur- en regelschakeling 11 geeft aan de uitgang 11f ervan gedurende het omschakelproces een stuursignaal af, dat de uitgangsspanning van de neteenheid 7 voorafgaand verhoogt, tot de stroom door de veldspoel 1 zijn nominale waarde heeft bereikt, hetgeen door het 15 aan de ingang 11b toegevoerde signaal wordt aangetoond.

In fig. 3 is een uitvoeringsvoorbeeld weergegeven, die zich van de uitvoeringsvorm van fig. 1 en 2 slechts daarin onderscheidt, dat de in-stelorganen 3, 4 , 5, 6, die in fig. 1 en 2 als mechanische schakelaars (bijvoorbeeld relaiscontacten) zijn weergegeven, door transistoren 13, 14, 15 20 15, 16 zijn gevormd. De collector van de transistor 13 is met het brughoekpunt 2a en de emitter ervan met het brughoekpunt 2c verbonden.

Op overeenkomstige wijze zijn de collector-emitterovergangen van de transistor 14 tussen de brughoekpunten 2c, 2b, die van de transistor 15 tussen de brughoekpunten 2d, 2b en die van de transistor 16 tussen 25 de brughoekpunten 2a, 2d aangesloten. De bases van de transistoren 13 en 15 ontvangen over basisweerstanden 13a respectievelijk 15a gemeenschappelijk een stuursignaal van uitgang 11c van de stuur- en regelschakeling 11 en de bases van de transistoren 14 en 16 ontvangen door middel van de basisweerstanden 14a, respectievelijk 16a gemeenschappelijk een stuursignaal 30 van de uitgang 1ld van de stuur- en regelschakeling 11. Aangezien transistoren, in tegenstelling tot de in fig.1 en 2 weergegeven mechanische schakelaars de stroom slechts in een richting kunnen overdragen, is aan de collector emitterovergang van elke transistor een diode respectievelijk 17, 18, 19, 20 met tegenovergestelde doorlaatrichting parallelge-35 schakeld.

De overige onderdelen van de inrichting van fig. 3 hebben de gelijke opbouw en de gelijke wijze van werken zoals de overeenkomstige onderdelen van de inrichting van fig. 1 en 2 en deze zijn met de dezelfde 8104462 -7- 22098/JF/mv referentietekens als daar aangeduid. In het bijzonder is ook de kapaciteit van de condensator 12 op de hiervoor geschetste wijze zo bemeten, dat de gewenste omschakel tijd At wordt bereikt.

Wanneer wordt aangenomen, dat de stuur- en regelschakeling 11 aan de 5 uitgang 11c een signaal afgeeft, dat de transistoren 13 en 15 stroomgelei-dend maakt, terwijl gelijktijdig aan de uitgang 11d een signaal wordt af gegeven, dat de transistoren 14 en 17 spert, dan heeft de inrichting van fig. 3 de aan in fig. 1 weergegeven bedrijfstoestand tegengestelde bedrijf stoestand. Er vloeit dan een stroom van de klemmen 7c van de neteen-10 heid 7 door middel van de stroomregeltransistor 8.en de diode 9 naar het brughoekpunt 2a, van daar door middel van de stroomgeleidende transistor 13 naar de veldspoel 1 en de stroomgeleidende transistor 15 naar het brughoekpunt 2b en vandaar ten slotte door middel van de s troommeetweerstand 10 naar massa.

15 De in fig. 3 ingetekende pijlen komen overeen met de bedrijfstoestand van fig.2, dat wil zeggen de toestanden na overgang van de hiervoor geschetste schakeltoestand in de tegenovergestelde schakeltoestand, dus direct na het sperren van de transistoren 13, 15 en het openen van de transistoren 14, 16.

20 In de begintoestand houdt de veldspoel 1 een stroom in dezelfde richting zoals daarvoor in stand; deze stroom is in fig. 3 door de met volle lijnen getekende pijlen aangeduid. Deze stroom vloeit nu van massa door middel van stroorameetweerstand 10 naar het brughoekpunt 2b en vandaar over de diode 18, de veldspoel 1 en de diode 20 naar het brughoekpunt 2a.

25 Aangezien deze stroom ten gevolge van de sperwerking van de diode 9 niet naar de neteenheid 7 kan terugvloeien, wordt deze door de condensator 12 opgenomen, waarvan de klemspanning zich op de hiervoor geschetste wijze verhoogt. Wanneer deze stroom 0 wordt, keert de stroomrichting zich om en deze vloeit nu in de door de gestreeplijnde pijlen aangegeven stroom-30 richting van de condensator 12 naar brughoekpunt 2a, van daar door de stroomgeleidende transistor 16, de veldspoel 1 en de stroomgeleidende transistor 14 naar het brughoekpunt 2b ten slotte via de stroommmeetweer-stand 10 naar massa.

Deze processen verlopen op dezelfde wijze, zoals hiervoor voor de 35 mechanische schakelaars van fig. 1 en 2 is toegelicht. Er is derhalve in te zien, dat elk van de transistoren 13, 14, 15, 16 van fig. 3 met de tegenpolige parallel geschakelde diode 17, 18, 19, 20 dezelfde werking als de overeenkomstige mechanische schakelaars van fig. 1 en 2 vervullen.

8104462 -8- 22098/JF/mv

In het bijzonder is ook bij de inrichting van fig. 3 de veldspoel 1 met de condensator 12 gedurende het omschakelproces tot een trillingsketen samengeschakeld welke door de diode 9 van het neteenheid 7 is gescheiden.

Bij de uitvoeringsvorm van fig. 4 ligt de veldspoel 21 niet in de 5 diagonaal van de brugschakeling maar in serie met de stroommeetweerstand 22 in de dwarstak van een T-schakeling 23 tussen het schakelingspunt 24 en massa. In dit geval zijn slechts twee instelorganen nodig, die in de beide overlangse takken van de T-schakeling 23 liggen. In fig. 4 is aangenomen, dat de instelorganen, zoals in het geval van fig. 3 wederom door 10 de transistoren 25, 26 zijn gevormd, waarbij aan de collector-emitter- keten van elke transistor een diode 27 respectievelijk 28 tegenpolig parallel is geschakeld.

Deze schakeling gaat er van uit dat de neteenheid 30 die aan de in-gangsklemmen 30a, 30b wederom een wisselspanning ontvangen, aan de uitgangs-15 klemmen 30c en 30d ervan twee met betrekking tot massa, symmetrische gelijkspanningen afgeeft. De uitgangsklem 30c, welke de ten opzichte van massa positieve spanning levert is door middel van een diode 31 met de collector van de transistor 25 verbonden, waarvan de emitter op het schakelingspunt 24 is aangesloten. De de negatieve spanning leverende uitgangs-20 klem 30d is door middel van diode 32 met de emitter van de transistor 26 verbonden, waarvan de collector met het schakelingspunt 24 is verbonden.

Op het verbindingspunt tussen de diode 31 en de collector van de transistor 25 is de ene klem van de condensator 33 aangesloten, van welke de andere klemmen aan massa ligt. Op overeenkomstige wijze is op het ver-25 bindingspunt tussen de diode 32 en emitter van de transistor 26 de ene klem van de condensator 34 aangesloten, van welke de andere klem aan massa ligt. Elk van deze beide condensatoren heeft een kapaciteit C, die tin afhankelijkheid van de induktiviteit L en de weerstand R van de veldspoel 21, alsmede van de gewenste omschakeltijd At op de hiervoor beschreven 30 wijze is bemeten.

De werking van de schakeling wordt door de stuur- en regelschakeling 35 gestuurd, welke aan de ingang 35a ervan een kloksignaal ontvangt, welk de omschakelfrequentie bepaald. De ingang 35b ontvangt de spanningsval over de stroommeetweerstand 22, welke een maat voor de door de veldspoel 35 21 vloeiende stroom is. De basis van de transistor 25 is met een uitgang 35c en de basis van de transistor 26 met een uitgang 35d van de stuur-en regelschakeling 35 verbonden. Tenslotte levert een uitgang 35e van de stuur- en regelschakeling 35 een stuursignaal aan de spanningsstuurin- 8104462

' . -»· W

4 -9- 22098/JF/mv gang 30e van de* neteenheid 30.

Bij de weergegeven inrichting is niet in een bijzondere stroomre-geltransistor voorzien, maar de beide als instelorgaan dienende transistor 25, 26 nemen tegelijkertijd de functie van de stroomregeling over.

De stuur- en regelschakeling 35 is daarom zo uitgevoerd, dat deze aan de uitgsngen 35c, 35d ervan stuursignalen levert, die afhankelijk van het aan de ingang 35b liggende signaal de door de telkens geopende transistor 25 of 26 vloeiende stroom op de gewenste constante waarde regelen.

Deze schakeling werkt op de volgende wijze:

Bij een waarde van de aan het ingang 35a liggende kloksignaal geeft de stuur- en regelschkakeling 35 aan de uitgang 35c een signaal af, dat de transistor 25 stroomgeleidend maakt, terwijl deze gelijktijdig aan de uitgang 35d een signaal afgeeft, dat de transistor 26 spert. Als gevolg hiervan vloeit een gelijkstroom van de uitgangsklem 30c van de neteenheid 30 door middel van een diode 31 en geopende transistor 25 naar het schakelingspunt 24 en van daar door middel van de veldspoel 21 en de stroom-meetweerstand 22 naar massa. De condensator 33 is daarbij in hoofdzaak op de positieve spanning van de klem 30c opgeladen, afgezien van de spanningsval over de diode 31.

Bij de andere waarde van het kloksignaal wordt de transistor 25 gesperd en de transistor 26 geopend, zodat nu stroom van massa via de stroommeetweerstand 22 en de veldspoel 21 naar het schakelingspunt 24 vloeit, van waar deze door middel van de geopende transistor 26 en de diode 32 naar de klem 30d van de neteenheid gaat. De condensator 34 is daarbij in hoofdzaak op de negatieve spanning van de klem 30d opgeladen, afgezien van de spanningsval over de diode 32.

Nu dient het omschakelproces direct na het sperren van de transistor 25 en het openen van de transistor 26 te worden beschouwd.

Voor het in gang zetten van het omschakelingsproces heeft de stroom in de veldspoel 21 de richting, die door een met doorgetrokken lijnen aangegeven pijl is aangeduid, dus van schakelingspunt 24 naar massa.

Na het sperren van de transistor 25 houdt de veldspoel 21 allereerst de stroomrichting in stand, echter dient nu deze stroom door condensator 34 te worden geleverd. Er vloeit dan een stroom van condensator 34 via de diode 28 naar schakelingspunt 24, zoals door de met doorgetrokken lijn aangegeven pijl is aangeduid. De negatieve klemspanning van de condensator 34 neemt dan volgens dit bedrag toe, waardoor de diode 32 in de sper-richting wordt ingesteld. Wanneer de stroom in de veldspoel 21 nul wordt 8104462 -10- 22098/JF/mv . * keert de stroomrichting om en er vloeit dan een stroom in de door de met gestreeptlijnde pijlen aangeduidde richting van de'massa door de . stroommeetweerstand 22 en de veldspoel 21 neet het schakelingspunt 24 en van daar door de geopende transistor 26 naar condensator 34. Zodra de 5 negatieve klemspanning van de condensator 34 volgens dit bedrag gelijk aan de spanning aan de uitgangsklem 30d van de neteenheid 30 wordt, neemt de neteenheid wederom de stroomlevering over.

Derhalve is in te zien dat gedurende het omschakelproces de condensator 34 met de veldspoel 21 tot een trillingsketen is samengeschakeld, 10 waarin de gelijke processen verlopen, zoals deze hiervoor met betrekking tot de inrichting van fig. 1 en 2 is toegelicht. Deze trillingsketen is gedurende de omschakelproces door de diode 32 van de neteenheid 30 gescheiden.

Het omschakelproces in de tegenovergestelde schakelingstoestand 15 blijkt direct uit de symmetrie van de schakeling. Bij het sperren van.de transistor 26 en het openen van de transistor 25 vloeit de stroom in de veldspoel eerst verder in de door de gestreeptlijnde pijl aangegeven richting. Deze stroom gaat over·· de diode 27 naar condensator 33, waardoor de positieve klemspanning ervan wordt verhoogd, zodat de diode 31 20 in de sperinrichting wordt ingesteld. Bij de nuldoorgang van de stroom keert de stroomrichting om, zodat een stroom van de condensator 33 door middel van de geopende transistor 25 naar het schakelingpunt 24 en van daar in de tegenovergestelde inrichting door de veldspoel 21 en de stroommeetweerstand 22 naar massa vloeit. Zodra de klemspanning van de condensator 25 33 op de spanning over de uitgangsklem 30c is gevallen, neemt wederom de neteenheid stroomlevering over. Bij dit omschakelproces is derhalve de condensator 33 met de veldspoel 21 tot een trillingsketen samengeschakeld.

Ook bij de in fig. 4 weergegeven uitvoeringsvorm kunnen de instel-organen door mechanische schakelaars (bijvoorbeeld relaiscontacten) zijn 30 gevormd; in dit geval is dit echter noodzakelijk in elk overlangse tak van de T-schakeling te voorzien in een extra stroomregeltransistor.

Verder kan ook bij de schakeling van fig. 4 een verdere verkorting van de omschakeltijd worden bereikt door dat de uitgangsspanning van de neteenheid gedurende het omschakelproces voorbijgaand wordt verhoogd.

35 Dit geschiedt door het door de uitgang 35e van de stuur- en regelschakeling 35 aan de stuuringang 30e van de neteenheid 30 geleverde stuursignaal.

In plaats van transistoren kunnen ook halfgeleiderschakelele-menten als instelorganen 'toepassing vinden. Voor zover het om schakel- 8104462 _ * -11- 22098/JF/mv elementen gaat die de stroom slechts in een richting kunnen overdragen, dient daaraan telkens een diode met tegenovergestelde polen parallel geschakeld te worden. Deze dioden kunnen gescheiden schakelings-elementen zijn; bij transistoren of thyristoren, die met substraatdioden 5 zijn uitgevoerd, kunnen de substraatdioden deze functie overnemen.

Bij alle weergegeven uitvoeringsvormen kan tussen de fase met tegengepoold magnetisch veld een veldvrije fase worden gelegd, waarin telkens na het sluiten van de daarvoor geopend stelorgaan het andere stelorgaan door de stuur- en regelschakeling pas na een pauze worden geopend.

8104462

Claims

1. Inrichting voor het opwekken van magnetische jgelijkvelden -v wisselende polariteit voor de magnetisch-induktieve doorstroommeting ·'· 5 door middel van een veldspoel, die door middel van afwisselend gestuurde instelorganen met een gelijkspanningsbron wordt verbonden, met het kenmerk, dat gedurende de op de omsturing van de instelorganen volgende omschakeltijd een condensator met de veldspoel met een van de gelijkspan- L ningsbron gescheiden trillingsketen is verbonden en dat de kapaciteit 10 C van de condensator in afhankelijkheid van de gewenste omschakeltijd £x t in hoofdzaak de waarde ~ 1 ' c = ..................F L . (TT 2/ Δ t2 + R2/4L2) 15 heeft, waarbij L de inductiviteit en R de ohmse weerstand van de veldspoel zijn,

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de veldspoel in de eerste diagonaal van een brugschakeling ligt, aan de tweede dia- 2Φ gonaal waarvan de gelijkspanningsbron is aangesloten en in de vier brugtakken waarvan instelorganen liggen, waarbij de in de ten opzichte van elkaar diametraal tegen over elkaar liggende brugtakken liggende instelorganen paarsgewijs afwisselend stroomgeleidend en gesperd worden gemaakt en dat de condensator parallel aan de tweede brugdiagonaal is geschakeld.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat tussen het 25 aansluitingspunt van de condensator en de gelijkspanningsbron een schakel-orgaan is ingevoegd, welk de verbinding gedurende de omschakeltijd spert. '

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het schakel-orgaan een diode is.

5« Inrichting volgens een van de conclusies 2 - 4, met het kenmerk, dat tussen het aansluitingspunt van de condensator en de gelijkspanningsbron een stroomregelaar is ingevoegd.

6. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de ene klem van de veldspoel door middel van telkens een instelorgaan met de beide uitgangsklemmen van een gelijkspanningsbron is verbonden, die twee met betrekking tot de potentiaal van een referentiepunt symmetrische uitgangsspanning levert, dat de andere klem van de veldspoel met het referen- 8104462 Γ* τ > _13- 22098/JF/mv punt is verbonden en dat telkens een condensator enerzijds op het referentiepunt en anderzijds op de verbinding tussen een instelorgaan en de daarbij behorende uitgangsklem van de gelijkspanningsbron is aangesloten.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat tussen het 5 aansluitingspunt van elke condensator en de daarbij behorende uitgangsklem van de gelijkspanningsbron een schakelorgaan is ingevoegd, dat de verbinding tijdens de omschakeltijd spert.

8. Inrichting volgens conclusie 7» met het kenmerk, dat het schakelorgaan een diode is.

9. Inrichting volgens een van de conclusies 6-8, met het kenmerk, dat in elke verbinding tussen de veldspoel en een uitgangsklem van de gelijkspanningsbron een strooraregelaar is ingevoegd.

10. Inrichting volgens conclusie 9» met het kenmerk, dat elke stroom-regelaar door het overeenkomstige instelorgaan is gevormd.

11. Inrichting volgens een van de conclusie 1-10, met het kenmerk, dat elk. instelorgaan door een mechanisch contact is gevormd.

12. Inrichting volgens een van de conclusies 1-10, met het kenmerk, dat elk instelorgaan door een stuurbaar electronisch schakelorgaan is gevormd.

13. Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat elk electro nisch schakelorgaan door een slechts in een richting stroomgeleidend stuurbaar schakelelement en een tegenparallel geschakelde diode is gevormd.

14. Inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat het stuur-25 baar schakelelement een transistor is.

15. Inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat het stuurbare schakelelement een thyristor is.

16. Inrichting volgens conclusie 14 of 15, met het kenmerk, dat de tegenparallel geschakelde diode een substraatdiode is.

17. Inrichting volgens een van de conclusies 1-16, met het kenmerk, dat de uitgangsspanning van de gelijkspanningsbron gedurende de omschakel-tijd wordt verhoogd. Eindhoven, september 1981. 8104462