WO2006039976A1 - Voltage divider - Google Patents

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WO2006039976A1
WO2006039976A1 PCT/EP2005/009858 EP2005009858W WO2006039976A1 WO 2006039976 A1 WO2006039976 A1 WO 2006039976A1 EP 2005009858 W EP2005009858 W EP 2005009858W WO 2006039976 A1 WO2006039976 A1 WO 2006039976A1
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WO
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Prior art keywords
voltage
voltage divider
compensation network
resistor
node
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/009858
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German (de)
French (fr)
Inventor
Jochen Ermisch
Axel Georgi
Original Assignee
Duromer Kunststoffverarbeitungs- Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of WO2006039976A1 publication Critical patent/WO2006039976A1/en

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/24Frequency- independent attenuators
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/04Voltage dividers
    • G01R15/06Voltage dividers having reactive components, e.g. capacitive transformer

Definitions

  • the present invention relates to a voltage divider having at least one high-voltage resistor and at least one undervoltage resistor for generating an undervoltage and a high voltage in a predetermined transmission ratio.
  • the invention particularly relates to a generic ohmic voltage divider.
  • EP 0 815 454 describes a voltage converter with a generic voltage divider for measuring the voltage of medium and high voltage systems with a combined arrangement of resistive divider resistor and means for compensating electromagnetic environmental influences.
  • the means for compensating electromagnetic environmental influences are shielding electrodes which surround the resistive divider resistor.
  • Error limits over an extremely wide frequency range for example, from 0 to 10,000 Hz, given.
  • the known voltage dividers have a frequency response due to the environmental influences, which are in particular due to the capacitances and properties of shielding electrodes, which ensures compliance with the predetermined error limits with respect to magnitude and phase only for a relatively narrow frequency range, for example from 50 to 200 Hz ,
  • this is completely insufficient for the mentioned applications of the technology.
  • EP 1 018 024 B1 Another generic voltage divider is disclosed in EP 1 018 024 B1 and has the same shortcomings as described above.
  • the object of the present invention is therefore to design a generic voltage divider such that its transmission ratio is frequency-independent in the widest possible frequency range, so that the voltage divider can be used in the largest possible frequency range within predetermined error limits, in particular for measuring purposes.
  • a generic voltage divider has a parallel to the undervoltage resistor compensation network with a ground-side and a voltage-side output contact.
  • the compensation network eliminates the parasitic resistors and capacitors that are detrimental to the frequency response of the voltage divider over a wide frequency range, depending on the choice of the compensation network.
  • Compensating network to the undervoltage resistor is connected in parallel, it can be easily added to the voltage divider without a complete re-design of the voltage divider is required.
  • the undervoltage is simply tapped on the ground-side and the voltage-side output contact of the compensation network according to the invention instead of directly on the undervoltage resistor according to the prior art.
  • Frequency range from 0 to about 1000 Hz with respect to measuring purposes given error limits for magnitude and phase is made constant.
  • many measurement tasks within this frequency interval can be performed with high precision.
  • the voltage divider according to the invention is further improved if the transmission ratio over a frequency interval of 0 to about 10,000 Hz with respect to measurement purposes predetermined error limits for magnitude and phase is made constant. As a result, the applicability of the voltage divider according to the invention is significantly extended, so that even applications that require the highest precision, such. B. the drive technology or more specifically the magnetic levitation, can be realized with the voltage divider according to the invention. - A -
  • the compensation network contains only passive components, there is the advantage that the compensation network can resort to essentially conventional passive filter elements. These are widely used and readily available. In particular, the use of exclusively passive components results in a particularly cost-effective production of the voltage divider according to the invention.
  • the compensation network contains exclusively capacitances and ohmic resistances.
  • capacitances and ohmic resistors it is possible in the compensation network according to the invention to use RC low-pass filters, RC high-pass filters, RC bandpass filters, RC bandstop filters, RC all-pass filters of any desired order, alone or networked.
  • Output node is also grounded via a second capacitance and connected to a voltage-side network output.
  • the first ohmic resistance influences the transmission ratio at low frequencies, at high frequencies it is influenced by the second capacitance, and finally at medium frequencies the second ohmic resistance, the third ohmic resistance and the first capacitance influence the second ohmic resistance transmission ratio.
  • a particular advantage of this embodiment is the comparatively simple construction of the compensation network.
  • z. B. Especially for the compensation in an even larger frequency range, z. B. to 10,000 Hz, provides a variant of the voltage divider according to the invention, that between the center node and the output node, a double-T filter is connected.
  • the known per se properties of the double-T filter, z. B. its effect as a band-stop filter, are used advantageously.
  • Due to the circuit topology of the double-T filter, another node is led to the signal ground, in which further components or circuits can be installed.
  • a capacitance and an ohmic resistance in row are connected, and from a second T-filter whose signal line contains capacitances and whose intermediate node in the direction of the signal ground in parallel, a capacitance and an ohmic resistance are connected.
  • the first T-filter is used for the correction of low frequencies and the second T-filter for the correction of high frequencies.
  • the compensation network comprises a chain conductor whose elements preferably each comprise two ohmic resistors and one capacitor.
  • the chain conductor also serves to correct the frequency response to ensure a transmission ratio of the voltage divider which is as constant as possible in terms of magnitude and phase.
  • the chain conductor is particularly advantageous because of its internal symmetry.
  • the chain conductor has an input element consisting of an ohmic resistance, which is short-circuited with the voltage side of the sub-resistance.
  • the input element serves to correct the transmission ratio at low frequencies.
  • the object underlying the invention is likewise achieved by a method for improving an ohmic voltage divider according to the invention, wherein a frequency response of the ohmic voltage divider is first determined according to the invention, then a compensation flag is calculated with a ground-side and a ground-facing output contact on the basis of the determined frequency response, and finally the calculated
  • Compensation network manufactured and installed in the voltage divider This procedure ensures that an optimal compensation network is determined for each individual voltage divider becomes. This is an invaluable advantage, especially with regard to the production spread observed in practice, which occurs in split batches.
  • the calculation of the compensation network on the basis of the determined frequency response can be carried out using the filter design methods known to the person skilled in the art.
  • the computation may relate to the complete circuit topology as well as be limited to the computation of parameters such as the values for capacitances and ohmic resistances of a given circuit topology.
  • a particularly favorable in terms of manufacturing and logistics variant of the method according to the invention provides that a plurality of frequency responses are determined at different voltage dividers that the determined frequency responses are classified in a predetermined number of groups similar frequency response that a compensation network is calculated for each group and then the calculated compensation network is prefabricated as a compensation network module.
  • a suitable group formation can be done with known mathematical methods such. As classification by neural networks.
  • the determined frequency response is assigned to a group with as similar a frequency response as possible and the compensation network module belonging to the assigned group is installed in the voltage divider.
  • the compensation network module belonging to the assigned group is installed in the voltage divider.
  • the frequency response determined is a linear superimposition of several
  • the compensation network modules can be used in the sense of a mathematical basis, which are suitably electrically combined with each other. In the case of a small logistical effort, the correction is thereby further optimized.
  • Fig. 1 shows a schematic structure of the structure of a voltage divider according to the prior art
  • FIG. 4 circuit diagram of another embodiment of the voltage divider according to the invention with Kompensationsnetzwerk
  • FIG. 5 circuit diagram of a third embodiment of the voltage divider according to the invention
  • a voltage divider 1 consists of a
  • the high-voltage resistor 2 is surrounded by shielding electrodes 4.
  • the undervoltage resistor 3 is surrounded by shielding electrodes 5.
  • the shielding electrodes 4, 5 may be conductive or semiconducting. Between the high voltage resistor 2 and the
  • Shielding electrodes 4 create capacitances 6.
  • the capacitances 6 are determined by the geometric conditions and their value fluctuates within a production batch of voltage dividers for technological reasons. Accordingly, capacitances 7 arise between the high-voltage resistor 2 and the shielding electrodes 5. In addition, a capacitance 7 is formed between the undervoltage resistor 3 and the shielding electrodes 5.
  • FIG. 2 shows an equivalent circuit diagram of the voltage divider 1 from FIG. 1. Therein, the high-voltage resistor 2 is replaced by upper voltage partial resistors 12. The capacitors 6, 7 of the shielding electrodes 4, 5 are shown as capacitors 6, 7. The high voltage resistor 3 is replaced by the lower voltage part resistors 13.
  • the capacitors 6, 7 are connected to the upper voltage part resistors 12 and the lower voltage part resistors 13 in the form of a chain conductor.
  • the members of the chain conductor each comprise a high-voltage partial resistance 12 and a capacitor 6 or an undervoltage sub-resistor 13 and a capacitor 7.
  • the ohmic divider is actually a mixed RC divider in accordance with this simplified equivalent circuit diagram, the transmission ratio of the voltage divider becomes frequency-dependent and load-dependent. This results in the consequence of a frequency dependence of the error behavior. This is unacceptable for many applications, especially in the field of drive technology.
  • FIG. 3 shows the equivalent circuit diagram of the voltage divider from FIG. 2 according to the invention, supplemented by a compensation network 14.
  • the compensation network 14 is connected in parallel to the ground-side output contact 9 and the voltage-side output contact 10 of the voltage divider 1.
  • Compensating network 14 has an input node 16, a three-pole center node 17 and a three-pole output node 18 between the voltage-side output contact 10 of the voltage divider 1 and the voltage-side network output 15.
  • the input node 16 is connected to the voltage-side output contact of the voltage divider 1, to a resistor R8 and to a resistor R9.
  • the center node 17 is connected to the resistor R9, the resistor R10 and to the output node 18.
  • the output node 18 is connected on the one hand to the central node 17, on the other hand to the voltage-side network output 15 and the capacitor C8. Earth side, the resistor R8, the capacitances C7 and C8 are each connected to the earth 11.
  • a voltage divider according to the invention is proposed in a frequency range which is very wide compared with the prior art, for example up to 1,000 Hz. which has a substantially constant transmission ratio within measurement and error limits given for measurement purposes.
  • Compensation network 14 shown supplemented Compared to the compensation network 14 shown in FIG. 3, the compensation network 14 shown in FIG. 4 differs in that a double-T filter 19 is connected between the center node 17 and the output node 18 of the compensation network 14.
  • the double-T filter 19 consists of the ohmic resistors R11, R12 and the capacitances C11 and the resistor R14.
  • the aforementioned elements form a first T-filter 20 of the double-T filter 19.
  • the ohmic resistor R11 is connected to the central node 17 and the ohmic resistor R12 connected to the output node. From the intermediate node 21 of the first T-filter 20 of the double T-filter 19 is connected in series, the capacitance C11 and the resistor R14 to ground 11 from.
  • the second T-filter 22 within the double-T filter 19 consists of the capacitances C9, C10, C13 and the resistor R13.
  • the capacitances C9, C10 form the connection between the center node 17 and the output node 18.
  • the intermediate node 23 of the second T-filter located between the capacitances C9 and C10 on the one hand the ohmic resistor R13 and, on the other hand, the capacitor C13 connected in parallel with it 11 off.
  • the first T-filter 20 is used for the correction of low frequencies
  • the second T-filter 22 is used for the correction of high frequencies.
  • Compensation network 14 according to the invention according to FIG. 4 allows compensation to be achieved in an even larger frequency range up to about 10,000 Hz. Within this frequency range, a constant transmission ratio of the voltage divider 1 with great advantage for the applications is ensured within error limits suitable for measurement purposes.
  • a third preferred embodiment of the voltage divider according to the invention is shown in the diagram.
  • the compensation network 14 consists of a chain conductor.
  • a link of the chain conductor consists of a voltage-side ohmic resistor R15, an intermediate node 24 and an earth lead 25, which is guided from the intermediate node 24 via a resistor R20 and a series-connected capacitance C12 to the earth 11.
  • the chain ladder consists of five such chain links.
  • the ohmic resistor R8 is connected from the input node 16 to ground 11.
  • FIG. 6 shows a flowchart which illustrates the implementation of the method according to the invention for improving an ohmic voltage divider according to the invention.
  • a selection step 26 a selection of voltage dividers, which are not yet equipped with a compensation network according to the invention, is made.
  • the frequency response z. B measured in the frequency interval from 0 to 10,000 Hz.
  • the transmission ratio for each of the selected voltage divider over the entire frequency range from 0 to 10,000 Hz in terms of magnitude and phase is determined.
  • the frequency responses measured in the measurement procedure 27 are subsequently transferred to the error determination procedure 28.
  • the frequency response is compared with the phase and frequency error specifications.
  • the output of the error detection procedure 28 is therefore for each voltage divider required over the entire design frequency space compensation.
  • the compensation calculation procedure 29 using all known filter design algorithms for each voltage divider, the network required to compensate for the error detected in the error detection procedure 28 is determined. In doing so, the compensation calculation procedure can perform both the circuit topology and the calculation of values for the ohmic resistances and capacitances.
  • the required compensation network is set up on the basis of the calculated compensation.
  • the voltage divider is constructed with that in the compensation calculation procedure 29 Measure compensation network again in a measurement procedure 27 with respect to the frequency response.
  • the measured values are again compared in an error detection procedure 28 with the error default values.
  • the comparison values are passed to query 30, where it is decided whether the measured frequency response is acceptable or not. If this is negated 31, then a new error detection procedure 28 is performed and the above steps consisting of compensation calculation procedure 29 and subsequent measurement procedure 27 are repeated.
  • a compensation board for realizing the compensation network determined during the last pass of the compensation calculation procedure 29 is built and installed in the voltage divider.
  • the method can be realized in a particularly cost-effective manner if, according to the invention, the frequency responses ascertained in the context of the measurement procedure 27 for a plurality of voltage dividers are grouped into groups of similar frequency response.
  • the appropriate compensation network can be determined in accordance with the error specifications, and being constructed. Then a compensation board can be built for the determined compensation network of each group.
  • the compensation boards for each of the groups can be prefabricated with great advantage as Kompensationsnetztechnikmodule already.
  • Compensating network modules which are already available as a board, are installed. This exploits the fact that even with a finite number of compensation networks in practice sufficient error behavior over the design frequency range is possible. This has great advantages for manufacturing, logistics and as a result the costs.
  • a method for improving an ohmic voltage divider according to the invention is proposed with which voltage dividers can be produced surprisingly simply, which lie over a very wide frequency range with respect to phase and magnitude within for carrying out measurements of suitable error limits.

Abstract

The invention relates to a voltage divider (1) provided with at least one high voltage resistor (2) and at least one low voltage resistor (3) for producing a low voltage (U2) and a high voltage at a predefined transmission ratio, wherein the transmission ratio is independent of frequency within a frequency range that is as wide as possible, wherein the voltage divider can be used within a frequency range which is as large as possible within predefined error limits, particularly for measuring purposes. According to the invention, said voltage divider is provided with a compensation network (14) comprising an end-sided and voltage-sided output contact (15).

Description

Spannungsteiler voltage divider
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spannungsteiler mit mindestens einem Oberspannungswiderstand und mindestens einem Unterspannungswiderstand zur Erzeugung einer Unterspannung und einer Oberspannung in einem vorgegebenen Übertragungsverhältnis. Die Erfindung betrifft insbesondere einen gattungsgemäßen ohmschen Spannungsteiler.The present invention relates to a voltage divider having at least one high-voltage resistor and at least one undervoltage resistor for generating an undervoltage and a high voltage in a predetermined transmission ratio. The invention particularly relates to a generic ohmic voltage divider.
Derartige Spannungsteiler sind insbesondere zur Spannungsmessung in Mittel- und Hochspannungsanlagen bekannt und weit verbreitet. Beispielsweise ist in der EP 0 815 454 ein Spannungswandler mit einem gattungsgemäßen Spannungsteiler zur Spannungsmessung von Mittel- und Hochspannungsanlagen mit einer kombinierten Anordnung von ohmschen Teilerwiderstand und Mittel zur Kompensation von elektromagnetischen Umgebungseinflüssen beschrieben. Dabei sind die Mittel zur Kompensation von elektromagnetischen Umgebungseinflüssen Abschirmelektroden, welche den ohmschen Teilerwiderstand umgeben.Such voltage dividers are known and widely used in particular for voltage measurement in medium and high voltage installations. For example, EP 0 815 454 describes a voltage converter with a generic voltage divider for measuring the voltage of medium and high voltage systems with a combined arrangement of resistive divider resistor and means for compensating electromagnetic environmental influences. In this case, the means for compensating electromagnetic environmental influences are shielding electrodes which surround the resistive divider resistor.
Eine besonders häufige Anwendung derartiger Spannungsteiler in der Hoch- und Mittelspannungstechnik ist die Durchführung von präzisen Messungen, beispielsweise für die Zwecke des Monitorings. Dabei werden insbesondere in der Antriebstechnik, wie z. B. bei demA particularly frequent application of such voltage dividers in high and medium voltage engineering is the implementation of precise measurements, for example for the purpose of monitoring. In particular, in the drive technology, such. B. in the
Magnetschwebesystem Transrapid, hohe Forderungen an den Fehlergang des Spannungsübertragungsverhältnisses gestellt. Entscheidend ist gemäß dieser Anforderungen ein Einhalten von Vorgaben sowohl für den Betragsfehler als auch für den Fehlwinkel, also die Phasenverschiebung, über einen weiten Frequenzbereich. Häufig werden sehr engeMagnetic levitation system Transrapid, high demands made on the error of the voltage transfer ratio. According to these requirements, it is crucial to comply with specifications both for the magnitude error and for the angle of error, ie the phase shift, over a wide frequency range. Often very close
Fehlergrenzen über einen extrem weiten Frequenzbereich, beispielsweise von 0 bis 10.000 Hz, vorgegeben. Die bekannten Spannungsteiler weisen demgegenüber aufgrund der Umgebungseinflüsse, welche insbesondere durch die Kapazitäten und Eigenschaften von Abschirmelektroden bedingt sind, einen Frequenzgang auf, welcher die Einhaltung der vorgegebenen Fehlergrenzen bezüglich Betrag und Phase nur für einen verhältnismäßig engen Frequenzbereich, etwa von 50 bis 200 Hz, sicherstellt. Dies ist für die genannten Anwendungsbereiche der Technik jedoch völlig unzureichend.Error limits over an extremely wide frequency range, for example, from 0 to 10,000 Hz, given. In contrast, the known voltage dividers have a frequency response due to the environmental influences, which are in particular due to the capacitances and properties of shielding electrodes, which ensures compliance with the predetermined error limits with respect to magnitude and phase only for a relatively narrow frequency range, for example from 50 to 200 Hz , However, this is completely insufficient for the mentioned applications of the technology.
Außerdem weisen die bekannten Spannungsteiler aufgrund der o. g. Umgebungseinflüsse eine hohe Fertigungsstreuung der einzelnen Spannungsteiler einer Produktionsserie untereinander auf. Dies ist sowohl aus Anwendersicht als auch aus Herstellersicht ebenfalls sehr nachteilig.In addition, the known voltage divider due to the o. G. Environmental influences a high production spread of the individual voltage divider of a production series with each other. This is also very disadvantageous both from the user's point of view as well as from the manufacturer's point of view.
Ein anderer gattungsgemäßer Spannungsteiler ist in der EP 1 018 024 B1 offenbart und weist die selben Unzulänglichkeiten wie der oben beschriebene auf.Another generic voltage divider is disclosed in EP 1 018 024 B1 and has the same shortcomings as described above.
Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen gattungsgemäßen Spannungsteiler so zu gestalten, dass dessen Übertragungsverhältnis in einem möglichst breiten Frequenzbereich frequenzunabhängig ist, so dass der Spannungsteiler in einem möglichst großen Frequenzbereich innerhalb vorgegebener Fehlergrenzen insbesondere für Messzwecke eingesetzt werden kann.The object of the present invention is therefore to design a generic voltage divider such that its transmission ratio is frequency-independent in the widest possible frequency range, so that the voltage divider can be used in the largest possible frequency range within predetermined error limits, in particular for measuring purposes.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein gattungsgemäßer Spannungsteiler ein zu dem Unterspannungswiderstand parallel geschaltetes Kompensationsnetzwerk mit einem erdseitigen und einem spannungsseitigen Ausgangskontakt aufweist. Durch das Kompensationsnetzwerk werden die für den Frequenzgang des Spannungsteilers schädlichen parasitären Widerstände und Kondensatoren je nach Wahl des Kompensationsnetzwerkes über einen weiten Frequenzbereich eliminiert. Dadurch, dass das Kompensationsnetzwerk zu dem Unterspannungswiderstand parallel geschaltet ist, kann es auf einfache Weise dem Spannungsteiler hinzugefügt werden, ohne dass ein komplettes Re-Design des Spannungsteilers erforderlich ist. Statt dessen wird die Unterspannung einfach an dem erdseitigen und dem spannungsseitigen Ausgangskontakt des erfindungsgemäßen Kompensationsnetzwerkes abgegriffen statt wie gemäß dem Stand der Technik üblich direkt an dem Unterspannungswiderstand.According to the invention, this object is achieved in that a generic voltage divider has a parallel to the undervoltage resistor compensation network with a ground-side and a voltage-side output contact. The compensation network eliminates the parasitic resistors and capacitors that are detrimental to the frequency response of the voltage divider over a wide frequency range, depending on the choice of the compensation network. By doing that Compensating network to the undervoltage resistor is connected in parallel, it can be easily added to the voltage divider without a complete re-design of the voltage divider is required. Instead, the undervoltage is simply tapped on the ground-side and the voltage-side output contact of the compensation network according to the invention instead of directly on the undervoltage resistor according to the prior art.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spannungsteilers ist vorgesehen, dass das Übertragungsverhältnis über einenIn an embodiment of the voltage divider according to the invention it is provided that the transmission ratio via a
Frequenzbereich von 0 bis ungefähr 1.000 Hz bezüglich für Meßzwecke vorgegebener Fehlergrenzen für Betrag und Phase konstant ausgestaltet ist. Gegenüber den herkömmlichen Spannungsteilern, deren Übertragungsverhältnis lediglich beispielsweise in einem Frequenzintervall von 0 bis 200 Hz innerhalb für Messzwecke geeigneter Fehlergrenzen bleiben, ist die Sicherstellung eines im wesentlichen konstanten Übertragungsverhältnisses über den dem gegenüber sehr weiten Frequenzbereich von 0 bis ungefähr 1.000 Hz für viele Anwendungen von großem Nutzen. Insbesondere können viele Messaufgaben innerhalb dieses Frequenzintervalls mit hoher Präzision ausgeführt werden.Frequency range from 0 to about 1000 Hz with respect to measuring purposes given error limits for magnitude and phase is made constant. Compared with the conventional voltage dividers, whose transmission ratio only within a frequency interval of 0 to 200 Hz within suitable measurement limits error margins, the assurance of a substantially constant transmission ratio over the opposite very wide frequency range from 0 to about 1000 Hz for many applications of great Use. In particular, many measurement tasks within this frequency interval can be performed with high precision.
Der erfindungsgemäße Spannungsteiler wird noch verbessert, wenn das Übertragungsverhältnis über ein Frequenzintervall von 0 bis ungefähr 10.000 Hz bezüglich für Meßzwecke vorgegebener Fehlergrenzen für Betrag und Phase konstant ausgestaltet ist. Hierdurch wird die Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Spannungsteilers noch erheblich ausgedehnt, so dass auch Anwendungen, die höchste Präzision erforderlich machen, wie z. B. die Antriebstechnik oder spezieller die Magnetschwebetechnik, mit dem erfindungsgemäßen Spannungsteiler realisiert werden können. - A -The voltage divider according to the invention is further improved if the transmission ratio over a frequency interval of 0 to about 10,000 Hz with respect to measurement purposes predetermined error limits for magnitude and phase is made constant. As a result, the applicability of the voltage divider according to the invention is significantly extended, so that even applications that require the highest precision, such. B. the drive technology or more specifically the magnetic levitation, can be realized with the voltage divider according to the invention. - A -
Wenn gemäß einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung das Kompensationsnetzwerk ausschließlich passive Bauelemente enthält, ergibt sich der Vorteil, dass das Kompensationsnetzwerk auf im wesentlichen herkömmliche Passivfilterelemente zurückgreifen kann. Diese sind weit verbreitet und gut verfügbar. Insbesondere ergibt sich durch die Verwendung ausschließlich passiver Bauelemente eine besonders kostengünstige Herstellung des erfindungsgemäßen Spannungsteilers.If according to a special embodiment of the invention, the compensation network contains only passive components, there is the advantage that the compensation network can resort to essentially conventional passive filter elements. These are widely used and readily available. In particular, the use of exclusively passive components results in a particularly cost-effective production of the voltage divider according to the invention.
Bei einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spannungsteilers enthält das Kompensationsnetzwerk ausschließlich Kapazitäten und ohmsche Widerstände. Durch Kombination von Kapazitäten und ohmschen Widerständen lassen sich in dem erfindungsgemäßen Kompensationsnetzwerk RC-Tiefpassfilter, RC- Hochpassfilter, RC-Bandpassfilter, RC-Bandsperren, RC-Allpassfiler von jeweils beliebiger Ordnung allein oder vernetzt verwenden.In a special embodiment of the voltage divider according to the invention, the compensation network contains exclusively capacitances and ohmic resistances. By combining capacitances and ohmic resistors, it is possible in the compensation network according to the invention to use RC low-pass filters, RC high-pass filters, RC bandpass filters, RC bandstop filters, RC all-pass filters of any desired order, alone or networked.
Der Verzicht auf die Verwendung von Induktivitäten, also Spulen, führt hierbei auf der einen Seite zu einer Verringerung der Abmessungen des Kompensationsnetzwerkes wie auch zu einer Reduzierung des Gewichtes. Außerdem sind Kostenersparnisse durch die Einsparung von besonders für tiefe Frequenzen anderenfalls benötigten großen und teuren Spulen möglich.The absence of the use of inductors, so coils, this leads on the one hand to a reduction in the dimensions of the compensation network as well as a reduction in weight. In addition, cost savings are possible by saving especially for low frequencies otherwise required large and expensive coils.
Eine besonders für die Kompensation in einem Frequenzbereich bis 1.000 Hz geeignete spezielle Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spannungsteilers ist gekennzeichnet dadurch, dass das Kompensationsnetzwerk spannungsseitig mindestens einen dreipoligen Eingangsknoten, einen dreipoligen Mittelknoten sowie einen dreipoligen Ausgangsknoten aufweist, wobei der Eingangsknoten mit der Spannungsseite des Unterwiderstands kurzgeschaltet, über einen ersten ohmschen Widerstand geerdet sowie über einen zweiten ohmschen Widerstand mit dem Mittelknoten verbunden ist, der Mittelknoten außerdem über einen dritten ohmschen Widerstand sowie eine zu dem dritten ohmschen Widerstand in Reihe geschaltete erste Kapazität geerdet und mit dem Ausgangsknoten kurzgeschlossen ist, und derA special embodiment of the voltage divider according to the invention which is particularly suitable for compensation in a frequency range up to 1,000 Hz is characterized in that the compensation network has at least one three-pole input node, three-pole central node and three-pole output node, the input node being short-circuited to the voltage side of the negative resistance a first ohmic resistance is grounded and connected via a second resistor to the center node, the center node is also grounded via a third ohmic resistance and connected to the third ohmic resistor in series first capacitor and shorted to the output node, and the
Ausgangsknoten außerdem über eine zweite Kapazität geerdet sowie mit einem spannungsseitigen Netzwerkausgang verbunden ist. Mit dem Kompensationsnetzwerk gemäß der Erfindung wird vorteilhaft mit dem ersten ohmschen Widerstand das Übertragungsverhältnis bei niedrigen Frequenzen beeinflusst, bei hohen Frequenzen wird es mit der zweiten Kapazität beeinflusst und schließlich beeinflussen bei mittleren Frequenzen der zweite ohmsche Widerstand, der dritte ohmsche Widerstand sowie die erste Kapazität das Übertragungsverhältnis. Ein besonderer Vorzug dieser Ausführungsform ist der vergleichsweise einfache Aufbau des Kompensationsnetzwerkes.Output node is also grounded via a second capacitance and connected to a voltage-side network output. With the compensation network according to the invention, advantageously, the first ohmic resistance influences the transmission ratio at low frequencies, at high frequencies it is influenced by the second capacitance, and finally at medium frequencies the second ohmic resistance, the third ohmic resistance and the first capacitance influence the second ohmic resistance transmission ratio. A particular advantage of this embodiment is the comparatively simple construction of the compensation network.
Besonders für die Kompensation in einem noch größeren Frequenzbereich, z. B. bis 10.000 Hz, sieht eine Variante des erfindungsgemäßen Spannungsteilers vor, dass zwischen den Mittelknoten und den Ausgangsknoten ein Doppel-T-Filter geschaltet ist. Dabei können die an sich bekannten Eigenschaften des Doppel-T-Filters, z. B. dessen Wirkung als Bandsperre, vorteilhaft eingesetzt werden. Durch die Schaltungstopologie des Doppel-T-Filters wird ein weiterer Knoten zur Signalerde geführt, in welchen weitere Bauelemente oder Schaltungen eingebaut werden können.Especially for the compensation in an even larger frequency range, z. B. to 10,000 Hz, provides a variant of the voltage divider according to the invention, that between the center node and the output node, a double-T filter is connected. In this case, the known per se properties of the double-T filter, z. B. its effect as a band-stop filter, are used advantageously. Due to the circuit topology of the double-T filter, another node is led to the signal ground, in which further components or circuits can be installed.
Besonders vorteilhaft ist es in Ausgestaltung der Erfindung, wenn das Doppel-T-Filter aus einem ersten T-Filter, dessen Signalleitung einen vierten ohmschen Widerstand und einen fünften ohmschen Widerstand enthält und von dessen Zwischenknoten in Richtung zur Signalerde nacheinander eine Kapazität und ein ohmscher Widerstand in Reihe geschaltet sind, und aus einem zweiten T-Filter, dessen Signalleitung Kapazitäten enthält und von dessen Zwischenknoten in Richtung zur Signalerde parallel eine Kapazität und ein ohmscher Widerstand geschaltet sind, besteht. Dabei dient das erste T-Filter zur Korrektur tiefer Frequenzen und das zweite T-Filter zur Korrektur hoher Frequenzen.It is particularly advantageous embodiment of the invention, when the double-T filter from a first T-filter whose signal line contains a fourth ohmic resistance and a fifth ohmic resistance and from its intermediate node in the direction of the signal ground one after the other, a capacitance and an ohmic resistance in row are connected, and from a second T-filter whose signal line contains capacitances and whose intermediate node in the direction of the signal ground in parallel, a capacitance and an ohmic resistance are connected. The first T-filter is used for the correction of low frequencies and the second T-filter for the correction of high frequencies.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spannungsteilers umfasst das Kompensationsnetzwerk einen Kettenleiter, dessen Glieder vorzugsweise jeweils zwei ohmsche Widerstände und eine Kapazität umfassen. Dabei dient der Kettenleiter ebenfalls zur Korrektur des Frequenzgangs zur Sicherstellung eines bezüglich Betrag und Phase möglichst konstanten Übertragungsverhältnisses des Spannungsteilers. Der Kettenleiter ist insbesondere aufgrund seiner inneren Symmetrie von Vorteil.According to another advantageous embodiment of the voltage divider according to the invention, the compensation network comprises a chain conductor whose elements preferably each comprise two ohmic resistors and one capacitor. The chain conductor also serves to correct the frequency response to ensure a transmission ratio of the voltage divider which is as constant as possible in terms of magnitude and phase. The chain conductor is particularly advantageous because of its internal symmetry.
In spezieller Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spannungsteilers weist der Kettenleiter ein aus einem ohmschen Widerstand bestehendes Eingangsglied auf, welches mit der Spannungsseite des Unterwiderstandes kurzgeschaltet ist. Dabei dient das Eingangsglied zur Korrektur des Übertragungsverhältnisses bei niedrigen Frequenzen.In a special embodiment of the voltage divider according to the invention, the chain conductor has an input element consisting of an ohmic resistance, which is short-circuited with the voltage side of the sub-resistance. The input element serves to correct the transmission ratio at low frequencies.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gleichermaßen gelöst durch ein Verfahren zur Verbesserung eines erfindungsgemäßen ohmschen Spannungsteilers, bei dem erfindungsgemäß zunächst ein Frequenzgang des ohmschen Spannungsteilers ermittelt wird, anschließend ein Kompensationskennzeichen mit einem erdseitigen und einem erdabgewandten Ausgangskontakt auf Grundlage des ermittelten Frequenzgangs berechnet wird und schließlich das berechneteThe object underlying the invention is likewise achieved by a method for improving an ohmic voltage divider according to the invention, wherein a frequency response of the ohmic voltage divider is first determined according to the invention, then a compensation flag is calculated with a ground-side and a ground-facing output contact on the basis of the determined frequency response, and finally the calculated
Kompensationsnetzwerk gefertigt und in den Spannungsteiler eingebaut wird. Diese Vorgehensweise stellt sicher, dass ein jeweils für einen individuellen Spannungsteiler optimales Kompensationsnetzwerk ermittelt wird. Dies ist insbesondere mit Blick auf die in der Praxis beobachtete Fertigungsstreuung, welche in Teilerschargen auftritt, von unschätzbarem Vorteil. Die Berechnung des Kompensationsnetzwerkes aufgrund des ermittelten Frequenzgangs kann dabei mit den dem Fachmann bekannten Filterentwurfsmethoden durchgeführt werden. Die Berechnung kann sich sowohl auf die komplette Schaltkreistopologie beziehen, als auch auf die Berechnung von Parametern, wie beispielsweise den Werten für Kapazitäten und ohmsche Widerstände, einer gegebenen Schaltkreistopologie beschränkt sein.Compensation network manufactured and installed in the voltage divider. This procedure ensures that an optimal compensation network is determined for each individual voltage divider becomes. This is an invaluable advantage, especially with regard to the production spread observed in practice, which occurs in split batches. The calculation of the compensation network on the basis of the determined frequency response can be carried out using the filter design methods known to the person skilled in the art. The computation may relate to the complete circuit topology as well as be limited to the computation of parameters such as the values for capacitances and ohmic resistances of a given circuit topology.
Eine besonders hinsichtlich der Fertigung und Logistik günstige Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass eine Vielzahl von Frequenzgängen an verschiedenen Spannungsteilern ermittelt werden, dass die ermittelten Frequenzgänge in eine vorgegebene Anzahl von Gruppen ähnlichen Frequenzgangs eingestuft werden, daß zu jeder Gruppe ein Kompensationsnetzwerk berechnet wird und anschließend das berechnete Kompensationsnetzwerk als Kompensationsnetzwerkmodul vorgefertigt wird. Eine geeignete Gruppenbildung kann dabei mit bekannten mathematischen Methoden, wie z. B. Klassifizierung durch neuronale Netze, durchgeführt werden.A particularly favorable in terms of manufacturing and logistics variant of the method according to the invention provides that a plurality of frequency responses are determined at different voltage dividers that the determined frequency responses are classified in a predetermined number of groups similar frequency response that a compensation network is calculated for each group and then the calculated compensation network is prefabricated as a compensation network module. A suitable group formation can be done with known mathematical methods such. As classification by neural networks.
Da sich in der Praxis gezeigt hat, dass innerhalb der Fertigungsstreuung häufig nur eine begrenzte, diskrete Schar typischer Frequenzgänge vorkommt, kann mit dieser Vorgehensweise eine deutliche Reduzierung der Typenvielfalt erreicht werden unter Einhaltung vorgegebener Fehlergrenzen. Das Kosten-/Nutzenverhältnis lässt sich somit optimieren.Since it has been found in practice that often only a limited, discrete set of typical frequency responses occurs within the production spread, a significant reduction of the type diversity can be achieved with this procedure while maintaining predetermined error limits. The cost / benefit ratio can thus be optimized.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der ermittelte Frequenzgang einer Gruppe mit möglichst ähnlichen Frequenzgängen zugeordnet und das zu der zugeordneten Gruppe gehörende Kompensationsnetzwerkmodul in den Spannungsteiler eingebaut. Nachdem also der Frequenzgang eines einzelnen Spannungsteilers gemessen wurde, wird dieser der passenden Gruppe zugeordnet. Durch die Gruppe ist sodann das zur Kompensation geeignete Kompensationsnetzwerkmodul, welches bereits vorgefertigt ist, ausgewählt. Die Ausstattung von Spannungsteilern mit dem erfindungsgemäßen Kompensationsnetzwerk lässt sich somit mit verhältnismäßig geringem Aufwand an den bestehenden Herstellungsablauf des Spannungsteilers anfügen.In an embodiment of the method according to the invention, the determined frequency response is assigned to a group with as similar a frequency response as possible and the compensation network module belonging to the assigned group is installed in the voltage divider. Thus, after the frequency response of a single voltage divider has been measured, it is assigned to the appropriate group. The group then selects the compensating network compensation module which is already prefabricated. The equipment of voltage dividers with the compensation network according to the invention can thus be added with relatively little effort to the existing production process of the voltage divider.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der ermittelte Frequenzgang einer linearen Überlagerung von mehrerenIn a further development of the method according to the invention, the frequency response determined is a linear superimposition of several
Kompensationsnetzwerkmodulen zugeordnet. Hierdurch können die Kompensationsnetzwerkmodule im Sinne einer mathematischen Basis verwendet werden, welche in geeigneter Weise elektrisch miteinander kombiniert werden. Bei kleinem logistischem Aufwand wird hierdurch die Korrektur weiter optimiert.Assigned compensation network modules. As a result, the compensation network modules can be used in the sense of a mathematical basis, which are suitably electrically combined with each other. In the case of a small logistical effort, the correction is thereby further optimized.
Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnung zu entnehmen sind.The invention will be described by way of example in a preferred embodiment with reference to a drawing, wherein further advantageous details are shown in the figures of the drawing.
Funktionsmäßig gleiche Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.Functionally identical parts are provided with the same reference numerals.
Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:The figures of the drawing show in detail:
Fig. 1 schematischer Aufbau der Struktur eines Spannungsteilers gemäß dem Stand der TechnikFig. 1 shows a schematic structure of the structure of a voltage divider according to the prior art
Fig. 2 vereinfachtes Ersatzschaltbild des Spannungsteilers aus Fig. 1 Fig. 3 Schaltbild des erfindungsgemäßen Spannungsteilers mit2 simplified simplified circuit diagram of the voltage divider of FIG. 1 Fig. 3 circuit diagram of the voltage divider according to the invention with
KompensationsnetzwerkCompensation network
Fig. 4 Schaltbild einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spannungsteilers mit KompensationsnetzwerkFig. 4 circuit diagram of another embodiment of the voltage divider according to the invention with Kompensationsnetzwerk
Fig. 5 Schaltbild einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen SpannungsteilersFig. 5 circuit diagram of a third embodiment of the voltage divider according to the invention
Fig. 6 Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zurFig. 6 flowchart of the inventive method for
Verbesserung eines erfindungsgemäßen Spannungsteilers.Improvement of a voltage divider according to the invention.
In Fig. 1 besteht ein Spannungsteiler 1 aus einemIn Fig. 1, a voltage divider 1 consists of a
Oberspannungswiderstand 2 und einem Unterspannungswiderstand 3.High voltage resistor 2 and an undervoltage resistor 3.
Der Oberspannungswiderstand 2 ist von Abschirmelektroden 4 umgeben.The high-voltage resistor 2 is surrounded by shielding electrodes 4.
Der Unterspannungswiderstand 3 ist von Abschirmelektroden 5 umgeben.The undervoltage resistor 3 is surrounded by shielding electrodes 5.
Die Abschirmelektroden 4, 5 können leitend oder halbleitend sein. Zwischen dem Oberspannungswiderstand 2 und denThe shielding electrodes 4, 5 may be conductive or semiconducting. Between the high voltage resistor 2 and the
Abschirmelektroden 4 entstehen Kapazitäten 6. Die Kapazitäten 6 sind durch die geometrischen Verhältnisse bestimmt und deren Wert schwankt innerhalb einer Fertigungsscharge von Spannungsteilern technologisch bedingt. Entsprechend entstehen Kapazitäten 7 zwischen dem Oberspannungswiderstand 2 und den Abschirmelektroden 5. Außerdem entsteht eine Kapazität 7 zwischen dem Unterspannungswiderstand 3 und den Abschirmelektroden 5.Shielding electrodes 4 create capacitances 6. The capacitances 6 are determined by the geometric conditions and their value fluctuates within a production batch of voltage dividers for technological reasons. Accordingly, capacitances 7 arise between the high-voltage resistor 2 and the shielding electrodes 5. In addition, a capacitance 7 is formed between the undervoltage resistor 3 and the shielding electrodes 5.
An einem Hochspannungseingang 8 wird Hochspannung an den Spannungsteiler 1 angelegt. An einem erdseitigen und einem spannungsseitigen Ausgangskontakt 9, 10 ist die Unterspannung U2 abgreifbar. Der Spannungsteiler 1 ist mit der Erde 11 verbunden. In Fig. 2 ist ein Ersatzschaltbild des Spannungsteilers 1 aus Fig. 1 gezeigt. Darin ist der Oberspannungswiderstand 2 durch Oberspannungsteilwiderstände 12 ersetzt. Die Kapazitäten 6, 7 der Abschirmelektroden 4, 5 sind als Kondensatoren 6, 7 dargestellt. Der Oberspannungswiderstand 3 ist durch die Unterspannungsteilwiderstände 13 ersetzt.At a high voltage input 8 high voltage is applied to the voltage divider 1. At an earth-side and a voltage-side output contact 9, 10, the undervoltage U2 can be tapped off. The voltage divider 1 is connected to the earth 11. FIG. 2 shows an equivalent circuit diagram of the voltage divider 1 from FIG. 1. Therein, the high-voltage resistor 2 is replaced by upper voltage partial resistors 12. The capacitors 6, 7 of the shielding electrodes 4, 5 are shown as capacitors 6, 7. The high voltage resistor 3 is replaced by the lower voltage part resistors 13.
Die Kondensatoren 6, 7 sind den Oberspannungsteilwiderständen 12 bzw. den Unterspannungsteilwiderständen 13 in Form eines Kettenleiters zugeschaltet. Die Glieder des Kettenleiters umfassen dabei jeweils einen Oberspannungsteilwiderstand 12 und einen Kondensator 6 bzw. einen Unterspannungsteilwiderstand 13 und einen Kondensator 7.The capacitors 6, 7 are connected to the upper voltage part resistors 12 and the lower voltage part resistors 13 in the form of a chain conductor. In this case, the members of the chain conductor each comprise a high-voltage partial resistance 12 and a capacitor 6 or an undervoltage sub-resistor 13 and a capacitor 7.
Dadurch, dass der ohmsche Teiler entsprechend diesem vereinfachten Ersatzschaltbild tatsächlich ein gemischter RC-Teiler ist, wird das Übertragungsverhältnis des Spannungsteilers frequenz- und belastungsabhängig. Daraus ergibt sich in der Folge eine Frequenzabhängigkeit des Fehlerverhaltens. Dies ist für viele Anwendungen, insbesondere aus dem Bereich der Antriebstechnik, nicht akzeptabel.Due to the fact that the ohmic divider is actually a mixed RC divider in accordance with this simplified equivalent circuit diagram, the transmission ratio of the voltage divider becomes frequency-dependent and load-dependent. This results in the consequence of a frequency dependence of the error behavior. This is unacceptable for many applications, especially in the field of drive technology.
Das hier dargestellte vereinfachte Ersatzschaltbild eines gattungsgemäßen Spannungsteilers dient lediglich der theoretischen, modellhaften Erklärung der empirisch beobachteten Frequenzabhängigkeit des Übertragungsverhältnisses eines realen Spannungsteilers. Eine genauere Betrachtung würde zu einem weiter vervollständigten Ersatzschaltbild eines Spannungsteilers führen, welcher noch weitere Kapazitäten hat, die sich längs desThe simplified equivalent circuit diagram of a generic voltage divider shown here serves merely for the theoretical, model-based explanation of the empirically observed frequency dependence of the transmission ratio of a real voltage divider. A closer look would lead to a further completed equivalent circuit of a voltage divider, which has even more capacity along the
Oberspannungswiderstandes 2 und des Unterspannungswiderstandes 3 aufgrund der Abschirmelektroden 4, 5 bilden. Außerdem würden noch die ohmschen Widerstände der Abschirmelektroden 4, 5 zu berücksichtigen sein. In jedem Falle variieren zusätzlich die in das Modell aufgenommenen Bauelemente aufgrund von technologischen Einflüssen. Aus alledem ergibt sich, dass die Spannungsteiler einer Fertigungsserie einer großen Streuung bezüglich des Frequenzgangs und damit verbunden des Übertragungsverhältnisses bei einer gegebenen Frequenz unterliegen.Upper voltage resistor 2 and the undervoltage resistor 3 due to the shielding electrodes 4, 5 form. In addition, the ohmic resistances of the shielding electrodes 4, 5 would have to be considered be. In any case, the components included in the model additionally vary due to technological influences. It follows from all this that the voltage dividers of a production series are subject to a large variation in the frequency response and, associated therewith, the transmission ratio at a given frequency.
In der Fig. 3 ist das Ersatzschaltbild des Spannungsteilers aus Fig. 2 gemäß der Erfindung um ein Kompensationsnetzwerk 14 ergänzt dargestellt. Das Kompensationsnetzwerk 14 ist parallel geschaltet zu dem erdseitigen Ausgangskontakt 9 sowie dem spannungsseitigen Ausgangskontakt 10 des Spannungsteilers 1. DasFIG. 3 shows the equivalent circuit diagram of the voltage divider from FIG. 2 according to the invention, supplemented by a compensation network 14. The compensation network 14 is connected in parallel to the ground-side output contact 9 and the voltage-side output contact 10 of the voltage divider 1. Das
Kompensationsnetzwerk 14 weist zwischen dem spannungsseitigen Ausgangskontakt 10 des Spannungsteilers 1 und dem spannungsseitigen Netzwerkausgang 15 einen Eingangsknoten 16, einen dreipoligen Mittelknoten 17 sowie einen dreipoligen Ausgangsknoten 18 auf. Der Eingangsknoten 16 ist mit dem spannungsseitigen Ausgangskontakt des Spannungsteilers 1 , mit einem Widerstand R8 sowie mit einem Widerstand R9 verbunden. Der Mittelknoten 17 ist mit dem Widerstand R9, dem Widerstand R10 sowie mit dem Ausgangsknoten 18 verbunden. Der Ausgangsknoten 18 ist einerseits mit dem Mittelknoten 17, andererseits mit dem spannungsseitigen Netzwerkausgang 15 und der Kapazität C8 verbunden. Erdseitig sind der Widerstand R8, die Kapazitäten C7 und C8 jeweils mit der Erde 11 verbunden.Compensating network 14 has an input node 16, a three-pole center node 17 and a three-pole output node 18 between the voltage-side output contact 10 of the voltage divider 1 and the voltage-side network output 15. The input node 16 is connected to the voltage-side output contact of the voltage divider 1, to a resistor R8 and to a resistor R9. The center node 17 is connected to the resistor R9, the resistor R10 and to the output node 18. The output node 18 is connected on the one hand to the central node 17, on the other hand to the voltage-side network output 15 and the capacitor C8. Earth side, the resistor R8, the capacitances C7 and C8 are each connected to the earth 11.
Im Betrieb wird mit dem Widerstand R8 das Übertragungsverhältnis bei niedrigen Frequenzen und mit der Kapazität C8 das Übertragungsverhältnis bei hohen Frequenzen beeinflusst. Die ohmschen Widerstände R9, R10 sowie die Kapazität C7 beeinflussen die mittleren Frequenzen. Durch diese einfache Kombination ist in einem gegenüber dem Stand der Technik sehr weiten Frequenzbereich, beispielsweise bis 1.000 Hz ein Spannungsteiler gemäß der Erfindung vorgeschlagen, welcher innerhalb bezüglich für Messzwecke vorgegebener Fehlergrenzen für Betrag und Phase ein im wesentlichen konstantes Übertragungsverhältnis hat.In operation, with the resistor R8, the transmission ratio at low frequencies and with the capacitance C8, the transmission ratio at high frequencies is affected. The ohmic resistors R9, R10 and the capacitance C7 influence the middle frequencies. As a result of this simple combination, a voltage divider according to the invention is proposed in a frequency range which is very wide compared with the prior art, for example up to 1,000 Hz. which has a substantially constant transmission ratio within measurement and error limits given for measurement purposes.
In Fig. 4 ist der ohmsche Spannungsteiler gemäß dem schematischen Modell aus Fig. 2 um eine andere Variante des erfindungsgemäßen4, the ohmic voltage divider according to the schematic model from FIG. 2 is another variant of the invention
Kompensationsnetzwerkes 14 ergänzt dargestellt. Im Vergleich zu dem in Fig. 3 dargestellten Kompensationsnetzwerk 14 unterscheidet sich das in der vorliegenden Fig. 4 dargestellte Kompensationsnetzwerk 14 darin, dass zwischen den Mittelknoten 17 und den Ausgangknoten 18 des Kompensationsnetzwerks 14 ein Doppel-T-Filter 19 geschaltet ist.Compensation network 14 shown supplemented. Compared to the compensation network 14 shown in FIG. 3, the compensation network 14 shown in FIG. 4 differs in that a double-T filter 19 is connected between the center node 17 and the output node 18 of the compensation network 14.
Das Doppel-T-Filter 19 besteht aus den ohmschen Widerständen R11 , R12 und den Kapazitäten C11 sowie dem ohmschen Widerstand R14. Dabei bilden die vorgenannten Elemente einen ersten T-Filter 20 des Doppel-T-Filters 19. Dabei ist der ohmsche Widerstand R11 mit dem Mittelknoten 17 verbunden und der ohmsche Widerstand R12 mit dem Ausgangsknoten verbunden. Von dem Zwischenknoten 21 des ersten T- Filters 20 des innerhalb des Doppel-T-Filters 19 geht in Serie geschaltet die Kapazität C11 und der ohmsche Widerstand R14 zur Erde 11 ab.The double-T filter 19 consists of the ohmic resistors R11, R12 and the capacitances C11 and the resistor R14. In this case, the aforementioned elements form a first T-filter 20 of the double-T filter 19. Here, the ohmic resistor R11 is connected to the central node 17 and the ohmic resistor R12 connected to the output node. From the intermediate node 21 of the first T-filter 20 of the double T-filter 19 is connected in series, the capacitance C11 and the resistor R14 to ground 11 from.
Das zweite T-Filter 22 innerhalb des Doppel-T-Filters 19 besteht aus den Kapazitäten C9, C10, C13 und dem ohmschen Widerstand R13. Dabei bilden die Kapazitäten C9, C10 die Verbindung zwischen dem Mittelknoten 17 und dem Ausgangsknoten 18. Von den zwischen den Kapazitäten C9 und C10 gelegenen Zwischenknoten 23 des zweiten T- Filters geht einerseits der ohmsche Widerstand R13 und andererseits parallel geschaltet dazu die Kapazität C13 zur Erde 11 ab.The second T-filter 22 within the double-T filter 19 consists of the capacitances C9, C10, C13 and the resistor R13. The capacitances C9, C10 form the connection between the center node 17 and the output node 18. Of the intermediate node 23 of the second T-filter located between the capacitances C9 and C10, on the one hand the ohmic resistor R13 and, on the other hand, the capacitor C13 connected in parallel with it 11 off.
Das erste T-Filter 20 dient für die Korrektur tiefer Frequenzen, das zweite T-Filter 22 dient der Korrektur hoher Frequenzen. Zusätzlich entfalten die bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung des Ausführungsbeispiels aus Fig. 3 beschriebenen Komponenten des Kompensationsnetzwerks 14 die dort beschriebene Filterwirkung.The first T-filter 20 is used for the correction of low frequencies, the second T-filter 22 is used for the correction of high frequencies. In addition, those already in connection with the description of the Embodiment of Fig. 3 described components of the compensation network 14, the filter effect described there.
Mit dem erfindungsgemäßen Kompensationsnetzwerk 14 gemäß Fig. 4 Iässt sich eine Kompensation in einem noch größeren Frequenzbereich bis etwa 10.000 Hz erreichen. Innerhalb dieses Frequenzbereichs ist innerhalb für Messzwecke geeigneter Fehlergrenzen ein konstantes Übertragungsverhältnis des Spannungsteilers 1 mit großen Vorteil für die Anwendungen sichergestellt.Compensation network 14 according to the invention according to FIG. 4 allows compensation to be achieved in an even larger frequency range up to about 10,000 Hz. Within this frequency range, a constant transmission ratio of the voltage divider 1 with great advantage for the applications is ensured within error limits suitable for measurement purposes.
In Fig. 5 ist ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Spannungsteilers im Schaltbild dargestellt. Wiederum ist das modellhafte Ersatzschaltbild des bekannten Spannungsteilers 1 zu erkennen, welcher ergänzt ist durch das erfindungsgemäße Kompensationsnetzwerk 14. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht das Kompensationsnetzwerks 14 aus einem Kettenleiter. Ein Glied des Kettenleiters besteht aus einem spannungsseitigen ohmschen Widerstand R15, einem Zwischenknoten 24 und aus einer Erdableitung 25, welche von dem Zwischenknoten 24 über einen ohmschen Widerstand R20 und eine dazu in Serie geschaltete Kapazität C12 zur Erde 11 geführt ist. Der Kettenleiter besteht aus fünf derartigen Kettengliedern. Parallel zu dem Kettenleiter ist der ohmsche Widerstand R8 von dem Eingangsknoten 16 zur Erde 11 geschaltet. Mit dieser Anordnung konnte ebenfalls eine über einen extrem weiten Frequenzbereich betrags- und phasenmäßig konstante Spannung Ü2 erzielt werden.In Fig. 5, a third preferred embodiment of the voltage divider according to the invention is shown in the diagram. Again, the model equivalent circuit diagram of the known voltage divider 1 can be seen, which is supplemented by the inventive compensation network 14. In this embodiment, the compensation network 14 consists of a chain conductor. A link of the chain conductor consists of a voltage-side ohmic resistor R15, an intermediate node 24 and an earth lead 25, which is guided from the intermediate node 24 via a resistor R20 and a series-connected capacitance C12 to the earth 11. The chain ladder consists of five such chain links. Parallel to the chain conductor, the ohmic resistor R8 is connected from the input node 16 to ground 11. With this arrangement, it was also possible to achieve a voltage Ü2 which was constant in magnitude and in phase over an extremely wide frequency range.
In der Fig. 6 ist eine Flußdiagramm dargestellt, welches die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verbesserung eines erfindungsgemäßen ohmschen Spannungsteilers veranschaulicht. Wie zu erkennen, wird zunächst in einem Auswahlschritt 26 eine Auswahl von Spannungsteilern, welche noch nicht mit einem Kompensationsnetzwerk gemäß der Erfindung ausgestattet sind, getroffen. Anschließend wird für jeden der ausgewählten Spannungsteiler im Rahmen der Messprozedur 27 der Frequenzgang z. B. im Frequenzintervall von 0 bis 10.000 Hz vermessen. Dabei wird das Übertragungsverhältnis für jeden der ausgewählten Spannungsteiler über den gesamten Frequenzbereich von 0 bis 10.000 Hz betrags- und phasenmäßig ermittelt.FIG. 6 shows a flowchart which illustrates the implementation of the method according to the invention for improving an ohmic voltage divider according to the invention. As can be seen, initially in a selection step 26, a selection of voltage dividers, which are not yet equipped with a compensation network according to the invention, is made. Subsequently, for each of the selected voltage divider in the measurement procedure 27, the frequency response z. B. measured in the frequency interval from 0 to 10,000 Hz. In this case, the transmission ratio for each of the selected voltage divider over the entire frequency range from 0 to 10,000 Hz in terms of magnitude and phase is determined.
Die in der Messprozedur 27 gemessenen Frequenzgänge werden anschließend an die Fehlerermittlungsprozedur 28 übergeben. Innerhalb der Fehlerermittlungsprozedur 28 erfolgt ein Vergleich des Frequenzgangs mit den Fehlervorgaben für Phase und Frequenz. Am Ausgang der Fehlerermittlungsprozedur 28 steht daher für jeden Spannungsteiler die über den gesamten Auslegungsfrequenzraum erforderliche Kompensation.The frequency responses measured in the measurement procedure 27 are subsequently transferred to the error determination procedure 28. Within the error detection procedure 28, the frequency response is compared with the phase and frequency error specifications. At the output of the error detection procedure 28 is therefore for each voltage divider required over the entire design frequency space compensation.
In der Kompensationsberechnungsprozedur 29 wird nun unter Verwendung sämtlicher bekannter Filterentwurfsallgorythmen für jeden Spannungsteiler das Netzwerk ermittelt, welches zur Kompensation des in der Fehlerermittlungsprozedur 28 ermittelten Fehlers erforderlich ist. Dabei kann die Kompensationsberechnungsprozedur sowohl die Schaltungstopologie als auch die Berechnung von Werten für die ohmschen Widerstände und Kapazitäten durchführen.In the compensation calculation procedure 29, using all known filter design algorithms for each voltage divider, the network required to compensate for the error detected in the error detection procedure 28 is determined. In doing so, the compensation calculation procedure can perform both the circuit topology and the calculation of values for the ohmic resistances and capacitances.
Schließlich wird im Rahmen der Kompensationsberechnungsprozedur 29 das erforderliche Kompensationsnetzwerk anhand der berechneten Kompensation aufgebaut.Finally, as part of the compensation calculation procedure 29, the required compensation network is set up on the basis of the calculated compensation.
Anschließend wird der Spannungsteiler mit dem in der Kompensationsberechnungsprozedur 29 aufgebauten Kompensationsnetzwerk erneut in einer Messprozedur 27 bezüglich des Frequenzgangs vermessen. Die gemessenen Werte werden abermals in einer Fehlerermittlungsprozedur 28 mit den Fehlervorgabewerten verglichen. Die Vergleichswerte werden zu der Abfrage 30 geleitet, wo entschieden wird, ob der gemessene Frequenzgang akzeptabel ist oder nicht. Wird dies verneint 31 , so wird eine erneute Fehlerermittlungsprozedur 28 durchgeführt und die obigen Schritte bestehend aus Kompensationsberechnungsprozedur 29 und anschließender Messprozedur 27 werden wiederholt.Subsequently, the voltage divider is constructed with that in the compensation calculation procedure 29 Measure compensation network again in a measurement procedure 27 with respect to the frequency response. The measured values are again compared in an error detection procedure 28 with the error default values. The comparison values are passed to query 30, where it is decided whether the measured frequency response is acceptable or not. If this is negated 31, then a new error detection procedure 28 is performed and the above steps consisting of compensation calculation procedure 29 and subsequent measurement procedure 27 are repeated.
Wird in der Abfrage 30 hingegen befunden, dass der Frequenzgang akzeptabel sei, so wird eine Kompensationsplatine zur Realisierung des beim letzten Durchlaufs der Kompensationsberechnungsprozedur 29 ermittelten Kompensationsnetzwerk gebaut und in den Spannungsteiler eingebaut.On the other hand, if it is found in the query 30 that the frequency response is acceptable, then a compensation board for realizing the compensation network determined during the last pass of the compensation calculation procedure 29 is built and installed in the voltage divider.
Für bestimmte Spannungsteiler kann sich hierbei ergeben, dass keine Kompensationsplatine erforderlich ist, da in dem ersten Durchlauf der Fehlerermittlungsprozedur 28 bereits befunden wurde, dass der Frequenzgang für die Anwendung akzeptabel sei.For certain voltage dividers, this may result in no compensation board being required, since in the first pass the error detection procedure 28 has already been determined that the frequency response is acceptable for the application.
Schließlich wird eine Prüfung 32 des Spannungsteilers zusammen mit der gebauten Kompensationsplatine vor der Auslieferung durchgeführt.Finally, a test 32 of the voltage divider is performed together with the built compensation board before delivery.
Das Verfahren kann besonders kostengünstig realisiert werden, wenn gemäß der Erfindung die im Rahmen der Messprozedur 27 ermittelten Frequenzgänge für eine Vielzahl von Spannungsteilern in Gruppen ähnlichen Frequenzgangs gruppiert werden.The method can be realized in a particularly cost-effective manner if, according to the invention, the frequency responses ascertained in the context of the measurement procedure 27 for a plurality of voltage dividers are grouped into groups of similar frequency response.
Anschließend kann für jede dieser Gruppen im Rahmen dieser Kompensationsberechnungsprozedur 29 das geeignete Kompensationsnetzwerk in Einklang mit den Fehlervorgaben ermittelt und aufgebaut werden. Dann kann für das ermittelte Kompensationsnetzwerk jeder Gruppe eine Kompensationsplatine gebaut werden. Die Kompensationsplatinen für jede der Gruppen können dabei mit großen Vorteil als Kompensationsnetzwerkmodule bereits vorgefertigt werden.Subsequently, for each of these groups in the context of this compensation calculation procedure 29, the appropriate compensation network can be determined in accordance with the error specifications, and being constructed. Then a compensation board can be built for the determined compensation network of each group. The compensation boards for each of the groups can be prefabricated with great advantage as Kompensationsnetzwerkmodule already.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann dann für jeden Spannungsteiler wie oben beschrieben durchgeführt werden, jedoch muss am Ende der letzten Fehlerermittlungsprozedur 28 keine Kompensationsplatine eigens gebaut werden, sondern es kann eines derThe method according to the invention can then be carried out for each voltage divider as described above, but at the end of the last error detection procedure 28 no compensation board has to be specially constructed, but one of the
Kompensationsnetzwerkmodule, welche bereits als Platine vorliegen, eingebaut werden. Hierdurch wird die Tatsache ausgenützt, dass bereits mit einer endlichen Anzahl von Kompensationsnetzwerken in der Praxis ausreichendes Fehlerverhalten über den Auslegungsfrequenzbereich möglich ist. Dies hat große Vorteile für Fertigung, Logistik und als Folge daraus die Kosten.Compensating network modules, which are already available as a board, are installed. This exploits the fact that even with a finite number of compensation networks in practice sufficient error behavior over the design frequency range is possible. This has great advantages for manufacturing, logistics and as a result the costs.
Damit ist gemäß der Erfindung ein Verfahren zur Verbesserung eines ohmschen Spannungsteilers gemäß der Erfindung vorgeschlagen, mit welchem überraschend einfach Spannungsteiler hergestellt werden können, welche über einen sehr weiten Frequenzbereich bezüglich Phase und Betrag innerhalb für die Durchführung von Messungen geeigneter Fehlergrenzen liegen. Thus, according to the invention, a method for improving an ohmic voltage divider according to the invention is proposed with which voltage dividers can be produced surprisingly simply, which lie over a very wide frequency range with respect to phase and magnitude within for carrying out measurements of suitable error limits.
BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Spannungsteiler1 voltage divider
2 Oberspannungswiderstand2 high voltage resistor
3 Unterspannungswiderstand 4 Abschirmelektrode3 undervoltage resistor 4 shielding electrode
5 Abschirmelektrode5 shielding electrode
6 Kapazität6 capacity
7 Kapazität7 capacity
8 Hochspannungseingang 9 erdseitiger Ausgangskontakt8 high-voltage input 9 earth-side output contact
10 spannungsseitiger Ausgangskontakt10 voltage-side output contact
11 Erde11 earth
12 Oberspannungsteilwiderstände12 partial voltage resistors
13 Unterspannungsteilwiderstände 14 Kompensationsnetzwerk13 Undervoltage resistors 14 Compensation network
15 spannungsseitiger Netzwerkausgang15 voltage side network output
16 Eingangsknoten16 input nodes
17 Mittelknoten17 middle node
18 Ausgangsknoten 19 Doppel-T-Filter18 output nodes 19 double-T filter
20 erstes T-Filter20 first T-filter
21 Zwischenknoten21 intermediate nodes
22 zweites T-Filter22 second T-filter
23 Zwischenknoten 24 Zwischenknoten23 intermediate nodes 24 intermediate nodes
25 Erdableitung25 earth discharge
26 Auswahlschritt26 selection step
27 Meßprozedur27 measuring procedure
28 Fehlerermittlungsprozedur 29 Kompensationsberechnungsprozedur28 error detection procedure 29 Compensation calculation procedure
30 Abfrage30 query
31 Verneinung31 negation
32 Prüfung R8 - R23 ohmscher Widerstand32 Test R8 - R23 Resistive resistance
C7 - C16 KapazitätC7 - C16 capacity
1)1 Hochspannung1) 1 high voltage
U2 UnterspannungU2 undervoltage
Ü2 kompensierte Unterspannung Ü2 compensated undervoltage

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Spannungsteiler (1 ) mit mindestens einem Oberspannungswiderstand (2) und mindestens einem Unterspannungswiderstand (3) zur Erzeugung einer Unterspannung (U2) und einer Oberspannung in einem vorgegebenen Übertragungsverhältnis, dadurch gekennzeichnet, daß er ein zu dem Unterspannungswiderstand (3) parallel geschaltetes Kompensationsnetzwerk (14) mit einem erdseitigen und einem spannungsseitigen Ausgangskontakt (15) aufweist.1. voltage divider (1) having at least one high-voltage resistor (2) and at least one undervoltage resistor (3) for generating an undervoltage (U2) and a high voltage in a predetermined transmission ratio, characterized in that it to the undervoltage resistor (3) connected in parallel compensation network (14) having a ground-side and a voltage-side output contact (15).
2. Spannungsteiler (1) nach Anspruch 1 , d a d u r c h gekennzeichnet, daß das Übertragungsverhältnis über ein Frequenzintervall von 0 bis ungefähr 1000 Hz bezüglich für Meßzwecke vorgegebener Fehlergrenzen für Betrag und Phase konstant ausgestaltet ist.2. voltage divider (1) according to claim 1, d a d u r c h characterized in that the transmission ratio over a frequency interval of 0 to about 1000 Hz with respect to Meßgenau predetermined error limits for amount and phase is made constant.
3. Spannungsteiler (1) nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h gekennzeichnet, daß das Übertragungsverhältnis über ein Frequenzintervall von 0 bis ungefähr 10000 Hz bezüglich für Meßzwecke vorgegebener Fehlergrenzen für Betrag und Phase konstant ausgestaltet ist.3. voltage divider (1) according to claim 1 or 2, d a d u r c h characterized in that the transmission ratio over a frequency interval of 0 to about 10,000 Hz with respect to measuring predetermined error limits for magnitude and phase is made constant.
4. Spannungsteiler (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompensationsnetzwerk (14) ausschließlich passive Bauelemente enthält.4. voltage divider (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the compensation network (14) contains only passive components.
5. Spannungsteiler (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompensationsnetzwerk (14) ausschließlich Kapazitäten (C7 - C16) und/oder ohmsche Widerstände (R8 - R23) enthält.5. voltage divider (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the Compensation network (14) contains only capacitances (C7 - C16) and / or ohmic resistors (R8 - R23).
6. Spannungsteiler (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompensationsnetzwerk (14) spannungsseitig mindestens einen dreipoligen Eingangsknoten (16), einen dreipoligen Mittelknoten (17) sowie einen dreipoligen Ausgangsknoten (18) aufweist, wobei6. voltage divider (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the compensation network (14) voltage side at least one three-pole input node (16), a three-pole center node (17) and a three-pole output node (18), wherein
a. der Eingangsknoten (16) mit der Spannungsseite (10) des Unterwiderstands (3) kurzgeschaltet, über einen ersten ohmschen Widerstand (R8) geerdet sowie über einen zweiten ohmschen Widerstand (R9) mit dem Mittelknoten (17) verbunden ist,a. the input node (16) is short-circuited with the voltage side (10) of the sub-resistor (3), grounded via a first ohmic resistor (R8) and connected to the center node (17) via a second ohmic resistor (R9),
b. der Mittelknoten (17) außerdem über einen dritten ohmschen Widerstand (R10) sowie eine zu dem dritten ohmschen Widerstand (R10) in Reihe geschaltete erste Kapazität (C7) geerdet und mit dem Ausgangsknoten (18) kurzgeschlossen ist, undb. the central node (17) is further grounded via a third ohmic resistor (R10) and a first capacitor (C7) connected in series with the third ohmic resistor (R10) and shorted to the output node (18), and
c. der Ausgangsknoten (18) außerdem über eine zweite Kapazität (C8) geerdet sowie mit einem spannungsseitigen Netzwerkausgang (15) verbunden ist.c. the output node (18) is also grounded via a second capacitance (C8) and connected to a voltage side network output (15).
7. Spannungsteiler (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Mittelknoten (17) und den Ausgangsknoten (18) ein Doppel-T-Filter (19) geschaltet ist.7. voltage divider (1) according to claim 6, characterized in that between the central node (17) and the output node (18), a double-T filter (19) is connected.
8. Spannungsteiler (1) nach dem Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppel-T-Filter (19) aus einem ersten T-Filter (20), dessen Signalleitung einen vierten ohmschen Widerstand (R11) und einen fünften ohmschen Widerstand (R12) enthält und von dessen Zwischenknoten (21) in Richtung zur Signalerde (11) nacheinander eine Kapazität (C11) und ein ohmscher Widerstand (R14) in Reihe geschaltet sind, und aus einem zweiten T- Filter (22), dessen Signalleitung zwei Kapazitäten (C9, C10) enthält und von dessen Zwischenknoten (23) in Richtung zur Signalerde (11) parallel eine Kapazität (C13) und ein ohmscher Widerstand (R13) geschaltet sind, besteht.8. voltage divider (1) according to claim 6 or 7, characterized in that the double-T filter (19) consists of a first T-filter (20), the signal line a fourth ohmic resistance (R11) and a fifth ohmic resistance (R12) contains and from the intermediate node (21) in the direction of the signal ground (11) successively a capacitor (C11) and an ohmic resistor (R14) are connected in series, and from a second T-filter (22) whose signal line two capacitances (C9 , C10) and from the intermediate node (23) in the direction of the signal ground (11) in parallel a capacitance (C13) and an ohmic resistor (R13) are connected.
9. Spannungsteiler (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h gekennzeichnet, daß das Kompensationsnetzwerk (14) einen Kettenleiter umfaßt, dessen Glieder vorzugsweise jeweils zwei ohmsche Widerstände (R15, R16) und eine Kapazität (C12) umfassen.9. voltage divider (1) according to one of claims 1 to 5, d a d u r c h characterized in that the compensation network (14) comprises a chain conductor, whose members preferably each comprise two ohmic resistors (R15, R16) and a capacitor (C12).
10. Spannungsteiler (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Kettenleiter ein aus einem ohmschen Widerstand (R8) bestehendes Eingangsglied, welches mit der Spannungsseite des Unterwiderstands kurzgeschaltet ist, aufweist.10. voltage divider (1) according to one of claims 1 to 6, d a d u r c h characterized in that the chain conductor comprises an ohmic resistor (R8) existing input member, which is short-circuited with the voltage side of the negative resistance.
11. Verfahren zur Verbesserung eines Spannungsteilers (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Frequenzgang des11. A method for improving a voltage divider (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that first a frequency response of
Spannungsteilers (1) ermittelt wird, anschließend ein Kompensationsnetzwerk (14) mit einem erdseitigen und einem spannungsseitigen Ausgangskontakt (15) auf Grundlage des ermittelten Frequenzgangs berechnet wird und schließlich das berechnete Kompensationsnetzwerk (14) gefertigt und in denVoltage divider (1) is determined, then a compensation network (14) with a low-side and a voltage-side output contact (15) is calculated on the basis of the determined frequency response and finally the calculated compensation network (14) and manufactured in the
Spannungsteiler (1) eingebaut wird.Voltage divider (1) is installed.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Frequenzgängen an verschiedenen Spannungsteilern (1) ermittelt werden, daß die ermittelten Frequenzgänge in eine vorgegebene Anzahl von Gruppen ähnlichen Frequenzgangs eingestuft werden, daß zu jeder Gruppe ein Kompensationsnetzwerk (14) berechnet wird und anschließend das berechnete Kompensationsnetzwerk (14) als12. The method according to claim 11, characterized in that a plurality of frequency responses at different Voltage dividers (1) are determined that the determined frequency responses are classified into a predetermined number of groups similar frequency response that a compensation network (14) is calculated for each group and then the calculated compensation network (14) as
Kompensationsnetzwerkmodul vorgefertigt wird.Compensation network module is prefabricated.
13. Verfahren nach Anspruch 12, d ad u rch gekennzeichnet, daß der ermittelte Frequenzgang einer Gruppe mit möglichst ähnlichem Frequenzgang zugeordnet wird und das zu der zugeordneten Gruppe gehörende Kompensationsnetzwerkmodul in den Spannungsteiler (1) eingebaut wird.13. The method of claim 12, ad d u rch characterized in that the determined frequency response of a group with the most similar frequency response is assigned and the belonging to the associated group compensation network module in the voltage divider (1) is installed.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der ermittelte Frequenzgang einer linearen Überlagerung von mehreren Kompensationsnetzwerkmodulen zugeordnet wird. 14. The method of claim 12 or 13, d a d u r c h characterized in that the determined frequency response of a linear overlay of multiple compensation network modules is assigned.
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