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Anordnung zum Messen des in einer Hoehspannungsanlage fliessenden Gleichstromes.
Bei Röntgenapparaten in Verdreifachungsschaltung (Witka-Schvltung) ist bereits vorgeschlagen worden, den durch die Röntgenröhre fliessenden Strom an einer Erdpotential führenden Stelle des Hochspannungssystems, insbesondere im Mittelpunkt der Sekundärwicklung des Hoehspannungstransformators, zu messen.
Wie sich aus der Fig. 1, in der die Schaltungsanordnung eines Röntgenapparates in Verdreifachungsschaltung schematisch dargestellt ist, ergibt, werden bei einem derartigen Apparat in der einen Halbperiode vom Hochspannungstransformator a aus über die Ventilröhren bund c die Kondensatoren d und e in Parallelschaltung aufgeladen.
Ausser dem Ladestrom für die Kondensatoren fliesst während der Ladehalbperiode auch ein Strom über die Ventilröhren bund c und die Röntgenröhre t. Während der Entladehalbperoide werden die beiden Kondensatoren d und e in Reihe über die Röntgenröhre t entladen. In den Mittelpunkt der Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators a ist ein Gleichstrom- messinstrument g derart mittels zweier Ventilehund t eingeschaltet, dass der Ladestrom für die Kondensatoren über das Ventil h am Messinstrument g vorbeigeleitet wird, während der Entladestrom über das Messinstrument g und das Ventil i fliesst.
Die im vorstehenden beschriebene Anordnung weist mehrere wesentliche Nachteile auf. Da der während der Ladehalbperiode durch die Röntgenröhre f fliessende Strom am Messinstrument g vorbeifliesst, wird von diesem nur der in der Entladehalbperiode durch die Röntgenröhre/fliessende Strom, also nicht der Gesamtröhrenstrom, gemessen. Das Messinstrument g muss deshalb besonders geeicht werden. Weiter kommt hinzu, dass wegen der auf der Sekundärseite des Hochspannungstransformators
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wicklung des Hoehspannungstransformators a zusätzliche kapazitive Wechselströme fliessen. Diese kapazitiven Ströme werden vor dem Messinstrument g durch die Ventile h und i gleichgerichtet, so dass durch die über das Messinstrument g fliessende eine Halbwelle dieser Ströme Fehlanzeigen des Messinstrumentes hervorgerufen werden.
Alle diese Nachteile lassen sieh gemäss der Erfindung dadurch vermeiden, dass die Ventile h und i weggelassen werden und, wie die Fig. 2 zeigt, das Drehspulmessinstrument g derart in den Wechselstromkreis der Anlage (Sekundärwicklung des Hoehspannungstransformators a) eingeschaltet wird, dass seine Polarität dem durch die Röntgenröhre t fliessenden Entladestrom der Kondensatoren entgegengesetzt ist. In diesem Falle zeigt das Messinstrument g den gesamten, durch die Röntgenröhre f flie ssenden Strom an. Dieses Resultat wird durch die folgende Überlegung verständlich.
Die während der Ladezeit der Kondensatoren d und e in diese hineinfliessende Elektrizitätsmenge fliesst während der Entladezeit der Kondensatoren über die Röntgenröhre f. Daraus ergibt sich, dass der auf eine volle Periode bezogene arithmetische Mittelwert des Ladestromes gleich dem arithmetischen Mittelwert des Entladestromes ist, obwohl die Entladezeit der Kondensatoren im allgemeinen ein Mehrfaches der Ladezeit beträgt.
Ein Drehspulmessinstrument (das den arithmetischen Mittelwert des Stromes misst) wird somit den Lade-und Entladestrom der Kondensatoren als gleich starke Ströme anzeigen. Bezeichnet man die Stärke des Lade-bzw. des Entladestromes der Kondensatoren mit 1"so fliesst in der Schaltung nach Fig. 2 über das Messinstrument g während der Ladezeit der Strom 2 1, da die beiden
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Kondensatoren d und e gleichzeitig aufgeladen werden.
In der Entladezeit fliesst der Strom 11 in ent- gegengesetzter Richtung über das Messinstrument g, das somit den Strom 2 11-1i==/ anzeigt. Überdies fliesst aber auch während der Ladezeit der Kondensatoren ein Strom 12 über die Röntgenröhre t und das Messinstrument g, so dass dieses tatsächlich den Gesamtröhrenstrom 11+12 anzeigt.
Der zusätzliche kapazitive Wechselstrom fliesst zwar über das Messinstrument g, wird aber von dem Gleichstrommessinstrument g nicht angezeigt.
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Arrangement for measuring the direct current flowing in a high voltage system.
It has already been proposed in X-ray apparatuses with a tripling circuit (Witka circuit) to measure the current flowing through the X-ray tube at a point in the high-voltage system carrying earth potential, in particular in the center of the secondary winding of the high-voltage transformer.
As can be seen from Fig. 1, in which the circuit arrangement of an X-ray apparatus is shown schematically in a tripling circuit, in such an apparatus in the one half cycle from the high voltage transformer a through the valve tubes b and c the capacitors d and e are charged in parallel.
In addition to the charging current for the capacitors, a current also flows through the valve tubes b and c and the x-ray tube t during the charging half-period. During the discharge half-periods, the two capacitors d and e are discharged in series via the X-ray tube t. In the center of the secondary winding of the high-voltage transformer a, a direct current measuring instrument g is switched on by means of two valves h and t in such a way that the charging current for the capacitors is routed past the measuring instrument g via the valve h, while the discharge current flows through the measuring instrument g and the valve i.
The arrangement described above has several significant disadvantages. Since the current flowing through the X-ray tube f during the charging half-cycle flows past the measuring instrument g, only the current flowing through the X-ray tube / during the discharging half-cycle, i.e. not the total tube current, is measured by it. The measuring instrument g must therefore be specially calibrated. Furthermore, because of that on the secondary side of the high voltage transformer
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Winding of the high voltage transformer a additional capacitive alternating currents flow. These capacitive currents are rectified upstream of the measuring instrument g by the valves h and i, so that the measuring instrument's half-wave of these currents flowing through the measuring instrument g causes false readings.
All these disadvantages can be avoided according to the invention in that the valves h and i are omitted and, as FIG. 2 shows, the moving-coil measuring instrument g is switched into the AC circuit of the system (secondary winding of the high voltage transformer a) in such a way that its polarity corresponds to through the X-ray tube t is opposite to the discharge current of the capacitors. In this case, the measuring instrument g shows the total current flowing through the X-ray tube. This result can be understood from the following consideration.
The amount of electricity flowing into the capacitors d and e during the charging time flows through the X-ray tube f during the discharging time of the capacitors. This means that the arithmetic mean value of the charging current based on a full period is equal to the arithmetic mean value of the discharge current, although the discharge time of the capacitors is generally a multiple of the charging time.
A moving-coil measuring instrument (which measures the arithmetic mean value of the current) will thus display the charging and discharging currents of the capacitors as currents of equal strength. One denotes the strength of the charging or. of the discharge current of the capacitors with 1 ″, so in the circuit according to FIG. 2 the current 2 1 flows via the measuring instrument g during the charging time, since the two
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Capacitors d and e are charged simultaneously.
During the discharge time, the current 11 flows in the opposite direction via the measuring instrument g, which thus displays the current 2 11-1i == /. In addition, a current 12 also flows through the X-ray tube t and the measuring instrument g during the charging time of the capacitors, so that this actually shows the total tube current 11 + 12.
The additional capacitive alternating current flows through the measuring instrument g, but is not displayed by the direct current measuring instrument g.