Verfahren zur zeitlich a.ufeinanderfolgenden Mehrfachfernübertragung von Nessgrössen. Unter zeitlich aufeinanderfolgender Mehr fachfernübertragung versteht man die Fern übertragung mehrerer Nachrichten, gege benenfalls von mehreren Gebern aus in zeit licher Aufeinanderfolge über ein und den selben Übertragungskanal, wobei stets die Übertragung einer Nachricht in die Über tragungspause einer andern Nachricht fällt.
Für die zeitlich aufeinanderfolgende Mehrfachfernübertragung von Messgrössen sind eine Reihe von Verfahren bekannt ge worden, die die Aufgabe lösen, über den selben Übertragungskanal nacheinander meh rere Messgrössen zu übertragen, wobei die ein zelnen Empfangsinstrumente durch eine be sondere Einrichtung den letzten Zeigerstand bis zur neuen Einstellung beibehalten.
Der artige Einrichtungen sind nur dann nicht nötig, wenn die Umschaltung von einem Empfangsinstrument über die andern wieder zum selben Empfangsinstrument zurück so schnell erfolgt, dass in der Zeit der Ab- schaltung keine wesentliche Stellungsände rung erfolgt oder wenn richtkraftlose Instru mente verwendet werden, wie zum Beispiel Quotientenmesser, bei denen mit dem Emp fangsstrom auch der die Gegenkraft erzeu gende Vergleichsstrom gleichzeitig zu- und abgeschaltet wird.
Die bekannt gewordenen Einrichtungen zur Festhaltung der Zeigerstellung von einem Übertragungsabschnitt zum nächsten sind mechanisch wirkende Haltevorrichtun gen an den Empfangsinstrumenten, etwa magnetisch betätigte Fallbügel, die von dem die Ausschaltung der einzelnen Instrumente bewirkenden Verteilermechanismus derart betätigt werden, dass der Zeiger nur während der Übertragung freigegeben, während der Übertragungspause aber festgehalten wird.
Für ein Messverfahren, bei dem die einzelnen Messwerte in bestimmten Zeitabständen er mittelt und fernübertragen werden, bei dem die Messgrösse durch einen Impuls von einer vom Werte der Messgrösse abhängigen Zeit dauer übertragen wird und dieser in einem mechanischen Empfangsgerät wieder in einen Zeigerausschlag umgewandelt wird, lösten die bekannt gewordenen Konstruktionen be reits die Aufgabe, den Zeigerstand bis zum nächsten Impuls aufzubewahren, so dass auch mit derartigen mechanischen,
die Zeigeraus schläge festhaltenden Vorrichtung ohne wei teres eine Mehrfachübertragung möglich ist.
Der Nachteil der bekannten Einrichtun gen mit Ausnahme des erwähnten, rasch arbeitenden Verfahrens, bei denen die Mehr fachübertragung an sich erheblich höhere Anforderungen stellt, ist der, dass die Fest haltevorrichtung an jedem Empfangsinstru ment angebracht werden muss, auch wenn derselbe Messwert an einigen Empfangsstellen wiederholt angezeigt werden muss, ferner dass die Summation der verschiedenen, nachein ander übertragenen Messwerte nicht auf ein fache Weise möglich ist.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ver meidet diese Nachteile, und zwar dadurch, dass an der Empfangsstelle durch die Über tragung des betreffenden Messwertes vermit telst einer automatisch wirkenden Kompen sationsvorrichtung ein elektrisches Nachbild der Messgrösse eingestellt wird, das während der Übertragungspause unverändert bleibt und das auf die Empfangsinstrumente ein wirkt.
Dabei wird unter einem elektrischen Nachbild eine elektrische Grösse verstanden, welche einen der Messgrösse proportionalen Wert aufweist.
In der Zeichnung sind drei Ausführungs beispiele von Anlagen schematisch darge stellt, in denen Messwerte nachdem Verfah ren gemäss der vorliegenden Erfindung über tragen werden, und zwar zeigt Abb. 1 eine Einrichtung zur Mehrfachfernübertragung, wobei die Messwertübertragung selbst nach einem Strom- oder Spännungsänderungsver- fahren erfolgt, Abb. 2 eine Einrichtung zur Mehrfachfernübertragung nach einem Im pulsverfahren, bei dem Impulse mit vom Werte der Messgrösse abhängiger Dauer aus gesandt werden, Abb. 3 eine Einrichtung zur Summenbildung,
Abb. .1 ein Ersatzschema für eine Einrichtung nach Abb. 3, Abb. 5 das Schema einer Summierungseinrichtung für drei Messgrössen, die zu insgesamt sieben Anzeigen verwendet werden, Abb. 6 das Schema einer Summierungseinrichtung für die Summierung von positiven und negativen Summanden.
In der Anlage nach Abb. 1 stellen g1 und g2 zwei Geberinstrumente für zwei Mess- grössen dar, ,die nach dem, Kompensations verfahren arbeitend angenommen werden können und einen Strom einregeln, der der Messgrösse proportional ist, vorzugsweise der art, dass während der Übertragungszeiten eine stetige Nachregelung erfolgt.
Dieser Strom fliesst von dem positiven Pol der Hilfs- stromquelle über die 'Geberinstrumente, und falls einer der beiden Verteilerkontakte s, oder s2 geschlossen ist, über diesen über eine .,der der Fernleitung zur Empfangsstelle.
Der negative Pol der Hilfsstromquelle am Geberort ist über eine zweite Fernleitungs- ader mit dem positiven Pol einer Hilfsstrom- quelle an der Empfangsstelle verbunden, wo zu zu bemerken ist, dass auch statt dieser An ordnung eine Dreileiter-Stromquelle in der Empfangsstelle verwendet werden könnte.
Den Verteilerkontakten s1, s2 auf der Geber seite entsprechen die Verteilerdoppelkontakte e11 und e12 bezw. e21 und e2 auf der Emp fangsseite, die den Verteilereinrichtungen an gehören, welche bewirken, dass stets einander zugeordnete Messgeräte auf Geber- und Emp fangsseite über den Übertragungskanal in Verbindung gebracht werden, von deren Wir kungsweise hier nur vorausgesetzt zu werden braucht,
dass in einem bestimmten Zyklus die zugehörigen Kontakte auf beiden Seiten ab wechselnd geschlossen sind, und zwar der art, dass, wenn zum Beispiel die Kontakte e11 und e1 geschlossen ist, auch der Kontakt 8l schliesst, so dass der vom Geberinstrument g, eingeregelte Strom über den Kontakt s,. die Fernleitung und den Kontakt e11 fliesst.
Statt nun das Empfangsinstrument El direkt durchzufliessen, fliesst der Strom über den Kontakt e11 und eine automatische Kom.- pensationseinrichtung mit dem Verstellmötor :
V11, der etwa als Amperestundenzähler an genommen werden kann. Über die den Kontakt e11 und den Verstellmotor <B>11,</B> enthaltende Leitung fliesst ausserdem noch ein veränderlicher Strom, der dem Span- nungsteiler ST, der Kompensationsvorrich tung entnommen und über den Vorwiderstand P1, den Kontakt e1\, den Kontakt e11 und den Verstellmotor Ml geführt ist.
Dieser Strom weist jedoch eine andere Riehtung auf und wird beim Lauf des Verstellmotors N11 durch Änderung des Abgriffes an dem Span nungsteilerwiderstand ST, sölange hinsicht lich seiner Stärke geändert, bis er dieselbe Stärke aufweist wie der der Messgrösse pro portionale Fernübertragungsstrom. Ist der Fernübertragungsstrom und der einzu- regelnde Nachbildungsstrom gleich gross, so heben sie sich auf,
der Verstellmotor erhält also überhaupt keinen Strom mehr und bleibt stehen. Überwiegt aber noch einer der beiden Ströme, was auch dann eintreten kann, wenn sich die Messgrösse während der Einstel lung des Spannungsteilerwiderstandes wieder ändert, so dreht ;sich der Verstellmotor Ml und verstellt dabei den Spannungsteiler ST, in einer Richtung und für so lange Zeit, bis der vom Spannungsteiler abgeleitete Nach bildungsstrom gleich dem Fernmessstrom wird.
Die am Spannungsteiler abgegriffene Spannung wird mit dem Empfangsinstru ment El abgelesen und ist dem übertragenen Messwert proportional. Sie bleibt ungeändert, wenn die Kontakte e11 und e12 gleichzeitig öffnen, so dass ,der bei .der letzten Durch schaltung vorhandene Messwert also bis zur neuen Durchsehaltung erhalten bleibt. In den Übertragungspausen ist jedoch die Anzeige von den Schwankungen der Batteriespannung am Empfangsort abhängig.
Entsprechend wird auch der zweite Messwert im Empfangs instrument E. mittelst des Verstellmotors M2 und des Spannungsteilers ST= wiedergegeben. Natürlich ist es möglich, auch eine. grössere Zahl von Messwerten in , genau :der gleichen Weise zu übertragen.
Ebenso ist es natürlich möglich, statt des vorausgesetzten Fernmessverfahrens irgend eine andere Intensitätsmethode zu verwen den; es ist auch nicht notwendig, dass die Stromintensität an der Geberstelle gebildet und über die Fernleitung übertragen wird, sie kann auch ebensowohl an der Empfangs stelle etwa aus den für die Übertragung ver wendeten Impulsen gebildet werden.
Ein Beispiel für .eine nach einem der artigen Verfahren arbeitende Anlage zeigt Abb. 2, worin eine Fernübertragung der Messwerte nach dem Impulszeitverfahren vor ausgesetzt wird. Die Geberseite ist dabei nicht dargestellt, dagegen ist die Empfangs seite einschliesslich der für die Verteilung der Messwerte auf die einzelnen Instrumente vorgesehenen Verteilereinrichtung darge stellt. Von der Gebereinrichtung wird dabei vorausgesetzt, dass sie in einem bestimmten Zyklus einen Startimpuls für die Verteiler einrichtung und dann in vorgeschriebenen Zeitabständen die einzelnen Messimpulse sen det.
Diese Impulse kommen auf das Emp fangsrelais E, das sie mittelst seines Kon taktes e auf,den Verteilerapparat, die Schalt :valze SW weitergibt, die durch einen Syn chronmotor SMZ angetrieben wird und die Segmente 8" S@ . . ., S., aufweist. Der Syn chronmotor wird als dauernd laufend ange nommen und über die magnetische Kupplung 1!is mit den Segmenten gekuppelt. Die Seg mente sind in der Ruhelage vor Beginn eines ilbertragungszyklusses gezeichnet.
Der erste eintreffende Impuls, der keinen Messwert, sondern den Startimpuls für die Übertra gung bedeutet, wird über das Segment S1 auf den Kuppelmagneten Ks gegeben. Die dadurch eingeleitete Drehung der Segmente wird -durch Segment S, aufrechterhalten, das für einen ganzen Umlauf Spannung an den Kuppelmagneten gibt.
Die weiteren Impulse werden dann über das Segment 82 auf den für alle Messgrössen gemeinsamen Empfangs apparat KA gegeben, der die Impulse von der Messgrösse proportionaler Zeitdauer in einen Zeigerausschlag und gleichzeitig in eine dem Wert der Messgröss.e proportionale Gleichspannung umwandelt.
Der Empfangs apparat EA besteht aus dem dauernd lau fenden .Synchronmotor SM" -dem Kuppel magneten K, und dem Spannungsteiler ST, an dem die der Messgrösse proportionale Gleichspannung abgegriffen wird. Die Wir kungsweise :des Empfangsapparates ist die folgende:
Der Zeiger mit dem Abgriff am Spannungsteiler hat eine durch den An schlag a eingestellte Ruhelage, aus der er beider während der Impulsdauer erfolgenden Kupplung durch den Kuppelmagneten K= vorgetrieben wird. Auch nach Beendigung des Impulses bleibt die eingenommene Stel lung erhalten, da sie durch eine Sperre Sp festgehalten wird. Erst nach Lösung der Sperre Sp durch einen von dem Schaltwal zensegment<B>8,</B> her eingeleiteten Impuls fällt der Zeiger durch das Drehmoment der Rück stellfeder f in die Ruhelage zurück und ist für den nächsten Impuls empfangsbereit.
Die einzelnen Messwerte werden nun in den automatisch wirkenden Kompensations vorrichtungen K, und K2 je durch eine Gleichspannung nachgebildet.
Der Abgriff des Spannungsteilers ST, am Empfangs apparat EA wird durch die Schaltwalze mit ihrem Segment & abwechselnd mit den Spannungsteilern ST, bezw. ST, der einzel nen Kompensationsvorrichtungen verbunden, und zwar jeweils während einer Zeit, die nach der Impulsübertragung und vor der Rückstellung des Zeigers durch Lösen der Sperre Sp liegt.
Diese Zeitdauer wird zweGk- mässigerweise so gross gewählt, dass der Ver- stellmotor die Abgleichung der Spannungen genügend genau durchgeführt hat und .diese nicht vor Beendigung seiner Verstellung schon wieder abgeschaltet sind.
Der Verstellmotor M, liegt nach der Übertragung des ersten Messwertes über das entsprechende Segment S;, zwischen dem Ab griff des Spannungsteilers ST" am Emp fangsapparat, an dem die dem Messwert pro portionale Spannung eingestellt wurde, und deril Abgriff des Spannungsteilers ST,
am Kompensationsapparat. Der über den Ver- stellmätor fliessende Strom ist nach Grösse und Richtung abhängig von der Differenz zwischen den beiden abgegriffenen Spannun gen, der Verstellmotor liegt also im Brücken zweig der Widerstandsanordnung. Der Dreh sinn des Verstellm.otors muss nun so gewählt sein; dass er den Spannungsteiler ST, im richtigen Sinne verschiebt, so dass also die beiden abgegriffenen Spannungen gleich wer den.
Die am Spannungsteiler ST, abgegrif fene Spannung wird in dem Empfangs instrument E, abgelesen und bleibt auch nach Abschaltung des Verstellmotors M, durch das Verteilersegment S, unverändert erhalten, bis beider nächsten Zuschaltung die Einstellung auf den neuen Wert erfolgt.
In gleicher Weise geht auch die Einstel lung des zweiten Messwertes in den atoma- tischen Kompensationsvorrichtung K= vor sich. Der Verstellmotor M2 wird durch Seg ment S, ebenfalls in den Brückenzweig der Spannungsteilerwiderstände ST, und ST, ge schaltet und stellt den Spannungsteiler <B>ST,</B> auf gleichen .Spannungsabgriff ein, der im Empfangsinstrument E. abgelesen wird.
Die Schaltung ist natürlich nicht auf die Möglichkeit der Übertragung von zwei Wer ten beschränkt, sondern sie kann bei ent sprechender Ausgestaltung der Verteilerein richtung für beliebig viele Messwerte ver wendet werden. Dabei kann es zweckmässig sein, zur Abkürzung der Übertragungszeiten eine Ergänzung durch Verwendung eines zweiten Empfangsapparates vorzusehen, der mit dem ersten abwechselnd betrieben wird. Hierbei wird zweckmässig während der Zeit.
in der dem einen Empfangsapparat ein Ein stellimpuls zugeführt wird, die der unmittel- bar vorher übertragenen Messgrösse zugeord nete automatische Kompensationseinrichtung mit dem andern Empfangsapparat in Ver bindung gebracht und entsprechend. der in derselben aufbewahrten Messgrösse eingestellt.
Ebenso ist es möglich, die Verteileranordnung so auszulegen, dass einzelne besonders interes sierende Messwerte innerhalb des Zyklusses häufiger übertragen werden als andere weniger wichtige. Bei der Einrichtung nach Abb. 2 ist die Anzeige an den Messgeräten El und E2 ab hängig von der angelegten Hilfsspannung. Wenn diese Spannung schwankt, ändert sich auch die Anzeige der Empfangsmessgeräte, ohne dass eine Änderung der übertragenen Messgrösse selbst stattgefunden hat.
Diese Abhängigkeit kann in an sich bekannter Weise durch eine generelle Vorrichtung zur Konstanthaltung der Spannung oder durch die Verwendung von Quotientenmessern (Kreuzspulinstrumenten) für die Anzeige unwirksam gemacht werden.
In allen Fällen hat jedoch während der Übertragungspause für den betreffenden Messwert eine Abschaltung zu erfolgen, der art, dass das bei der letzten Übertragung ein gestellte elektrische Nachbild der Messgrösse erhalten bleibt bis zur nächsten Zusammen schaltung.
Die Kompensationsvorrichtung wird dabei zweckmässigerweise so ausgebil det, dass der einer jeden Messgrösse zugeord nete Apparateaufwand möglichst klein wird und möglichst alles in der gemeinsamen, der Empfangsapparatur für .die Messgrössen an gehörigen Apparatur enthalten ist, wozu Abb. 2 ein geeignetes Beispiel gibt, da dort ausser dem motorisoh verstellbaren Einstell widerstand für die einzelnen Messgrössen kein Apparateaufwand erforderlich ist.
Wie erwähnt, können die nach dem er findungsgemässen Verfahren übertragenen Messgrössen auch ohne Rücksicht darauf, dass sie absatzweise nacheinander übertragen wer den, zu Summen zusammengefasst werden, wobei es gleichgültig ist, nach welchem Fern messverfahren sie übertragen werden, wenn nur das elektrische Nachbild dasselbe ist.
So können Messwerte, die nach einem In tensitätsverfahren nach dem Beispiel der Abb. 1 übertragen werden, mit andern, die nachdem Beispiel der Abb. 2 nach dem Im pulszeitverfahren übertragen werden, zu Summen vereinigt werden, wobei von jedem Potentiometerabgriff über Vorwiderstände ,den einzelnen Messwerten oder Summanden entsprechende Ströme abgezweigt werden, die zusammen das Summeninstrument durch- fliessen.
Da das Anzeigeergebnis nach Abb. 1 von der Hilfsspannung unabhängig ist, bei dem Verfahren nach Abb. 2 dagegen nicht, so muss die Hilfsspannung in diesem Falle allerdings konstant gehalten werden, da sonst die nach dem Verfahren gemäss Abb. 2 über tragenen Messwerte Fehler aufweisen würden.
In den Fig. 3 bis 6 sind Ausführungs- beispiele von Anlagen schematisch dargestellt, in welchen mittelst Summierungsschaltungen Messwerte summiert werden, und zwar haben .die dort angegebenen Schaltungen Vorteile, die bei den bekannten Summierungseinrich- tungen nicht vorhanden sind.
Diese -Vorteile bestehen im wesentlichen darin, dass 1. jeder Messwert beliebig oft einzeln und in beliebig vielen Summen angezeigt werden kann, ohne dass eine Beeinflussung oder Ver fälschung der einzelnen Anzeigen oder Sum men auftritt, 2. dass jedes Einzel- oder Summenemp- fangsmessgerät beliebig abschaltbar ist, ohne dass ,dadurch die Messgenauigkeit für die an dern Instrumente vermindert wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 ist angenommen, dass die Messgrösse durch ein Intensitätsfernmessverfahren fernübertragen wird, wobei dieses einen der Messgrösse pro portionalen Strom zur Fernübertragung be nutzt.
In :dem Geber g wird ein der Messgrösse proportionaler Strom eingeregelt, der den Wi derstand R durchfliesst. Der Verstellmotor M für die automatische Kompensationseinrich tung, der den Abgriff an dem Potentiometer P einregelt, wird nun von einem Strom durch- flossen,
der der Differenz zwischen dem Spannungsabfall im Widerstand R- und .dem Spannungsabgriff auf dem Teil pm des Poten- tiometers P entspricht. Er wird infolgedessen so lange laufen, bis beide Spannungen gleich geworden sind. An dem Spannungsabgriff liegen nun die Empfangsinstrumente E,, E2 usw., die beliebigen Stromverbrauch haben können und infolgedessen auch beliebig zu und abgeschaltet werden können.
Durch :die Änderung des innern Spannungsabfalles im Potentiometer P beim Zu- oder Abschalten von Instrumenten wird ein Anlauf des Motors M bewirkt, der das Potentiometer so weit ver stellt, bis der Motor wieder :stromlos wird und damit die für die Empfangsinstrumente zur Verfügung stehende Spannung gleich dem vorgegebenen Spannungsabfall im Wi derstand R geworden ist.
Dieser Vorgang wird in der übersieht liehen Darstellung -der Abb, 4 besonders Jeut- lich. Der in dem Geberinstrument g einge regelte Strom i, durchfliesst Jen Widerstand B zwischen dem Verzweigungspunkt a und der negativen Schiene. Am Potentiometer P wird über dem abgesperrten Teil pm Üie Spannung -aE abgegriffen.
Der Widerstand des Potentiometerarmes und Jer Übergangs widerstand zwischen Potentio.meterarm und ,der Abnahmestelle am Potentiometerwider- stand ist der Einfachheit halber durch den vor,dem Abgriff liegenden Vorwiderstand rv ersetzt.
An dem Verzweigungspunkt b ist einerseits der variable Verbraucher mit dem Widerstand r3, angeschlossen, anderseits :der Verstellmotor M für ras Potentiometer P, rer also zwischen den Punkten a und b liegt.
Da :der Verstellmotor M immer so ein regelt, dass sein eigener Strom i"1 zu Null wird, kann zwischen :den Verzweigungspunk ten a und b auch kein Spannungsabfall auf treten, das heisst es muss der :dem Messwert proportionale Spannungsabfall im Wider stand R und die Spannung am Punkt b, in welchem die Empfangsinstrumente ange schlossen sind, gegenüber der Minusschiene im stationären Zustand gleich sein, unabhän gig vom Verbrauch ia, der Empfangsinstru mente mit :dem resultierenden Widerstand r". Nur bei einer Änderung :des Widerstandes r., nach Erreichen :
des stationären Zustandes wird die .Spannung im Punkt b verschieden von der Sollspannung; sie ist auch verschie den während des Regelvorganges. Der Span nungsabgriff aE am Potentio.meter P ist im stationären Zustand um den Spannungsabfall <I>r,.</I> i., verschieden von der eigentlichen Mess- spannung des Punktes b gegenüber der Minusschiene.
Daraus folgt nun, Uass der Verbrauch der Empfangsinstrumente, wenigstens innerhalb ganz weiter Grenzen, für die Richtigkeit der Anzeige im Einzelfalle oder bei Summen bildung belanglos ist, ferner, dass,der Poten- tiometerwiderstand P im Gegensatz zu be kannten Ausführungen nicht so dimensioniert zu werden braucht, dass der Verbrauch im Abgriffzweig grössenordnungsmässig klein ist gegen den Verbrauch im Potentiometerwider- stand. Es folgtschliesslich daraus,
dass aueh die Rückwirkungen der Summierungsschal- tungen ebenfalls ohne Einfluss sind, so. dass man also ganz beliebig schalten kann.
Im Schaltungsbeispiel :der Abb. 5 werden :drei Summanden 1, 2 und 3, :die, wie oben erläutert, im Spannungsabgriffder drei Po tentiometer einreguliert werden, jeder für sich angezeigt, .dann zu drei ,Summen zu je zweien und schliesslich zu einer Summe zu dreien vereinigt, also in allen Verbindungen, die überhaupt möglich sind.
Zur Bildung dieser Werte werden von den Spannungsab- griffen P1, P2, P3 an den als Speicherwider stände wirkenden Potentiometern jeweils vier Ströme über Vorwiderstände abgezweigt und durch :
das entsprechende Empfangsinstrument gesandt, wobei zur Einzelanzeige die Ströme ä11,_ i12, i13, für die Anzeige der Doppelsummen die Ströme i21, ist, i22, %32, i23, iss und zum Anzeigen Üer Dreifachsumme die Ströme i41, ä42 und i, verwendet werden.
Die Anordnung muss hierbei so getroffen werden, dass die Vorwid-erstände für die einzelnen Summan den die etwaigen unterschiedlichen Mess- bereiche die einzelnen Summandeng.ebermess- geräte- ausgleichen, so. .dass also :diese selbst nicht alle zum Beispiel dieselbe Zahl von kW je Volt eingeregelte Spannung in .den Potentiometern aufzuweisen brauchen.
Die :durch die Vorwiderstände abgezweigten und gemeinsam durch das Summeninstrument fliessenden Ströme müssen natürlich :dasselbe Verhältnis mAx Einheit der Messgrösse, zum Beispiel ma/kW, haben,. doch sei erwähnt, dass sich ,das :durch passende Wahl der Vorwider- stände auch dann erreichen lässt, wenn :der Verbrauch des Summeninstrumentes verhält nismässig gross, das heisst sein Widerstand gering ist.
Es lässt sich rechnerisch leicht nachweisen, dass jede Summierung sowohl, als auch die Einzelanzeige theoretisch streng richtig ist, wenn die abgegriffene Spannung unabhängig vom Verbrauch nur proportional der Mess- grösse eingeregelt wird.
Die in Bild 5 angedeuteten Schalter t er möglichen, jede Anzeige nach Wahl ein- oder ausschalten zu können, was besonders dann in Betracht kommt, wenn ein Instrument auf die verschiedenen Messgrössen zum Anzeigen des Wertes derselben umgeschaltet werden soll.
Sind einzelne Summanden mit positiven, andere mit negativem Vorzeichen einzusetzen, so können die Potentiometer so an Spannung gelegt werden, dass an den entsprechenden Klemmen der einzelnen Potentiometer Span nungen einander entgegengesetzten Vorzei chens herrschen. In diesem Fall bedarf es der Verwendung eines positiven Leiters zum Anschluss der Potentiometer für die positiven Summanden und eines negativen Leiters zum Anschluss der Potentiometer für die nega tiven Summanden, sowie eines gemeinsamen Nulleiters.
Es liegen dann nie Potentiometer für die positiven ,Summanden zwischen der positiven und der Nullschiene, die Potentio- meter für,die negativen Summanden zwischen der Null- und der negativen Schiene. Auf diese Weise entsteht in dem positiven Sam- melleiter ein Strom, der von der Summe der positiven Summanden, und in dem negativen Sammelleiter ein Strom, der von der Summe der negativen Summanden abhängig ist.
Das Summenmessgerät wird in den Nulleiter ge legt, so dass es gleichzeitig in dem Strom kreis der positiven und negativen Summanden liegt. Es zeigt also die Differenz der beiden Ströme und somit die Summe aller Summan den unter Berücksichtigung ihres Vorzeichens richtig an. Es können allerdings auch Fälle vorkommen, in denen derselbe Messwert in dem einen Summenwert mit positiven, in einem andern Messwert mit negativen Vor zeichen einzusetzen ist, oder in denen er ab wechselnd positiv oder negativ einzusetzen ist.
In solchen Fällen ist die Schaltung ge mäss Abb. 6 am Platze, beider eine Reihe von positiven Summanden in den Potentiometern Ppa, PP". . ., eine Reihe von negativen Sum manden in den P'otentiometern Pm,., P.2 ... eingestellt sind, die alle an .derselben Span nung liegen.
Von den Potentiometern werden über entsprechend dimensionierte Vorwider- stände p,1 R, p" R..., bezw. p., R, pp,'21 R..., Ströme gleichen Verhältnisses mAlkW ab gezweigt, die zu den Teilsummenströmen säp uiid szm vereinigt werden, die zu den Knotenpunkten. ca und b fliessen.
Zwischen diesen und der einen Schiene liegt nun eine aus drei Schienenzweigen bestehende Wider standsschaltung, und zwar zwischen a und ,der negativen Schiene der Widerstand B, ebenso zwischen b und der negativen Schiene der Einfachheit wegen ebenfalls ein gleicher Widerstand B, und zwischen a und b das Instrument mit. dem Widerstand aP'.
Die Abhängigkeit des Stromes i' im Empfangsinstrument von den vorgegebenen, den Messgrössen proportional eingeregelten Spannungen kann rechnerisch ermittelt wer den; es interessiert hier nur das Resultat; nach dem sich ergibt, dass
EMI0007.0058
ist, wobei die Massstabsfaktoren A, reine Zah len sind, in denen die Verhältnisse der Wi derstände p,n, pmn und a vorkommen.
Sind ppa (md p., sehr gross gegen eins und gegen a, so vereinfacht sich die Beziehung zu
EMI0007.0066
Es ist also mit der angegebenen Schal tung möglich, die Differenz streng richtig zu messen, wobei es auch hier wieder nicht auf den Verbrauch der Instrumente an kommt, denn die zuletzt getroffene Annahme ist nur eine rechnerische Vereinfachung, die aber nicht notwendig ist zur Erzielung einer richtigen Summenbildung, die auch bei be- liebiger Grösse der Widerstände streng ricli- tig ist.
Soll aus einer derartigen Summe ein Summand ganz abgeschaltet werden, so wird der .diesem Summanden zugeordnete Vor schaltwiderstand an .diejenige Stelle seines Spannungsteilers gelegt, an der die Span nung Null herrscht, also an den Anfang des Spannungsteilerwiderstandes. Auch wenn ein Summand zu Null wird, bleibt also der ihm zugeordnete Vorschaltwiderstand eingeschal tet und lediglich am Spannungsteiler wird eine Spannung endlicher Grösse nicht mehr abgegriffen.
Wechselt ein Summand sein Vorzeichen, so wird in der -oben angedeuteten Weise .der ihm zugeordnete Vorschaltwiderstand an die Stelle des .Spannungsteilers gelegt, an der .die Spannung Null herrscht (Nullschaltung des Vorwiderstandes). Der Summand wird zwar wiederum durch eine Spannung glei chen Vorzeichens .dargestellt, der von seinem Vorwiderstand abgenommene Strom jedoch in einer solchen Weise dem Summeninstru ment zugeführt, dass sich seine Stromrich tung von der der übrigen Summandenströme unterscheidet.
In ähnlicher Weise wird die Anordnung getroffen, wenn mehrere Sum manden positiven und negativen Vorzeichens zu summieren sind. Es ist also erforderlich, den dem umzuschaltenden Summanden zu geordneten Widerstand, also zum Beispiel pp, . R vom Abgriff Pp, ab und auf die nega tive Schiene zu schalten, da sich bei ein facher Abschaltung die Massstabsfaktoren 4" ändern würden, da in dem algebraischen Ausdruck hierfür für pp, statt des endlichen Wertes der Wert - einzusetzen wäre.
Diese Massnahme bedingt keinerlei Schwierigkeit; es tritt einfach an die Stelle des Ausschal ters "t" (wie in Abb. 5) ein Umschalter, wobei nur darauf geachtet werden muss, .dass diese Umschaltung tatsächlich erfolgt, wenn der Spannungsabfall in dem Summenkreis nicht vernachlässigbar klein ist.
Beim Ab schalten einzelner Summanden aus den übri gen weiter gebildeten Summen werden also die Stromkreise nicht unterbrochen, sondern die Vorwiderstände an eine in bezug auf das Messsystem spannungslose Stelle der Span- nungsteiler gelegt.
Zur Dimensionierung der Vorwiderstände in der Summationsschaltung ist noch zu sagen, dass man sie zweckmüssigerweise nicht unnötig klein im Verhältnis zum Widerstand des Summenkreises wählt, da man sonst an den Spannungsabgriffen verhältnismässig grosse Ausgleichströme zwischen .den einzel nen Spannungsabgriffen bekommt, die dem Summeninstrument nicht zugute kommen und eine unnötige Belastung .der Potentio- meter bedeuten.
An Stelle der im vorstehenden beschrie benen Stromkompensationsverfahren kann auch ein Verfahren treten, bei welchem den einzelnen Messgrössen entsprechende Span nungen eingeregelt werden, wobei also das Vergleichsorgan der Kompensationsschaltung als Spannungsmesser an die einzuregelnde Spannung gelegt wird.
Es ist dabei nicht erforderlich, dass alle Messgrössen nach demselben Messverfahren in proportionale Spannungen umgewandelt wer den, sondern es können verschiedene Ver fahren angewendet werden, falls dies zum Beispiel deswegen wünschenswert erscheint, weil ein Teil der Messgrössen fernübertragen, der andere Teil aber an Ort und Stelle er mittelt wird.