Anordnung zur Beseitigung von Störeinfliissen bei elektrischen 1Vlessgeräten mit Verstärkern. Die Erfindung hat,die Aufgabe, 'Störein- flüsse bei Messgeräten mit Verstärkern zu beseitigen.
In vielen Fällen wird die Anwen dung der ungemein empfindlichen Ver- stärkerschaltungen für Messzwecke dadurch beeinträchtigt, dass die in der zu messenden Anlage oder Einrichtung auftretenden Stör ströme in verstärktem Masse -auf das Mess- werk wirken und ,genaue Messungen unmö.g- lich machen.
Besonders empfindlich sind hierbei Gleichstromverstärker. Derartige Ver stärker werden,einerseits immer mehr für be sonders hochwertige Messungen der,Schwach- stromtechnik, wie genaue Fehlerortsbestim- mungen und adergleichen, verwendet, ander- seits sind Messungen an gerade in Betrieb stehenden iS,
ohwachstromanlagendurch be nachbaTte Stromkreise, elektrische Bahnen, Starkstromanlagen und elektrisch verseuchte Grossstadterden häufig .gestört. Es wurden schon Kompensationsssohaltungen vorgeschla- gen, durch (die der E:influss von solchen Stö rungen aufgehoben werden kann. Verbindet man aber :
derartige Schaltungen mit Verstär kern, so werden alle Ungenauigkeiten -der Kompensation verstärkt im Ausgangskreis wiedergegeben.
Die Erfindung schafft dadurch Abhilfe, da .ss die Störungskompensation nicht, wie es an sich nahezuliegen scheint, auf der (Seite der ;Störungsquelle, sondern auf der Aus- gan@gsseite der Verstärker vorgenommen wird. In verstärktem Zustande .lassen sich,die Störströme wesentlich ,genauer aufheben.
Es wird zum Beispiel für die Messung eine aus zwei oder mehr Verstärkern bestehende Schaltanordnung @an (die zu untersuchende Einrichtung oder Anlage und an eine oder mehrere ausser der Messstromquelle vorge sehenen HRlfsstromquellen derart angeschlos- sen,
jdass die in den Anodenkreisen fliessenden verstärkten Stör- und Hilfsströme sich in ihren Wirkungen auf das Messwerk im wesentlichen aufheben.
Erfahrungsgemäss stehen bei solchen 3iessungen in der Regel mehrere gleichartig von Störungen beein- flusste Einrichtungen oder Anlageteile zur 3 erfüa in--, deren Störströme zur gegenseiti- gen Kompensation benutzt werden können. Es können also Teile der zu untersuchenden Anlage selbst als Hilfsstromquellen im an gegebenen Sinne dienen.
Die Verstärker wer den dann ohne weitere Hilfsstromquellen an die verschiedenen Anlageteile so angeschlos sen, da.ss sich die Stör irkungen auf das in den. Anodenpreisen befindliehe 3lesswerk auf heben. Vorzugsweise werden solche Teile der zu untersuchenden Einrichtung oder Anlage ausgewählt, die einander entgegenwirkende Ströme von gleicher Kurvenform -in den Anodenkreisen der Verstärker erzeugen.
Die Erfindung eignet sich besonders zur Bestim mung des Ortes hochohmiger Isolationsfehler in Kabelanlagen, deren Stromkreise durch benachbarte elektrische Felder Störungen ausgesetzt sind. Ihre Verwendbarkeit. er streckt sieh also auch auf Messungen a n in Betrieb befindlichen langen Kabelstrecken.
Abb. 1 der Zeichnung zeigt, wie in einem derartigen Falle die sonst für hochohmige Kabelfehler so wirkungsvolle Gleichstromver- stä.rkerschaltung durch aus der Naehbar- scha.ft auf die Kabelschleife induzierte Stör ströme beeinflusst n-i,rd. Es ist hier eine Briiekensehaltung zur Ortsbestimmung eines Isolationsfehlers Rf angenommen.
Eine stö rende Leitung S induziert in den eben zu untersuchenden Leitu,ugsa:dern _4 und B durch Pfeile beispielsweise angedeutete Span nungen und bringt das Gitter C der Ver- stä.rkerröhre V auf ein anderes Potential ge- aenüber der Kathode k,
als ihm nach der M esssehaltung zukäme. Die Abstimmung der Brückenwiderstände Ri und R2 und die rieb- ti:
ge Ermittlung des Fehlerorts F werden so erschwert oder unmöglich gemacht. Die Stör- wirkung äussert sich dabei sowohl in mehr oder weniger unregelmässigen Aucs.clilä,gen des an den Anodenkreis der Röhre V an geschlossenen Galvanometers,
als auch in- folge der sich langsam über dem hochohmigen Fehlerwiderstand entladenden statischen Auf- ladung im sogenannten "Kriechen" des Null- punktes.
Abb. 2 und 3 zeigen zwei Aesführungs- beispiele der Erfindnug im Schaltbild. In beiden Fällen .soll ,die Lage eines Isolations- fehlers F von hohem Widerstand Rf an einer Aderschleife 2-$ eines Fernmeldekabels mit tels Brüekenmessung festgestellt werden. Abb. 2 stellt zwei <RTI
ID="0002.0102"> Gleichstromverstärker V1 und V2 dar. die ähnlich wie bei der aus der Wechselstromtechnik bekannten Gegentakt- ,Schaltung gemeinsame Anodenspannung (I", Heizspannung Ul, und @Gittervorspannung U,
erhalten. Das Galvanometer 31 ist an die im Anodenkreis liegenden gleich grossen Wider stände R41 und Raz derartig angeschlossen, dass der Zeiger des Instrumentes bei gleich Ollossen Anodenströmen der beiden Verstärker auf Null zeigt..
Un.gleichförmigkeiten der bei den Ve i :stä rkerröhren können in geringem Masse durch Verändern der Heizströme mittels des Spannungsteilers Rh und in grösserem Masse durch Verändern der G ittervorspannungen mit Hilfe der .Spannungsteiler Rsi bezw. R52 aus geglichen werden.
Das Gitter der Röhre Vi ist über den bochohmigen 'Spannungsteiler R31 mit -dem Brückeneckpunkt zwischen den Widerständen Ri und R2 verbunden.
Die durch gleichartige Induktionsströme, wie die Schleife 2-3, gestörte Aderscbleife 1-4, die dem gleichen oder einem andern Kabel angehören kann, liegt über dem Spannungs- teiler R32 am Gitter der zweiten Röhre V2. Durch Einregeln der Spannungsteiler R3i und R32 können die Störströme in hezua auf die Messinstrument (Ga.lva,nometer)
M kom pensiert werden. Die Messung erfolgt in der 'Weise, dass vorerst bei ausgeschalteter Mess- Aromquelle U", durch Verändern der einzel nen Spannungsteiler d er Zeigerdes Galvano meters in der Nullstellung zur Ruhe gebracht wird. Dann heben sich die Störeinflüsse auf. Hierauf wird U", eingeschaltet und durch Verändern des Verhältnisses
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wieder die Nullstellung des Galva.nometers erreicht.
Die Berechnung des Fehlerortes erfolgt damn in der .gewohnten Weise aus dem Verhältnis Ri R2 Abb. 3 zeigt die gleiche Anordnung bei Verwendung eines Doppelspulengalvano- meters nach dem österreichischen Patent Nr.
141789, wodurch die Empfindlichkeit der Schaltung wesentlich gesteigert werden kau n. untersuchenden Einrichtung oder Anlage angeschlossen sind, -die einander entgegen wirkende Störströme von gleichartiger Kurvenform in das Messwerk (M) senden.
4. Anordnung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da.ss mit den Gittern (G) der Verstärker (V) zusätzliche, ein stellbare Schaltelemente (R51, R52) ver bunden sind, mit denen die entgegen- gerichteten, verstärkten .Störwirkungen auf das Messwerk (M) bis zur vollständigen Aufhebung einander angeglichen werden können.
5. Anordnung nach Patentanspruch für Mes- sungen an mehradrigen Kabeln oder Ihn liehen Leitungssystemen, dadurch gekenn- #zeichnet, d@ass die Gitterkreise zweier Gleichstromve#rstärke#rröhren (V1, V2)
an zwei gleichartig störstromführende bezw. durch Störfelder induzierte Adern oder Adernschleifen (2-3, 1-4) des gleichen Kabels oder an gleichartig beeinflusste Adern oder Adernschleifen verschiedener Kabel angeschlossen sind.
G. Anordnung nach Unteranspruch 5 für hochohmige Fehlerortsbesümmu ugen in mehradrigen Kabeln oder ähnlichen Lei- tungssystemen, ;
die äussern elektrischen Störeinflüssen ausgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Brückenabzweig- punkt einer aus Kabelschleife und Wider stInden .gebildeten Brückenschaltung an .dem Gitter der ersten Gleichstromver- stärkerröhre und eine in gleicher Weise gestörte
Kabelschleife an dem Gitter einer zweiten Gleicbstromverstärkerrflhre liegt, derart, dass sich die verstärkten Störströme in. dem au die Anodenstromkreise der bei ,den Verstärkerröhren angeschlossenen Gal vanometer in ihrer Wirkung aufheben.
Arrangement for eliminating interference from electrical 1Vless devices with amplifiers. The invention has the task of eliminating interfering influences in measuring devices with amplifiers.
In many cases, the use of the extremely sensitive amplifier circuits for measuring purposes is impaired by the fact that the interference currents occurring in the system or device to be measured have an increased effect on the measuring mechanism and make precise measurements impossible .
DC amplifiers are particularly sensitive here. Such amplifiers are used more and more, on the one hand, for particularly high-quality measurements of low-voltage technology, such as exact fault location determinations and wire comparisons, on the other hand, measurements on iS that are currently in operation,
Wax power systems are often disrupted by neighboring circuits, electric railways, high-voltage systems and electrically contaminated city earths. Compensatory postures have already been suggested through which the influence of such disturbances can be canceled.
Such circuits with amplifiers core, all inaccuracies -of the compensation are amplified in the output circuit.
The invention provides a remedy that the interference compensation is not performed on the side of the source of interference, as it seems to be obvious, but on the output side of the amplifier. In amplified states, the interference currents substantially, more precisely cancel.
For the measurement, for example, a switching arrangement consisting of two or more amplifiers is connected to the device or system to be examined and to one or more auxiliary power sources other than the measurement power source in such a way that
jthat the increased interference and auxiliary currents flowing in the anode circuits essentially cancel each other out in their effects on the measuring mechanism.
Experience has shown that in such flows there are usually several devices or system parts that are similarly influenced by disturbances and whose disturbance currents can be used for mutual compensation. Parts of the system to be examined can therefore serve as auxiliary power sources in the given sense.
The amplifiers are then connected to the various parts of the system without additional auxiliary power sources in such a way that the disruptive effects on the. Anode prices are on the 3lesswerk. Preferably, those parts of the device or system to be examined are selected which generate opposing currents of the same curve shape in the anode circuits of the amplifiers.
The invention is particularly suitable for determining the location of high-resistance insulation faults in cable systems whose circuits are exposed to interference from neighboring electrical fields. Your availability. so it also extends to measurements on long cable sections that are in operation.
Fig. 1 of the drawing shows how, in such a case, the DC amplifier circuit, which is otherwise so effective for high-resistance cable faults, is influenced by interference currents induced from the proximity of the cable loop n-i, approx. A bridge position is assumed here to determine the location of an insulation fault Rf.
An interfering line S induces voltages, for example indicated by arrows, in the conductors to be investigated, and brings the grid C of the amplifier tube V to a different potential above the cathode k,
than would come to him after the fair. The coordination of the bridge resistances Ri and R2 and the rieb- ti:
Ge determination of the fault location F is made more difficult or impossible. The disruptive effect is expressed in more or less irregular movements of the galvanometer, which is connected to the anode circuit of the tube V,
and as a result of the static charge slowly discharging through the high-resistance fault resistance in the so-called "creeping" of the zero point.
Fig. 2 and 3 show two Aesführungs- examples of the invention in the circuit diagram. In both cases, the location of an insulation fault F of high resistance Rf on a wire loop 2- $ of a telecommunication cable should be determined by means of a bridge measurement. Fig. 2 represents two <RTI
ID = "0002.0102"> DC amplifiers V1 and V2 represent the common anode voltage (I ", heating voltage Ul, and grid bias voltage U, similar to the push-pull circuit known from AC technology)
receive. The galvanometer 31 is connected to the resistors R41 and Raz of equal size in the anode circuit in such a way that the pointer of the instrument points to zero when the anode currents of the two amplifiers are equal.
Irregularities in the ve i: stärkerröhren can be reduced to a lesser extent by changing the heating currents using the voltage divider Rh and to a greater extent by changing the grid bias voltages using the voltage divider Rsi respectively. R52 must be balanced.
The grid of the tube Vi is connected to the bridge corner point between the resistors Ri and R2 via the high-resistance voltage divider R31.
The wire loops 1-4, disturbed by induction currents of the same type, such as loop 2-3, which may belong to the same or a different cable, is located above the voltage divider R32 on the grid of the second tube V2. By adjusting the voltage dividers R3i and R32, the interference currents can be transferred to the measuring instrument (Ga.lva, nometer)
M are compensated. The measurement is carried out in such a way that initially with the measuring aroma source U "switched off, the galvanometer pointer is brought to rest by changing the individual voltage divider. Then the disturbances cancel each other out. U" is then switched on and by changing the ratio
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reaches the zero position of the Galva.nometer again.
The error location is then calculated in the usual way from the ratio Ri R2 Fig. 3 shows the same arrangement when using a double coil galvanometer according to Austrian patent no.
141789, which significantly increases the sensitivity of the circuit. Buying the device or system to be examined is connected, -that send opposing interference currents of the same curve shape into the measuring mechanism (M).
4. Arrangement according to dependent claim 2, characterized in that additional, adjustable switching elements (R51, R52) are connected to the grids (G) of the amplifier (V) with which the opposing, amplified Measuring mechanism (M) can be adjusted to one another until they are completely canceled.
5. Arrangement according to patent claim for measurements on multi-core cables or line systems borrowed from him, characterized in that the grid circles of two direct current amplifiers (V1, V2)
to two similar interference current carrying respectively. wires or wire loops (2-3, 1-4) of the same cable that are induced by interference fields or are connected to wires that are influenced in the same way or wire loops of different cables.
G. Arrangement according to dependent claim 5 for high-resistance Fehlerortsbesümmu ugen in multi-core cables or similar line systems;
which are exposed to external electrical interference, characterized in that the bridge junction point of a bridge circuit formed from a cable loop and resistor is connected to the grid of the first DC amplifier tube and a similarly disturbed one
Cable loop is on the grid of a second DC amplifier tube in such a way that the amplified interference currents in the anode circuits of the galvanometer connected to the amplifier tubes cancel each other out.