DE1284646B - Messanordnung zum selbsttaetigen Abgleich eines traegerfrequenzgespeisten Messwertaufnehmers nach Betrag und Phase - Google Patents
Messanordnung zum selbsttaetigen Abgleich eines traegerfrequenzgespeisten Messwertaufnehmers nach Betrag und PhaseInfo
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Description
1 2
Trägerfrequenzmeßverstärker werden in der elek- nehmern mit verschiedenen Impedanzwerten sehr
irischen Meßtechnik im steigenden Umfange als unterschiedliche Verhältnisse auftreten, so daß bei
Bindeglied zwischen einem Meßwertaufnehmer einer- einem zum Abgleich erforderlichen unmittelbaren
seits und Anzeige-, Registrier- oder Speichereinrich- Eingriff in den Meßwertaufnehmer oder in die Ergäntungen
andererseits eingesetzt. Sie haben gegenüber 5 zungsglieder des Meßwertaufnehmers je nach den
reinen Gleichspannungsverstärkern den Vorteil einer vorhandenen Impedanzwerten die Abgleichgüte sehr
größeren Driftfreiheit, einer höheren Stabilität bei unterschiedlich ausfallen würde. Vielmehr müßte jeder
gleichem materiellem Aufwand und vor allem der der an sich brauchbaren Meßwertaufnehmer auch
Anwendbarkeit auch dann, wenn normale Gleich- eine eigens abgestimmte Abgleichautomatik erhalten,
spannungsverstärker nicht brauchbar sind, so für in- 10 was verständlicherweise praktisch nicht gangbar ist.
duktive und kapazitive Meßaufnehmer, Halbbrücken Schwieriger und mit den bekannten Schaltungen
oder Differenztransformatoraufnehmer, welche Auf- . sind überhaupt solche Meßwertaufnehmer nicht
nehmerarten in der Technik weit verbreitet sind und ' abgleichbar, die keine Brücke darstellen oder sich
sich durch Robustheit und gute Konstanz auszeichnen. nicht in üblicher Weise zu einer Brücke ergänzen
Es ist nun ein ungünstiger Umstand, daß der Meß- 15 lassen, wie einfache Widerstands- und Potentiometerwertaufnehmer
und das Verbindungskabel zwischen geber, Differenzformatoraufnehmer und dergleichen
ihm und dem Trägerfrequenzmeßverstärker, das je Meßwertgeber.
nach Meßort verschiedene Länge haben kann, zu- Hingegen ermöglicht die Erfindung den selbst-
meist auch ohne Beaufschlagung mit der Meßgröße tätigen Nullabgleich einer elektrischen Meßschaltung
eine komplexe Verstimmung besitzen, die nur mit ao mit gleichbleibender Güte nicht nur bei beliebigen
Hilfe von zwei Reglern oder Stellgliedern nach dem Einstellungen der Speisespannung, sondern auch bei
Real- und dem Imaginärteil bzw. nach Betrag und Verwendung beliebiger Arten von Meßwertaufneh-Phase
auf Null abgeglichen werden kann, um über mern unterschiedlicher Empfindlichkeit sowie belieeinen
richtigen Bezugswert Null zu verfügen. Dies hat bigen Meßumformern, Meßwertaufnehmerschaltungen
vor jeder Messung oder in den Pausen zwischen den 35 und Meßbereichseinstellungen des Verstärkers,
einzelnen Messungen zu geschehen. Das besondere Kennzeichen der neuen Meßanord-
Durch die Erfindung soll zunächst ein selbsttätiger nung besteht darin, daß der Regelteil eine trager-Abgleich
der komplexen Verstimmung des Meßwert- frequenzgespeiste, über eine Brückendiagonale im
aufnehmers erreicht werden, um das umständliche Signalübertragungsweg liegende Hilfsbrücke enthält,
und zeitraubende Abgleichen durch Handbedienung 30 die von ihm derart verstimmt wird, daß sie in den
zu vermeiden. Diese Entlastung fällt vor allem dann Signalübertragungsweg eine die bestehende Verstimins
Gewicht, wenn bei einer Meßaufgabe gleichzeitig mung im Meßwertaufnehmer nach Betrag und Phase
mit mehreren Meßwertaufnehmern über entsprechend zu Null kompensierende Spannung einspeist und auch
viele Trägerfrequenzverstärkerkanäle Meßgrößen nach Abschaltung des Regelventils während der
dargestellt werden sollen. Dabei können ungünstige 35 eigentlichen Messung aufrechterhält.
Bedingungen, wie z. B. durch schnellen Temperatur- Die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen
wechsel am Meßwertaufnehmer oder durch sprung- Abgleichschaltung werden nachstehend an Hand
haftes Auftreten statischer Meßgrößen einen sofor- des Blockschaltbildes gemäß F i g. 1 erläutert. Die
tigen Nullabgleich oder Nullpunktunterdrückung F i g. 2 a, 2 b und 2 c zeigen drei Arten von möglichen
fordern. 40 Schaltungen für. die Meßfühler oder mechanisch-
Die Erfindung betrifft des weiteren vor allem die elektrischen Meßwertwandler. Nach den Ansprüchen
Aufgabe, einen Abgleich der Verstimmung des Meß- besteht der Grundgedanke der Erfindung in der
wertaufnehmers auch dann zu ermöglichen, wenn Eigenart, daß zum selbsttätigen Nullabgleich ein dazu
durch Erfordernisse des Meßwertaufnehmers, wie einschaltbarer Regelkreis eine der Brückenverstim-Steigerung
der Empfindlichkeit oder Senkung des 45 mung nach Betrag und Phase proportionale Kompen-Speisestromes
auf eine zulässige Größe, die Träger- sationsspannung erzeugt und diese dem Eingang des
frequenz-Speisespannung am Meßwertaufnehmer in Meßverstärkers zuführt und während einer Messung
einem größeren Bereich geändert werden muß. aufrechterhält. Es wird also nicht die Meßschaltung
Bei einer Umschaltung der Speisespannung in solch unmittelbar abgeglichen, wie dies bisher üblich war,
großen Bereichen, wie sie in der Praxis üblich sind, 50 sondern über einen zweiten Weg wird die Differenz
z. B. von 0,5 bis 12 Volt, also auf das Vierundzwan- zwischen den Verstimmungsgrößen und denKompenzigfache,
kann aber mit bekannten Schaltungen ein sationsgrößen zu Null geregelt. Regelkreis nicht mehr beherrscht werden, weil mit Bei allen bekannten Schaltungsanordnungen zur
der Speisespannungsumschaltüng zwangläufig eine komplexen Wechselstromkompensation, zum selbstebenso
große Verstärkungsänderung im Regelkreis, 55 tätigen Abgleich einer Wechselstromschaltung oder
also bis auf das Vierundzwanzigfache verbunden ist. zum Selbstabgleich von Meßbrücken handelt es sich
Eine diesen Veränderungen entgegenwirkende Ver- dagegen entweder um reine Widerstands- oder Impestärkungsumschaltung
im Signalverstärkungszweig danzbrücken, oder sie· sind wie diese aufgebaut, und
oder im Regelverstärkerzweig ist aus verschiedenen zum Abgleich wird unmittelbar in Glieder der Meß-Gründen
nicht geeignet, auftretende Schwierigkeiten 60 brücken eingegriffen, so daß sie die oben genannten
zu beheben, weil z. B. die am Ausgang des Signalver- Nachteile haben.
stärkers auftretenden Regelrestspannungen von dem Das Schaltschema F i g. 1 verdeutlicht durch ge-
Verstärkungsgrad abhängig sind und deshalb Fehler strichelte Umrandungslinien, daß die erfindungsbeim
Nullabgleich entstehen würden. Bei der erfin- gemäße Meßschaltung im wesentlichen aus vier
dungsgemäßen Ausbildung hat dagegen die Änderung 65 Hauptteilen besteht. Neben einem Eingangsteil A
der Speisespannung keinen Einfluß auf den Verstär- mit dem eigentlichen Meßwertaufnehmer 2 und dem
kungsgrad des Regelkreises. Ergänzungsglied 1 und neben einem Verstärkerteil B
Es ist weiterhin einzusehen, daß bei Meßwertauf- für die Meßsignale ist noch ein Trägerfrequenzgene-
3 4
rator C für die Speisung der Schaltung mit Träger- Auf den Signalverstärker 9 folgt im Signalübertrafrequenz
und ein Regelteil D für den selbsttätigen gungszweig 6 ein phasengesteuerter Gleichricher oder
Abgleich der komplexen Verstimmung im Signal- Demodulator 13, an dessen Ausgang die der Meßübertragungsweg,
insbesondere im Eingangsteil A größe proportionale verstärkte Spannung entnommen
vorhanden. An den Ausgangsklemmen V und d' des 5 und gegebenenfalls über ein Filterglied 15, vorzugs-Meßwertaufnehmers
soll ein verstärkungsfähiges, auf weise Tiefpaß, einem Anzeige- oder Registrierinstrueine
Trägerfrequenz aufmoduliertes elektrisches Signal ment 16 zugeführt werden kann. Als phasenempfindzur
weiteren Verarbeitung im anschließenden Ver- liehe, durch eine Trägerfrequenz gesteuerte Gleichstärker-,
Anzeige- und/oder Registrierteil B zur Ver- richter eignen sich z. B. Ringdemodulatoren oder
fügung stehen, ganz gleich, von welcher Art die io andere an sich bekannte Schaltungen aus Dioden
eigentliche Meßgröße ist, die der Meßwertaufnehmer 2 oder Transistoren. Zur Feststellung der Verstimmung
in ein solches elektrisches Signal umzuwandeln hat. des Meßwertnehmers 2 noch ohne Beeinflussung
Bei dem Meßwertaufnehmer 2 kann es sich z. B. um durch die eigentliche Meßgröße kann ein an den
eine Vollbrücke (Fig. 2a), um eine Halbbrücke Signalübertragungsweg 6 hinter dem Verstärker 9 an-(F
i g. 2 b), jeweils mit einer unter dem Einfluß der 15 geschlossener Indikator 11 dienen.
Meßgröße sich verändernden Impedanz (z. B. Deh- Der Trägerfrequenzgenerator 17 steuert bei der ernungsmeßstreifen), oder um einen Differenztransfor- findungsgemäßen Schaltung über einen im Leistungsmator, die sinngemäß an die Klemmen a, b, c, d, e zweig 24,24 α liegenden Phasenschieber 20 und über anzuschließen sind. Denn die erfindungsgemäße einen weiteren Leistungsverstärker 21 phasengerecht Schaltung ist nicht nur für ohmsche, kapazitive oder ao den phasenempfindlichen Gleichrichter oder Deinduktive Halb- und Vollbrücken und auch ohne Zu- modulator 13. Der Phasenschieber 20 hat sich als satzeinrichtungen für Differenztransformatoren als notwendig erwiesen, um Phasenverschiebungen, die Meßwertaufnehmer geeignet, sondern auch für alle die Trägerfrequenz im Meßwertaufnehmer A erleidet, Aufnehmer und Meßumformer, die auf der Ände- Rechnung zu tragen, damit am Gleichrichter die rung eines Widerstandes oder einer Impedanz durch as signalmodulierte Trägerfrequenz und die über den einen beliebigen physikalischen Effekt beruhen, z. B. Zweig 24 α zugeführte steuernde Hilfsträgerfrequenz Aufnehmer, die mit temperatur- oder feldstärke- mit gleicher Phase ankommen,
abhängigen Widerständen arbeiten, ohne sie zu einem Der Regelteil D wird vor Beginn einer Messung, Brückengebilde ergänzen zu müssen. noch bevor der Meßfühler 2 der Wirkung der zu
Meßgröße sich verändernden Impedanz (z. B. Deh- Der Trägerfrequenzgenerator 17 steuert bei der ernungsmeßstreifen), oder um einen Differenztransfor- findungsgemäßen Schaltung über einen im Leistungsmator, die sinngemäß an die Klemmen a, b, c, d, e zweig 24,24 α liegenden Phasenschieber 20 und über anzuschließen sind. Denn die erfindungsgemäße einen weiteren Leistungsverstärker 21 phasengerecht Schaltung ist nicht nur für ohmsche, kapazitive oder ao den phasenempfindlichen Gleichrichter oder Deinduktive Halb- und Vollbrücken und auch ohne Zu- modulator 13. Der Phasenschieber 20 hat sich als satzeinrichtungen für Differenztransformatoren als notwendig erwiesen, um Phasenverschiebungen, die Meßwertaufnehmer geeignet, sondern auch für alle die Trägerfrequenz im Meßwertaufnehmer A erleidet, Aufnehmer und Meßumformer, die auf der Ände- Rechnung zu tragen, damit am Gleichrichter die rung eines Widerstandes oder einer Impedanz durch as signalmodulierte Trägerfrequenz und die über den einen beliebigen physikalischen Effekt beruhen, z. B. Zweig 24 α zugeführte steuernde Hilfsträgerfrequenz Aufnehmer, die mit temperatur- oder feldstärke- mit gleicher Phase ankommen,
abhängigen Widerständen arbeiten, ohne sie zu einem Der Regelteil D wird vor Beginn einer Messung, Brückengebilde ergänzen zu müssen. noch bevor der Meßfühler 2 der Wirkung der zu
Vom Trägerfrequenzgenerator C wird der Meß- 30 messenden Größe ausgesetzt wird, durch Betätigung
wertaufnehmer 2 und der Ergänzungsteil durch die des Schalters 25 an den im Signalübertragungszweig 6
vom Oszillator 17 über den zwischengefügten Ver- liegenden Signalverstärker 9 über den Leitungszweig
stärker 18 und einen Stufenschalter 19 führenden 12,26 angeschlossen und nach vollzogener Kompen-Leitungszweige
22,22 a, 23 gespeist, die an die Klem- sation wieder abgeschaltet, damit die eingeregelten, in
men α', e' des Eingangsteils A führen. Der Stufen- 35 den Verstärkereingang 3, 4 eingespeisten Kompensaschalter
19 gestattet es, die Aufnehmerspeisespan- tionsspannungen während der Messung erhalten bleinung
an die möglichen verschiedenen Forderungen ben. Der Regelteil D ergänzt somit in der der eigentder
unterschiedlichen Meßwertaufnehmer 2 anzupas- liehen Messung voranzustellenden Abgleichphase den
sen. Wie an Hand der weiteren Beschreibung ersieht- Meßwertnehmer A und den Verstärkerteil B zu einem
lieh werden wird, bedeutet es einen wesentlichen 40 Regelkreis, bei dem die Differenz zwischen der VerVorzug
der erfindungsgemäßen Schaltung, daß eine Stimmung des Aufnehmers^ und der Kompensations-Verstellung
der Speisespannung am Schalter 19 kei- größe zu Null geregelt wird. Nach dem vollzogenen
nen Einfluß auf die Kompensation der Verstimmung Abgleich wird im Zweig 3, 4 nur das eigentliche Meßdes
Meßwertaufnehmers hat. signal an den Verstärkerteil übertragen.
Bei der weiteren Erläuterung der Erfindung wird 45 Der Regelteil D enthält noch als wesentliche Orvon
den Verhältnissen ausgegangen, die bei einer gane die hinter dem Schalter 25 folgenden Trenn-Meßbrückenschaltung
vorliegen. Dies gilt sowohl glieder 27 und 28 für den Real- und den Imaginärdann,
wenn die Schaltung nach F i g. 2 a als auch die teil der zu kompensierenden Verstimmung sowie die
Halbbrücke nach Fig. 2b als eigentlicher Meßwert- Stellglieder 29 und30 für die entsprechenden veraufnehmer
2 in F i g. 1 dient. Im letzteren Falle wird 50 stellbaren Impedanzen der zweckmäßig als Widerdie
Halbbrücke nach F i g. 2 b durch das Ergänzungs- Standsbrücke ausgebildeten Kompensationsschaltung
glied 1 zu einer Vollbrücke ergänzt. Während dann 33. Wegen der zu Betätigung der Stellmotoren 29, 30
bei diesen Brückenschaltungen über die eine Brücken- benötigten Leistung ist noch ein Leistungsverstärker
diagonale a, e die Trägerfrequenz eingespeist wird, 43 im Regelkreis eingefügt. Das Trennglied 28 wird
steht an der anderen Brückendiagonale b, d und so- 55 von einem 0°-Demodulator gebildet, der über den
mit an den Ausgangsklemmen b', d' des Eingangs- Leitungszweig 24, 24 b, 24 d vom Trägerfrequenzteils
A das zu übertragende und zu verstärkende Meß- generator 17 mit der gleichen Phase wie der Demoduwertsignal
in Form der modulierten Trägerfrequenz lator 13 gespeist wird. Das Trennglied 27 besteht
zur Verfügung. dagegen aus einem 90°-Demodulator und wird von
Dieses Signal wird zweckmäßig aus Gründen der 60 der Trägerfrequenzspannung über den Leitungszweig
besseren Anpaßbarkeit und der Möglichkeit der 24,14 b, 24 c, 24 e und über einen 90°-Phasenschieschwebenden
Ankopplung mittels eines Übertragers ber 41 gegenüber dem Demodulator 13 mit einer um
3 α auf den Eingang 3, 4 des Verstärkers B gegeben. 90° verschobenen Phase von der Trägerfrequenz ge-Vorzugsweise
verwendet man einen stark gegen- steuert. Dadurch steht am Ausgang des 0°-Demodugekoppelten
Wechselstromverstärker, von dem die 65 lators 28 eine der reellen Komponente des am Verbeiden
Verstärkerstufen 5 und 9 gezeigt sind. Der Stärkerausgang 9 stehenden Signals proportionale
erforderliche Attenuator oder Empfindlichkeitswäh- Spannung und am Ausgang des 90°-Demodulators 27
ler 7 kann zwischen diesen beiden Stufen eingefügt sein. eine der imaginären Komponente proportionale Span-
nung, durch welche die Stellmotoren 30 und 29 zum
Abgleich angetrieben werden können.
Bei gebräuchlichen Brückenmeßverfahren wurde bisher unmittelbar die Meßbrücke abgeglichen, d. h.
in deren Organe eingegriffen. Demgegenüber beschreitet die Erfindung einen anderen Weg, indem im
Regelteil D eine besondere Kompensationsbrücke 33 vorgesehen ist, die verstellbare Impedanzglieder 35
und 36 besitzt. Diese zusätzliche Brücke wird ebengang 3, 4 des Signalverstärkers JS gegeben. Die komplexe
Verstimmung der Brücke 33 wird durch die beiden Stellmotoren 29 und 30 an den einstellbaren
mers A und der von der Hilfsbrücke 33 gelieferten Kompensationsgröße auf Null eingeregelt ist.
Es ist ein erfindungswesentliches Merkmal, daß
seiner Impedanzglieder auf Null abgeglichen, sondern die vom Meßwertaufnehmer bei Nichtbeaufschlagung
durch die Meßgröße durch seine Verstimmung ausgeworfene komplexe Spannung durch die
S Einfügung der an der Diagonale h, i der Hilfsbrücke liegenden Verstimmungsspannung zu Null kompensiert
wird.
Die Schaltung läßt einen verhältnismäßig großen Abgleichbereich zu, vor allem wegen der Vermeidung
falls vom Trägerfrequenzgenerator 17 über den Lei- io eines Eingriffs in die Organe des Meßwertaufnehmers,
tungszweig 22, 22 b und ihre Brückendiagonale /, g Der Regelteil D muß nicht an die Art der Meßwertmit
Trägerfrequenzspannung gespeist, und die an der aufnehmer angepaßt werden, was universale Veranderen
Brückendiagonale h, i bei entsprechender wendbarkeit und schnelle Meßbereitschaft gewähr-Verstellung
der Impedanzglieder 35 und 36 auf- leistet. Außerdem kann der Abgleichbereich entspretretende
komplexe Verstimmung wird als Kompen- 15 chend dem Verhältnis der vom Trägerfrequenzsationsgröße
über den Übertrager 4 a an den Ein- generator 17 zu liefernden beiden Speisespannungen
für die Hilfsbrücke und den Meßwertaufnehmer noch vergrößert werden. Es ist ein weiterer Vorzug der
erfindungsgemäßen Schaltung, daß der Eingangs-Impedanzen 35 und 36 so lange geändert, bis die 20 widerstand der Meßschaltung nicht durch den AbDifferenz
zwischen der Verstimmung des Aufneh- gleichzustand der Meßbrücke geändert wird.
Die Schaltungsanordnung läßt sich vorteilhafterweise auch zur Nullpunktsunterdrückung selbsttätig
und gezielt, von elektrischen oder mechanischen Vor-
die Hilfsbrücke 33, vom Trägerfrequenzgenerator 17 25 gangen ausgelöst, verwenden. Bei der Kontrolle von
über den Verstärker 18 mit einer festen, von der am Produktionsabläufen über beliebig lange Zeiten
Stufenschalter 19 eingestellten Speisespannung für durch das Gerät kann z. B. in gewählten Abständen
den Meßwertaufnehmer 2 unabhängigen, gleichblei- zwischen zwei Messungen eine Nulltastung eingeblenbenden
Speisespannung versorgt wird. det werden, um bei schwankenden Umgebungsbedin-
Bei der Handhabung der Meßschaltung wird am 30 gungen den Nullpunkt konstant zu halten. Somit ge-Attenuator
7 mit Hilfe des Bedienungsorgans 7 α der stattet das nach der Erfindung gestaltete Gerät auch
gewünschte und der zu überwachenden Meßgröße die Unterdrückung hoher statischer oder quasiangepaßte
Meßbereich eingestellt. Hierdurch würde statischer Vorlasten zwecks Erfassung schwacher
sich aber auch unerwünscht die Empfindlichkeit des dynamischer Meßwertänderungen. Durch Parallel-Regelkreises
für die Verstimmungskomponenten 35 schalten zweier gestalteter Meßverstärker an einem
ändern. Um dies zu verhindern, ist eine derartige Meßwertaufnehmer können dabei gleichzeitig die
Kopplung zwischen dem Schaltglied 25 für den Regel- Gesamtmeßgröße mit ihrem statischen und dynamiteil
D und dem Attenuator 7 über die Leitung 42 vor- sehen Anteil und der abgetrennte dynamische Teil
gesehen, daß bei Einschaltung des Regelteiles für den erfaßt werden, und zwar erforderlichenfalls mit
Abgleichvorgang vor Beginn der eigentlichen Mes- 40 großem Empfindlichkeitsunterschied,
sung der Attenuator wieder zwangläufig auf seine Die Abgleichschaltung erbringt somit in verschie-
höchste Empfindlichkeit umgeschaltet wird, unabhän- dener Hinsicht beachtliche Vorteile, insbesondere
gig von der vorausgehenden Einstellung. Die Ver- durch die universelle Verwendbarkeit und Vereinstimmung
des Meßwertaufnehmers 2, die ja nur bei fachung der Bedienung. Nichtbeaufschlagung durch die Meßgröße festgestellt 45
werden kann, wird deshalb immer mit der höchsten
Empfindlichkeit bzw. immer mit der gleichen Grundverstärkung verstärkt. Zweckmäßig ist ein Fernbedienungskontakt 25 α vorgesehen, um einzelne oder
ganze Gruppen von Meßverstärkern vor einer Mes- 50
sung oder in Pausen zwischen einzelnen Messungen
werden kann, wird deshalb immer mit der höchsten
Empfindlichkeit bzw. immer mit der gleichen Grundverstärkung verstärkt. Zweckmäßig ist ein Fernbedienungskontakt 25 α vorgesehen, um einzelne oder
ganze Gruppen von Meßverstärkern vor einer Mes- 50
sung oder in Pausen zwischen einzelnen Messungen
am Gerät oder aus beliebiger Entfernung auf Null abgleichen zu können, und zwar, wie gezeigt, in stets
gleichbleibender höchster Empfindlichkeit.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Hilfsbrücke 33, die vom Trägerfrequenzgenerator 17 über
den Zweig 22 b unabhängig von der Größe der Speisespannung für den Meßwertaufnehmer 2 mit
einer festen, gleichbleibenden Speisespannung versorgt wird, ist gewährleistet, daß die Verstärkung des
Regelkreises konstant bleibt. Deshalb ist unabhängig von der eingestellten Meßwertaufnehmerspeisespannung
und der Art oder Schaltung des Meßwertaufnehmers ein einwandfreier und gleichbleibender
Nullabgleich zu erwarten. Es werden keine besonderen Forderungen an den Meßwertaufnehmer gestellt,
da anders als bei bekannten Schaltungen nicht der Meßwertaufnehmer selbst durch direkte Beeinflussung
Claims (8)
1. Meßanordnung zum selbsttätigen Abgleich eines trägerfrequenzgespeisten Meßwertaufnehmers
nach Betrag und Phase mit einem zur Speisung der Schaltung mit Trägerfrequenz dienenden
Generatorteil (C), mit einem von dieser Trägerfrequenz gespeisten Meßwertaufnehmer (2) eines
Eingangsteils (A) mit einem Verstärkungs- und Gleichrichterteil (B) für die Meßsignale und mit
einem letzteren zu einem Regelkreis ergänzenden, zum Abgleich vor jeder eigentlichen Messung zuschaltbaren
Regelteil(D), dadurch gekennzeichnet, daß der Regelteil (D) eine trägerfrequenzgespeiste,
über eine Brückendiagonale (h, i) im Signalübertragungsweg (3, 4) liegende
Hilfsbrücke (33) enthält, die vom Regelteil (D) derart verstimmt wird, daß sie in den Signalübertragungsweg
(3, 4) eine die bestehende Verstimmung im Meßwertaufnehmer (A) nach Betrag und
Phase zu Null kompensierende Spannung einspeist und auch nach Abschaltung des Regelteils
(D) während der eigentlichen Messung aufrechterhält.
2. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertaufnehmer (2)
einen Ergänzungsteil (1) besitzt, dem ohne Zusatzeinrichtungen und ohne Änderung seiner
Glieder und ohne Zwang zur Brückenergänzung S ohmsche, kapazitive und induktive Voll- und
Halbbrücken, Differenztransformatoren, Potentiometergeber u. dgl. eigentliche Meßwertgeber oder
mechanischelektrische, optischelektrische, magnetischelektrische Meßwandler vorschaltbar sind.
3. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zuschalten
des Regelteils (D) an den Signalübertragungszweig (6) zur Einleitung des Abgleichvorganges
ein Schaltorgan (25) dient, der mit dem zur Einstellung des Verstärkungsgrades des Verstärkers
(B) vorgesehenen Dämpfungsglied (7) in der Weise gekoppelt ist, daß bei Zuschaltung des
Regelteils das Dämpfungsglied unabhängig von der vorausgehenden Einstellung selbsttätig auf ao
eine Grundverstärkung, vorzugsweise auf die Höchstempfindlichkeit eingestellt wird.
4. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelzweig
(26) des Regelgliedes (D) zwei Trennglieder as
(27 und 28) für die Auftrennung des Verstimmungssignals nach Betrag und Phase enthält, von
welchen ersterer ein vom Trägerfrequenzgenerator (17) gesteuerter 0°-Demodulator, letzterer ein
vom Trägerfrequenzgenerator (17) über einen ^-Phasenschieber (41) gesteuerter 90°-Demodulator
darstellt.
5. Meßanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Trenngliedes
(28) ein Stellmotor (30) für den Realteil der komplexen Verstimmung der Hilfsbrücke (33)
und an den Ausgang des Trenngliedes (27) ein Stellmotor (29) für den Imaginärteil der komplexen
Verstimmung angeschlossen ist.
6. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsteil (A) von dem Trägerfrequenzgenerator (D)
bzw. (17) über einen zwischengeschalteten Stufenschalter (19) mit Trägerfrequenz einer am Stufenschalter
(19) einstellbaren Stärke gespeist wird, während die Hilfsbrücke (33) von dem Trägerfrequenzgenerator
(C bzw. 17) über eine zu einer ihrer Diagonalen (/, g) führende und vor dem
Stufenschalter (19) abzweigende Leitung (22 b) mit dem erzeugten Trägerfrequenz-Wechselstrom
einer von der Einstellung des Stufenschalters (19) unabhängigen gleichbleibenden Stärke gespeist
wird.
7. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem
Eingangsteil (A) und dem Verstärker (B) ein Übertrager (3 a) in den Verstärkereingang (3, 4)
eingefügt ist.
8. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsbrücke
(33) mit derjenigen Brückendiagonale (h, i), die der mit dem Trägerfrequenzgenerator
(17) verbundenen Brückendiagonale (/, g) konjugiert ist, über einen Übertrager (4 a) in den Eingangszweig
(3, 4) des Verstärkers (B) eingefügt ist, und zwar derart, daß die Sekundärwicklung
dieses Übertragers (4a) in Reihe zur Sekundärwicklung des Signalübertragers (3 a) liegt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 809640/1342
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DE1966H0060761 DE1284646C2 (de) | 1966-10-14 | 1966-10-14 | Messanordnung zum selbsttaetigen abgleich eines traegerfrequenzgespeisten messwertaufnehmers nach betrag und phase |
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