DE482660C

DE482660C - Verfahren zur Ausfuehrung von Multiplikationen und Divisionen von Groessen durch Addition bzw. Subtraktion von logarithmisch bemessenen elektrischen Groessen

Info

Publication number: DE482660C
Application number: DEK107985D
Authority: DE
Original assignee: ERICH KNOESEL
Current assignee: ERICH KNOESEL
Priority date: 1928-02-14
Filing date: 1928-02-14
Publication date: 1929-09-20

Description

Verfahren zur Ausführung von Multiplikationen und Divisionen von Größen durch Addition bzw. Subtraktion von logarithmisch bemessenen elektrischen Größen Es liegt das Bedürfnis vor, das Produkt von zwei oder mehreren sich ändernden Größen, z. B. von Meßangaben, sofort laufend und ohne Rechnung zu erhalten. Zur Lösung dieser Aufgabe wird nachstehend ein Verfahren zur Ausführung von Multiplikationen und Divisionen. auf elektrischem Wege angegeben, bei welchem elektrische Größen, z. B. Widerstände, so bemessen werden, daß sieden Logarithmen der Rechnungsgrößen entsprechen und dann addiert bzw. subtrahiert werden, und bei dem erfindungsgemäß diese Addition bzw. Subtraktion auf elektrischem Wege erfolgt.
In der Abb. i ist als Beispiel einer elektrischen Multiplikation die Messung der elektrischen Scheinleistung aus den Faktoren Volt und Ampere schematisch gezeigt. In der Abb. i ist a ein Amperemeter, v ein Voltmeter. Der besseren Übersicht halber ist nur die äußere Ansicht der Instrumente gezeichnet. Von den Instrumenten werden nun in bekannter Weise, in der Abb. i durch die Kontakte k, die Widerstände L zwangsläufig so bemessen, daß sie den Logarithmen der von den Instrumenten jeweils angezeigten Größen entsprechen. Diese logarithmischen Größen (Widerstände) sind mit einer konstanten Stromwelle e, dem Vorschaltwiderstand y und einem Üeßinstrument s derart zusammengeschaltet, daß das Instrument s die Stimme der logarithmischen Größen, also das Produkt der von den Instrumenten a. und v angezeigten Werte angibt. In der Abb. i zeigt das Amperemeter a auf 5 Ampere, das Voltmeter v auf iio Volt. Das Instrument s wird also in diesem Augenblick-55o Voltampere, die elektrische Scheinleistung, anzeigen.
In ähnlicher Weise können auch Divisionen veränderlicher Größen laufend ausgeführt werden. Die Abb.2 zeigt als Beispiel das Schema einer Scheinleistungsmessung aus den Angaben eines Wirkleistungsmessers w und eines cos T-Messers c. Hieraus bestimmt sich die elektrische Scheinleistung bekanntlich wie folgt:

Scheinleistung = Wirkleistung .

cos cp

Es wird hier also ein Beispiel einer Division bzw. ein Beispiel einer Subtraktion logarithmisch bemessener elektrischer Größen gezeigt. In der Abb. 2 sind L wieder logarithmisch bemessene Widerstände, von denen j e nach der Zeigerstellung des Wirkleistungs-bzw. des cos (p-Messers mehr oder weniger Widerstände eingeschaltet werden. Den Quotienten (die Scheinleistung) erhält man nun aus Dividend und Divisor auf rein elektrischem Wege, wenn man die logarithmischen Größen l mit einem Strom- oder Spannungsmesser s und mit den konstanten Stromquellen e und gegebenenfalls .den Vorschaltwiderständen r derart zusammenschaltet, daß das Instrument s der Abb. 2 die Differenz der logarithmischen elektrischen Größen anzeigt. Der durch das Instrument s der Abb. a fließende Differenzstrom kann die Größe Null erreichen oder sogar seine Richtung ändern. Das Instruments muß in solchen Fällen beiderseits des Nullpunktes ablesbar sein.
Es ist einleuchtend, daß Kombinationen der beiden angegebenen Rechnungsarten, sogenannte Kettensätze, nach diesem Verfahren ebenfalls ausgeführt werden können. Abb. 3 zeigt schematisch als Beispiel eine Einrichtung zur elektrischen Errechnung des Kettensatzes Es sind nun in der Abb. 3 die drei Meßinstrumente bzw. die drei logarithmischen Größen, die den Werten a, b, c entsprechen, hintereinandergeschaltet. Im Meßinstrument t werden die drei elektrischen, logarithmischen Größen summiert und von dieser Summe wird die vierte logarithmische Größe, die dem Glied d des Kettensatzes entspricht, durch die Differenzschaltung subtrahiert. Das Meßinstrument s zeigt dann die Lösung des Kettensatzes an oder registriert sie.
In der Abb. 3 zeigt das Instrument t die Zwischengröße log a plus log b plus log c an. Die vom Instrument t betätigten Widerstände sind wiederum als Logarithmen der Skalengrößen des Instrumentes t bemessen. Es ist hiermit gezeigt, daß eine beliebige Zwischengröße einer Formel ebenfalls laufend angezeigt oder registriert werden kann. Wird auf die Kenntnis einer Zwischengröße kein Wert gelegt, dann kann das Endergebnis auch bei direkter Einschaltung der Widerstände in den rechten Stromkreis der Gegenschaltung in Abb. 3 am Strommesser s abgelesen werden, also ohne Vermittlung des Instrumentes t.
Die Betätigung der logarithmisch bemessenen elektrischen Größen braucht nicht zwangsläufig erfolgen, sie kann auch beliebig, direkt oder indirekt, von Hand geschehen.
Das Verfahren kann überall dort angewendet werden, wo Multiplikationen oder Divisionen, oder beide Rechnungsarten zusammen, auszuführen sind. Es kann ferner zur demonstrativen Vorr echnung oder zur Fernrechnung Verwendung finden. Weiter kann das Verfahren ohne weiteres für Dreh- oder Mehrphasenstrom angewendet werden.
Die Genauigkeit des Meßverfahrens kann dadurch, daß die logarithmischen Größen in größerem oder kleinerem Maßstab hergestellt werden, weitgehendst geregelt werden.
Die Einschaltung der logarithmisch beinessenen elektrischen Größen braucht bei Meßinstrumenten, die ja bekanntlich ein geringes Drehmoment haben, nicht durch direkte Kontaktgabe im Meßstromkreis erfolgen, sie kann auch in bekannter Weise indirekt herbeigeführt werden. Ferner brauchen die logarithmischen Größen nicht durch Ohmsche Widerstände hergestellt zu sein, sie können durch alle anderen elektrischen Größen, die sich in besonderer Schaltung addieren bzw. subtrahieren lassen, hergestellt werden. Insbesondere können Spannungsreihen, z. B. Batterien, Potentiometer, Transformatoren mit Anzapfungen, zur Verwendung gelangen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Ausführung vcn Multiplikationen oder Divisionen auf elektrischem Wege, bei welchem elektrische Größen (z. B. Widerstände) so bemessen werden, daß sie dün Logarithmen der Rechnungsgrößen entsprechen und dann addiert bzw. subtrahiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß diese Addition oder Subtraktion auf. elektrischem Wege erfolgt.
2. Verfahren zur Ausführung von Multiplikationen oder Divisionen von durch Meßinstrumente angezeigten oder registrierten Größen nach Anspruch i, insbesondere zur laufenden Messung der elektrischen Scheinleistung, dadurch Gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise von den Anzeigevorrichtungen zwangsläufig hergestellten, den Logarithmen der Anzeigewerte entsprechenden elektrischen Größen (z. B. Widerstände) mit einem Strom- oder Spannungsmesser oder mit einem zum Messen der verwendeten elektrischen Größen geeigneten Meßinstrument und den erforderlichen Stromquellen derart zusammengeschaltet sind, daß das Ergebnis der Addition oder der Subtraktion der logarithmischen Größen laufend am Meßinstrument ablesbar ist oder laufend registriert werden kann.