DE536289C

DE536289C - Verfahren zur Bestimmung von Amplitude und Frequenz der Teilschwingungen eines Frequenzgemisches unter Verwendung einer rein sinusfoermigen Hilfsspannung

Info

Publication number: DE536289C
Application number: DEG74017D
Authority: DE
Inventors: Dr Martin Gruetzmacher
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Priority date: 1928-08-07
Filing date: 1928-08-07
Publication date: 1931-10-21

Description

Verfahren zur Bestimmung von Amplitude und Frequenz der Teilschwingungen eines Frequenzgemisches unterVerwendung einer rein sinusförmigen Hilfsspannung Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das die Teilschwingungen eines Frequenzgemisches in ihren Frequenzen und Amplituden mit Hilfe einer Suchspannung zu messen gestattet.
Es ist bereits bekannt geworden, die Teile eines Frequenzgemisches mit Hilfe einer Suchspannung auf ihre Frequenz hin zu untersuchen. Der zu untersuchenden Frequenz wurde dabei eine Suchspannung bekannter Frequenz aufgedrückt und das Frequenzgemisch einem trägen Galvanometer zugeführt. Durch Veränderung der Suchspannung konnte die Übereinstimmung der beiden Frequenzen am Galvanometer festgestellt werden. Eine Ermittlung der Amplitude der zu untersuchenden Spannung war jedoch nach diesem Verfahren nicht möglich.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, @m mit Hilfe einer Suchspannung sowohl Amplitude wie Frequenz von Teilfrequenzen eines Schwingungsgemisches festzustellen, die zu untersuchende und die Suchfrequenz zu überlagern und einem Gleichrichter zuzuführen. Die hinter dem Gleichrichter entstehenden Gleichstromimpulse niedriger Frequenz wurden einem Instrument zur Anzeige zugeführt. Die Anzeige des Instrumentes gestattete dabei die Ablesung sowohl der Amplitude der gesuchten Spannung als auch die Bestimmung seiner Frequenz. Nach der Erfindung wird nun keine elektrische Gleichrichtung mit nachfolgender Siebkette verwendet, sondern gewissermaßen eine mechanische Gleichrichterwirkung ausgenutzt, die auf der elektrostatischen rein quadratischen Kraftwirkung zwischen zwei Elekroden beruht.
Das Verfahren zur Bestimmung von Amplitude und Frequenz der Teilschwingungen eines Frequenzgemisches unter Verwendung einer rein sinusförmigen Hilfsspannung besteht gemäß der Erfindung darin, daß die zu untersuchende Wechselspannung und die Hilfsspannung an einen auf elektrostatische Kräfte.ansprechenden Apparat, vorzugsweise Einfadenelektrometer, derart angelegt werden, daß auf den beweglichen Teil des Apparates eine Kraft, die proportional dem Produkt der zu untersuchenden Wechselspannung und der Hilfsspannung ist, einwirkt und aus der Bewegung und dem Ausschlag des beweglichen Teiles des Apparates auf die Frequenz und Amplitude der Teilschwingungen des zu untersuchenden Frequenzgemisches geschlossen wird.
Vorzugsweise wird der Faden des Fadenelektrometers auf eine bestimmte, möglichst tiefe Frequenz, z. B. in der Nähe von o bis io Hertz, abgestimmt, so daß er vorzugsweise nur auf die im Rhythmus der Differenzfrequenz oszillierenden Kräfte anspricht.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens wird in der Abbildung dargestellt, die die Schaltung eines Einfadenelektrometers zeigt.
El und EZ bedeuten die Suchspannung und die Spannung des zu untersuchenden Frequenzgemisches, die miteinander vertauscht werden können. Auf den Faden wirkt dann eine Kraft ein, die proportional E, E2 ist. Für den Fall zweier Sinusspannungen bedeutet dies die Summe zweier Kräfte, die im Rhythmus der Differenz- und der Summenfrequenz der Ausgangsspannungen schwanken. Legt man die Eigenfrequenz des Elektrometerfadens möglichst tief, z. B. in die Nähe von o bis io Hertz, so wird der Faden beim Vorhandensein höherer Frequenzen in dem Freqeuenzgemisch nur in der Differenzfrequenz mitschwingen; der Fadenausschlag, der mit Hilfe eines Fernrohres abgelesen oder durch eine Registriervorrichtung aufgezeichnet werden kann, zeigt dann das Vorhandensein einer Teilschwingung an. Das Amplitudenverhältnis der einzelnen Teilschwingungen untereinander kann in bekannter Weise, z. B. unter Zuhilfenahme eines eine konstante Wechselspannung über den gesamten Frequenzbereich des Frequenzgemisches liefernden Überlagerungssummers zur Erzeugung der Suchspannung, festgestellt werden.
Die Bewegung in dem auf elektrostatische Kräfte ansprechenden Apparat kann auch auf elektrischem Wege über die entstehende Kapazitätsänderung wahrnehmbar gemacht werden (z. B. ähnlich der an sich bekannten Hochfrequenzschaltung eines Kondensatormikrophons nach Rigger).
Gegenüber bekannten Einrichtungen, zur Untersuchung von Frequenzgemischen bringt die erfindungsgemäße Anordnung den erheblichen Vorteil einer großen Einfachheit und einer Zuverlässigkeit des Ergebnisses, der durch Ausnutzung der stets rein quadratischen, elektrostatischen Kraftwirkung erreicht wird.
Die beschriebene elektrische Frequenzanalyse kann vor allem auch bei der Analyse akustischer Frequenzgemische Anwendung finden, indem mit bekannten Mitteln das akustische Frequenzgemisch in ein elektrisches umgewandelt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Bestimmung von Amplitude und Frequenz der Teilschwingungen eines Frequenzgemisches unter Verwendung einer rein sinusförmigen Hilfsspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die zu untersuchende Wechselspannung und @die Hilfsspannung an einen auf elektrostatische Kräfte ansprechenden Apparat, vorzugsweise Einfadenelektrometer, derart angelegt werden, daß auf den beweglichen Teil des Apparates eine Kraft, die proportional dem Produkt der zu untersuchenden Wechselspannung und der Hilfsspannung ist, einwirkt und aus der Bewegung und dem Ausschlag des beweglichen Teiles des Apparates die Frequenz und Amplitude der Teilschwingungen des zu untersuchenden Frequenzgemisches erkennbar sind. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß .der Faden des Fadenelektrometers auf eine - bestimmte, möglichst tiefe Frequenz, z. B. in der Nähe von o bis io Hertz, abgestimmt ist, so daß er vorzugsweise nur auf die im Rhythmus der Differenzfrequenz oszillierenden Kräfte anspricht.