DE818062C - Verfahren zur Messung von Wechselspannungen mittels Roehrenvoltmeter - Google Patents

Description

• Verfahren zur Messung von Wechselspannungen mittels Röhrenvoltmeter Zur Messung von Wechselspannungen werden vielfach Röhrellvoltmeter benutzt. Dabei wird oft eine empfindliche Wechselspannungsanzeige bei kleinen Spannungen, dagegen nur eine grohe Anzeige hei großen Spannungen benötigt.
• Es ist bekannt, für diesen Zweck Röhrenvoltmeter zu verwenden, die entweder als Audionröhrenvolmeter oder als Richtverstärkerröhrenvoltmeter arl,eiten, dabei erfolgt die eigentliche Messung durch ein Ni'feßinstrument. Soll die Empfindlichkeit des Röhrenvoltmeters für die einzelnen Meßbereiche verschieden sein, wird die Empfindlichkeit umschalthar ausgeführt. Um die eingangs angegebenen Messungen durchführen zu können, muß dann die Empfindlichkeit während der Messung verstellt werden, dies ist hei Reihenmessungen zeitraubend.
• Außerdem wird das Meßinstrument bei nicht sehr sorgfältiger Einstellung leicht überlastet. Um dies zu vermeiden, kann das Instrument durch eine Abstimmanzeigeröhre ersetzt werden. Hierdurch wird aber die Ablesung bei kleinen Wechselspannungsamplituden in Frage gestellt, da dieselbe aus dem Leucht- bzw. Schattenwinkel nur ungenau abzulesen ist. Haben die bisher bekannten Röhrenvoltmeter eine große Empfindlichkeit, so sind hierfür umfangreiche Kompensationsanordnungen, beispielsweise Kompensationsröhren, benutzt worden.
• Zur Vermeidung dieser Nachteile wird bei Verfahren zur Messung kleiner Wechselspannungen mit Hilfe eines Röhrenvoltmeters erfindungsgemäß vorgeschlagen, die zu messende Spannung durch die Meßröhre selbst zu verstärken, dann gleichzurichten und die so gebildete negative Gleichspannung auf das Steuergitter der Meßröhre zu geben, um einen der Gleichströme der Röhre, beispielsweise den Anodenstrom zu regeln, der gemessen wird und so ein Maß für die Eingangswechselspannung darstellt.
• Das neue Verfahren arbeitet folgendermaßen: Die zu messende Wechselspannung wird durch eine oder mehrere Röhren verstärkt. Sollen Spannungen verschiedener Frequenzen gemessen werden, so läßt man die einzelnen Röhren auf Ohmsche Widerstände arbeiten. Wird dagegen die Meßvorrichtung nur für eine bestimmte Frequenz gebraucht, so verwendet man zweckmäßig abgestimmte Kreise und erreicht so eine weitgehende Unabhängigkeit von Brummstörungen. Die verstärkte Wechselspannung wird dann mittels einer Röhre oder eines Trockengleichrichters gleichgerichtet und die so gebildete negative Gleichspannung an das Steuergitter einer oder mehrerer Verstärkerröhren, mindestens aber an das Gitter der letzten Verstärkerröhre gelegt. Bei steigender Eingangsspannung U steigt auch die automaische Gittervorspannung und verschiebt den Arbeitspunkt der Röhre immer weiter ins Negative, dadurch nimmt der Anodenstrom erst schnell, dann immer langsamer ab. Aus dem Rückgang des Röhrenstromes läßt sich dann die Wechselspannung messen.
• Die Abt. 1 zeigt beispielsweise das Schaltbild eiiies Röhrenvoltmeters mit einer Röhre. Zur Messung einer Wechselspannung mit einer Frequenz von beispielSweise I000 Hz. Die zu messende Spannung Uwird dem Gitter der Röhre I zugeführt. In der Gitterleitung ist ein Trennkondensator 2 angeordnet. Im Anodenkreis der Röhre liegt ein auf die Frequenz von I000 Hz abgestimmter Resonanzkreis 3. Zur Messung der Wechselspannung dient das in der Anodenleitung liegende Gleichstrominstrument 4. Die durch die Röhre verstärkte Wechsel spannung gelangt über den Trenn- und Ladekondensator 5 an den Meßgleichrichter 6 und wird hier gleichgerichtet. Der Widerstand 7 ist der Arbeitswiderstand des Gleichrichters. Über den Widerstand 8 wird die negative Gleichspannung dem Gitter der Röhre I zugeführt. Dieser Widerstand 8, der sehr hochohmig sein kann, verhindert eine Belastung der zu messenden Eingangswechselspannung. Bereits mit dieser einen Röhre läßt sich ein Rückgang des Anodenstroms auf die Hälfte bei einer angelegten Spannung U von 0, OI Volt erzielen, d. h. es wird eine sehr große Anfangsempfindlichkeit erreicht. Das für die Messungen zu benutzende Instrument kann ganz unempfindlich sein, beispielsveise 10 mA Vollausschlag besitzen.
• In dem beschriebenen Fall ist der angezeigte Anodenstrom ein Maß für die Eingangswechselspannung, je kleiner der anodenstrom. desto größer ist die angelegte Spannung. An Stelle des Anodenstroms kann auch ein anderer Gleichstrom der Röhre, beispielsweise der Schirmgitterstrom oder cler kathodenstrom usw., gemessen werden.
• Bei sehr großen angelegten Wechselspannungen bildet sich eine so große negative Gleichstromvorspannung, daß der Ausschlag <les liistrumeiits auf Null geht. Das Instument kaiiu also auch hei ungeschicktester Redienuuo Iiicht ul <erlastet werden.
• Gleichzeitig wird durch die negative Vorspannung auch die Röhre vor Überbelastung geschützt. Durch Kompensatin des Anodenstroms läß@ sich auch eine Nulalge des Instruments für die Wechselspannung Null erzielen.
• In Abb. 2 wird ein Ausführungsbeispiel für die Skala des Meßinstruments gezeigt. Man erkennt, daß die Skala für die Eingangswechselspannung angenähert logarithmisch verläuft.
• PATENTANSPROCHE : I. Verfahren zur Messung von Wechselspannungen mittels Röhrenvoltmeter. dadurch gekennzeichnet, daß die zu messende Spannung durch die Meßöhre selbst verstäkrt, dann gleichgerichtet und die so gebildete negative Gleichspannung auf das Steuergitter der Meßröhre gegeben wird, um einen der Gleichströme der Röhre, beispielsweise dell. anodenstrom. zu regeln, der gemessen nird untl so ein Maß für die Eingangswechselspannung darstellt.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichtung der verstärkten Meßspannung mit Ililfe eiiies Trockengleichrichters erfolgt.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Regelung des Röhrenvoltmeters so erfolgt, daß sich für die zu messenden Werte der Eingangswechselspannung eine angenähert logarithmische Skala ergibt.

   4. Verfahren nach den Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, dal3 der bzw. die Anodenkreise auf die Frequenz der zu messenden Spannung abgestimmt sind.