Anordnung zur Umsetzung mechanischer Größen in elektrische Größen
in der Fernmeldetechnik für Uberwachungsschaltungen, Meßwertumformer, Meßwertverstärker
od. dgl. Seit einiger Zeit es auf dem Gebiet der Funkempfangstechnik bekannt, zur
Entnahme einer maximalen Leistung an einem Halbleiterverstärker, bei dem auf wund
im Halbleitermaterial sich abspielender Vorgänge an seiner Abnahmeelektrode Verstärkungen
der Spannung. des Stromes und der Leistung eines seiner Steuerelektrode zugeführten
Signals auftreten, durch phasenrichtige Kopplung von Abnahmekreis und Steuerkreis
eine Selbsterregung in einer Frequenz hervorzurufen, welche der Frequenz eines im
Steuerkreis vorgesehenen Resonanzkreises entspricht.Arrangement for converting mechanical quantities into electrical quantities
in telecommunications for monitoring circuits, measuring transducers, measuring amplifiers
or the like. For some time it has been known in the field of radio reception technology for
Extraction of maximum power from a semiconductor amplifier, in which on sore
processes taking place in the semiconductor material at its pick-up electrode, reinforcements
the tension. of the current and the power of one of its control electrodes supplied
Signal occur due to the correct phase coupling of the acceptance circuit and control circuit
to induce self-excitation at a frequency which is the same as the frequency of an im
Control circuit provided resonance circuit corresponds.
Gegenüber Röhrenverstärkern weisen Halbleiterverstärker zahlreiche
Vorteile auf, die im wesentlichen darin bestehen. daß ein Halbleiterverstärker sofort
betriebsbereit ist. also keine Anheizzeit erforderlich ist, daß ferner die Betriebsspannungen
kleiner sind als bei Röhrenschaltungen und daß der Raumbedarf des Verstärkers geringer
ist. Um diese Vorteile auch bei Anordnungen zur Umsetzung mechanischer Größen in
der Fernmeldetechnik, vorzugsweise für Überwachungsschaltungen, ausnutzen zu können,
kann man eine induktive Rückkopplung zwischen Abnahmekreis und Steuerkreis eines
selbstschwingenden Halbleiterverstärkers mit einem derart in Abhängigkeit von der
umzusetzenden mechanischen Größe regelbaren Grad vorsehen, daß der Abnahmekreis
eine der jeweiligen mechanischen Größe entsprechende elektrische Spannung liefert.Compared to tube amplifiers, semiconductor amplifiers have numerous
Advantages that essentially consist in it. that a semiconductor amplifier instantly
is ready for use. so no warm-up time is required, that also the operating voltages
are smaller than with tube circuits and that the space requirement of the amplifier is less
is. In order to have these advantages even with arrangements for the implementation of mechanical quantities in
to be able to use telecommunications technology, preferably for monitoring circuits,
one can create an inductive feedback between the acceptance circuit and the control circuit of a
self-oscillating semiconductor amplifier with such a function of the
to be implemented mechanical variable provide adjustable degree that the decrease circle
supplies an electrical voltage corresponding to the respective mechanical variable.
Die Erfindung beschäftigt sich mit einer Verbesserung der letztgenannten
Anordnung, sofern die gelieferte elektrische Spannung durch Einsatz weiterer Halbleiterverstärker
verstärkt ist.The invention is concerned with improving the latter
Arrangement, provided that the supplied electrical voltage is achieved through the use of further semiconductor amplifiers
is reinforced.
Wird hierbei der zur Kompensation des mechanischen Drehmomentes notwendige
Strom zwischen dem selbstschwingenden Halbleiterverstärker und dem die gelieferte
elektrische Spannung verstärkenden Halbleiterverstärker entnommen, so können im
Laufe des Betriebes etwa auftretende Kennlinienänderungen der verstärkenden Halbleiter
nicht auskompensiert werden, so daß die Proportionalität zwischen der urnzusetzenden
mechanischen Größe und der verstärkten elektrischen Spannung nicht mehr erhalten
ist.This is used to compensate for the mechanical torque
Current between the self-oscillating semiconductor amplifier and the one supplied
voltage-amplifying semiconductor amplifier removed, so can im
Any changes in the characteristics of the amplifying semiconductors that occur during operation
cannot be compensated, so that the proportionality between the
mechanical size and the increased electrical tension no longer maintained
is.
Um diesbezüglich Abhilfe zu schaffen, wird gemäß der Erfindung der
Kompensationsstrom für das zur Kompensation der mechanischen Auslenkung dienende
Drehspulsystem hinter dem die von dem Halbleiterverstärker gelieferte elektrische
Spannung verstärken-(len weiteren Halbleiterverstärker entnommen.In order to remedy this situation, according to the invention
Compensation current for the one used to compensate for the mechanical deflection
Moving coil system behind which the electrical supplied by the semiconductor amplifier
Amplify voltage- (len another semiconductor amplifier taken.
Gemäß dein zur Erläuterung gewählten Ausführungsbeispiel wird der
von der verstärkten Spannung abgeleitete Strom dem zur Kompensation dienenden Teil
des Drehspulsvstems und dem Anzeigeinstrument in Reihe zugeführt. In der in der
Zeichnung dargestellten beispielsweisen Anordnung wird nämlich eine dem zu übermittelnden
Meßwert entsprechende Spannung über den Eingang E dem Rähmchen Dl des Drehspulmeßwerkes
K zugeführt, so daß hierdurch die Fahne F verstellt wird. Durch die Fahne F wird
der Grad der Rückkopplung zwischen den Spulen 7.1 und L,., des selbstschwingenden
Halbleiterverstärkers Trl, welcher seine Speisespannungen aus dem Netz über den
\etztransformator N'trl und Gleichrichter GI
erhält, so eingestellt, daß der
Halbleiterverstärker Trl am Ausgang der nachgeschalteten Gleichrichteranordnung
Gll einen nießwertentsprechenden Gleichstrom liefert. Dieser Gleichstrom wird dem
Eingang des 11s Gleichstromverstärker arbeitenden Halbleiterverstärkers Tr2 zugeführt,
dessen Speisespannungen aus dem Netz über den Netztransformator Ntr, und die Gleichrichteranordnung
G12 geliefert werden. Entsprechend dem Stromverstärkungsfaktor fließt vom Hall)-leiterverstärker
Tr, her ein verstärkter Strom über die Fernleitung FL zum Anzeigeinstrument
J. Da beim Halbleiterverstärker Tr. bereits beim Eingangsstrom Null ein Ruhestrom
am Ausgang fließt, nämlich der Sperrstrom der Kollektordiode, muß dieser Ruhestrom
kompensiert werden. Das geschieht in der Form, daß durch das Kompensationsrähmchen
Dz des Drehspulineßwerks K ein, dem Kollektorruhestrorn entgegen-, gerichteter Strom
geschickt wird, der dem Netz entnommen über den Netztransformator \'tr3 und die
Gleichrichteranordnung Gl. zugeführt wird. Die Größe dieses Stromes wird durch den
Widerstand R bestimmt. Ist kein Meßwert zu übertragen, so ist der
resultierende
Strom durch das Kompensationsrähmchen D2 Null. Da das Kompensationsrähmchen in Reihe
mit dem über die Fernleitung FL durch den verstärkten, meßw ertentsprechenden
Strom beeinflußten Anzeigeinstrument T liegt, wird es durch den meßwertentsprechenden,
verstärkten Strom beeinflußt, so daß hierdurch das auf die Fahne F durch das Rähmchen
D1 ausgeübte Drehmoment kompensiert wird.According to the exemplary embodiment chosen for explanation, the current derived from the amplified voltage is fed in series to the part of the rotary pulse system serving for compensation and to the display instrument. In the exemplary arrangement shown in the drawing, namely a voltage corresponding to the measured value to be transmitted is fed to the frame Dl of the moving-coil measuring mechanism K via the input E, so that the flag F is adjusted as a result. The level of feedback between the coils 7.1 and L,., Of the self-oscillating semiconductor amplifier Trl, which receives its supply voltages from the network via the network transformer N'trl and rectifier GI , is set by the flag F so that the semiconductor amplifier Trl at the output the downstream rectifier arrangement Gll supplies a direct current corresponding to the measured value. This direct current is fed to the input of the 11s direct current amplifier operating semiconductor amplifier Tr2, whose supply voltages are supplied from the network via the network transformer Ntr and the rectifier arrangement G12. Corresponding to the current amplification factor, an amplified current flows from the Hall) conductor amplifier Tr, via the long-distance line FL to the display instrument J. Since with the semiconductor amplifier Tr. A quiescent current already flows at the output when the input current is zero, namely the reverse current of the collector diode, this quiescent current must be compensated. This takes place in the form that a directed current is sent through the compensation frame Dz of the moving coil mechanism K, which is directed against the collector quiescent current, which is taken from the network via the network transformer \ 'tr3 and the rectifier arrangement Eq. is fed. The magnitude of this current is determined by the resistance R. If no measured value is to be transmitted, the resulting current through the compensation frame D2 is zero. Since the compensation frame is in series with the display instrument T, which is influenced via the long-distance line FL by the amplified current corresponding to the measured value, it is influenced by the amplified current corresponding to the measured value, so that the torque exerted on the flag F by the small frame D1 is compensated for.