DE1281559B - Method and device for measuring the phase angle between two electrical alternating voltages - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Phasenwinkels zwischen zwei elektrischen Wechselspannungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung des Phasenwinkels zwischen zwei elektrischen Wechselspannungen gleicher Frequenz oder des zeitlichen Verlaufs des Phasenwinkels zwischen zwei Wechselspannungen ähnlicher Frequenz, bei dem in den Augenblicken, in denen die Wechselspannungen einen gegebenen Pegel in einer gegebenen Richtung durchschreiten, die Stirnseiten zweier sägezahnförmiger Spannungen vorbestimmter Amplitude mit den beiden Wechselspannungen synchronisiert werden, wonach eine Differenzspannung durch Subtraktion der einen sägezahnförmigen Spannung von der anderen ermittelt wird.Method and apparatus for measuring the phase angle between two electrical alternating voltages The invention relates to a method for Measurement of the phase angle between two electrical alternating voltages of the same type Frequency or the time profile of the phase angle between two alternating voltages similar frequency at which in the moments in which the alternating voltages to pass through a given level in a given direction, the end faces two sawtooth-shaped voltages of predetermined amplitude with the two alternating voltages be synchronized, after which a differential voltage by subtracting the one sawtooth voltage is determined from the other.

Die üblichen Verfahren zur Messung der Phasenverschiebung basieren auf dem Vergleich zweier Spannungen mittels geeigneter Stromkreise, die im allgemeinen Gleichrichter enthalten und verschiedene Nachteile aufweisen; so muß z. B. die erhaltene resultierende Spannung gefiltert werden, was störende Zeitkonstanten mit sich bringt; diese Spannung ist nur in einem Frequenzband unterhalb 1800 dem Winkel proportional; auch wird die Messung durch die Amplitudenänderungen der zu vergleichenden Spannungen beeinträchtigt. The usual methods of measuring the phase shift are based on the comparison of two voltages by means of suitable circuits, which in general Contain rectifiers and have various disadvantages; so must z. B. the received resulting voltage are filtered, which brings annoying time constants with it; this voltage is proportional to the angle only in a frequency band below 1800; the measurement is also based on the amplitude changes of the voltages to be compared impaired.

Zur Synchronisation eines Fernsehempfängers werden vom Sender neben dem eigentlichen Bildinhalt Synchronisierzeichen bereitgestellt, die im Empfänger mit den mittels eines grob auf die Synchronisierfrequenz eingestellten Synchronisiergerätes erzeugten Schwingungen verglichen werden. Bei einem bekannten Verfahren bewirken die sich durch diesen Vergleich ergebenden Phasendifferenzen die Gleichlaufkorrektur derart, daß bei Verschiedenhejt der Form einerseits der vom Sender übertragenen rechteckigen Synchronisierimpulse und andererseits der vom Synchronisiergerät des Empfängers ausgelösten sägezahnförmigen Schwingungen die Form der ersteren an die der letzteren vor ihrer Einwirkung aufeinander hinsichtlich des Kurvenverlaufs angeglichen wird. Eine Messung des Phasenwinkels ist mit diesem bekannten Verfahren jedoch nicht möglich. To synchronize a television receiver, the transmitter next to the actual image content is provided with synchronization characters in the receiver with the synchronization device roughly adjusted to the synchronization frequency generated vibrations are compared. Effect in a known method the phase differences resulting from this comparison determine the synchronization correction in such a way that if there is a difference in form, on the one hand the one transmitted by the transmitter rectangular synchronizing pulses and, on the other hand, that of the synchronizing device of the The sawtooth-shaped vibrations caused by the receiver take the form of the former to the the latter adjusted before their action on each other with regard to the curve shape will. A measurement of the phase angle is not possible with this known method possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, wobei die beschriebenen Nachteile beträchtlich vermindert bzw. ganz vermieden sind. The invention is based on the object of a method of the above specify the type mentioned and a device for carrying out this process, the disadvantages described are considerably reduced or avoided entirely.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Differenzspannung zur Kompensation ihrer Sprungstellen eine Reihe rechteckiger Impulse einstellbarer Amplitude überlagert wird, wobei diese Impulse beim Durchschreiten des genannten Syn- chronisationspegels von einem der beiden Signale ausgelöst und beim Durchschreiten desselben vom anderen Signal unterbrochen werden und schließlich in einem Ausgangsglied die Summe der besagten Differenzspannung und der überlagerten Impulse als Maß für die gesuchte Phasenverschiebung gebildet wird. According to the invention, this object is achieved in that the differential voltage To compensate for their jump points, a series of rectangular pulses can be set Amplitude is superimposed, these pulses when passing through said Syn- synchronization level triggered by one of the two signals and when walking through the same are interrupted by the other signal and finally in an output element the sum of the said differential voltage and the superimposed pulses as a measure for the sought phase shift is formed.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist so ausgebildet, daß ein Impulsgenerator die genannten Impulse liefert und diese durch die Stirnseiten der Sägezahnspannung des einen Sägezahngenerators ausgelöst und durch die Stirnseiten des anderen Sägezahngenerators beendet werden. The device according to the invention for carrying out the method is designed so that a pulse generator delivers the said pulses and these triggered by the front sides of the sawtooth voltage of a sawtooth generator and terminated by the end faces of the other sawtooth generator.

Mit Hilfe einer derartigen Vorrichtung erhält man eine der Phasenverschiebung der beiden zu vergleichenden Spannungen proportionale Signalspannung, wobei die Phasenverschiebung in jeder Periode einmal im Augenblick des Durchgangs des gewählten Pegels in derselben Richtung gemessen wird; die so erhaltene Spannung bleibt im ganzen Bereich von 0 bis 3600 dem Phasenverschiehungswinkel proportional, ist von den Amplitudenänderungen der zu vergleichenden Spannungen in sehr weiten Grenzen unabhängig und kann ohne Filterung erzeugt werden, wobei die Zeitkonstante gegenüber der Periode der zu vergleichen Spannungen vernachlässigbar und daher ohne Einfluß auf die Messung ist, die unterbrochen einmal in jeder Periode stattfindet. With the help of such a device, one of the phase shifts is obtained The signal voltage proportional to the two voltages to be compared, with the Phase shift in each period once at the moment of passage of the selected one Level is measured in the same direction; the tension thus obtained remains in The entire range from 0 to 3600 is proportional to the phase shift angle, is from the amplitude changes of the voltages to be compared within very wide limits independent and can be generated without filtering, with the time constant opposite the period of the voltages to be compared is negligible and therefore has no influence is on the measurement that takes place interrupted once in each period.

Es ist ebenfalls möglich, die Erfindung auf zwei veränderliche Größen beliebiger, also nicht nur Sinusform anzuwenden. It is also possible to apply the invention to two variable sizes arbitrary, i.e. not just sinusoidal.

Die Erfindung ist nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung beispielsweise näher beschrieben; es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, F i g. 2 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs einiger Spannungen, F i g. 3 und 4 zwei Beispiele von Oszillogrammen, die mittels der beschriebenen Vorrichtung erhalten wurden. The invention is exemplified below with reference to the drawing described in more detail; it shows F i g. 1 is a schematic representation of an inventive Device, FIG. 2 shows a diagram of the time course of some voltages, F i g. 3 and 4 two examples of oscillograms obtained by means of the device described were obtained.

Gemäß der ausgewählten und dargestellten Ausführungform werden zwei sinusförmige Spannungen vl, v2 von gleicher oder ähnlicher Frequenz jeweils an die Eingangsklemmen zweier Impulswandler C1, C2 gelegt, von denen jeder einen Schnitt-Trigger enthält, dessen Auslöseschwelle an Massepotential gelegt ist. Die am Ausgang des Impulswandlers erhaltenen Rechteckimpulse cl, c2 werden über die jeweiligen Differenziergliceder D1, D2 an den Synchronisationseingang der Sägezahngeneratoren Rl, R2 geleitet. Diese bestehen in an sich bekannter Weise jeweils aus einem Kippgenerator, der z. B. eine Entladungsröhre R11 vom Thyratron-Typ enthält, die ihrerseits in Kaskadenschaltung mit einer Pentode R13 und einer Kathoden-Ausgangsstufe R14 an einen Kondensator R12 angeschlossen ist. Die von den Sägezahngeneratoren R1, -R2 gelieferten sägezahnförmigen Spannungen ul, werden an die EingängeI und II eines Gleichspannungsverstärkers AA mit drei Eingängen I, II und III gelegt, und zwar die erste µ1, direkt und die zwiete über einen Umkehrverstärker A1 mit dem Verstärkungsfaktor 1. Die zwei Spannungen uj, u, werden außerdem über Differenzierglieder Blt, B12 an die Eingänge B1, B2 eines bistabilen Multivibrators B gelegt, der eine rechteckförmige Differenzspannung u3 liefert, deren Amplitude einstellbar ist und die an den dritten Eingang: III des Gleichspannungsverstärkers AA gelegt wird. Die Spannung u3 wird an einem Potentiometer-B13 abgegriffen, das zu diesem Zweck am Ausgang des bistabilen Multivibrators an der B2-Seite angeordnet ist. According to the embodiment selected and illustrated, there are two sinusoidal voltages vl, v2 of the same or similar frequency in each case to the Input terminals of two pulse converters C1, C2 placed, each of which has a cut trigger contains, the triggering threshold of which is connected to ground potential. The one at the exit of the Pulse converter received rectangular pulses cl, c2 are via the respective differentiators D1, D2 passed to the synchronization input of the sawtooth generators R1, R2. These consist in a known manner each of a relaxation generator, the z. Legs Contains discharge tube R11 of the thyratron type, which in turn is cascaded with a pentode R13 and a cathode output stage R14 to a capacitor R12 is connected. The sawtooth-shaped ones supplied by the sawtooth generators R1, -R2 Voltages ul are applied to inputs I and II of a DC voltage amplifier AA with three inputs I, II and III, namely the first µ1, direct and the second via a reversing amplifier A1 with the gain factor 1. The two voltages uj, u are also sent to the inputs B1, B2 via differentiators Blt, B12 a bistable multivibrator B placed, which has a square-wave differential voltage u3 supplies the amplitude of which is adjustable and which is sent to the third input: III of the DC voltage amplifier AA is applied. The voltage u3 is applied to a potentiometer-B13 tapped for this purpose at the output of the bistable multivibrator on the B2 side is arranged.

Am Ausgang des Gleichspannungsverstärkers AA erhält man eine Signalspannung s und an zwei zusätzlichen Ausgängens' und s" liegen Spannungen, die der ersten bzw. zweiten Ableitung der Signalspannung s proportional sind; diese Spannungsfunktionen werden mittels der Verstärker A2, A3 erhalten, denen jeweils Differenzglieder A20, A30 mit entsprechenden Zeitkonstanten vorgeschaltet sind. A signal voltage is obtained at the output of the DC voltage amplifier AA s and at two additional outputs' and s "are tensions that of the first and second derivative, respectively, of the signal voltage s are proportional; these stress functions are obtained by means of the amplifiers A2, A3, each of which has differential elements A20, A30 are connected upstream with corresponding time constants.

Die Verstärker A1,A2 und A3 besitzen einen hohen Verstärkungsfaktor und wirken mit Rückkopplung. The amplifiers A1, A2 and A3 have a high gain factor and act with feedback.

Die Wirkungsweise einer derartigen Vorrichtung ist nachfolgend mit Bezug auf das Diagramm gemäß F i g. 2 beschrieben: Die erste sinusförmige Spannung v1 setzt den Impulswandler C, in den Augenblicken tt, tl+T, t1+2T... entsprechend ihren positiv gerichteten Nulldurchgängen in Tätigkeit. Das durch den Impulswandler Ct gelieferte rechteckförmige Signal c1 wird bei D1 differenziert; von dne aus dieser Differentiation hervorgehenden und an den Eingang des Sägezahngenerators R1 gelegten Impulsen d1 werden die positiven, den positiven Stirnflächen der Rechteckimpulse c1 entsprechenden Impulse dazu benutzt, die sägezahnförmige Spannungut, die einerseits an den Eingang I des Gleichspannungsverstärkers AA und andererseits an den Eingang S1 des bistabilen Multivibrators B gelegt ist, zu synchronisieren. The mode of operation of such a device is shown below Reference to the diagram according to FIG. 2: The first sinusoidal voltage v1 sets the pulse converter C, in the moments tt, tl + T, t1 + 2T ... accordingly their positively directed zero crossings in action. That through the pulse converter Rectangular signal c1 supplied to Ct is differentiated at D1; from dne from this Differentiation resulting and applied to the input of the sawtooth generator R1 Pulses d1 become the positive, the positive end faces of the rectangular pulses c1 corresponding pulses are used to generate the sawtooth-shaped voltage, which on the one hand at the input I of the DC voltage amplifier AA and on the other hand to the input S1 of the bistable multivibrator B is placed to synchronize.

Die Wirkungsweise ist auf dem zweiten Weg analog, der den Impulswandler C2 und den Säge zahngenerator R2 enthält, wobei die Synchronisationsimpulse in diesem Fall in den Augenblicken t2, t2 + T, t2+ +2T... erfolgen, entsprechend dem Nulldurchgang der zweiten Spannung v2 im steigenden Wellenteil. The mode of operation is analogous on the second way, that of the pulse converter C2 and the saw tooth generator R2, the synchronization pulses in this Case occur in the moments t2, t2 + T, t2 + + 2T ..., corresponding to the zero crossing the second voltage v2 in the rising wave part.

Wenn die beiden zu vergleichenden Spannungen folgendermaßen geschrieben werden können: v1 = sin A (t- t1), v2 = sin A (t -so ist die vom ersten Sägezahngenerator gelieferte Spannung u1 u1(t)= U0-E(t-t1) für t1<t<t1+T mit u1(t + nT) = u1(t), wo n eine ganze Zahl bedeutet und U0 der Löschspannung der Thyratrone R11 entspricht. When the two voltages to be compared are written as follows can be: v1 = sin A (t- t1), v2 = sin A (t -so is that of the first sawtooth generator supplied voltage u1 u1 (t) = U0-E (t-t1) for t1 <t <t1 + T with u1 (t + nT) = u1 (t), where n is an integer and U0 corresponds to the extinction voltage of the thyratrone R11.

Desgleichen ist u2(t) = U0- K(t-t2) für t2< für t2< t< t2 + T mit u2(t+nT)= =u2(t). Likewise, u2 (t) = U0- K (t-t2) for t2 <for t2 <t <t2 + T with u2 (t + nT) = = u2 (t).

Wenn man die Differenz der beiden Funktionen u1 und u2 betrachtet, stellt man fest, daß während der Zeitintervalle a, wie t2+ + nT<t<. tl + + (n + 1)T, diese Differenz u1(t)- (t) = K(t1 - t2) beträgt, d. h., sie führt zu einem Signal, das der zu messenden Phasenverschiebung genau proportional ist. If one considers the difference between the two functions u1 and u2, it is found that during the time intervals a, such as t2 + + nT <t <. tl + + (n + 1) T, this difference is u1 (t) - (t) = K (t1 - t2), i.e. i.e., it leads to one Signal that is exactly proportional to the phase shift to be measured.

Während der verbleibenden Zeitintervalle b dagegen, wo t1+nT<t<t2+nT, d. h. während derer der erste Sägezahngenerator ausgelöst hat und der zweite weiter abklingt, beträgt die in Frage stehende Differenz u, (t) - u2(t) = E(t1-t2) - KT. On the other hand, during the remaining time intervals b, where t1 + nT <t <t2 + nT, d. H. during which the first sawtooth generator has triggered and the second continues decays, the difference in question is u, (t) - u2 (t) = E (t1-t2) - KT.

Um die Funktion K (t1 - 4) zu erhalten genügt es daher, zur Differenzfunktion u1-u2 eine Funktion u3 hinzuzufügen, die während der Zeitintervalle b zwischen zwei aufeinanderfolgenden Auslösungen gleich KT und während der ergänzenden Zeitintervalle a gleich Null ist. Eben dies ermöglicht der bistabile Multivibrator B, da das Potentiometer B, 3 am Ausgang desselben ein Angleichen der Amplitude der durch die Spannung u3 gebildeten rechteckigen Impulse an die Amplitude KT der Sägezähne ermöglicht. In order to obtain the function K (t1 - 4) it is therefore sufficient to use the difference function u1-u2 add a function u3 that runs during the time interval b between two successive releases equal to KT and during the additional time intervals a is zero. This is exactly what the bistable multivibrator B enables, as the potentiometer B, 3 at the output of the same an equalization of the amplitude of the voltage u3 allows formed rectangular pulses to the amplitude KT of the saw teeth.

Schließlich ist die resultierende, am Ausgang des Gleichspannungsverstärkers AA abgegriffene Spannung s s = u1-u2 + u3 dem Phasenverschiebungswinkel auf einem Intervall von nahezu 3600 genau proportional, wobei ein Sprung in den Augenblicken auftritt, in denen der Verschiebungswinkel 0° oder 3600 überschreitet. Finally, the resulting, at the output of the DC voltage amplifier AA tapped voltage s s = u1-u2 + u3 the phase shift angle on a Interval of nearly 3600 precisely proportional, being a Jump in occurs at the moment when the shift angle exceeds 0 ° or 3600.

Eine Vorrichtung gemäß der vorangegangenen Beschreibung wurde dazu benutzt, den Polradwinkel der Wechselstromgeneratoren von Umformeranlagen zu messen, die an ein Energieverteilungsnetz die übliche Nennfrequenz von 50 Hz liefern. Diese Messung kann z. B. als Grundlage für die Regelung des Erregers des Wechselstromgenerators dienen. An apparatus as described above has been used for this purpose used to measure the rotor angle of the alternators of converter systems, which supply the usual nominal frequency of 50 Hz to a power distribution network. These Measurement can e.g. B. as a basis for controlling the exciter of the alternator to serve.

Die Spannung, wird in diesem Fall durch einen tachymetrischen Wechselstromgenerator (oder Phasengenerator) geliefert und stellt folglich die Winkelstellung des Rotors oder die innere elektromotorische Kraft des Wechselstromgenerators dar, während die Spannung v2 an einem Punkt des Empfängernetzes, z. B. an den Klemmen des Generators, abgegriffen wird.The voltage, in this case, is provided by a total station alternator (or phase generator) and consequently sets the angular position of the rotor or the internal electromotive force of the alternator while the voltage v2 at a point in the receiver network, e.g. B. at the terminals of the generator, is tapped.

Im Verlauf derartiger Messungen erwies es sich zur Abschwächung der von der verschiedenen Steilheit des Sägezahngenerators einerseits und der vom bistabilen Multivibrator andererseits hervorgerufenen Kommutationsspannung als zweckmäßig, in die Verstärker eine geeignete Zeitkonstante einzuführen; bei der betrachteten Anwendung wurde der Wert von 510-s, nämlich ein Viertel der Periode der zu vergleichenden Spannungen, gewählt. In the course of such measurements it was found to weaken the on the different steepness of the sawtooth generator on the one hand and that of the bistable Multivibrator on the other hand caused commutation voltage as expedient, introduce an appropriate time constant into the amplifiers; at the viewed Applying was the value of 510-s, namely a quarter of the period to be compared Tensions, chosen.

Es konnte übrigens auch der Einfluß der fehlenden Linearität der sägezahnförmigen Spannungen u1 und u2. festgestellt werden. Diese Nichtlinearität äußert sich in einer Schwingung des Ausgangssignals s auf der Grundfrequenz von 50 Hz. Bei der beschriebenen Ausführung wurde die Amplitude dieser Schwingung ohne Schwierigkeiten auf 1 0/o beschränkt. Incidentally, the influence of the lack of linearity of the sawtooth-shaped voltages u1 and u2. to be established. This non-linearity is expressed in an oscillation of the output signal s at the fundamental frequency of 50 Hz. In the embodiment described, the amplitude of this oscillation was without Difficulty limited to 1 0 / o.

Eine Folge der oben erläuterten Wirkungsweise ist, daß sich eine Winkeländerung in einer zeitlichen Verschiebung der Stirnseiten der Spannungen ul und u2 äußert, ohne jedoch die Neigung der Kippschwingungen zu verändern; die Spannung ändert sich daher stufenweise und nimmt während der Winkeländerungen eine Treppenform an. Die F i g. 3 zeigt ein Beispiel eines Oszillogramms, das den Verlauf der Phasenverschiebungs-Meßspannung s eines Interferenzsignals v2 bezüglich einer Vergleichsspannung v1 darstellt. Dieser Mangel an Kontinuität wirkt in der Praxis nicht störend, da die Phasenänderungen bezüglich der Periode T des Informationssignals ziemlich langsam sind. Aus F i g. 3 ist auch die ausgezeichnete Linearität der Winkelmessung zwischen 0 und 3600 ersichtlich. A consequence of the mode of operation explained above is that a Angular change in a time shift of the front sides of the voltages ul and expresses u2 without, however, changing the tendency of the tilting vibrations; the voltage therefore changes gradually and takes a staircase shape as the angle changes at. The F i g. 3 shows an example of an oscillogram showing the curve of the phase shift measurement voltage s represents an interference signal v2 with respect to a comparison voltage v1. This A lack of continuity does not have a disruptive effect in practice, since the phase changes are rather slow with respect to the period T of the information signal. From Fig. 3 also shows the excellent linearity of the angle measurement between 0 and 3600.

F i g. 4 zeigt den Verlauf eines beim Anlauf eines unter Last laufenden Wechselstromgenerators (Augenblick tD = Zeitpunkt des Anlaufs) erhaltenen Diagramms mit den Änderungen des Winkelmeßsignals s und seiner Ableitungen s' und s"; das Auftreten einer konstanten Beschleunigung äußert sich in einer plötzlichen Vergrößerung der zweiten Ableitung des Winkels. Das entsprechende Signal 8" folgt jedoch erst mit einer Zeitkonstante von der Größenordnung von acht Perioden, entsprechend den Zeitkonstanten des Filters. F i g. 4 shows the course of a running under load when starting up Alternator (instant tD = time of start) obtained diagram with the changes in the angle measurement signal s and its derivatives s' and s "; that The occurrence of a constant acceleration manifests itself in a sudden increase the second derivative of the angle. However, the corresponding signal 8 ″ only follows with a time constant on the order of eight periods, corresponding to the Time constants of the filter.

Das Auftreten geringer gelegentlicher änderungen der Spannung s um einen Mittelwert ist auf die Änderungen der Bogenlöschspannung U0 in den Thyratronen der Sägezahngeneratoren zurückzuführen. Occurrence of minor occasional changes in voltage s um a mean value is based on the changes in the arc-extinguishing voltage U0 in the thyratrons of the sawtooth generators.

Diese Änderungen, die beim Ablesen des Winkels kaum störend wirken, können die Ableitungen 8' und s" merklicher beeinträchtigen.These changes, which hardly have a disruptive effect when reading the angle, can affect the leads 8 'and s "more noticeably.

Eine Vorrichtung der beschriebenen Art bleibt in großem Maße unempfindlich gegenüber Amplitudenänderungen der zu vergleichenden Spannungen. Es ist auch offensichtlich, daß die Wellenform derselben beträchtlich von der Sinusform abweichen kann, da für das Funktionieren allein die Durchgänge durch Null in einer gegebenen Richtung ausschlaggebend sind. Statt der Nulldurchgänge können selbstverständlich auch andere Durchgänge durch einen beliebigen Pegel als Grundlage für die Messung genommen werden, wenn diese für andere Anwendungsgebiete als die oben bezeichneten vorgenommen wird, wobei die zwei zu vergleichenden Spannungen v1 und v2 unter Beibehaltung einer gewissen Periodizität besondere Formen, z. B. Impulsform, aufweisen können. A device of the type described remains largely insensitive against amplitude changes of the voltages to be compared. It is also obvious that the waveform thereof may differ considerably from the sinusoidal shape, since for the only thing that matters is the passage through zero in a given direction are. Instead of the zero crossings, other crossings can of course also be used by any level to be taken as the basis for the measurement, if this is carried out for other areas of application than those specified above, whereby the two voltages to be compared v1 and v2 while maintaining a certain value Periodicity special forms, e.g. B. pulse shape may have.

An Stelle der aufeinanderfolgenden Ableitungen des gemessenen Signals können selbstverständlich auch dessen Integrale oder andere Funktionen mit bekannten Mitteln gebildet werden. Instead of the successive derivatives of the measured signal can of course also its integrals or other functions with known ones Funds are formed.

Claims (8)

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Messung des Phasenwinkels zwischen zwei elektrischen Wechselspannungen gleicher Frequenz oder des zeitlichen Verlaufs des Phasenwinkels zwischen zwei Wechselspannungen ähnlicher Frequenzen, bei dem in den Augenblicken, in denen die Wechselspannungen einen gegebenen Pegel in einer gegebenen Richtung durchschreiten, die Stirnseiten zweier sägezahnförmiger Spannungen vorbestimmter Amplitude mit den beiden Wechselspannungen synchronisiert werden, wonach eine Differenzspannung durch Subtraktion der einen sägezahnförmigen Spannung von der anderen ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzspannung zur Kompensation ihrer Sprungstellen eine Reihe rechteckiger Impulse einstellbarer Amplitude überlagert wird, wobei diese Impulse beim Durchschreiten des genannten Synchronisationspegels von einer der beiden Sägezahnspannungen ausgelöst und beim Durchschreiten derselben von der anderen Sägezahnspannung unterbrochen werden und schließlich in einem Ausgangsglied die Summe der besagten Differenzspannung und der überlagerten Impulse als Maß für die gesuchte Phasenverschiebung gebildet wird. Claims: 1. Method for measuring the phase angle between two electrical alternating voltages of the same frequency or of the course over time the phase angle between two alternating voltages of similar frequencies at which in the moments when the alternating voltages reach a given level in a go through the given direction, the end faces of two sawtooth-shaped tensions are synchronized with the two alternating voltages at a predetermined amplitude, after which a differential voltage is obtained by subtracting the one sawtooth voltage is determined by the other, characterized in that the differential voltage To compensate for their jump points, a series of rectangular pulses can be set Amplitude is superimposed, these pulses when passing through said Synchronization level triggered by one of the two sawtooth voltages and at Crossing the same are interrupted by the other sawtooth voltage and finally, in an output element, the sum of said differential voltage and the superimposed pulses is formed as a measure for the phase shift sought. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsgenerator die genannten Impulse liefert und diese durch die Stirnseiten der Sägezahnspannung des einen Sägezahngenerators ausgelöst und durch die Stirnseiten des anderen Sägezahngenerators beendet werden. 2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that a pulse generator supplies said pulses and these triggered by the front sides of the sawtooth voltage of a sawtooth generator and terminated by the end faces of the other sawtooth generator. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Synchronisation der Sägezahngeneratoren von den Eingangsspannungen gesteuerte Schmitt-Trigger mit nachgeschalteten Differenziergliedern dienen. 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that for synchronization of the sawtooth generators with Schmitt triggers controlled by the input voltages downstream differentiators are used. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator von einem bistabilen Multivibrator gebildet wird. 4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the pulse generator is formed by a bistable multivibrator. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch ein Ausgangsglied, das aus einem Gleichspannungsverstärker mit drei Eingängen besteht, die jeweils an den Ausgängen der zwei Sägezahngeneratoren und des Impulsgenerators angeschlossen sind. 5. Device according to one or more of claims 2 to 4, characterized through an output element consisting of a DC voltage amplifier with three inputs consists, each at the outputs of the two sawtooth generators and the pulse generator are connected. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Differenzierorgane besitzt, die aufeinanderfolgende Ableitungen des Ausgangssignals des Gleichspannungsverstärkers bilden. 6. Device according to one or more of claims 2 to 5, characterized characterized in that it has differentiating organs, the successive derivatives of the output signal of the DC voltage amplifier. 7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie insbesondere zur Steuerung des inneren Pol- radwinkels der Wechselstromgeneratoren von Umformeranlagen verwendet wird. 7. Device according to one or more of claims 2 to 6, characterized characterized in that they are used in particular to control the inner pole wheel angle of Alternators used by converter systems. 8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie auch im Falle von zwei veränderlichen Größen beliebiger und nicht nur Sinusform angewendet wird. 8. Device according to one or more of claims 2 to 6, characterized characterized that they are arbitrary even in the case of two variable sizes and not just sinusoidal is used. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 720 583. Documents considered: German Patent No. 720 583.