DE641523C

DE641523C - Anordnung zum Vergleich von Wechselstromwiderstaenden mit nur wenig verschiedenen Normalwiderstaenden, insbesondere zum Vergleich von Drehkondensatoren, unter Verwendung einer Gleichrichterschaltung zur Messung der Abweichungen

Info

Publication number: DE641523C
Application number: DEW90214D
Authority: DE
Original assignee: HEINRICH WIGGE DR
Current assignee: HEINRICH WIGGE DR
Priority date: 1932-10-25
Filing date: 1932-10-25
Publication date: 1937-02-09

Description

In der Technik des modernen Empfängerbaues spielen mehrere durch eine gemeinschaftliche Achse betriebene Drehkondensatoren, sogenannte Kondensatorwannen, eine große Rolle. Es kommt hier vielfach darauf an, daß diese Drehkondensatoren eine bis auf Bruchteile eines Prozentes gleiche Eichkurve besitzen.

Die vorliegende Erfindung hat eine Meßanordnung zum Gegenstand, mit deren Hilfe es möglich ist, eine derartige Abgleichung für den Massenbetrieb durchzuführen. Die Handhabung der Anordnung soll dabei so einfach sein, daß sie mit großer Geschwindigkeit und Betriebssicherheit auch von einer ungelernten Arbeitskraft ausgeführt werden kann. Voraussetzung ist bei jeder Abgleichung ein Kondensator, der bereits" die vorgeschriebene Eichkurve besitzt. Die abzugleichende Kondensatorwanne wird synchron mit dem Normalkondensator durchgedreht. Ein Instrument gibt dabei für jeden Drehkondensator der zu untersuchenden Wanne in Prozenten die Abweichung vom Normaldrehkondensator an, sobald der betreffende Drehkondensator über die Meßanordnung mit dem Normaldrehkondensator verbunden ist-. Der zulässige Prozentsatz der Abweichung kann durch eine Marke auf dem Instrument fixiert werden, so daß mit "einem Blick zu erkennen ist, ob und wann die Abweichung über das erlaubte Maß hinausgeht.

Gemäß der Erfindung werden die beiden zu vergleichenden Wechselstromwiderstände hintereinander, und zwar mit je einem Gleichrichter in Serie, an eine konstante Wechselspannungsquelle geschaltet, und zu jeder Reihenschaltung : Wechselstromwiderstandgleichrichter wird einer von zwei gleichen großen Wechselstromwiderständen parallel geschaltet, dessen Widerstandswert groß gegenüber den zu messenden Widerständen ist. Die Gleichrichter sind dabei gegeneinanderges ehaltet und von verhältnismäßig kleinen Widerständen überbrückt, so daß das parallel zu beiden Gleichrichtern liegende Meßinstrument die Differenz der Richtströme anzeigt. Soll die Abweichung-nicht in Prozenten, sondern in Kapazitätswerten angegeben werden, so ist auch das mit Hilfe einer einfachen Umänderung an der Meßapparatur durchführbar.

Die Wirkungsweise der Apparatur mag an Hand der Abbildung erläutert werden, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Eine Wechselspannung E liegt an einer Serienschaltung, die aus zwei gleichen

Kapazitäten α oder anderen Wechselstromwiderständen besteht. Zu der . einen Kapazität α liegt parallel eine Serienschaltung, die aus dem Normalbondensator χ und einer-Gleichrichteranordnung besteht, parallel zütö; zweiten Kondensator a¹ liegt der abzuglei|: chende Kondensator y und ebenfalls wieder eine Gleichrichteranordnung. An Stelle der Kapazitäten λ: und y können auch andere unbekannte Wechselstromwiderstände verglichen werden. Die Gleichrichter besitzen gleiche Charakteristik und sind mit gleichen 0hmschen Nebenschlüssen r überbrückt. Die beiden Gleichrichter sind gegeneinandergeschaltet. Wenn χ und y gleich groß sind, sind auch . die Wechselspannungen an den Gleichrichtern gleich groß, infolgedessen auch die in entgegengesetzter Richtung durch die Widerstände/· fließenden Richtströme. Die an den Widerständen r entstehenden Gleichspannungen sind gleich groß und entgegengerichtet. . Infolgedessen bleibt das Gleichstrominstrumenti, welches parallel zu diesen beiden Widerständen liegt, stromlos. Eine Drosselspulet hält den Wechselstrom vom Instrument fern. Weicht nunmehr der Kondensator,)/ von der Vergleichskapazität ab, dann entstehen an den Gleichrichtern verschiedene Wechselspannungen, die verschieden große Richtströme und damit verschieden große Gleichspannungen an den Widerständen r zur Folge haben. Diese Gleichspannungen heben sich nicht mehr auf, und es fließt ein Gleichstrom durch das Instrument/. Aus der Richtung dieses Gleichstromes kann man sofort ■'erkennen, ob der Kondensator y größer oder .,fcMner ist als der Kondensator*. Die Größe '^^Ausschlages ist unter der Bedingung, daß 'tue Wechselstromwiderstände der Kondensatoren α groß sind gegenüber den Wechselstromwiderständen jc und y, proportional dpr prozentualen Abweichung der Kapazität y von der Vergleichskapazität λ:.

Der Wechselstromwiderstand des Gleichrichters mit seinem Nebenschluß sei mit R bezeichnet, die Wechselspannung an den Gleichrichtern mit E_x bzw. E_y. Die Ströme, die durch die beiden Kondensatorzweige fließen, seien J_x und J_y. Der Strom, der von der Spännungsquelle über die Kapazität« fließt, sei kurz mit / bezeichnet. Dann ergeben sich zunächst folgende Gleichungen für die Ströme

2/

TJ "J ί_Ξ_

J_x

Jy

■jcoa
J_x J

o = LczL·

O =

1coa
J_x

Jr

1 ωα + J_xR

JyR-

(ι)

1 ωα ι coy

Aus diesen drei Gleichungen läßt sich der go Strom / eliminieren. Für die. Wechselströme J_x und Jy ergeben sich dann die folgenden Gleichungen

J_x — jcoE-

= j CO E-

-\ h j co a R

1.1,2« χ ' y xy

\ χ yj

ι-j ρ- jmaR

OC

2«

χ ■ y xy

Die Spannungen an den Gleichrichtern sind

E_x = J_xR und Ε« =.

(4)

(5)

(6)

₅o Für die Absolutwerte ergeben sich folgende Werte

[E_x) =

— coE'R

I	\x ⁺ y '	2« _o _{2 2} \²	O²A²J?²
		*xy "^{ω a}j '*

«²Ä²i?²
² 7?² ( 4- ^a A- ^a \²
\ * y /

xy (7)

(8)

Die Nebenschlußwiderstände der Gleichrichter sind so zu wählen, daß der Wechselstromwiderstand eines Gleichrichters klein ist im Vergleich zum Wechselstromwiderstand ■eines Kondensators«, so ist also die -Bedingung zu erfüllen

(9)

In diesem Fall kann man für die Absolutwerte der Spannungen an den Gleichrichtern schreiben

(Ε_χ):=ωΈ·Κ-

ι+-

1.+-Ξ.Λ.Ι1.

x y xy

(ID)

— ωΕ-R-

¹ , ^τ ι ^2α

χ y xy

Da die Kapazitäten χ und y nur geringe Abweichungen haben, werden auch die Spannungen E_x 'und Ey nur um einen geringen

coER-a Betrag voneinander abweichen. Die Differenz der Spannungen sei Ae. So ergibt sich dann

__ Ax coER-a

; ■—y χ

xy

Bezeichnet man die Abweichung zwischen den Kapazitäten y und χ mit Ax, dann ist die verhältnismäßige Abweichung

Ax , .

(13) 2 I +■—

(X₂)

ε =

Hiermit wird die Spannungsdifferenz
Ae z= coE-R-

a- ε

an—

(14)

Die durch die Wechselspannungen in den Gleichrichtern entstehenden Richtströme sind eine Funktion der Spannungen, also

• /rieht = f (β). (15)

Dieser Richtstrom fließt durch den Widerstand/· und erzeugt dort einen Spannungsabfall. Die Differenz der beiden Spannungsabfälle treibt einen Gleichstrom/ durch das Anzeigeinstrument. Dann muß sich also für diesen Gleichstrom ergeben

(16)

Hierin ist ρ ein Proportionalitätsfaktor, der von den Widerständen/" und dem Innenwiderstand des Gleichstrominstrumentes abhängt. Die Gleichung 16 kann man entwickeln und bekommt

i = Ae- p

de

Setzt man in die Gleichung 17 aus Gleichung 14 den Wert für Ae ein, dann erhält mau schließlich für den gemessenen Gleichstrom

ι =

ε·ω

2 1 + —

•p-E-R-a

ififi) de • R-a·

df (ή de

(18)

Das Instrument zeigt also einen Ausschlag, der proportional ε ist, also proportional der prozentualen Abweichung der beiden Kapazitäten. Voraussetzung dafür ist, daß die Kapazität α klein ist gegen die Kapazität λ:.

Will man nicht die prozentuale Abweichung, sondern die wirkliche Abweichung in Kapazität messen, so braucht man nur den Kondensator α groß gegen die zu vergleichenden Kapazitäten zu wählen. Dann ist der Ausschlag am Instrument

*-^Ax —s ir-

Man kann selbstverständlich als Gleichrichter jedes System mit nichtlinearer Charakteristik"

verwenden. So ist es im Rahmen der Erfindung z. B. auch möglich, mit Dreielektrodenröhren zu arbeiten.

Claims

Patentansprüche:

i. Anordnung zum Vergleich von Wechselstromwiderständen mit nur wenig verschiedenen Normalwiderständen, insbesondere zum Vergleich von Drehkondensatoren, unter Verwendung einer Gleich-, richterschaltung zum Messen der Abweichungen, dadurch gekennzeichnet, daß' die beiden zu vergleichenden Wechselstromwiderstände hintereinander, und zwar mit je einem Gleichrichter in Serie, an eine konstante Wechselspannungsquelle geschaltet sind, daß zu jeder Reihenschaltung Wechselstromwiderstandgleichrichter je einer von zwei gleich großen Wechselstromwiderständen parallel geschaltet ist, dessen Widerstandswert groß gegenüber den zu messenden Widerständen ist, und daß die Gleichrichter gegeneinandergeschaltet und von verhältnismäßig kleinen Widerständen überbrückt sind, so daß das parallel zu beiden Gleichrichtern liegende Meßinstrument die Differenz der Richtströme anzeigt.
2. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Gleichrichtersystem Röhren zur Verwendung kommen, in deren Anodenkreis die Gleichstromanzeige vorgenommen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen