DE877646C

DE877646C - Direkt anzeigender Phasenmesser

Info

Publication number: DE877646C
Application number: DEL4691D
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl-Ing Baer
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1941-03-15
Filing date: 1941-03-15
Publication date: 1953-05-26

Description

Die Erfindung befaßt sich mit der direkt ablesbaren Messung voin Pyhasenwinkeln unabhängig von der Frequenz der beiden den Phasenwinkel einschließenden Meßgrößen.
Die beiden Meßgrößen, Spannungen oder Ströme, deren gegenseitige Phasenlage gemessen werden soll, müssen in der Form von zwei Spannungen vorliegen, deren Absolutwert gleich groß gemacht werden kann.
Zu diesem Zweck besitzt der Phasenmesser geeignete Regel- und Meßeinrichtungen. Zur Regelung der Spannungen können an sich bekannte Einrichtungen, z. B. Ohmsche Spannungsteiler, Kondensatoren, Koppelspulen, benutzt werden, deren Auswahl sich nach den vorliegenden Frequenzen richtet. Als Meßeinrichtungen können Voltmeter an sich bekannter Bauart verwendet werden.
Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, diebeiden zu vergleichenden Meßgrößen so auf einen Quotiefftenmesser zu geben, daß an dessen einer Spule die vektorielle Differenz der Meßgrößen liegt, während an seiner anderen eine der beiden Meßgrößen selbst liegt.
Die dabei vorliegenden Spannungsvektoren ergeben beispielsweise das in Abb. 2 dargestetlte Bild. Hieraus ergibt sich der Phasenwinkel |Ud| # = 2 a # sin .
2 | U1 | die gleichgerichteten spannungen |Ud| und |U1| werden auf ein Kreuzspulinstrument gegeben, dessen Skala direkt in Winkelgraden geeicht ist.
Eine Skala von # = o bis 1800 ist in der Praxis unzweckmäßig, weil für den oberen Teil von q7 = go bis 180° nur noch etwa 30 % des Gesamtausschlages zur Verfügung stehen, so daß die Ablesegenauigkeit ungleichmäßig wäre. Gemäß der weiteren Erfindung wird deshalb die Skala für den Bereich von 9? = go bis I80° mit Hilfe der in Abb. 3 dargestellten Schaltung gemessen. Die Röhre dreht den Spannungsvektor U1 um 180°, so daß mit dieser Schaltung die Winkel von. 90, bis 180° gemessen werden können.
Die Differenzspannung | U4 | wird mit einem Röhrenvoltmeter so gemessen, daß seine Erdkapazitätengleichmäßig auf die beiden Potentiale U1 und U2 verteilt werden. Dies kann z. B. mit Hilfe eines geeigneten Transformators geschehen.
In Abb. 4 ist eine beispielsweise Schaltung für eine Meßvorrichtung nach der Erfindung angegeben.
Der Meßvorgang- nach dieser Schaltung spielt sich folgendermaßen ab: 1. Eichen. Der SchalterS, legt die Spulen des Kreuzspulinstrumentes je die Richtstromleitungen der Röhren ru urrd--Ra. Die Kondensatoren C1 und C2 werden so lange verändert, bis das Instrument anzeigt, --daß - die Absolutwerte der beiden Spannungen |U1| und |U2| gleich sind.
2. Messen. Der Schalter S2 legt die eine Spule des Kreuzspulinstmmentes in die Richtstromleitung der Röhre R4, so daß der quotient |Ud|/|U1| gemessen und der Phasenwinkel direkt angezeigt wird. Stellt es sich heraus, daß der Phasenwinkel größer als 90° ist, so wird der Schalter S1 umgelegt, so daß die Röhre 21, die z. B. den konstanten Verstärkungsfaktor 1 hat, eingeschaltet wird.
Sollen mit dieser Meßeinrichtung Phasenwinkel zwischen zwei Strömen bzw. Spannung und Strom gemessen werden, so kann der Strom gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung mit Hilfe eines geeigneten Transformators in eine Spannung verwandelt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Phasenmesser zur Messung der Phasenverschiebung zwischen zwei dem Absolutwert nach gleichen Spannungen bzw. Strömen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zu vergleichenden Meßgrößen so auf einen Quotientenmesser gegeben werden, daß an dessen einer Spule die vektorielle Differenz der Meßgrößen liegt, während an seiner anderen eine der beiden Meßgrößen selbst liegt.
2. Phasenmesser nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbereich des Quotientenmessers in zwei Bereiche (o bis 90° und go bis I805) geteilt ist, wobei in einem Bereich beide Meßspannungen direkt miteinander verglichen werden, während im anderen die eine der Meßspannungen mittels einer Röhre um 180° gedreht wird.
3. Phasenmesser nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Skala direkt in Phasenwinkelgraden geeicht ist.
4. Phasenmesser nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Meßgrößen mit Hilfe von Stromwandlern in Spannungen verwandelt werden.