DE913561C - Electrical measuring and balancing device for capacities, inductivities and frequencies - Google Patents
Electrical measuring and balancing device for capacities, inductivities and frequenciesInfo
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Description
Elektrisches Meß- und Abgleichgerät für Kapazitäten, Induktivitäten und Frequenzen Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Meß- und Abgleichgerät für Kapazitäten, Induktivitäten und Frequenzen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrzweckegerät zu schaffen, mit dessen Hilfe besonders genaue Messungen bzw. Abgleichungen selbst kleiner Werte fehlerlos vorgenommen werden können. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zur Messung drei gleichzeitig auf die Anzeigeeinrichtung gegebene Frequenzen verwendet werden, und zwar insbesondere zwei Sendefrequenzen, die von zwei Sendern herrühren, und eine Schwebungsfrequenz, die aus der Kopplung beider Sender entsteht.Electrical measuring and balancing device for capacitances, inductances and frequencies The invention relates to an electrical measuring and balancing device for capacities, inductances and frequencies. The invention has the task based on creating a multi-purpose device with the help of which particularly accurate measurements or adjustments of even small values can be carried out without errors. this is achieved according to the invention that for the measurement three simultaneously on the Display device given frequencies are used, in particular two Transmission frequencies that come from two transmitters and a beat frequency that results from the coupling of both transmitters.
Mit besonderem Vorteil können dabei zwei in ihrem Aufbau identische Sender besonders kleiner Leistung verwendet werden, die durch die vorhandene Aufbau- bzw. Röhrenkapazität miteinander gekoppelt und in ihren Selbstinduktionen und Kapazitäten auf Schwebung Null abgeglichen sind. With particular advantage, two can be identical in structure Transmitters of particularly low power can be used, which are due to the existing structure or tube capacitance coupled with each other and in their self-inductions and capacities are adjusted to beat zero.
Weitere Ausgestaltungen, Anwendungsmöglichkeiten sowie Vorteile des elektrischen Meß- und Abgleichgerätes nach der Erfindung sind in der Beschreibung an Hand einer beispielsweisen Schaltung des Gerätes angegeben. Further refinements, possible applications and advantages of the electrical measuring and balancing device according to the invention are in the description indicated on the basis of an exemplary circuit of the device.
Mit I und 2 sind zwei in ihrem Aufbau identische Sender besonders kleiner Leistung bezeichnet; die Sender I, 2 sind durch die vorhandene Aufbau-bzw. Röhrenkapazität miteinander gekoppelt. Zur Messung wird das durch die gegenseitige Beeinflussung entstehende Frequenzgemisch und die Eigenfrequenz beider Sender I und 2 benutzt. With I and 2, two transmitters that are identical in structure are special denotes lower power; the transmitters I, 2 are due to the existing structure or. Tube capacitance coupled together. This is used for measurement by the mutual Influencing the resulting mixture of frequencies and the natural frequency of both transmitters I. and 2 used.
Der Sender I bildet den eigentlichen Meßsender, indem ihm ein in weiten Grenzen regelbarer Kondensator 4 zugeordnet ist, welcher eine Abstimmung des Senders I entsprechend der durch den Meßvorgang hervorgerufenen Verstimmung des Senders 2 gestattet. Der Abgleichkondensator (Drehkondensator) 4 wird für Kapazitäts-, Induktivitäts-und Frequenzmessungen benutzt und ist dementsprechend in Pikofarad, Mikrohenry und Hertz geeicht. In dem herausgedrehten Zustand befindet er sich in seiner Grundstellung. The transmitter I forms the actual measuring transmitter by giving it an in wide limits adjustable capacitor 4 is assigned to which a vote of Transmitter I according to the detuning of the caused by the measuring process Sender 2 allowed. The adjustment capacitor (variable capacitor) 4 is used for capacitance, Uses inductance and frequency measurements and is accordingly in picofarads, Microhenry and Hertz calibrated. In the unscrewed state it is in its basic position.
Parallel zum im Gittersbromkreils, dles Senders I liegenden Kondensator 4 ist ein kleiner Regelkondensator 5 geschaltet, der im halb herausgedrehten Zustand sich in seiner Grundstellung befindet. Parallel to the capacitor lying in the lattice bromine circle, the transmitter I. 4, a small regulating capacitor 5 is connected, which is in the half turned out state is in its basic position.
Dieser Kondensator dient vor allem zur Korrektion des Nullpunktes und zur Kompensation der Kapazität und Induktivität der Meßobj ekthalterung bzw. der Meßschnüre.The main purpose of this capacitor is to correct the zero point and to compensate for the capacitance and inductance of the object holder or the measuring cords.
Dem Sender 2 ist ein Regelkondensator 6 zugeordnet, mit dessen Hilfe der Sender 2 jedoch nur in beschränktem Umfange abgestimmt werden kann. Im halb herausgedrehten Zustand befindet sich der Regelkondensator in seiner Grundstellung; er ist in Pikofarad und Mikrohenry geeicht und findet beim Vergleichen von Kapazitäten und Induktivitäten Verwendung. A regulating capacitor 6 is assigned to the transmitter 2, with the aid of which However, the transmitter 2 can only be tuned to a limited extent. Im half When turned out, the regulating capacitor is in its basic position; it is calibrated in picofarad and microhenry and finds when comparing capacities and inductors usage.
Selbstinduktionen und Kapazitäten der beiden Sender 1, 2 sind so bemessen, daß in der Grundstellung die Sender sich im Schwebungsnullzustand befinden. Das dabei entstehende Frequenzgemisch wird an der Anode des Senders 2 abgenommen und über einen Verstärker 14 dem Gitter eines als Anzeigegerät dienenden sogenannten magischen Auges I5 zugeführt. Durch einen weiteren, an die Anode des Senders 2 angeschlossenen Kondensator 3 werden alle drei Frequenzen auf den benötigten Wert gebracht. Die gegebenenfalls übermäßig stark unterdrückte Eigenfrequenz des Senders 1 kann durch die Verbindungsleitung I3 zwischen dem magischen Auge 15 und dem Verstärker 14 wieder erhöht werden. Sie wirkt sich so aus, als ob zwischen dem Schwingungskreis des Senders I und dem Gitter des magischen Auges 15 ein Kondensator 12 geschaltet wäre. Self-inductions and capacities of the two transmitters 1, 2 are like that dimensioned so that in the basic position the transmitters are in the zero beat state. The resulting frequency mix is picked up at the anode of the transmitter 2 and via an amplifier 14 to the grid of what is known as a display device magical eye I5 supplied. With another one connected to the anode of the transmitter 2 Capacitor 3 are brought to the required value at all three frequencies. the possibly excessively strongly suppressed natural frequency of the transmitter 1 can through the connection line I3 between the magic eye 15 and the amplifier 14 again increase. It has the same effect as if between the oscillating circuit of the transmitter I and the grid of the magic eye 15 a capacitor 12 would be connected.
Befinden sich die Sender I und 2 auf gleicher Frequenz, so ist die Schwebung gleich Null und das magische Auge 15 zeigt gleichmäßig verteilte Licht- und Schattenwinkel. Die geringe Wechselspannung der Sender ändert jedoch im bestimmten Umfang die Ausleuchtung der Schattenwinkel, und es ist möglich, mit dem Regelkondensator 5 den größten Schattenwinkel einzustellen. Diese Einstellung ist derart fein, daß man sie für den praktischen Gebrauch als vollkommen bezeichnen kann. If transmitters I and 2 are on the same frequency, the is Beats equal to zero and the magic eye 15 shows evenly distributed light and shadow angles. However, the low alternating voltage of the transmitters changes in a certain way Extent the illumination of the shadow angles, and it is possible with the regulating capacitor 5 set the largest shadow angle. This setting is so fine that one can call it perfect for practical use.
Auf diese Weise ist z. B. eine genaue Einstellung einer Kapazität von 0,1 po möglich. Man kann diese genaue Einstellung aber auch mit den Regelkondensatoren 4 und 6 während des Messens vornehmen.In this way, z. B. a precise setting of a capacity of 0.1 po possible. This exact setting can also be made with the regulating capacitors 4 and 6 during the measurement.
Wird einer der Kondensatoren 4, 6 verstellt, so bildet sich wieder eine Spannung von Schwebungsfrequenz aus, welche so bemessen ist, daß sie sofort zur Ausleuchtung der gesamten Fläche des magischen Auges 15 führt, welche so lange anhält, bis die durch die weitere Verstimmung des Senders I immer höher werdende Schwebungsfrequenz über den Kondensator 3 mehr und mehr geschwächt wird, bis wieder gleichmäßig verteilte Licht- und Schattenwinkel auftreten; damit läßt sich eine einwandfreie und eindeutige Anzeige des Meßpunktes verwirklichen. An Stelle eines magischen Auges 15 oder eines Spannungsmessers bzw. zusätzlich hierzu, kann ein akustisches Anzeigegerät, z. B. ein Kopfhörer, verwendet werden, dessen Tonänderung jede Verstimmung der Frequenz des Senders wahrnehmen läßt. If one of the capacitors 4, 6 is adjusted, it forms again a voltage of beat frequency, which is such that it is instantaneous leads to the illumination of the entire area of the magic eye 15, which takes so long continues until the higher and higher due to the further detuning of the transmitter I. Beat frequency over the capacitor 3 is weakened more and more until again evenly distributed light and shadow angles occur; with it one can Realize a flawless and unambiguous display of the measuring point. Instead of one magic eye 15 or a voltmeter or in addition to this, a acoustic indicator, e.g. B. headphones are used, the tone change lets perceive any detuning of the frequency of the transmitter.
Im übrigen sind in der Schaltung mit 7, 7; 8, 8; 9, 9 und I0, 10 die Schaltmittel, z. B. Meßbuchsen zum Einsetzen von Kondensatoren, Induktionsspulen u. dgl., bezeichnet. Otherwise are in the circuit with 7, 7; 8, 8; 9, 9 and I0, 10 the switching means, e.g. B. measuring sockets for the insertion of capacitors, induction coils and the like.
Nachstehend sollen die gebräuchlichsten Messungen bzw. der Abgleich der Kapazitäten und Induktivitäten erläutert werden, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Gerätes durchgeführt werden können. The most common measurements and adjustments are described below the capacitances and inductances are explained with the help of the invention Device can be carried out.
Kapazitätsmessungen: Die Regelkondensatoren 4 und 6 befinden sich in ihren Grundstellungen und die Sender 1, 2 sind mittels des Regelkondensators auf Schwebung Null abgeglichen. Capacitance measurements: The regulating capacitors 4 and 6 are located in their basic positions and the transmitters 1, 2 are by means of the regulating capacitor calibrated to beat zero.
Der zu messende Kondensator wird in die Meßbuchsen 7, 7 eingesetzt; damit ist der Sender 2 auf eine andere Frequenz verstimmt. Mit dem in Pikofarad geeichten Regelkondensator 4 wird der Sender I auf die Frequenz des Senders 2 gebracht und im Schwebungsnullzustand der Wert auf der Skala in Pikofarad abgelesen. Die Meßbereicherweiterung kann mittels eines bekannten, in Serie mit dem zu messenden Kondensator geschalteten und in die Buchsen 7, 7 eingeführten Verkürzungskondensators vorgenommen werden. The capacitor to be measured is inserted into the measuring sockets 7, 7; the transmitter 2 is thus detuned to a different frequency. With the one in picofarads With the calibrated regulating capacitor 4, the transmitter I is brought to the frequency of the transmitter 2 and read off the value on the scale in picofarads when the beat is zero. the The measuring range can be extended by means of a known, in series with the to be measured Capacitor switched and introduced into the sockets 7, 7 shortening capacitor be made.
Selbstinduktionsmessungen : In Analogie zu den Kapazitätsmessungen, bei denen man sich der Vergrößerung von Schwingungskreiskapazitäten bedient, erfolgt auch das Messen von Selbstinduktionen in der Weise, daß die jeweilige Selbstinduktion des Schwingungskreises vergrößert wird. Self-induction measurements: In analogy to the capacitance measurements, in which one makes use of the enlargement of oscillatory circuit capacities takes place also the measurement of self-inductions in such a way that the respective self-induction of the oscillation circuit is enlarged.
Der Kurzschluß der Buchsen 9, 9 wird aufgehoben,und die zu messende Induktionsspule wird dort engesetzt; dadurch findet wieder eine Frequenzänderung statt, welche, wie bei Kapazitätsmessungen, mit dem Regelkondensator 4 gemessen wird. The short circuit of the sockets 9, 9 is canceled, and the one to be measured Induction coil is used there; this results in a frequency change again instead, which, as with capacitance measurements, is measured with the regulating capacitor 4 will.
Auch hier ist es möglich, kleinste Selbstinduktionen herunter bis zu etwa 0,02 1tH zu messen. Diese Meßergebnisse werden durch äußere Einflüsse nicht beeinträchtigt.Here, too, it is possible to reduce even the smallest self-induction to measure about 0.02 1tH. These measurement results are not affected by external influences impaired.
Die Meßbereicherweiterung geschieht auch hier durch Verwendung einer Induktionsspule mit bekannter Selbstinduktion, wobei diese Induktionsspule in die Buchsen 9, 9 eingesetzt wird, die parallel zu der unbekannten Selbstinduktion liegt. The measuring range is also extended here by using a Induction coil with known self-induction, this induction coil in the Sockets 9, 9 is used, which is parallel to the unknown self-induction.
Abgleich von Kapazitäten. Die regelbaren Kondensatoren 4, 5 und 6 werden in ihre Grundstellungen gebracht, d. h. auf Schwebung Null eingestellt. Alignment of capacities. The adjustable capacitors 4, 5 and 6 are brought into their basic positions, d. H. set to beat zero.
Wird nun an die Buchsen 7, 7 und 8, 8 je ein Stator und Rotor eines Doppeldrehkondensators angeschlossen, so ändert sich an der Schwebungsnullanzeige des magischen Auges 15 bei Verwendung zwei gleich großer Kondensatoren nichts. Ist aber der rechte, an den Buchsen 7, 7 angeschlossene Kondensator bei dem erläuterten Beispiel um 2 pF größer, so wird das magische Auge 15 die volle Leuchtfläche zeigen. Um zu wissen, welcher Kondensator nun größer ist, nimmt man mittels des Regelkondensators wieder eine Einstellung auf Schwebung Null vor. In diesem Falle muß also die Kapazität des Kondensators 6 um 2 pF kleiner gemacht werden. Dabei dreht sich der Zeiger von Null der Skala auf 2 pF der rechten Skalenseite; somit ist in einfachster Weise angezeigt, welcher Teil des Drehkondensators größer und um wieviel er größer ist.Now one stator and one rotor each are attached to the sockets 7, 7 and 8, 8 If the double rotating capacitor is connected, the zero beat display changes of the magic eye 15 when two capacitors of equal size are used, nothing. is but the right, connected to the sockets 7, 7 capacitor in the example explained larger by 2 pF, the magic eye 15 will show the full luminous area. In order to know which capacitor is bigger, you take by means of the regulating capacitor again a setting to beat zero. In this case, the capacity of the capacitor 6 can be made smaller by 2 pF. The pointer rotates from Zero on the scale to 2 pF on the right side of the scale; thus is in the simplest possible way shows which part of the variable capacitor is larger and by how much it is larger.
Abgleich der Selbstinduktionen: Zum Abgleich der Selbstinduktionen werden die Buchsen 9, g und I0, 10 benutzt. Der Abgleichvorgang ist derselbe, wie beim Abgleichen von Kapazitäten. Adjusting the self-induction: To adjust the self-induction sockets 9, g and I0, 10 are used. The matching process is the same as when balancing capacities.
Die Gleichartigkeit des Meßvorganges für Selbstinduktions- und Kapazitätswerte für die Eichung des Selbstinduktionsbereiches wird in besonders einfacher Weise dadurch herbeigeführt, daß nach der erfolgten Eichung des Kapazitätsbereiches für die Eichung des jeweiligen Selbstinduktionsbereiches nur eine oder höchstens zwei Normale verwendet werden. The similarity of the measuring process for self-induction and capacitance values for the calibration of the self-induction range is carried out in a particularly simple manner brought about that after the calibration of the capacitance range for the calibration of the respective self-induction range is only one or at most two Normal to be used.
Freqenzmessungen: Der in Frequenzen geeichte Sender I wird auf die gewünschte Frequenz eingestellt. Der Sender 2 wird durch einen zusätzlichen Kondensator an dem Buchsenpaar 7, 7 auf die Frequenz des Senders I gebracht. Die Abnahme der Hochfrequenz erfolgt über einen, dem zu messenden schwingungsfähigen Gebilde angepaßten Spanlnungsteiler, welcher an dem Schwingungskreis des Senders 2, an dem Buchsenpaar 7, 7, angeschlossen wird. Jede Verstimmung der Frequenz des Senders 2 wirkt sich sofort am magischen Auge 15 oder durch Tonerhöhung im Kopfhörer aus. Der Sender I kann infolge des geringen Kopplungsgrades mit dem Sender 2 nicht verstimmt werden. Frequency measurements: The transmitter I, calibrated in frequencies, is sent to the desired frequency set. The transmitter 2 is supported by an additional capacitor brought to the frequency of the transmitter I on the socket pair 7, 7. The decrease in the High frequency takes place via a structure that is adapted to the vibratory structure to be measured Voltage divider, which is on the oscillation circuit of the transmitter 2, on the socket pair 7, 7, is connected. Any detuning of the frequency of the transmitter 2 has an effect immediately on the magic eye 15 or by increasing the tone in the headphones. The transmitter I cannot be detuned due to the low degree of coupling with transmitter 2.
Messung von Frequenzgemischen: Zum Messen der Frequenzgemische ist ein zusätzlicher Verstärker und ein Oszillograph erforderlich. Measurement of frequency mixtures: For measuring the frequency mixtures is an additional amplifier and an oscilloscope required.
Die durch eine beliebige Wobbeleinrichtung gewobbelte Frequenz des Senders 2 wird in bekannter Weise dem zu messenden Schwingungskreis, dem Bandfilter od. dgl. zugeführt. The frequency of the swept by any sweep device Transmitter 2 is in a known manner the oscillation circuit to be measured, the band filter or the like. Supplied.
Dem zu messenden Schwingungskreis ist der Verstärker nachgeschaltet, welcher in bekannter Weise auf die vertikalen Ablenkplatten des Oszillographen einwirkt. Läuft die Wobbelfrequenz des Senders 2 mit der Kippfrequenz des Oszillographen synchron, so entsteht das bekannte Bandbild. The amplifier is connected downstream of the oscillation circuit to be measured, which acts in a known manner on the vertical deflection plates of the oscilloscope. If the wobble frequency of transmitter 2 runs synchronously with the sweep frequency of the oscilloscope, this is how the well-known band image is created.
Wird nun der Sender I mit dem Kondensator 4 auf eine der Frequenzen des gewobbelten Senders 2 gebracht, so bildet sich ein weiteres Frequenzgemisch und damit eine Schwebung Null. Diese Schwebung Null ist auf dem Bandbild und auf dem Wobbelhubbild des Oszillographen sehr gut als eine Deformation des stehenden Bildes zu erkennen; sie wandert beim Verstimmen des Senders I auf demBandbild mit und auf diese Weise ist es möglich, den jeweiligen Wobbelhub, die Bandbreite und etwange Fehlerstellen auf das Genaueste einmessen zu können. Dabei kann das Meßergebnis allerdings zweideutig werden; eindeutig ist es, wenn die Kippfrequenz des Oszillographen das Wobbeln des Senders 2 steuert. Now the transmitter I with the capacitor 4 on one of the frequencies of the swept transmitter 2 brought, a further frequency mixture is formed and thus a beat zero. This zero beat is on the tape image and on the wobble stroke image of the oscilloscope very well as a deformation of the standing one Recognize image; it migrates with the detuning of the transmitter I on the tape image and in this way it is possible to adjust the respective wobble stroke, bandwidth and to be able to measure some flaws very precisely. The measurement result can however, become ambiguous; It is clear when the sweep frequency of the oscilloscope controls the wobble of transmitter 2.
Das Meß- und Abgleichgerät nach der Erfindung ist somit leicht zu bedienen und zeichnet sich, trotz seiner Robustheit, dadurch aus, daß es bebesonders genaue Meß- und Abgleichergebnisse erzielen läßt. Hierbei ist es mit dem Gerät nach der Erfindung möglich, selbst die kleinsten Kapazitäten in Fernseh- und UKW-Geräten auch gegen Erde einwandfrei zu messen. Das Gerät nach der Erfindung ist allein als Abgleichgerät in seiner Zweckmäßigkeit mit den teuersten Geräten gleichwertig, während es als Meß- und Abgleichgerät neben seiner Vielseitigkeit sowohl gegen Netzschwankungen auch ohne Stabilisation als auch gegen Röhrenwechsel äußerst unempfindlich ist. The measuring and balancing device according to the invention is thus easy to operate and, despite its robustness, is characterized by the fact that it is special can achieve exact measurement and adjustment results. Here it is with the device after the invention possible, even the smallest capacities in television and VHF equipment can also be measured perfectly against earth. The device according to the invention is used alone Alignment device in its practicality equivalent to the most expensive devices, while it as a measuring and balancing device in addition to its versatility against mains fluctuations is extremely insensitive to tube changes even without stabilization.
PATENTANSPROCHE: I. Elektrisches Meß- und Abgleichgerät für Kapazitäten, Induktivitäten und Frequenzen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung drei gleichzeitig auf die jeweilige Anzeigeeinrichtung gegebene Frequenzen verwendet werden, und zwar insbesondere zwei Sendefrequenzen, die von zwei Sendern (1 und 2) herrühren, und eine Schwebungsfrequenz, die aus der Kopplung beider Sender (I und 2) entsteht. PATENT APPROACH: I. Electrical measuring and balancing device for capacities, Inductivities and frequencies, characterized in that three simultaneously for measurement Frequencies given to the respective display device are used, namely in particular two transmission frequencies that originate from two transmitters (1 and 2), and a beat frequency that results from the coupling of both transmitters (I and 2).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEH8860A DE913561C (en) | 1951-06-22 | 1951-06-22 | Electrical measuring and balancing device for capacities, inductivities and frequencies |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEH8860A DE913561C (en) | 1951-06-22 | 1951-06-22 | Electrical measuring and balancing device for capacities, inductivities and frequencies |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE913561C true DE913561C (en) | 1954-06-14 |
Family
ID=7145712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEH8860A Expired DE913561C (en) | 1951-06-22 | 1951-06-22 | Electrical measuring and balancing device for capacities, inductivities and frequencies |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE913561C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1202538B (en) * | 1957-10-21 | 1965-10-07 | Forte Engineering Corp | A device used to determine the property of a substance by measuring its influence on the capacitance of a capacitor charged with the substance |
-
1951
- 1951-06-22 DE DEH8860A patent/DE913561C/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1202538B (en) * | 1957-10-21 | 1965-10-07 | Forte Engineering Corp | A device used to determine the property of a substance by measuring its influence on the capacitance of a capacitor charged with the substance |
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