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DE3006624C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3006624C2
DE3006624C2 DE19803006624 DE3006624A DE3006624C2 DE 3006624 C2 DE3006624 C2 DE 3006624C2 DE 19803006624 DE19803006624 DE 19803006624 DE 3006624 A DE3006624 A DE 3006624A DE 3006624 C2 DE3006624 C2 DE 3006624C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
integrator
measuring circuit
comparator
circuit according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19803006624
Other languages
English (en)
Other versions
DE3006624A1 (de
Inventor
Jochen 7300 Esslingen De Pilz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bopp and Reuther Messtechnik GmbH
Original Assignee
Bopp and Reuther GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bopp and Reuther GmbH filed Critical Bopp and Reuther GmbH
Priority to DE19803006624 priority Critical patent/DE3006624A1/de
Publication of DE3006624A1 publication Critical patent/DE3006624A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3006624C2 publication Critical patent/DE3006624C2/de
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßschaltung zum Abgleich eines RC- Gliedes eines Wechselspannungsintegrators.
Bei einem Wechselspannungsintegrator soll das Verhältnis der Eingangsspannung zur Ausgangsspannung möglichst exakt sein. Ein Wechselspannungsintegrator, der diese Forderung erfüllt, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert. Bei der Integration von Wechselspannungen ist eine Phasenverschiebung zwischen der Eingangsspannung und der Ausgangsspannung um 90° erwünscht, infolge dessen nur ein aktiver Integrator Verwendung finden kann. Bei einem Wechselspannungsintegrator der unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Art ist ein Präzisionskondensator zu verwenden, um ein die erforderliche Exaktheit lieferndes Übertragungsverhältnis zu gewährleisten. Die Schwierigkeit, ein exaktes Übertragungsverhältnis sicherzustellen, resultiert daraus, daß Wechselspannungen im mV-Bereich nicht mit hoher Genauigkeit gemessen werden können. Ein Wechselspannungsintegrator, der mit hoher Genauigkeit arbeiten soll, d. h. ein exaktes Übertragungsverhältnis haben soll und zu diesem Zweck einen Präzisionskondensator verwendet, so daß der erforderliche Widerstand berechnet werden kann, ist nur dann wirtschaftlich, wenn die Schaltung in geringen Stückzahlen erforderlich ist. Darüber hinaus sind Präzisionskondensatoren sehr teuer und relativ groß. Bei einem Wechselspannungsintegrator, dessen Kondensator kein Präzisionskondensator ist, ist es möglich, den Widerstandswert des zugehörigen Widerstands des RC-Gliedes zu verändern. Eine mögliche Meßmethode zur Einstellung dieses Widerstandswertes ist in der Fig. 2 gezeigt und wird nachfolgend näher erläutert werden. Bei der Ausführung der Messung und Einstellung des Übertragungsverhältnisses entsprechend der Schaltung nach Fig. 2 hat sich gezeigt, daß eine exakte Einstellung des Widerstandswertes praktisch nicht möglich ist.
Weitere Schaltungsvarianten von Integratoren mit Operationsverstärkern sind der DE-AS 28 56 637 und der DE-AS 26 00 194 zu entnehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßschaltung zu schaffen, mit welcher das Übertragungsverhältnis von Wechselspannungsintegratoren auf einfache Weise meß- und einstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.
Mit der erfindungsgemäßen Meßschaltung kann insbesondere bei solchen Wechselspannungsintegratoren ein exaktes Übertragungsverhältnis ermittelt und eingestellt werden, die keine Präzisionskondensatoren verwenden, so daß nicht nur der Einstellvorgang als solcher im Gegensatz zu der bisher notwendigen Berechnung des Widerstandswertes vereinfacht ist, sondern auch Wechselspannungsintegratoren hergestellt werden können, die keines Präzisionskondensators bedürfen und damit billiger produzierbar sind. Außerdem sind solche Wechselspannungsintegratoren infolge der üblichen Kondensatoren kleiner Dimension dann vorteilhaft einzusetzen, wenn nur geringer Platz zur Verfügung steht.
Mit der erfindungsgemäßen Meßschaltung läßt sich mit Hilfe eines Gleichspannungsintegrators mit einem herkömmlichen Kondensator, d. h. ohne Präzisionskondensator, auf einfache Weise die durch das RC-Glied bestimmte Zeitkonstante messen. Falls die ermittelte Zeitkonstante nicht das gewünschte Übertragungsverhältnis erbringt, kann durch Änderung des Widerstandswertes des RC-Gliedes eine entsprechende Änderung vorgenommen werden, die auf einfache und schnelle Weise durch wiederholte Messung überprüfbar ist.
Das RC-Glied, das vorzugsweise die Form eines steckbaren Bauelements hat, wird nach erfolgtem Abgleich aus der Meßschaltung entfernt und in einen Wechselspannungsintegrator entsprechend Fig. 1 als dessen RC-Glied eingesetzt.
Durch die erfindungsgemäße Meßschaltung läßt sich das Übertragungsverhältnis um einen Faktor 10 genauer feststellen, als es bisher realisierbar war.
In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Meßschaltung ist zum Abgleich das RC-Glied, insbesondere der Widerstand, einstellbar. Dies ermöglicht die Verwendung von handelsüblichen Widerstandspotentiometern und vereinfacht die Einstellung des Übertragungsverhältnisses wesentlich.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Meßschaltung ist parallel zum Kondensator des RC-Gliedes des Gleichspannungsintegrators eine Schalteinrichtung geschaltet. Dadurch ist es möglich, die Messung des Übertragungsverhältnisses eines RC- Gliedes schnell und einfach zu wiederholen.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Meßschaltung anhand der Zeichnung zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bekannten Präzisionswechselspannungsintegrators, der einen Präzisionskondensator aufweist,
Fig. 2 eine mögliche Meßmethode zur Einstellung des Widerstandswertes des RC-Gliedes, dessen Kondensator kein Präzisionskondensator ist,
Fig. 3 die Meßschaltung gemäß der Erfindung, zusammen mit einem Gleichspannungsintegrator, der keinen Präzisionskondensator aufweist, und
Fig. 4a bis 4c Darstellungen zur Erläuterung der Meßschaltung und des abgleichbaren RC-Gliedes.
In Fig. 1 ist ein bekannter Präzisionswechselspannungsintegrator 1 gezeigt. Der Integrator weist einen Verstärker 10 auf, über den eine Parallelschaltung aus einem Präzisionskondensator 2 und einem π-Glied, bestehend aus einem Widerstand 3 und 4 sowie einem weiteren Kondensator 5, geschaltet ist. Am Eingang des Verstärkers 10 liegt ein weiterer Widerstand 6, dem die Eingangsspannung U e eingeprägt wird. Die Ausgangsspannung des Präzisionswechselspannungsintegrators 1 ist mit U a bezeichnet. Das Phasenverhältnis zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung ist um 90° verschoben. Die Ausgangsspannung U a ergibt sich wie folgt:
Die Widerstände 3 und 4 und der Kondensator 5 dienen der Einstellung des Gleichspannungsarbeitspunktes des Integrators.
Da Wechselspannungen im mV-Bereich nicht mit hoher Genauigkeit gemessen werden können, weist der dargestellte Integrator einen Präzisionskondensator 2 auf, weshalb über die Gleichung (1) der notwendige Widerstand für ein bestimmtes Übertragungsverhältnis berechnet werden kann. Eine derartige Methode, ein bestimmtes, genaues Übertragungsverhältnis zu erhalten, ist nur für Wechselspannungsintegratoren mit geringer Stückzahl wirtschaftlich. Zudem sind die im Handel erhältlichen Präzisionskondensatoren sehr teuer und erfordern relativ großen Platzbedarf. Wenn daher der Präzisionskondensator 2 durch einen ungenaueren Kondensator ersetzt werden soll, ist eine Meßschaltung zu konzipieren, mit welcher eine Widerstandseinstellung des RC-Gliedes des Wechselspannungsintegrators derart möglich ist, daß ein exaktes Übertragungsverhältnis erreicht werden kann.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer Meßschaltung mit einem Wechselspannungsintegrator 1, der in seinem Schaltungsaufbau dem in Fig. 1 gezeigten Integrator entspricht. Anstelle des Präzisionskondensators 2 ist ein herkömmlicher Kondensator 7 vorgesehen, dessen Genauigkeit geringer als die eines Präzisionskondensators ist. Um ein genaues Übertragungsverhältnis durch entsprechende Widerstandseinstellung erreichen zu können, ist für den Integrator 1 eine Meßschaltung erforderlich, die aus einem zweiten Integrator mit Präzisionskondensator besteht. Die Meßschaltung nach Fig. 2 setzt sich aus einem Verstärker 10, einem parallel zum Verstärker 10 liegenden Präzisionskondensator 11 und einem parallel zum Präzisionskondensator 11 geschalteten π-Glied zusammen, welches aus Widerständen 12 und 13 und einem Kondensator 14 besteht. Am Eingang der Meßschaltung liegt ein weiterer Widerstand 15. Der eine Spannung U a1 liefernde Ausgang 16 der Meßschaltung und der Ausgang 17 des Integrators 1 werden zu Meßzwecken an den Differenzeingang eines Oszillographen angeschlossen. Das exakte Übertragungsverhältnis des Integrators 1 läßt sich durch Differenzmessung dadurch erhalten, daß ein Potentiometer 18 im Integrator 1 so lange gedreht wird, bis die am Oszillographen 19 erhaltene Spannung den Wert Null erreicht. Mit Hilfe dieser Meßschaltung ist es lediglich erforderlich, daß das Potentiometer 18, der Widerstand 6 und der Kondensator 7 des Integrators 1 die erforderlichen Temperaturkoeffizienten haben.
Bei der Ausführung der Messung und Einstellung des Übertragungsverhältnisses entsprechend der Schaltung nach Fig. 2 hat sich gezeigt, daß der Einsatz der beiden unterschiedlichen Kondensatoren 7 und 11 in den beiden Integratoren eine Einstellung der Spannungsdifferenz am Oszillographen 19 auf Null praktisch nicht realisieren läßt. Kondensatoren mit hoher Genauigkeit, z. B. in der Größenordnung von 0,1%, bestehen zum Großteil aus Glimmer und haben daher einen hohen Verlustfaktor. Ein derartiger Kondensator, der dem Kondensator 11 in Fig. 2 entspricht, resultiert in Verbindung mit einem ungenauen Kondensator 7, z. B. in Form von Keramikvielschichtkondensatoren, die einen niedrigen Temperaturkoeffizienten haben, in unterschiedlichen Phasenverschiebungen der beiden Integratoren, so daß ein Abgleich der Spannungsdifferenz auf Null nicht möglich ist. Weiter nachteilig ist, daß die erreichbare Genauigkeit des Integrators der Meßschaltung von dem verwendeten Präzisionskondensator 11 abhängig ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird im folgenden eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Meßschaltung zusammen mit einem Gleichspannungsintegrator erläutert.
In Fig. 3 ist der Gleichspannungsintegrator mit 20 bezeichnet. Der Gleichspannungsintegrator weist einen Verstärker 21 auf. Ein Kondensator 22 und ein Widerstand 26 sind nicht Bestandteil der Meßschaltung; diese Bauelemente bilden ein steckbares RC-Glied, das nach seinem Abgleich in der erfindungsgemäßen Meßschaltung aus dieser entfernt und in den Wechselspannungsintegrator eingegeben wird.
Das aus den Bauelementen 22, 26 bestehende RC-Glied wird also ausschließlich zum Zwecke eines Abgleichs in die in Fig. 3 gezeigte Meßschaltung eingesetzt und wird nach erfolgtem Abgleich aus der Meßschaltung wieder entfernt und in den Wechselspannungsintegrator, wie er beispielsweise in Fig. 1 dargestellt ist, da die Bauelemente 2 und 6 bildendes Teil eingesetzt, wie später unter Bezugnahme auf Fig. 4a bis 4c beschrieben ist.
Den Widerstand des RC-Gliedes bildet ein Widerstand 26, der variabel (Potentiometer) ist. Der Gleichspannungsintegrator 20 in Fig. 3 ist somit Bestandteil der Meßschaltung. Die Meßschaltung weist ferner eine eine Gleichspannung U₁ erzeugende Gleichspannungsquelle 27 und einen Spannungsteiler 28, vorzugsweise einen Präzisionsspannungsteiler auf; ausgangsseitig der Meßschaltung sind eine Komparatorschaltung 29 und eine dieser nachgeschaltete logische Einrichtung 30 vorgesehen.
Der Spannungsteiler 28 enthält Widerstände 31, 32 und 33 und ist über den Widerstand 33 an Masse geschaltet. Der Widerstand 31 ist an den Eingang des Integrators 20 geschaltet. Die Verbindung zwischen den Widerständen 31 und 32 sowie zwischen den Widerständen 32 und 33 ist mit der Komparatorschaltung 29 verbunden.
Wie Fig. 3 zeigt, ist der negative Eingang des Verstärkers 21 mit dem Widerstand 26 verbunden, während der positive Eingang an Masse geschaltet ist. Der Ausgang des Integrators 20 ist über einen Inverter 35 mit der Komparatorschaltung 29 verbunden. Gemäß der dargestellten Ausführungsform weist die Komparatorschaltung 29 zwei Komparatorglieder 36, 37 auf, von denen das Komparatorglied 36 mit seinem positiven Eingang an die Verbindung zwischen den beiden Widerständen 31 und 32 geschaltet ist.
Der negative Eingang des Komparatorgliedes 36 ist mit dem positiven Eingang des Komparatorgliedes 37 verbunden und außerdem an den Ausgang des Inverters 35 geschaltet. Der negative Eingang des Komparatorgliedes 37 ist an die Verbindung zwischen den beiden Widerständen 32 und 33 geschaltet. Die Ausgänge der beiden Komparatorglieder 36 und 37 bilden die Eingänge zu einem UND-Glied 38 der logischen Einrichtung 30. Der Ausgang des UND-Gliedes 38 ist mit einem Eingang eines zweiten UND- Gliedes 39 der Einrichtung 30 verbunden, während der zweite Eingang des UND-Gliedes 39 mit dem Ausgang eines Impulsgenerators 40 verbunden ist. Der Ausgang des UND-Gliedes 39 liefert einen der Zeitkonstante des RC-Gliedes des Integrators 20 entsprechenden Wert und kann an einen Zähler 41 angeschlossen sein.
Zwischen dem negativen Eingang und dem Ausgang des Verstärkers 21 liegt eine Schalteinrichtung 42, die Bestandteil der Meßschaltung ist.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Meßschaltung zur Einstellung eines genauen Übertragungsverhältnisses des Integrators 20 erläutert. Die von der Gleichspannungsquelle 27 erzeugte Gleichspannung wird an den Präzisionsspannungsteiler 28 angelegt und in einem vorbestimmten Verhältnis geteilt. Vorzugsweise ist das Verhältnis des Präzisionsspannungsteiler so gewählt, daß an der mit A bezeichneten Verbindung zwischen denWiderständen 32 und 33 eine Spannung 0,1 U₁ anliegt, während am Verbindungspunkt B zwischen den Widerständen 31 und 32 eine Spannung von 0,9 U₁ vorliegt. Die Spannung 0,9 U₁ wird damit dem positiven Eingang des Komparatorgliedes 36 und die Spannung 0,1 U₁ dem negativen Anschluß des Komparatorgliedes 37 zugeführt. Außerdem gelangt die Spannung U₁ über den aktiven Gleichspannungsintegrator 20 zum Inverter 35 und wird in invertierter Form an den negativen Eingang des Komparatorgliedes 36 sowie an den positiven Eingang des Komparatorgliedes 37 angelegt.
Bei geschlossenem Schalter 42 liegt die Bedingung
U₃=-U₂=0
vor, wobei U₂ die Spannung am Ausgang des Integrators 20 und U₃ die Spannung am Ausgang des Inverters 35 sind. Die Spannung am Verbindungspunkt A beträgt dabei 0,1 U₁ und die Spannung am Verbindungspunkt B 0,9 U₁. Damit ergibt sich am Ausgang des Komparatorgliedes 36 als Spannung U k1 eine positive Betriebsspannung und am Ausgang des Komparatorgliedes 37 als Spannung U k2 eine negative Betriebsspannung. Der mit U₄ bezeichnete Ausgang des UND-Gliedes 38 ist in diesem Fall gleich Null.
Wird der Schalter 42 geöffnet, dann ergibt sich U₂ zu
Da U₃=-U₂ infolge des Inverters 35 ist, steigt U₃ linear an. Der Spannungsanstieg von U₃ ist linear proportional zu -. Erreicht die Spannung U₃ den durch den Spannungsteiler bestimmten Wert 0,1 U₁, gibt der Komparator 37 ein Ausgangssignal ab, d. h. U k2 entspricht der positiven Betriebsspannung. Da U k1 eine positive Betriebsspannung, d. h. ein Signal liefert, wie dies vorstehend in Bezug auf den geschlossenen Schalter 42 erläutert ist, liegen am UND-Glied 38 zwei positive Betriebsspannungen vor, so daß das UND-Glied 33 als Ausgang U₄ eine positive Betriebsspannung aufweist. Die positive Betriebsspannung als Signal U₄ wird so lange erzeugt, bis die Spannung U₃ den Wert 0,9 U₁ erreicht und das Komparatorglied 36 umgeschaltet wird, d. h. als Signal U k1 eine negative Betriebsspannung erzeugt wird. Dadurch wird U₄ gleich Null. Die Spannung U₄ entspricht so lange der positiven Betriebsspannung, wie die Spannung U₃ zum Durchlaufen der Spannung (0,9-0,1) U₁ benötigt.
Solange die Spannung U₄ der positiven Betiebsspannung entspricht, wird das UND-Glied 39 angesteuert und erzeugt als Ausgang ein Signal jeweils bei Vorliegen eines Impulses des Impulsgenerators 40 an seinem zweiten Eingang. Die von dem UND-Glied 39 erzeugten Ausgangsimpulse werden einem Zähler 41 zugeführt.
Der Impulsgenerator 40 kann beispielsweise Impulse mit einer Frequenz von 1 MHz abgeben. Die vom Zähler 41 gezählten Impulse ergeben sich bei dem vorstehend erwähnten Spannungsteilerverhältnis entsprechend Gleichung 3:
I=0,8 · R · C · 10⁶ Imp/sec (3)
Dabei ist R der Wert des Widerstandes 26 und C der Wert des Kondensators 22. Allgemein ergibt sich damit für die Ausgangsimpulse des UND-Glieds 39, d. h. der logischen Einrichtung 30, bei einem Spannungsteilerverhältnis A : B, wenn A dem Wert am Verbindungspunkt A und B dem Wert am Verbindungspunkt B entspricht, die Gleichung
I=(B-A) · R · C · 10⁶ Imp/sec
Aus dieser Gleichung läßt sich durch entsprechende Einstellung des Widerstandswertes 26 entsprechend der Gleichung (1) das jeweils gewünschte genaue Übertragungs-Verhältnis U a /U e erhalten, welches abhängig von ω und dem Produkt RC ist, wie die Gleichung (1) zeigt. Das Produkt RC ist dabei die Zeitkonstante, die gemäß der Meßschaltung nach Fig. 3 über die Gleichspannungsmessung als die Zahl der von der Einrichtung 30 abgegebenen Impulse, beginnend mit dem Öffnen des Schalters 42, gezählt werden kann.
Wenn gemäß der vorstehenden Beschreibung das Spannungsteilerverhältnis derart gewählt ist, daß am Punkt A der Wert 0,1 U₁ und am Verbindungspunkt B der Wert 0,9 U₁ vorliegt, ergibt sich bei einer Impulsfrequenz von 1 MHz des Impulsgenerators 40 und einer Zeitkonstante RC=1 sec der Wert I=800 000 Impulse.
Die Spannung an den Verbindungspunkten A und B kann auch auf beliebig andere Potentiale festgesetzt sein, z. B. auf 1,0 U₁ am Verbindungspunkt B und 0,1 U₁ am Verbindungspunkt A. Aus Gleichung (1) ergibt sich dann
I=0,9 RC 10⁶ Imp/sec.
Vorzugsweise wird für den Verbindungspunkt A ein Wert gewählt, der nicht kleiner als 0,1 U₁ ist, um eine Verringerung der Genauigkeit der Einstellung des Übertragungsverhältnisses U a /U e infolge von Offset-Spannungsänderungen der Verstärker 21 und 35 sowie der Komparatorglieder 36, 37 zu vermeiden. An den Verstärkern und Komparatorgliedern ist auf übliche Weise ein Offset- Spannungsabgleich duchzuführen.
Die Wahl des Spannungsteilerverhältnisses wird vorzugsweise derart vorgenommen, daß der Verstärker 21 einen niedrigen Vorspannungsstrom (Biasstrom) und eine niedrige Offset-Spannungsdrift hat, während der Verstärker 35 ebenfalls eine niedrige Offset-Spannungsdrift aufzeigen sollte. Wegen des Einflusses auf den Kondensator 22 sollte die Schalteinrichtung 42 einen hohen Isolationswiderstand haben. Bevorzugt werden Komparatorglieder 36 und 37 verwendet, die sehr schnell ansprechen und eine Slew-Rate von <10 V/µsec haben, da die Komparatorglieder den doppelten Wert der Betriebsspannung durchlaufen.
Die erfindungsgemäße Meßschaltung ermöglicht eine Erhöhung der Genauigkeit bei der Einstellung des Übertragungsverhältnisses um einen Faktor 10 bei gleichzeitigem Verzicht auf einen Präzisionskondensator. Dabei läßt sich die Zeitkonstante des RC-Gliedes auf einfache Weise durch eine Gleichspannungsmessung ermitteln.
Der Widerstand 26 kann ein Potentiometer sein, so daß eine entsprechende Einstellung der Zeitkonstante bei in die Meßschaltung eingesetztem Integrator vorgenommen werden kann (bei geschlossener Schalteinrichtung 42) und (durch Öffnen der Schalteinrichtung 42) die Einstellung sofort überprüfbar ist.
Fig. 4a zeigt einen Teil der erfindungsgemäßen Meßschaltung von Fig. 3 ohne eingesetztem, abzugleichenden RC-Glied. Das RC-Glied ist schematisch in Fig. 4b dargestellt und mit 45 bezeichnet. Wie bereits erwähnt, wird das RC-Glied 45 zu seinem Abgleich entsprechend Fig. 4c in die in Fig. 4a nur teilweise wiedergegebene Meßschaltung eingesetzt. Die einander entsprechenden Anschlüsse des RC-Gliedes 45 und der Meßschaltung sind mit gleichen Buchstaben A, B und C bezeichnet.
Das RC-Glied, welches beispielsweise in Form einer vergossenen, steckbaren Einheit ausgebildet ist, wird nach erfolgtem Abgleich wieder aus der Meßschaltung entfernt und im abgeglichenen Zustand in einen Wechselspannungsintegrator entsprechend Fig. 1 anstelle der dort gezeigten Bauelemente 2 und 6 eingebaut.
Mit der erfindungsgemäßen Meßschaltung läßt sich eine Genauigkeit von wenigstens 0,01% erreichen, d. h. es sind Wechselspannungsintegratoren mit der erfindungsgemäßen Meßschaltung erreichbar, deren Übertragungsverhältnis äußerst genau einstellbar ist.

Claims (7)

1. Meßschaltung zum Abgleich eines RC-Gliedes eines Wechselspannungsintegrators, gekennzeichnet durch eine Gleichspannungsquelle (27) zur Erzeugung einer Gleichspannung (U₁), einen Spannungsteiler (28) zur Erzeugung zweier von der Gleichspannung (U₁) abgeleiteter Teilspannungen (A, B), einen von der Gleichspannung (U₁) beaufschlagten Gleichspannungsintegrator (20) zur Erzeugung einer Integratorspannung (U₂), wobei ein abzugleichendes RC-Glied (22, 26) das Übertragungsverhältnis des Gleichspannungsintegrators (20) bestimmt, und eine Komparatorschaltung (29) zum Vergleich der Integratorspannung (U₂) mit den beiden Teilspannungen (A, B) und zur Erzeugung wenigstens eines das Übertragungsverhältnis kennzeichnenden Signals.
2. Meßschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abgleich das RC-Glied (22, 26), insbesondere der Widerstand (26) einstellbar ist.
3. Meßschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Teilspannung (A) kleiner ist als die zweite Teilspannung (B) und daß beide Teilspannungen (A, B) kleiner sind als die Gleichspannung (U₁).
4. Meßschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatorschaltung (29) zwei Komparatorglieder (36, 37) aufweist, von denen zwei Eingänge unterschiedlicher Polarität zusammengeschaltet und mit der Integratorspannung (U₂) gekoppelt sowie die beiden anderen Eingänge mit den beiden Teilspannungen (A, B) verbunden sind, während die Ausgänge der beiden Komparatorglieder (36, 37) an eine logische Einrichtung (30) angeschlossen sind.
5. Meßschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Einrichtung (30) zwei UND-Glieder (38, 39) aufweist, daß die Eingänge des ersten UND-Gliedes (38) mit den Ausgängen der Komparatorglieder (36, 37) verbunden sind, daß der Ausgang des ersten UND-Gliedes (38) mit dem Eingang des zweiten UND-Gliedes (39) verbunden ist, daß der zweite Eingang des zweiten UND-Gliedes (39) an einem Impulsgenerator (40) angeschlossen ist und daß der Ausgang des zweiten UND-Gliedes (39) mit einem Zähler (41) verbunden ist.
6. Meßschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Kondensator (22) des RC-Gliedes (22, 26) des Gleichspannungsintegrators (20) eine Schalteinrichtung (42) geschaltet ist.
7. Meßschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Gleichspannungsintegrator (20) und die Komparatorschaltung (29) ein Inverter (35) geschaltet ist und daß der Gleichspannungsintegrator (20), der Inverter (35) und die Komparatorschaltung (29) mit Operationsverstärkern versehen sind.
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DE2600194C3 (de) * 1976-01-05 1978-08-24 Varian Mat Gmbh, 2800 Bremen Entladungsschaltung für den Integrationskondensator eines kapazitiv gegengekoppelten Integrationsverstärkers
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