Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH ΡΤ-ΒΚ/Τηη/joLicentia Patent-Verwaltungs-GmbH ΡΤ-ΒΚ / Τηη / jo
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Schaltungsanordnung zur Messung der Güte von" SpulenCircuit arrangement for measuring the quality of "coils
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Schaltungsanordnungzur Messung der Güte von Spulen der Nachrichtentechnik, die eine ßezugsspannung mit einer aus einem Measzweig,der den Prüfling enthält, abgcleiteten Maxima!spannung ver-"gleicht.The present invention is concerned with a circuit arrangementfor measuring the quality of coils in communications engineering, which have a tensile voltage with one from a meas branch,which contains the test object, compares derived maximum voltage.
Gü teuiessungen von Spulen werden überwiegend nach dem Quotienteuverfnhrengemessen. Hierbei koppelt man über einen niederohmigen Quel!widerstand eine Spannung in eine Reihenschaltungvon Priifspule und einer verlustarnien Kapazitätein, die mit Hilfe eines opannungsinessers auf Maximum abgestimmt wird. DnS Verhältnis aus Maximal spannung und Qut-llepannunyist dann die Güte der Spule.Coils are mainly delivered according to the quotient processmeasured. Here, a voltage is coupled into a series circuit via a low-ohmic source resistorof test coil and a loss of capacitywhich is tuned to the maximum with the help of an opannungsinesser. DnS ratio of maximum voltage and Qut-llepannunyis then the quality of the coil.
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Zu diesem Mesaverfnhreu 1st t-in nbgestiuimter Generator erforderlich.Dieser wird auf die gewünschte Frequenz eingestellt unddie Messanordnung aus Prüfling und verlustarmer Kapazität in Resonanz gebracht. Ein Anzeigeverfahren wird auf die Quellspannunggeschaltet und geeicht. Darnach ist der Anzeigeverstärkerauf den Messpunkt umzuschalten und das GüteverhKltnis ablesbar.A specially designed generator is required for this mesa process.This is set to the desired frequency andthe measurement arrangement consisting of the test object and the low-loss capacitance brought into resonance. A display method is based on the source voltageswitched and calibrated. After that is the display amplifierto switch to the measuring point and read off the quality ratio.
Dieses Messverfahren erfordert sehr genaues Abstimmen und Einstellender Parameter und ist besonders bei sehr grossen Spulengüten zeitraubend und neigt zu Messfehlern. Ausserdem istdieses Messverfahren nur von geschultem Personal durchzuführen.This measuring method requires very precise tuning and settingthe parameter and is time-consuming, especially with very large coil qualities, and is prone to measurement errors. Also isthis measuring procedure can only be carried out by trained personnel.
Daraus ergibt sich die Aufgabe, eine Schal tungsanordntmg ztifinden, die geeignet ist, dieses Messverfahren so zu präzisierenund zu vereinfachen, dass Messfehler vermieden werden undGütemessungen von Spulen aucli von ungelerntem Personal durchführbarist. Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst,dass der Messzweig, bestellend aus zu prüfender Spule und verlustfreiem Kondensator, über eine Rückkopplungsschleifβ zumSchwingen angeregt ist und die angeregte Schwingspannung mit der Bezugsspannung verglichen wird.This results in the task of providing a circuit arrangement ztifind that is suitable to specify this measurement method more preciselyand to simplify that measurement errors are avoided andQuality measurements of coils can also be carried out by unskilled personnelis. According to the invention, the object is achieved bythat the measuring branch, ordered from the coil to be tested and the lossless capacitor, has a feedback loop to theOscillation is excited and the excited oscillation voltage is compared with the reference voltage.
Uin eine Selbsterregung zu erzielen, besteht die Rückkopplungs-•chleife aus einem Regel verstärker, einem Ilauptverstä'rker, einemPhasendrehglied und einem Endverstärker. Die Schwingspannungwird"zweckmässigerweise zwischen einem hochohmig «n denMesszweig angeschlossenen TrennverstSrker und dem Regelverstär-In order to achieve self-excitation, there is the feedback •loop from a rule amplifier, a main amplifier, aPhase shifter and a power amplifier. The oscillation voltageis expediently between a high resistanceThe isolating amplifier connected to the measuring branch and the
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ker abgenommen. Der Vergleich zwischen Bezugsspannung und Schwing·spannung erfolgt in einem digitalen Voltmeter, wobei dieses über• inen elektronischen Umschalter und jeweils ein·»-Speicher alternierend an die Bezugsspannung und die Schwingspannung geschaltet wird. Die Bezugsspannung wird über einen Verstärker, einenGleichrichter in einem Differenzverstärker mit einer Referenzspannung verglichen tind das in dem Differenzverstärker gebildete Kriterium dem Regelverstärker zugeführt.ker removed. The comparison between reference voltage and oscillationvoltage takes place in a digital voltmeter, this over• An electronic changeover switch and a · »memory are switched alternately to the reference voltage and the oscillating voltage. The reference voltage is supplied via an amplifier, aThe rectifier in a differential amplifier is compared with a reference voltage and the criterion formed in the differential amplifier is supplied to the control amplifier.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung an einem Aueführungsbeispiel näher beschrieben. In der Zeichnung ist ein Blockschaltbild wiedergegeben, das die wesentlichen Punktionen offenbart.Bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung handelt es sichum ein aelbstschwingendes System, das im wesentlichen aus einerRückkopplungsschleife besteht, die aus dem Prüfling PR - derSpule - und einem Kondensator C, den freqtienzbest inunend en Gliedern, einem Trennverstärker TV, einem Regelverstärker RV, ei«nem Hauptverstärker HV, einem Phasendrehglied Ph und einem Endverstärker EV gebildet wird.The invention is described in more detail using an exemplary embodiment with the aid of the drawing. The drawing shows a block diagram which reveals the essential punctures.The circuit arrangement according to the invention isa self-oscillating system, which essentially consists of aFeedback loop consists of the device under test PR - theCoil - and a capacitor C, the freqtienzbest inunend en links, an isolating amplifier TV, a control amplifier RV, a «nem main amplifier HV, a phase shifter Ph and a power amplifier EV is formed.
An dem Quellwiderstand RQ stehe eine Spannung Uo, deren Frequenz durch die Induktivität des Prüflings Pr und der Kapazität C bestimmt wird. Der Trennverstärker TV, der einen sehr hohen Eingangewiderstand hat, um den Schwingungskreis nicht zubedampfen, gibt das Signal über den RegelverstHrker RV, denHauptversth'rker HV an den Phasenschieber Ph weiter. Der Phasenschieber Ph dreht die Phase des Signale« um °0°, um die Selbst"A voltage Uo is present at the source resistance RQ, the frequency of which is determined by the inductance of the test object Pr and the capacitance C. The isolation amplifier TV, which has a very high input resistance, so as not to block the oscillating circuitsteam, gives the signal via the control amplifier RV, theMain amplifier HV to the phase shifter Ph. The phase shifter Ph rotates the phase of the signal "by ° 0 ° to the self"
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erregungsbedingung einzuhalten . Der Endverstärkerechliesat dieRückkopplungsschleife, indem er dns Signal anden QuellwiderstandRQ, der sehr niedprohmig geholten ist, abgibt.the excitation condition must be observed. Theoutput amplifier echlesat the feedback loop by sending the signal tothe source resistor RQ, which is fetched very low.
Eine weitere Schleife Im t die Aufgabe, die Spannung an dem Quellwiderstandkonstant zu halten. Hierzu wird das an dem Quellwideratandstehende Signal über einen Verstärker Vl, einen GleichrichterGIl (Uv) nn den einen Eingang eines Di fferenzveretnrkers DVabgegeben. Der zweite Eingang des Differenzverstärkers DV ist miteinem Baustein UR verbunden, der eine Referenzspannung Uref erzeugt.Aus den beiden Spannungen TIv und Uref wird in dem DifferenzverstärkerDV eine Steuerspannung gebildet, die zur Steuerung des RegelVerstärkers und damit ?ur Konstanthaltung der QuellspannungVoan den Quellwiderstand RQ dient.Another loop Im t has the task of keeping the voltage across the source resistor constant. For this purpose, the signal at the source resistor is output via an amplifier V1, a rectifier GIl (Uv) nn to one input of a differential amplifier DV. The second input of the differential amplifier DV is connected to a module UR which generates a reference voltage Uref. From the two voltages TIv and Uref, a control voltage is formed in the differential amplifier DV, which is used to control the regulating amplifier and thus to keep the source voltageVo at the source resistor RQ constant.
Die Frequenz des selbstschwingenden Systeme ist an einem Frequenzmesser,der beispielsweise zwischen Phasendrehglied Ph und EndverstärkerEV angeschlossen ist, ablesbar. Dies hat den Vorteil,dass man zusätzlich den Gütovcrliuf in Abhängigkeit von der Fxequenzmessen kann, indem man die Kapazität C veränderlich ausführt.Bei diesem Prüfverfahren wird die Kapazität der jeweils zu prüfenden Spul«* zugeordnet, um auch hier ein günstiges L-C-VerhHltniszu haben.The frequency of the self-oscillating system is on a frequency meter,for example between the phase shift element Ph and the power amplifierEV is connected, readable. This has the advantagethat the quality assurance depending on the sequencecan measure by making the capacitance C variable.In this test procedure, the capacity is assigned to the reel to be tested in order to achieve a favorable L-C ratio here as wellto have.
Zur eigentlichen Messung der Güte %vird die konstant gehalteneQuell spannung Uo mit der von der Güte abhängigen MeßspaimuiigUM, die zwischen Trennverslärker TV und Regelverstärker RV ab-The% v is kept constant for the actual measurement of the qualitySource voltage Uo with the measurement voltage dependent on the qualityUM, which between the isolating amplifier TV and control amplifier RV
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geleitetwird, verglichen. Über finenersten elektronischen Umschalter EUl werden die beiden Spannungen Uo und UM in einemvorgegebenenRhythmus umgeschaltet undeinem weiteren Verstärker V2zugeführt, dessen Ausgang wiedermit einem weiteren elektronischenUmschalter EU2 verbundenist. Beide elektronischeUmschalterBUl und EU2 laufen synchron.Der zweite Umschalter -schal'tet die beiden zu vergleichenden Spannungen jeweils über einen Gleichrichter GL2 bzw. GL3 und einen Speicher SPl bzw. SP2 anein Digital-Voltmetor DVM,nxidem die Güte der gemessenen Spuleunmittelbar ablesbar erscheint.is headed , compared.The two voltages Uo and UM are switched over in a predetermined rhythm via thefirst electronic switch EUl and fed to a further amplifier V2 , the output of which is againconnected to a further electronic switch EU2. Both electronic changeover switches BU1 and EU2 run synchronously.The second changeover switch switches the two voltages to be compared via a rectifier GL2 or GL3 and a memory SP1 or SP2 to a digital voltmeter DVM,fromwhich the quality of the measured coil appears to be directly readable.
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