DE1098094B

DE1098094B - Device for measuring the peak voltage of one-off, brief voltage peaks

Info

Publication number: DE1098094B
Application number: DED31562A
Authority: DE
Inventors: Karl-Friedrich Heine; Dipl-Phys Manfred Schiekel
Original assignee: Deutsche Elektronik GmbH
Current assignee: Deutsche Elektronik GmbH
Priority date: 1959-09-26
Filing date: 1959-09-26
Publication date: 1961-01-26

Description

Einrichtung zur Messung der Spitzenspannung einmaliger kurzzeitiger Spannungsspitzen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung der Spitzenspannung einmaliger kurzzeitiger Spannungsspitzen mit einem Integrationsglied, dessen Kondensator von der Spannungsspitze über einen stromrichtungsabhängigen Widerstand (Gleichrichter) auf die zu messende Spitzenspannung aufgeladen wird und das eine gegenüber der Dauer der Spannungsspitze kleine Ladezeitkonstante, aber große Entladezeitkonstante hat. Device for measuring the peak voltage, one-off, short-term Voltage peaks The invention relates to a device for measuring the peak voltage one-off short-term voltage peaks with an integration element, its capacitor from the voltage peak via a current-direction-dependent resistor (rectifier) is charged to the peak voltage to be measured and one against the duration the voltage peak has a small charging time constant, but a large discharge time constant.

Die Untersuchung von nicht periodischen einmaligen und schnell verlaufenden Vorgängen bereitet meßtechnisch Schwierigkeiten. Zu solchen impulsförmigen Vorgängen gehören beispielsweise Druckstöße in Gasen, Flüssigkeiten und festen Körpern, Kurzschlußstromstöße oder Überspannungsspitzen auf elektrischen Leitungen, Einschaltvorgänge in der Stark- und Schwachstromtechnik, elektrische Entladungsvorgänge und viele andere Erscheinungen. Derartige einmalige Vorgänge werden meistens mit Oszillographen untersucht, deren Schirmbild entweder einen nachleuchtenden Phosphor hat oder photographisch aufgenommen werden kann. Aus den Oszillogrammen lassen sich alle interessierenden Werte entnehmen, z. B. zeitlicher Verlauf, Dauer und Spitzenwert des Vorganges. Dieses Meßverfahren ist aber so umständlich und aufwendig, daß es für die Praxis in vielen Fällen nicht in Betracht kommt. Oft genügt es auch, nur den Spitzenwert des impulsartigen Vorganges zu messen.The investigation of non-periodic one-off and fast-moving Processes causes difficulties in terms of measurement technology. To such impulsive processes include, for example, pressure surges in gases, liquids and solids, short-circuit current surges or overvoltage peaks on electrical lines, switch-on processes in high-voltage and low-voltage engineering, electrical discharges, and many other phenomena. Such unique processes are mostly examined with oscilloscopes, whose Screen image either has an afterglow phosphor or was photographed can be. All relevant values can be taken from the oscillograms, z. B. Time course, duration and peak value of the process. This measurement method but it is so cumbersome and time-consuming that it is not necessary in practice in many cases comes into consideration. Often it is sufficient to only show the peak value of the impulse-like process to eat.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, solche Messungen des Spitzenwertes auf möglichst einfache Weise auch bei äußerst schnell verlaufenden Impulsvorgängen zu gestatten. Voraussetzung ist, daß sich der zu messende Vorgang auf beliebige bekannte Weise in einen entsprechenden Spannungsimpuls, also in eine Spannungsspitze überführen läßt. Gegenstand der Erfindung ist eine neuartige Einrichtung zur Messung der Spitzenspannung solcher Spannungsspitzen. The invention is based on the object of such measurements of the Peak values in the simplest possible way, even with extremely fast-moving ones Allow impulse processes. The prerequisite is that the process to be measured in any known manner in a corresponding voltage pulse, so in a Can transfer voltage spike. The invention relates to a novel device for measuring the peak voltage of such voltage peaks.

Zur Messung der Spitzenspannung von Spannungsimpulsen kann man sich in bekannter Weise einer Einrichtung bedienen, die nach Fig. 1 im wesentlichen aus einem Integrationsglied besteht, dessen Kondensator C von der Spannungsspitze über einen Gleichrichter G auf die zu messende Spitzenspannung aufgeladen wird. Das Integrationsglied hat eine gegenüber der Dauer der Spannungsspitze kleine Ladezeitkonstante, jedoch ist die Entladezeit groß gegen die Dauer der Spannungsspitze. To measure the peak voltage of voltage pulses, one can use operate in a known manner a device, the Fig. 1 essentially from consists of an integration element, the capacitor C of the voltage spike over a rectifier G is charged to the peak voltage to be measured. The integration link has a small charging time constant compared to the duration of the voltage peak, however the discharge time is large compared to the duration of the voltage peak.

Der Kondensator C wird von dem Spannungsimpuls über den Gleichrichter G aufgeladen, worauf die End-oder Spitzenspannung am Kondensator C mit einem geeigneten Meßinstrument U, z. B. einem Galvanometer einem Elektrometer, einem Röhrenvoltmeter od. dgl. gemessen wird. Diese Endspannung am Kondensator C ist die gesuchte Spitzenspannung. The capacitor C is powered by the voltage pulse through the rectifier G is charged, whereupon the final or peak voltage on capacitor C with a suitable Measuring instrument U, e.g. B. a galvanometer, an electrometer, a tube voltmeter or the like. Is measured. This final voltage at capacitor C is the peak voltage sought.

Die Aufladung des Kondensators C muß möglichst schnell gegenüber der Dauer des zu messenden Vorganges erfolgen, die Entladung dagegen so langsam, daß der Endwert der Kondensatorspannung nach einigen Sekunden, die zur Ablesung des Spannungswertes erforderlich sind, noch nicht nennenswert abgesunken ist. Es kommt also darauf an, die Aufladezeitkonstante so klein wie möglich, die Entladezeitkonstante aber ausrecichend groß für die Ablesung der Spitzenspannung zu machen. The charging of the capacitor C must be as fast as possible the duration of the process to be measured the discharge takes place so slowly, that the final value of the capacitor voltage after a few seconds, which is to be read off of the voltage value are required, has not yet dropped significantly. It So it depends on the charging time constant as small as possible, the discharge time constant but make it big enough for reading the peak voltage.

Die Aufladezeit des Kondensators C wird aber im wesentlichen bestimmt durch den Ladewiderstand RL, der aus der Reihenschaltung des inneren Widerstandes Rt der Spannungsquelle und des Durchlaßwiderstandes RD des Gleichrichters besteht. Ein kleiner Widerstand führt zwar zu kleiner Ladezeit, aber auch zu großen Spitzenströmen, die die zu messende Spannungsquelle oder gegebenenfalls zwischengeschaltete Verstärkerelemente und den Gleichrichter stark belasten können. However, the charging time of the capacitor C is essentially determined through the charging resistor RL, which is made up of the series connection of the internal resistance Rt of the voltage source and the forward resistance RD of the rectifier consists. A small resistance leads to a short charging time, but also to large peak currents, the voltage source to be measured or any amplifier elements connected in between and can put a heavy load on the rectifier.

Darum muß die Kapazität des Kondensators C verhältnismäßig klein gewählt werden. Auch leistungsmäßig muß eine kleine Kapazität für den Kondensator C gefordert werden, denn die Energie, die am Kondensator C gespeichert wird, muß in einer sehr kurzen Zeit aufgebracht werden. Die Spitzenleistung bei der Aufladung kann also sehr hohe Werte annehmen, wenn die Kapazität des Kondensators C groß ist.The capacitance of the capacitor C must therefore be selected to be relatively small will. A small capacitance must also be required for the capacitor C in terms of performance because the energy that is stored on the capacitor C must be in a very applied for a short time. So the peak performance when charging can assume very high values when the capacitance of the capacitor C is large.

Die Entladung des Kondensators C soll dagegen so langsam erfolgen, daß der Endwert innerhalb von einigen Sekunden, die zur Ablesung nötig sind, noch nicht nennenswert abgesunken ist. Für die Entladung kann näherungsweise ein konstanter Widerstand RE angenommen werden, über den sich der Kondensator C entlädt. RE ist dabei der Widerstand des Gleichrichters G in Sperrichtung mit parallel liegendem Leckwiderstand des Kondensators und Eingangswiderstand des Voltmeters U zur Anzeige des Spitzenwertes am Kondensator C. Die letzteren beiden Widerstände können allerdings als groß im Vergleich zu dem Sperrwiderstand des Gleichrichters angesehen und daher vernachlässigt werden. Der Sperrwiderstand des Gleichrichters liegt bei handelsüblichen Gernaaniumdioden zwischen 10 kOhm und 1 MOhm, bei Siliciumdioden zwischen 50 und 200 MOhm. Bei Hochvakuumdioden ist der Sperrwiderstand noch größer und kann bei Elektrometerröhren Werte von bis zu 106 MOhm erreichen. The discharge of the capacitor C, on the other hand, should take place so slowly that that the final value within a few seconds, which are necessary for reading, still has not decreased significantly. For the discharge, an approximately constant Resistance RE can be assumed, through which the capacitor C discharges. RE is while the resistance of the rectifier G in the reverse direction with parallel lying Leak resistance of the capacitor and input resistance of the voltmeter U for display of the peak value on the capacitor C. The latter two resistors can, however, be considered large compared to the blocking resistance of the rectifier viewed and therefore neglected. The blocking resistance of the rectifier is between 10 kOhm and 1 MOhm for commercially available Gernaanium diodes and silicon diodes between 50 and 200 MOhm. In the case of high vacuum diodes, the blocking resistance is even greater and can achieve values of up to 106 MOhm with electrometer tubes.

Ausschlaggebend für die Brauchbarkeit des Integrationsgliedes zur Messung der Spitzenspannung ist somit in erster Linie das Verhältnis der Widerstände REIRL, das im wesentlichen gleich dem sogenannten Sperrverhältnis des Gleichrichters G ist und möglichst groß sein soll. Bei optimalen Verhältnissen, und zwar bei Verwendung einer Elektrometerröhre in Diodenschaltung als Gleichrichter und einer weiteren Elektrometerröhre in einer Röhrenvoltmeterschaltung, erhält man als größtmögliches Sperrverhältnis ungefähr 106. Decisive for the usability of the integration link for Measurement of the peak voltage is thus primarily the ratio of the resistances REIRL, which is essentially equal to the so-called blocking ratio of the rectifier G is and should be as large as possible. In optimal conditions, when in use an electrometer tube in diode circuit as a rectifier and another Electrometer tube in a tube voltmeter circuit is obtained as the largest possible Lock-up ratio about 106.

Wie Versuche gezeigt haben, muß zur einwandfreien und bequemen Ablesung des Spitzenspannungswertes die Entladezeitkonstante wenigstens 60 Sekunden betragen, wenn man einen Ablesefehler von etwa 10/o zuläßt.As tests have shown, must be for proper and convenient reading of the peak voltage value, the discharge time constant is at least 60 seconds, if you allow a reading error of about 10 / o.

Dann ist die Ladezeitkonstante gleich 60 ,sec, und der kürzeste meßbare Impuls kann etwa 600 psec lang sein.Then the charging time constant is equal to 60, sec, and the shortest measurable Pulse can be about 600 psec.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung sollen demgegenüber noch wesentliche kleinere Spannungsspitzen, und zwar von ungefähr 3 psec Dauer, gemessen werden können. Die Erfindung geht aus von der bekannten Einrichtung mit einem Integrationsglied, dessen Kondensator von der Spannungsspitze über einen stromrichtungsabhängigen Widerstand (Gleichrichter) auf die zu messende Spitzenspannung - aufgeladen wird und das eine gegenüber der Dauer der Spannungsspitze kleine Ladezeitkonstante, aber große Entladezeitkonstante hat, und verbessert diese Einrichtung in der Weise, daß mindestens zwei solcher Integrationsglieder mit von Glied zu Glied zunehmender Entladekonstante hintereinander angeordnet sind, wobei zwischen je zwei Gliedern ein Impedanzwandler vorgesehen ist, dessen hochohmiger Eingang von der Spannung am Kondensator der vorhergehenden Glieder gesteuert wird und dessen niederohmiger Ausgang die Spannung für das folgende Glied liefert. In contrast, the device according to the invention is intended to provide essential smaller voltage peaks, approximately 3 psec duration, can be measured. The invention is based on the known device with an integration element, its capacitor from the voltage peak via a current-direction-dependent resistor (Rectifier) to the peak voltage to be measured - is charged and the one compared to the duration of the voltage peak, small charging time constant, but large discharging time constant has, and improves this device in such a way that at least two such Integration links with increasing discharge constant from link to link are arranged, an impedance converter being provided between each two members whose high-impedance input depends on the voltage on the capacitor of the previous one Limits is controlled and its low-impedance output the voltage for the following Limb supplies.

Der Impedanzwandler zwischen den einzelnen Integrationsgliedern kann zweckmäßigerweise ein Leistungsverstärker, etwa ein Kathodenverstärker oder ein Transistorverstärker, sein. Am günstigsten ist es, daß die Kapazität des Kondensators ungefähr der von Glied zu Glied zunehmenden Entladekonstante entsprechend von Glied zu Glied größer wird, weil dann in allen Integrationsgliedern der gleiche Typ für den Gleichrichter verwendet werden kann. The impedance converter between the individual integration elements can expediently a power amplifier, such as a cathode amplifier or a Transistor amplifier. It is most favorable that the capacitance of the capacitor roughly corresponding to the discharge constant increasing from link to link from link to link becomes larger, because then the same type for the rectifier can be used.

Die Wirkungsweise und weiteren Einzelheiten der erfindungsgemäßen Einrichtung sollen an Hand der in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert werden. The mode of action and further details of the invention Device should be based on the embodiments shown in FIGS of the invention will be explained.

Fig. 2 zeigt schematisch die grundsätzliche Anordnung für eine Einrichtung gemß der Erfindung. Fig. 2 shows schematically the basic arrangement for a device according to the invention.

1 ist eine Vorrichtung, die gegebenenfalls vorgesehen ist, um den zu messenden einmaligen schnellen Vorgang in eine proportionale Spannungsspitze umzuwandeln oder um einen zu messenden Spannungsimpuls auf einen Wert zu bringen, z. B. durch Verstärkung oder Spannungsteilung, der von den verwendeten Gleichrichtern am besten verarbeitet werden kann. 1 is a device that is optionally provided to the one-time rapid process to be measured in a proportional voltage peak to convert or to bring a voltage pulse to be measured to a value, z. B. by amplification or voltage division by the rectifiers used can best be processed.

Ein erstes Integrationsglied I besteht aus einem Kondensator 4 und einer Gleichrichterdiode 3. A first integration element I consists of a capacitor 4 and a rectifier diode 3.

2 ist der Aufladewiderstand, der im wesentlichen gleich dem Durchlaßwiderstand der Gleichrichter- diode 3 ist. Der Kondensator 4 muß so klein sein, daß seine Aufladezeit über den Widerstand 2 kurz gegen den kürzesten zu messenden Spannungsimpuls ist. Er lädt sich dann auf den Spitzenwert dieses Spannungsimpulses auf. 2 is the charging resistance, which is substantially equal to the forward resistance the rectifier diode 3 is. The capacitor 4 must be so small that its charging time across resistor 2 is short against the shortest voltage pulse to be measured. It then charges itself to the peak value of this voltage pulse.

Eine Entladung des Kondensators 4 erfolgt über einen Widerstand 5, der im wesentlichen der Sperrwiderstand der Gleichrichterdiode 3 ist. Wegen der Größe des Widerstandes 5 erfolgt die Entladung etwa 103 bis 105-mal langsamer als die Aufladung, aber wenn der zu messende Impuls eine Länge von beispielsweise nur 10 Casec hat, so erfolgt die Entladung noch viel zu schnell, um eine Ablesung der Endspannung am Kondensator 4 zu erlauben. The capacitor 4 is discharged via a resistor 5, which is essentially the blocking resistance of the rectifier diode 3. Because of the Size of the resistor 5, the discharge takes place about 103 to 105 times slower than the charging, but if the pulse to be measured has a length of, for example, only 10 Casec, the discharge is still far too fast for the Allow final voltage on capacitor 4.

Deshalb ist erfindungsgemäß hinter dieses erste Integrationsglied I über einen Impedanzwandler 6, z. B. einen Kathodenverstärker, eine weitere Integrationsstufe II geschaltet. Die mit 7, 8, 9 und 10 bezeichneten Elemente des Integrationsgliedes II sind den Elementen 2, 3, 4 und 5 des Integrationsgliedes I ganz analog mit dem Unterschied, daß die Kapazität des Kondensators 9 wesentlich größer als die des Kondensators 4 ist. Daher ist auch die Aufladezeitkonstante des Kondensators 9 groß gegen die des Kondensators 4, aber noch hinreichend klein gegen die Entladezeitkonstante des Kondensators 4, so daß sich der Kondensator 4 fast ganz auf den End- oder Spitzenwert der Spannung am Kondensator 4 aufladen kann. Bei Verwendung gleicher Typen für die Gleichrichterdioden 3 und 8 sind auch die Widerstände 7 und 10 den Widerständen 2 und 5 etwa gleich. Die Vergrößerung der Aufladezeit im zweiten Integrationsglied II gegen diejenige im ersten Integrationsglied I entsteht daher praktisch ausschließlich dadurch, daß der Kondensator 9 größer als der Kondensator 4 ist. Therefore, according to the invention, behind this first integration element I via an impedance converter 6, e.g. B. a cathode amplifier, a further integration stage II switched. The elements of the integration link labeled 7, 8, 9 and 10 II are the elements 2, 3, 4 and 5 of the integration link I quite analogous to the Difference that the capacitance of the capacitor 9 is much larger than that of the Capacitor 4 is. Therefore, the charging time constant of the capacitor 9 is also large against that of the capacitor 4, but still sufficiently small against the discharge time constant of the capacitor 4, so that the capacitor 4 is almost entirely at the end or peak value the voltage on capacitor 4 can charge. When using the same types for the Rectifier diodes 3 and 8 are also the resistors 7 and 10 the resistors 2 and 5 about the same. The increase in the charging time in the second integration link II against that in the first integration element I therefore arises practically exclusively in that the capacitor 9 is larger than the capacitor 4.

Das auf das Integrationsglied II folgende, nicht dargestellte Integrationsglied ist wieder über einen Kathodenverstärker oder einen einzelnen Leistungsverstärker 11 angekoppelt. Durch eine entsprechende Anzahl von Integrationsgliedern kann die Aufladezeitkonstante von Glied zu Glied so weit gesteigert werden, daß das letzte aus den Elementen 12, 13, 14 und 15 bestehende Integrationsglied eine so große Zeitkonstante hat, daß die Messung der End- oder Spitzenspannung am Kondensator 14 mittels eines Zeigerinstrumentes 16, etwa eines statischen Voltmeters oder eines Röhrenvoltmeters geschehen kann. Nur zur Veranschaulichung sei angegeben, daß der Kondensator 4 des ersten Integrationsgliedes beispielsweise eine Kapazität von 100 pF, der Kondensator 14 des letzten Gliedes dagegen eine solche von z. B. 8 ,uF haben kann, wodurch insgesamt eine Vergrößerung der Entladezeitkonstante auf das 80000fache erreicht ist. The integration element, not shown, following the integration element II is again via a cathode amplifier or a single power amplifier 11 coupled. With a corresponding number of integration links, the Charging time constant can be increased from link to link so that the last the integration element consisting of elements 12, 13, 14 and 15 has such a large time constant has that the measurement of the final or peak voltage on the capacitor 14 by means of a Pointer instrument 16, such as a static voltmeter or a tube voltmeter can happen. For the sake of illustration only, it should be noted that the capacitor 4 of the first integration element, for example, a capacitance of 100 pF, the capacitor 14 of the last link, on the other hand, one of z. B. 8, uF may have, making a total an increase in the discharge time constant to 80000 times is achieved.

Die Vorgänge in den beiden Integrationsgliedern I und II der Fig. 2 gehen im einzelnen aus der nachstehenden Erläuterung an Hand von Fig. 3 hervor, wo die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2 gewählt wurden. The processes in the two integration elements I and II of Fig. 2 emerge in detail from the following explanation with reference to FIG. 3, where the same reference numerals as in Fig. 2 have been chosen.

Der zu messende Spannungsimpuls wird an die Eingangsklemmen 17-17 der Einrichtung gelegt. 1 ist wieder der Kathodenverstärker, der verhindern soll, daß die zu messende Impulsspannungsquelle durch den Kondensator 4 unzulässig belastet wird. Ebenso entkoppelt der Kathodenverstärker 6 die beiden Integrationsglieder I und II. Die beiden Integrationsglieder I und II seien gleich aufgebaut, so daß die Widerstände 2 und 7 einerseits sowie 5 und 10 andererseits gleich groß sind. Dagegen ist der Kondensator 9 des zweiten Integrationsgliedes groß gegen den Kondensator 4 des ersten Integrationsgliedes. Der Kondensator 4 möge sich durch den Spannungsimpuls, der die Spitzenspannung UO hat, in einer sehr kurzen Zeit auf den Spitzenwert aufgeladen haben und beginne, sich zur Zeit t = Null mit exponentiellem Spannungsabfall U, über den Widerstand 5 zu entladen. Nimmt man die Spannungsverstärkung des Kathodenverstärkers 6 annäherungsweise mit Eins an, so tritt diese Spannung U, auch an der Kathode der Röhre 6 auf und bewirkt zunächst eine Aufladung des Kondensators 9 über den Gleichrichter 8. Während U1 langsam absinkt, steigt U2 so lange an, bis U1 = U ist. Wenn U2 den Augenblickswert von U, erreicht hat, wird der Ladestrom i des Kondensators 9 Null. Der Strom i würde nun seine Richtung umkehren, und der Kondensator 9 würde sich entladen, was aber wegen des Sperrwiderstandes der Gleichrichterdiode 8 sehr viel langsamer vor sich geht. In dem Augenblick, wo i = Null ist, hat U seinen Maximalwert U max. erreicht.The voltage pulse to be measured is applied to input terminals 17-17 placed in the facility. 1 is again the cathode amplifier, which is supposed to prevent that the pulse voltage source to be measured is unacceptably loaded by the capacitor 4 will. The cathode amplifier 6 also decouples the two integration elements I and II. The two integration elements I and II are constructed identically, so that the resistors 2 and 7 on the one hand and 5 and 10 on the other hand are of the same size. In contrast, the capacitor 9 of the second integration element is large compared to the capacitor 4 of the first integration link. Let the capacitor 4 move through the voltage pulse, the the Has peak voltage UO in a very short time Have peak charged and begin to exponential at time t = zero Voltage drop U to discharge across the resistor 5. Take the voltage gain of the cathode amplifier 6 is approximately one, this voltage occurs U, also at the cathode of the tube 6 and initially causes the capacitor to be charged 9 via the rectifier 8. While U1 is slowly falling, U2 is rising until U1 = U is. When U2 has reached the instantaneous value of U, the charging current i of the capacitor 9 zero. The current i would now reverse its direction, and the Capacitor 9 would discharge, but this is because of the blocking resistance of the rectifier diode 8 is much slower. At the moment when i = zero, U has its Maximum value U max. Reached.

Maßgebend für den Wert von U2 max. ist - wie die Rechnung zeigt - das Verhältnis der Entladezeitkonstante des ersten zur Ladezeitkonstante des zweiten Integrationsgliedes. Je größer dieses Verhältnis ist, um so weniger unterscheidet sich U2 max. von U0 und um so kleiner ist der Fehler des am Instrument 16 abgelesenen Meßwertes. The decisive factor for the value of U2 max. Is - as the calculation shows - the ratio of the discharge time constant of the first to the charge time constant of the second Integration link. The greater this ratio, the less the difference U2 is max. from U0 and the smaller is the error of the reading on the instrument 16 Measured value.

Die Entladung des Kondensators 9 erfolgt nun wieder im wesentlichen exponentiell, aber langsamer als die vom Kondensator 4, weil der Kondensator 9 groß gegen den Kondensator 4 ist. Durch Hintereinanderschalten mehrerer Integrationsglieder erreicht man schließlich bei genügend kleiner Ladezeitkonstante des ersten Gliedes eine zur Ablesung ausreichend große Entladezeitkonstante des letzten Gliedes. Wenn diese beiden Werte vorgegeben sind, hängt die Anzahl der Stufen nur noch von dem Sperrverhältnis der Gleichrichter in den einzelnen Integrationsgliedern und dem zulässigen Ablesefehler ab. Da UO den Spitzenwert von U,, nämlich U0, infolge der im Zeitpunkt t = Null einsetzenden Entladung des Kondensators 4 grundsätzlich nicht ganz erreichen kann, entsteht ein gewisser Meßfehler. The capacitor 9 is now essentially discharged again exponential, but slower than that of capacitor 4 because capacitor 9 is large against the capacitor 4 is. By connecting several integration links in series is finally reached when the charging time constant of the first element is sufficiently small a discharge time constant of the last link large enough for reading. if these two values are given, the number of levels depends only on that Blocking ratio of the rectifiers in the individual integration elements and the permissible reading error. Since UO is the peak value of U ,, namely U0, as a result of the at the time t = zero onset of discharge of the capacitor 4 in principle not can quite reach, a certain measurement error arises.

Dieser Meßfehler F ist = (1 -a), wenn a = U2max./UO ist.This measurement error F = (1 -a) if a = U2max./UO.

Fig. 4 zeigt die praktische Schaltung einer ausgeführten Einrichtung gemäß der Erfindung, die beispielsweise zur Messung der Zündimpulsspannung von Blitzröhren elektronischer Blitzlichtgeräte geeignet ist. Die zu messende Spannungsspitze wird an die Eingangsklemme 18 der Einrichtung gelegt. Ein Kathodenverstärker 19 verhindert, wie bereits erläutert, eine unzulässige Belastung der die Spannungsspitze liefernden Quelle. Es folgt ein erstes Integrationsglied 20, 21, an das ein zweites Integrationsglied 23, 24 über einen Kathodenverstärker angekoppelt ist. Daran schließt sich über einen weiteren Kathodenverstärker 25 ein weiteres Integrationsglied 26, 27 und schließlich über einen Kathodenverstärker 28 das letzte Integrationsglied 30, 31 an. Fig. 4 shows the practical circuit of an implemented device according to the invention, for example for measuring the ignition pulse voltage of flash tubes electronic flash units is suitable. The voltage peak to be measured becomes applied to the input terminal 18 of the device. A cathode amplifier 19 prevents as already explained, an impermissible load on the supplying voltage peak Source. A first integration element 20, 21 follows that a second integration link 23, 24 is coupled via a cathode amplifier. This is followed by one further cathode amplifier 25 a further integration element 26, 27 and finally the last integration element 30, 31 via a cathode amplifier 28.

Das Verhältnis der Ladezeitkonstante eines Integrationsgliedes zur Entladezeitkonstante des vorhergehenden Gliedes ist bei allen Gliedern gleich 2 10-3 gemacht worden, woraus sich ein Meßfehler von 20/o für den kürzesten meßbaren Impuls von 3 llsec Länge durch die Hintereinanderschaltung der 4 Integrationsglieder ergibt. Messung und Anzeige der Spannung am Kondensator 30 des letzten Integrationsgliedes, die eine Entladezeitkonstante von 80 Sekunden hat, erfolgt beispielsweise durch ein Röhrenvoltmeter, das an einer Klemme 31 angeschlossen werden kann. The ratio of the charging time constant of an integration element to The discharge time constant of the previous link is equal to 2 for all links 10-3 has been made, resulting in a measurement error of 20 / o for the shortest measurable Impulse of 3 llsec length through the series connection of the 4 integration elements results. Measurement and display of the voltage on the capacitor 30 of the last integration element, which has a discharge time constant of 80 seconds is carried out, for example, by a tube voltmeter that can be connected to terminal 31.

PATENTANSPROCHE: 1. Einrichtung zur Messung der Spitzenspannung einmaliger kurzzeitiger Spannungsspitzen mit einem Integrationsglied, dessen Kondensator von der Spannungsspitze über einen stromrichtungsabhängigen Widerstand (Gleichrichter) auf die zu messende Spitzenspannung aufgeladen wird und das eine gegenüber der Dauer der Spannungsspitze kleine Ladezeitkonstante, aber große Entladezeitkonstante hat, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei solcher Integrationsglieder mit von Glied zu Glied zunehmender Entladezeitkonstante hintereinander angeordnet sind, wobei zwischen je zwei Gliedern ein Impedanzwandler vorgesehen ist, dessen hochohmiger Eingang von der Spannung am Kondensator des vorhergehenden Gliedes gesteuert wird und dessen niederohmiger Ausgang die Spannung für das folgende Glied liefert. PATENT CLAIMS: 1. Device for measuring the peak voltage one-time short-term voltage peaks with an integration element whose capacitor is from the voltage peak via a resistor (rectifier) that is dependent on the current direction is charged to the peak voltage to be measured and one against the duration the voltage peak has a small charging time constant but a large discharge time constant, characterized in that at least two such integration members with from Element to element with increasing discharge time constant are arranged one behind the other, wherein an impedance converter is provided between each two members, the high resistance of which Input is controlled by the voltage on the capacitor of the preceding element and whose low-resistance output supplies the voltage for the following element.

Claims

2. Device according to claim 1, characterized in that the impedance converter is a power amplifier.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the impedance converter is a cathode amplifier.

4. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the impedance converter is a transistor amplifier.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the capacitance of the capacitor corresponds approximately to the discharge time constant increasing from element to element increases accordingly from link to link.