DE1012760B

DE1012760B - Elektrischer Messwertgeber fuer einen Verstellweg

Info

Publication number: DE1012760B
Application number: DES37362A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Walter Engel
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1954-01-29
Filing date: 1954-01-29
Publication date: 1957-07-25

Description

DEUTSCHES

Bei vielen Regeleinrichtungen handelt es sich um das Problem, eine gewünschte Lage eines Gegenstandes genau einzuregeln. Dazu sind beispielsweise Meßwertgeber bekanntgeworden, die in mechanischer Steuerverbindung mit Potentiometern stehen, die je nach der Lage des einzustellenden Gegenstandes eine elektrische Spannung entsprechender Größe liefern. Zur Umgehung der mechanischen Abtastung und der mechanischen Kontakte sind auch kontaktlose Meßwertgeber, beispielsweise optische oder kapazitive Meßwertgeber, bekanntgeworden. Diese Einrichtungen die also weder ein mechanisches Abtastglied noch ein durch dieses betätigtes elektrisches Kontaktglied aufweisen, erfordern einen relativ hohen Aufwand. Noch größer wird der Aufwand, wenn die Aufgabe vorliegt, eine Gleichspannung zu erzeugen, die nach Größe und Richtung einer vorliegenden Regelabweichung proportional ist. Die Erfindung beschreitet dagegen einen ebenfalls bekannten Mittelweg, indem ein mechanisches Abtastglied beibehalten wird, eine durch dieses verstellte elektrische Kontakteinrichtung jedoch vermieden wird. Eine derartige Einrichtung hat sich als vorteilhaft erwiesen, auch wenn besonders schwierige A^erhältnisse der Meßwertabtastung vorliegen, z. B. beim Abfühlen des Durchhanges von Papierbahnen zwischen zwei Rollen od. dgl., und zugleich hohe Anforderungen, wie große Genauigkeit, große Meßgeschwindigkeit u. dgl., an eine zugehörige Regelung gestellt werden.

Der Meßwertgeber nach der Erfindung arbeitet in an sich bekannter Weise mit einer von einer Wechselspannung gespeisten Brückenschaltung aus zwei in Reihe geschalteten Sekundärwicklungen eines Speisetransformators, aus einem ohmschen Widerstand sowie aus einer Impedanz, insbesondere einer Drosselspule, mit einem kontaktlosen Einstellglied, das in Steuerverbindung mit einem Abtastglied für den Verstellweg steht. Erfindungsgemäß ist an die Ausgangsdiagonale der Brücke eine kontaktlose, phasenempfindliche Zweiweggleichrichterschaltung angeschlossen, deren Ausgang durch die Anschlüsse eines die Gleichrichter der Zweiwegschaltung miteinander verbindenden Widerstandes gebildet ist und deren Speisewechselspannung ebenfalls aus dem die Brücke speisenden Netz entnommen ist. Der Meßwertgeber nach der Erfindung liefert an seinem Ausgang eine nach Größe und Richtung der Abweichung vom Sollwert des vorgegebenen Verstellwegs proportionale Gleichspannung, ohne daß irgendwelche Kontakte oder eine konstante Vergleichsspannungsquelle zur Vorgabe des Sollwertes erforderlich sind.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es handelt sich dabei um das Hauptanwendungsgebiet, nämlich die Durch-Elektrischer Meßwertgeber
für einen Verstellweg

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Phys. Walter Engel, Nürnberg,
ist als Erfinder genannt worden

hangmessung einer Papierbahn 1 zwischen zwei Trommeln 2 und 3. Das Abtastglied enthält eine Tänzerwalze 4, die durch eine Feder 5 gegen die zwischen den Rollen 2, 3, 6 und 7 laufende Papierbahn 1 gedrückt wird. Die Rolle 4 und die Feder 5 sind über ein Gestänge 8, das bei 9 einen Festpunkt hat, mit dem Verstellglied 10 einer Drosselspule 11 verbunden. Das Verstellglied besteht vorteilhaft aus einem Kernteil der Drosselspule, durch das deren Luftspalt verändert wird. Sie bildet den einen AViderstand einer Brückenschaltung, zu der außerdem ein ohmscher Widerstand 12 und zwei in Reihe geschaltete Sekundärwicklungen 13 und 14 eines an ein Wechselstromnetz angeschlossenen Transformators 15 gehören. Den Ausgang der Brücke bilden die Klemmen 16 und 17. Sie führen zu einer phasenempfindlichen Zweiweggleichrichterschaltung mit zwei Gleichrichtern 18 und 19, und zwar einerseits zum Mittelpunkt 20 einer weiteren Sekundärwicklung 21 des Netztransformators 15 und andererseits zum Mittelpunkt 22 eines zwischen den Ventilen 18 und 19 liegenden Widerstandes 23. Die Anschlüsse 24 und 25 des Widerstandes 23 stellen den Ausgang des Meßwertgebers dar, an dem eine der Abweichungen des abgefühlten Durchhanges von einem vorgegebenen Sollwert nach Größe und Richtung proportionale Gleichspannung U liegt. Um eine derartige Spannung zu erreichen, ist die Brücke aus den Widerständen 10 bis 14 so abgeglichen, daß bei dem vorgegebenen Sollwert eine Spannung vorbestimmter mittlerer Phasenlage an den Ausgangspunkten 16,17 vorliegt. Dadurch sind die Anschlüsse 24 und 25 der Zweiweggleichrichterschaltung spannungslos. Wird die Induktivität der Drosselspule 11 durch Abweichen der Papierbahn 1 von der Sollage in der einen oder der anderen Rich-

709 589/122

tung geändert, so wird die Brücke positiv oder negativ verstimmt und in die Zweiweggleichrichterschaltung eine Wechselspannung entsprechender Phasenlage eingeführt. Dadurch entsteht an den Anschlüssen 24 und 25 des Widerstandes 23 die gewünschte, der gesuchten Abweichung vom Sollwert des Durchhanges der Papierbahn 1 nach Größe und Richtung entsprechende Gleichspannung.

Die Einrichtung nach der Erfindung kann auch mit einem Kondensator als kontaktlos einstellbare Impedanz arbeiten. Bei einer Netzspeisung mit 50 Hz wird jedoch eine Drosselspule bevorzugt. Es ist für die Erfindung weiterhin an sich gleichgültig, in welcher Weise die verwendete Impedanz kontaktlos geändert wird und welcher Art die verwendete mechanische Steuerverbindung zwischen dem Einstellglied der Impedanz und Abtastglied des Verstellweges ist. An Stelle einer Feder als Gegenkraft für das Abtastglied kann auch ein Potentialfeld, z. B. das einer Magnetfeldanordnung, vorhanden sein.

20

Claims

Patentansprüche

1. Elektrischer Meßwertgeber für einen Verstellweg, insbesondere zur Messung des Durchhanges von Papierbahnen zwischen zwei Trommeln od. dgl., mit einer aus zwei in Reihe geschalteten Sekundärwicklungen eines primärseitig an ein Wechselstromnetz angeschlossenen Transformators, aus einem ohmschen Widerstand sowie aus einer Impedanz, insbesondere einer Drosselspule, mit einem Abtastglied für den Verstellweg bestehenden Brückenschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausgangsddagonale der Brücke eine kontaktlose phasenempfindliche Zweiweggleichrichterschaltung angeschlossen ist, deren Ausgang durch die Anschlüsse eines ihre Gleichrichter miteinander verbindenden Widerstandes gebildet wird und deren Speisewecfisel-, Spannung ebenfalls aus dem die Brücke speisenden. Netz entnommen ist.

2. Meßwertgeber nach Anspruch 1 mit einer Drosselspule in der Brücke, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstellglied der Drosselspule ein einen Luftspalt derselben verändernder Eternteil dient, der über ein Tastgestänge od. dgl., ζ. Β. mittels einer Tänzerwalze, vorzugsweise entgegen der Kraft einer Feder oder eines Potentialfeldes, " den Verstellweg abfühlt.

3. Meßwertgeber nach Anspruch 1 oder^^at. durch gekennzeichnet, daß die Wechselstrombrü'ßfcfe und die Zweiweggleichrichterschaltung an Y^₁,, schiedene Sekundärwicklungen des gleichen Nerz* * transformator angeschlossen sind. '

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 690 617; |!

M. PfIier, »Elektrische Messung mechanischer Ja;·;,

Größen« 1948, vgl. S. 64/65 und 70/71; |ΐ

J. Krölert, »Meßbrücken und Kondensatoren«, ,,'*-

1935, Bd. I₁ vgl. S. 167 (Abb. 174), S. 202 (Abb. 232) ^!!

und S. 214/215.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

■.■■:■:■■: ■*!

® TO 589/122 T.