DE1148651B

DE1148651B - Circuit arrangement for eliminating the influence of interference currents in measuring circuits

Info

Publication number: DE1148651B
Application number: DES69580A
Authority: DE
Inventors: Johannes Brodkorb; Eberhard Lorenz
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1960-07-25
Filing date: 1960-07-25
Publication date: 1963-05-16

Description

Schaltungsanordnung zur Ausschaltung des Einflusses von Störströmen in Meßschaltungen Die Erfindung kann z. B. bei einer empfindlichen Meßbrücke angewendet werden, die über einen Netztransformator und einen Gleichrichter mit nachfolgendem Siebglied mit Gleichspannung gespeist wird. Aber auch auf andere annähernd leistungslos messende Einrichtungen, beispielsweise Kompensationseinrichtungen, kann die vorliegende Erfindung angewendet werden. Vorzugsweise soll es sich um eine Meßbrücke mit automatischem Abgleich handeln. Eine derartige Meßeinrichtung ist z. B. in der deutschen Auslegeschrift 1095 937 beschrieben. Die Kapazität zwischen der an einer Seite geerdeten Primärwicklung des Netztransformators und der Sekundärwicklung führt, weil die Brücke auch gewöhnlich an einem Knotenpunkt der Meßdiagonalen geerdet ist, zu kapazitiven Störströmen. Circuit arrangement for eliminating the influence of interference currents in measuring circuits. The invention can e.g. B. applied to a sensitive measuring bridge that are generated via a mains transformer and a rectifier with the following Filter element is fed with direct voltage. But also almost without performance on others measuring devices, for example compensation devices, the present Invention can be applied. It should preferably be a measuring bridge with automatic Act comparison. Such a measuring device is z. B. in the German Auslegeschrift 1095 937. The capacitance between the primary winding grounded on one side of the mains transformer and the secondary winding, because the bridge also usually leads is grounded at a junction of the measuring diagonal, to capacitive interference currents.

Diese Ströme können den Abgleich der Brücke so beeinflussen, daß ein ins Gewicht fallender Fehler entsteht.These currents can influence the balancing of the bridge so that a serious errors arise.

Bei anderen ähnlichen Einrichtungen sind kapazitive Störströme durch eine Abschirmung zwischen der Primär- und Sekundärwicklung des Netztransformators bekämpft worden. In other similar devices, capacitive interference currents are through a shield between the primary and secondary windings of the mains transformer been fought.

Bei einer bis an die Grenze des Möglichen getriebenen Empfindlichkeit der Meßbrücke bleibt die Wirkung der bekannten Maßnahmen jedoch ungenügend. With a sensitivity pushed to the limit of the possible the measuring bridge, however, the effect of the known measures remains inadequate.

So wurde durch Versuche und Rechnungen ermittelt, daß auch bei einer dem Stand der Technik voll entsprechenden statischen Abschirmung der Primärwicklung von der Sekundärwicklung des Netztransformators immer noch eine Durchgriffskapazität zwischen den beiden Wicklungen besteht, die zu Störungen Anlaß gibt. Besonders wirken sich diese Störungen aus, wenn beispielsweise als Null-Indikator einer Gleichspannungsmeßbrücke ein hochempfindlicher Verstärker benutzt ist und der automatische Abgleich der Brücke in einzelnen Schritten vorgenommen wird, für die nur Zeiten zur Verfügung stehen, die mit einer Halbperiodendauer des Wechselspannungsnetzes vergleichbar sind. So it was determined through tests and calculations that also with one State-of-the-art static shielding of the primary winding There is still a penetration capacity from the secondary winding of the mains transformer exists between the two windings, which gives rise to disturbances. Look special These disturbances arise when, for example, as a zero indicator of a DC voltage measuring bridge a highly sensitive amplifier is used and the bridge is automatically balanced is carried out in individual steps for which only times are available which are comparable to a half-cycle duration of the AC voltage network.

Mit der Erfindung kann demgegenüber ein Erfolg erzielt werden. Sie bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Vermeidung des Einflusses von Wechselspannungs-Störströmen auf das Anzeigeergebnis von mittels Netztransformatoren, Netzgleichrichtern und Glättungskondensatoren gleichstrombetriebenen, einerseits an der Primärseite des Netztransformators und andererseits an der Meßschaltung geerdeten und mit der Netzperiodendauer vergleichbaren kurzen Meßzeiten arbeitenden Meßschaltungen. Ihr kennzeichnendes Merkmal besteht darin, daß von der Meßschaltung gesteuerte Schaltmittel vorgesehen sind, die für den Zeitraum des Meßvorgangs die Meßschaltung vom Wechselstromnetz abtrennen. In contrast, the invention can achieve success. she relates to a circuit arrangement for avoiding the influence of AC voltage interference currents on the display result of using mains transformers, mains rectifiers and Smoothing capacitors DC-operated, on the one hand on the primary side of the Mains transformer and, on the other hand, earthed to the measuring circuit and with the mains period duration measuring circuits operating with comparable short measuring times. Your distinctive Feature exists in that switching means controlled by the measuring circuit are provided are that for the period of the measuring process the measuring circuit from the AC network split off.

Wird bei dem angeführten Beispiel während des Brückenabgleichs der Netztransformator primärseitig vom Netz getrennt, so können auch keine kapazitiven Störströme mehr auftreten. Die benötigte Speisespannung wird allein durch die Kondensatoren des Siebgliedes aufrechterhalten. Dabei ist zu beachten, daß bei automatisch abgleichenden Meßbrücken der Abgleichvorgang nur Bruchteile von Sekunden, allerhöchstens wenige Sekunden beansprucht. Ein in dieser Zeit aufretender Abfall der Spannung der Siebkondensatoren fällt nicht ins Gewicht. If in the example given, the Mains transformer separated from the mains on the primary side, so no capacitive ones can either Interference currents occur more. The required supply voltage is provided solely by the capacitors of the sieve member. It should be noted that with automatically synchronizing Measuring bridges the calibration process only fractions of a second, at most a few Seconds. A drop in the voltage of the filter capacitors that occurs during this time does not matter.

Die Abtrennung kann doppelpolig erfolgen. Sie kann durch den automatischen Abgleichvorgang gesteuert werden. The disconnection can be double-pole. You can through the automatic Adjustment process can be controlled.

Der Abgleichvorgang bei einer automatisch abgleichenden Meßbrücke kann auch durch eine Wechselspannung gesteuert werden, so daß die Vorbereitung des Abgleichs während einer Halbwelle und der eigentliche Abgleich während der anderen Halbwelle erfolgt. Dazu wird wieder auf die deutsche Auslegeschrift 1095 937 verwiesen. Bei einer vom Wechselstrom gesteuerten Meßbrücke kann die Trennung der Primärwicklung des Speisetransformators vom Netz auch durch Einweggleichrichter in der Netzzuführung bewirkt werden. Der oder die Gleichrichter sollten dabei so gepolt sein, daß die Halbwelle, während deren der endgültige Abgleich der Meßbrücke erfolgt, gesperrt ist. The calibration process for an automatically calibrating measuring bridge can also be controlled by an alternating voltage, so that the preparation of the Adjustment during one half-wave and the actual adjustment during the other Half-wave takes place. Reference is again made to the German Auslegeschrift 1095 937. In the case of a measuring bridge controlled by the alternating current, the separation of the primary winding of the supply transformer from the mains also through half-wave rectifiers in the mains supply be effected. The rectifier or rectifiers should be polarized so that the Half wave, during which the final adjustment of the measuring bridge takes place, is blocked.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand einer Figur näher verdeutlicht. In der Figur ist eine Meßbrücke schematisch dargestellt. Die Schaltelemente zum automatischen Abgleich der Brücke sind weggelassen. Es soll bei der Figur nur gezeigt werden, zwischen welchen Punkten der Meßeinrichtung kapazitive Ströme fließen, die durch die in der Erfindung vorgeschlagenen Maßnahmen verhindert werden können. Mit 1 ist ein Netztransformator bezeichnet, dessen Primärwicklung an einem Punkt geerdet ist. Dieser Erdepunkt kann auch die direkte Erdung des Netzes sein oder eine Netzerdung über einen niederohmigen Widerstand darstellen. Die Sekundärwicklung des Netztransformators 1 speist einen Doppelweggleichrichter 2, dem ein Siebglied 3 aus zwei Querkondensatoren und einer Längsdrossel nachgeschaltet ist. Die gesiebte Gleichspannung wird der Speisediagonalen einer Brücke 4 zugeführt. Ein Punkt der Nulldiagonalen der Brücke ist ebenfalls geerdet. Kapazitive Ströme können sich vom Wicklungsteil der Primärwicklung des Netztransformators, der gegenüber Erde ein hohes Potential führt, über die Kapazität zur Sekundärwicklung, den Gleichrichter 2, das Siebglied 3 und die beiden geerdeten Punkte der Schaltung ausbilden. Diese den Abgleich störenden Ströme verhindern zwei Kontakte 5 an der Zuführung zur Primärwicklung des Netztransformators. Die Kon- takte werden kurz vor dem Abgleich der Brücke durch Schaltmittel, die der automatischen Brückenabgleicheinrichtung zugehören, gesteuert. An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail with reference to a figure made clear. In the figure, a measuring bridge is shown schematically. The switching elements for automatic balancing of the bridge are omitted. It is only intended for the figure show between which points of the measuring device capacitive currents flow, which can be prevented by the measures proposed in the invention. 1 with a network transformer is referred to, the primary winding at one point is grounded. This ground point can also be the direct grounding of the network or represent a mains earth via a low-resistance resistor. The secondary winding of the mains transformer 1 feeds a full wave rectifier 2, which has a filter element 3 is connected downstream from two shunt capacitors and a series choke. The sifted DC voltage is fed to the feed diagonal of a bridge 4. One point of The bridge's zero diagonal is also grounded. Capacitive currents can differ from the Winding part of the primary winding of the mains transformer that is opposite to earth high potential leads to the rectifier via the capacitance to the secondary winding Form 2, the filter element 3 and the two grounded points of the circuit. These The balancing disruptive currents prevent two contacts 5 from being fed to the primary winding of the mains transformer. The con- cycles are carried out shortly before the bridge is leveled Switching means belonging to the automatic bridge balancing device are controlled.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Circuit arrangement to eliminate the influence of external alternating voltage interference currents on the display result of using mains transformers, Mains rectifiers and smoothing capacitors DC-operated, on the one hand grounded on the primary side of the mains transformer and on the other hand to the measuring circuit and measuring circuits that work with short measuring times comparable to the mains period, characterized in that switching means controlled by the measuring circuit are provided are, the measuring circuit for the period of the measuring process from the AC network split off.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the disconnection is double-pole.

3. Circuit arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that that a switching means controlled by the network is used to separate the network.

Publications considered: J. K r ö ne r t, »Meßbrücken und Kompensatoren ", Vol. 1, 1935, pp 145 to 147.