DE1273062B - Daempfungsleitung aus mehreren in Kette geschalteten Daempfungseinheiten - Google Patents

Description

• Dämpfungsleitung aus mehreren in Kette geschalteten Dämpfungseinheiten Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsleitung, die aus mehreren Dämpfungseinheiten besteht, von denen jede je nach Einstellung entweder überbrückt oder mit anderen, unüberbrückten Dämpfungseinheiten in Kette geschaltet ist.
• Dämpfungsleitungen, sogenannte Eichleitungen, werden in der elektrischen Meß- und Nachrichtentechnik vielfältig verwendet. Sie dienen dabei zur Darstellung oder Ermittlung einer Dämpfung.
• Bekannte Dämpfungsleitungen haben zur Einstellung ihrer Dämpfung von Hand bedienbare Stufenschalter für die Anschaltung dekadisch gestufter Widerstandssätze.
• Diese bekannten Dämpfungsleitungen haben mehrere Nachteile. Die Verwendung räumlich ausladender Schalter bedingt einen inneren Aufbau, der Streukapazitäten und -induktivitäten aufweist, so daß Dämpfungsfehler, Übersprechen und Reflexionen den Betrieb der Dämpfungsleitung nur bis zu einer gewissen Grenzfrequenz ohne nennenswerte Fehler erlauben. Die manuelle Bedienung der Schalter bedingt oftmals entweder ungünstig lange Verbindungsleitungen zum übrigen Meßaufbau oder eine unbequeme und damit bei längerer Meßdauer Fehler begünstigende Handhabung der Meßanordnung. Außerdem ist die von Hand erfolgende Einstellung der bekannten Dämpfungsleitungen zeitraubend.
• Die Erfindung vermeidet den erstgenannten Nachteil der bekannten Dämpfungsleitungen dadurch, daß jede Dämpfungseinheit einen eigenen sie anschaltenden oder überbrückenden Schalter hat, dessen Kontakte über eine Steuerleitung elektrisch betätigbar sind, die mit einer allen Steuerleitungen gemeinsamen Steuervorrichtung verbunden ist. Dabei ist es zur Vermeidung des zweitgenannten Nachteils besonders vorteilhaft, daß die Dämpfungsleitung aus zwei mechanisch und elektrisch über Steckverbindungen zusammenfügbaren Teilen besteht, die in mechanisch getrenntem Zustand über ein im wesentlichen die Steuerleitungen enthaltenden Verbindungskabel zusammenschaltbar sind, von denen ein erster Teil die Dämpfungseinheiten und ein zweiter Teil die Steuervorrichtung und gegebenenfalls einen Stromversorgungsteil enthält. Zu einer wesentlichen Erhöhung der Meßgeschwindigkeit und -zuverlässigkeit empfiehlt es sich, daß eine nur Dämpfungseinheiten enthaltende Dämpfungsleitung bzw. der die Dämpfungseinheiten enthaltende erste Teil der Dämpfungsleitung über ein im wesentlichen die Steuerleitungen führendes Verbindungskabel als Teil einer automatischen Meßvorrichtung mit einem eine Steuervorrichtung enthaltenden Teil der Meßvorrichtung verbunden ist. Zur Erzielung eines besonders raumsparenden und dabei elektrisch günstigen Aufbaus ist es zweckmäßig, daß der Schalter aus mehreren Reed-Relais besteht.
• Die Erfindung besteht weiterhin darin, daß jede Dämpfungseinheit in Aussparungen eines besonderen Dämpfungskörpers angeordnet ist, der mit den Dämpfungskörpern der anderen Dämpfungseinheiten zu einem Block schichtbar und über Steckkontakte verbindbar ist. Auf diese Weise ergeben sich fertigungstechnisch günstige Dämpfungseinheiten, die leicht nach dem Baukastenprinzip zusammenfügbar sind, wodurch auch eine eventuelle spätere Wartung sehr erleichtert wird.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Hierbei zeigt F i g. 1. ein Schaltbild einer Dämpfungseinheit in T-Schaltung mit Reed-Relais, F i g. 2 einen Ausschnitt aus einem Schaltbild einer Dämpfungsleitung mit Dämpfungseinheiten gemäß F i g. 1, F i g. 3 eine Tabelle für die Anschaltung von nach dem Gewichtssatzprinzip bemessenen Dämpfungseinheiten einer Dekade, F i g. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines bestückten Dämpfungskörpers einer Dämpfungseinheit, F i g. 5 eine Draufsicht auf die in F i g. 4 dargestellte Anordnung und F i g. 6 einen Schnitt durch eines der in der Anordnung gemäß F i g. 4 enthaltenen Reed-Relais. Die Dämpfungsleitung besteht aus mehreren Dämpfungseinheiten, von denen eine einzelne in F i g. 1 dargestellt ist. Zwei Längswiderstände 1, 2 und ein Querwiderstand 3 bilden zusammen ein T-Glied, das zwischen Eingangsklemmen 4, 5 und Ausgangsklemmen 6, 7 geschaltet ist. In die Verbindung zwischen dem Längswiderstand 1 und der Eingangsklemme 4 ist ein Kontakt 8 eines ersten Reed-Relais und in die Verbindung zwischen dem Längswiderstand 2 und der Ausgangsklemme 6 ist ein Kontakt 9 eines zweiten Reed-Relais eingeschaltet. Ein Kontakt 10 eines dritten Reed-Relais ist unmittelbar zwischen die Eingangsklemme 4 und die Ausgangsklemme 6 geschaltet. Erregerspulen 11 und 12 des ersten und des zweiten Reed-Relais sind parallel geschaltet und einerseits mit dem einen Pol 13 einer Speisestromquelle und andererseits mit einer Steuerleitung 14 verbunden. Eine Erregerspule 15 des die Dämpfungseinheit überbrückenden Reed-Kontakts 10 ist zwischen einen anderen Pol 16 der Speisestromquelle und einen Emitter eines Schalttransistors 17 gelegt, dessen Kollektor mit dem einen Pol 13 der Speisestromquelle und dessen Basis mit der Steuerleitung 14 verbunden ist.
• Die Dämpfungseinheit ist angeschaltet, wenn die Kontakte 8 und 9 geschlossen und der Kontakt 10 geöffnet sind. Hierzu ist die Steuerleitung 14 mit dem anderen Pol 16 der Speisestromquelle zu verbinden. Bei leer laufender, d. h: nicht angeschlossener Steuerleitung 14 liegt die Basis des Schalttransistors 17 über die Erregerwicklungen 11 und 12 am einen Pol 14 der Speisestromquelle, und die Erregerwicklung 15 liegt über den stromführenden Schalttransistor 17 praktisch zwischen den Polen der Speisestromquelle. Dann ist der Reed-Kontakt 10 geschlossen, und die Reed-Kontakte 8 und 9 sind geöffnet.
• Die Dämpfungsleitung besteht aus zwei mechanisch und elektrisch über Steckverbindungen 18 zusammenfügbaren Teilen 19 und 20, von denen der erste Teil 19 die Dämpfungseinheiten 21 bis 21"', 22 bis 22"' und 23 bis 23"' enthält, die mit ihren Ein-und Ausgangsklemmen alle in Kette geschaltet sind, und von denen der zweite Teil 20 eine Steuervorrichtung mit dekadisch einstellbaren Stufenschaltern 24, 25 und 26 sowie einen Stromversorgungsteil 27 enthält.
• Die einzelnen Dämpfungseinheiten jeder Gruppe von Dämpfungseinheiten, z. B. 21 bis 21"', haben nach dem Gewichtssatzprinzip bemessene Dämpfungen, und ihre Steuerleitungen 14 bis 14"' sind mit dem zugehörigen dekadisch einstellbaren Stufenschalter 24 über ein Diodennetzwerk 28 verbunden, das die gemäß der in F i g. 3 dargestellten Tabelle in den einzelnen Schaltstellungen anzuschaltendenDämpfungseinheiten zuordnet.
• Jede Dämpfungseinheit ist in Aussparungen eines besonderen Dämpfungskörpers 29 angeordnet, der die Form eines flachen Quaders besitzt und aus Aluminium besteht. Die Dämpfungskörper aller Dämpfungseinheiten der Dämpfungsleitung sind zu einem Block geschichtet und mit Spannschrauben miteinander verbunden, die durch Aussparungen 30 der Dämpfungskörper hindurchgehen. Stecker 31 und Buchsen 32 von Steckkontaktverbindungen legen Eingangsklemmen 4 an Ausgangsklemmen 6 benachbarter Dämpfungseinheiten.
• Die Längswiderstände 1, 2 und der Querwiderstand 3 sind in bezüglich ihres Durchmessers wellenwiderstandsrichtig ausgeführten Bohrungen 33, 34 und 35 angeordnet, die parallel in einer Ebene nebeneinanderliegen und auf einer Schmalseite 36 des Dämpfungskörpers 29 in einen flachen, mit einem Deckel 37 verschließbaren Schaltraum 38 münden. Der Schaltraum 38 enthält eine Isolierstoffträgerplatte 39 mit flächenhaften Leitungszügen 40, die die Enden der Widerstände 1, 2 und 3 verbinden und einen Sternpunkt 41 des T-Glieds der Dämpfungseinheit bilden. In einer die mittlere Bohrung 35 des Querwiderstands 3 verlängernden Bohrung 42 geringeren Durchmessers ist eine Federbuchse 43 eingesetzt, in die ein zweiter Anschluß des Querwiderstands 3 eingeführt und dadurch mit Masse verbunden ist.
• In Verlängerung der Bohrungen 33 und 34 der beiden Längswiderstände 1 und 2 sind jeweils zwei Kammern 44, 45 bzw. 46, 47 angeordnet, von denen die inneren Kammern 44 und 46 jeweils eines der Reed-Relais 8, 11 bzw. 9, 12 und die äußeren Kammern 45 und 47 jeweils eine den Stecker 31 tragende Isolierstoffplatte 48 bzw. eine die Buchse 32 tragende Isolierstoffplatte 49 enthalten. In einer zwischen den äußeren Kammern 45 und 47 angeordneten fünften Kammer 50 ist das Reed-Relais 10, 15 angeordnet. Alle Kammern 44 bis 47 und 50 münden im wesentlichen auf eine erste Breitseite 51 des Dämpfungskörpers 29, die bei der Blockschichtung aller Dämpfungskörper von einer im wesentlichen geschlossenen zweiten Breitseite 52' eines benachbarten Dämpfungskörpers 29' abgedeckt ist.
• Die in Glasröhren 53 eingeschlossenen Reed-Kontakte, z. B. 8, sind in einem einen Wickeldorn eines Wickelkörpers der Erregerwicklung 11 bildenden Messingrohr 54 angeordnet, und der Wickelkörper hat metallische Flansche 55, die rohrförmige Fortsätze 56 tragen, mit denen die Reed-Relais in Wanddurchbrüche 57 zwischen den Kammern 44 bis 47 und 50 bzw. zwischen den Kammern 44, 46 und den Bohrungen 33, 34 festgeklemmt sind. .
• Die einzelnen Abschnitte einer Dämpfungseinheit, die Verbindungsleitungen 58, Schalterleitungen 59 und Teilerwiderstände 1, 2, 3 enthalten, sind durch eine entsprechende geometrische Bemessung der sie umgebenden Aussparungen, nämlich der Bohrungen 33, 34, 35 und der Kammern 44 bis 47 und 50, wellenwiderstandsrichtig ausgeführt. Dabei sind Leitungsteile, die zufolge offener Schalterkontakte Leerlaufen, berücksichtigt und/oder kompensiert. Die Reed-Kontakte 8, 9 und 10 bilden in geschlossenem Zustand zusammen mit den sie umgebenden Messingrohren 54 jeweils ein Stück einer Koaxialleitung mit relativ hohem Wellenwiderstand. Im geöffneten Zustand stellen die Reed-Kontakte im wesentlichen zwei kleine Kapazitäten dar. In beiden Betriebszuständen einer Dämpfungseinheit ist die Eingangsklemme 4 und die Ausgangsklemme 6 jeweils mit einer entweder vom geöffneten Reed-Kontakt 10 oder von den geöffneten Reed-Kontakten 8 und 9 gebildeten Streukapazität belastet, wodurch der zu hohe Wellenwiderstand der jeweils in Betrieb befindlichen, entweder von den geschlossenen Kontakten 8 bzw. 9 oder vom geschlossenen Kontakt 10 gebildeten Koaxialleitung überkompensiert ist. Eine volle Kompensation wird durch Längsindukivitäten erreicht, die zwischen die Schalterleitungen 59 und die mit dem Stecker 31 bzw. die mit der Buchse 32 versehenen Eingangsklemmen 4 bzw. Ausgangsklemmen 6 eingeschaltet und durch eine entsprechende Formgebung der als flächenhafte Leitungszüge ausgebildeten Verbindungsleitungen 58 dargestellt sind. Bei Dämpfungseinheiten hoher Dämpfung verursacht die Streukapazität des geöffneten Reed-Kontakts 10 bei hohen Frequenzen einen Dämpfungsabfall. Dieser wird durch eine Kapazität zwischen einem Sternpunkt des T-Glieds und Masse kompensiert, die durch eine örtlich begrenzte Verbreiterung 60 des auf der Trägerplatte 39 haftenden, die drei Widerstände 1, 2 und 3 verbindenden flächenhaften Leitungszugs 40 gebildet ist. Eine bei Dämpfungseinheiten geringer Dämpfung bei hohen Frequenzen infolge Skineffekts der Schalterleitungen 59 der Reed-Relais 8 und 9 auftretende Dämpfungszunahme ist durch eine kleine Querinduktivität kompensiert, die von einer auf einem Anschlußdraht eines Querwiderstands 3 sitzenden Ferritperle 61 gebildet ist.
• Auf einer außen am Dämpfungskörper 26 befestigten Trägerplatte 62, die flächenhafte Leitungszüge trägt, sind der Schalttransistor 17, ein Anschlußelement 63 der Steuerleitung 14 sowie Steckverbindungen 64 für Stromzuführungsleitungen 65 der Erregerspulen 11, 12 und 15 der Reed-Relais angeordnet.

Claims (14)

1. Patentansprüche: 1. Dämpfungsleitung, die aus mehreren Dämpfungseinheiten besteht, von denen jede je nach Einstellung entweder überbrückt oder mit anderen, unüberbrückten Dämpfungseinheiten in Kette geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Dämpfungseinheit einen eigenen sie anschaltenden oder überbrückenden Schalter hat, dessen Kontakte (8, 9 und 10) über eine Steuerleitung (14) elektrisch betätigbar sind, die mit einer allen Steuerleitungen gemeinsamen Steuervorrichtung (20) verbunden ist.
2. 2. Dämpfungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsleitung aus zwei mechanisch und elektrisch über Steckverbindungen (18) zusammenfügbaren Teilen (19, 20) besteht, die in mechanisch getrenntem Zustand über ein im wesentlichen die Steuerleitungen führenden Verbindungskabel zusammenschaltbar sind, von denen ein erster Teil (19) die Dämpfungseinheiten (21 bis 21"', 22 bis 22"', 23 bis 23 "') und ein zweiter Teil (20) die Steuervorrichtung (24, 25, 26, 28, 28', 28") und gegebenenfalls einen Stromversorgungsteil (27) enthält.
3. 3. Dämpfungsleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine nur Dämpfungseinheiten enthaltende Dämpfungsleitungbzw. der die Dämpfungseinheiten enthaltende erste Teil der Dämpfungsleitung über ein im wesentlichen die Steuerleitungen führendes Verbindungskabel als Teil einer automatischen Meßvorrichtung mit einem eine Steuervorrichtung enthaltenden Teil der Meßvorrichtung verbunden ist.
4. 4. Därnpfungsleitung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinheiten (21, 21', 21", 21 "') nach dem Gewichtssatzprinzip bemessene Dämpfungen haben und ihre Steuerleitungen (14, 14', 14", 14 "') mit der Steuervorrichtung (24), die dekadisch einstellbar ist, über ein zuordnendes Diodennetzwerk (28) verbunden sind.
5. 5. Dämpfungsleitung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter aus mehreren Reed-Relais (8, 9, 10, 11, 1.2, 15) besteht.
6. 6. Dämpfungsleitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspulen (11, 12) der die Dämpfungseinheiten anschaltenden Reed-Kontakte (8, 9) parallel geschaltet und einerseits mit dem einen Pol (13) einer Speisestromquelle und andererseits mit einer zum Steuerschalter bzw. zu dem mit diesem verbundenen Diodennetzwerk (28) führenden Steuerleitung (1.4) verbunden sind und daß die Erregerspule (15) des die Dämpfungseinheit überbrükkenden Reed-Kontakts (10) zwischen dem anderen Pol (16) der Speisestromquelle und einem Emitter eines Schalttransistors (17) liegt, dessen Kollektor mit dem einen Pol (13) der Speisestromquelle und dessen Basis mit der Steuerleitung (14) verbunden ist.
7. 7. Dämpfungsleitung, die aus mehreren Dämpfungseinheiten besteht, von denen jede nach Einstellung entweder überbrückt oder mit anderen unüberbrückten Dämpfungseinheiten in Kette geschaltet ist, insbesondere nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Dämpfungseinheit in Aussparungen eines besonderen Dämpfungskörpers (29) angeordnet ist, der mit den Dämpfungskörpern (29') der anderen Dämpfungseinheiten zu einem Block schichtbar und über Steckkontakte (31, 32) verbindbar ist. B.
8. Dämpfungsleitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinheit als T-Glied ausgebildet ist und die beiden Längswiderstände (1, 2) und der dazwischenliegende Querwiderstand (3) wellenwiderstandsrichtig in drei parallel in einer Ebene nebeneinanderliegenden, auf einer Schmalseite (36) des Dämpfungskörpers (29) in einen flachen, mit einem Deckel (37) verschließbaren Schaltraum (38) mündenden Bohrungen (33, 34, 35) angeordnet sind.
9. 9. Dämpfungsleitung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Dämpfungskörper in Verlängerung der Bohrungen (33, 34) der beiden Längswiderstände (1, 2) jeweils zwei Kammern 44, 45 bzw. 46, 47), von denen die inneren Kammern (44 bzw. 46) jeweils ein Reed-Relais und die äußeren Kammern (45 bzw. 47) jeweils einen Teil (31. bzw. 32) eines auf einer Isolierstoff-Trägerplatte (48 bzw. 49) befestigten Steckkontakts enthält, und zwischen den beiden äußeren Kammern (45, 47) eine ebenfalls ein Reed-Relais (10, 15) enthaltende fünfte Kammer (50) angeordnet sind und alle Kammern (44 bis 47, 50) im wesentlichen auf eine erste Breitseite (51) des Dämpfungskörpers (29) münden, die bei der Blockschichtung von einer im wesentlichen geschlossenen zweiten Breitseite (52') eines benachbarten Dämpfungskörpers (29') abgedeckt ist.
10. 10. Dämpfungsleitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Abschnitte einer Dämpfungseinheit, die Verbindungsleitungen (58), Schalterleitungen (59) und Teilerwiderstände (1, 2, 3) enthalten, durch eine entsprechende geometrische Bemessung der umgebenden Aussparungen, Bohrungen (33, 34, 35) und Kammern (44, 45, 46, 47, 48) wellenwiderstandsrichtig ausgeführt sind und dabei Leitungsteile, die zufolge offener Schalterkontakte leer laufen, berücksichtigt und/oder kompensiert sind.
11. 11. Dämpfungsleitung nach Anspruch 5 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Reed-Kontakte (8,9 ; 10) in einem einen Wickeldorn eines Wikkelkörpers der Erregerwicklung (11, 12, 15) bildenden Metallrohr (54) angeordnet ist und der Wickelkörper metallische Flansche (55) hat, die mit rohrförmigen Fortsätzen (56) in Wanddurchbrüche (57) der die Reed-Relais aufnehmenden Kammern (44, 45, 46, 47, 50) geklemmt sind.
12. 12. Dämpfungsleitung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationselemente, insbesondere Längsinduktivitäten und Querkapazitäten, durch entsprechende Formgebung flächenhafter Leitungszüge (40, 58) auf Trägerplatten (39, 48, 49) der betreffenden Dämpfungseinheit gebildet sind.
13. 13: Dämpfungsleitung nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinheit als T-Glied ausgebildet ist und bei Dämpfungseinheiten geringer Dämpfung im Querzweig eine durch eine Ferritperle (61) gebildete, eine Dämpfungszunahme infolge Skineffekts von Schalterleitungen kompensierende Querinduktivität eingeschaltet ist.
14. 14. Dämpfungsleitung nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinheit als T-Glied ausgebildet ist und bei Dämpfungseinheiten hoher Dämpfung an einem Sternpunkt eine die Streukapazität eines Überbrükkungskontakts (10) kompensierende Querkapazität (60) nach Masse angeschlossen ist.