DE1273062B - Damping line consisting of several damping units connected in a chain - Google Patents
Damping line consisting of several damping units connected in a chainInfo
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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.Attenuation line made up of several attenuation units connected in a chain The invention relates to a damping line, which consists of several damping units exists, each of which, depending on the setting, is either bridged or with others, unbridged damping units is connected in a chain.
Dämpfungsleitungen, sogenannte Eichleitungen, werden in der elektrischen Meß- und Nachrichtentechnik vielfältig verwendet. Sie dienen dabei zur Darstellung oder Ermittlung einer Dämpfung.Attenuation lines, so-called attenuators, are used in the electrical Measurement and communication technology used in a variety of ways. They are used for representation or determination of a damping.
Bekannte Dämpfungsleitungen haben zur Einstellung ihrer Dämpfung von Hand bedienbare Stufenschalter für die Anschaltung dekadisch gestufter Widerstandssätze.Known attenuation lines have to adjust their attenuation of Manually operated step switches for connecting decadically stepped resistance sets.
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.These known attenuation lines have several disadvantages. The usage Spatially extensive switch requires an internal structure, the stray capacitance and inductances, so that attenuation errors, crosstalk and reflections the operation of the attenuation line only up to a certain limit frequency without significant Allow mistakes. The manual operation of the switches is often either unfavorable long connecting lines to the rest of the measurement setup or an inconvenient and thus inconvenient longer measurement duration error-promoting handling of the measurement arrangement. Also is manual adjustment of the known damping lines takes time.
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.The invention avoids the first-mentioned disadvantage of the known damping lines in that each damping unit has its own connecting or bridging it Has a switch whose contacts can be electrically operated via a control line, which is connected to a control device common to all control lines. In order to avoid the second disadvantage mentioned, it is particularly advantageous to that the attenuation line consists of two mechanical and electrical connectors There are assemblable parts that are mechanically separated via an im essential connecting cables containing the control lines can be interconnected are, of which a first part the damping units and a second part the Contains control device and optionally a power supply part. To a It is advisable to significantly increase the measurement speed and reliability that a damping line containing only damping units or the damping units containing the first part of the damping line via a substantially the control lines leading connection cable as part of an automatic measuring device with a a control device containing part of the measuring device is connected. To achieve a particularly space-saving and at the same time electrically favorable structure, it is useful to that the switch consists of several reed relays.
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.The invention further consists in that each damping unit in Recesses of a special damping body is arranged, which is connected to the damping bodies of the other damping units can be layered to form a block and via plug-in contacts is connectable. This results in damping units that are favorable in terms of production technology, which can easily be put together according to the modular principle, which also makes a possible later maintenance is made much easier.
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.An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing. Here, FIG. 1. a circuit diagram of a damping unit in T-circuit with reed relay, FIG. FIG. 2 shows a detail from a circuit diagram of a damping line with damping units according to FIG. 1, Fig. 3 a table for the connection of damping units of a decade, measured according to the principle of weight set, FIG. 4 shows a partially sectioned side view of an equipped damping body of a damping unit, FIG. 5 is a plan view of the FIG. 4 and FIG. 6 shows a section through one of the in the arrangement according to FIG. 4 included reed relays. The damping line consists of several damping units, one of which is shown in FIG. 1 is shown. Two series resistors 1, 2 and a transverse resistor 3 together form a T-element which is connected between input terminals 4, 5 and output terminals 6, 7. A contact 8 of a first reed relay is connected to the connection between series resistor 1 and input terminal 4 and a contact 9 of a second reed relay is connected to the connection between series resistor 2 and output terminal 6. A contact 10 of a third reed relay is connected directly between the input terminal 4 and the output terminal 6. Excitation coils 11 and 12 of the first and second reed relays are connected in parallel and are connected on the one hand to one pole 13 of a supply current source and on the other hand to a control line 14. An excitation coil 15 of the reed contact 10 bridging the damping unit is placed between another pole 16 of the supply current source and an emitter of a switching transistor 17 whose collector is connected to one pole 13 of the supply current source and whose base is connected to the control line 14.
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.The damping unit is switched on when the contacts 8 and 9 are closed and the contact 10 is open. For this purpose, the control line 14 is to be connected to the other pole 16 of the supply current source. When idling, d. h: when the control line 14 is not connected, the base of the switching transistor 17 is connected via the excitation windings 11 and 12 to one pole 14 of the supply current source, and the excitation winding 15 is located via the current-carrying switching transistor 17 practically between the poles of the supply current source. Then the reed contact 10 is closed and the reed contacts 8 and 9 are open.
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. The damping line consists of two parts 19 and 20 which can be joined together mechanically and electrically via plug connections 18, of which the first part 19 contains the damping units 21 to 21 "', 22 to 22"' and 23 to 23 "', which with their input and Output terminals are all connected in a chain, and of which the second part 20 contains a control device with step switches 24, 25 and 26, which can be set in decade, as well as a power supply part 27.
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.The individual damping units of each group of damping units, z. B. 21 to 21 "', have attenuations measured according to the principle of weight set, and their control lines 14 to 14 "'are adjustable with the associated decadic Tap changer 24 connected via a diode network 28, which according to the in F i G. 3 in the table shown in the individual switch positions of the damping units to be connected assigns.
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.Each damping unit is in recesses of a special damping body 29 arranged, which has the shape of a flat parallelepiped and is made of aluminum. The damping bodies of all damping units of the damping line are one Block layered and connected to each other with turnbuckles passing through cutouts 30 go through the damping body. Plugs 31 and sockets 32 of plug-in contact connections connect input terminals 4 to output terminals 6 of adjacent damping units.
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.The series resistances 1, 2 and the transverse resistance 3 are in relation to FIG Bores 33, 34 and 35 with the correct wave resistance of their diameter arranged side by side in parallel in a plane and on a narrow side 36 of the damping body 29 in a flat, closable with a cover 37 Switch room 38 open. The switch room 38 contains an insulating material carrier plate 39 with planar cable runs 40 which connect the ends of the resistors 1, 2 and 3 and form a star point 41 of the T-member of the damping unit. In one the middle one Bore 35 of the transverse resistance 3 extending bore 42 of smaller diameter a spring bushing 43 is inserted into which a second connection of the transverse resistor 3 is introduced and thereby connected to ground.
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.In the extension of the bores 33 and 34 of the two series resistors 1 and 2, two chambers 44, 45 and 46, 47 are arranged, of which the inner chambers 44 and 46 each one of the reed relays 8, 11 and 9, 12 and the outer chambers 45 and 47 each contain an insulating plate 48 carrying the plug 31 and an insulating plate 49 carrying the socket 32, respectively. The reed relay 10, 15 is arranged in a fifth chamber 50 arranged between the outer chambers 45 and 47. All chambers 44 to 47 and 50 essentially open onto a first broad side 51 of the damping body 29, which is covered by a substantially closed second broad side 52 'of an adjacent damping body 29' when all the damping bodies are layered in blocks.
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. .The reed contacts enclosed in glass tubes 53, e.g. B. 8 are in a brass tube forming a winding mandrel of a winding body of the excitation winding 11 54 arranged, and the bobbin has metallic flanges 55, the tubular Wear extensions 56 with which the reed relay in wall openings 57 between the Chambers 44 to 47 and 50 or between the chambers 44, 46 and the bores 33, 34 are clamped. .
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.The individual sections of a damping unit, which contain connecting lines 58, switch lines 59 and divider resistors 1, 2, 3, are correct in terms of the wave resistance due to a corresponding geometric dimensioning of the recesses surrounding them, namely the bores 33, 34, 35 and the chambers 44 to 47 and 50 executed. In this case, line parts that run empty due to open switch contacts are taken into account and / or compensated. The reed contacts 8, 9 and 10, in the closed state, together with the brass tubes 54 surrounding them, each form a piece of a coaxial line with a relatively high wave resistance. In the open state, the reed contacts essentially represent two small capacitances. In both operating states of a damping unit, the input terminal 4 and the output terminal 6 each have a stray capacitance formed either by the open reed contact 10 or by the open reed contacts 8 and 9 loaded, whereby the excessively high wave resistance of the respectively in operation coaxial line formed either by the closed contacts 8 or 9 or by the closed contact 10 is overcompensated. Full compensation is achieved by longitudinal inductances, which are connected between the switch lines 59 and the input terminals 4 and output terminals 6 provided with the plug 31 or the socket 32 and are represented by a corresponding shape of the connecting lines 58 designed as flat lines. In the case of damping units with high damping, the stray capacitance of the opened reed contact 10 causes a damping drop at high frequencies. This is compensated by a capacitance between a star point of the T-element and ground, which is formed by a locally limited widening 60 of the planar line 40 adhering to the carrier plate 39 and connecting the three resistors 1, 2 and 3. An increase in attenuation that occurs in attenuation units with low attenuation at high frequencies as a result of the skin effect of the switch lines 59 of the reed relays 8 and 9 is compensated for by a small transverse inductance formed by a ferrite bead 61 sitting on a connecting wire of a transverse resistor 3.
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.On a carrier plate 62 fastened on the outside of the damping body 26, the two-dimensional line runs are the switching transistor 17, a connection element 63 of the control line 14 and plug connections 64 for power supply lines 65 of the excitation coils 11, 12 and 15 of the reed relays are arranged.
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