DE1588595C - Selbstabgleichende Kompensations Schaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstabgleichende Kompensationsschaltung mit einem im Eingangskreis eines Regel-Verstärkers liegenden Kompensationswiderstand, der von · einem Hilfsstrom durchflossen wird, welchen ein am Verstärkerausgang angeschlossenes Stellglied bei gestörtem Abgleich verändert, bis die Spannung am Kompensationswiderstand die Spannung am Schaltungseingang voll kompensiert und die Verstärkereingangsspannung wieder zu Null wird, und ferner mit einem vom Verstärkerausgang zum Kompensationseingang geführten Gegenkopplungspfad.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Kompensators der einleitend genannten Art, der mit mehreren Meßbereichen arbeiten kann und schaltungsmäßig so ausgebildet ist, daß in allen Meßbereichen durch die beim Umschalten zwangläufig erfolgende Veränderung des Gegenkopplungsgrades die relative Ansprechempfindlichkeit der Servoschaltung konstant gehalten wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäßc Kompensationsschaltung dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßbereichsumschaltung am Kompensationswiderstand vorgesehen ist, dessen sämtliche, wahlweise einschaltbaren Widerstandselemente an ihren vom Verstärkereingang abgelegenen Klemmen zusammengeschaltct und an den vom Verstärkerausgang kommenden Gegenkoppiungspfad angeschlossen sind. ■

Es ist bereits bekannt, bei selbstabgleichenden Kompensationsschaltungen eine Spannungsgegenkopplung zu verwenden, um den Eingangswidcrstand des Verstärkers zu steigern. Hierbei kann man die Spannungsgcgenkopplung auch so groß wählen, daß der Eingangswiderstand des Verstärkers wesentlich größer wird als der größtmögliche Innenwiderstand der Signak]uelle. In diesem Falle beeinflussen Schwankungen de:; Innenwiderstandes der Signalquelle die Empfindlichkeit der Schaltung nicht mehr. Für die vorliegende Erfindung braucht aber keineswegs eine außerordentlich starke Gegenkopplung verwendet zu werden, und auch braucht die Spannungsgegenkopplung nicht so stark zu sein, daß der Eingangswiderstand des Verstärkers viel größer als der größtmögliche Widerstand der Sigiialquelle wird.

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um folgendes:

Da die Gegenkopplungsspannung am Kompensationswiderstand genauso wie die von der Spannungsquelle kommende Eingangsspannung über den Innenwiderstand der Spannungscjuclle dem ■ Verslärkereingang zugeführt wird, wirken Schwankungen des Innenwiderstandes der Quelle im gleichen Sinne und im gleichen Ausmaß auf die Quellenspannung uiid die Gcgenkopplungsspannung ein. Wenn also die Quellenspannung von einem hohen Innenwidersland stark geschwächt wird, kommt es auch zu einer stark geschwächten Gegenkopplimgsspaiinung. Somit ergibt sich eine große wirksame Verstärkung des Verstärkers, so daß cl'c stark geschwächte Quellenspannung dennoch ungefähr zur normalen Ausgangs-'.p;ii)iui!ig vLTsliirkt wird. Im Endeffekt ergibt sich für die i-ifiii(liiMi'sgfm;>(ii: Kompensationsschaltung, (laf'i (lic AiisprcclK'nipIinilüchkcit in allen Meßbereichen iiiij'diilir gleich j'.roij bleibt. Hätte man enlspiedicnd dein Stande der Technik auf einen cn kiiUAaiuisWidcrstand des Verstärkers abgestellt, bestünde überhaupt kein Anlaß, den Gegenkopplungsgrad bei einer Meßbereichsveränderung ebenfalls zu verändern.

In der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung wird an Hand der Zeichnung als bevorzugte Ausführungsform ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen selbstabglcichenden Kompensationsschaltung näher erläutert.

Die Eingangsklemmen 1 und 2 der Schaltung sind

ίο über einen Kompensationswiderstand 3 mit den Eingangskleminen 4 und 5 eines Regel-Verstärkers 6 verbunden, der einen Eingangswiderstand 7 enthält. Ein Stellglied 8, hier als Regel-Motor dargestellt, ist an dem Ausgang des Regel-Verstärkers 6 angeschlossen und mit einem Bezugswertpotentiometer 9 gekoppelt, welches aus einer Bezugsspannungsquelle 10 gespeist wird. Die Bezugsspannung an den Abgriffen des Potentiometers 9 gelangt über einen Widerstandll an den Kompensationswiderstand 3, wodurch die Schaltung immer dann einen stationären Zustand erreicht, wenn das Potentiometer 9 so eingestellt ist, daß über den Widerstand 11 am Kompensationswiderstand 3 eine Spannung abfällt, die genau die Spannung zwischen den Eingangsklemmen I und 2 der Schaltung kompensiert. In einem solchen Falle liegt keine Spannung an den Eingangsklemmen 4 und 5 des Regel-Verstärkers, so daß das Stellglied 8 nicht mehr erregt wird. Der Kompen-

■ sationswiderstand 3 ist stets klein im Vergleich mit dem Eingangswiderstand 7 des Regel-Verstärkers 6 und auch im Vergleich mit dem Widerstand 11.

Wenn der Innenwiderstand der Spannungsquelle, die an den Eingangsklemmen 1 und 2 der Schaltung liegt, groß ist im Vergleich mit dem Eingangswiderstand 7 des Regel-Verstärkers 6, stellt die Schaltung im stationären Zustand keine Belastung für die Eingangsspannungsquelle dar. Solange jedoch die Schaltung den stationären Zustand nicht erreicht hat, belastet der Eingangswiderstand 7 die Eingangsspannungsquelle erheblich, so daß Änderungen der EMK der Eingangsspannungsquelle nur in geringem Maße an den Eingangsklemmen 4 und S des Regel-Verstärkers 6 spürbar werden, wodurch die Ansprcch-

■45 empfindlichkeit der Kompensationsschaltung klein wird. Damit die Ansprechempfindlichkeit nicht so stark von der Größe des Innenwiderstandes der Eingangsspannungsquelle im Vergleich mit dem Eingangswiderstand 7 des Regel-Verstärkers 6 abhängig wird, liegt in an sich bekannter Weise zwischen der nicht an Masse liegenden Ausgangsklemme 12 des Regel-Verstärkers 6 und der Eingangsklemme 2 der Kompensationsschaltung ein Gegenkopplungswiderstand 13. Der Regel-Verstärker 6 ist so ausgebildet, daß sein Ausgangssignal zum Eingangssignal gegenphasig wird. Die Gegenkopplung über den Gegenkopplungswiderstand 13 wird um so schwächer, je größer der Innenwiderstand der Spannungsquelle an den Eingangsklemmen 1 und 2 der Kompensationsschaltung wird, so daß die effektive Verstärkung des Regel-Verstärkers 6 ansteigt, wenn der Innenwiderstand der Eingangsspannungsquelle an den Eingangskleminen I und 2 größer wird. Somit ergibt sich eine konstante Ansprechempfiiidlichkeit über einen sehr weiten Bereich von Innenwiderstandswerten der Spanmmgsquelle an den Eingangsklemmen 1 und 2.

Der Meßbereich der Kompensationsschaltung läßt

sich ändern durch Änderung der Größe des Kompensationswiderstandes im Eingangskreis. Zu diesem Zweck sind im Eingangskreis weitere Kompensationswiderstände 14 und 15 und ein Umschalter 16 vorgesehen. Durch Einschaltung eines Kompensations-Widerstandes 14 mit einem geringeren Widerstand als der Kompensationswiderstand 3 wird der Meßbereich verkleinert. Dieser Vorgang ist begleitet von einer Dämpfung der Gegenkopplung über den Widerstand 13, so daß die effektive Verstärkung in dem den Regel-Verstärker enthaltenden Kreis vergrößert wird. In diesem Falle wird trotz der geringeren Spannungen im Eingangskreis des Regel-Verstärkers 6 bei der Verkleinerung des Meßbereiches eine konstante Ansprechempfindlichkeit aufrechterhalten. Es ist in diesem Falle dann nicht mehr — wie bisher — erforderlich, die Verstärkung des Regel-Verstärkers 6 mit einem besonderen Umschalter zu beeinflussen, den man mit dem Umschalter 16 für die Kompensationswiderstände 3 und 14 koppeln müßte.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Sclbstabgleichcnde Kompensationsschaltung mit einem im Eingangskreis eines Regel-Verstärkers Hegenden Kompensationswiderstand, der von einem Hilfsstrom durchflossen wird, welchen ein am Verstärkerausgang angeschlossenes Stellglied bei gestörtem Abgleich verändert, bis die Spannung am Kompensationswiderstand die Spannung am Schaltungseingang voll kompensiert und die Verstärkereingangsspannung wieder zu Null wird, und ferner mit einem vom Verstärkerausgang zum Kompcnsalionseingang geführten Gegcnkcpplungspfad, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mcßbcrcichsumschaltung (16) am Kompensationswiderstand vorgesehen ist, dessen sämtliche, wahlweise einschaltbarcn Widerstandselemcnte (3,14,15) an ihren vom Verslärkcreingang (5) abgelegenen Klemmen zusammcngeschaltct und an den vom Vcrslärkerausgang (12) kommenden Gegenkopplungspfad (13) angegeschlosscn sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen