DE2019613B2

DE2019613B2 - Schaltungsanordnung zur kompensation des einflusses von schwankungen der netz-wechselspannung auf das messignal eines mit netzwechselstrom gespeisten messwertgebers

Info

Publication number: DE2019613B2
Application number: DE19702019613
Authority: DE
Inventors: Franc Di 7000 Stuttgart Marco
Original assignee: JC Eckardt AG
Current assignee: JC Eckardt AG
Priority date: 1970-04-23
Filing date: 1970-04-23
Publication date: 1973-02-22
Also published as: DE2019613A1; FR2090567A5; GB1331200A; US3764895A; DE2019613C3

Description

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- 25 F i g. 1 das Prinzipschaltbild nach dem Stande der durch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Technik und

steuerbaren Widerstands (R₁,) ein Differenz-Ver- F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel für einen magne-

stärker (15) vorgesehen ist, dessen Eingänge die tisch-induktiven Durchflußmeßwertgeber.

Hilfsspannung (Uh) und die der Amplitude der Die vom Geber gelieferte Meßspannung Um ist Netz-Wechselspannung (U_sp) enva proportionalen 30 proportional dem Durchfluß Q un*⁴ der Induktion B.

Spannung (U/?,./) zuführbar ist. Wird durch den Verstärker die Meßspannung um das

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, K-fache verstärkt, so gilt, wenn Ua die Ausgangsdadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Wider- spannung des Verstärkers bezeichnet wird

stand (12) in Reihenschaltung mit einem Kondensator (11) zum Emitterwiderstand (R_e) eines als 35 Ua-Q-B-V
Verstärker (10) dienenden Transistors parallel

geschaltet ist, wobei der konstante Hilfsstrom (Ih) Die Netzspannungsschwankungen äußern sich in durch den Kondensator (11) vom Emitterkreis des entsprechenden Schwankungen der lr.agnetischen InTransistors getrennt ist. duktion B. Dies soll durch den Faktor ?. berücksichtigt

40 werden, so daß man für

B = IB₀

schreiben kann. Dabei ist λ nicht konstant, sondern 45 eine Größe, welche die unregelmäßigen Änderungen

Schaltungsanordnung zur Kompensation des Ein- der Netzwechselspannung wiedergibt. Die Wirkung Musses von Schwankungen der Netz-Wechselspannung der Kompensation besteht darin, daß sich der Verauf das Meßsignal eines mit Netz-Wechselstrom ge- Stärkungsfaktor Kin Abhängigkeit dieses »statistischen speisten Meßwertgebers, dem ein Verstärker nach- Faktors ?.« umgekehrt proportional ändert, d. h. geschaltet ist. insbesondere eines magnetisch-induk- 50 K= V₀/?..

tiven Durchfluß-Meßgebers, wobei der Verstärker Dann wird Ua — Q ■ ?· · B₀ ■ K₀//.

zur netzspannungsabhängigen Gegenkopplung einen Ua ist jetzt ein Maß für den Durchfluß Q, unab-

steuerbaren Widerstand in einem Gegenkopplungs- hängig von den Schwankungen der Netzwechselkreis aufweist, welcher Widerstand durch ein netz- spannung. Bei anderen wechsclstromgespeisten Meßspannungsabhängiges Signal steuerbar ist. 5b wertgebern steht an Stelle des Durchflusses Q eine

Es ist bereits eine Kompensationsschaltung bekannt, andere physikalische Größe.

bei der mit Hilfe einer Meßbrücke aus steuerbaren In F i g. 1 werden die Magnete 2 des magnetisch-

Widerständen. die von einer Gleich- und Wechsel- induktiven Durchflußgebers 1 durch die vom Wechselspannung gespeist werden, sich die Speise-Wechsel- stromnetz unmittelbar gespeiste Wicklung 3 erregt, spannung mit der Amplitude der Netzwechselspannung 60 An den Elektroden 4 entsteht, neben einer hier nicht ändert. Der schaltungstechnische Aufwand ist aber interessierenden Störspannung, die Meßspannung Um, sehr groß. Weiterhin ist bekannt, mit einer durch die dem Eingangskreis des Verstärkers 5 eingekoppelt Gleichrichtung aus dem Speisestrom oder dem Feld wird. Durch den Gleichrichter 7 wird aus der NetzdesMeßwertgebers gebildeten Referenzspannung einen wechselspannung U_sv ein Mittelwert als Referenzim Gegenkopplungszweig des Verstärkers angeordneten 65 spannung Uiur gebildet. Diese Referenzspannung änsteuerbaren Widerstand zu steuern und somit den Ver- dert sich mit den Schwankungen der Netzwechselsiärki'ngsgrad abhängig von den Schwankungen der spannung im gleichen Maße wie die Meßspannung Um-Netzspannung zu ändern. Die Referenzspannung könnte aber auch in anderer

Weise unmittelbar aus den Gebermagneten gebildet werden.

Die Refrenzspannung Unef wirkt über die Steuereinrichtung 8 auf das Gegenkopplungs-Netzwerk 9 des Verstärkers 5 derart ein, daß mit zunehmender Referenzspannung die Gegenkopplung erhöht wird und damit die Verstärkung des Verstärkers abnimmt.

F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel. Die Meßspannung Um wird dem Transistorverstärker 10 über einen Kondensator zugeführt. Die Widerstände A₁ und R₂ dienen in bekannter Weise als Basisspannungsleiler. Das verstärkte Signal kann am Kollektor über den Mittelwertgleichrichter 17 abgegriffen werden. Parallel zum Emitterwiderstand R_e ist ein Netzwerk geschaltet das aus dem Kondensator 11, dem steuerbaren Widerstand R12 und dem Vorwiderstand R_v 13 besteht. Der Vorwiderstand R_v ist über den Kondensator 14 wechselstrommäßig an Masse gelef. Mit

Rv

^iIt für die Impedanz dieser Anordnung

Re(R+ Xc) . „ 1

R + Xc

jw C

Wird die Kapazität des Kondensators 11 hinreichend groß gewählt und R_e P R gemacht, dann wird, 3 = R. Für den Verstärker V gilt dann

F=-

Durch den steuerbaren Widerstand R12, elektronisches Potentiometer genannt, fließt der konstante

Hilfsstrom Ih und erzeugt die Hilfsspannung Uh-

Die Referenzspannung Ur₁/ wird aus dem Gleichrichter 15 durch geeignete Mittelwertbildung entweder aus der Netzspannung U_tv direkt oder aus dem Gebermagneten 2 gebildet. Di.; Hilfsspannung U_u

wird mit der Referenzspannung URt] mit Hilfe des Differenzverstärkers 15 verglichen. DerDifferenzdruckverstärker steuert bei Abweichu _fjen, die sich aus der veränderlichen Größe der Referenzspannung ergeben, den steuerbaren Widerstand R12 derart, daß die

ao Gegenkopplung des Verstärkers 10 bei zunehmender Referenzspannung stärker wird und damit sich der Verstärkungsfaktor umgekehrt proportional ändert. Das Ausgangssignal Ua wird also unabhängig der Netzspannungsschwankungen nur noch den tatsächlich interessierenden Wert des Gebers widerspiegeln.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den ρ _ , schaltungstechnischen Aufwand zu vermeiden, und raientansprucne: mjt wenjgen Mittein eine betriebssichere Kompen- sations-Schaltung zu schaffen, die allgemein für nelz-

1. Schaltungsanordnung zur Kompensation des 5 gespeiste Wechselstrom-Meßwertgeher mit nachge-Einflusses von Schwankungen der Netz-Wechsel- schaltetem Verstärker verwendet werden kam, insspannung auf das Meßsignal eines mit Netz- besondere jedoch für magnetisch-induktive Duich-Wechselstrom gespeisten Meßwertgebers, dem ein flußmeßgeber.

Verstärker nachgeschaltet ist, insbesondere eines Diese Aufgabe „ird erfindungsgemäß dadurch gelöst, magnetisch-induktiven Durchfluß-Meßgebers, wo- io daß im Betrieb dem steuerbaren Widerstand ein bei der Verstärker zur netzspannungsabhängigen konstanter Hilfsstrom zuführbar ist, welcher an diesem Gegenkopplung einen steuerbaren Widerstand in Widerstand eine Hilfsspannung erzeugt, und daß der einem Gegenkopplungskreis aufweist, welcher Wert des steuerbaren Widerstandes durch ein Signal Widerstand durch ein netzspannungsabhängiges steuerbar ist, das aer Differenz zwischen der HilfsSignal steuerbar ist, dadurch gekenn- 15 spannung und einer der Amplitude der Netz-Wechselzeichnet, daß im Betrieb dem steuerbaren spannung etwa proportionalen Spannung entspricht. Widerstand (R₁.,, ein konstanter Hilfsstrom (I_H) In Weiterbildung der Erfindung ist zur Steuerung des zuführbar ist, welcher an diesem Widerstand eine steuerbaren Widerstandes ein Verstärker vorgesehen, Hilfsspannung (U_H) erzeugt, und daß der Wert dessen Eingängen die Hilfsspannung und die der des steuerbaren Widerstandes (A₁₂) durch ein 20 Amplitude der Netz-Wechselspannung etwa propor-Signal steuerbar ist, das der Differenz zwischen tionalen Spannung zuführbar ist.
der Hilfsspannung (U_H) und einer der Amplitude Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher der Netz-Wechselspannung (U,_P) etwa proportio- erläutert,
nalen Spannung (Un_ef) entspricht. Es zeigt