DE3704021A1

DE3704021A1 - Schaltung zum messen des spannungsabfalls an einem in einem wechselstromkreis liegenden veraenderbaren widerstand

Info

Publication number: DE3704021A1
Application number: DE19873704021
Authority: DE
Inventors: Lothar Fohringer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1987-02-10
Filing date: 1987-02-10
Publication date: 1988-08-18

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Messen des Spannungsabfalls nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Es ist bekannt (Meinke/Gundlach "Taschenbuch der Hochfrequenztechnik", Band 1, 4. Auflage, 1986, Seite I 1), den Spannungsabfall an einem in einem Wechselstromkreis liegenden veränderbaren Widerstand zu messen, indem eine Meßeinrichtung verwendet wird, die eine Gleichrichter- bzw. Diodenschaltung enthält, mit der der niederfrequente oder hochfre quente Wechselstrom gleichgerichtet wird. Mittels eines Gleichspan nungsmessers wird dann die durch die Gleichrichtung erhaltene Spannung gemessen. Wenn das Meßergebnis sowohl bei niedrigeren Frequenzen als auch bei höheren Frequenzen des zu messenden Spannungsabfalls und bei Änderungen der Umgebungstemperatur exakt sein soll, dann werden an die Gleichrichter- bzw. Diodenschaltung hohe Anforderungen gestellt, die einen verhältnismäßig großen technischen Aufwand voraussetzen.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand für die Messung des Spannungsabfalls an einem in einem Wechselstromkreis liegenden veränderbaren Widerstand zu verringern.

Lösung

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Schaltung durch die kennzeich nenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind, sofern der Innenwiderstand des Gleichspannungsmessers sehr viel größer als der maximale Widerstandswert des veränderbaren Widerstandes ist, die Anschlüsse des Gleichspannungsmessers mit den dem veränderbaren Widerstand abgewandten Enden der Drosseln verbunden. Für die Messung werden also lediglich einige einfache, handelsübliche Bauteile benötigt.

Erzielbare Vorteile

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Messung eines Wechselspannungsabfalls an einem veränderbaren Widerstand auf eine reine Gleichstrommessung zurückgeführt wird, ohne daß es dazu eines höheren Schaltungsaufwandes bedarf. Dabei wird auf Dioden, deren Kennlinien verlauf temperaturabhängig ist, vollständig verzichtet. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für die Erfindung ist die Dämpfungsmessung an Dämpfungs einstellern, die in Hochfrequenzschaltungen vor einem Hochfrequenzverstärker geschaltet und als π- oder T-Glieder ausgebildet sind.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schaltung in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Schaltung in einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 3 ein Schaltbild eines als veränderbarer Widerstand verwendbaren T-Gliedes und

Fig. 4 ein Schaltbild eines als veränderbarer Widerstand verwendbaren π-Gliedes.

In Fig. 1 ist eine Meßeinrichtung 10 gezeigt, deren Wechselstromkreis einen NF- oder HF-Generator 11 aufweist. Der Generator ist über einen ersten Kondensator 12, einen veränderbaren Widerstand 13, das ist bei spielsweise ein Potentiometer 14, und einen zweiten Kondensator 15 mit einem Eingang eines NF- oder HF-Verstärkers 16 verbunden, dessen Aus gang mit 17 bezeichnet ist. Ein erster Anschluß des veränderbaren Wider standes 13 steht über eine Serienschaltung aus einer ersten Drossel 18, einem ersten Widerstand 19 und einer Gleichspannungsquelle 20 mit Masse in Verbindung. Ein zweiter Anschluß des veränderbaren Widerstandes 13 steht über eine Serienschaltung aus einer zweiten Drossel 22 und einem zweiten Widerstand 23 mit Masse in Verbindung.

Ein erster Schaltungspunkt 24 zwischen der ersten Drossel 18 und dem ersten Widerstand 19 steht über einen dritten Kondensator 25 mit Masse und ein zweiter Schaltungspunkt 26 über einen vierten Kondensator 27 ebenfalls mit Masse in Verbindung. Die Verbindungspunkte 24 und 26 sind mit Anschlüssen 28 und 29 eines Gleichspannungsmessers 30 verbunden.

Die vorstehend beschriebene Schaltung hat folgende Funktion.

Ist der von dem Generator 11 gelieferte Wechselstrom zum Beispiel ein Hochfrequenzstrom, so fließt dieser fast ausschließlich über den ver änderbaren Widerstand 13, da die vorzugsweise mit einem Ferritkern ver sehenen Hochfrequenzdrosseln 18 und 22 für den Hochfrequenzstrom eine hohe Impedanz aufweisen. Der Gleichstromkreis verläuft von der Gleich spannungsquelle 20, über den ersten Widerstand 19, den aus der ersten Drossel 18 und dem dritten Kondensator 25 bestehenden ersten Tiefpaß, den veränderbaren Widerstand 13, den aus der zweiten Drossel 22 und dem vierten Kondensator 27 bestehenden zweiten Tiefpaß sowie über den zweiten Widerstand 23 nach Masse. Die Kondensatoren 12 und 15 blocken den Generator 11 und den Verstärker 16 gegen Gleichstrom ab. Mit dem Gleichspannungsmesser 30, das kann zum Beispiel ein Drehspuleninstrument sein, wird dann der Gleichspannungsabfall über der Reihenschaltung aus der ersten Drossel 18, dem veränderbaren Widerstand 13 und der zweiten Drossel 22 gemessen. Die Drosseln 18 und 22 haben für Gleichstrom einen derart geringen Widerstandswert, daß dieser bei der Messung vernach lässigbar ist.

Die Schaltung nach Fig. 1 setzt voraus, daß der Innenwiderstand R _i des Gleichstrommessers 30 erheblich größer ist als der größte Wider stand R _max des veränderbaren Widerstandes 13.

In Fig. 2 ist eine Variante zu der Schaltung nach Fig. 1 gezeigt, die dann mit Vorteil angewendet wird, wenn R _i nicht erheblich größer ist als R _max. In diesem Fall werden an die Anschlüsse 28 und 29 anstelle des Gleichstrommessers 30 die eingangsseitigen Anschlüsse 32, 33 eines Gleichspannungsverstärkers, das ist vorzugsweise ein Differenz verstärker 34, angeschlossen. Einer der Eingänge sowie der Ausgang 35 des Differenzverstärkers 34 sind über einen Widerstand 36 gekoppelt. Der Ausgang 35 ist über einen Gleichspannungsmesser 37 mit Masse verbunden. Der Differenzverstärker 34 hat einen sehr hohen, in der Größenordnung von mehreren Megohm liegenden Eingangswiderstand R _i, der verhindert, daß sich bei hohem R _max des veränderbaren Widerstandes 13 Meßfehler durch die Parallelschaltung von veränderbarem Widerstand 13 und Gleichstrommesser 30 ergeben.

In den Fig. 3 und 4 sind andere Ausführungsbeispiele des veränderbaren Widerstandes 13 nach Fig. 1 gezeigt, nämlich ein T-Glied 130 (Fig. 3) und ein f-Glied 131 (Fig. 4). Die Einstellelemente der Einstellwiderstände 132. . .134 bzw. 135. . .137 des T-Gliedes bzw. π-Gliedes sind derart mit einander gekoppelt, daß die eingangs- und ausgangsseitigen Wellenwider stände der beiden Glieder unabhängig von der jeweiligen Einstellung der Widerstände sind.

Sind die Einstellwiderstände 132 . . . 137 des veränderbaren Widerstandes 13 PIN-Dioden, deren Widerstandswert durch eine veränderbare Gleichspannung steuerbar ist, dann kann die Gleichspannungsquelle für die PIN-Diodensteu erung auch gleichzeitig als Gleichspannungsquelle für den Gleichspannungs kreis der Meßeinrichtung dienen.

Claims

1. Schaltung zum Messen des Spannungsabfalls an einem in einem Wechsel stromkreis liegenden veränderbaren Widerstand, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderbare Widerstand (13) zusätzlich in einem gegenüber dem Wechselstromkreis entkoppelten Gleichstromkreis liegt und daß zum Messen des Gleichspannungsabfalls an dem veränderbaren Widerstand ein Gleichspannungsmesser (30) vorgesehen ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der veränder bare Widerstand (13) mindestens über je eine Drossel (18, 22) mit den Polen einer Gleichspannungsquelle (20) verbunden ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderbare Widerstand (13) über je einen eine Drossel (18, 22) ent haltenden Tiefpaß (18, 25; 22, 27) mit den Polen der Gleichspannungs quelle (20) verbunden ist.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß, sofern der Innenwiderstand (R _i) des Gleichspannungsmessers (30) sehr viel größer als der maximale Widerstandswert (R _max) des verän derbaren Widerstandes (13) ist, die Anschlüsse (28, 29) des Gleich spannungsmessers mit den dem veränderbaren Widerstand abgewandten Enden der Drosseln (18, 22) verbunden sind.

5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderbare Widerstand (13) ein veränderbares T-Glied (Fig. 3) oder π-Glied (Fig. 4) mit einstellungsunabhängigem Wellen widerstand ist.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das veränderbare π- oder T-Glied (Fig. 3 und 4) PIN-Dioden ent hält.

7. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß, sofern der Innenwiderstand (R _i) des Gleichspannungsmessers (37) nicht erheb lich größer ist als der maximale Widerstandswert (R _max) des veränder baren Widerstandes (13), dem Gleichspannungsmesser ein Differenzver stärker (34) vorgeschaltet ist.

8. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseln (18, 22) durch einen mit Masse verbundenen Kondensator (25, 27) zu je einem Tiefpaß ergänzt sind.