CH216448A - Verfahren zur Messung tiefer Frequenzen für Navigationszwecke. - Google Patents

Description

      Verfahren    zur Messung tiefer Frequenzen für     Navigationszwecke.       Für besondere Aufgaben der Navigation,  insbesondere Höhenmessung, die letzten En  des auf einer Frequenzmessung beruht, wer  den Frequenzmessverfahren benötigt, die tiefe  Frequenzen mit grosser Genauigkeit zu mes  sen gestatten. Es handelt sich hier beispiels  weise um Frequenzen in der Grössenordnung  von 5 bis<B>100</B> Hz. Derartige _ Frequenzen  lassen sich mit Zungenfrequenzmessern nicht  mehr genau messen.

   Auch die bisher verwen  deten Verfahren, die vorwiegend auf     Kipp-          schaltungen    beruhen, sind nicht anwendbar,  da sie einen ausserordentlich grossen Aufwand  an Schaltmitteln benötigen und ausserdem bis  zu einem gewissen Grade auch noch     amplitu-          den-    und kurvenformabhängig sind. Ausser  dem ist bei derartigen tiefen Frequenzen die  Messgenauigkeit nicht gross genug.  



  Das vorgeschlagene neue Verfahren ver  meidet diese Fehler. Erfindungsgemäss wird  vorgeschlagen, die zu messende Frequenz  einem Synchronmotor zuzuführen, der mit    einem Generator gekuppelt ist und dessen  Spannung ein Mass für die Frequenz dar  stellt. Das, Voltmeter kann direkt in Hertz  geeicht werden. Die Amplitudenabhängigkeit  ist durch die Verwendung     eines    Synchron  motors     beseitigt.    Die Drehzahl     eines    solchen  Motors ist in dem Zustand der     Bewegung    nur       bestimmt    durch die Frequenz, aber unabhän  gig von der Amplitude.

   Die von dem Genera  tor abgegebene     Spannung    ist aber nur durch  die Drehzahl des Ankers, also durch die Fre  quenz der zu messenden Wechselspannung  bestimmt. Fehlmessungen bei allzu grossen  Amplitudenschwankungen werden dadurch  vermieden, dass, solange überhaupt     eine    Span  nung am     Voltmeter    angezeigt     wird,    diese  dem richtigen Wert entsprechen     mussda    der  Synchronmotor     entweder        mit    synchroner  Drehzahl umläuft oder stehenbleibt.  



  Kurzzeitige     Unterbrechungen    der - zu  messenden     Spannungen        beeinträchtigen    die  Messung ebenfalls     xüeht,    da     die        kinetische         Energie der rotierenden Teile die Pausen  überbrückt und der Motor wieder in die syn  chrone Drehzahl gezogen wird.  



  Um das Anlaufmoment des Synchron  motors zu vergrössern, kann dieser mit einem  Asynchronmotor gleicher Polzahl gekuppelt  werden. Beim Einschalten der Anordnung  übernimmt dann der Asynchronmotor den  Anlauf und führt den Synchronmotor an die  synchrone Drehzahl heran. Ist diese an  nähernd erreicht, so übernimmt der Syn  chronmotor die     Erzeugung    des Drehmomentes  und die Einhaltung der synchronen Drehzahl.  Der Asynchronmotor kann nach Erreichen  der synchronen     Drehzahl    durch die vom Ge  nerator erzeugte Spannung von der Speise  spannung abgeschaltet werden, so dass für die  Messung nur noch der Synchronmotor wirk  sam     ist.    Beim Anlauf können der Synchron  motor und der Asynchronmotor parallel ge  speist werden. Die Abschaltung des Asyn  chronmotors kann z.

   B. durch Verzögerungs  relais oder Röhrenanordnungen bewirkt  werden.  



  In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist je  eine beispielsweise Ausführungsform des Er  findungsgegenstandes schematisch dargestellt.  



  In Fig. 1 bedeutet SM den Synchron  motor, der mit dem Generator G festgekup  pelt ist. Da das Aggregat sehr klein gewählt  werden kann, ist es zweckmässig, auf eine be  sondere Gleichstromerregung des Synchron  motors und des     Generators    zu verzichten und  beide Motoren mit permanenten Magneten  auszurüsten. Die Spannung des Generators G  wird von einem Voltmeter     V'    zugeführt, das  direkt in Hertz geeicht sein kann.  



  In Fig. 2 ist der Synchronmotor SM mit  einem Asynchronmotor AM direkt mecha  nisch gekuppelt, der beim Anlauf den Syn  chronmotor auf die synchrone Tourenzahl  bringt. Da man zweckmässigerweise, insbeson  dere bei der Höhenmessung mit einphasigem  Wechselstrom arbeiten wird, muss der Asyn  chronmotor eine Hilfs- oder eine Hauptphase  besitzen, damit er anläuft. Auf der gleichen  Welle mit dem Synchronmotor und dem Asyn  chronmotor sitzt beispielsweise ein Wechsel-    stromgenerator G, dessen Spannung in dem  Voltmeter     V        gemessen    wird. Erreicht die  Spannung des     Generators    einen gewissen  Wert, so wird durch das Relais R der Asyn  chronmotor abgeschaltet, und für die Mes  sung ist nur noch der Synchronmotor wirk  sam.  



  Das Aggregat eignet sich besonders bei  Verfahren zur Höhenmessung von Flugzeu  gen, bei dem vom Flugzeug aus eine variable  Frequenz ausgesendet wird, die am Erdboden  reflektiert wieder zu dem Empfänger des  Flugzeuges gelangt und bei dem     aus    der aus  gesandten Frequenz     und    der     reflektierten     Frequenz eine Schwebungsfrequenz entsteht,  die gemessen wird. Die zu messende Frequenz  wird zweckmässig über eine     Verstärkeranord-          nung    dem Synchronmotor zugeführt.

   Das  Aggregat kann ausserordentlich klein ausge  führt werden, beispielsweise haben die ein  zelnen     Motore    die Grösse von     Taschenuhren     und trotzdem wird     eine    ausserordentliche Ge  nauigkeit der Messung erzielt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Messung tiefer Frequenzen für Navigationszwecke, dadurch gekennzeich net, dass die zu messende Frequenz einem Synchronmotor zugeführt wird, der mit einem Generator gekuppelt ist, dessen Span nung ein Mass für die Frequenz darstellt. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Synchron motor mit einem Asynchronmotor gleicher Polzahl gekuppelt ist. 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Asynchron motor nach Erreichen der synchronen Dreh zahl abgeschaltet wird. 3.

   Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Abschaltung des Asynchronmotors durch Verzögerungs relais bewirkt wird. 4. Verfahren nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die Abschaltung des Asynchronmotors durch Röhrenanord nungen bewirkt wird. 5. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass bei Anlauf der Synchron- und der Asynchronmotor parallel gespeist werden. 6. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Voltmeter direkt in Hertz geeicht ist. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch, für elektrische auf Frequenzmessung beruhende Höhenmessung, dadurch gekennzeichnet, dass die zu messende Frequenz über eine Ver stärkeranordnung dem Synchronmotor zu geführt wird.