Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung des Richtungssinnes einer gemessenen Grösse durch Auswertung von Impulsgruppen verschiedener Form Bei Fernmessungen in Verteilernetzen ist es er forderlich, zwischen Lieferung und Bezug der elek trischen Energie zu unterscheiden. Die bisher ver wendeten Verfahren für diese Unterscheidung be nützen meistens ein Messgerät, in welchem neben dem durch die gemessenen Grössen hervorgerufenen Moment ein Zusatzmoment wirkt. Von den offen sichtlichen Nachteilen dieser Anordnung fällt am meisten ins Gewicht, dass der Messbereich auf der einen Seite immer begrenzt ist.
In neuerer Zeit wurde ein Verfahren angegeben, welches ermöglicht, bei Fernmessungen Bezug oder Lieferung elektrischer Energie vorteilhaft durch die sehr einfache Anordnung eines Senders zu unter scheiden. Anstatt der bisherigen, zeitlich gleichmässig verteilten Impulse werden aufeinanderfolgende, über einstimmende, unsymmetrische Impulsgruppen ver wendet, wobei die Impulsfolge bei jeder der beiden Drehrichtungen des Messgerätes eine andere ist.
Gegenstand des vorliegenden Patentes sind ein Verfahren und eine Einrichtung zur Auswertung der im vorstehenden Absatz angeführten Impulsfolgen. Die Erfindungen dienen daher zur Bestimmung des Richtungssinnes der gemessenen Grösse durch Aus wertung der Gruppen von Impulsen, in welchen die Impulse in verschiedener Folge gemäss dem Rich tungssinn der gemessenen Grösse auftreten, und zwar unter Verwendung eines Differenzierkreises und eines Triggerkreises. Das Wesen des erfindungsgemässen Verfahrens liegt darin, dass man die angeführten Im pulsgruppen einem Differenzierkreis zuführt, in den abgeleiteten Impulsen entweder die positiven oder die negativen Teile unterdrückt,
durch den verbleiben den Teil einen Triggerkreis steuert und die in diesem entstehenden, rechteckförnügen Ströme mit sich ent- sprechend der Impulsfolge unterscheidenden Mittel werten nach Filterung mittels eines Relais vergleicht, welches entsprechend dem Verhältnis der Mittelwerte der Ströme eine Anzeigevorrichtung umschaltet, wel che den Richtungssinn der gemessenen Grösse angibt.
Die Erfindungen werden nachstehend beispiels weise näher erläutert. In der beiliegenden Zeichnung ist in Fig. 1 das Blockschema eines Ausführungsbei spiels einer erfindungsgemässen Einrichtung darge stellt, welches zur beispielsweisen Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dient. Hier bedeutet 1 einen elektronischen Differenzierkreis, welcher an die Fernmessleitung angeschlossen und derart ausgebildet ist, dass bei den aus den ankommenden Impulsen durch Differenzieren gewonnenen Strömen ausserdem die positiven oder die negativen Teile unterdrückt werden. Der Block 2 stellt einen Triggerkreis 2 dar.
In die Anodenkreise seiner Elektronenröhren ist der Teil 3 eingeschaltet; er enthält ein Relais, welches in der unten beschriebenen Weise die Diskriminie rung bewirkt.
Die gemessene Grösse wird für die übertragung in Impulsen ungleicher Länge angeordnet, wobei zwei Impulse eine Gruppe bilden. Die Anzahl dieser Grup pen in der Zeiteinheit (Impulsdichte) gibt den Betrag des Messwertes an. Die Gruppen sind durch Abstände getrennt, welche grösser sind als der gegenseitige Ab stand der beiden Impulse einer Gruppe. Bei Ver änderung des Messwertes und damit der Impuls dichte bleibt das Impulsverhältnis, also das Verhält nis zwischen den Impulsbreiten zu den Impulszwi schenräumen, konstant.
Eine derartige Impulsfolge lässt sich beispiels weise mit einem Impulssender gemäss der schwei zerischen Patentschrift Nr. 334486 erzeugen, bei dem eine rotierende Scheibe an ihrem Umfang zum Bei spiel Schlitze von abwechselnd verschiedener Breite in regelmässiger Teilung aufweist, durch welche ein auf eine Photozelle gerichteter Lichtstrahl periodisch durchtreten kann. Dabei entspricht die Drehzahl der Scheibe dem Betrag und ihre Drehrichtung dem Rich tungssinn des Messwertes.
Die Impulsfolge in der Gruppe, also entweder kurz - lang gemäss Fig. 2a oder lang - kurz ge mäss Fig. 3a, ist durch die Drehrichtung des Mess- gerätes gegeben, das heisst durch den Richtungssinn der gemessenen Grösse.
Im Teil 1 Ti-. 1) werden in an sich bekannter Weise die längs der Messleitung ankommenden Im pulse differenziert; ein Teil der durch Differenzieren erhaltenen Impulse, z. B. der negative, wird unter drückt, wie dies in Fig.2b und 3b angedeutet ist. Die so gewonnenen Impulse werden den Gittern der Elektronenröhren eines bekannten Triggerkreises 2 (Fig. 1) zugeführt, wo die Elektronenröhren von ihnen abwechselnd blockiert und geöffnet werden.
Der Mittelwert des durch die Elektronenröhren flie ssenden Stromes ist daher von der Öffnungszeit der Elektronenröhren abhängig, jedoch wegen der kon stanten Impulsverhältnisse nicht von der Frequenz (Dichte) der zugeführten Impulse. Wenn es sich zum Beispiel um die in Fig.2a dargestellte Impulsfolge handelt, so fliessen durch die eine Elektronenröhre Ströme von der in Fig. 2c dargestellten Form, durch die andere Elektronenröhre gemäss Fig. 2d. Daher ist der Mittelwert des durch die erste Elektronenröhre fliessenden Stromes kleiner als der Mittelwert des Stromes der zweiten Elektronenröhre.
Wenn es sich um die in Fig.3a dargestellte Impulsfolge handelt, sind die abgeleiteten Impulse (Fig.3b) gleich weit voneinander entfernt. Die resultierenden Formen .der Ströme in den Elektronenröhren des Triggerkreises sind in den Fig. 3c und 3d wiedergegeben. Die mitt leren Ströme, welche sich, wie ersichtlich, in ihrer Grösse entsprechend der Reihenfolge der Impulse in den Gruppen unterscheiden und daher entsprechend der Drehrichtung des Messgerätes, werden der Ein richtung 3 (Fig. 1) zur Auswertung zugeführt.
Zwei Ausschnitte aus Ausführungsbeispielen sind in Fig. 4 und 5 im Detail dargestellt. In Fig. 4 sind mit 4 die Elektronenröhren des Triggerkreises be zeichnet, mit 5 die Anoden-Arbeitswiderstände und mit 6 Widerstände, zwischen deren entsprechenden Klemmen beim Stromdurchgang die Spannung für das Relais 8 mit den Kontakten 9 entsteht. Parallel zu den Widerständen 6 sind die Filterkondensatoren 7 geschaltet. Das Anzeigegerät 10, welches eine Skala mit dem Nullpunkt in der Mitte hat, zeigt den Rich tungssinn der gemessenen Grösse entsprechend der Richtung des Zeigerausschlages.
Wenn die Mittel werte der Ströme in den Anodenkreisen der Elektro nenröhren 4 gleich sind (Fig. <B>3e,</B> 3d), so fliesst durch das Relais 8 kein Strom. Seine Kontakte verbleiben in der in Fig. 4 angedeuteten Lage; der Zeiger des Gerätes 10 schlägt in der einen Richtung aus. Wenn die Mittelwerte der Ströme in den Anodenkreisen der Elektronenröhren 4 verschieden sind (Fig.2c, 2d), so entsteht an den Wicklungsklemmen des Relais 8 eine Spannung; der durch das Relais fliessende Strom bewirkt eine Umschaltung der Kontakte 9 in die zweite, nicht eingezeichnete Lage, und der Zeiger des Gerätes 1.0 schlägt auf der Skala in entgegengesetzter Richtung aus.
Es ist also ersichtlich, dass die Rich tung des aus dem Impulsempfänger über die Lei tungen 11 in die Auswertungseinrichtung kommenden Gleichstromes umgekehrt wird und das Messgerät auch den Richtungssinn der gemessenen Grösse an zeigt.
Eine andere mögliche Anordnung ist als weiteres Beispiel in Fig. 5 angeführt, wo abermals mit 4 die Elektronenröhren des Triggerkreises bezeichnet sind, mit 5 ihre Anoden-Arbeitswiderstände und mit 7 die Filterkondensatoren. 8 ist ein Relais mit zwei Wick lungen und den Kontakten 9; mit 10 ist abermals das Anzeigegerät mit dem Nullpunkt in der Mitte bezeichnet, welches den Wert und die Richtung der Grösse anzeigt, welche übertragen wird.
Wenn die Mittelwerte der durch die Elektronen röhren des Triggerkreises fliessenden Ströme gleich sind, so heben sich (unter Voraussetzung der Gleich heit der beiden Wicklungen des Relais 8) die Er regungen der beiden Wicklungen auf, und die Kon takte 9 des Relais 8 verbleiben in der Ruhelage. Der über die Leitungen<B>11</B> aus dem Empfänger kom mende Gleichstrom, welcher dem Betrag des übertra genen Messwertes proportional ist, fliesst in der einen Richtung, und der Zeiger des Gerätes schlägt in die Lage aus, welcher der einen Richtung der gemessenen Grösse entspricht. Bei ungleichen mittleren Strömen entsteht eine resultierende Erregung, das Relais 8 zieht an und verlagert die Kontakte 9 in die ent gegengesetzte Richtung.
Dadurch ändert sich wie derum die Richtung des in das Anzeigegerät fliessen den Stromes, und der Zeiger schlägt in der entgegen gesetzten Richtung aus.
Das beschriebene Verfahren und die Einrichtung haben gegenüber den ein zusätzliches Moment benüt zenden Verfahren den Vorteil, dass hier die Richtung des Stromes und daher auch die Anzeige tatsächlich umgekehrt werden, was insbesondere bei Summen messungen Bedeutung hat. Weiter zeigt das Gerät bei einer Störung in der Verbindungsleitung oder in der Messvorrichtung auf der Empfangsseite nicht die maxi male Abnahme oder Lieferung an wie bei den andern Verfahren, sondern zeigt auf Null.
Es ist selbstverständlich, dass die Verwendung des erwähnten Verfahrens nicht auf die Übertragung der Messung elektrischer Energie beschränkt ist. Die Er findungen können überall zur Anwendung gelangen, wo eine gemessene Grösse, auch eine. mechanische, in Gruppen elektrischer Impulse übergeführt werden kann, deren Dichte den Wert der gemessenen Grösse angibt und deren Folge auch die Richtung der ge messenen Grösse anzeigt.