DE614182C

DE614182C - Schwingungskreis

Info

Publication number: DE614182C
Application number: DE1930614182D
Authority: DE
Original assignee: Marconi Co Ltd
Current assignee: BAE Systems Electronics Ltd
Priority date: 1929-05-23
Filing date: 1930-05-16
Publication date: 1935-06-03

Description

Schwingungskreis Es sind bereits Generatoranordnurigen bekanntgeworden, bei denen zwecks Aufrechterhaltung der Frequenz der erzeugten Schwingungen bei Temperaturschwankungen die Anwendung von temperaturkompensierten Schwingungskreisen vorgesehen ist, wobei ein Teil dieser Schwingungskreise; z. B. ein Kondensator; bei Temperaturänderungen sein elektrisches Parameter (z. B. Kapazität) infolge der durch die Temperaturänderung verursachten Deformationen derart ändert, daß hierdurch die Parameteränderung der übrigen Teile des Schwingungskreises kompensiert wird. Es ist jedoch sehr schwer, eine solche Temperaturunabhängigkeit praktisch zu verwirklichen, besonders wenn das Gerät bei bedeutend schwankenden Außentemperaturen, wie dies etwa mit transportablen Anlagen der Fall ist, verwendet werden soll. Die beiden Teile des Schwingungskreises, die sich gegenseitig kompensieren sollen; haben im allge-. meinen verschiedene Temperaturen, und auch ihre Wärmestrahlungen sind bei verschiedenen Außentemperaturen verschieden, . so daß im allgemeinen kein -von der Außenumgebung unabhängiges eindeutiges , Zusammenwirken zustande kommt. Auch hat hier die durch Temperaturänderung bewirkte Deformation eines Teiles .des Schwingungskreises keine unmittelbare Wirkung auf das Parameter des anderen Teiles. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Temperaturunabhängigkeit einesSchwingungskreises, welcher Elemente enthält, deren Reaktanzänderungen sich gegenseitig kompensieren müssen, dadurch wesentlich verbessert, daß die Kompensierung durch den mechanischen Zusammenbau der einzelnen Elemente des Schwingungskreises derart erfolgt, daß die mechanischen Änderungen des einen Teiles unmittelbar den elektrischen Wert des anderen Teiles beeinflussen. Es ist hierbei zweckmäßig, zum besseren Temperaturausgleich die Elemente des Schwingungskreises in einem gemeinschaftlichen Metallgehäuse zusammenzubauen. Am besten erfolgt der Zusammenbau in der Weise, daß in einem zylindrischen Metallgehäuse auf einem Isolierkörper eine Selbstinduktion aufgewickelt ist, und daß der Isolierkörper an seinem Kopf die eine Belegung der Kapazität des Schwingungskreises trägt, während- die andere Belegung von .dem Metallgehäuse getragen wird.
Die Erfindung ist beispielsweise auf- der Zeichnung in- vier Figuren dargestellt: Fig. z und 2 zeigen in zwei Projektionen eine konstruktive Ausbildung eines Elementes.-Fig.3 und 4 zeigen -die Schaltungen eines Oszillators und eines Wellenmessers.
In Fig. r und :2 ist A ein zylindrisches Metallgehäuse, an dessen Boden ein Isolierrohr B befestigt ist, das eine Wicklung C trägt, die die Induktanz bildet. An dem Ende des Rohres B ist ein Zylinder D befestigt, der konzentrisch innerhalb eines Zylinders E liegt, der seinerseits konzentrisch innerhalb des Gehäuses A liegt. Die Teile D und E sind mit sektorförmigen Ansätzen Dl, D2 und El, E2 versehen, wie Fig. 2 erkennen läßt. Diese Ansätze bilden die zusammengehörigen Platten eines Drehkondensators, derart, daß beim Drehen des Teiles E die Kapazität zwischen den Teilen D und E geändert wird. An dem Gehäuse A ist ferner eine Stange G befestigt, die eine Metallscheibe H trägt und mit den Teilen D und E konzentrisch ist. Die Metallscheibe H liegt neben einem an dem Teil D sitzenden Ring K, so daß die Teile H und K einen zu dem Kondensator D, E parallelen Kondensator bilden. Zum Zwecke eines genauen Temperaturausgleiches für alle Stellungen des veränderlichen Kondensators D, E müssen die proportionalen Kapazitäten zwischen den Teilen H und K so angeordnet sein, daß sie bei jeder Stellung des veränderlichen Kondensators entsprechende Werte besitzen. Dieses kann man dadurch erreichen, daß man die Teile H und K ähnlich den Teilen D und E gestaltet und die Stange G sich mit dem beweglichen Teil E drehen läßt. Die Kapazität zwischen den Scheiben K und H wird direkt .durch jede relative mechanische Ausdehnung zwischen den Teilen B und G beeinflußt, und durch geeignete Bemessung der in Frage kommenden Teile kann die ganze Anordnung in bezug auf die natüxüche Frequenz von der Temperatur nahezu unabhängig gemacht werden. Zweckrnäßigerweise wird das Gehäuse A thermisch isoliert, indem es in ein äußeres Gehäuse unter Zwischenschaltung eines geeigneten Isoliermaterials eingeschlossen wird. Auf diese Weise machen sich Temperaturänderungen nur langsam innerhalb des Gehäuses A bemerkbar, so daß nur kleine Temperaturdifferenzen zwischen den verschiedenen Teilen auftreten können.
Die so beschriebenen Kreise werden mit den äußeren Apparaten durch kleine Metallelektroden X, Y gekoppelt, -die, als Zylindersegmente ausgebildet, den Hauptkörper des Teiles D zwischen dem Teil K und den Teilen Dl und D2 umgeben.- Die Elektroden X, Y sind mit Leitungen L, -M verbunden, die durch Öffnungen des Gehäuses A hindurchgehen. Die Anordnung bezüglich der Elektroden X und Y soll so sein, daß die direkte Kapazität zwischen ihnen so klein ist, daß sie vernachlässigt werden kann. Die Leitungen L, M bilden die Hauptanschlüsse für das ganze Gerät, und es kann die eine etwa mit dem Gitter der ersten Röhre in- einem Verstärker und die andere mit dem _Ausgang dieses Verstärkers verbunden sein. Dann wird, vorausgesetzt natürlich, daß das Ausgangsende des Verstärkers in richtiger Phase ist, der Kreis innerhalb des Gehäuses A in Schwingungen aufrechterhalten werden. Durch Verwendung eines Verstärkers von großem Verstärkungsgrad können die Größe der. Elektroden X und Y und ihre Kapazitäten zu dem Teil D sehr klein gehalten werden, und man kann auf diese Weise die erzeugte Frequenz im wesentlichen unabhängig von den Charakteristiken der Verstärkerröhren und der dazugehörigen Teile und nur abhängig von den Kreiskonstanten der Apparatur innerhalb des Gehäuses machen. Versuche haben ergeben, daß bei sorgfältiger Konstruktion die Schwingungen eines Oszillators auf einen weiten Temperaturbereich innerhalb i- : i ooo ooo konstant gehalten werden können. Bei der Schaltung gemäß Fig. 3 ist das innerhalb des Gehäuses A befindliche Gebilde mit einem einfachen Widerstandsverstärker V1, V2 verbunden. Alles weitere ergibt sich aus der Zeichnung.
Bei der Schaltung gemäß Fig. 4,. die sich auf einen Wellenmesser bezieht, @ ist eine Elektrode Y mit einer Suchspule S und die andere Elektrode X mit einer Röhre verbunden, deren Anodenkreis ein Indikationsinstrument enthält. Da die direkte Kapazität zwischen X und Y vernachlässigt werden kann, zeigt der Indikator I eine größte Ablesung, wenn die in -der Spule S induzierten Schwingungen mit dem Kreis innerhalb des Gehäuses A in Resonanz sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i.
Schwingungskreis; bei dem die durch die Temperaturschwankungen verursachten Deformationen der einzelnen Elemente des Schwingungskreises sich in ihrem Einfluß auf die Frequenz des Kreises kompensieren, dadurchgekennzeichnet, daß die Kompensierung durch den mechanischen Zusammenbau der einzelnen Elemente des Schwingungskreises derart erfolgt, daß die mechanischen Änderungen des einen Teiles unmittelbar -den elektrischen Wert des anderen Teiles beeinflussen. 2. - Schwingungskreis nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß seine Teile innerhalb eines zylindrischen Metallgehäuses zusammengebaut sind. _ 3..
Schwingungskreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zylindrischen Metallgehäuse auf einem Isolierkörper eine Selbstinduktion aufgewickelt ist, und daß der Isolierkörper an seinem Kopf -die - eine Belegung der Kapazität des Schwingungskreises- trägt, während die andere Belegung von dem Metallgehäuse getragen wird. q..
Temperaturkompensierter Schwingungskreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Isolierkörper, koaxial mit dem Metallgehäuse verbunden, ein Metallträger angeordnet ist, der an seinem Ende die eine Kompensation bewirkende Kapazitätsfläche trägt.
5. Temperaturkompensierter Schwingungskreis nach Anspruch -3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität am Kopfe des Isolierkörpers in Form eines- Drehkondensators ausgebildet ist.
6. Temperaturkompensierter Schwingungskreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Anschlusses des Außenstromkreises im Metallgehäuse ein bzw. mehrere vorzugsweise als sektorenförmige Elektroden ausgebildete Ankopplungskondensatoren kleiner Kapazität vorgesehen sind.