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Eindhoven University of Technology
MASTER
Een automatische digitale wisselstroombrug
van den Brekel, C.A.M.
Award date:1965
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GROEF METEN EN REGELEN
Ben automatische digitale Dis6e16troom~
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•
•
•
Verslag vAP- het afstudeerwerk. verricht in de groep
Meten en Regelen van de Afdeling der Elektrotechniek
aan de Technische Hogeschool te Eindhoven, onder
leiding van Prof.dr.C.E. Mulders in de periode van
januari 1964 - januari 1965, door C.A.~l. van de Brekel.
•
••
•
Samenv~ttin~.
Beschreven wordt de constructie van een zichzelf afregelende
Scharing-brug. De afregeling en ac:nwljzing e;eschieden di~i.taal;als cri teriul1'l lVordt hierbij ~11een Gebrilik gemaakt van de
amplitude van de spanning aan de uitgane; van de brue.
De statische al'il?litudekarakto:t'istie:~enworden geanalyscerd ex;.
blijkerl cen belangrijk hulpmiddel te zljn bij het voorspeJ.lenvan de loop der afregelprocedax's.
•
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•
- 1 -
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5
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32
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39
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42
46
47
49
52
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i:e 'urug
De cycli
Bedionend
3inC<.iTe teller
'r .. ·'T('-"·GD·..• r··.. ' T ~yS·~·..~.I""11',·,.· ,r,l t.o ..., J._ .&- ••.J~. • •••~ ...., .. J. ~ ..~4.
1 .., ..,.• ':'_. I •
De biu~ met uit~azlgsverst0rker en golijkricl~terJc vergelijk.tn6ssch~keli~g
F'lankc1etekt:i.e
Cycluskeuze
Cyclua 1•
Cyclus 2
Bedienend orgaan
4.7.2. Dekadeselecto~
4.7.3. Relaiamatrix
4.7.4. Uitleescontacten
Scllalcelill~ voor minimunloverschTijdingTotc.lo reset
1.1. t,nalyse van de ha.I1dbed iening
1.;". 'Gib:erking van het f1lnctiediagram
JE 3TATISCHE A~:PLITrrDEKhRAKTERI3TIEKEN
Y.oofdstuk 2
Hoofdstuk '1
1.2.4. De e,oed- 01 Cl.f:;.:a::.r~ng van een '.::LjziGing
Inleiding
'I"'~"~""" en..,.,,,, ",."rl Jl.l~.i·!,~.H;.6 Cl.Jt.J.t 1111.'.-
lrihoudsopgave.
- 2 -
Hoofdstuk 3
JE AFREGELPRO~EDrrRE
GEDETAILLEErluE BESCHRIJVn:G V;"'}T EEl' GEitELI; 3:[STEEI7
:1oofdstuk 4
!1. (), • .I' •
4.e.
FTo" +-ds··'·:· !:i• v -. v"",.flt.-,
Hoofdstuk G
A"- l7'?''''IX 1.& !,J...u;V •
APFENDIX 2.
4.1.
4.2.to .,
t • .J •
L. 4... .4.5.
• 4.6.
4. '7 e
1. I TEa;, Tutr:.?O PGAVE
,
"/'- .,c~J_,f.
U:,7).
,·,tst' _. t de..., ... 4 a~
:.:1: Drod~~tie~
V01'on 01 een ;:jetlr:.g oak "Foor
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vaak voorl,o~,ende behoofte uan c~n
"a- ......... ::- ....
aysteificn wnerbij de
I " n) r" • t .:I\, ., , / • ",e Z J. e nee11 e r ~J. e
'.Jl·U[j ':-fordt r;ebrui~d 01iJ fo't::.tsl~naleil ef te 1Gio.0','). C,2,!"',;,ja)
b. systeli1~m ':laar'uiJ GC anlplitu0.e \,cU'l cie ~:dtc-:anr:;3Gpi::.n:l~.:ij,b
• •
1 D01'cit 'uenut OM doze
onderbcheiGen:J. eI,
- 3 -
geschiedt. Voor 8elijkstrooID~rug~en zijn we' ~nke].e digitale ~Y8temen
,
of bij feriodielte r~~tingen
Voor het r.leten van onbekend.e j T:i:r)~danties oiedt dp. brug3cha:<:eJ.inc
het voordcel van esnvaud, ~e)aard aan ~rote na~~~(!u~i~leid (nul-
De s,ysterr.en l7as.rbij de amplitu.de \!ordt r:;ebruik'i; om signaJ.en veor
de afl"eGeling te krijgon hebben het voorcleel de.t ze Hoc.;1'l; tot
divorgerenQe werking leiden. BiJ tie faseg0voelige systerlen kan dit
AIle P··b'..~kaHe· s he .... 'J·en r;'emc>"~ "~at de a.f.'"c ,,· ... 1··1·..., a", ..··· ""'1,,10'-" ''''''loA_ ~ ..... _ .i. u! • \....) . ,C'",;~ .. l. "'" ' .'.... c-;~)'"'' ~:. L> ..L ""l.J0 nl \.4_... t">~ '·J~t)
Een opJ.ossin~ kac.langa verschilJ.eilde we~en benadercl worden (3).
I~'. '.:e::,: greve vordelLlg z:t.jn de tot nu toe bcsC!!l"e"IT0?'. ;'::et1wc1en,
hani:~eer we ons beperken tot TWI'i"ale bruf';schaJ.<elinf,0:1, aJ.s volSt
III de literatuur is dan oak reeds Glnds Rerl1i~0 tijd a~ll~ac~t
besteed aan het ontwerpen van dergelijke auterratische 6ctlakelir.~;en.
De eerste, mij bekende publlhaties dateren van ~934-'3) (1,2).
De l~atste jaren wordt veoral Vdn rU2sisc~e zljde ~e2r aanclac~t geve6ti~d
ep het problee:r..
;;eLue :~e Cioll autor-.at i.sell afregel<:H1ue wisselstraoznl.irugGtlu.
Beide aspecten samengevoegd resulteert dus de ~pgave om een systeem
te realiseren dat digitaal werkt en de amplitude van de uitgangs
spanning als gegeven ~ebruikt waarmee de afre~eling gestuurd wordt.
Inleidin~.
Dol optreden. Voor gebieden V2l' buiten het even~icht gnat dan niAt
alleen het jui,ste verband tussolf foutsig..:Aaal Cuitgang '\r&n de fosc
ge'reelige detektor) en de gewenste correctie verloren, maar kan
zelfs tekeninversic optreden. Dit veroorzaakt dan divargeutie.
I~ethod€). 3ij Gebr~ik voar
wis:-e13troomb~ug~enn:~t recntstreeks digitaal kan ~e5c~ieden.
•
De klassieke brugschakelingen, wellee met de hand bediend worden,
vuldoen Ban ne gestelde eisen, wat betreft het digitale kara~ter
van de rnetihg en het uitsluitei'ld gebruik maken vau de amplit'.lde
detektie als criterium bij de afregeling.
Vandaar dat we bij het onderzoek aanknopen "uij e.3n derg~lijke ochakelinr •
.)
•
•
•...
- 4 _
•
Naar aanleiding van hierover ontwikkelde ideeen en verwachtingen
leek een paging tot ppaet 1 sehe realisatie aar.gewezen.
In cie hierbcven geschetste opzet is primair van belang, na te gaBn
of de ideeen in werkelijk1:eid uitvoerbaar zijn en niet om een in
etig opzicht optimaal systeem te construerel~.
1 '0.,
, .Ge !" ...J. :.l
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,';'a' I ,., ••v J_ ""'_'-"
of de am:oll t'i4de•
de lJru8 •i:len :...n e~"'t-~· '1-- "
die • het .,.j - ..... tl]),-•• c . .J.. ~ t; HL-~ .; .A~
van de brut, - ~,'.t.:
de.t de ampli t:;..(~e
z:ton dan ~
- he t ongeuaC:lH rr.aken V;;'ri c~e
.• teruggaan naer l~(~'i;
de gehele cyclus.
2&. De aUlpli~ude is 8ro~er;
-
-""
•
•
n.u kle.i.ile:l' of groter ; (] dc:i.1 '1(0).° de ~vij:dging (gocdkcur/a:fl-:elu).
. '
- vergelijken, dat ,'iiI ~egB:en, vaststelle:L
, - de cyc~us wordt herhaalcl.
"1 .1. Analyse VD.:,
Hoofdstuk 1. Algemene opzet van de automatische digitale brug.
- V/&arneuen en onthouder!. '"an de amplitude van de uit8cng:'Gpnl;'~'::J:'L;
- aanbrengen van een wi;jziging in eer.. der afre13elconJ.\1onentellj
- WAarnerJen vail de hlerdoor on tstane " n ieuwe ~I amp::'i tude j
- 5 -
Bij de ge~:~ikelijke
detektorta~ -, is een ~cetilistr~~lent aangebracilt
van de ui tgangsspannir.g anngce ft. :','anneer we de handelingen
operator stap voor stap nagac:n, zlen we de volgende tlkties:
,
'"T •. "'~aL.~ ~.:. IJ.
po,'ente;:l biJ het begir~ vo.(, 0.e afrt'l;eling, HOC)~ over de volr:;or::~.e die
Deze opsomndng v0zorneldt niets o 'ii'ti l' de instelling van de afretselcom"
Toch kan aal1 de ~and van de~e ciic~e~e benadel'~!l~ ecn alg~lliene Oi)~et
van cie auto: :atische br·i.t~ ~0co:'lc::'.?:Le()rd '.'Jorden. H0t o.uidt::lijkot
~eschiedt dit met be:'ulp van een functiediagram. In fig. 1.1 is weer
gegeven bovenvermelde analyse, met de twee elementaire cycli.
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- 6 -
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CYCLLlS 1 •
BRUG
VER(;t"LIJ 'fEN
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=l ;reTTEAtopCYCLI.IS1
CYCLU52~
bcdienend oX' C;C:'.2.:.1, 11 ' .. ' t,·"I .. "-' "'" ~ _ ...
•';"1"'"11'0.." l' ., .......'-1....., ...., •• '_ ,'_
, - .,"r,'''',
...I ~ \1. J.. C :. .. .;,; . :.
te',s se:,}
1.2. Ul tVJerking vall ile'i; func't:1ediagn': lij.
1.2.1. De 'or..:c;.
Om een concrete p~obleemstelling tc verkrijgen is als bru~typ~ _'I
scher1 ngbrug gelcozen. •~s
geen beperkende invloed op de re5~lt~~ec ven het onderzook; voer
andere bruc;een van het ~hcatsto~s-tYPA lOJea de beschouaingen analouh.
... 2 .,; .. ~. De cycli.
aan welke
,~lci\. .vordt dan het
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.'" : -~ 1'~ '" 11"" """ '" L!~.\, t".;. _"" _liV_Ulo,; ..........
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te "a.:--en van ringtellers.
volgende element van Je ringteller
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stand de vereiste aktie gei\.o~~~eld ~an worden.
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3edienenj or~aun.-1 ,.,."_c.....:;;. ;.
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per Qckaue via de
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:1 "'":voraelJ. O'·j e(;::J~J.om~6cne rerlener.,
c:enLede.l.1
en C4•VE.:1 0-:3,
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binaire code ~~realisecr.0..
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de strolilen in de r"z-geltak ovel' daZe; eleiilenten lopz-:1. DaarOl"l vcrLlicl1en
'~mercury wetted" 'congenrelais de Vooy'keu.:c ~)o'ven elekt1'onisC:l~ .5c:~~~~e~.
elefllenten of gevone relaio, vamlG go cl.C l~le; ne parasi taire impco.a::tieo
en de lage en constante contactweerstand, die dit typf' relai6 keurii8rld;.
hierop in hoofdstuk 3 terug. De verbindingen tussen de dekadeselcctor
'.:.1. C-J',.~ v .....
is ~erealis~erd !net behulp van eenvan i'en hepaal::e ,:;!~~ade;1',," k~e~en-_l". ~ ... LJ
zes-teller (dekadeselector). Je volgorde wa3rin de verschillende
dekaden doorlopen moe ten ~orden ligt ~ priori niet vast, we komen
- 8 -
en de verschillende deKaden kunnen echter willekeurig gelegd worden,
zoda t de v00ralsnog noodUi1.keli jke flexibili tei t r,ehandhaafd bli j ft.
Zual.s reeds gezegd ~escl:iedt de sc~:akelL!lg ~er tleb~ode iYl 1:naij'e code.
~e ge bruik te
n.et mecr::ere
tongenrelais hGbten 51ecllts §fn wis8elcolltact, - relaia
cuntacten heL~en een langere s~ha~c~tiJd -, wn~rdoor het
is de binaire telschc.ke:i.ing te realisel'e!l '!let behulp van
contacten op de relaia zeif. De telschakeling Moet dus apart gebouwd wor
den, waarbij dan de relais die de conponenten sctal~elen met de elementen
van deze uitwendige teller verbollden worden.
Elke dekade zou ~an een eigen aparta teller moe ten nebben, dus zes in
totaal. ~ederom am economische redenen ia h~t echter a&tltrek:~elijker,
om de relai{j ir. een matrix-structuur op te nemen. Op deze: manier vol
staat een binaire teller voor aIle dekaden. De dekade selector kiest
~1U een "an de kolofmflen ir. de me. trix waaro.oor de 1)inai rH teller al::'8e:.
deze deAade effectief is.
O!ndat een aan~ebrachte wij~ifiin8 weer ongedaan geiDaakt ~cet kunnsl1
worden tijdens de to.ncde (aflcc:.lr) cyclus, za1 de binaire teJler IIp-e;.;o
e~ ueer Woe ten ku~nen tel~en.
;)2 p2J' dekado bereikte s'cand moe\; \l&nzolfsp:L~ckel1d [sehc.i1o.haafd YLi.jvun.
Het gebruik van 6~n binaire teller vuor all0 dokadan tilui~ ec~~er de
lnogelijlcheid om deze stand in de tellar vast te houden, ait. O~ dezc
ffiueilijkheid te ondervangan zijn geen gewone, doch ~iGta~:01c rGla~.s
gebruikt, ~aarbij het wisselcontact door toea afzo~d0rlijke spoelen
bekrac~tigd :~an vorden. to raspactievel i jlce specIe!! zij& verbonden r1at
de "0"- ar). "1" ••ui oi;gangen van da fllpflops iii. de geii:2enschappel~.jke
'Dinaire teller. De ult\roering is e;etekend in fig. 1.2.3.2.
•
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~ 10. II c~
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FiC}o 1.2.3.2.
Bed ie/Je"d O"g44.,.
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0 / /' ./ / /i .-/1
D~ KADE S£L£CTOP. ('ZES -TELLER)
-
1.2. 1.:. .. .. II •".. '" n ,, .. Z'I p" ,., "\:.0" - J. '" . ~ t;>.- 1..'. U •
..., . . . ., 1 d L d' 'i· ... . l'.i.e:CU(:~'gLI.JpenCl OJ? a.e ana yse van e nU:G JJeCi el.1.:lng en de U:L ·C"lGr.~:"!1G
- de amplitu~c voor de Dijziging opslaan;
~ de amplitud-e nc:. do r:ijziging :1aal'nemen;
- eenduidige infoz'matie ~even over de veraaderi.ng ia amplitudeg l·oi·.:~r· of l'{""I··,·~r'.-, "'..... _ .....~ ..... ..L.L~ •
.- . .,.. , ... ',.• ~.,.) , ~ I "e1. v .... u .... J... -- v _. . ~ •
, 't 1 ,. .C 1 "'ree'·vo ""e" ~ "'<>""1' ~Nr'i" 0i1. :. ",v- J.. ..16 "'-0 o,";~",l } ....;;~~ _. et
•J-o.an deze ., . ... .,·,·"o·"r.• <"0 I' ~,.,"'0 .L "" II " _1w-.c.....(.~A .. vel "-"····,.·<... \:. .... L., 1 ., 0
-.... '. ··f') "j " ()", \....1 ct ,,'-..:.... L ... I : tco ',". rA~L,.
,. ...., I, "'il._.·~.l.
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':ijziginf, aC:Jnbrengen :in ,~e receltak
i~ 2, - sluiten van 3,;
(geschic-dt in het Q-3lHenend
orgaan) en wac:--.ten tot het inslingerv"rscrJijnfJ,,:,l is af~'21open;
o
. ,4 I t gellqs spa Hn/ nq
Vel'? ~t ~rUj'
•
10 -
-- ----- - .-
-
3. Amplitude de • • • • opslaan • '"' 1 ' .. .,na W1.J7.1,iT,1np; J..n S tIl ft..en van •v., - "';"'-, ,r. '-4 • '/e r ge li jke n de In di ngen • ,., ,.,
.sluiten,van 1n \, 1 en v" - van ~ .... "Z. •
~.~
SCWAIt6UIlIe, DooR. C.YClIIS 1Fig'. 1. Vl.1
•
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•
. .. r:.~ .... '.'<)' ,,;, .['1....,r- ...~~~\ ... ~,. "~"-
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e e'" u.; ~!'> 1 a:: vel·J, ...."- <"" •.- 1-. .'\..v ........ ~ .'-4 _,) ...... ".\
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Ds ~evraBgdQ informatte ontstaat aan p~at K: eeil poz1t13ve f"lank
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- 12 -
Hoofdstuk•
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De bl'Ug, zualb die in ~let vorlgo nopfc1stuk besc1.:rever:. ls,'um
r" "el" r-v'" p ·-0)1. t. l..) 'V.l elli _ .'.- ,.. . . ,-, '''' . 1· r, eL. ••1. '- - .1. J. v .
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:i.a.t O'lGr de reaeties val. oelL I!roces op VCi!,:~i{t.i..e.s V<-;.ti ~le !.e~el~ru()thQ:jer.
ell op vSI'ic..l;ies vau anuej,'e niet to re~;olen ~Oaru.Lleiers of i:;;toringen
slec{1to weinig beken~ il:;. De w::"sselst!'oorr;brug :1J:> e<;hter volledig VUO:L
~erekening toe8ankel::"jk en daardoor, w~nnecr we afzie!~ van storingen
door parsoi taire impede.nties, axac'i; te ocsc:11'ijvei,.•
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Jez:;.e!:~ de r€:tat:Lef Iwrt::: ., .... " .. -" .. '"r;l;·'r "'; 1"":("\ 'j ·l",-~r•. .,r ,"a' "7£''''': "","'" ',~'( '"~ 1_"Uou.\o. \I " ... u .. 0", ... ,4-A •. ~ ...,_I_ V~.1.. ."J, .. __ '. U-40"-'~C._~,
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functie var:. de afregelcompoIlenten. Dit ver~,and worlit, na'lst de in-
door vp.rgelijking (1)
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gegeven. em een inzic;1t te :~rijgen in het gedrag•
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- 13 -
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voorstelling onontbeerlijk.
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_..1_ I ··lI
•
•
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- 15 -
Fig. 2,~. '
,
HiOI'~ij maz niet 11it hat 00 - v!ox-ciel:l..,d 1 · .. ··"'1 • •
L> ~'e " -' -: e 'ilO m" -'. ",... 'J i) '" ",,.,.... ~".. [ ..... l .... l·H...I. __ ....... 4.. '
· ,.'-) ..... ,-,:..... .&. \.r t.,j •
zoals i;1 fig.
figu1'cn ?. .',. -ro
''''''- c:'e:" ~-oo'" o'o'>ro() -.;,;.J.. .. •.•\ v ... • ('J _
- - '•• - • -. r., r::.. \. e-, ·8 j;1- /
vCtn
d,2 11.00 B"~e
.-,,~ llr ':>_. '" l.h_
,j"'" ','~'-'~"""V'• '""'" • .... 'I;; ~ .• '(;,i ,,'..:.: 4 ,
:~Oi:1t net
"lot" -1,-·", J~ c.~. ,0
.... , ... ~V CA. ••.•
'(yoren, fig. 2.8.
'Voo:.'
... - - .'-'OC'~" " ""1" \j....~ e,'v I~ r.:> '"' '-" ..:.~ _ ,{ ts (..;" L- I.:.J
duidolijk
· - .0(: J_Cll~ ).. G
8.antul clool'&:ir~edcn in de y.·:~ic:lting 'ifLU! hot oppeJ.'vJ.c:.k %" = 'i'(:~,y)
:::len,
Dearbij
80~eV0l1 ~Jc..,a:ccle 'iTan x,
'iTlak.
bi~f(y) ,Z -, .
projecteren op het y .• z
net andere Door6en, derolatieve variatie ~ z bij een ver~nde~ing ~ y
; s cen V&U y:
I\z--'.~, ..-.
(I ;/• -- f (y) •
•
•T"" ~ ..\I"~~.· , ..-t -,• >;",. oJ. ~"..... •. • • ....,
, "(, . ), . /' . .. " .. , , ,..~ • --- .~ ..... - ''',..:>
, .~J
6.y Iy-y
o
-
- 16 -
In hat algeme~n geldt dus:
voor cer" variati0 1\ z :tn x volc;t:
" .\J'(- ,t
f ~.
" 'J." > a-e ' J n" ,. '1 .~A ~ {.) • .L,. l) ¥f.-.!J,
(x,y)f1
liz_._- ::: f2
b:,y)6x
lJ.~._,-,--liy
•
Bij beachouoing vaa de krommen Dordt hjerdoor gorcchtvBRr~i8d dat esc
wiJzigin3 in de regelcornponentali ~eschiedt door ~et verl,o~en met sen
een:1oid van de betreffende dekadc, r:eEw a.fgerep;eJ.d r:ord-:;, iA'~ pl2.atE
van '.rl jziGe:'-l met een bepC'.ald vast bodrae;. r'TI1j10i~(;, '.' i-":1 leer de brug nOG
vcr van het even~icht is vervijderd,
veel klelner dan in de buurt van het aven~ichtspunt.
liz"' . -liy
"'~v !,i.
~ I'., I ,.. '" G'''' ·l,.., ','t...;.;. .L ~ lJ '"' .L. 1.1 U
• • •oJ :'- Jliz
.......-- ..A'A.
.. d ' 11'z~Jn e ne luger.d 't· . ~. . ., 1 ,van 0 Idees Sl~1:LI1Cante ~e,CaQen,
•
•
•
•
enig~ compensatie voox' de ste~k
b.z
•
•
,
~J:;.jziC'on i;1. d0 regeltd-c biedt nuliY..
-T' --_. ---1- --··-r·---- ~ ..: I I ', , I
----.---- '--'1'-J,,J _ -_.- -.----.__ ._--+----
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010•
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~ '2.5,
- 22 -
Hoofdstuk•
De afregelpro~edure
In dit hoofdstu~ "Icrdt Je afregelprocodur"e besCnr~ver.l 7.0<11s die deor•
O:.:.S •. _......... •( ' ... ( .. , ,... ,,:. ,~ .;.,• •· '" ,. r' ., "'. '0.'L . ...,; w J-:, "- '_.:" .....1."";"
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I'l'oce cl:lre s .. . , f' t·, ~.Zl:JL 1.11 !.oo :...:... il£~ .) vurwerkt.
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i.s r;een duidelijke zaak. Gezieu tie
Of er el1i~e vuorkeur bestaat o~ COI'stu
deUit
compcnenteli afzcnctcrlijk,
lijnen I ell II in de hoogtekaarte~ zou, aa~ne~31!~ dai; ~lle ~oselijk0
• '1") v'C'-.,.-:). "':l _,o "". . - \,,; ...:. •
-T'e fJ"\ 'I C'l ......- <.J \,; ~ "" .1 ..
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,. .. .go _. ' <::l I .... ... co::'
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•
voorkeur voor (;4
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~riviaal dat bCBonnen liloet rIO X'Cle :I.'.•.ila .~ de • • ...e· t
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- 23 -
Deze moeilijkheid is ondervangen, door bij het berei~en van de stand,
1-0-1-0 (decirr.aal 10) met behulp van een poortschakeli~g, een signaal
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B ' ,:l. .i., afrG~olcn V2D G~OO zul10il de, uJ. tt;allgsspanningen acntereenvolgen.1:>
Z4 troodt een a?~
'tert:Gcebz'c.eli.t.
T") ,.. ...
~ ~~,Z2tZ-'tZ/ • .raG o:tJ o.c ove;···6a,uG van z7. ne.LU'I ;; "( " r,Q ;;
ket1TG:Lg.:>aal Ope Daarop c7o:cd'c c/·' vail 40c nnar 300(
l';aar nu lE¥G~OO = 300 n~ec::.s voo:cbij het minimurJ. ·DczeJ.fo.e r.~{')eilijkheidzal zich oolc 'iTOOrd00!! tJa~I~00:,~ he'\; eej,'8t~ rolatieve 'Llinim~m bij e~n
,.·,...1 l~'~ . ,-'e '..,,"'7'~' .....,n'h~~ ~.'_~ ~ U 4~~~~~ ..~b
.. t' t"l" , , , k - .V '-"l "0 ',"",. ·",,'''·!1_ "11 '-"-'?'·-"'a'-'·}"'"' ur:"" l'e.'a'· "1""eJ.J. \A. - , • \. \:,,; •••~ i,;4 -.. • _.. ........ ..... , .. A.I."-1" \;J J. . \0.4~ ~ "" '" "'" lJ •• c.:.4 d .,. , .~ ":)<C'\ V1 r.'''' 4:..\ ",' - f"::" rJ'" 7: .. )
• '\00 "'_A. ut". ..... f .... ,.P' .... o.!.. ...... l;S oeT-.
V.fl{E:)t4l-'S:La1l.9.al olltsta(11"l. Hat fGi.t, dCit; ~.1c-:; fl!~4.~i~}~L!.J ia OVO:;'ol3~h.rede~~ r:o~'ut
dus gekel"merkt door de stand G~(1n, G~O, G~ = x,':",("', en n.naloog :.;~nn,:~~C,
c~ = y,0,O. :::en oplossing is gevonden door na het ~t::rste vollediee r.J.f)orlopen
,
- 24 -
van de zes dekaden, de afregeling voort te zetten, waarbij opnieuw• 100
gestart wordt met G4 • Deze dekade, en aIleen deze, wordt daarbij op
nul gezet en rlaarna op de normale wijze opgehoogd. Zodra nu ecn afkeur-,
. t"l t t ~ .. .,. . J,........ • ....;.1:' e a .... eon eri;p';g~:r,e 't,;or-...er.. , maar c.e rl:J..I~:nre ·~e ..L.Ler .crJ..3t;" J1.0£',' een
extra aftl'okpuls toe~evoerd,
0, o.zGdat de nieu.'w stand. l7an
,..'JI
·t·,'lor.:1t: ...x- I,
:Uertoe •~c cie ringtellcI' van. cycl'J,s 2 .ret een "tap ~~,t~-~(~b:.":'tdd,
deze extra aftrekpu1s geeft, "n 0 '"'n~" "rl••f. J c...~~
blo:~l~ering komt tot ataild dOOl' 0611 YOOI·taC}lakeling a~Zl aa ultloou-•
situatie, waarblj de Ltanden x,a,o, " "en y"" "
CO:ltacten van de relais. Geheel analoog gcJ.dt c.oze , . .. .oc~c~oUV~"B 7001' nn
gevallen \iaarbij de standen x,x,O en y,y,O vOm.·l;:oiIlm~. Dezol?C.o oplossing
·~s hier geb!':l:U~.a.;. Om te voorlwmell (lat extra aftre~cl)uJ.ser. al in cia cel'stc
volledige afreGclin3srun optreden, oen teller ~anGebracht die het
aantal runa telt 011 pHS DO de eerste, ~ec·""c"t:.L'"''''el'' i'" J""'''~Q''').I. u:"" ~. v ~v"~ "u"" ..... -.,;
de ex(;ra :elp'lllsm-~ (.oor ~..::at (jean. De ;;ellor ontvul1Gt zijr. 7)u:.Ls:Ji.1. ldt de..dei~acic uelcctor bij llet bol~rachtiBen van do l~atutc ~olc~dclco1oc (C;) •
•
c.~" i~Y'l.. o···en.v I.~ ":': •• v V ,..
< \' •c....'. oJ
,-~ .~.
.'1', _ .... ·.")f.' <>8":J • __ v L \J , ••• 'l. U """ L4
. .. .. ..... ne. ~..... .. '.' -:>·,n··"C·I·"~ r:",zc;',' C CO'">''''''' ".""."J-~.. .t ~ ~... .1-"'''''' u.\..: _ _..... J. LJ~.c.._~ .:._'--'...., ... V
- . .f; ~_'"')' "If"'ll a I ~l :-- C ~ .....' f'. t'_"ll)\;.: I. y - - :.:;) ..... ~ """' .....
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•• .to.,,"),," ......U t,,~,I, .~_.~.;..
,
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G C44
- o,o,c, o,(')~o.""b o ,.. " O,VtOt... ,J,v,C 9,G,O, 9,0,0,d 9,0,0, 9,0,0,
..... " ..... r ,9,0,/,IJ,·.,~ C' ,.,
" r .' r<.,..'. /, . , .. , t ""',,
•
(\ " C r ~ ..r ... ,,), " -'u ,., .. , ..)
9
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,,-1\
\ ,1\
"• '\..
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11Q.
I" 13
, ,' (')d 4:J
C'1 f t>",
POll
Na deze eerste run
(3,(),O',), zal door
- 25 -
100wordt G4 weer afgeregeld en bij de eerste afke~r,
de dan effectieve extra telpuls n~o~ de binaire
teller de ~tand gebracht ~orden ap 1.~'.C•• ~ierdcor ~or.dt de hoogst•
"'e- L,,· "~~r" ~t~ ... ,~ vaOl' ,--. ~I "',..., ',',''':.,' ... c·/ PD."" "v ... c: .... 1~~,;;l. \,; ':$ ';';'.-..&.""" I\. '"..x~ , ;., './, u. oJ . .1. __ 0 . •
. .,J'~"e~, .j ••• ~ G
, ,... "] ,'re . '" ~ 1 ,), ,"''''eI'lt ""0" ''-'U .l .. d. .... t.A...Cl.,,~.~_y...... ' ,,",, .. U.lO:i
, .- ·f.·~ ...•.:J ". " "'-4 '_ ...
•x/ .] , , , ,1. ••
'- ..' .• r - ( •XI J t :/, _ ,
.. ~. L'" ... ~"I
V:i..ll-li:...L Lun oorzaar; ~ n u.cz:e.Li.:.I.e .. '" ... .. . t '"il" (0' "\ ·:c~ . '\"-'" ;-e b··S.,....l..-~_·,,.v v V _.J... Ir.,..: 1,;.4 ......... ..L 4 .. colo....... ..J. J v\.. _. £.of •
e::' i", geeLl ·'ovcl'.:low" V'a,:'~ <Ie sne nLtar de v01JC?1;c.e c.ckalle e:·1 terti,>
Voor het laatste gcval ~f' .. t f~~ou een ZU.L~e voor~.lJnJ,~~ ~e ro len
~unnen worden als voor de situat,;,G .... • • I • , ), '" 7.e ' co ',' '," "," -.'e'''u' !''(~~.~ ..LO ...LL __ I" l.! ... l"u J e .
cmdat aan de ~el'kidg van een derge11 jke voo~~ien5,n3,
ljet de aneloce vooI'zlening voor de s4tuatlc X'~t~" .>. .. ~ j -t:'L)" b"'s~' ~"'Iv .~ ~ 4"""..L w: I" a.c... '.
~lat betreft deze maar ingrijpende w~jzl~1n6Cnt hiarvoox' ~ij ver~7eZ0n
Da&r hoofdatuk 5e
•
•
•
,
•
•
•
.. ,Z ·,-,~""..... J. d,,\.
-
.......... ,':. u .... -
• •-
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. ,~ ,
• •
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J10 r:eschool..
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is dus maximaal (alIa de~adea
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;iieruit voIgt voor de grenzen ~an Rx
Oi~ Cx
' door 3ubcititutic
evenwichtsvoor~aa~den:
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• •Z2Jl1,die thaoretisch 0 en men•m:Ln
val!
Rx
af
grenzen van
de praktijk.; .-~A.·.
sitaire capaciteiten en isola~i0v0orstand0n in de fegel'cmk.
De transformatoreD zijn aangebrach~ vanDsge Bardingsmoeilijkhedon.
De eUlittervolger heaft ton doel de bru[J,uitgang n::.et tu veel 'te
belasten.
- 28 -
4.2. De vergelijkingsschakeling
De opbou~ i~ ala volet, 't """l A-, • -:.. & •
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- 29 -
liet tijdsYolgorde diagram wordt nu als voIgt:
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I I II t I55 I I II I I• I • I I,
•
INlkuwt1= -!FiCf Ji.2.2.
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.- ••
•
Aange~even 1s ook de vertraging tussen d~ stappcn in cyclus 1 ell•
het slui1;e'l van cie contactC"h, (C~. 2 wsec.). De contacten in lie
relais-matrix YCl.n de regeltak slui ten r.let een groter'e vertragiug,
ca 3,5 m~ec., zadat de "nie:l\7et~ a::;-·)lit14de pe.s 3,5 msec. na stap .:;;
in cycluGde r:o. trLx~ '" 'r '-' l·..... -;-rJ. "_.\,A l,.J ,",-.£.A
• ''-'11 ,.,\.~ -:.c
... ..... , . ., J''o'" "C· -'''!'fT'''..l.-'· I" -,(;',S'-'C ~K-C - 1--'..J._,~..... v.... 0.... .... J n .. ..L.·_ u · .;J ...Q _...l. J.lJ
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~n. _.••'L--- ..:>
Bij de lclokfre~uentie zoals hier ~et0kencl, v&l t, cch tc:c
r.et v?r:,,:c!:'ijnen van ie T,iellwe amplitude op een -::ur.,ent uat <:tIle relais
contacten geopend zijn, zOGat r,een storingen kunnen optreden.
,
• • •
••
- 30 -
•
4.3. Flankdetektie•
Deze is ge~ee~ samengesteld uit bouwstenen, fi~. 4.,.1 •
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"<--aor
M~ Mow
,
Tf I•NR Mw
LV LVI~~,. lIS"
T£
"<I
"IR •MW
F;g. L4.~.1.
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•
Hct signaal uit de vergelijk1ngssch~kclingaordt tusemaal versterkt.
Door deze grote vcrsterking wordt bereikt, dat ook kleine &~plltude
voranderingen steeds een te detekteren flank cp),ever~n~ Experimcnteel
we~d gevonclen dat een to~ale vel'oterk:_~~ van ~025 ~n a~,:2 ~evallEn
'·0.1.- s'" " .. ~'v ' VVJ.J.u..
'S· '" t.r' '.. a1.£C "Y'j" " .• O'rt"'rJ r'-·e ., -'" '" ... '.......,- ...... l.7t..,)r... ... ~
niveaudete~toren worJen geLr\li;~t, wordt ,:e perste flank anderscheiden
in posi:lef of negatief. Joor middel van twee poorten en monowips (Mn)
wGrdt dan blokkering gernaakt voor de volgende flnnken vall de puIs.
Janneer een NR o~slaat, start deze de bijbehorende MJ die door zijn
,! ",
totdat de beide ;.:':;' i3 r:Jet
stap 5 van cyclus 1
relais 85 in vergelijkingsschakeling
inkomend signaal
tweede s{Ullple HlV
Fi9' 4.3.'1. .
eerste sample }l~
•
voor stooI'TJulse n. Afscherming p;af geell af Joe!lQE; or:lossing.
worder. beide poorten
, . . . . . .
.. . . .
.Al,v
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. . . .
•.
. . . . .
- 31 -
"OIT-uitgang de ingang van de andere H..... blokkeert.
£~voel.i.f,
JJerhalve
i)oo!' Je [!'ote versterkir.g van het i-nkor.1~nd ;:;ii':~A.31 is de .sc'r,akeling
it;.induiding :1 samplin~" gestart worC:en door eGn l.~uls (stap 5) ui t
cycluG i • .ue tijeltm zijn z6 ineestelt!, dat bij het vE:rschijnen vaI~ de
pulsen ui t de vergelijk.i~1g;:;6chakeli:r.ga~n de int3o.ng, het slgnc.G.l kan
doorgaa!l via de EN-poorte~; fig. 4.3.?
,
••
4 .l;.• CycJus-keuze.
Afhankelijk van de stand von By bitJip (2 4 G. 4.4.) gaan de ~].okpuls~a
naaT cyclus 1 of 2 •
...n..
EP•
-..[XTo
-+
TE• Ep
E
CD
- 32 -
Een puIs op de E ingang zet de biwip in de "1" stand, zodat cyclus
1 gaat lopell; de ingangcn C en ~ corres:IJO'·!~ei·e·i·. fi;;;t cycl'J.s 2.
~enein1e de poorten ~iet te zwaar te belaGte~ ~ij:l emittervolgcrs
iusr;eugeschakeld.
:;:;;u;"ng C is verbon:J.en Jr.ct de r; aH;dete;,t:i.e en ill[:tl1i) .:) ',\(jrdt ~estuurd
zodra 0.e star,d 101~ in de binaire telle:o iTc..l! :iet ....litv-Jerc·_d orgac.:.r.
varschijnt (zio hoof~atuk 3). Ifl hcide I;eva::_'e~ 80et cyclus 2 in
V/CTkiri3 traden. De laatste stap var.'. cyclt:s 2 stUl.<rt iiJ.Gang :; om c;,'clu.:J
~ ~oer in tc schakelei&.
4.5. Cyclus 1
Ve Gchakelh~0 bestaat u;~t ee::l ;rillb·;elJ.~r of :<:'0 mea ~::il, e0!'l sc;uif
regiater met in- 'en uiteang U<':.i1 elk~a:(' vel"oondeH, 'Naari:a st.c~(h; G~n
b .. t .. , t f" L, ,-.L C1.Z'cu ..eer • .lJ.g. (.J.
,
ki.ok via de ~£ogi2ilima~euze op
Vc "1" en "0" uitgangen van de Schilifr:ipl::l zijn v·ia. :)j;!~.tter·ifolr;e:J:u
.. . +., 1 . . ,". r,..", .~,., C e r ., -, ,~,-.v ..L 4.', G:. _ 1. '-i ., _ •• .L..44 .. j, \.; v
~erbonden met de ralaisspoelen 5, ~ 52
/3
- 54 - 35
5c;lak~lillg. Stap 5 geaft bovendien he~ stel'~s';gnaal
schakeling in de flankdetektie.
Stap 3 is ve~bonden Inet de tclin~ang van •0.e
, 1· ., .van (.e verge 1J.~~n~c-
aa ''1 u'e sa··)n'·· ~ .•,'. ," .••• 1 .... -. . ....... --_. w
eenLleid
Teuslotte is een rese~ingang voorzien die via sen hersteldrijveT RD,
de rioBteller in st&nd 5 zat. ~eZ0 llordt bediend ~oor de tctalc reset
TR en door de eerste stap van cyclus 2. ~~anneer cyclus 1 gaat lopen
moet de eerste klokpuls stap 1 te ueeg brongon. Als dit na een ar:~e~I'lilB
esbeurt, is cycluG I in stan~ 5 bl~j~e~ staan, ~at juist is. Ind';0~
echter de stan~ 1010 in de binaire teller de alkeurcyclus heait
gastart is cyclus 1 ill stand 3 achtergebloven. Bij het verder gaaD
'-;.• .5. C~"cl'~o 2.
Cyc:l11S 2 is 8velleenE; sen ;du(j·tel1~l' GPf',<::~}Ouwd \.tit &c~uifw:ips S'd. fig. 4.1).
J e sch'lifpulsir.gang is G. ~tap 1 brengt ,;e binaire teller in f.ie stand af
trekken(O) en Je reset cJclus 1 (N) •.'3tap 2 geeft een telpuls aan de
binaire teller (wijzigingen ungedilan maken p)j de seriecondensator
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,
Binalre teller.
- de biaaire tel:1er weer laten optellen; (S)
de binaire teller •ot3.~d O-G-O-8; (T)- l.n
de • terug c·.,c' u e '... en'- 9ro l,ramltai~eUze op I • J~ J.J ..L. .. )
v0l.'bonden. '.Vat botrcft de "Oil \Ai te;e.ng,
r~la1u te~e','dlrer~'~J'~ L~ 'c~I'-"c'n~~~en~_r'....._o b ··-LtJ.a.,- .. v_ \.4 l"..... "W .... ~ Col. "'-u f
-
Dit valt uiteen ill enkele eenheden.
4.7. Bedienend orgaan ••
volge:r: EC. , ..
veroorzaakt een betere puIs. Stap 3 geeft de extra aftrekpuls voor
de in hoofdstuk 3 beschreven situatl.e x,O,;), ('-2). Stap 4 zet de
dekadeselector van tet uitvoere~j orgaan in de vol~e~de stand en
tenslotte zurgt stap ~ veer de verschllle~de resets:
~it is een norQ1a.le tweezijd:i.~e tQiller m~t vi€r bits. fi::.::.4.7.':.1.
De biwips zijn verbano.en. 0.001' de ccmoinatiepeorten (twec E:;-poorteu
en een OF-poort: PEOS).
Deze resets vraeen nogal cnergie, vandaar de cOiJipJ.eu:t-mtaire emi tter-
- 35 -
,
,
aIle relais op "011 nloeten kome:;:. Van.da.al' de tusscnschaIcel:':'lg va;:l eel;
extra emittervolger (OC 140) volgens fig. 4.7.1.2.
De stand optellen of aftreIcken van ae tellor ~!ol~dt oj i:lgestol<l cloor
biDip OA; de sturing komt van cyclus 2 (S en 0).
ov
OC1/10
Fi9· ~.1-1,1.-12 v
4.7.2. DeKadeselectc~
,:leze besta::!.t ':it een normale drie-bits binaire teller ;~Iet terug-
kOP:Jeling zodat zes onderschei(:en fita detl r:Jo~elijk zijn, fig. 4.7.,").1.
De telingang is verbonder. mp-t stap 4 van c]clus 2, (R). Via poorten
worden de ~es standen gedecodeerd. Deze uitgan~en worden enerzijds
via inverteereenheden NI en emittervolgers (ASY 27, (f' 4 ):l.g. .7.3.2.)
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- 38 -
met de relaismatrix verbanden en anderzijds met de schakeling voar
minimum-averschrijding <ZA-Z3-ZC-ZD-ZZ).•
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- 45 -
veronderstelling, wanneer men denkt aan
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~a~rtij zu:le~ de Qhderdelen van fen rel~tier slechLs, . .
.... ··.''\''n"· ". r"_0J-'" (,,; L ..... _•.. 'c..,;.
• •.0, I .,....."; iT':l r,;I ) ..'~_ ... _ •• I .... ,
- .. .. ,'J'r,"l' -U""""".'.:. ..!~ J, ~ '. !.c. ,. \
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r~/' f r'1'1- .
".,., .l·')Lor ..~··" ..>l,.' .... '. 0.1 ...., .... "_ .... L'\, ._.t~ I,
., ~ .,.VO "'l'o'e 'e'" "",.." (""..... ~ .;, ¥ u .J_ __ •
•
- 46 -
Hoofdstuk ( , . Conclusies
1 •
.\'0':". .. "'~:',j i-v._ •-c.e
... . ..l ,o".LJ ":" - .\ -,• ~ \.. _ . "'- ,..J. v .. v
, t ' ,.. ~', 'T . -l' . -,•• ,l:4i .....,C... lC'.1 _ ••':Jv~J.e .. '. 'e" .. ~ l'C "'''bI'''!f "'et"' .... ~)-:'#.JCI.. 'V,i '~b'U
, t .~ "'1.'"r;, e re .:~/ t: ... :. j1'•
•"-..... ~ ... , ,
'7<>( -~ ,",- - ("'e" ........... t .... ,.~. L. '~-,'> ••, ,.,,~~ ~- P'~..,_ ...... _"'" -. y ,- ~ e e "I~J ,.,l~ 1..
•·()~T .. ' .. lrio .!.J ... I. .• fJvere~n met
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iSC,~0:;'8 tc.. t (: f:;::'"9::.
~ - .'.
De vorwacht~ mogalijk~eid 00 ~o afrege1ins te voo:~spelleu aan de han~
.... ·1.., l,j.. L de 1100gtelta.~.rt \'/or<l beveGti;~C .• Voora1,
c..e daUI'ill Le~c~en lijnon
V&fi z'elatievu mialld& spelan oen hoofdrol. In dit verb&nd mOGe oak
..11 t "'evoeru.., ciool"Eykhoff'
cc:c dicritulc
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:~orL1cn OVOl'COU
• • • cl".1'/"""-1 JZ"j t"P t:'lu""" •• - -'U'~Dc
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- 49 -
~endix 2
Jannecr we uitgaan van de hoogtelijncn bundel in de volgende ~cduante:
..,)2 R
2ex ,,;;.(y met (z)- x + - e, • X XI Ym - • -m m :r.
Ym - Ym(z)-
R -. R (z)-•
••daIl volgt voar partiele differentiatic na&r x:
;> (x - x ) i. 1 :i
of:
dxmdz •
zx '.' 2 (y - Y )
l'11.-
dyr::
dz •zx - 2R dR
dz •zx
•
zx
. (x - x )• mdxmc1z + (y - :J' )m
dyIn
dz x -
Voo~ ~c rclatleve miuiwa geldt~
z~- - 0
AX ::.: X
m
'lOOT.' 'y :: ~~ zal dus rnin:tmc.al zi jn &).8 x == x01 0 0 !n
Jc 1:lss~kundiga plaatc van de relatieve Qi~im& in het x-O-y vlak wo~a~
dus go~olldon doo~ z te eli~lnerDn uit hat stolsol vergelijltiD30n:
xo
(~'o
= xIn - 2)c: _ R
- ~~m -
TIit (1) : xo = x
III--
A. Bo 0.'. _. .;.. A1B-;
..... e ,.,
2 2B A' Z1
..-~ A ;o
2B
2 2A B + A1B1voIgt: 0 0
Z - 4- B1~ ..~~ • .-'!"' .-,' -'.~'''-'-'.--:> ,--'- ~-.- JI.0 x +
0 0
Tl ~, "G---
1- \ ft, .::: I ge e :
(A2 A~) -A1Bo
j, 3.., .:::- + Z(o.ppencii.x .. ,
_ )2 0 -(Yo
o . - t - ; I- , _,a.,-. - , -- - '/-'1-, -- - --._._.... •-- 32 B2 2 (B2
B2 z2)2+ - Z + -0 1 0 1
- 50 -
Substitutie van (,) in (2):
(A,Bo - AoB,)(xo + Ao ) ,2• --
A B + A1
B1~
A2 ) (3?- + B.?0 0 ~
( ,...:: ,)(x • )r:+ X + A +.~ - ..,
0 1 0 1 0 0 0 0 (3)-- •2
(A B + )\1 B,)o o·
.- S •- ,Stel: x + A :: p •00'
Yo + A1 :: q ;
A~ + A~ :0; V ;B2 .,. B2 :: (J •
o 1 '
Dan \'lordt (3):
.. ~ . 2
... q - T ::
V(',] _ T) 2__--=-p P
T2
of:2 222(8 - V1) p + T q + 2 TSpq + VTp =0
fl!u is:
•,.":,~'O\A ..... ~::J •
2').''1)
V'"....' :'":
2~ 'i'q
2...·T
'" 2Spq - Vp =0
Du weetIn\~di8e pleats dor rolaticve mir.:lma wOl'dt dus [;;cgovcn doo!':
(A B + A~ID1)(X + A )2 _000
(ortho~~nule hype~bool)
Voor de relatieve minima bij constante x
analogo afleiding:
A:.: X (
oy:: 0) 'VoIgt door
2- A B )(x :: A )010
- (A B, 0
•
A1
) +•
. \ aA., J ~;,
- 51 -
V00r de scheringbrug (A =0) reduceren deze formules zich tot:o
B1x2 - B1(y + A-:)2 2B ( A) A 0- OX Y +1 - 1x ~ (kromme I fi~. 2.~.)
c .....••• = 0 (krornme II fig. ~ '") ~
~ • ," • I
•
•
- 52 -
•
Literatuuro£Save.
1. y.; • Poleclt:
lILech<L'1.isiertes Abgleichverfahren fur ':iechselstrolll-:·.essbrucken••bei 7erwendung phasenabhansiger :';ullindikatoren",
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113elbstatige Ab~leichung von komplexen Y.ompensations
schaltungen mit phasenabhan~igenNullmotoren",
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• ..und Br~cken-
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IIVerolag betreffcnde de COllstruc-tie van een automatische wisselstroor..:.
brug met behulp van een extremum zoekend systeem1t•
Stage-opdracht in de regelteclmiek, jan.1963,Technische Hogeschaol,
Eindhoven.
- ';'j -
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rl 'ekhn":1.re 1~r..,., ,,~'" '''1 j'1..a...&.~ -.; ...,,1 t ~ ... -..,;. . J t 1~..J .. -r •
, ~.:)t e:i ' ni~cov:
tlheasuring circuit of an a'l4tomatic digital bridge I; ,
.Ieasuring Techniques, p. 900 - 905, 196"!, translated fraUl Izmeritel' ':'.o.ya
no"" ., 001.: 1 '" 0>I • • j \, A.... 11, p. 39 - 42.
r ", ,. :'T';J" ssen.'_ \oJ. \,,;-! ••-.. ...'1.4
!lEan strategie si.mulatie"
.'::>tage~opdracht in de groep boten en Regelen, dec. 1964, Technische
Hogeschool, ~indhoven.