DE1068372B

DE1068372B - Anzeigendes oder registrierendes Spannungsoder Strommeßigerär mit quadratischer Skailencharakteristik und unterdrücktem Anifiangsbereich

Info

Publication number: DE1068372B
Application number: DENDAT1068372D
Authority: DE
Inventors: Karlsruhe Dipl.-Helmut Kaulfersch
Original assignee: Siemens and Halske AG
Current assignee: Siemens and Halske AG
Publication date: 1959-11-05

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Anfangsbereich der Skala von Spannungs- oder Strommeßgeräten zu unterdrücken, die Skala am Ende des Meßbereiches dagegen zu dehnen, um hier die Meßgrößen genauer ablesen zu können. Es ist bekannt, zu diesem Zweck ein elektrodynamisches Meßwerk zu benutzen, das eine quadratische Skalencharakteristik besitzt. Um den Anfangsbereich zu unterdrücken, hat man dem Meßwerk ein linear ansteigendes Drehmoment überlagert, das dem Moment der Meßgröße entgegengesetzt ist.

Die sich hierbei ergebenden Verhältnisse lassen sich an Hand der Fig. 1 der Zeichnung überblicken. Bei einem Meßgerät für den Strom i ergibt sich als Skalencharakteristik eine Parabel Ij wenn man den Strom als Abszisse und den Ausschlag α als Ordinate aufträgt. Zur Unterdrückung des Anfangsbereiches wird ein Drehmoment überlagert, das entsprechend der Kurve 2 linear mit dem Strom ansteigt, jedoch dem Meßdrehmoment entgegenwirkt. Als resultierende Kurve für die Skalencharakteristik ergibt sich Kurve 3, und man erkennt, daß hierbei der Anfangsbereich der Skala stark unterdrückt ist. Das Gegenmoment hat man bisher entweder durch eine vorgespannte Feder oder durch ein Drehspulmeßwerk erzeugt, das mit dem elektrodynamischen Meßwerk mechanisch gekuppelt ist. Die Meßbereichunterdrückung mit Hilfe einer auf das Meßwerk wirkenden vorgespannten Feder hat den Nachteil, daß das Meßwerk im stromlosen Zustand nicht im Skalenanfangspunkt steht, der Nullpunkt des Meßgerätes somit nicht kontrolliert werden kann. Die Lösung mit einem Drehpulstneßwerk ist dagegen sehr aufwendig.

Bei einem elektrischen Spannungs- oder Strommeßgerät mit quadratischer Skalencharakteristik und unterdrücktem Anfangsbereich mit einem Hallgenerator zur Bildung des quadratischen Meßwertes wird gemäß der Erfindung in dem Meßgerät ein dem Meßstrom bzw. der Meßspannung proportionaler Gleichstrom in einem der Meßgröße entgegengesetzten Wirkungssinn überlagert. Zweckmäßig wird der überlagerte Gleichstrom hierbei aus der Nullkomponente des Hallgenerators abgeleitet.

Meßgeräte, insbesondere Leistungsmesser mit einem Hallgenerator zur Bildung des Produktes oder eines quadratischen Meßwertes sind bekannt. Hierbei durchfließt z. B. der zu messende Strom den Hallgenerator und speist gleichzeitig die das elektrische Feld des Hallgenerators erzeugende Drosselspule.

Die Erfindung soll an Hand von einigen Schaltungsbeispielen näher erläutert werden. Nach Fig. 2 soll eine Wechselspannung U gemessen werden. Über einen Vorwiderstand R₁ durchfließt der Meßstrom den Hallgenerator 4 und die Drosselspule D, die das Magnet-Anzeigendes oder registrierendes

Spannungs- oder Strommeßgerät

mit quadratischer Skalencharakteristik

und unterdrücktem Anfangsbereich

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Ing, Helmut Kaulfersch, Karlsruhe,
ist als Erfinder genannt worden

ao feld erzeugt. An den Elektroden 5 und 6 des Hallgenerators wird eine dem Quadrat der Spannung U proportionale elektrische Spannung entnommen und über einen Vorwiderstand R₂ dem Meßgerät M zugeführt. Erfindungsgemäß wird dieser Spannung in dem Meßgerät außerdem eine von der Meßspannung U abgeleitete Gleichstromgröße überlagert. Über einen Vorwiderstand R₃ ist der Gleichrichter G an die Meßspannungsquelle angeschlossen. Der gleichgerichtete Strom speist über den Widerstand R_i das Meßgerät M im entgegengesetzten Wirkungssinn wie der dem Hallgenerator entnommene Meß strom.

In der Schaltung nach Fig. 3 wird die Meßspannung zunächst in einem Gleichrichter Gl gleichgerichtet, und der dem Gleichrichter entnommene Strom durchfließt den Hallgenerator und die Drosselspule D, die wiederum das Magnetfeld des Hallgenerators erzeugt. Die Elektroden 5 und 6, denen der Meßstrom entnommen wird, sind bei dem in dieser Schaltung verwendeten Hallgenerator versetzt zu den Äquipotentiallinien des Hallgenerators angeordnet. Dies geht deutlicher aus Fig. 4 hervor. Die Äquipotentiallinien verlaufen etwa parallel zu der strichpunktiert eingezeichneten Mittellinie I... I. Die Elektroden 5 und 6 sind nun zu dieser Mittellinie versetzt und greifen eine gegenüber den üblichen Hallgeneratoren vergrößerte Nullspannung ab. Die Elektroden werden in der Richtung versetzt, daß die Nullkomponente der Meßgröße entgegengerichtet ist. Zweckmäßig wird die Nullkomponente über einen Potentiometerwiderstand 7 nach Fig. 5 abgegriffen. Dieser Potentiometerwiderstand liegt im Parallelzweig des Meßstromes. Durch Verschieben der Abgriffe 8 und 9 kann die zur Meßbereichsunterdrückung notwendige Gleichstromgröße der Meßgröße überlagert werden.

"■'.-'■ ," 909 647/190

Claims

Mit der angegebenen Schaltung ist die Unterdrückung des Anfangsbereiches praktisch ohne zusätzlichen Aufwand möglich. Der zu verwendende Hallgenerator läßt sich mit geringeren Kosten herstellen als die für Meßzwecke üblichen Hallgeneratoren, die besonders abgeglichen werden, damit sie eine kleine Nullkomponente haben. Gegenüber den Anordnungen, bei denen das Gegendrehmoment durch eine vorgespannte Feder erzeugt wird, hat die neue Schaltung die gleichen Vorteile wie die wesentlich aufwendigere Schaltungsanordnung mit einem Drehspulmeß werk für das Gegenmoment: Der mechanische Nullpunkt fällt mit dem elektrischen Nullpunkt des Meßgerätes zusammen, so daß beim elektrischen Meßwert Null der Zeiger des Meßgerätes am Skalenanfang steht und der Nullpunkt jederzeit kontrolliert werden kann. Patentansprüche:

1. Anzeigendes oder registrierendes Spannungs- oder Strommeßgerät mit quadratischer Skalencharakteristik und unterdrücktem Anfangsbereich mit einem Hallgenerator zur Bildung des quadratischen Meßwertes, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Meßgerät ein dem Meßstrom bzw. der Meßspannung proportionaler Gleichstrom in einem der Meßgröße entgegengesetzten Wirkungssinn überlagert ist.

2. Anzeigendes oder registrierendes Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der überlagerte Gleichstrom aus der Nullkomponente des Hallgenerators abgeleitet ist.

3. Meßgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Abnahme der Meßgröße am Hallgenerator dienenden Elektroden zu den Äquipotentiallinien des Hallgenerators versetzt angeordnet sind.

4. Meßgerät nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Nullspannung des Hallgenerators über einen Potentiometerwiderstand eine aus der Meßgröße abgeleitete einstellbare Spannung entgegengeschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

t 909 647/190 10.59