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DE1247483B - Auxiliary compensator with two voltage dividers - Google Patents

Auxiliary compensator with two voltage dividers

Info

Publication number
DE1247483B
DE1247483B DEC30562A DEC0030562A DE1247483B DE 1247483 B DE1247483 B DE 1247483B DE C30562 A DEC30562 A DE C30562A DE C0030562 A DEC0030562 A DE C0030562A DE 1247483 B DE1247483 B DE 1247483B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
temperature
normal element
scale
voltage divider
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEC30562A
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl-Ing Dr Techn Theo Walcher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Elektronidustrie AG
Original Assignee
Continental Elektronidustrie AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Elektronidustrie AG filed Critical Continental Elektronidustrie AG
Publication of DE1247483B publication Critical patent/DE1247483B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/28—Provision in measuring instruments for reference values, e.g. standard voltage, standard waveform

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

GOIrGOIr

Deutsche KL: 2Ie-32German KL: 2Ie-32

Nummer: 1247483Number: 1247483

Aktenzeichen: C 30562IX d/21 eFile number: C 30562IX d / 21 e

Anmeldetag: 27. Juli 1963 Filing date: July 27, 1963

Auslegetag: 17. August 1967Opened on: August 17, 1967

Gleichspannungs-Kompensationsmeßeinrichtungen dienen zum Vergleich einer zu messenden Spannung mit einer bekannten Spannung im stromlosen Zustand. DC voltage compensation measuring devices are used to compare a voltage to be measured with a known voltage in the de-energized state.

In der Fig. 1 wird das Schema eines bekannten Gleichspannungskompensators gezeigt. Ein einer Hilfsbatterie mit der Spannung UH entnommener Hilfsstrom 1H wird mittels des Hilfsstromreglers rH so lange verändert, bis der Spannungsabfall an dem Teilwiderstand rKN eines Spannungsteilers bei eingeschaltetem Schalter Sn und stromlosen Zustand des Galvanometers G gleich der Spannung Un des Normalelementes ist. Dieser Teil der Schaltung, der zur Kontrolle beim Einstellen des Hilfsstromes IH mit dem Hilfsstromregler ru dient, wird als Hilfskompensator bezeichnet.In Fig. 1, the scheme of a known DC voltage compensator is shown. One of a auxiliary battery with the voltage U H of removed auxiliary power 1H is changed as long as by means of the auxiliary current regulator r H until the voltage drop across the partial resistor r CN of a voltage divider with the switch S n and energized state of the galvanometer G equal to the voltage U n of the normal element is. This part of the circuit, which is used to control the setting of the auxiliary current I H with the auxiliary current regulator r u , is referred to as the auxiliary compensator.

An Stelle des Schalters Sn wird nunmehr der Schalter Sx eingeschaltet (beide Schalter sind mit einer Grobstufe mit vorgeschalteten Schutzwiderständen SWn bzw. SWx und einer Feinstufe versehen) und durch Verändern des Teilwiderstandes rKX der Spannungsabfall an diesem Widerstand so eingeregelt bis dieser Spannungsabfall bei stromlosen Galvanometer G gleich der zu messenden Spannung Ux ist.Instead of the switch S n , the switch S x is now switched on (both switches are provided with a coarse stage with upstream protective resistors SW n or SW x and a fine stage) and by changing the partial resistance r KX, the voltage drop across this resistor is adjusted to this point The voltage drop in the case of a currentless galvanometer G is equal to the voltage U x to be measured.

Unter der Voraussetzung, daß der Hilfsstrpm IH in beiden Fällen gleich ist, errechnet sich die Spannung Ux aus:Assuming that the auxiliary current I H is the same in both cases, the voltage U x is calculated from:

Vx= Un- rKX/rKN V x = U n - r KX / r KN

Maßgebend für die Genauigkeit der Messung ist neben der Konstanz des Hilfsstromes In die Genauig-Hilfskompensator mit zwei SpannungsteilernIn addition to the constancy of the auxiliary current I n, the precision auxiliary compensator with two voltage dividers is decisive for the accuracy of the measurement

Anmelder:Applicant:

Continental Elektroindustrie AktiengesellschaftContinental Elektroindustrie Aktiengesellschaft

Voigt «fcHaeffner,Voigt «fcHaeffner,

Frankfurt/M., Hanauer Landstr. 142-172Frankfurt / M., Hanauer Landstr. 142-172

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dipl.-Ing. Dr. techn. Theodor Walcher, WienDipl.-Ing. Dr. techn. Theodor Walcher, Vienna

. Beanspruchte Priorität:
Österreich vom 30. Juli 1962 (A 6130/62). Claimed priority:
Austria from July 30, 1962 (A 6130/62)

keit mit der die Spannung des Normalelementes On bekannt ist und die Genauigkeit des Verhältnisses der beiden Kompensationswiderstände rKX und r^N zueinander.speed with which the voltage of the normal element O n is known and the accuracy of the ratio of the two compensation resistors r KX and r ^ N to one another.

Während die Genauigkeit des Verhältnisses der beiden Kompensationswiderstände durch temperaturunabhängigen Widerstandsmaterials und sorgfältige Justierung gegeben ist, ist bei der Spannung Un des Normalelementes sowohl der Nennwert U20 der Spannung bei +2O0C und die Änderung der Spannung mit der Temperatur t za. berücksichtigen. Für das am häufigsten verwendete Internationale Weston-Normalelement ist die FormelWhile the accuracy of the ratio of the two compensation resistors is given by temperature-independent resistance material and careful adjustment, the voltage U n of the normal element has both the nominal value U 20 of the voltage at + 2O 0 C and the change in voltage with the temperature t za. consider. For the most commonly used International Weston Normal Element is the formula

Un = U20 - 4,06 · 10-5 (t - 20) + 0,95 ■ 10-<> (i - 20)* + 1 · ΙΟ"8 (f - U n = U 20 - 4.06 · 10-5 (t - 20) + 0.95 ■ 10 - <> (i - 20) * + 1 · ΙΟ " 8 (f -

international festgelegt.set internationally.

Vor dem Einstellen des Hilfsstromes ist also die Temperatur des Normalelements zu messen, ferner in die oben angegebene Formel der in einem Prüfschein angegebene Spannungswert U20 des Normalelementes bei +20° C einzusetzen und der Wert Un für die von +20° C abweichende Raumtemperatur ζ zu errechnen. Es ist üblich, die Differenz zwischen Un und U20 für eine bestimmte Temperatur t der Einfachheit halber aus einer Tabelle zu entnehmen.Before setting the auxiliary current, the temperature of the standard element must be measured, and the voltage value U 20 of the standard element at + 20 ° C specified in a test certificate and the value U n for the room temperature deviating from + 20 ° C must also be inserted into the formula given above ζ to be calculated. It is customary to take the difference between U n and U 20 for a certain temperature t from a table for the sake of simplicity.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hilfskompensator mit an das Normalelement angeschlossenem Spannungsteiler, bei dem der Berechnungsvorgang der Spannung Un bei der jeweiligen Raumtemperatur t wegfällt, weil der Spannungsteiler aus zwei getrennten Spannungsteilern besteht, wovon der eine, mit einer Voltskala versehene, zur Einstellung derjenigen Kompensationsspannung U20 dient, die der EMK des Normalelementes bei der Raumtemperatur -+-20° C entspricht und der andere, mit einer 0 C-Skala versehene, zur Einstellung derjenigen Kompensationsspannung Un dient, die der EMK des Normalelementes bei einer von +20° C abweichenden Temperatur t entspricht.The invention relates to an auxiliary compensator with a voltage divider connected to the normal element, in which the process of calculating the voltage U n at the respective room temperature t is omitted because the voltage divider consists of two separate voltage dividers, one of which is provided with a voltage scale for setting the other Compensation voltage U 20 is used, which corresponds to the EMF of the normal element at room temperature - + - 20 ° C and the other, provided with a 0 C scale, is used to set the compensation voltage U n that the EMF of the normal element at a temperature of +20 ° C corresponds to a different temperature t.

In Fig. 2 wird als Beispiel eine Schaltung dieses Hilfskompensators gezeigt, der an Stelle des Kompensationswiderstandes rKN in den Stromkreis eines Gleichspannungs-Kompensators nach Fig. 1 eingeschaltet wird.In Fig. 2, a circuit of this auxiliary compensator is shown as an example, which is switched on in place of the compensation resistor r KN in the circuit of a DC voltage compensator according to FIG.

Der Spannungsteiler 1 ist mit einer Skala 2 versehen, die der Nennspannung des Normalelementes bei +2O0C Raumtemperatur entspricht. Der Gleit-The voltage divider 1 is provided with a scale 2, which at + corresponds to the nominal voltage of the normal element 2O 0 C room temperature. The sliding

709 637/257709 637/257

Claims (3)

kontakt 3 des Spannungsteilers 1 wird entsprechend dem im Prüfschein angegebenen Nennwert des verwendeten Normalelementes (z. B. 1,01860 V bei +2O0C) in Übereinstimmung mit der Skala 2 eingestellt. Der Spannungsteiler 4 ist mit einer Skala 5" versehen, die der Temperatur des Normalelementes entspricht. Der Gleitpunkt 6 des Spannungsteilers 4 wird demnach entsprechend der Temperatur des Normalelementes, die z. B. mit einem genauen .Flüssigkeits-Glasthermometer gemessen wird, in Übereinstimmung mit der Skala 5 eingeteilt. Nunmehr erfolgt — wie oben angegeben — die Kontrolle und· Einstellung des Hilfsstromes I11 mit dem Hilfsstromreglerr^ und anschließend die Messung der Spannung Ux. Die? ohmschea Widerstände 7 .und 8 sind Ergänzungswiderstände der Spannungsteiler 1 und 4, die so justiert sind, daß zwischen den beiden Gleitkontakten 3 und 6 der vom Hilf sstrom/# erzeugte Spannungsabfall, der Spannung Un bei der Temperatur i'entspficht. - Da die Änderung der Spannung des Normalelementes- mit der Temperatur, wie die angegebene Formel zeigt, nicht linear erfolgt, in der Regel aber ein linearer Verlauf der Skala S am Spannungsteiler 4 erwünscht ist, kann diese Linearisierung entweder durch konstruktive Maßnahmen, wie durch einen Wickelkörper mit stetig verändertem Querschnitt u. a. oder vorteilhafterweise in sehr guter Annäherung durch einen entsprechend dimensionierten ohmschen Nebenwiderstand 9, der zwischen dem Gleitkontakt 6 und der Verbindungsstelle der Vorwiderstände 7 und 8 eingeschaltet ist, erfolgen. Schließlich kann auch die Berücksichtigung der Temperaturabhängigkeit der Spannung des Normal-.elementes erfindungsgemäß dadurch selbsttätig erfolgen, daß die Teilwiderstände des Spannungsteilers 4 aus Widerstandsmaterial mit positiven und negativen Temperaturkoeffizienten gebildet werden, wobei die Anpassung an die Temperaturabhängigkeit der Spannung des Normalelementes durch die Temperaturkoeffizienten des Vorwiiderstandes 8 und des Nebenwiderstandes 9 vorgenommen wird. Patentansprüche:Contact 3 of voltage divider 1 is set according to the nominal value of the normal element used (e.g. 1.01860 V at + 2O0C) in accordance with scale 2, as stated in the test certificate. The voltage divider 4 is provided with a scale 5 ", which corresponds to the temperature of the normal element. The sliding point 6 of the voltage divider 4 is therefore corresponding to the temperature of the normal element, which is measured, for example, with an accurate .Liquid glass thermometer, in accordance with on the scale 5. Now, as stated above, the control and setting of the auxiliary current I11 with the auxiliary current regulator and then the measurement of the voltage Ux takes place are adjusted so that between the two sliding contacts 3 and 6 the voltage drop generated by the auxiliary current / # corresponds to the voltage Un at the temperature i'.- Since the change in the voltage of the normal element with the temperature, as the given formula shows, does not takes place linearly, but as a rule a linear course of the scale S on the voltage divider 4 is desired, this linearization can either be done by you rch constructive measures, such as a winding body with constantly changing cross-section, among other things. or advantageously in a very good approximation by means of a correspondingly dimensioned ohmic shunt resistor 9 which is connected between the sliding contact 6 and the connection point of the series resistors 7 and 8. Finally, the temperature dependence of the voltage of the normal element can also be taken into account automatically according to the invention in that the partial resistances of the voltage divider 4 are formed from resistance material with positive and negative temperature coefficients, the adaptation to the temperature dependence of the voltage of the normal element by the temperature coefficient of the series resistor 8 and the shunt resistor 9 is made. Patent claims: 1. Hilfskompensator für eine Gleichspannungs-Kompensationsmeßeinrichtungmit an das Normal-1. Auxiliary compensator for a DC voltage compensation measuring device with the normal ._ element angeschlossenen Spannungsteiler, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler aus zwei getrennten Spannungsteilern besteht, wovon der eine, mit einer Volt-Skala ; versehene, zur Einstellung derjenigen Kompensationsspannung dient, die der EMK des Normalelementes bei der Raumtemperatur +20° C entspricht und der andere, mit einer °C-Skala versehene, zur Einstellung derjenigen Kompensationsspannung dient, die der EMC des Normalelementes bei einer von +200C abweichenden " Temperatur entspricht.._ element connected voltage divider, characterized in that the voltage divider consists of two separate voltage dividers, one of which, with a volt scale; provided, is used to set the compensation voltage that corresponds to the EMF of the normal element at room temperature + 20 ° C and the other, provided with a ° C scale, is used to set the compensation voltage that corresponds to the EMC of the normal element at a temperature of +20 0 C corresponds to a different "temperature. 2. Hilfskompensator nach Anspruch I5 dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Vorwiderstand (8) und einen Nebenwiderstand (9) die Skala für den Temperaturgang der Normalelementspannung linearisiert wird.2. Auxiliary compensator according to claim I 5, characterized in that the scale for the temperature response of the normal element voltage is linearized by a series resistor (8) and a shunt resistor (9). 3. Hilfskompensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilwiderstände des zweiten Spannungsteilers aus Widerstandsmaterial mit positiven und negativen Temperaturkoeffizienten gebildet werden, um den Temperaturgang der Spannung des Normalelementes selbsttätig zu berücksichtigen.3. Auxiliary compensator according to claim 1, characterized in that the partial resistances of the second voltage divider made of resistance material with positive and negative temperature coefficients are formed in order to automatically increase the temperature response of the voltage of the normal element consider. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 709 637/257 8.67 © Bundesdruckerei Berlin709 637/257 8.67 © Bundesdruckerei Berlin
DEC30562A 1962-07-30 1963-07-27 Auxiliary compensator with two voltage dividers Pending DE1247483B (en)

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