DE236402C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-JV* 236402--KLASSE 21 e. GRUPPE

EMIL H. MOHR in BERLIN.

Meßwiderstandsschaltung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. August 1909 ab.

In Fig. ι ist eine an sich bekannte Meßschaltung dargestellt zum Messen von Strömen mittels eines Galvanometers G und eines Widerstandsatzes N, N₁, N₂. A und B sind die Zuleitungen für den zu messenden Strom. Wenn i = Galvanometerstrom und g = Galvanometerwiderstand, so ergeben sich aus dem Verzweigungsschema die zu messenden Ströme bei Anschluß der Zuleitung B an m:

bei Anschluß, der Zuleitung B an Ht₁:
(2.) I₁ = ig- ,»

bei Anschluß der Zuleitung B an m.₂:

I₂ = ii

35

Der zu messende Strom ist also · immer gleich der Galvanometer - Klemmenspannung

i g mal der Konstante -^—^ dividiert durch

den jeweiligen Nebenschluß N, N₁ oder iV₂.

Will man nun mit dieser Meßeinrichtung Meßinstrumente verwenden, welche an sich Spannungsmesser mit bequemem Skalenfaktor und rundem Widerstände sind, z. B. ein ι-ohmiges Millivoltmeter mit der Ablesung i° = ι Millivolt, so würde offenbar erforderlich sein, daß damit auch die Ablesung der Werte /, I₁,1₂ an derselben Instrumentenskala keine Schwierigkeit macht, auch der Faktor

50

g.N

s +
bzw. ——

in Gleichung (1.), welcher gleich ~=^ sein möge.

in Gleichung (2.), welcher gleich -=- sein möge,

g + N ι

bzw. · — - in Gleichung (3.), welcher gleich -^r- sein möge,

einen abgerundeten Wert darstellt.

Wenn also beispielsweise bei einem Galvanometerwiderstand von g ·= ι Ohm = io erwünscht ist, so müßte N = = ο,ΐΐΐΐ . . .,

20 erwünscht ist, so müßte N₁ = -^- = 0,0555. . .,

--- = 50 erwünscht ist, so müßte iV₂ = K

45

= 0,0222

Ohm sein, damit obige Forderungen erfüllt werden.

Dies sind umständlich abzugleichende, aber in der Praxis bisher gebräuchliche Werte, wenn diese Meßschaltung in Anwendung kommt.

Ein anderer bekannter Ausweg, um zu bequemen Ablesewerten von I, I₁,1₂ zu gelangen, ist der, daß man N = K, N₁ = K₁, N₂ = K₂ abgleicht, und dann aus dem Galvanometerwiderstand g den Betrag N ausschaltet; denn hierdurch werden ebenfalls die genannten Forderungen, daß

ε + N ι

g.N	K
g + N	I
g-N,	K1
g + N	I

sein muß, erfüllt.

Dieses Hilfsmittel hat aber wieder den Nachteil, daß man dabei an das Innere des Galvanometers heran muß, und daß die Änderung oftmals überhaupt nicht möglich ist, ohne daß der Temperaturkoeffizient des Instruments durch Verringerung des an sich schon meist sehr geringen Vorschaltwiderstandes ungünstig beeinflußt wird.

Gemäß der Erfindung gelangt man in vorteilhafterer Weise zu demselben Ziel, d. h. dem Meßresultat

T

ILL·

bzw.

bzw.

indem weder die Widerstände N, N₁, N_z für die Abgleichung unbequeme Werte zu erhalten haben, noch die Empfindlichkeit des

Galvanometers erhöht werden muß. Dies wird auf die folgende Art erreicht.

Man gleicht die Widerstände N, N₁, JV₂ auf das Ä-fache derjenigen Werte ab, wie sie bei unverändertem Galvanometerwiderstand sein müßten, so daß also

N₁ = k

g-K g-K

g-K, g-K

_ _h. g-K*

N₂ = k-

— K

wird, und wählt k > 1, und zwar so groß, daß sich für N, N₁ und N₂ leicht abzugleichende Werte ergeben, wobei k nicht unnötig viel größer wie 1 sein sollte.
Wenn z. B. wie oben

= ι Ohm,

ι .

ist, so wählt man

k =

dies würde ergeben:

N = 0,120 statt wie oben N = ο,ΐΐΐ . .. Ohm.

= 10

108

100

Es ist klar, daß die übrigen Widerstandstufen JV₁, iV₂ und etwaige weitere Stufen, welche die Meßeinrichtung besitzen mag, durch den einmal passend gewählten Wert von k dann ähnlich abgerundete Ohmwerte annehmen, sofern die Werte der Faktoren K, K₁, K₂ praktisch gewählt sind, d. h. ihrerseits auch in abgerundeten Dezimalen ausdrückbar sind, wie oben beispielsweise

K = 0,1, K₁ — 0,05, K₂ = 0,02.

Es. ergibt sich in diesem Falle:

λτ ^{Io8 I} r ™

Yv₁ —- ·.—- = 0,060 Ohm,

ioo 18

N₂ =

108 ι
ioo ' 45

= 0,0240 Ohm.

Da das Galvanometer jetzt aber zu hohe Stromwerte anzeigen würde, so verringert man seine Empfindlichkeit, etwa durch den Galvanometernebenschluß η (Fig. 2), oder den GaI-vanometeryorschaltwiderstand ν (Fig. 3), oder in sonst geeigneter Weise, bis der entstandene Fehler ausgeglichen ist. Dieser Ausgleichswiderstand η bzw. ν ist .für· alle Meßbereichstufen N, N₁, N₂ der gleiche, wie sich mit Hilfe der Gleichungen (4.), (5.) und (6.) beweisen läßt, wenn man hier statt des Wertes g im Nenner den Galvanometerwiderstand G einführt und unter g im Zähler den Kombinationswiderstand aus G und η bzw. aus G und ν versteht. Aus den Gleichungen (4.), (5.) und (6.) folgt nämlich, daß

K₁

K₀

G — K

ist, und daraus wiederum, daß g und damit η bzw. ν für alle Meßbereiche konstant sein müssen.

Die Nebenschließung des Galvanometers ist besonders da angebracht, wo die Art seiner Spannungstemperaturkompensation, z. B. durch Kupfernebenschluß zur Spule, eine Veränderung des Vorschaltwiderstandes nicht ohne weiteres zuläßt.

Um mit derselben Meßeinrichtung auch andere Galvanometer G₁ in Fig. 4, 5 und 6 benutzen zu können, deren Konstanten andere Werte besitzen, kann der Galvanometernebenschluß η (Fig. 2) regelbar oder als Stufenwiderstand eingerichtet sein, wie Fig. 4 in beispielsweiser Ausführung zeigt. Zu gleichem Zwecke kann auch der Vorschaltwiderstand υ (Fig. 3) als Regel- oder Stufen widerstand ausgebildet werden, etwa wie durch Fig. 5 veranschaulicht.

Mit einem kombinierten Vorschalt- und Nebenschlußwiderstand, wie in Fig. 6 beispielsweise dargestellt, läßt sich natürlich das gleiche Resultat erreichen.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Meß Widerstandsschaltung für Galvanometer mit einem mehrstufigen Nebenschlußwiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß für die einzelnen Widerstandsstufen zwecks leichter Abgleichung derselben auf einen runden Wert statt des aus dem zugehörigen Skalenfaktor jeweils in bekannter Art sich ergebenden Wertes ein in gleicher Weise bei allen Stufen geeignet prozentual vergrößerter Wert genommen und zum Ausgleich des dadurch entstehenden Meßfehlers die Empfindlichkeit des Galvanometers in bekannter Weise mittels Vorschalt- oder Nebenschlußwiderstand vermindert wird.

2. Meßwiderstandsschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Verwendung der Anordnung bei mehreren Galvanometern mit verschiedenen Konstanten der zur Verringerung der Empfindlichkeit dienende Widerstand

ist.

regelbar

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.