DE339929C - Voltametrische Messeinrichtung zum UEberwachen eines Ladungszustandes elektrischer Sammler - Google Patents

Description

• Voltametrische IVießeinrichtung zum Überwachen eines Ladungszustandes elektrischer Sammler. Bei coulombmetrischen Einrichtungen zur Überwachung des Ladungszustandes von elektrischen Sammlern ist es bekannt, für die Entladung des Sammlers die Empfindlichkeit der Meßeinrichtung größer zu machen wie für die Ladung. Man bezweckt damit, den Weg, den die Meßmarke bei voller Entladung des Sammlers zurücklegt, ebenso groß zu machen wie den Weg, den sie bei voller Ladung des Sammlers beschreibt. Bei gleicher Empfindlichkeit für Ladung und Entladung würde der erste Weg kleiner sein wie der zweite, da bekanntlich ein elektrischer Sammler die hineingeladene Elektrizitätsmenge nicht ganz wieder zurückgibt.
• Für diese Empfindlichkeitsänderung pflegt man die Schaltung der Meßeinrichtung zu ändern; im besonderen geschieht dies durch Ändern des vom Sammlerstrome durchflossenen Widerstandes, zu dem das Coulombmeter parallel liegt, oder durch Änderung eines Vorschaltwiderstandes des Coulombmeters, oder durch Parallelschalten eines Widerstandes zu dem Coulombmeter. Für diese Schaltungsänderungen müssen Schalter geöffnet und geschlossen werden. Bei selbsttätiger Schaltungsänderung betätigt man den Schalter gewöhnlich durch ein polarisiertes Relais, das von einem Teil des Sammlerstromes erregt wird. Die Erfindung bezieht sich auf den Ladungsanzeiger nach Patent 3oo6ga und besteht in der Anordnung eines Strommessers zur überwachung des Widerstandes an der Unterbrechungsstelle eines solchen Schalters und im besonderen in einer Schaltungsweise dieses Strommessers, die es ermöglicht, dem Strommesser eine verhältnismäßig große elektrische Leistung zur Verfügung zu stellen und darum mit einem kräftig gebauten, störungsfreien Strommesser auszukommen, trotzdem die für den Meßzweck zur Verfügung stehende Leistung, besonders bei Verwendung eines Wasserstoffvoltameters, außerordentlich klein ist.
• Die Zeichnung zeigt verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung. N ist der vom Sammlerstrom durchflossene Widerstand, von dem die Meßeinrichtung abgezweigt ist. C ist das Coulombmeter, beispielsweise ein Voltameter. S ist ein Schalter, durch dessen Öffnung und Schließung die Empfindlichkeit der Meßeinrichtung geändert wird. R ist ein polarisiertes Relais zur Betätigung dieses Schalters. Sein zwischen den Polen eines Dauermagnets spielender Anker R, wird durch eine vom Widerstand N abgezweigte Spule R2 erregt. c ist ein Vorschaltwiderstand des Coulombmeters. $ei der Ausführung nach Pig. i liegt der Strommesser A in Reihe mit dem Coulombmeter C und seinem Vorschaltwiderstand c. Das Relais R ist so angeschlossen, daß der Scha:ter S offen bleibt, wenn ein Ladungsstrom durch den Widerstand N fließt und geschlossen wird, wenn sich beim Übergang von Ladung zu Entladung die Stromrichtung im Widerstand N umkehrt. Durch die Schließung des Schalters S wird der Strommesser A kurzgeschlossen, da der Anker R1 des Relais und der Schalter S durch praktisch widerstandslose Leitungen y und s mit den Enden des den Strommesser enthaltenden Zweiges verbunden sind. Durch diese Kurzschließung des Strommessers wird die Empfindlichkeit der Meßeinrichtung erhöht, und zwar sehr angenähert im Verhältnis der Summe der Widerstände von C, c und A geteilt durch die Summe der Widerstände von C und c. Zur genauen Einstellung dieses Verhältnisses auf einen bestimmten Wert kann der Strommesser A mit einem Vorschaltwiderstand versehen werden, der dann in dem Widerstandsverhältnis in den Widerstand des Strommessers einzubeziehen ist. Durch die Kurzschließung geht der Ausschlag - des Strommessers A auf Null zurück, wenn eine vollkommene Schließung des Schalters S stattfindet. Ist diese Schließung aber nicht vollkommen, beispielsweise durch Verunreinigung der Schalterkontakte, so wird der Strommesser auch dann einen Ausschlag zeigen, wenn die Meßeinrichtung auf Entladung geschaltet ist und eben durch d'esen Ausschlag die Störung an dem Schalter S kenntlich machen und dadurch ihre Beseitigung veranlassen.
• Bei dieser Ausführungsform führt der Strommesser A denselben Strom wie das Coulombmeter C. Da dieser Strom sehr klein ist, besonders wenn C ein Wasserstoffvoltameter ist, und da außerdem die Spannung an dem Widerstand N so klein als möglich gehalten werden muß, damit der Effektverlust in dem Widerstand möglichst klein bleibt, so steht für den Strommesser nur eine sehr kleine elektrische Leistung zur Verfügung. Dies zwingt zur Verwendung eines sehr empfindlichen Strommessers, der nur geringe Richtkraft haben kann. und darum leicht Störungen unterliegt.
• Dieser Nachteil ist bei den Ausführungen nach den Fig. 2, 3 und 4 vermieden. Bei der Ausführung nach Fig. 2 liegt der Strommesser A in einem Nebenschluß zum Coulombmeterzweig. Dieser Nebenschluß wird durch das Relais R während der Ladung eingeschaltet, während der Entladung abgeschaltet. Der Strommesser muß also während der Entladung Null zeigen, wenn der Schalter S in Ordnung ist. Bei dieser Ausführung kann man die Leistung, die der Stremmesser A aufnimmt, unterhalb einer bestimmten Grenze beliebig steigern, wenn mann den Vorschaltwiderstand a1 des Strommessers, der vor dem Verbindungspunkt des Strommesserzweiges und des Coulombmeterzweiges liegt, verkleinert und von dem übrigen Vorschaltwiderstand a2 des Strommessers möglichst viel in die wirksame Leitung des Strommessers verlegt.
• Den Ausführungen nach den Fig. 3 und 4 ist eine Wheatstonesche Brückenschaltung zugrunde gelegt; die Empfindlichkeit der Meßeinrichtung wird wieder, wie in Fig. 2, durch Parallelschaltung eines Widerstandes d zum Coulombmeterzweig geändert. Der Strommesser A bildet den Galvanometerzweig der Brückenschaltung. Die Vorschaltwiderstände cl, c2 des Coulombmeters und die Widerstände der Brückenzweige b1, b2, b3, b4 - nach Fig. 3, b5, b6 nach Fig. 4 sind so abgeglichen, daß der Strommesser Null zeigt, wenn der Schalter S geöffnet ist. Dies ist der Fall bei der Entladung. . Wird beim Übergang von Entladung zur Ladung der Schalter geschlossen, so wird der Nebenschlußwiderstand d des Coulombmeterzweiges eingeschaltet und gleichzeitig wird ein Brückenzweig, nämlich b2 in Fig. 3, b5 in Fig. 4 kurzgeschlossen. Hierdurch wird der Strommesser zum Ausschlagen gebracht.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Voltametrische Meßeinrichtung zum Überwachen eines Ladungszustandes elektrischer Sammler, nach Patent 30o652, deren Empfindlichkeit für Ladung und Entladung durch Schaltungsänderung verschieden gemacht wird, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Strommessers (A) in einem durch die Schaltungsänderung eine Stromänderung erfahrenden Leitungsteil der Meßeinrichtung.
2. 2. Voltametrische Meßeinrichtung nach Anspruch z, gekennzeichnet durch die Anordnung des Strommessers in einem Leitungsteil, der bei einer der beiden Schaltungen der Meßeinrichtung keinen Strom führt oder nur einen Bruchteil des Stromes, der bei der anderen Schaltung durch denselben Leitungsteil'fließt.
3. 3. Voltametrische Meßeinrichtung nach Anspruch z und 2, gekennzeichnet durch die Anordnung des Strommessers in einem an sich bekannten abschaltbaren Nebenschluß zum Coulombmeterzweig (Fig. 2).
4. 4. Voltametrische Meßeinrichtung nach Anspruch r und 2, deren Empfindlichkeit mittels eines Nebenschlußwiderstandes {d) zum Coulombmeterzweig (C, c2) geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende dieses Nebenschlußwiderstandes und eine Klemme des Strommessers mit demselben Kontakt des Schalters (S) verbunden sind, und daß dabei der Strommesser im Galvanometerzweig einer bei offenem Schalter abgeglichenen Wheatstoneschen Brückenschaltung liegt (Fig. 3, 4).
5. 5. Voltametrische Meßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Coulombmeterzweig (C, c2) und ein Vorschaltwiderstand (cl) des Coulombmeterzweiges selbst Zweige der Wheatstoneschen Brückenschaltung bilden (Fig. 4).