DE543587C - Vorrichtung, um zwei Impedanzen mit bestimmter Annaeherung zu vergleichen - Google Patents

Description

• Vorrichtung, um zwei Impedanzen mit bestimmter Annäherung zu vergleichen Die Erfindung hat zum Gegenstande eine Anordnung, um äußerst schnell Widerstände irgendeines elektrischen Systems zu messen. Diese Widerstände können z. B. gewöhnliche Telephon- oder pupinisierte Leitungen sein, die mit einem Normalwiderstand oder untereinander verglichen werden sollen.
• Die Anordnung gestattet eine große Zeitersparnis im Vergleich zu anderen Apparaten, sobald z. B. eine Reihe von Messungen bei verschiedenen Frequenzen gemacht werden sollen.
• Es ist bekannt, Widerstände in einer Brückenschaltung zu messen oder miteinander zu vergleichen. Hierbei werden in zwei Zweige der Brücke der Normalwiderstand und der zu messende Widerstand geschaltet. Die geeignete Regelung von Ohmschen Widerstünden und Selbstinduktionen oder Kapazitäten, die in den anderen Zweigen und in den Diagonalen der Brücke liegen, gestattet sodann die richtige Einstellung mit Hilfe eines Telephons oder eines entsprechenden Nullinstrumentes, das ebenfalls in die von einem Wechselstrom geeigneter Kreisfrequenz gespeiste Brücke geschaltet wird. Mittels der üblichen Gleichungen für das Gleichgewicht der Brücke wird schließlich der Unterschied des Widerstandes zwischen dem zu messenden und dem Normalwiderstand bestimmt. Diese Meßverfahren sind aber deswegen schwierig, weil die Kreisfrequenz des Meßstromes in die Meßgleichungen eingeht. Die Auswertung ist infolgedessen langwierig, sobald es sich darum handelt, Messungen mit veränderlichen Frequenzen durchzuführen.
• Die Schaltung nach der Erfindung gestattet, in den Gleichungen für das Gleichgewicht der Brücke die Kreisfrequenz zu beseitigen und mit hinreichender Näherung die relative Abweichung der Ohmschen Widerstände und der Blindwiderstände des zu messenden elektrischen Systems und des Normalwiderstandes zu bestimmen.
• Die Schaltung nach der Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß ein proportional der Frequenz des Wechselstromes regelbarer Ohmscher Widerstand mit einer gegenseitigen Induktivität derart in die Diagonalen der Brücke eingeschaltet ist, daß die eine Selbstinduktion der gegenseitigen induktivität in Reihe mit dem Hörer oder irgendeinem anderen Nullinstrument in der einen Diagonale und die andere Selbstinduktion mit dem regelbaren Ohmschen Widerstand in der anderen Diagonale der Brücke liegt.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Hierbei bedeutet: i einen Widerstand vom Werte Z,. - A, + j B,, 2 den zu vergleichenden Widerstand vom Werte Z2 - AZ + j B., 3 einen regelbaren Tonfrequenzgenerator, q. und 5 feste Ohmsche Widerstände, 6 einen kalibrierten Schleifdraht, der die Ohmschen Widerstände q. und 5 verbindet, 7 einen veränderlichen Widerstand R, 8 eine unveränderliche Selbstinduktion vom Werte L, 9 eine unveränderliche Selbstinduktion vom WerteL', die mit L eine veränderliche wechselseitige Induktion M darstellt, i o ein übliches Telephon oder Nullinstrument. Der Widerstand 4 zusammen mit dem einen Teilwiderstand des Schleifdrahts 6 bis zum Abgriff ii habe den Wert P. Der Widerstand 5 zusammen mit dem anderen Teilwiderstand des Schleifdrahts 6 bis zum Abgriff I I habe den Widerstand 0.
• Um den Widerstand ZZ mit dem Widerstand Z, bei einer gegebenen Kreisfrequenz W zu vergleichen, wird zunächst der Ohmsche Widerstand R auf den Wert R-k#co eingestellt, wobei k eine Konstante bedeutet (z. B. io-1).
• Die Brücke wird nun durch Einstellung der gegenseitigen Induktivität M und des Abgreifkontakts i i auf dem Ohmschen Widerstand 6 abgeglichen.
• Für das Gleichgewicht der Brücke besteht alsdann folgende Beziehung Ist L klein gegen k, so kann man die Faktoren zweiter Ordnung vernachlässigen. Es folgt dann: Der Drahtwiderstand 6 ist in Prozenten der Ohmschen Widerstände P oder 0 geteilt. Er gibt durch einfaches Ablesen das Glied Das Glied mit dem Faktor (von der Größenordnung l/loo) ist im allgemeinen zu vernachlässigen. Die gegenseitige Induktivität 111 ist gleichfalls in Prozenten von eingeteilt und gibt gleichfalls unmittelbar das Glied Die beiden Komponenten des Widerstandsunterschiedes können somit unmittelbar am Apparat abgelesen werden: Wird die Vorrichtung dazu gebraucht, den Widerstand von Fernsprechleitungen zu messen, so kann der Widerstand Z1 z. B. durch eine künstliche Nachbildung ersetzt werden, welche gleich dem mittleren Wellenwiderstand der Leitungen ist.
• Die Erfindung kann ebenso mit Vorteil für die Prüfung von verschiedenen Apparaten, Transformatoren, Ringübertragern, Verstärkern, Ausgleichleitungen, Widerstandsnetzen, und allgemein für alle Apparate benutzt werden, bei denen der Widerstand sich mit der Kreisfrequenz nach einem bestimmten Gesetz ändert. Bei diesen Messungen kann die Differentialbrücke durch einen beliebige Frequenzen erzeugenden Schwingungserzeuger gespeist werden, der nacheinander auf eine geringe Zahl in angemessener Weise über den Telephoniefrequenzbereich verteilter Frequenzen einstellbar ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Vorrichtung, um zwei Impedanzen mit bestimmter Annäherung zu vergleichen, insbesondere zur Messung der reellen und imaginären Komponente des Unterschiedes der zu vergleichenden Widerstände, dadurch gekennzeichnet, daß in den Diagonalen der Brücke eine mit einer Teilung versehene gegenseitige Induktion (M) angeordnet ist, deren eine Induktivität (9) in Reihe mit dem Nullinstrument in die eine Diagonale und deren andere Induktivität (8) in die andere Diagonale der Brücke in Reihe mit einem Ohmschen Widerstand (7) geschaltet ist, der vor Beginn der Messung auf einen der Frequenz proportionalen Wert fest eingestellt ist, und daß die beiden festen Widerstände (q., 5) des einen Brückenarmes durch einen mit einem Schleifkontakt (ii) und mit einer Teilung versehenen Widerstand (6) verbunden sind.