DE821067C

DE821067C - Scheinwiderstandsmesser

Info

Publication number: DE821067C
Application number: DEP40618A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl-Ing Dr Jaumann
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Priority date: 1949-04-24
Filing date: 1949-04-24
Publication date: 1951-11-15

Description

Scheinwiderstandsmesser Die Erfindung betrifft einen Scheinwiderstandsmesser, insbesondere für das m-Wellengebiet (z. B. von 30 bis 300 MHz). Sie hat sich die Aufgabe gestellt, die in diesem Gebiet schon recht unhandlichen Meßleitungen durch ein kleines, handliches Gerät zu ersetzen, das eine einfachere Messung ermöglicht und ebenso genaue Meßergebnisse liefert.
Der Scheinwiderstandsmesser gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Brückenschaltung, die in zwei benachbarten Brückenzweigen zwei veränderbare, zwangsläufig gekuppelte Kondensatoren und in den beiden anderen Brückenzweigen einen festen und einen veränderbaren Kondensator enthält. Dabei ist dem einen der zwangsläufig gekuppelten Kondensatoren ein konstanter Ohmscher Widerstand parallel oder in Reihe geschaltet und dem veränderbaren Kondensator in einem der anderen Brückenzweige das Meßobjekt. Die beiden zwangsläufig gekuppelten Kondensatoren müssen sich verhältnisgleich ändern, insbesondere sind sie gleich groß und um gleiche Beträge veränderbar zu wählen. Der Hauptvorteil dieser Anordnung ist, daß die reelle und die imaginäre Komponente des Scheinwiderstandes unmittelbar abgelesen werden kann und daß dabei und dadurch die Konvergenz des Brückenabgleichs gut ist. Außerdem werden als veränderbare Normale nur (Dreh-) Kondensatoren verwendet (kein veränderbares Widerstandsnormal), so daß die Schaltung für Frequenzen bis zu einigen Hundert MHz anwendbar ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der in den Fig. I und 2 als Beispiel dargestellten Schaltbilder von gemäß der Erfindung ausgeführten Scheinwiderstandsmessern erläutert.
Die beiden oberen Brückenzweige der Schaltbilder enthalten zwei gleiche Drehkondensatoren C1, die auf einer Achse sitzen. Dem einen von ihnen ist ein fester Widerstand R in Fig. I parallel, in Fig. 2 in Reihe geschaltet. Die beiden anderen Zweige bestehen aus einem festen Kondensator C2»L und einem Drehkondensator C2, dem das Meßobjekt X parallel bzw. in Reihe geschaltet ist. Dem festen Kondensator Cirn kann zum Abgleich noch ein Trimmerkondensator Tr parallel geschaltet sein.
Ist das Meßobjekt ein reeller Widerstand Rx, so steht der Drehkondensator C2 auf Mittelstellung (C2 = C2,"). Die Gleichgewichtsbedingung der Brücke lautet dann für Fig. I R = C1 . R C2m für Fig. 2 I C1 i Rr C2'n R d. h. R bzw. R ist proportional C1. Die Skala ist für R linear. Eine kapazitive oder induktive Komponente des Meßobjekts kann mit dem Drehkondensator C2 abgeglichen werden. Das Meßergebnis erscheint in der Form 1 + )w (Cirn-Ci) X + bzw. und ist in einem bestimmten Bereich unmittelbar ablesbar. Zu diesem Zweck ist einer der zwangsläufig gekuppelten Kondensatoren bzw. der gemeinsame Bedienungsteil in Leitwerten oder Widerstandswerten und der dem Meßobjekt parallel geschaltete Kondensator in + Kapazitätswerten beschriftet.
Ist die Kapazität der Kondensatoren C1 z. B. im Verhältnis I: 4 veränderbar, so ist mit diesem Verhältnis auch der Widerstandsmeßbereich festgelegt, also z. B. von 30 Ohm... 120 Ohm. Um den Widerstandsmeßbereich zu vergrößern, kann es zweckmäßig sein, parallel bzw. in Reihe mit dem Meßobjekt einen festen Widerstand Ro (vgl. Fig. I und 2) einzubauen.
Wählt man in obigem Beispiel einen Parallelwiderstand R0 = 120 Ohm bzw. einen Reihenwiderstand R0 = 30 Ohm, so steht die Brücke bei offenen bzw. kurzgeschlossenen Meßobjektklemmen am Anfang der Meßbereiche im Gleichgewicht. Die Widerstandsmeßbereiche sind dabei bzw. o ... go Ohm (90 = 120 - 30), so daß der gesamte Widerstandsbereich überstrichen wird.
Man erkennt an diesem Beispiel, daß sich die Schaltung der Fig. I besonders zur Messung großer Widerstände (kleine Leitwerte), die Schaltung der Fig. 2 besonders zur Messung kleiner Widerstände (große Leitwerte) eignet.
Der einen Brückendiagonale wird die vom Sender S kommende Meßfrequenz zugeführt. Der anderen Diagonale wird z. B. über einen geschirmten flhertrager die Anzeigespannung entnommen. Zur Feststellung des Brückenabgleichs wird entweder ein Hochfrequenzverstärker verwendet oder der Sender z. B. mit 800 Hz moduliert, die Hochfrequenz im Brückenzweig mit einem Richtleiter gleichgerichtet und der Modulationston mit einem selektiven Verstärker abgehört.
Besonders vorteilhaft wird jedoch, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, der Richtleiter RL unmittelbar in die Ausgangsdiagonale eingebaut, der eine Induktivität L in Reihe mit einer Kapazität Ca parallel geschaltet ist. Um störende Resonanzerscheinungen zu vermeiden, empfiehlt es sich, den induktivep Widerstand bei der tiefsten Hochfrequenz mindestens zehnmal größer als den kapazitiven zu wählen. Der Verbindungspnnkt von Induktivität La und Kapazität Ca ist über einen Widerstand Ra zur Anzeigevorrichtung, beispielsweise zu einem selektiven Niederfrequenzverstärker V befiihrt. Das andere Ende des Widerstandes R,t ist über eine Kapazität Ca', die vorzugsweise ebenso groß wie C ist, mit dem unteren Brückeneckpunkt verbunden, so daß Ra und die Kapazitäten C und Cf,' parallel zum Meßobjekt liegen und eingeeicht werden können. Eine parallel zum Sendereingang S liegende Indukti\ität Lb schließt den Gleichstromkreis.
Der Scheinwiderstandsmesser ist vollständig geschirmt und mit koaxialen Anschlüssen versehen.
PATENTAN S 1) CIS E I. Scheinwiderstandsmesser, insbesondere für das m-Wellengebiet, gekennzeichnet durch eine Brückenschaltung, die in zwei benachbarten Brückenzweigen zwei zwangsläufig gekuppelte, in gleichem Verhältnis veränderbare Kondensatoren (C1) und in den beiden anderen Brückenzweigen einen festen (C21,l) und einen veränderbaren Kondensator (C2.) enthält, und dadurch, daß dem einen der zwangsläufig gekuppelten Kondensatoren ein konstanter Ohmscher Widerstand und dem veränderbaren Kondensator in einem der anderen Brückenzweige das Meßobjekt parallel oder in Reihe geschaltet ist.

Claims

2. Scheinwiderstandsmesser nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zwangsläufig gekuppelten Kondensatoren gleich groß und um gleiche Beträge veränderbar sind.

3. Scheinwiderstandsmesser nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Meßobjektzweig der Brücke außer dem veränderbaren Kondensator (C2) ein fester Widerstand (R o) parallel bzw. in Reihe geschaltet ist.

4. Scheinwiderstand smesser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke in der Nullstellung (Anfangsstellung der Widerstandsmeßbereiche) bei offenen bzw. kurzgeschlossenen Meßobjektklemmen in sich abgeglichen ist.

5. Scheinwiderstandsmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zwangsläufig gekuppelten Kondensatoren bzw. die gemeinsame Skala in Leitwerten oder Widerstandswerten und der dem Meßobjekt parallel geschaltete Kondensator in Kapazitätswerten beschriftet sind.

6. Scheinwiderstandsmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem festen Kondensator ein Abgleichkondensator parallel geschaltet ist.

7. Scheinwiderstandsmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ausgangsdiagonale unmittelbar ein Richtleiter eingebaut ist.

8. Scheinwiderstandsmesser nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine parallel zum Richtleiter liegende Reihenschaltung von Induktivität und Kapazität, deren Verbindungspunkt über einen Widerstand zum Anzeigekreis geführt ist, und durch eine parallel zum Sendereingang liegende Induktivität.

9. Scheinwiderstandsmesser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand über den Kondensator der parallel zum Richtleiter liegenden Reihenschaltung und einen weiteren Kondensator parallel zum Meßobjekt geschaltet ist.

10. Scheinwiderstandsmesser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der induktive Widerstand der Reihenschaltung mindestens zehnmal größer als der kapazitive Widerstand ist.