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Elektrische Widerstandsbrücke, insbesondere für Mess- oder Regelzwecke
In Mess- oder Regelanlagen. die zur Überwachung des Verhältnisses zweier verschiedener Messgrössen dienen, werden zumeist elektrische Widerstandsbrücken verwendet, in deren Zweige veränderbare Widerstände eingeschaltet sind, die von den Messorgane in der Weise beeinflusst werden, dass ihre Widerstandswerte den jeweiligen Messgrössen bzw. deren Abweichungen von einem Sollwert proportional sind. Solche Messbrücken sind besonders geeignet zur Verwendung in Verhälmisreglern, bei denen es darauf ankommt, zwei Messgrössen so zu regeln, dass ihre absoluten oder relativen Werte in einem bestimmten vorgegebenen Verhältnis zueinander stehen.
Ein bekanntes Anwendungsgebiet hiefür sind Regelungen von Feuerunganlagen, in denen das Verhältnis der zugeführten Kohle oder des zugeführten Gases zur benötigten Luft stets konstant sein soll.
Eine solche Brücke bekannter Art ist in Fig. 1 dargestellt. Die von den Messorganen beeinflussten ver- änderbaren Widerstände sind mit a und b bezeichnet ; ihnen sind feste Widerstände r bzw. s vorgeschaltet.
In den parallelen Zweigen der Brücke sind feste Widerstände r, s gleicher Grösse angeordnet. Die Brücke wird an den Anschlussstellen A und B gespeist. In den zu der Anschlussstelle B führenden Brückenzweigen sind zwei weitere willkürlich veränderbare Widerstände c und d eingeschaltet, die mit einem gemeinsamen Abgriff S versehen sind, der die leitende Verbindung mit der Anschlussstelle B herstellt. In der Diagonale der Brücke ist ein Regler R eingeschaltet. Wenn sich eine der die Widerstände a bzw b beeinflussenden Messgrössen ändert, wird die Brücke verstimmt und dadurch der Regler R zum Ansprechen gebracht.
In dem daraufhin einsetzenden Regelprozess wird das Verhältnis der beiden Messgrössen solange geregelt, bis. das Brückengleichgewicht wieder hergestellt und dadurch der Regler R stromlos ist, was dann der Fall ist, wenn die Bedingung :
EMI1.1
EMI1.2
EMI1.3
EMI1.4
Glied (c-d) unabhängig von der jeweiligen Grösse des Widerstandes c ständig Null sein muss, ist es notwendig, den Widerstand d ebenfalls veränderlich auszubilden u. zw. derart, dass sein Wert stets gleich gross ist wie der Wert des Widerstandes c. In der praktischen Ausführung bedeutet dies, dass die Widerstände c und d als Potentiometer auszubilden sind, die zusammen mit dem gemeinsamen Abgriff S so ausge- führt sind, dass in jeder Stellung des Abgriffes S stets gleiche Widerstandswerte eingestellt sind.
Völlige Gleichheit der Widerstände zweier gekoppelter Potentiometer ist jedoch wegender erforderlichen Justierung im ganzen Variationsbereich nur schwierig zu erzielen.
Die Erfindung betrifft eine elektrische Widerstandsbrücke, insbesondere für Mess- oder Regelzwecke mit zwei veränderlichen Widerständen, deren Werte bei Brückengleichgewicht über den ganzen Einstellbereich in einem bestimmten, beliebig einstellbaren Verhältnis zueinander stehen. Die. Widerstandsbrük- ke nach der Erfindung ist der erwähnten bekannten Widerstandsbrücke hinsichtlich ihrer Einstellmöglich-
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keit völlig gleichwertig, bedarf jedoch keiner gekoppelter Potentiometer, wodurch auch die damit verbundenen Schwierigkeiten beim Justieren vermieden werden.
Erfindungsgemäss ist ein veränderbarer Widerstand zwischen zwei zu einem gemeinsamen Speisepunkt führende Brückenzweig geschaltet, wobei zwischen dem Speisepunkt und den beiden Anschaltepunkten des veränderbaren Widerstandes zwei fest eingestellte Widerstände je gleichen Widerstandswerte-s eingeschaltet sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt. Die bei den Stellen A und B angespeiste Brücke weist prinzipiell denselben Aufbau auf, wie die in Fig. 1 dargestellte Brücke.
Auch hier sind die veränderlichen Widerstände, deren Werte in einem beliebig einstellbaren Verhältnis zueinander stehen sollen, mit a und b bezeichnet. Mit r und s sind ebenfalls paarweise in je zwei benachbarte Brückenzweige eingeschaltete feste Widerstände bezeichnet. Die in der Schaltung nach Fig. 1 durch die beiden Potentiometer c und d gebildete Widerstandsanordnung ist bei der Ausführung nach Fig. 2 durch die Anordnung des Potentiometers e und die beiden festen Widerstände f ersetzt. Die in der Brückendiagonale liegende Regeleinrichtung ist bei Brückengleichgewicht stromlos, wofür folgende Bedingung gilt :
EMI2.1
Die Veränderbarkeit des Verhältnisses zwischen den Grössen a und b ist durch den verstellbaren Widerstand e gegeben.
Ein konstantes Glied, das durch gleichsinnige Einstellung zweier Potentiometer ständig auf den Wert Null kompensiert werden müsste, ist in dieser Gleichung nicht enthalten, so da3 mit einem einzigen Potentiometer zur Einstellung des Verhältnisses zwischen den Grössen a und b das Auslangen gefunden wird, wodurch auch eine zu Störungen Anlass gebende Kontaktstelle eingespart wird.