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Elektrisches Vielfachmessinstrument
Elektrische Vielfachinstrumentesind bereits bekannt. Sie dienen dazu, um mit demselben Instrument
Stromwerte und Spannungswerte in umschaltbaren Messbereichen messen zu können.
Die bekannten Vielfachinstrumente sind Gleichstrominstrumente. Sie beruhen auf der Verwendung eines Drehspulmessgerätes, dem für den Fall einer Wechselstrommessung eine Gleichrichteranordnung vor- geschaltet wird. Es ist aber ein Nachteil dieser Messgeräte, dass sie bei Wechselstrommessungen infolge der Wirkung ihrer Gleichrichterden Mittelwert statt des Effektivwertes messen. Die Messwerte für Gleichstrom und Wechselstrom sind daher nicht ohne weiteres einander gleichsetzbar, weil bei sinusförmigem Wechselstrom zwischen dem Mittelwert und dem Effektivwert noch der Faktor 1, 11 zu berücksichtigen ist.
Ein elektrisches Vielfachmessinsirumentfür Strommessungen und Spannungsmessungenhat erfindungsgemäss ein Weicheisensystem mit mehr als zwei konzentrisch radial übereinander gewickelten Spulen, die umschaltbarund durchzu ihnen parallelgeschaltete Ausgleichwiderstände untereinander so abgeglichen sind, dass den verschiedenen Messbereichsendwerten die gleiche Ausschlaggrösse des Systems zugeordnet ist.
Das Weicheisenvielfachmessgerät nach der Erfindung besitzt ein bewegliches System, das z. B. an Spannbändem gelagert ist. Die Empfindlichkeit wird hiedurch in solchem Mass gesteigert, dass selbst Weicheisenmesssysteme für die kleinsten Messbereiche ausreichend empfindlich sind.
Für die verschiedenen Spannungswerte, die zu messen sind, genügt eine einzige Messspule, welche bei höheren Spannungsbereichen mit Vorschaltwiderständen versehen ist. Bei den verschiedenen Strommess- bereichen besteht gemäss der Erfindung die Messspule aus einer Mehrzahl koaxial übereinanderliegender Wicklungen. Da aber die verschiedenen Windungsschichten bei einem Weicheiseninstrumentbei derselben Stromstärke nicht die gleiche Einwirkung auf das feste und das bewegliche Eisenblech haben, weil der Abstand der Windungen von den beiden Eisen für die äusseren Spulen grösser ist als für die inneren Spulen, werden den Spulen erfindungsgemäss Widerstände parallelgeschaltet, mit deren Hilfe die Ströme in den Messspulen so eingestellt werden, dass sie beim Endwert jedes Messbereiches denselben Zeigerausschlag hervorrufen.
Dadurch ergibt sich zugleich der Vorteil, dass nur eine einzige Skala notwendig ist, da dieselbe Skaleneinteilung für alle Messbereiche brauchbar ist und nur einen bekannten Umrechnungsfaktor er-. hält.
Zur Umschaltung der verschiedenen Messbereiche kann in dem Instrumentengehäuse ein seitlich herausragender drehbarer Umschalter vorgesehen sein, der beispielsweise einen gekordelten oder geriffelten Rand aufweist. Bei Verdrehung dieser Scheibe erfolgen die Umschaltungen z. B. im Inneren des Instrumentengehäuses zur Einstellung eines gewählten Messbereiches, und gleichzeitig kann der gewählte Messbereich in einer Schauöffnung der Skalengrundplatte oder an einer ändern Stelle des Gerätes sichtbar gemacht werden.
Zur Erläuterung der Erfindung dienen drei Zeichnungsfiguren. Fig. 1 zeigt das Messinstrument im Schaubild, Fig. 2 eine Untersicht und Fig. 3 das Schaltbild, welches die Anpassung an die verschiedensten Messbereiche von Strom und Spannung ermöglicht.
Das Messsystem ist unter der Platte 1 verborgen, welche das Gehäuse 2 teilweise abdeckt. 3 und 4 sind die Anschlussklemmen für das Gerät. Ein Zeiger 6 spielt auf einer Skala 5, unter der eine Schauöff- nung'7 sichtbar ist. in welcher der augenblicklich eingestellte Messbereich erkennbar ist, sei es, dass im Strombereich oder im Spannungsbereich gemessen wird. Der Messbereich wird eingestellt durch Verdrehung
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einer am Seitenrand des Gehäuses 2 etwas heraustretenden gerändelten Drehscheibe 8. Diese betätigt einen Umschalter mit vielen Umschaltkontakten, auf dessen Achse eine in Fig. 2 nicht sichtbare Scheibe mit der Beschriftung für den ausgewählten Messbereich sitzt, z. B. 6A, 1, 5A usw. Diese Aufschriften werden nach der Einstellung der Scheibe 8 in der Schauöffnung 7 sichtbar.
In Fig. 2 ist aber erkennbar, dass die Messspule 9 aus mehreren koaxial übereinandergewickelten Einzelspulen besteht. Dies ist notwendig, weil die einzelnen Spulen für verschiedene Stromstärken mit entsprechend verschiedener Drahtstärke gewickelt sein müssen.
In Fig. 3 ist die Schaltung der Messspulen Wi-Wg und der verschiedenen Vorschaltwiderstände RI- für die einzelnen Spannungsmessbereiche gezeichnet. Die Umschaltung der Messspule auf die verschiedenen Spannungsbereiche bietet dabei keine Besonderheit, weil die Spulen von 600 V bis 30 V herab alle hintereinander in Reihe geschaltet bleiben, wobei die Anpassung an die Spannungshöhe durch Vorwiderstände Rg-Rg erfolgt. Bei den kleineren Spannungsstufen 6 V und 1,5 V sind von den konzentrischen
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Im Strommessbereich, der von 15 mA bis 6 A reicht, liegen die Verhältnisse anders. Hier hat man für die verschiedenen Stromstärken auch verschiedene Drahtstärke notwendig. Infolgedessen sind für die innerste Stromstärke von 15 mA die gesamten Windungen aller koaxial übereinandergewickelten Spulen herangezogen. Je weiter der Strombereich wächst, umso geringer sind die verwendeten Spulen, bis bei der höchsten Stromstärke von 6 A nur noch die äusserste Stromspule W5 benutzt ist. Da aber die Spulen erfindungsgemäss durch Nebenwiderstände so gegeneinander abgeglichen werden, dass bei jedem Endwert eines Messbereiches auch der volle Zeigerausschlag entsteht, besitzen die Spulen Wl - W5 Nebenschlusswiderstände, welche die nötige Anpassung der Spulen untereinander herstellen.
Im übrigen unterscheiden sich die Spulen durch ihre Drahtstärke einerseits und durch ihre Windungszahl anderseits, wodurch die wesentliche Messbereichabstimmung erreicht ist. Durch die Nebenwiderstände zu den Spulen -\ erfolgt die Feineinstellung, welche es erlaubt, nur eine einzige Skala vorzusehen, weil die Messbereiche alle auf demselben Skalenstrich enden.
PATENTANSPRÜCHE : l. Elektrisches Vielfachmessinstrument für Strommessungen und Spannungsmessungen, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Weicheisensystem mit mehr als zwei konzentrisch radial übereinander gewickelten Spulen hat, die umschaltbar und durch zu ihnen parallelgeschaltete Ausgleichwiderstände untereinander so abgeglichen sind. dass den verschiedenen Messbereichsendwerten die gleiche Ausschl-agsgrösse des Systems zugeordnet ist.