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Einrichtung an elektrischen Messvorrichtungen zur Erhöhung der Empfindlichkeit und
Genauigkeit derselben.
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kommt es darauf an, dass die Stärke dieses magnetischen Feldes sich genau in gleichem Verhältnis mit der Stromstärke ändere. Nun trifft diese Bedingung nur dann genan zu,
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lässt sich jedoch der Messbereich insbesondere bei Stromverbrauchsmessern nicht so weit begrenzen, dass er innerhalb des Punktes x verbleibt, da der Punkt. r wesentlich höher
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aus der Fig. 2 hervor, die die Schaulinie der Anderung des Koeffizienten der vorrichtung mit der Stromstärke darstellt. Die Abszissen bedeuten Stromstärken, die Urdinaten das Verhältnis des erregten Feldes zur Stromstärke, also die gewöhnlich als Instrumentenkonstante oder Ablesefaktor bezeiehnete Grösse.
Die gestrichelte Fläche veranschaulicht die Abweichung vom idealen Zustande, bei dem der Ablesefaktor für das ganze Messbereich eine konstante Zahl wäre. Dieser Umstand führte insbesondere bei Gleichstromverbrauchsmessern dazu, von der Anwendung des Eisens ganz abzusehen, wodurch
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magnetischen lireislauf anordnete, wodurch das Feld bedeutend geschwächt wurde, ohne jedoch den Fehler in zufriedenstellender Weise zu beseitigen.
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aus der Fig. 3 klar hervor, in der die Abszissen den Ampèrewindungen und die Ordinaten den Fctdstärkien entsprechen. /ist der untere Teil der Schaulinie des Hauptfeldes, x ist
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wird.
Wie bereits oben erwähnt, sind die Verhältnisse in diesem magnetischen Korrektionskreislauf derart gewählt, dass dieses Feld bereits gesättigt oder annähernd gesättigt ist, bei jener Stromstärke (annähernd i x), welche der unteren Proportionalitätsgrenze x des Hauptfeldes H entspricht. Diese beiden Felder setzen sich nun zu einem resultierenden
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punktes liegt. Sollte diese letztere Proportional itätsgrenze noch immer innerhalb des in Betracht kommenden Messbereiches liegen, so lässt sich diese durch Anordnung eines zweiten
Korrektionsfeldes dessen Sättigung bereits bei einer etwa der Proportionalitätsgrenze x, 'entsprechenden Stromstärke eintritt, noch weiter herabsetzen.
Für die meisten praktischen Fäilo ist die Anordnung eines Korrektionsfeldes hinreichend.
Die praktische Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar in den Fig. 4-9 für Wechselstrom- verbrauchszähler mit Induktionsscheibe und in Fig. 10 für einen Gleichstromverbrauchs- messer mit Trommelanker. In Fig. 4 ist 1 der Elektromagnet, der das Hauptfeld erzeugt, während das Korrektionsfeld durch den Elektromagnet 2 erzeugt wird. Die Sättigung des
Korrektionsfeldes bei verhältnismässig niederen Stromstärken wird durch Einengung dos
Querschnittes des Eisenkernes an einzelnen Stellen 3 erreicht.
Durch geeignete Wahl des
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Grösse der Polflächen 4 und der Grösse des Luftzwischenraumes zwischen den Polflächen 4 kann der Verlauf der Korrektionsfeldkurve C (Fig. 3) den günstigsten Verhältnissen ent-
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und der Elektromagnetkern des Hauptfeldes bei der Erzeugung des Korrektionsfeldes mitbenutzt werden.
In Fig. 5 wird das'Korroktionsfeld durch Winkelbloche 5 gebildet, die an die Polo des Uauptmagnotes befestigt sind. Die als Polflächen 4 wirkenden wagerochten Schenkel sind mittels der schmalen Stege 5 mit den lotrechten Schenkeln verbunden. Die Sättigungsgrenze und der Querschnitt dieser Stege bedingt die Stärke des zwischen den Polfliichen 4,4 entstehenden Korrektionsfeldes C, dessen Wirkung sich zur Wirkung des Hauptfeldes 1l addiert. Die beiden Felder können nicht nur nebeneinander, sondern auch übereinander gelagert werden, wie dies in den Fig. 6-10 der Fall ist.
In Fig. 6 ist das Plättchen 4 mit einem dünnen Stege 8 an der Polfläche des Elektromagnetes 1 angebracht. Die Plättchen 4 können an einer oder an beiden Polflächen angeordnet werden. Wie in Fig. G an der unteren Polfläche mit punktierten Linien angedeutet ist, kann das Korrektionsfeld auch durch ein in das Hauptfeld gebogenes Winkelblech 5 (ähnlicher Form wie in Fig. 4) gebildet werden. Um trotz der sehr geringen Stärke der Stege 3 die nötige Festigkeit zu erzielen, kann man eine Einlage aus indifferenten Material benutzen, wie dies in Fig. 7 ersichtlich ist, wo sich zwischen der Polflächen des Elektromagnetes und den betreffenden Korrektionspolflächen 4, Blöcke 6 aus irgendeinem magnetisch indifferenten Material, z. B.
Messing-Kupfer, Vulkan-Fiber oder dgl., befinden.
Es kann ferner das Korrektionsfold bei Anordnungen des Hauptstrommagneten, bei denen die magnetischen Kraftlinien an zwei oder mehreren Stellen durch Luftzwischenraume gehen, wie dies z. B. in Fig. 8 und 9 veranschaulicht ist, durch Überbrückung eines dieser Lutzwischenräume mittels eines oder mehrerer dünner magnetischer Stege gebildet werden. In der Fig. 8 und 9 geschieht dies z. B. durch eine Brücke 7 aus Eisenb) ech, in welche durch Ausnahme des Loches 8 die Stege 3 hergestellt sind.
Wenn in den Fig. 5-9 der eine der Stege 3 derart bemessen wird, dass derselbe das Korrektions- feld ('herrorbringt, welches sich tiber das Hauptfeld lagert, so kann der zweite Steg 3 derart (kürzer und dünner) bemessen werden, dass derselbe das oben erwähnte Korrektionsfeld zweiter Ordnung hervorruft, welches sich über die beiden ersteren Felde lagert. In Fig. 8 ist z. B. der linksseitige Steg 3 bedeutend stärker und länger als der rechtsseitige Steg 3 und ist ersterer dem Korrektionsfelde erster Ordnung und letzterer dem Korrektionsfelde zweiter Ordnung entsprechend bemessen.
Da sich die Stege aus Eisen in manchen Fällen so dünn ergeben würden, dass dieselben praktisch nicht herstellbar wären, kann man sich zur Herstellung desselben oder zur Herstellung des ganzen Ansatzes bezw. der Brücke eines anderen magnetischen Materials mit geringerer Permeabilität, z. B. des Nickels oder Kobalts oder der in neuerer Zeit bekannt gewordenen paramagnetischen Legierungen bedienen.
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1.
Einrichtung an elektrischen Messvorrichtungon, bei denen ein der Stromstärke proportionales, oisenhl1ltiges, magnetisches Feld zur Hervorbringung der Messwirkung benutzt wird, gekennzeichnet durch die Anordnung eines durch den zu messenden oder von diesem abgeleiteten Strom erzeugten zweiten bezw.
weiteren magnetischen Kreislaufes, dessen Sättigungsgrenzo ungefähr bei demjenigen Werte der Stromstärke erreicht wird, bei welchem die annähernd gleichmässige Proportionalität des ursprünglichen, unkorrigierten Feldes mit der erregenden Stromstärke bereits eintritt, zu dem Zwecke, die Proportionalität des Feldes und der Stromstärke auf die kleinsten in Betracht kommenden Werte auszudehnen und die Empfindlichkeit der Messvorrichtung für geringere Stromstärke zu erhöhen.