<Desc/Clms Page number 1>
Auf dem Induktionsprinzip beruhender Strommesser für Hochfrequenzströme.
Neuerdings wird zur Messung der effektiven Stromstärke von Hochfrequenzströmen ein Induktionsampèremeter benutzt, das aus einer von dem zu messenden Strom durchflossenen festen Spule und einer zweiten, im Felde der ersteren befindlichen, unter der Direktionskraft von Torsionsfedern stehenden Kurzschlussspule oder einer kurzgeschlossenen Windung besteht. Diese Amperemeter leiden an dem Nachteil eines sehr ungünstigen Skalenverlaufs, so dass für die Zwecke der Messung nur ein Drehwinkel von höchstens 60 nutzbar gemacht werden kann.
Die Ursache hievon ist darin zu suchen, dass der Koeffizient der gegenseitigen Induktion der festen Stromspule und der beweglichen Kurxschlussspule sich mit der Zunahme des Winkels, weichen die Mittelebenen der beiden Spulen miteinander einschliessen und damit die Stärke des in der Kurzschlussspule erzeugten Induktionsstromes schnell verringern. Es wurde vorgeschlagen, ein Ampèremeter dieser Art mit einem Spannungsmesser zu kuppeln, der an die Enden eines induktiven Widerstandes geschaltet ist, weicher von dem durch das Ampèremeter geschickten Strom durchflossen
EMI1.1
deren gemeinsame Drehachse keine weitere Direktionskraft einwirkt, ein Mass der Frequenz dar. Die bisherige Form des Induktionsampèremeters hat sich aber auch für diese Quotientenmesser als ungünstig erwiesen.
Die Erfindung betriSt eine derartige Ausbildung des Amperemeter, dass das auf das bewegliche System ausgeubte Drehmoment nach einem bestimmten, den Zwecken der Stromoder der Frequenzmessung entsprechenden Gesetz veränderlich ist.
Es mögen im folgenden hE'deuten : J 1 den effektiven Wert des zu messenden Stromes
EMI1.2
Koeffizienten der gegenseitigen Induktion der Feldspule und Kurzschlussspule, Le den Koeffizienten der Selbstinduktion der Kurzschltissspule, n die Frequenz des zu zu mebzenden Stromes und z den Winkel, welchen die Mittelebene der Kurzschlussspule mit der Mtttel- ebene der Feldspule einschliesst
Das Drehmoment, welches das bewegliche System in der Stellung x erfährt, ist proportional dem Ausdruck
EMI1.3
Da bei sehr hohen Frequenzen der Ohmsche Widerstand der Ktnrzschlussspule gegen- über ihrer Induktanz als vernachlässigbar klein anzusehen ist, so ist der in ihr induzierte Strom um 1800 in der Phase gegen das ihn erzengende Feld,
d. h. gegen den Prim rstrom. verschoben und es gilt :
EMI1.4
EMI1.5
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
moment Da von dem Gesetz: D2=ssx, so sind die Gleichgewichtslagen des beweglichen Systems für die verschiedenen Beträge von J1 bestimmt durch die Gleichung :
EMI2.2
EMI2.3
günstig verlaufenden Skala zu erhalten, etwa einer Skala, welche für J1 eine proportionale, zum mindesten angenähert lineare Teilung ergibt, muss also der Koeffizient der gegenseitigen Induktion eine derartige Funktion von x darstellen, dass M #M/#x angenähert
1
EMI2.4
Feldspule oder der Feldspule und einer Kurzschlussspule erfüllt, dass sich der Koeffizient der gegenseitigen Induktion des Feldspulen- und Kurzschlussspulensystems mit dem Drehwinkel nach einem bestimmten, im voraus angegebenen Gesetz verändert.
Auf der Zeichnung sind beispielsweise zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Bei dem Messgerät nach Fig. 1 ist 81 eine ringförmige, ruhende Feld-
EMI2.5
fällt und die mit der Feldspule in Reihe geschaltet ist. Die Kugelspule 82'erzeugt innerhalb des Kurzschlussringes s ein Feld, welches unter der Voraussetzung, dass die Kugelspule gleichmässig gewickelt ist, in jeder Stellung des Kurzschlussringes gleich ist, so dass der gegenseitige Induktionskoeffizient des Feldspulensystems 81, 82'und des Kurzschlussringes 8 durch die Summe eines konstanten und eines von der Spule S1 herrührenden veränderlichen Gliedes dargestellt ist.
Setzt man voraus, dass das Feld der Spule 81 ein homogenes Magnetfeld ist, so befolgt der gegenseitige Induktionskoeffizient MI von 81 und 8 das Gesetz
EMI2.6
wo A eine Konstante ist. Ist B der konstante Koeffizient der gegenseitigen Induktion von 82'und 8, so ergibt sich nach dem Vorhergehenden, dass der vollständige Koeffizient
EMI2.7
EMI2.8
EMI2.9
EMI2.10
EMI2.11
ist, dass B grösser als A gewählt ist. Wie aus dieser Figur zu ersehen ist, ist der rechts vom Maximum m bis in die Gegend von o gelegene Teil, also bis nabe an die x-Achse der Kurve für den vorliegenden Zweck sehr günstig, denn die Kurve verläuft angenähert
EMI2.12
EMI2.13
EMI2.14
der obengenannten Grenzen m-n wählt, J12 angenähert proportional x., d. h. der Ausschlagwinkel angenähert proportional J1 ist.
Es lässt sich also nicht nur eine sich auf ungefähr 900 oder auf einen noch etwas grösseren Winkel erstreckende Skala erzielen, sondern man erhält auch gleichzeitig eine Skala angenähert linearen Verlaufs. Das für den Skalenverlanf günstigste Gebiet beginnt bei ungefähr a ; ==70".
Eine zweite Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes stellen die Fig. 3 und 4 dar, von denen Fig. 3 das Messgerät im Grundriss mit geschnittenen Spulen, Fig. 4 die Drehspule in perspektivischer Ansicht zeigen. Gemäss dieser Ausführungsform ist ausser der Feldspule S1 noch eine zweite dazu senkrecht gelegene und mit ihr in Reihe geschaltete Spule 8. vorgesehen. Die bewegliche Kurzseblussspule besteht in diesem Falte aus zwei miteinander in Reihe geschalteten und aufeinander senkrecht stehenden Ringen s1 und s,
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
EMI3.2
EMI3.3
EMI3.4
EMI3.5
EMI3.6
EMI3.7
EMI3.8