Böhrenvoltmeter.
Zur Messung von Wechselspannungen, wobei der Stromquelle nur eine geringe Energiemenge entnommen werden darf, wird häufig ein Röhrenvoltmeter mit einer als Anodendetektor geschalteten Verstärkerröhre angewendet, wobei die zu messende Spannung dem Steuergitter der Röhre zugeführt wird. In der Praxis werden derartige Rohren- voltmeter bisweilen ausserdem zur Messung von Gleichstromspannungen angewendet.'
Es ist üblich, bei derartigen Röhrenvoltmetern die erforderliche, verhältnismässig hohe Steuergittervorspannung wenigstens teilweise einem in die Eathodenleitung der Rohre ge schalteten Widerstand zu entnehmen und die zu messende Wechselspannung zwischen das Steuergitter und das von der Kathode abliegende Ende des Eathodenwiderstandes anzulegen.
Der genannte Eathodenwiderstand, der somit einen Teil des Eingangskreises des Röhrenvoltmeters bildet, ist dabei von einem Kondensator überbrückt, der eine solche Ka- pazität besitzen soll, dass die RC-Zeit der Parallelschaltung groB in bezug auf die Dauer der Periode der niedrigsten zu messenden Frequenz ist. Es kann z. B. ein Kon- densator von etwa 8, uF zur Anwendung gelangen.
Ein Nachteil des bekannten Röhrenvolt meters der beschriebenen Art ist, dass es sich nicht zur Messung von verhältnismässig hohen Wechselspannungen, z. B. Wechselspannungen mit einem höchsten Augenblickswert von 150 Volt oder mehr, eignet.
Gemäss der Erfindung wird der genannte Nachteil bei derartigen Röhrenvoltmetern dadurch vermieden, daB in den Eingangskreis des Röhrenvoltmeters und in Reihe mit dem den Eathodenwiderstand der Röhre über- brückenden Kondensator ein hochohmiger Widerstand von z. B. 100000 bis 500000 Ohm geschaltet wird.
Die Erfindung beruht auf der Erkennt- nis, daB bei den vorbekannten Röhrenvoltmetern sofort nach dem Anschluss einer zu messenden hohen Wechselspannung an die Eingangsklemmen das Steuergitter während einer kurzen Zeit absatzweise ein derart hohes positives Potential in bezug auf die Kathode erhält, dass zwischen diesen beiden Elektroden Durchschlagserseheinungen auftreten, die Beschädigung der Kathode zur Folge haben, was viele Nachteile mit sich bringt.
Durch Anwendung eines erfindungsgemäss geschalteten hochohmigen Widerstandes werden Durchschlagserscheinungen und daher Beschädigungen der Kathode vermieden, da jetzt der stets vor dem Auftreten von Durchschlagserscheinungen einsetzende Gitterstrom am hochohmigen Widerstand einen solchen Spannungsabfall entstehen läBt, dass das Gitter höchstens ein gringes, unschädliches positives Potential in bezug auf die Kathode aufweisen kann.
Der hoehohmige Widerstand kann z. B. in den Leiter geschaltet sein, der das Steuergitter der Röhre mit der betreffenden Eingangsklemme verbindet. Beim Vornehmen von Messungen tritt in diesem Falle jedoeh dieser hochohmige Widerstand samt der Gitterkathodenkapazität der Röhre als Spannungsteiler auf, so da, bei hohen Frequenzen, bei denen die Gitterkathodenkapazität eine geringe Reaktanz besitzt, eine beträcht- liche Schwächung der zu messenden Spannung auftritt, die ausserdem frequenzabhängig ist.
Im Zusammenhang damit ist vorzugsweise der hochohmige Widerstand in Reihe mit dem Überbrückungskondensator parallel zum Kathodenwiderstand der Röhre gesehaltet.
Nach dem Anlegen der Messspannung ist nach Verlauf einer durch den Widerstand und die Kapazität des Eingangskreises bedingten Zeitdauer der Überbrüekungskondensator des Kathodenwiderstandes annähernd bis auf die der MeBspannung entsprechende Spannung geladen. Nach Verlauf dieser Zeitdauer können naturgemäss zwischen Steuergitter und Kathode keine Durehsehlags- erscheinungen entstehen. Da in diesem Falle der hochohmige Widerstand entbehrt werden kann und dieser Widerstand einen frequenzabhängigen Messfehler veranlasst, wird der hochohmige Widerstand vorzugsweise einige Zeit nach dem Anlegen der Messspannung und vor der eigentlichen Messung ausgeschaltet, z. B. mit Hilfe eines federnden, in der Ruhestellung geöffneten KurzschluBschalters.
Bei sehr niedrigen Messspannungs- frequenzen tritt im allgemeinen bei dem Kurzschluss des Widerstandes noch ein Kon densatorladestrom und mithin gleichfalls ein Gitterstrom auf. Dieser Gitterstrom kann ge wünschtenfalls dadurch beschränkt werden, dass der Widerstand stufenweise kurzgeschlossen wird.
Nachstehend wird an Hand der beiliegenden Zeichnung eine beispielsweise Ausfüh- rungsform des Rohrenvoltmeters gemäss der Erfindung näher erläutert.
Bei dem dargestellten Röhrenvoltmeter in Brüekensehaltung wird die Speisespannung einer Batterie 1 entnommen und besteht der eine Brückenzweig aus Widerständen 2 und 3, der andere a. us einer Dreipolröhre 4 mit einer indirekt heizbaren Kathode und einem von einem Papierkondensator 5 überbrückten Kathodenwiderstand 6. In der Messdiagonale der Brückenschaltung liegt ein empfindlicher Strommesser 7. Die zu messende Wechsel- spannung wird den Eingangsklemmen 8 zugeführt, die unmittelbar mit dem Steuergitter der Dreipolröhre 4 bezw. mit einem Anzapfpunkt des Widerstandes 3 verbunden sind.
Der Spannungsabfall am Widerstand 6 und jener am im Eingangskreis liegenden Teil des Widerstandes 3 bilden zusammen die Steuergittervorspannung für die Dreipolrohre. Die Spannungen an den Widerständen 8 und 3 sind entgegengesetzt gerichtet und derart gewählt, dass die Dreipolrohre als Anodendetektor wirksam ist.
Um Durchscblagserscheinungen zwischen Steuergitter und Kathode der Dreipolröhre 4 beim plötzlichen Anlegen einer zu messenden hohen Wechselspannung zu vermeiden, ist in Reihe mit dem Kondensator 5 ein hoch ohmiger Schutzwiderstand 10 geschaltet, der vor dem Ablesen des Messers 7 mit Hilfe eines durch die Wirkung einer Feder 11 normalerweise geöffneten Schalters 12 kurz geschlossen werden kann. Um fehlerhafte Ablesungen unmöglich zu machen, ist es vorteilhaft, wenn der Schalter in der Ruhestellung das MeBinstrument kurzschlieBt.
Es ist einleuchtend, daB das SchlieBen des Schalters 12 einige Zeit (z. B. 2 bis 4 Sekunden) nach dem Anlegen der zu messenden Wechselspannung selbsttätig mit Hilfe von an sich bekannten Mitteln erfolgen kann, z. B. mit Hilfe eines in die Kathoden-oder Anodenleitung der Dreipolröhre geschalteten Relais. Die beschriebenen Mittel sind selbstverständlich auch anwendbar an Röhrenvolt- metern, bei denen eine Mehrgitterrohre an n Stelle der Dreipolrohre 4 benutzt wird.