DD160935A1

DD160935A1 - ELECTROLYTIC ARRANGEMENT FOR CURRENT-TIME INTEGRATION OF INTERMEDIATE STREAMS

Info

Publication number: DD160935A1
Application number: DD22354080A
Authority: DD
Inventors: Erich Schleicher
Original assignee: Mittweida Ing Hochschule
Priority date: 1980-08-08
Filing date: 1980-08-08
Publication date: 1984-07-04

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf Strom-Zeit-Messungen bei Wechselstroemen. Sie setzt sich zum Ziel, eine Anordnung anzugeben, deren Frequenz- und Stromstaerkebereich in weiten Grenzen variiert werden kann und deren Anzeige ueber lange Zeitraeume kontinuierlich erfolgt. Sie soll bekannte mechanische Zaehler ersetzen koennen. Erfindungsgemaess wird diese Aufgabe durch ein Quecksilber-Mikrocoulometer in Ringform mit einem elektrolytischen Einschluss geloest, in dem eine elektrisch isolierte Diode schwimmt, deren koaxiale Anschluesse beidseitig in das Quecksilber tauchen. Eine aeussere Spulenanordnung, die vom Verbraucherstrom durchflossen wird, induziert in dem Quecksilber einen Strom, der durch die Diode teilweise gleichgerichtet wird und die Elektrolysespannung liefert, Dadurch verschiebt sich der Einschluss; die durchwanderte Strecke ist ein Mass fuer den Strom und die Stromflusszeit. Gegenueber allen herkoemmlichen Wechselstromzaehlern mit rotierenden mechanischen Elementen hat die Anordnung den Vorzug wesentlich kleinerer Abmessungen, einer einfacheren Herstellungstechnologie, betraechtlich niedrigerer Kosten und der groesseren Betriebszuverlaessigkeit.The invention relates to current-time measurements in Wechselstroemen. It sets itself the goal of specifying an arrangement whose frequency and Stromstaerkebereich can be varied within wide limits and their display over long periods of time continuously. It should be able to replace known mechanical counters. According to the invention, this object is achieved by a mercury microcoulometer in ring form with an electrolytic inclusion, in which an electrically insulated diode floats, whose coaxial connections dive into both sides of the mercury. An external coil arrangement, through which the load current flows, induces a current in the mercury, which is partially rectified by the diode and supplies the electrolysis voltage. As a result, the confinement shifts; the itinerary is a measure of the current and current flow time. Compared to all conventional AC electrical meters with rotating mechanical elements, the arrangement has the advantage of much smaller dimensions, simpler manufacturing technology, significantly lower cost, and greater reliability of operation.

Description

-Y-Y-

Titel der ErfindungTitle of the invention

Elektrolytische Anordnung zur Strom-Zeit-Integration von Wechselströmen 'Electrolytic arrangement for current-time integration of alternating currents'

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine elektrolytische Anordnung zur Strom-Zeit-Integration von Wechselströmen, die auf Grund ihres Wirkungsprinzips als Wechselstromzähler fast universell einsetzbar ist· Diese universelle Anwendbarkeit bezieht sich auf ein breites Frequenzspektrum von einigen Hz bis zu mehr als 100 kHz, auf Mehrphasenströme, auf einen Strommeß-The invention relates to an electrolytic arrangement for current-time integration of alternating currents, which is almost universally applicable due to its principle of operation as an AC meter. This universal applicability relates to a wide frequency spectrum from a few Hz to more than 100 kHz, to polyphase currents a current measuring

bereich von einigen mA bis zu einigen 10 A, auf ein unbegrenztes Zeitmeßintervall bis zu einigen 10^h bei guter Auflösbarkeit kleinerer Zeitabschnitte und auf unterschiedliche Kurvenformen des Wechselstromes einschließlich der Impulsform« Die Anordnung gestattet es weiterhin, nach Ablauf bestimmter Zeitabschnitte elektronische Signale auszulösen oder Schalter zu betätigen.range from a few mA to a few 10 A, to an infinite Zeitmeßintervall up to a few 10 ^ h with good resolvability of smaller periods and different waveforms of the AC including the pulse shape "The arrangement also allows to elapse after certain periods trigger electronic signals or switches to press.

Durch Änderung der externen Schaltelemente ist auch eine Anwendung als Leistungsmesser möglich· Da die Anordnung klein und billig hergestellt werden kann, eine lange Lebensdauer und durch das Fehlen mechanisch bewegter Teile eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, dürfte der Einsatz auf zahlreichen Gebieten erfolgen, die bisher mit bekannten Stromzählern nicht berücksichtigt werden konnten. Dazu zählen beispielsweise Betriebsdauer- und Leistungsmessungen beiBy changing the external switching elements, an application as a power meter is possible · Since the arrangement can be made small and cheap, has a long life and by the absence of mechanical moving parts has a high reliability, the use is likely to be in many areas, the previously known Electricity meters could not be considered. These include, for example, operating duration and power measurements

elektrischen und elektronischen Geräten, Überwachsungs- und Steuerungsaufgaben, Kontrolluntersuchungen für den Service, für Garantie- und Durchsichtsarbeiten und viele meßtechnische Anwendungen.electrical and electronic equipment, overgrowth and control tasks, inspection inspections for the service, for warranty and review work and many metrological applications.

Gegenüber den bekannten mikroooulometrischen Anordnungen hat die beschriebene Anordnung den Vorteil, daß keine Rückstellung nach Ablauf einer bestimmten Zeitdauer erforderlich ist und eine externe Gleichrichtung zur Gewinnung der Elektrolysespannung nicht mehr benötigt wird·Compared to the known micro-oulometric arrangements, the arrangement described has the advantage that no provision is required after a certain period of time has elapsed and an external rectification to obtain the electrolysis voltage is no longer required.

Gegenüber allen herkömmlichen Wechselstromzählern mit rotierenden mechanischen Elementen hat die Anordnung den Vorzug wesentlich kleinerer Abmessungen, einer einfacheren Herstellungstechnologie, beträchtlich niedrigerer Kosten und des breiten Frequenzspektrums, das von dem neuen Wirkprinzip verarbeitet werden kann. Zu berücksichtigen ist jedoch, daß die Anzeigegenauigkeit, d.h. die zeitliche Auflösung, nicht beliebig verringert werden kann.Compared with all conventional rotary mechanical element AC meters, the arrangement has the advantage of much smaller dimensions, simpler manufacturing technology, significantly lower cost, and the broad frequency spectrum that can be processed by the new operating principle. However, it should be noted that the display accuracy, i. the temporal resolution, can not be arbitrarily reduced.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bekannt und allgemein verbreitet sind die elektromechanisch aufgebauten Wechselstromzähler in den verschiedensten Ausführungsformen mit Elektromotor bzw. einer durch den Wechselstrom angetriebenen Scheibe mit Zählwerk. Diese Anordnungen sollen hier nicht weiter betrachtet werden, da ihre Wirkungsweise gegenüber der erfindungsgemäßen Anordnung völlig verschieden ist.Known and widely used are the electromechanically constructed AC meters in various embodiments with electric motor or driven by the AC disc with counter. These arrangements should not be considered further here, since their mode of operation is completely different from the arrangement according to the invention.

Bekannt sind auch die Coulometer oder Voltameter, die auf der Messung einer durch Elektrolyse abgeschiedenen Stoffmenge beruhen. Zwar sind diese Anordnungen an sich nur für die Messung von Gleichströmen verwendbar, aber durch Gleichrichtung können auf einfache Weise auch Strom-Zeit-Integrationen von Wechselströmen unterschiedlicher Kurvenform erfolgen. Alle diese Anordnungen beruhen auf der AusnutzungAlso known are the coulometers or voltammeters, which are based on the measurement of a substance deposited by electrolysis. Although these arrangements are per se useful only for the measurement of direct currents, but rectification can be done in a simple manner, current-time integrations of alternating currents of different waveform. All of these arrangements are based on exploitation

des Faradaysoben Gesetzes, wonach beim Elektrolyseprozeß in einer bestimmten Zeit eine bestimmte vom durchfließenden Elektrolysestrom abhängige Stoffmenge transportiert wird. Die Abhängigkeit von weiteren physikalischen Größen ist durch die Zusammensetzung des Elektrolyten und durch die Konstruktion festgelegt und wird beim Justieren der Anordnungen berücksichtigt. Eine besondere Bedeutung haben die Mikrocoulometer mit Quecksilberfiillung erlangt, bei denen sich in einer mit Quecksilber gefüllten Kapillare ein kleiner Einschluß aus einem wäßrigen Elektrolyten befindet. Beim Stromdurchgang gehen an der mit dem positiven Pol verbundenen Quecksilberteilsäule Hg-Ionen in Lösung, wandern durch den Elektrolyten und werden an der mit dem negativen Pol verbundenen Quecksilberteilsäule wieder abgeschieden· Dadurch wird die positive Quecksilbersäule kürzer, die negative dagegen langer, und der elektrolytische Einschluß wandert entgegengesetzt zur Stromrichtung· Bei konstantem Strom ist die durchwanderte Strecke der Stromflußzeit proportional. Solche Mikrocoulometer sind hinsichtlich ihrer Wirkungsweise in einem Temperaturbereich von -30.·«+70'⁰C. einsetzbar, wobei durch spezielle Werkstoffe eine Ausweitung auf +125 ⁰C erreichbar ist· Sie werden für verschieden« Anwendungszwecke, Betriebszeiten und Ströme hergestellt.of Faradsoben law, according to which the electrolysis process in a certain time a certain amount of material flowing through the flowing electrolysis is transported. The dependence on further physical quantities is determined by the composition of the electrolyte and by the construction and is taken into account when adjusting the arrangements. Of particular importance are the microcoulometers obtained with mercury filling in which there is a small inclusion of an aqueous electrolyte in a mercury-filled capillary. Hg ions go into solution on the mercury part column connected to the positive pole, migrate through the electrolyte and are deposited again on the mercury part column connected to the negative pole. This makes the positive mercury column shorter, the negative longer, and the electrolytic inclusion Moves in opposite direction to the current direction · At constant current, the distance traveled is proportional to the current flow time. Such Mikrocoulometer are in function in a temperature range of -30. · "+70 ⁰ C. can be used, wherein due to special materials to be extended to + 125 ⁰ C is reached · They are prepared for various' purposes, operating times and currents.

In der Patentanmeldung "Elektrolytische Anordnung zur Schaltung und Messung langer Betriebszeiten" wird eine weiterentwickelte mikrocoulometrische Anordnung beschrieben, die durch quer zur Quecksilbersäule liegende, einander gegenüberstehende Elektroden, deren Breite kleiner ist als die länge des elektrolytischen Einschlusses, Schaltvorgänge auszulösen gestattet. Weiterhin ist in dieser Patentanmeldung angegeben, daß der kapillare Hohlraum auch durch eine Rille innerhalb einer Sandwichanordnung aus zwei aufeinanderliegenden Plättchen gebildet werden kann.In the patent application "Electrolytic arrangement for switching and measuring long periods of operation" an advanced microcoulometric arrangement is described, which allows transverse to the mercury column, opposing electrodes whose width is smaller than the length of the electrolytic confinement, trigger switching operations. Furthermore, it is stated in this patent application that the capillary cavity can also be formed by a groove within a sandwich of two superimposed platelets.

In der Patentanmeldung "Anordnung zur Betriebszeitmessung mit magnetischer Signalumsetzung" ist angegeben, daß in demIn the patent application "Arrangement for operating time measurement with magnetic signal conversion" is stated that in the

elektrolytischen Einschluß eines Mikrocoulometers ein weichmagnetischer Körper schwimmen kann, der die Induktivität von außerhalb der Kapillare angeordneten Spulen verändert·Electrolytic inclusion of a Mikrocoulometers a soft magnetic body can swim, which changes the inductance of arranged outside the capillary coil ·

Die Patentanmeldung "Anordnung zur berührungslosen kontinuierlichen elektronischen Zeitmessung" geht ebenfalls von einem weichmagnetischen Körper in dem elektrolytischen Einschluß eines Mikrocoulometers aus, wobei die Kapillare jedoch von einer Spule umschlossen wird, deren Induktivität sich in einer Richtung längs der Kapillare stetig verändert, so daß die Lage des Einschlusses kontinuierlich erkannt werden kann.The patent application "Arrangement for contactless continuous electronic timekeeping" also starts from a soft magnetic body in the electrolytic enclosure of a microcoulometer, but the capillary is enclosed by a coil, the inductance of which constantly changes in one direction along the capillary, so that the position of the inclusion can be continuously detected.

Die Patentanmeldung "Anordnung zur Strahlungs- Zeit-Integration für optische und ionisierende Strahlung" beschreibt ein Mikrocoulometer, in dessen elektrolytischem Einschluß ein Strahlungsdetektor schwimmt, der bei Bestrahlung eine EMK an Elektroden abgibt, die das Quecksilber berühren·The patent application "Arrangement for radiation-time integration for optical and ionizing radiation" describes a microcoulometer in the electrolytic confinement of which a radiation detector floats which, when irradiated, emits an emf to electrodes touching the mercury.

Zur Verbesserung der Anzeige, zur Erhöhung der Anzeigegenauigkeit und für spezielle Anwendungen sind weitere Ausführungsvarianten von coulometrischen Anordnungen bekannt geworden, auf die jedoch nicht weiter eingegangen werden soll, weil sie keinen unmittelbaren Bezug zu der im Folgenden beschriebenen Anordnung haben·In order to improve the display, to increase the display accuracy and for special applications, further variants of coulometric arrangements have become known, which, however, will not be discussed further because they have no direct relation to the arrangement described below.

Alle coulometrischen Anordnungen können grundsätzlich nur in einem durch ihre Konstruktion und durch die elektrischen Daten festgelegten Zeitintervall anzeigen· Durch Umkehr der Stromrichtung läßt sich der elektrolytische Einschluß zurückstellen, so daß sie erneut verwendbar sind· Diese Umschaltung muß manuell oder durch elektrische Kontakte vorgenommen werden· Demgegenüber weist die erfindungsgemäße Lösung keine zeitliche Begrenzung auf und stellt somit einen universellen Strom-Zeit-Integrator mit großer Anwendungsbreite dar·All coulometric arrangements can in principle only be displayed in a time interval defined by their construction and by the electrical data. By reversing the current direction, the electrolytic enclosure can be reset so that it can be reused. This switching must be made manually or by electrical contacts the solution according to the invention has no time limitation and thus represents a universal current-time integrator with a wide range of applications.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung setzt sich zum Ziel, eine Anordnung zur Strom-Zeit-Integration für Wechselströme anzugeben, deren Frequenz und Stromstärke in einem breiten Bereich liegen kann und deren Anzeige über lange Zeit kontinuierlich erfolgt und keine Umschaltung erfordert,The invention has for its object to provide an arrangement for current-time integration for alternating currents whose frequency and current can be in a wide range and whose display is continuous over a long time and does not require switching,

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrolytischen Betriebszeitmesser konstruktiv so zu gestalten, daß die von einem äußeren Wechselfeld induzierten Ströme intern gleichgerichtet werden und die Elektrolysespannung liefern. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß gemäß Figur 1 ein geschlossener, kreisförmiger Hohlraum mit geringem Durchmesser mit Quecksilber 1 gefüllt wird, der einen Einschluß aus einem wäßrigen Elektrolyt 2 enthält, in dem eine Halbleiterdiode 3 schwimmt. Diese Halbleiterdiode ist durch eine Schutzummantelung elektrisch gegenüber dem Elektrolyten isoliert. Gleichzeitig soll sie eine reibungsarme Führung in dem Hohlraum gewährleisten. Ihr Durchmesser ist geringfügig kleiner als der Hohlraumdurchmesser und wird von der Forderung bestimmt, daß einersteits eine sichere Trennung der angrenzenden Quecksilberoberflächen gesichert werden muß und andererseits ein in kapillaren Größenordnungen liegender Abstand zur Innenwand des Hohlraumes bestehen muß, über den der Transport der Quecksilberionen erfolgen kann. Die koaxialen Anschlüsse der Halbleiterdiode sind durch die Schutzummantelung geführt und tauchen beidseitig in das Quecksilber»The invention has for its object to make an electrolytic operating timer constructive so that the currents induced by an external alternating field are internally rectified and deliver the electrolysis. According to the invention the object is achieved in that according to Figure 1, a closed, circular cavity of small diameter is filled with mercury 1, which contains an inclusion of an aqueous electrolyte 2, in which a semiconductor diode 3 floats. This semiconductor diode is electrically insulated from the electrolyte by a protective jacket. At the same time it should ensure a low-friction guidance in the cavity. Their diameter is slightly smaller than the cavity diameter and is determined by the requirement that on the one hand a secure separation of the adjacent mercury surfaces must be secured and on the other hand must be a capillary magnitudes distance to the inner wall of the cavity through which the transport of mercury ions can take place. The coaxial terminals of the semiconductor diode are led through the protective sheath and dive into the mercury on both sides »

Mit 4 wird in Figur 1 eine Leiterschleife bezeichnet. Die Wirkungsweise der gesamten Anordnung beruht auf dem Wechselfeld, das um die Leiterschleife beim Durchfließen eines Wechselstromes entsteht und das in der Leiterkombination4 designates a conductor loop in FIG. The operation of the entire arrangement is based on the alternating field, which is formed around the conductor loop when flowing through an alternating current and in the conductor combination

innerhalb des kreisförmigen Hohlraumes einen Wechselstrom, nachfolgend Ringstrom genannt, induziert. Die physikalischen Grundlagen dafür sind so elementar, daß auf sie nicht näher eingegangen werden muß· Aus ihnen gehen der Einfluß der Stromstärke in der Leiterschleife, der Frequenz, der geometrischen Abmessungen, der Windungszahl usw. auf den Ringstrom hervor. Entscheidend für die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung ist vielmehr die Leiterkombination. Sie besteht aus dem Widerstand des metallischen Quecksilbers und dem dazu in Serie liegenden wesentlich höheren Widerstand des elektrolytischen Einschlusses. Elektrisch parallel zu diesem höheren Widerstand liegt die Halbleiterdiode· In Durchlaßrichtung hat sie einen sehr niedrigen Widerstand, in Sperrichtung dagegen einen so hohen, daß sie in der vorliegenden Anordnung praktisch als Isolator angesehen werden kann. Dem Wechselstrom, der duroh Quecksilber- und Elektrolytwiderstand fließt, überlagert sich somit durch die gleichrichtende Wirkung der Diode eine Gleichstromkomponente· Der Wechselstrom selbst übt keinen Einfluß auf die Elektrolyse und somit auf den Transport der Quecksilberionen, d.h. auf die Bewegung des Einschlusses aus. Dagegen ruft die Gleichstromkomponente Elektrolyse hervor, die zur Wanderung des Einschlusses führt. Von dem durch die Diode fließenden Wechselstromanteil wird jeweils nur die positive Halbwelle wirksam, da es sich um eine typische Einweggleichrichtung handelt.within the circular cavity an alternating current, called ring current below, induced. The physical basis for this is so elementary that they need not be discussed in more detail. They show the influence of the current intensity in the conductor loop, the frequency, the geometric dimensions, the number of turns, etc., on the ring current. Decisive for the operation of the arrangement according to the invention is rather the ladder combination. It consists of the resistance of the metallic mercury and the significantly higher resistance of the electrolytic inclusion in series. Electrically parallel to this higher resistance is the semiconductor diode · In the forward direction it has a very low resistance, in the reverse direction on the other hand, so high that it can be considered in the present arrangement practically as an insulator. The alternating current, which flows through mercury and electrolyte resistance, is thus superimposed by the rectifying action of the diode on a direct current component. The alternating current itself has no influence on the electrolysis and thus on the transport of the mercury ions, i. on the movement of the inclusion. In contrast, the DC component causes electrolysis which leads to migration of the inclusion. Of the alternating current component flowing through the diode, in each case only the positive half-wave becomes effective, since this is a typical half-wave rectification.

Wenn auch die Wechselstromkomponente keinen Einfluß auf den Elektrolyseeffekt hat, so muß sie doch bei der Pestlegung der zulässigen Leistung für die erfindungsgemäße Anordnung berücksichtigt werden. Durch die geometrischen Abmessungen der Leiterschleife oder ihre Ausbildung als Spule können die elektrischen Parameter der Gesamtanordnung in weiten Grenzen verändert werden·Although the AC component has no influence on the electrolysis effect, it must nevertheless be taken into account when plotting the permissible power for the arrangement according to the invention. Due to the geometric dimensions of the conductor loop or its design as a coil, the electrical parameters of the overall arrangement can be varied within wide limits.

Es ist auch denkbar, mehrere voneinander unabhängige Spu-It is also conceivable to use several independent

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len anzubringen, deren Ströme aus unterschiedlichen Signalquellen resultieren und die gemeinsam auf die Strom-Zeit-Integration wirken sollen. Auf diese Weise können auch Mehrphasenströme gemessen werden.len whose currents result from different signal sources and which are to act together on the current-time integration. In this way, multi-phase currents can be measured.

In den Hohlraum können auch Elektroden 5 eingeführt werden, die beim Durchlaufen des elektrolytischen Einschlusses durch VViderstandsänderung Schaltvorgänge auslösen. Solche Elektroden dürfen das Durchgleiten des im Elektrolyt schwimmenden Körpers nicht behindern und müssen in bekannter Weise in ihrer Breite kleiner sein als die Länge des Einschlusses. An ihnen fällt nur eine sehr geringe Spannung ab, wenn sich zwischen ihnen Quecksilber befindet. Tritt dagegen der elektrolytische Einschluß zwischen die in den Hohlraum ragenden Elektrodenenden, so ist der Spannungsabfall durch den höheren Widerstand des Elektrolyten wesentlich größer und kann zur Auslösung von Schaltvorgängen dienen. Diese Möglichkeit kann z.B. zum Zählen der Anzahl der Umläufe des Einschlusses benutzt werden. Pur die praktische Realisierung eines Hohlraumes mit hineinragenden Elektroden sind Lösungswege bekannt. So kann der Hohlraum durch eine Rille innerhalb von zwei übereinanderliegenden Plättchen gebildet werden, und die Elektroden sind dann als metallische Schichten auf einem der Plättchen aufgebracht.In the cavity and electrodes 5 can be introduced, which trigger switching operations when passing through the electrolytic confinement by VVersstandsänderung. Such electrodes must not obstruct the passage of the body floating in the electrolyte and must be smaller in width in a known manner than the length of the inclusion. Only very little tension is lost on them when there is mercury between them. If, on the other hand, the electrolytic inclusion occurs between the electrode ends protruding into the cavity, the voltage drop due to the higher resistance of the electrolyte is considerably greater and can serve to trigger switching processes. This possibility can e.g. used to count the number of rounds of inclusion. Purely the practical realization of a cavity with protruding electrodes solution approaches are known. Thus, the cavity may be formed by a groove within two superposed platelets, and the electrodes are then deposited as metallic layers on one of the platelets.

Gegenüber allen bekannten Anordnungen hat die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil, daß die Anzeigedauer, die beispielseise ein Maß für den Stromverbrauch sein kann, nicht begrenzt ist .Wenn keine Schaltelektroden verwendet werden, so besteht ein weiterer Vorzug darin, daß eine Rückstellung des elektrolytischen Einschlusses durch einen äußeren Elektrolysegleichstrom mit umgekehrter Polarität nicht mehr erforderlich ist. Die gewünschte Lage in bezug auf eine Skale kann durch Drehen der Anordnung erreicht werden. Neben der in Figur 1 zur Verdeutlichung des Prinzips gezeichneten Leiterschleife gibt es jedoch auch weitere Möglichkeiten für die Anordnung von SpulenwindungenCompared with all known arrangements, the solution according to the invention has the advantage that the display duration, which can be a measure of the power consumption, for example, is not limited. If no switching electrodes are used, there is a further advantage in that a provision of the electrolytic inclusion by a external electrolytic direct current with reverse polarity is no longer required. The desired location with respect to a scale can be achieved by rotating the assembly. In addition to the drawn in Figure 1 to illustrate the principle conductor loop, however, there are also other possibilities for the arrangement of coil turns

oder Leiterbahnen, die in dem Ringleiter einen Strom induzieren. Dazu zählen beispielsweise gedruckte Leiterbahnen, Spulenanordnungen außerhalb des ringförmigen Hohlraumes usw.or traces that induce current in the ring conductor. These include, for example, printed conductors, coil assemblies outside of the annular cavity, etc.

Ausführungsbeispielembodiment

Ein Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung als Wechselstromzähler· Dazu wurde ein Röhrchen mit einem Innendurchmesser von 0,3 mm und einem Ringdurchmesser von ca. 30 mm mit Quecksilber gefüllt. Der Widerstand des Quecksilberfadens betrug etwa 1 Ohm. Der Faden wurde durch einen wäßrigen elektrolytischen Einschluß unterbrochen, in dem eine glasummantelte Siliziumdiode mit koaxialen Anschlußdrähten schwamm. Sie enthält zur Kompensation der Temperaturabhängigkeit des Elektrolyten einen integrierten Vorwiderstand. Der maximale Außendurchmesser dieser Siliziumdiode, die ein speziell umglastes Si-Plättchen war, lag bei 0,27 mm. Der Ohmsche Widerstand des elektrolytischen Einschlusses betrug 120 Ohm, gemessen bei Zimmertemperatur und 50 Hz. Die Spule im Inneren des Ringes wird von dem Verbraucherstrom durchflossen, so daß die gesamte Anordnung den bekannten Stromwandlern ähnelt, wobei der Ringleiter den Sekundärkreis bildet. Die elektrolytische Anordnung war für eine maximale Ladung von 25 mA«h ausgelegt; der Gesamtstrom, bestehend aus Wechsel- und Gleichstromanteil, durfte 0,2 mA nicht überschreiten.An embodiment relates to the application of the inventive arrangement as an AC meter · For this purpose, a tube with an inner diameter of 0.3 mm and a ring diameter of about 30 mm was filled with mercury. The resistance of the mercury thread was about 1 ohm. The filament was interrupted by an aqueous electrolytic inclusion in which a glass-jacketed silicon diode floated with coaxial leads. It contains an integrated series resistor to compensate for the temperature dependence of the electrolyte. The maximum outside diameter of this silicon diode, which was a special glassed-over Si wafer, was 0.27 mm. The ohmic resistance of the electrolytic confinement was 120 ohms, measured at room temperature and 50 Hz. The coil inside the ring is traversed by the load current, so that the entire arrangement is similar to the known current transformers, wherein the ring conductor forms the secondary circuit. The electrolytic arrangement was designed for a maximum charge of 25 mAh; the total current, consisting of alternating and direct current, was not allowed to exceed 0.2 mA.

Claims

invention claim

An electrolytic arrangement for current-time integration of alternating currents, consisting of a mercury conductor within an annular cavity and an alternating current-carrying conductor arrangement which induces a current in the mercury conductor, characterized in that there is an electrolyte-filled enclosure in the mercury conductor in which a rectifier diode insulated from the electrolyte floats, whose connections dive into the mercury conductor on both sides.

2, electrolytic arrangement for current-time integration of alternating currents according to item 1, characterized in that project into the annular cavity at least a pair of electrodes whose width is smaller than the length of the electrolyte-filled inclusion ·

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