DE1157699B

DE1157699B - Wattmeterschaltung mit Hallsonde

Info

Publication number: DE1157699B
Application number: DEP27455A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Arnold Kalinowski; Rudolf Brockmann
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1961-06-30
Filing date: 1961-06-30
Publication date: 1963-11-21
Also published as: JPS3926460B1; GB1000629A; US3250995A

Description

Wattmeterschaltung mit Hallsonde Die Erfindung bezieht sich auf eine Wattmeterschaltung mit Hallsonde. Derartige Schaltungen zur Leistungsmessung bzw. Wattmeter unter Verwendung von Hallsonde sind bekannt. Wattmeter dieser Art arbeiten z. B. im Tonfrequenzbereich bis zu großen Phasenverschiebungen des Verbrauchers einwandfrei, da das Meßgerät durch Verzicht auf irgendwelche Verstärker im Strom- und Spannungspfad einen vernachlässigbar kleinen inneren Phasenfehler aufweist.
Zur Ausnutzung der vollen Empfindlichkeit muß die Feldspule, sofern sie zwischen Spannungspfad und Verbraucher liegt, so klein wie möglich gewählt werden, um den Eigenverbrauch des Wattmeters niedrig zu halten. Darum muß der Strom durch den Spannungspfad (Steuerstrom der Hallsonde) so groß wie möglich sein. Dabei zeigen sich Nachteile, insbesondere bei serienmäßig hergestellten Hallsonde entsteht durch den Steuerstrom eine Thermospannung, die durch Unsymmetrien im Aufbau der Hallsonde verursacht wird. Diese Thermospannung ist eine Gleichspannung, deren Polarität und Größe nur vom Aufbau der Sonde abhängt. Es ist dabei gleichgültig, ob die Sonde mit Gleich- oder mit Wechselstrom gespeist wird. Die Thermospannung kann etwa zehn Prozent der Hallspannung betragen, so daß die Empfindlichkeit und die Genauigkeit des Wattmeters erheblich beeinträchtigt werden.
Es ist zwar bekannt, bei Parallelschaltung des Steuerstroms zur Thermospannungskompensation zwei Hallsonden zu verwenden, deren Thermospannungen entgegengeschaltet sind. Der erforderliche Luftspalt muß dabei aber zur Aufnahme beider Hallsonden eingerichtet sein, also entweder in der Breite oder der Fläche vergrößert werden, was nicht immer tragbar ist.
Gemäß der Erfindung wird daher bei einer Wattmeterschaltung mit Hallsonde und Kompensation der Hallsonden-Thermospannung ein eine entgegegesetzte Thermospannung lieferndes Thermokreuz mit der Hallsonde so geschaltet, daß der Heizer im Steuerkreis der Hallsonde und das Thermoelement in Reihe mit dem Anzeigeinstrument liegt.
Das Thermokreuz kann ohne weiteres außerhalb des Luftspaltes angeordnet werden, so daß dieser nur eine Hallsonde aufzunehmen braucht.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zur Erläuterung der Erfindung, Fig. 2 eine Kompensation mit einem Thermokreuz.
Gemäß Fig. 1 wird der Spannungspfad der Leistungsmeßeinrichtung aus dem Vorwiderstand 1 und der Hallsonde 2 gebildet, an die in bekannter Weise ein Anzeigeinstrument 3 angeschlossen ist.
Der Strompfad wird aus dem Verbraucher 4 und der Feld spule 5 gebildet, die einen weichmagnetischen Kern enthält, in dessen Luftspalt die Hallsonde liegt.
Nach Fig. 2 wird im Spannungspfad des Wattmeters der Heizer eines Thermokreuzes 6 in Reihe mit der Hallsonde 2 geschaltet, so daß er vom Steuerstrom der Hallsonde durchflossen wird. Die hierbei entstehende Thermospannung wird über ein Widerstandsnetzwerk 7, 8 in den Ausgangskreis der Hallsonde 2 eingekoppelt, in dem das Anzeigeinstrument 3 liegt. 5 stellt die Feldspule und 4 den Verbraucher dar, während 1 der Vorwiderstand ist. Die beiden Thermospannungen wirken einander entgegen. Durch den veränderbaren Widerstand 7 kann man die Kompensation optimal einstellen.
Mit dieser Schaltung läßt sich die Thermospannung der Hallsonde praktisch vollständig kompensieren.
Damit ist unter Verwendung serienmäßig hergestellter Hallsonden der Aufbau von Wattmetern mit Zeigerinstrument möglich, die z. B. im Tonfrequenzgebiet eine Empfindlichkeit von 1 Watt Vollausschlag und nur einen Eigenphasenfehler von etwa 10 Winkelminuten haben.
Um die Empfindlichkeit der Wattmeterschaltung noch weiter zu steigern bzw. bei gleicher Empfindlichkeit den Widerstand im Spannungspfad heraufzusetzen und den Widerstand im Strompfad (Feldspule 5 zu verringern, womit eine Herabsetzung des Eigenverbrauchs erzielt wird, kann man an sich bekannte sogenannte Dünnschichtsonden verwenden.
Ihre Nutzspannung ist etwa zehnmal so groß wie die Nutzspannung normaler Hallsonden. Allerdings kann die durch Unsymmetrien verursachte Thermospannung ebenfalls wesentlich größer sein als die Thermospannung normaler Hallsonden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Wattmeterschaltung mit Hallsonde und Kompensation der Hallsonden-Thennospannung, dadurch gekennzeichnet, daß ein eine entgegengesetzte Thermospannung lieferndes Thermokreuz mit der Hallsonde so geschaltet ist, daß der Heizer im Steuerkreis der Hallsonde und das Thermoelement in Reihe mit dem Anzeigeinstrument liegt. ~~~~~~~ IntBetracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 072 316, 1 073 090.