DE1466711C - Spannungskompensator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spannungskompensator, bei welchem der Meßspannung eine von einer Normalspannungsquelle abgeleitete Kompensationsspannung entgegengeschaltet ist und die Spannungsdifferenz zum Nullabgleich einer Anzeigevorrichtung oder, einer selbsttätigen Abgleichvorrichtung zugeführt und die Einstellvorrichtung für die Kompensationsspannung so lange verstellt wird, bis die Spannungsdifferenz verschwindet und die dann erreichte Stellung der Einstellvorrichtung ein Maß für die Eingangsmeßspannung ist. Spannungskompensatoren dieser Art sind beispielsweise aus dem ATM-Blatt J 931-1/1932 bekannt.

Die Anwendung von Kompensationsverfahren zur Messung von Spannungen hat den Zweck, die Meßspannungsquelle während der Messung nicht zu belasten. Die Kompensationsspannung wird üblicherweise mit Hilfe eines geeichten Spannungsteilers aus einer Konstantspannungsquelle abgeleitet. Bei selbstabgleichenden Kondensatoren führt man die Differenz zwischen Meß- und Kompensationsspannung einem Verstärker zu, welcher über einen Motor den Schleifer des von einer Normalspannungsquelle gespeisten Spannungsteilers so lange verstellt, bis die Spannungsdifferenz verschwindet und somit die Kompensationsspannung gleich der Meßspannung ist. Solche selbstabgleichenden Kompensatorschaltuneen

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werden zur Messung, Anzeige und Aufzeichnung von tionsspannung proportionalen und einem entspre-

Spannungen sowie in Regelgeräten eingesetzt. chenden Teil der Meßspannung entgegengeschalteten

Um einen solchen Spannungskompensator mög- Spannungsabfall entstehen, so daß bei noch picht erlichst vielseitig verwendbar zu machen, ist es von reichtem Abgleich des !Compensators eine Differenz-Vorteil, wenn ein Bereichseinsteller zur Auswahl ver- 5 spannung vorhanden ist, welche entweder zum Abschiedener Meßspannungsbereiche vorgesehen ist. Zu gleich des Kompensators von Hand an einem Nullindiesem Zweck hat man bei bekannten Geräten dieser . strument angezeigt oder einem Differenzverstärker Art die dem geeichten Kompensationsspannungsteiler zum selbsttätigen Abgleich des Kompensators mit zugeführte Spannung auf verschiedene Werte um- Hilfe eines den Abgriff des geeichten Kompensationsschaltbar vorgesehen. Dies hat jedoch den Nachteil, io Spannungsteilers verstellenden Motors zugeführt werdaß sich bei einer Umschaltung des Meßspannungs- den kann.

bereiches gleichzeitig die Empfindlichkeit der Meß- Die Widerstände des Eingangsspannungsteilers schaltung ändert. .Man hat deshalb gleichzeitig mit können Festwiderstände sein. Zur Umschaltung auf der Meßbereichsumschaltung weitere Umschaltungen verschiedene Meßbereiche sind entweder mehrere von Hand oder automatisch· zur Anpassung der 15 wahlweise an die Meßspannung anschaltbare EinEmpfindlichkeit vorsehen müssen. Solche zusätzliche gangsklemmen vorgesehen oder wenigstens einer der Umschaltvorrichtungen komplizieren jedoch den Widerstände des Eingangsspannungsteilers ist in sei-Aufbau des Kompensators und stellen zusätzliche nem Widerstandswert veränderbar oder weist einen Störquellen für Abgleichfehler und Nullpunktwande- veränderbaren Abgriff auf. rung dar. ao Zur Erläuterung der Erfindung wird im folgenden

Bei anderen Kompensatoren hat man die Bereichs- auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsumschaltung mit Hilfe eines Eingangsspannungstei- beispiel Bezug genommen. Von den beiden Meßspaniers oder Dämpfungsgliedes vorgenommen. Ein sol- nungseingangsklemmen 1 und 2 ist die . untere eher Eingangsspannungsteiler stellt eine relativ ein- Klemme 2 an das untere Ende des aus den beiden fache Möglichkeit der Bereichsumschaltung ohne An- 25 Widerständen 4 und 5 gebildeten Eingangsspanderung der Empfindlichkeit dar, hat jedoch den nungsteilers angeschlossen. Die obere Meßspan-Nachteil, daß auch bei abgeglichenem Kompensator nungsklemme 1 ist mit dem verstellbaren Abgriff 3 über, den Spannungsteiler ein der Meßspannungs- des als Potentiometer ausgebildeten oberen Widerquelle entnommener Strom fließt. Der eigentliche Standes 4 verbunden. Der Schleifer 3 läßt sich mit Zweck des Spannungskompensators, nämlich die 30 Hilfe eines Einstellknopfes 36 verstellen, der mit Spannungsmessung ohne Belastung der Meßspan- einer Skala 37 zur Bereichsanzeige zusammenarbeinungsquelle, wird also mit diesen Geräten nicht er- tet. Die zu messende Spannung liegt also über die reicht. Beim Fließen eines von der Meßspannungs- Klemmen 1 und 2, zwischen dem Schleifer 3 und dem quelle, gelieferten Stromes ergeben sich nämlich in- unteren Ende des Widerstandes 5. Daher steht für folge des Spannungsabfalles am Innenwiderstand der 35 jede vorgegebene Stellung des Schleifers 3 ein be-Meßspannungsquelle schwer erfaßbare Meßfehler. stimmter Teil der Meßspannung am Widerstand 5,

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Spannungs- also zwischen der Eingangsklemme 2 und dem Verkompensator der eingangs genannten Art durch Ver- bindungspunkt 24 der beiden Widerstände 4 und 5. wendung eines als Bereichseinsteller dienenden und Diese am Widerstand 5 stehende Teilspannung dient insbesondere wegen seines einfachen Aufbaus vorteil- 40 zusammen mit einem Teil der Kompensationsspanhaften Eingangsspannungsteilers auf mehrere Meßbe- nung zur Ableitung der den Abgleich Vorgang, bestimreiche umschaltbar zu machen, ohne dabei die Meß- menden Differenzspannung. Spannungsquelle zu belasten. Als einstellbare Kompensationsspannungsquelle

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch enthält das Gerät eine Konstantspannungsquelle,

gelöst, daß die Meßspannungseingangsklemmen an 45 z. B. eine Batterie 10 oder ein entsprechend stabili-

den Fußpunkt und an einen zwecks Meßbereichsum- siertes Stromversorgungsgerät, der., einerseits ein

schaltung veränderbaren Abgriff eines Eingangsspan- Widerstand 6 mit einem verstellbaren Abgriff 7 und

nungsteilers angeschlossen sind, daß der Meßspan- andererseits ein Widerstand 8 mit einem ebenfalls

nungseingang der Vergleichseinrichtung für Meß- verstellbaren Abgriff 9 parallel geschaltet sind. Zwi-

und Kompensationsspannung an einen zwischen den 50 sehen den beiden Ausgangsklemmen dieser Kompen-

Meßspannungseingangsklemmen liegenden festen sationsspannungsquelle, nämlich zwischen den

Abgriff des Eingangsspannungsteilers angeschlossen Schleifern 7 und 9, ist die Reihenschaltung zweier

ist, und daß in den Eingangsspannungsteiler ein der Kompensationswiderstände 11 und 12 angeschlossen.

Kompehsationsspannung proportionaler Strom sol- Mit dem Schleifer 9 läßt sich in bekannter Weise der

eher Größe und Polarität eingespeist wird, daß der 55 Nullpunkt bzw. die Anfangsbereichsunterdrückung

von ihm am zwischen den Meßspannungseingangs- des Kompensators einstellen. Hierzu dient der mit

klemmen liegenden Teil des Eingangsspannungstei- einer Skala 39 zusammenwirkende Einstellknopf 38.

lers erzeugte Spannungsabfall bei abgeglichenem Bei einer vorgegebenen Einstellung des Schleifers 9

Kompensator gleich groß wie die Eingangsmeßspan- entsteht somit an der Kompensationswiderstandskette nung aber dieser entgegengerichtet ist. 60 11, 12 eine einstellbare Kompensationsspannung, de-

Der der Kompensationsspannung proportionale ren Größe durch Verschieben des Schleifers 7 auf

und in den Eingangsspannungsteiler eingespeiste dem Widerstand 6 verändert werden kann. Das eine

Strom ist gerade so groß wie derjenige, den die Meß- Ende der Kompensationswiderstandskette, nämlich

Spannungsquelle beim Fehlen des genannten Korn- das freie Ende des Widerstandes 11, ist mit dem pensationsstromes durch den Eingangsspannungstei- 65 einen Anschluß des Bereichseinstellers 4, 5 und zwar

ler hindurchtreiben würde. Der Kompensationsstrom im vorliegenden Fall unmittelbar über die Leitung

läßt gleichzeitig an einem Teilwiderstand des Ein- 26, verbunden. Zwischen diesem Ende der Kompen-

gangsspannungsteilers einen ebenfalls der Kompensa- sationswiderstandskette und dem einen festen Abgriff

darstellenden Verbindungspunkt 27 der beiden Widerstände 11 und 12 wird die von der Kompensationsspannungsquelle gelieferte Spannung abgegriffen, der der Spannungsabfall am Teilwiderstand 5 des Eingangsspannungsteilers entgegengeschaltet ist. Die in der Zeichnung dargestellte Schaltung stellt einen selbstabgleichenden Kompensator dar, bei dem die Kompensationsspannung selbsttätig so lange verändert wird, bis sie oder eine hieraus abgeleitete Spannung gerade genauso groß ist wie die Meßspannung oder eine hieraus abgeleitete Spannung. Hierfür weist die Schaltung einen Differenzspannungsdetektor in Form eines Verstärkers 13 mit zwei Eingangsklemmen 14 und 15 und einem nur einphasig angedeuteten Ausgang 16 auf, an den der Motor 17 angeschlossen ist. Die Motorwelle 18 dreht sich solange, wie an den Eingangsklemmen 14 und 15 des Verstärkers 13 eine Differenzspannung vorhanden ist. Die Drehrichtung hängt von der Polarität dieser Differenzspannung ab. Sobald der am Widerstand 11 abgegriffene Teil der Kompensationsspannung gerade genauso groß ist wie die Spannung am Widerstand 5 des Eingangsspannungsteilers, verschwindet die Differenzspannung und der Motor bleibt stehen. Der Kompensator ist dann abgeglichen. Aufbau und Arbeitsweise von Differenzverstärkern und hierdurch gesteuerten Motoren sind an sich bekannt, beispielsweise aus der USA.-Patentschrift 2 423 540, so daß hier auf Einzelheiten nicht näher eingegangen zu werden braucht.

Die Motorachse ist mechanisch durch geeignete Verbindungsglieder 19 mit dem Schleifer 7 des Potentiometers 6, dem mit- der Skala 22 zusammenarbeitenden Zeiger 20 und der Schreibfeder 21 eines Registriergerätes verbunden. Eine Drehung der Motorwelle 18 bewirkt gleichzeitig das Verstellen des Schleifers 7, des Zeigers 20 und der Schreibfeder 21, die auf dem Registrierstreifen 23 den Zeitverlauf der zu messenden Spannung aufzeichnet. Selbstverständlich kann die Meßgröße auch nur aufgezeichnet oder nur angezeigt werden.

Die den Abgleichmotor 17 steuernde Differenzspannung wird am Eingang des Verstärkers 13 durch Gegeneinanderschalten des am Widerstand 5 stehenden Teils der Eingangsspannung und des am Widerstand 11 stehenden Teils der Kompensationsspannung gebildet. Hierzu sind die beiden Widerstände 5 und 11 in Reihe zwischen die Eingangsklemmen 14 und 15 des Verstärkers 13 geschaltet. Der Verbindungspunkt 24 der beiden Widerstände 4 und 5 liegt über ein Filternetzwerk 25 an der einen Verstärkereingangsklemme 14. Das andere Ende des Widerstandes 5 ist über die Leitung 26 an das Ende des Widerstandes 11 angeschlossen, welches mit dem Schleifer 9 in Verbindung steht. Gleichzeitig liegt auch die Meßspannungseingangsklemme 2 an diesem Verbindungspunkt. Schließlich ist die Verbindungsstelle 27 zwischen den Widerständen 11 und 12 an die andere Verstärkereingangsklemme 15 angeschlossen.

Das Filternetzwerk 25 enthält einen Widerstand 28 und eine Spule 29 in Serienschaltung. Ein Kondensator 30 ist der Spule 29 parallel geschaltet, während ein weiterer Kondensator 31 zwischen der Klemme 14 des Verstärkereinganges und der Leitung 26 liegt. Das Filter hält unerwünschte Signale, wie von den Meßspannungsleitungen aufgenommene Streusignale und sonstige kurzzeitige Störungen, vom Verstärkereingang fern.

In Betrieb erzeugt die bisher beschriebene Schaltung beim Vorhandensein eines Unterschiedes zwischen dem am Widerstand 11 stehenden Teil der Kompensationsspannung und dem am Widerstand 5 abgreifbaren Teil der Eingangsspannung ein Fehlersignal, welches den Verstärkereingangsklemmen 14 und 15 zugeführt wird. Wenn ein solches Fehlersignal vorhanden ist, verstellt der Motor 17 den Schleifer 7 in Abhängigkeit von der Polarität des Fehlersignals in einer solchen Richtung und so lange, bis die auf

ίο diese Weise vorgenommene Änderung der Kompen-' sationsspannung am Widerstand 11 eine Teilspannung ergibt, die gleich groß ist wie der am Widerstand 5 stehende Teil der Eingangsspannung. Dann ist das Fehlersignal praktisch auf Null vermindert, der Motor bleibt stehen und der Kontakt 7, der Zeiger 20 und die Schreibfeder 21 befinden sich in der abgeglichenen Stellung des Gerätes, die eine Funktion der Spannung am Widerstand 5 ist. Da diese Spannung für jede vorgegebene Einstellung des Bereichskontaktes 3 ein bestimmter Teil der Meßspannung ist, ist die Abgleichstellung des Kontaktes 7 ein Maß für die Meßspannung. ' . ·

Um die Neigung des Kompensator beim Abgleichvorgang zunächst etwas überzuschwingen und um die eigentliche Abgleichstellung zu pendeln, zu verringern, ist eine Dämpfungsschaltung vorgesehen, die einfach aus einem Kondensator 32 besteht, der zwischen ■ den Schleiferkontakt 7 und einem auf dem Widerstand 11 verstellbaren Schleifer 33 eingeschaltet ist. Um die Einstellung des Schleifers 33 zu erleichtern, arbeitet der ihn verstellende Drehknopf 34 . mit einer Skala 35 zusammen.

Die beiden Widerstände 3 und 4 des Bereichseinstellers bilden einen Eingangsspannungsteiler. Hier- durch kann der Kompensator zur genauen Messung und Aufzeichnung von Spannungen in verschiedenen Spannungsbereichen verwendet werden. Bei der Bereichseinstellung wird die Gesamtzahl der Spannungseinheiten, z. B.· Millivolt oder Volt, auf der Skala 22 zwischen deren Anfangs- und Endausschlag den gewünschten Meßspannungsbereichen angepaßt werden. Eine Skaleneinteilung von 0 bis 10 wird dann beispielsweise einmal dem Spannungsbereich 0 bis 10 Millivolt oder 0 bis 10 Volt oder 0 bis 100 Volt zugeordnet. Diese Zuordnung hängt davon ab, zwischen welchen Grenzen sich die zu messende oder aufzuzeichnende Spannung ändert. Die Stellung des Schleifers 3 auf dem Widerstand 4 bestimmt den Meßbereich des Kompensators. Hierdurch wird nämlieh das Widerstandsverhältnis des Widerstandes 5 zum Gesamtwiderstand zwischen den Klemmen 1 und 2 festgelegt. Dieses Spannungsteilerverhältnis gibt an, welcher Teil der gesamten Meßspannung am Widerstand 5 steht. Befindet sich der Schleifer 3 in der unteren Endstellung unmittelbar am Verbindungspunkt 24 der beiden Widerstände 4 und 5, so ist der kleinste Meßbereich eingeschaltet. In dieser Stellung reicht z. B. 0,1 mV aus, um den Zeiger 20 und die Schreibfeder 21 bis zum Vollausschlag auszulenken. Befindet sich der Schleifer 3 am anderen Ende des Widerstandes 5, so ist der Kompensator auf den größten Meßbereich von beispielsweise 50 V eingestellt. Hier ist also eine Eingangsspannung von 50 V erforderlich, um Vollausschlag des Zeigers 20 und der Schreibfeder 21 zu erzielen. In den Zwischenstellungen des Schleifers 3 ergeben sich Meßbereiche, die zwischen den beiden genannten liegen. Um die Bereichseinstellung zu erleichtern, ist der Schleifer 3 mit

einem Einstellknopf 36 verstellbar, der mit einer Anzeigeskala 37 zusammenarbeitet. Durch geeignete Rastmittel können bestimmte abgestufte Meßbereiche gekennzeichnet und bestimmten Stellungen des Einstellknopfes 36 zugeordnet sein. Damit läßt sich der Schleifer 3 auf dem Widerstand 4 in bestimmte, einzelnen vorgegebenen Meßbereichen zugeordnete Stellungen bringen. Es ist ersichtlich, daß dieselbe Wirkung durch eine Widerstandskette oder durch einen Widerstand mit mehreren festen Abgriffen er- Ίο zielbar ist, an die die Eingangsklemme 1 wahlweise mit Hilfe eines Mehrfachschalters umschaltbar ist.

Wie bereits erwähnt, kann durch Verstellen des Schleifers 9 auf dem Widerstand 8 der Anfangswert des Meßbereiches verändert werden. Hierdurch ist die Möglichkeit der Nullpunkteinstellung und Nullpunktunterdrückung gegeben. Auch hier erleichtert die mit dem Einstellknopf 38 zusammenarbeitende Skala 39 die Einstellung bestimmter, vorgegebener Werte. Gegebenenfalls kann auch eine mechanische Kopplung zwischen den Einstellknöpfen 36 und 38 vorgesehen sein.

Um zu vermeiden, daß bei abgeglichenem Kompensator ein Strom aus der Meßspannungsquelle über die Klemmen 1 und 2 undden an diese angeschlossenen Teil des Eingangsspannungsteilers fließt, ist ein Kompensationsstromkreis vorgesehen, der einen Kompensationsstrom mit von der Meßspannung abhängiger Größe durch die Widerstände 4 und 5 schickt. Dieser Kompensationsstromkreis ist derart bemessen, daß die Größe dieses Kompensationsstromes selbsttätig jeweils den Wert annimmt, den.der beim Fehlen eines solchen Kompensationskreises von der Meßspannungsquelle über die Widerstände 4 und 5 fließende Strom hätte, wenn man eine Meß-Spannungsquelle mit dem Innenwiderstand Null anschließt. Als Folge dieser Kompensation verliert der Innenwiderstand der Meßspannungsquelle für die Messung jegliche Bedeutung, da beim Nichtfließen eines Stromes auch keine Meßfehler auftreten können. Der Kompensationsstromkreis enthält einen auf dem Kompensationswiderstand 12 verstellbaren Schleifer 40, von dem der Strom über einen Widerstand 41 und die Widerstände 4 und 5 des. Eingangsspannungsteilers zur anderen Klemme 9 der Korn- pensationsspannungsquelle zurückfließt. Der zwischen der Leitung 26, d. h. dem linken Ende des Widerstandes 11 und dem Schleifer 40 stehende Teil der über den Schleifer 7 vom Widerstand 6 abgegriffenen Kompensationsspannung treibt den genannten Kompensationsstrom durch den Eingangsspannungsteiler. Da die Stromquelle dieses Kompensationsstromes die Kompensationsspannungsquelle ist, ändert sich die Größe dieses Stromes zwangläufig mit der Einstellung des Schleifers 7 auf dem Widerstand 6, d. h. beim Abgleich des Kompensators. Durch geeig- ν nete Wahl der Widerstände dieser Schaltung läßt sich erreichen, daß der Kompensationsstrom in jedem Falle bei abgeglichenem Kompensator gerade so groß ist wie der Strom, der ohne die Kompensationsschaltung von einer Meßspannungsquelle mit dem Innenwiderstand Null durch den Eingangsspannungsteiler getrieben würde. Mit anderen Worten hat der Kompensationsstrom jeweils eine solche Größe, daß der von ihm zwischen den Eingangsklemmen 1 und 2 des Eingangsspannungsteilers erzeugte Spannungsabfall gerade genauso groß ist wie die Meßspannung und hierdurch verhindert, daß ein Strom aus der Meßspannungsquelle über den Eingangsspannungsteiler fließt.

Für die Ermittlung der geeigneten Bemessung der einzelnen Widerstände ist es zweckmäßig, wenn man die Kompensationsschaltung als aus der einstellbaren Kompensationsspannungsquelle gespeiste Brückenschaltung auffaßt. Der erste Zweig dieser Brückenschaltung enthält dann den zwischen die eine Eingangsklemme 2 und den festen Abgriff 24 eingeschalteten Teilwiderstand 5 des Eingangsspannungsteilers. Der zweite Brückenzweig wird durch den zwischen der einen Meßspannungsklemme 2 und . dem festen Abgriff 27 liegenden Teilwiderstand 11 der Kompensationswiderstandskette gebildet. Der dritte Brükkenzweig umfaßt den Widerstand 4 des Eingangsspannungsteilers, mit dem noch ein weiterer Widerstand 41 in Reihe geschaltet ist. Der vierte Brückenzweig schließlich umfaßt den zwischen dem festen Abgriff 27 und dem Schleifer 40 liegenden Teil des Kompensationswiderstandes 12. Betrachtet man die an die Kompensationsspannung angeschlossenen Punkte 26 und 40 als Brückeneingänge, so stellen die festen Abgriffe 24 und 27 den an den Verstärker 13 angeschlossenen Brückenausgang dar. Die Brückenschaltung wird also mit einer der Kompensationsspannung stets proportionalen Spannung gespeist, die zwischen der Leitung 26 und dem Schleifer 40, an der Kompensationswiderstandskette 11, 12 abgegriffen wird. Da die Meßspannungsklemme 2 unmittelbar über die Leitung 26 mit dem linken Ende des Widerstandes 11 und dem Schleifer 9 verbunden ist, wird die Meßspannung der geschilderten Brückenschaltung zwischen deren einer Eingangsklemme 26 und dem verstellbaren Abgriff 3 des im dritten Brückenzweig liegenden Widerstandes 4 zugeführt.

Bei dieser Betrachtung der Kompensationsschaltung als Brückenschaltung erkennt man, daß diese abgeglichen ist, wenn das Widerstandsverhältnis des ersten und zweiten Brückenzweiges gleich dem des dritten und vierten ist. Dieser Brückenabgleich ist dabei von der Stellung des Schleifers 7 unabhängig, da diese nur die Größe der der Brückenschaltung zugeführten Eingangsspannung bestimmt. Da die Widerstände andererseits derart zu bemessen sind, daß bei abgeglichenem Kompensator über die Meßspannungsklemmen 1 und 2 kein Strom fließt, kann der Brückenabgleich bei offenen Meßspannungsklemmen vorgenommen werden. Dies bedeutet aber, daß auch die Stellung des Abgriffes 3 des Bereichseinstellers ohne Einfluß auf den Brückenabgleich ist oder mit anderen Worten der Brückenabgleich bei jeder beliebigen Stellung des Bereichseinstellers gegeben ist. Um zu erreichen, daß der über die Widerstände 41,4 und 5 fließende Strom jeweils so groß ist, daß der von diesem Strom zwischen dem Abgriff 3 und dem Fußpunkt des Eingangsspannungsteilers erzeugte Spannungsabfall bei abgeglichenem Kompensator gerade genauso groß ist wie die Meßspannung, ist die Größe der Brückeneingangsspannung durch Verschieben des Schleifers 40 auf dem Widerstand 12 veränderbar. Bei dieser Verstellung ändert sich nicht nur die Brückeneingangsspannung sondern gleichzeitig der WiderstandsWert des vierten Brückenzweiges, so daß auf diese Weise das gewünschte Brückengleichgewicht hergestellt werden kann. Zur Erleichterung dieser Einstellung ist der den Schleifer 40 verstellende Einstellknopf 42 mit einer Skala 43 verbunden.

Sobald die Brücke einmal abgeglichen ist, werden

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unabhängig von der Größe der Kompensationsspan- Ausgangsklemmen 14 und 15 eine Fehlerspannung, nung zwischen der Leitung 26 und dem Schleifer 7 deren Größe vom Unterschied der Spannungsabfälle bei offenen Meßspannungsklemmen 1 und 2 die an den beiden Widerständen 5 und 11 und deren Po-Ströme durch die beiden Brückenhälften, d. h. über larität davon abhängt, welcher der beiden Spandie beiden parallelliegenden Strompfade vom Schlei- 5 nungsabfälle größer ist. Durch diese Differenzspanfer 40 zur Leitung 26 stets so groß sein, daß die Span- nung wird über den Verstärker 13 und den Motor 17 nungsabfälle an den Widerständen 5 und 11 gleich der Schleifer 7 und damit die Größe der der Brückensind. Dies bedeutet, daß beim Anlegen einer Meß- schaltung zugeführten Eingangsspannung so lange spannung an die Klemmen 1 und 2 und abgegliche- verändert, bis die Spannungen an den Widerstännem Kompensator der über die Widerstände 4 und 5 io den 5 und 11 übereinstimmen und damit das Fehlerfließende Strom gerade so groß ist wie der Strom, der signal verschwindet. Durch die Änderung der Brükbei Fehlen des Kompensationskreises von der Meß- keneingangsspannung zwischen den Klemmen 26 und Spannungsquelle durch den Eingangsspannungsteiler 40 wird aber gleichzeitig die .Größe des über die getrieben würde. Dies ergibt sich aus der geschilder- Brückenhälfte 41, 4, 5 fließenden Stromes derart verten Bedingung für den Abgleich des Kompensators, 15 ändert, daß im abgeglichenen Zustand des Kompender gegeben ist, wenn die Spannungen an den Wider- sators der von diesem Strom zwischen dem Schleiständen 5 und 11 gleich groß sind und damit am Ein- fer 3 und dem Fußpunkt 26 des Widerstandes 5 hergang des Verstärkers 13 keine Differenzspannung vorgerufene Spannungsabfall gerade so groß ist wie vorhanden ist. die zu ermittelnde Meßspannung. Hierdurch ist ge-Legt man eine zu bestimmende Meßspannung an ao währleistet, daß der Spannungsteiler 4, 5 keinen die Klemmen 1 und 2, so wird zunächst ein Strom Strom aus der Meßspannungsquelle zieht,
über die Klemmen 1 und 2 und den zwischen diesen Der neue Spannungskompensator vermeidet also liegenden Teil des Eingangsspannungsteilers fließen. bei Anwendung eines einfachen Eingangsspannungs-Gleichzeitig treibt die zwischen den Klemmen 7 tellers zur Meßbereichseinstellung jegliche Zusatz- und 9 stehende Kompensationsspannung einen Strom as schaltung zur Empfindlichkeitseinstellung und sorgt durch beide Brückenhälften. Dabei wird zunächst der durch einen Kompensationsstromkreis dafür, daß die vom Strom durch die Kompensationswiderstände 11 Meßspannungsquelle nicht belastet wird. Die Schal- und 12 am Widerstand 11 hervorgerufene Span- tung ist bei fest eingestelltem Eingangsspannungsteinungsabfall verschieden sein von dem Spannungsab- ler und bei veränderbarem Eingangsspannungsteiler fall, der am Widerstand 5 durch den über die Wider- 30 gleichermaßen von Vorteil. Die Erfindung ist nicht stände 11, 4 und 5 fließenden anderen, der Kompen- nur bei den an Hand des Ausführungsbeispieles ersationsspannungsquelle entnommenen Teilstrom und läuterten, selbstabgleichenden Kompensatoranorddem von der Meßspannung über die Klemmen 1 nugen, sondern auch bei anderen selbstabgleichen- und 2 in den Eingangsspannungsteiler eingespeisten den und von Hand abgleichbaren Kompensatoren anStrom hervorgerufen wird. Hierdurch entsteht an den 35 wendbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Spannungskompensator, bei welchem der Meßspannung eine von einer Normalspannungsquelle abgeleitete Kompensationsspannung entgegengeschaltet ist und die Spannungsdifferenz zum Nullabgleich einer Anzeigevorrichtung oder einer selbsttätigen Abgleichvorrichtung zugeführt und die Einstellvorrichtung für die !Compensations- ίο spannung so lange verstellt wird, bis die Spannungsdifferenz verschwindet und die dann erreichte Stellung der Einstellvorrichtung ein Maß für die Eingangsmeßspannung ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspannungs-Ein- gangsklemmen (1, 2) an den Fußpunkt (26) und an einen zwecks Meßbereichsumschaltung veränderbaren Abgriff (3) eines Eingangsspannungsteilers (4, 5) angeschlossen sind, daß der Meßspannungseingang (14) der Vergleichseinrichtung (13) für Meß- und Kompensationsspannung an einen zwischen den Meßspannungseingangsklemmen (1, 2) liegenden festen Abgriff (24) des Eingangsspannungsteilers angeschlossen ist, und daß in den Eingangsspannungsteiler ein der Kompensationsspannung proportionaler Strom solcher Größe und Polarität eingespeist wird, daß der von ihm an dem zwischen den Meßspannungseingangsklemmen liegenden Teil des Eingangsspannungsteilers erzeugte Spannungsabfall bei abgeglichenem Kompensator gleich groß wie die Eingangsmeßspannung aber dieser entgegengerichtet ist.

2. Kompensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Fußpunkt (26) abgewandte Ende des Eingangsspannungsteilers (4, 5) über einen Widerstand (41) mit einem Abgriff (7) eines der Einstellung der Kompensationsspannung dienenden, an die Normalspannungsquelle (10) angeschlossenen Potentiometers (6) in Verbindung steht.

3. Kompensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationsspannungseingang (15) der Vergleichseinrichtung (13) für Meß- und Kompensationsspannung an einen festen Abgriff (27) eines mit der einstellbaren Kompensationsspannung gespeisten Spannungsteilers (U, 12) angeschlossen ist, dessen Fußpunkt (26) mit demjenigen des Eingangsspannungsteilers (4, 5) in Verbindung steht.

4. Kompensator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Fußpunkt (26) abgewandte Ende des Eingangsspannungsteilers (4, 5) an den mit der Kompensätionsspannung gespeisten Spannungsteiler (11, 12) angeschlossen ist.

5. Kompensator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsschaltung eine mit der einstellbaren Kompensationsspannung gespeiste Brückenschaltung bildet, deren erster Zweig den zwischen den Fußpunkt (26) und den festen Abgriff (24) eingeschalteten Teilwiderstand (5) des Eingangsspannungsteilers (4, 5) enthält, dessen zweiter Zweig durch den zwischen dem Fußpunkt (26) und dem festen Abgriff (27) liegenden Teilwiderstand (11) des Kompensationsspannungsteilers (11, 12) und dessen dritter Zweig den zwischen dem festen Abgriff (24) und dem veränderbaren Abgriff (3) liegenden Teilwiderstand (4) des Eingangsspannungsteilers umfaßt, während der vierte Zweig wenigstens einen Teil des zwischen dem festen Abgriff (27) und dem mit der Kompensationsspannung gespeisten Ende liegenden Teilwiderstandes (12) des Kompensationsspannungsteilers (11,12) enthält.

6. Kompensator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet', daß in den dritten Brückenzweig die Reihenschaltung einer einen Teil des Eingangsspannungsteilers (4, 5) bildenden Widerstandsanordnung (4) mit veränderbarem Abgriff (3) und eines Festwiderstandes (41) eingeschaltet ist.

7. Kompensator nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht an den gemeinsamen Fußpunkt (26) angeschlossene Widerstand (12) des Kompensationsspannurigsteilers (11, 12) einen einstellbaren Abgriff (40) aufweist, die Kompensationsspannung am gesamten Kompensationsspannungsteiler liegt und der vierte Brückenzweig durch den zwischen dem festen (27) und dem einstellbaren Abgriff (40) liegenden Teil dieses Widerstandes (12) gebildet ist.

8. Kompensator nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine solche Einstellung des Abgriffes (40) daß das Widerstandsverhältnis des ersten zum zweiten Brückenzweig gleich dem des dritten zum vierten Brückenzweig ist.

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9. Kompensator nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einer selbsttätigen Abgleichvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (7) für die Kompensationsspannung mit dem Zeiger (20) eines Anzeigeinstruments (20, 22) und/oder dem Schreiborgan (21) einer Registriervorrichtung (21, 23) mechanisch gekuppelt (19) ist.