DE1623799C - Schaltungsanordnung zum Anschluß von Meßwertaufnehmern an das Meßwerk von Mehrfachmeß oder Registriergeraten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung Ver.vendung einer Meßbrücke zum Anschluß vnn Me¹Jw ertauf nehmern, insbesondere Temperaturaufnehmeni. an das Meßwerk von Mehrfachmeß-oder -rcui>t^riergerüten, mit einem vier Schalterbahnen aufweisenden -Meßsiellenumschaiter. wobei mittels zweier Schalternahnen die in einem Zweis der aus einer Koiistantspannungsquelle gespeisten Meßbrücke liegenden Aufnehmer doppelpolig umgeschaltet werden, mittels dessen dritter Schalterbahn der Meßbereich des Anzeige- oder Reeistriergerätes umschaltbar im. und wobei die Briickenausgangsspnnnung, gegebenenfalls nach Verstärkung, dem Anzeige- oder Registriergerät zugeführt wird.

Derartige Anordnungen sind bereits bekannt und haben die Aufgabe, die Umschaltung nicht nur der verschiedenen Aufnehmer, die z. B. Widerstandsthermometer oder Thermoelemente sein können, sondern auch der unterdrückten Nullpunkte und Meßbereiche zu ermöglichen.

In einer bekannten Druckschrift sind Schaltungsanordnungen der eingangs genannten Art beschrieben, bei denen sowohl Widerstands- als auch Thermoelement-;⁴ jfnehmer in Brückenschaltungen verwendet werden, deren Ausgangsspannung einem Anzeige- oder Registriergerät zugeführt wird. Dabei ist allerdings der Aufwind sc\r hoch, da fü< jeden Aufnehmer eine besondere Brückenschaltung verwendet werden muß.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die mii nur einer Brückenschaltung auskommt und somit eine wesentliche Vereinfachung bietet.

Die Erfindung besteht darin, daß parallel zu dem den Aufnehmer enthaltenden Brückenzweig ein Spannungsteiler gelegt ist, dessen Abgriff über einen Querwiderstand mit dem gegenüberliegenden Brükkenpunkt und dem Anschluß der Brückenspannung Verbunden ist, und daß mittels der vierten Schalterbahn die Brückenspannung bei Widerstandsaufnehmern dem Brückendiagonalpunkt und bei Spannungsaufnehmern mit Meßbereichsunterdrückung dem Spannungste:lerabgriff zugeführt ist.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung näher beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 dii; bekannte Schaltung einer Meßbrücke,

Fig. 2 eine aus der Schaltung nach Fig. 1 entwickelte Pririzipschaltung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 ein ausführliches Schaltbild der erfindungsjtcmu'ßcn Schaltungsanordnung und

F i g. 4 eine erweiterte Schaltung der Anordnung nach F i g. 3.

Die bekannte Brückenschaltung (Fig. 1) enthält die Brückenwiderslände 1, 2, 3, 4. Den Diagonalpunkten 5. 6 wird aus der Spannungsquelle 7 über einen Vorwiderstand 8 die Brückenspeisespannung U zugeführt. Der Brückenwiderstand 1 stellt einen temperuturubhängigen Widerstand, z. B. ein Widerstandsthermometer, dar. An den beiden anderen Diugoiiülpunktcn 9. IO steht die Meßspannung U_M zur Verfugung.

In den Fig. 2 bis 4 sind die den Punkten und Elementen nach F i g. 1 entsprechenden mit gleichen Bezugs/eichen versehen.

F i g. 2 zeigt die erfindungsgemüße Abwandlung Jjr bekannten Briickenschaltung zu einem Netzwerk fur eine Ausschlagmethode, die sowohl für Widerstandsmessungen als auch für Spannungsmessungen sowie Spannungsmessung mit Berdcnsunterdrückung geeignet ist. Diese Schaltung zeigt drei weitere Widerstände 11, 12, 13 mit deren Verbindungspunkt K Die Reihcnsdiullung der Widerstände 11, 12 liegt parallel ;;um Meufüliler. Die Widerstände 3, 4_: 11 und 12 sind groll gegenüber den Widerständen 2 und 13, so daß praktisch mit eingeprägten Strömen in den Widerstünden I und ?. zu rechnen ist. Für de:: Bcreichsanfang heben die Span-

jo nungsabfälle an den Widerständen 1 und 2 einander auffso daß U_M = 0 wird, während bei Änderung des Widerstandes 1 eine Meßspannung entsteht, die linear mit der Widerstandsänderung anwächst.

Für Widerstandsmessungen wird aus einer Strumquelle 7 über einen Widerstand 8 der Brückenstrom zum Speisepunkt 5 geführt, während der andere Pol der Stromquelle am festen Speisepunkt 6 liegt. Für Spannungsmessungen mit Bereichsunterdrückung wird für die Brückenstromzuführung statt des Einspeisungspunktes 5 der Punkt 14 gewählt.

In der Schaltungsanordnung nach F i g. 3 ist dieses Prinzip ausgedehnt auf die mitte¹« der Schalterbahnen A, B zweipolig umschaltbaren Temperaturaufnehmer, nämlich das Widerstandsthermometer 1

as und die Thermoelemente 1', 1", denen die Widerstände 15, 15', 15" in Reihe geschaltet sind. Eine dritte Schalterbahn C gestattet die Umschaltung der Nullpunktlage, sei es — in der Stellung 8 — durch Einschalten eines Vorwiderstandes 16 in Reihe zum Widerstandsthermometer 1, sei es — in der Stellung 8" — durch Umschaltung der Brückenspaimung vom Brückenpunkt 5 auf den Brtickenpunkt 14. Schließlich ist eine vierte Scbalterbrhn D zur Umschattung der Empfindhchkeitsbereiche des Meßverstärkers 17 vorgesehen, an dessen Ausgang das Anzeige- oder Registriersystem 18 angeschlossen ist.

Auf diese Weise lassen sich mit nur vier Schalterbahnen sämtliche L'mschaltvorgänge in einer Mehrstel'enmeßanlage vernehmen, wobei alle Aufnehmer

galvanisch voneinander getrennt sind. Dies ergibt als weiteren Vorteil, daß die einzelnen Meßwertaufnehmer unabhängig voneinander geeicht werden können, wozu die Reihenwiderstände 15,15', 15" und 16, 16" dienen.

♦5 Zur Wirkungsweise der beschriebenen Schaltungsanordnung nach Fig. 3 ist zu bemerken, daß bei Widerstandsmessung, also bei Anschaltung eines Widerstandsthermometers, eine Stromverteilung derart erfolgt, daß sowohl der Spannungsabfall über der

5» Reihenschaltung des Widerstandes 15 mit dem Widerstandsthermometer 1 als auch der Spannungsabfall über dem Widerstand 2 im Meßbereichsanfang zu Null wird. Bei der Anschaltung von Thermoelementen 1', 1" stören die Widerstände 15', 15" und 2 dagegen nicht. Bei einer mittels der Schalterbahn C vorgenommenen Nullpunktunterdrückung wird über dem Widerstand 13 ein Spannungsabfall erzeugt, der einen Strom durch die Widerstände 12, 2, 4 bewirkt und dadurch die gewünschte Unterdrückungsspannung am Widerstand 2 entstehen läßt. Ein gleich großer Strom fließt durch die Widerstände 3, 11, der auf die angeschlossenen Widerstände des Meßkreises eine entkoppelnde Wirkung ausübt.

Eine Erweiterung der beschriebenen Schaltungsanordnung zeigt Fig. 4. Darin sind zusätzlich die Widerstände 2', 11', 12', 13' mit dem Verbindungspunkt 14' aufgenommen. Wird die Briickenspannung der Quelle 7 über den Widerstand 8" an den Schal-

tungspunkt 14' gelegt, dann fließt der Strom in der Weise durch den Widerstand 2', daß eine Zusatzspannung im Meßkreis liegt, die einen Anfangsausschlag des Skalenzeigers, d. h. eine positive Nullpunktverschiebung, bewirkt. Diese Möglichkeit ist insbeson- ■-, dere bei Strommessungen von Vorteil. Dabei wird der au messende Strom an die Klemmen 19, 20 gelegt, wodurch ein zu messender Spannungsabfall am Widerstand 21 auftritt.

ίο

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung unter Verwendung einer Meßbrücke zum Anschluß von Meßwertaufnehmern, insbesondere Temperaturaufnehmern, an das Meßwerk von Mehrfachmeß- oder -registriergeräten, mit einem vier Schalterbahnen aufweisenden MeßstellenumschaUer, wobei mittels zweier Schalterbahnen die in einem Zweig der aus einer Konstantspannungsquelle gespeisten *<■ Meßbrücke liegenden Aufnehmer doppelpolig umgeschaltet werden, mittels dessen dritter Schalterbahn der Meßbereich des Anzeige- oder Registriergerätes umschaltbar ist, und wobei die Brückenausgangsspannung gegebenenfalls nach »5 Verstärkung, dem Anzeige- oder Registriergerät zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem den Aufnehmer (1) enthaltenden Brückenzweig (5 bis 9) ein Spannungsteiler (11, 12) gelegt ist, dessen Abgriff (14) über einen Querwiderstand (13) mit dem gegenüberliegenden Brückenpunkt (6) und dem Λη- -icljluß der Brückenspannung (7) verbunden ist, und daß mittels der vierten Sehalterbahn (C) die Brückenspannung bei Wiederstandsaufnehmern (t) dem Brückendiagonalpunkt (5) und bei Spannungsaufnehmern mit Meßbereichsunterdrückiing (1") dem Spannungsteilerabgriff (14) zugeführt

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Spannungsquelle (7) und/oder mit den Aufnehmern (1, 1', 1") Abgleichviderstände (15, 15', 15") vorgesehen sind (F i g. '.I).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, insbesondere zur Strom- und Spannungsmessung mit Bereichsunterdrückung, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Meßspannungsklemmen (9, 10) der Brückenschaltung bzw. parallel zu den Eingangsklemmen des Verstärkers (17) ein weiterer Spannungsteiler (H', 12') geschaltet ist und dessen Abgriff (14') über einen weiteren Widerstand (13') mit dem Brückenspeisepunkt (6) verbunden und mit dem anderen Pol der Brückenspannungsquelle (7) mittels der dritten Schalterbahn (C) verbindbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen