DE166045C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Um die Summe oder die Differenz mehrerer elektrischer Größen zu messen, muß häufig so verfahren werden, daß man die einzelnen elektrischen Größen auf einzelne Meßinstrumente wirken läßt, welch letztere so miteinander gekuppelt sind, daß ihre Wirkungen auf ein einziges Meßorgan, ζ. Β. einen Zeiger, vereinigt werden und die Lagenveränderung dieses Meßorgans dann ein Maß

ίο für die Summe oder Differenz der verschiedenen Größen ist. Natürlich können dabei oft die einzelnen Instrumente so ineinander gebaut sein, daß mehrere Instrumente gemeinsame Teile haben, wie z. B. bei einem Drehstromzähler mit zwei Meßsystemen nach Ferraris'schem Prinzip der Rotationskörper gemeinsam sein kann oder auch für jedes Meßsystem ein besonderer Rotationskörper verwendet werden kann.

Die Bedingungen dafür, daß das kombinierte Instrument die Summe oder Differenz richtig mißt, sind folgende:

1. Es muß die Lagenveränderung des Meßorgans, die durch Belastung nur eines Meßsystems hervorgerufen wird, direkt proportional dieser Belastung sein, d. h. Änderung verschiedener, aber beliebiger Belastungen dieses einen Systems um absolut genommen gleiche Werte müssen gleiche Lagenveränderungen des Meßorgans ergeben.

2. Es müssen die Konstanten der einzelnen Meßsysteme gleich sein, d. h. eine Änderung der Belastung verschiedener Systeme des kombinierten Apparates um den absolut gleichen Betrag muß ebenfalls auf das Meßorgan von gleichem Einfluß sein.

Die zweite Bedingung ist im allgemeinen leicht zu erfüllen, dagegen bereitet die erste oft Schwierigkeiten. Wenn auch bei ganz gleichen Verhältnissen in den einzelnen Meß-Systemen für alle Lagen des Meßorgans vollständige Proportionalität zwischen der elektrischen Größe und dem von ihr ausgeübten Bewegungsmoment vorhanden sein würde, so lassen sich doch meist eben diese Verhältnisse nicht gleichmäßig gestalten. So wird es z. B. bei einem Instrument nach Ferraris'schem Prinzip vorkommen, daß der Rotationskörper nicht absolut gleichmäßig herzustellen ist. Es wird dadurch bei einem Instrument, bei welchem eine Achse bezw. ein Zeiger aus der Nullage abgelenkt wird, indem der elektrischen Kraftwirkung durch Federn das Gleichgewicht gehalten wird, die Lagenveränderung des Zeigers nicht mehr in genau linearer Beziehung zur elektrischen Größe stehen.

Bei allen solchen Instrumenten, welche bei Weglassung der Torsionsfedern in fortlaufende drehende Bewegung kommen würden, kann man praktisch eine vollkommen genügend genaue Proportionalität zwischen der elektrischen Größe erhalten, wenn man zur Erzielung einer für das ganze Meßbereich des Instruments genügenden Lagenveränderung des Meßorgans nicht, wie gewöhnlich üblich, nur einen Teil einer vollen Umdrehung verwendet, sondern die Lagenveränderung des Meßorgans durch mehrere volle Umdrehungen hervorrufen läßt.

Die Anzahl der Umdrehungen ist dann genügend, wenn die Proportionalität praktisch

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erreicht ist. Eine solche Einrichtung ist beispielsweise die Übertragung der Drehungen des Drehkörpers auf einen an einer Achse befestigten Zeiger mittels einer sehr großen Zahnradübersetzung. Dabei würde der Drehkörper das kleine, die Achse des Zeigers das große Zahnrad erhalten, und gleichzeitig würden die Torsionsfedern auch zweckmäßig an der Zeigerachse befestigt. Eine andere Form

ίο würde die sein, daß sich auf einer möglichst dünnen Stelle der Achse des Drehkörpers ein Faden o. dgl. aufwickelt, welcher an einem an einer Feder aufgehängten Meßorgan zieht.

Als Ausführungsbeispiel für einen Apparat, welcher die Summe mehrerer elektrischer Größen anzeigen soll, sei hier ein Wattmeter für Drehstrom beschrieben. Auf ein und derselben Achse sind die Drehkörper mehrerer Einphasenwattmeter nach Ferrarisschem Prinzip befestigt. Nach der bekannten Gleichung von Professor Ar on würden es für Drehstromsysteme mit nur drei Leitern zwei Einphasenwattmeter sein. Auf derselben Achse befindet sich eine kleine Rolle, auf welche sich ein Seidenfaden bei Drehung der Achse aufwickelt. Dieser Faden steht mit einer an einer Feder hängenden Anzeigevorrichtung in Verbindung und zieht diese bei Drehung der Drehkörperachse an einer Skala vorbei oder führt die an der Anzeigevorrichtung befestigte Schreibfeder bei registrierenden Instrumenten über den Registrierstreifen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Direkt zeigende elektrische Meßinstrumente, welche die Summe oder Differenz aus mehreren elektrischen Größen anzeigen sollen und bei denen ein Drehkörper unter dem Einfluß der verschiedenen elektrischen Größen in Drehung versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung genügender Proportio- . nalität zwischen den elektrischen Größen und den durch sie hervorgerufenen Bewegungen des Meßorgans zur Verschiebung des Meßorgans nicht die Bewegung des Drehkörpers direkt, sondern nur unter Zwischenlegung einer solchen Einrichtung, welche für die Verschiebung des Meßorgans über das ganze Meßbereich des Instruments eine vielfache Umdrehung des Drehkörpers bedingt, benutzt wird.