DE1766242C - Meßbrücke für Widerstandsmessungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßbrücke für Widerstandsmessungen mit einer einen veränderbarer, Spannungsteiler bildenden Widerstandsanordnung,

deren um mehr als 360° verdrehbarer Abgriff mechanisch derart mit dem drehbaren Abgriff einer als Meßbereichswähler dienenden weiteren veränderbaren Widerstandsanordnung gekoppelt ist, daß der Wähler von einem Betätigungsglied des Spannungsteilers jeweils um einen Meßbereich weitergeschaltct wird, wenn der Abgriff des Spannungsteilers dessen Widerstandsbereich vollständig durchlaufen hat.
Bei einer typischen Wheatstonc-Schleifdrahtmeß-

brücke mit einem Galvanometer als Abgleichanzei- in Verbindung mit einer Widerstandsbrücke verger, einem Schleifdraht als Verhältniszweige der wendbare Registriervorrichtung bekannt, bei welcher Brücke und einem Bereichsschalter erfolgt die Mes- der Schleifer eines Potentiometers kontinuierlich sung eines unbekannten Widerstandes in folgender durch einen Motor in stets derselben Drehrichtung Weise: Der unbekannte Widerstand wird in die 5 angetrieben wird. Nach jedem vollen Umlauf dieses Schaltung eingebaut, und der Bereichsschalter wird Schleifers wird mittels eines Maltesergetriebes ein auf einen Kontaktpunkt eingestellt, der dem Bereich endloser Schrittschalter um eine Stufe weitergeschalentsprichi, in dem die die Messung vornehmende Per- tet, wodurch jeweils ein anderes Meßgerät in einen son den zu messenden Widerstand vermutet. Nach Meßstromkreis geschaltet winL Außerdem kann ein dem Einschalten der Anordnung ve ,schiebt die Be- io sogenanntes Null-Relais vorgesehen sein, das auf dienungsperson einen Schleifkontakt längs des einer Schreibfläche eine Markierung hervorruft, wenn Schleifdrahtes unter gleichzeitiger Beobachtung des der angetriebene Schleifer eine Stelle überstreicht, bei Galvanometerzeigers, der dann nicht mehr aus- der die Brücke abgeglichen ist. schlägt, wenn der richtige Widerstandswert auf dem Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Schleifdraht eingestellt ist. Wenn jedoch die Brücke 15 Meßbrücke der eingangs angegebenen Art zu schafniciit abgeglichen werden kann, was dann der Fall fen, bei welcher eine Bedienungsperson oder insbeist, wenn θετ dalvanometerzeiger nicht in Nullstel- sondere ein Motor beim Abgleich der Brücke den lung gebracht werden kann, müssen die genannten Spannungsteiler nur in eine- Richtung verstellen und Vorgänge unter Verstellen des Bereichsschalters auf somit den Meßbereichwähle- nur in einer Richtung einen entweder höheren oder niediigeren Bereich 20 drehen muß.

u. U. mehrmals wiederholt werden. D^:; Richtung des Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der ErAusschlags des Galvanometerreigers zeigt dabei an. findung darin, daß der Abgriff des Mcßbereichwähob auf den jeweils höheren oder niedrigeren Bereich '^rs vom Betatigungsglied des Spannungsteilers in eingestellt werden muß. Nachdem der richtige Be- beiden Drehrichtungen kontinuierlich um mehr als reich eingestellt ist, in dem die Verhältnirzweige der 25 3θϋ° verdrehbar ist.

Brücke sich auf Abgleich einstellen lassen, wird an Dadurch, daß der Wähler erfindungsgemäß über

dem betreffenden Punkt abgelesen und das Ablese- seine Extremstufen hinaus zar jeweils anderen Exresultat mit demjenigen Wert multipliziert, der auf tremstufe und dann in der gleichen Richtung weitcrdem Bereichsschalter auf Grund der Verhältnis- gedreht werden kann, bis der Nullabgleich erreicht eigenschaften der Brückcnschaltung angezeigt wird. 30 ist. ergeben sich wesentliche Vorteile. Beispielsweise Das Abgleichen einer solchen Brückenschaltung ist wird die für einen vollautomatischen Meßbetrieb mithin eine mühsame und zeitraubende Angelegen- notwendige Motorisierung vereinfacht. Für einen heit. da der Schleifdrahtkontakt jeweils über die volle Handbetrieb bedarf es andererseits für eine Hilfs-Länge des Drahtes verschoben und anschließend die kraft nur der Anweisung, solange in derselben Rich-Anordnung auf einen anderen Bereich verstellt wer- 35 tung zu drehen, bis der Nullaogleich erreicht ist, was den muß, bis die Brücke abgeglichen ist. bei'der oben beschriebenen bekannten Meßbrücke

Au der deutschen Patentschrift 750 695 ist bereits häufig nur nach einer Umkehr der Drehrichtung eine Meßbrücke bekannt, bei der zur Vereinfachung möglich ist. Ein wesentlicher Vorteil besteht ferner und Beschleunigung des Meßvorgangs der drehbare darin, daß in jedem Fall der Nullabgleich in jeder Schleifer eines Meßbereichwählers dera.t mit dem 40 Drehrichtung erreicht werden kann. Dies ist z. B. von einem Betätigungsknopf verstellbaren Schleifer dann günstig, wenn nacheinanuer zu messende eines Spannungsteilers gekuppelt ist, daß nach jeder Widerstände extrem unterschiedliche Widerstandsvollen Umdrehung des Spannungsteilerschleifers der werte besitzen.

Wählerschleifer automatisch um einen Schritt vvei- Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindungsina

tergedreht wird. Auf einer gemeinsamen Welle des 45 in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt . Betätigungsknopfes und des Spannungsteilerschlci- F i g. 1 a eine schematische, perspektivische Darfers ist eine Scheibe mit einer von außen ablesbaren stellung einer Ausführungsform der Erfindung, Skala angeordnet. Zur Anzeige des jeweiligen Meß- Fig. Ib das Schaltschema der Bruckenscnaltung

bereiches ist eine weitere Scheibe vorgesehen, die mit für das Gerät nach Fig. la, . - . _A

Zahlen beschriftet ist, welche einer Mehrzahl von 5, Fig. Ic eine Ausführungsform, die mit Zahnrad-Fenstern in der genannten Skalenscheibe zugeordnet getriebe statt mit Malteserkreuzgetriebe ^arbe'^tet' sind. Die beiden Scheiben werden so gesteuert, daß F i g. 2 eine Ausführungsform nut einem die Ver-

immer diejenigen Ziffern unter dem Fenster erschei- hältniszweige der Brücke bildenden dekadischen nen, die zu dem eingeschalteten Meßbereich gehören. Schalter,

Wegen dieser notwendigen Zuordnung ist es im be- 55 Fig. 2a eine Abwandlung der Ausfuhrungsform kannten Fall nun nicht mögl^h, den Wähler in der- nach Fig. 2 mit Zahnradgetriebe statt Malteserselben Richtung um 360° oder mehr zu verstellen, kreuzgetriebe,

weil dann unter einem Fenster die falschen Zahlen Fig. 3a eine dekadische Bruokenanordnung ge-

erscheinen würden. Es ist daher notwendig, die Dreh- maß der Erfindung,

richtung umzukehren, wenn die höchste oder nie- 60 Fig. 3b das Schaltschema der Bruckenanorcinung drigste Stufe des Wählers erreicht worden ist, ohne nach F i g. 3 a,

daß sich der Nullabgleich eingestellt hat. Bei der be- Fig. 4 eine Ausführungsform mit motorischem

kannten Meßbrücke ist die Kontaktanordnung des Antrieb für den vollständig automatischen Betrieb. Meßbereichschaltcrs auch nur als Kreissektor ausge- Fig. la zeigt den konstruktiven Aufbau einer

bildet 65 Ausführungsform des erfindungsgcmaßen Mcßin-

Aus der Zeitsciirift »Archiv für technisches Mes- strumentcs. Die Anordnung enthält eine Antricbssen« (ATM) J 031-15, August 1949, und aus der welle 11, an deren einem Ende ein veränderbarer deutschen Patentschrift 942'543 ist ferner eine auch Widerstand, z. B. ein Potentiometer 12 mit einem

Kontaktarm 13 und einem Widerstandselement 15 angebracht ist. Der Kontaktarm wird durch die Antriebswelle angetrieben, die durch einen am anderen Wcllcncndc angebrachten Knopf 17, mit dem eine geeichte Skalenschcibe 19 verbunden ist. Eine weitere Welle 21 hat an ihrem einen Ende einen Kontaktarm 23, der mit Kontakten 25, die in ein Lagerteil 27 für die Welle eingebettet sind, Kontakt gibt. Das Lagerteil 27 und das Potentiometer 12 sind gegen Verdrehung zusammen mit den entsprechenden Wellen durch geeignete Mittel (nicht gezeigt) gesichert, und die Wellen sind ferner durch geeignete Teile (nicht gezeigt) gelagert. An die einzelnen Kontakte angeschlossene Widerstünde unterschiedlicher ohmschcr Werte bilden den Bcrcichsschaltcr 28 für das Instrument. Am anderen Ende der Welle 21 ist in der gleichen Ebene wie die Skalenschcibe 19 eine Bcrcichsskalcnschcibc 29 angeordnet. Die bisher beschriebenen Bauteile sind bei Brüekcnschaltungen für Meßinstrumente im allgemeinen vorhanden. Zusätzlich ist eine Einrichtung vorgesehen, die das auf der Antriebswelle 11 angebrachte Potentiometer mit dem auf der Antriebswelle 21 angebrachten Bcrcichswählcr koppelt. Diese Kopplungseinrichtung enthält ein Malteserkreuzgetriebe mit einer auf der Welle 11 gelagerten Antriebsscheibe 31, die an ihrem Umfang einen einzigen Zahn 33 aufweist, und mit einer Kurvenscheibe 35 mit an ihrem Umfang vorgesehenen Kerben 37, in die der Zahn 33 eingreift. Die Scheibe 35 ist auf einer Welle 39 befestigt, die ein Zahnrad 41 trägt, das mit einem weiteren, auf der Welle 21 angebrachten Zahnrad 43 kämmt, das als Zwischenzahnrad dafür sorgt, daß die Welle 21 sich jeweils in der gleichen Richtung dreht wie die Welle 11.

F i g. 1 b zeigt das Schaltschcma der Brückenschaltung für die Anordnung nach F i g. 1 a. Das eine Ende 12a des Potentiometers 12 ist mit dem Kontaktarm 23 des Bercichsschaltcrs verbunden. Der Bcrcichsschaltcr hat eine Anzahl von Widerständen 26 α bis 26/ unterschiedlicher Werte, die in Reihe zwischen die Kontakte 25 a bis 25/ des Schalters geschaltet sind, so daß ein Widerstand mit geeigneten Abstufungen, beispielsweise 100 Ohm, 1 Kiloohm, 10 Kiloohm usw., gebildet wird. Die Widerstände müssen nicht unbedingt in Reihe liegen, sondern können in beliebiger Weise so geschaltet sein, daß in bekannter Weise abgestufte Widerstandswerte erhalten werden. Das eine Ende des Widerstands 26 α mit dem kleinsten Wert ist mit dem Verbindungspunkt eines Schalters 51, der andererseits an die eine Klemme eines geeigneten Anzeigeinstruments, z. B. eines Galvanometers 53, angeschlossen ist, und einer Anschlußklemme 55 α, an die das eine Ende des unbekannten Widerstands 57 angeschlossen wird, verbunden. Die andere Klemme des Galvanometers 53 ist mit dem Kontaktarm 13 des Potentiometers 12 verbunden, während das Ende YIb des Potentiometers mit der anderen Anschlußklemme 55 b, an die das andere Ende des unbekannten Widerstands 57 angeschlossen wird, verbunden ist. Eine Batterie 59 und ein Schalter 61 sind in Reihe über die Enden des Potentiometers 12 geschaltet. Es ergibt sich also eine Whcalstone-Brückcnschaltung, bei der zwei Brückcnzwcigc durch das Potentiometer 12 und die beiden anderen Brückenzweige durch den Bereichsschaltcr und den unbekannten zu messenden Widerstand gebildet werden.

Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 1 ist so, daß durch Drehen des Knopfes 17 der Kontaktarm 13 des Potentiometers 12 längs der Schleifdraht-Widcrstandsstrecke verschoben wird. Diese Bewcgung wird durch eine entsprechende Bewegung der Skalenscheibe 19 angezeigt, die so geeicht ist, daß sie das Verhältnis des bereits durchlaufenden Teils der Widcrstandsstrecke zum restlichen Teil der Widerstandsstrecke wiedergibt, wobei man bei Multiplikation mit der auf der Bereichsskalcnscheibc angezeigten Zahl zum Zeitpunkt des Galvanometerabglcichs den Wert des unbekannten Widerstands 57 erhält. Wenn jedoch während eines Durchgangs des Kontaktarmes 13 durch die Widerstandsslreckc des Potentiometers 12 der Zeiger des Galvanometers nicht in Nullstellung gebracht werden kann, rückt bei weiterer Drehung des Kontaktarmes das Malteserkreuzgetriebe ein, so daß die Welle 21 verschoben und dadurch der Kontaktarm 23 auf einen andc-

ao ren Kontakt 25 geschaltet wird. Beispielsweise kann der Kontaktarm 23 vom Kontakt 25 α auf den Kontakt 25 b geschaltet werden, wodurch der zusätzliche Widerstand 26 b eingeschaltet wird, so daß der Bcrcichsschalter im nächsthöheren Bereich arbeitet. Je

as nach den Drehsinn des Malteserkreuzgetriebcs, der seinerseits vom Ausschlag des Galvanomctcrzcigcrs abhängt, kann der Bereichsschalter auch auf einen niedrigeren Bereich geschaltet werden. Das Schalten des Bereichsschalters erfolgt, während der Kontaktarm i3 den unbcwickeiien Teil des Potentiometers 12 durchläuft. Das Malteserkreuzgetriebe bewirkt, daß der Bcreichsschalter 28, während der Kontaktarm über das Schleifdraht-Widerstandselcmcnt 15 läuft, in seiner jeweiligen Stellung arretiert wird.

Bei der in Fig. Ic gezeigten Ausführungsform ist das Malteserkreuzgetriebe mit der gekerbten Kurvenscheibe 35 und dem Zwischenzahnrad 41 nach Fig. la durch ein einziges Zahnrad 12 ersetzt, das in ein einzelnes Zahnpaar am Umfang der Antriebswelle 11 α eingreift. Wie bereits erwähnt, ist es bei Verwendung eines solchen Zahnradgetriebes in vorteilhafter Weise möglich, den Bereichsschaltcr ohne Berühren des Potentiometerdrehknopfcs getrennt zu verdrehen.

Es ist also möglich, mit nur einem einzigen Drehknopf den Kontaktarm über die volle Länge der Wicklungsstrecke zu verstellen, indem man ihn über seinen eigentlichen Laufweg auf dem Draht ninaus voll durchdreht, wobei das Meßinstrument automatisch von einem Meßbereich auf den nächsten übergeht, bis der Galvanometerzeiger in Nullstellung ist und damit die Wheatstone-Brücke unter Anzeige des Wertes des unbekannten Widerstandes abgeglichen ist.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der da; Potentiometer 12 nach Fig. 1 durch einen dekadi sehen Schalter 65 mit einer Anzahl von Kontaktei 67 und einem Kontaktarm 69 in ähnlicher Anord nung wie beim Bereichsschalter 28 nach F i g. 1 er setzt ist. Der dekadische Schalter enthält zehn Wider stände gleicher Größe in Reihenschaltung, so dal beim Schalten des Kontaktarmes 69 von einem Kon takt auf den nächsten eine abgestufte Widerstands strecke durchlaufen wird. Dabei ist ein Widcrstam zwischen zwei an den Kontakten vorgesehenen Fahnei 70 geschaltet, so daß sich neun Widerstände ergeber während der übrige Widerstand mit einem Ende a eine Fahne und mit dem anderen Ende an eine de

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Anschlußklemmen für den unbekannten'Widerstand angeschlossen is.\ Dieser Widerstand bildet den ersten Widerstand des dekadischen Schalters. Der dekadische Schalter kann auch aus'Widerständen unterschiedlicher W^rte aufgebaut sein, die einzeln in die ΛηοΓ·.¹ lung eingeschaltet sind, so daß sich eine abgestufte Widerstandsstrecke ergibt. Wie bei der Anordnung nach Fig. 1 a ist eine geeichte Skalenschcibe 19 vorgesehen, die in Werten des Veihältnisses der vom Kontaktarm bereits durchlaufenen Wicierstandsstrccke zum restlichen Teil der Widerstandsstrecke geeicht ist. Im übrigen ist die Schaltung in der gleichen Weise aufgebaut wie in Fig. Ib, und die Wirkungsweise der Anordnung entspricht der Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 1.

Fig. 2a veranschaulicht eine abgewandelte Aus-(lihrungsform der Anordnung nach Fig. 2, bei der wie bei der Ausführungsform nach Fig.'l c das Malteserkreuzgetriebe durch ein Zahnradgetriebe mit einem einzigen Zwischenzahnrad ersetzt ist.

Fig. 3a zeigt eine der Fig.2 ähnliche Anordnung für eine dekadische Whcatstone-Widerstandsbrücke. Die Anordnung weist ein Gehäuse 71 auf. in dem vier ortsfeste dekadische Schalter 73a bis 73 rf mit jeweils einem beweglichen Kontaktarm 75 angeordnet sind. Die Kontaktarme sind auf Wellen 77 belcstigt, die durch die Frontplatte des Gehäuses 71 \ors -hen und an ihrem vorstehenden linde jeweils einen Drehknopf 79 haben. Fs kann also jetler Schaller 73λ bis 73rf unabhängig vcfMcüt werden. Ferner ist an den Wellen 77 jeweils eine Skalenscheibe 81 befestigt, die anzeigt, welcher der Widerstandswerte mittels des betreffenden Schalters 73a bis 73rf eingeschaltet ist. Oberhalb der einzelnen Knöpfe 79 befindet sich in der Frontplattc des Gehäuses jeweils eine öffnung oder ein Fenster 83 zum Ablesen der auf den Skalenscheiben 8! eingestellten Werte. Außerdem befindet sich im Gehäuse ein ortsfester Bcreichsschalter 85 mn einem an der Antriebswelle 89 befestigten beweglichen Kontaktarm 87.

Die Welle 77 α mit den höchsten Widerstandseinhciten ist mit einem Malteserkreuzgetriebe 78 ausgerüstet, das ähnlich wie bei der Anordnung nach F i g. 1 ein Zwischenzahnrad 80 erfaßt, wobei eines der Zahnräder auf der Welle 89 des Bereichsschalters 85 befestigt ist. Ferner ist auf der Welle 89 eine Anzeigescheibe 93 vorgesehen, deren Anzeige durch ein Fenster 95 in der Frontplatte des Gehäuses 71 ablesbar ist. Zusätzlich ist auf der Welle 89 ein Zahnkcttenrad 97 mit Kettenzähnen befestigt. Weitere solche Zahnkettenräder 97 b. 91c und 97d sind auf weiteren Wellen 89 befestigt, an deren ^T;den jeweils eine Anzeigescheibe befestigt ist, · obei jedem der drei übrigen dekadischen Schalter jeweils eines diesi-r Zahnkettenräder zugeordnet ist. Die Anzeigesiheiben und die Zahnkettenräder sind jeweils über dem entsprechenden dekadischen Schalter 73 b. 73 r b/w. 73rf angeordnet, wobei in der Frontpla.;e des Gehäuses 7t entsprechende Fenster vorgesehen sind, so daß die einzelnen dekadischen Anzeigen anheben, welcher der Bereichsschalter benutzt worden ist. Dies wird mit Hilfe eines endlosen Kettenriemens 99 erreicht, dessen Löcher HO in genau gleichen Abständen angeordnet sind und genau auf die Kettenzähne der Zahnkettenräder 97« bis 97a¹ passen. Der Riemen erfaßt am linken linde das erste Zahnkettenrad 97a und am rechten Fnde da·, letzte Zahnkettenrad 97rf. wobei er gleichzeitig die Kettenzähne der beiden über den zwei dekadischen Schaltern in der Mitte der Anordnung angeordneten Zahnkettenräder erfaßt.

Wie man in Fig. 3b sieht, sind die dekadischen Schalter 73 in Reihe geschaltet und sind ferner in jedem dekadischen Schalter neun Widerstände in Reihe geschaltet. Jeder dekadische Schalter kann einzeln auf den entsprechenden Widcrstandswer' eingestellt werden, wobei die Skalcnscheibe 81 das Widerstandsverhältnis des betreffenden Schalters anzeigt. Jeder dckadisc'.ie Schalter enthält neun Widerstände, da die Dekaden aus Widerständen von z. B. 1 Ohm, 10 Ohm, 100 Ohm und 1000 Ohm aufgebaut sind, so daß das Schalten von 9 Ohm auf 10 Ohm in der Weise erfolgt, daß man den dekadischen Schalter 73 rf von 9 Ohm auf 0 und den Schalter 73 <· von 0 Ohm auf 10 Ohm schaltet, wie es bei den herkömmlichen DckadiMwiderstandsanordnungcn der Fall ist. Jedoch ist die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anordnung so, daß, wenn der dekadische Schalter des höchsten Widerstandswertes, in diesem Falle der Schalter 73 α, über einen vollen Umlauf durchgcschaltet ist, das Getriebe 78, 80 eingreift und der Bereichsschaltcr 85, der bei der vorliegenden Alisführungsform die Verhältnisarme der Brücke mit

»5 den Widerstandsverhältnissen von 0,001 Ohm, 0,01 Ohm, 0,1 Ohm usw. bildet, auf einen höheren Verviellältigungsfaktor geschaltet wird, was auf der Anzcigescheibc 93 angezeigt wird. Zugleich bewirkt die Drehung der Welle, daß das Zahnkettenracl 97

3c sowie die aridere" Zahp.keUcnrädcr ^ich (!rchcM. ^vvmdutch der Vervielfachungsfaktor auf sämtlichen dazugehörigen Anzeigcschcibcn. jeweils einem dekadischen Schalter entsprechend, verändert wird. Fs wird also zusätzlich dazu, daß der Bcrcichsschalter mit den Verhältniswiderständen gekoppelt ist. stets der Widerstandswert und der Vcrvielfältigungsfaktor für jeden einzelnen dekadischen Schalter angezeigt.

fig. 4 zeigt die Ausführungsform einer vollautomatischen Brücke mit motorischem Betrieb. Die An-Ordnung ist ähnlich wie die nach F i g. 1 und 1 b. wobei jedoch in F i g. 4 die Welle 11 nach F i g. I über ilen Kontaktarm 13 hinaus verlängert ist unc an ihrem Fnde ein Zahnrad 201 trägt, das mit einerr Zahnrad 203 auf einer durch einen Wendemotor 20' angetriebenen Welle 205 kämmt. In der Schaltungsanordnung ist das Galvanometer nach Fig. 1 durch eir empfindliches Zwcipolrelais 209 ersetzt, das mit den Motor verbunden ist und diesen steuert. Die beider Rc'aispole sind an den Motor angeschlossen, mit den

so außerdem der Koni tktarm des Relais über eine Bat terie verbunden ist. Auf diese Weise wird eine voll automatische Whcatstone-Brücke erhalten, bei de die die Messung vornehmende Person nicht mehr wii in Fig. I den Knopf 17 verstellen muß. um dii Brücke abzugleichen, und bei der überhaupt keil Knopf vorhanden ist. Vielmehr wird bei Unabge glichenheit der Brücke das Relais 209 erregt und da durch der Motor veranlaßt, die Welle 205 und dami dte Welle 11 in der einen oder anderen Richtung zi

verdrehen, wobei wie bei der Anordnung nacl Fig. 1 ein voller Umlauf des Kontaktarmes 13 be wirkt, daß der Kontaktarm 23 des Bereichsschalter 28 auf einen höheren oder niedrigeren Widerstands wert und einen anderen Vervieifachungsfaktor schal

tet Die Brücke ist abgeglichen, wenn der MoUi stillsteht oder sich automatisch ausschaltet Der Be reiihsschalter 28 ist in diesem FaK nicht au·- in Reih geschalteten Widerständen, sondern aus einzelne

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Widerständen der gewünschten Werte, die einzeln eingeschaltet werden, aufgebaut.

Für den Motor kann man eine Ausführung vom Präzisionsservotyp oder einen einfachen herkömmlichen Universalmotor, der in beiden Richtungen laufen kann, verwenden. Vorzugsweise verwendet man einen Gleichstrom-Doppelschlußmotor mit dynamischer Bremse, der den Vorteil hat, daß er nach Ab-•chultcn des Stromes unmittelbar zum Stillstand kommt, was bei der automatischen Wheatstonc-Brückc erforderlich ist. Der übliche Motor hat die Neigung, infolge der Trägheit seines Ankers wcilertulaufcn, wohingegen es bei der erfindungsgemäßen Brückenanordnung erforderlich ist, daß der Motor, lobald das Relais den Strom abschaltet, d. h. sobald die Brücke abgeglichen ist, zum völligen Stillstand kommt. Aus diesem Grunde ist ein Motor mit dynamischer Bremse erforderlich.

Es wird also durch die Erfindung eine Getriebe- »nordnung zum Koppeln der Verhältniszweige der Brücke mit dem Bercichsschalter geschaffen, so daß der Brückenabgleich durch fortlaufendes Verstellen eines einzigen Reglers erhalten werden kann. Obwohl vorbekannte Anordnungen in mancher Hinsicht der erfindungsgemäßen Anordnung ähnlich sind, sind bei derartigen bekannten Anordnungen die Verhältniszweige der Brücke mit Anschlägen verschen, so daß der Verhältniszweig bei Erfassen des Anschlags in seine Ausgangslagc zurückgeführt wird, woraufhin der Bereichsschalter umgeschaltet wird. Eine Koppeleinrichlung fehlt bei diesen bekannten Anordnungen. Wie bereits erwähnt, kann man statt des Malteserkreuzgetricbes auch ein einfaches Zahnradgetriebe mit Zwischcn'.ahnrad verwenden. Darüber hinaus kann das Getriebe jede beliebige geeignete Form annehmen. Bei den hier gezeigten dekadischen Schaltern sind mehr Kontakte als erforderlich vorgesehen. Die zusätzlichen, elektrisch nicht angeschlossenen Kontakte dienen dazu, den Kontaktarm beim Schalten von einem Brückenkontakt auf den anderen in der richtigen Lage zu halten.

Ferner ist die Erfindung nicht auf die hier gezeigten, mit Bereichswählern gekoppelten Rcgelwiderstände oder Potentiometer beschränkt. Viele Brükkenschaltungen arbeiten mit anderen Reglern, beispielsweise Drehkondensatoren, veränderlichen Induktivitäten, Transformatoren u. dgl., für die Messung, die entsprechend mit Festkondensatoren, Fcst-

»o induktivitäten, Transformatoren oder Kombinationen dieser Elemente gekoppelt sein können.

Die Brückenschaltungen können statt mit einer Gleichspannungsquelle auch mit einer Niedcrircquenzquelle betrieben werden. In derartigen Schaltungen kann an Stelle des Galvanometers ein Telefon vorgesehen sein, das eine akustische Nullanzeige liefert, indem der hörbare Summton des Telefons abklingt oder verschwindet, wenn die Schaltung abgeglichen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (13)

1. ϊ 766 242

   Patentansprüche:

   . 1. Meßbrücke für Widerstandsmessungen mit einer einen veränderbaren Spannungsteiler bildenden Widerstandsanordnung, deren um mehr als 360° verdrehbarer Abgriff mechanisch derart mit dem drehbaren Abgriff einer als Meßbereichswähler dienenden weiteren veränderbaren Widerstandsanordnung gekoppelt ist, daß der Wähler von einem Betätigungsglied des Spannungsteilers jeweils um einen Meßbereich weiter geschaltet wird, wenn der Abgriff des Spannungsteilers dessen Widerstandsbereich vollständig durchlaufen hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriff (23,87) des Meßbereichwählers vom Betätigungsglied (11, 77) des Spannungsttn;rs(12,85,73) in beiden Drehrichtungen kontinuierlich um mehr als 360° verdrehbar ist.
2. 2. Meßbrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgriffe (13,23) des Spannungsteilers (12) und des Meßbereichwählers (28) über je eine Antriebswelle (11, 21) mit je einer Skalenscheibe (19, 29) verbunden sind.
3. 3. Meßbrücke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (12) und der Meßbereichwähler (28) über ein Maltesergetriebe (31 35) miteinander gekoppelt sind, das nur in Eingriff kommt, wenn der Abgriff des Spannungsteilers (i2) na^n Erreichen des einen Endes seines WidersOndsbereiches (15) zu dessen anderem Ende überwechsek.
4. 4. Meßbrücke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Maltesergetriebe (31,35), dessen angetriebene Scheibe (35) auf einer Zwischenwelle (39) sitzt, und zwei miteinander kämmende Zahnräder (41, 43) die beiden Antriebswellen (11, 21) derart verbinden, daß sie die gleiche Dreh richtung haben.
5. 5. Meßbrücke nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Skalenscheiben (19) des Spannungsteilers (12) die Einstellung des betreffenden Abgriffes in Werten des Verhältnisses der Widerstände von zwei Brückenzweigen anzeigt, v.'ährend die Skalenscheibe (29) des Meßbereichwählers (28) die Einstellung des entsprechenden Augriffes durch den Wert des Widerstandes eines anderen Brückenzweiges anzeigt.
6. 6. Meßbrücke nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsanordnungen des Spannungsteilers (12) und des Meßbereichwählers (28) sich stufenweise ändernde Widtrstandswerte besitzen (Fig. 2).
7. 7. Meßbrücke nach Anspruch 1, bei der die Widerstandsanordnungen des Bereichswählers eine Anzahl von in Reihe geschalteten abgestuften Widerstandselementen unterschiedlichen Wertes mit jeweils einem Abgriff aufweisen, gekennzeichnet durch eine erste Gruppe von Wellen (77), die jeweils mit einem der Abgriffe (75) verbunden sind und eine die Abgriffstellung anzeigende Anzeigeeinrichtung (81) tragen, eine zweite Gruppe von Wellen (89), die jeweils einem der verschiedenen Widcrstandselemente zugeordnet sind und von denen die dem Widerstandselement des höchsten Wertes zugeordnete Welle (77«) mit dem Abgriff des Spannungsteilers (85) verbunden ist und von denen jede Welle eine die Stellung des Abgriffs des Spannungsteilers anzeigende Anzeigeeinrichtung (93) trägt sowie ein Kettenzahnrad (97) zum Koppeln der Wellen dei zweiten Gruppe, die entsprechend der Bewegung des Abgriffes des Spannungsteilers bewegi werden.
8. 8. Meßbrücke nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verbinden des Span-

   ίο nungsteilerabgriffs (87) mit dem Abgr'lf des Widerstandselementes des höchsten Wertes ein Maltesergetriebe vorgesehen ist, das nur in einei vorbestimmten Stellung eingreift, wenn derAbgrifl des Widerstandselementes des höchsten Wertes dieses Widerstandselement vollständig durchlaufen hat und vom einen zum anderen Ende des Widerstandselementes übertritt.
9. 9. Meßbrücke nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb für die zweite WeI-lengruppe (89) auf jeder Welle dieser Gruppe ein Kettenzahnrad (97) vorgesehen ist und daß diese Kettenzahnräder durch einen endlosen Riemen verbunden sind.
10. 10. Meßbrücke nach Anspruch 9 mit einem die Brückenanordnung umschließenden Gehäuse,

    dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (77) dei ersten Gruppe jeweils durch das Gehäuse nach außen vorstehen und an ihren vorstehenden Enden einen Drehknopf (79) tragen und daß für die einzelnen Anzeigeeinrichtungen (81) jeweils ein Fenster (83) im Gehäuse vorgesehen ist.
11. 11. Meßbrücke nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen mit der.¹ Abgriff (13) des Spannungsteilers (12) gekoppel-

    ten Motor (207), der diesen Abgriff bis zur Herstellung des Brückenabglrchs antreibt und durch eine auf den BrückenabgL-ich ansprechende Detektoreinrichtung (209)'g?steuert wird.
12. 12. Meßbrücke nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Detektoreinrichtung

    (209) ein Zweipolrelais verwendet wird, das bei unabgeglichenem Zustand der Brücke erregt wird und dessen einer Pol den Motor (207) in der einen Richtung und dessen anderer Pol den Motor in der anderen Richtung antreibt.
13. 13. Meßbrücke nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Motorwelle (205) ein Zahnrad (203) angeordnet ist, das mit einem auf der Antriebswelle des Abgriffs (13) des Spannungsteilers (12) angeordneten weiteren Zahnrad (201) kämmt.