DE2125257C3

DE2125257C3 - Prüf und Justierschaltung für Stromteiler

Info

Publication number: DE2125257C3
Application number: DE19712125257
Authority: DE
Inventors: Oswald Wien Koller
Original assignee: GOSSEN GmbH 8520 ERLANGEN
Current assignee: GOSSEN GmbH 8520 ERLANGEN
Priority date: 1970-05-22
Filing date: 1971-05-21
Publication date: 1973-12-20
Also published as: AT303884B; DE2125257B2; DE2125257A1

Description

Die im folgenden näher beschriebene Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Prüfung und Justierung von Stromteilern hinsichtlich der Einhaltung eines von der Einstellung des Stromteilerverhältnisses unabhängigen Eingangswiderstandes.

Derartige einstellbare Stromteiler mit Abgleichwiderständen vor den einzelnen Stufen des Teilerverhältnisses sind beispielsweise als Ayrton-Teiler zur Empfmdliehkeitseinstellung von Galvanometern bekannt. Diese Abgleichwiderstände erlauben es. den Eingangswiderstand unabhängig von der Einstellung des Verhältnisses der Stromteilung zu machen und bewirken, daß nicht nur die Stromempfindlichkeit, sondern auch die Spannungsempfindlichkeit des Galvanometers in vorgeschriebener Weise einstellbar ist.

Auch bei Kompensationsapparaten werden zur Messbereichumschaltung einstellbare Stromteiler mit Abgleichwiderständen vor den einzelnen Stufen zur Einhaltung eines konstanten Eingangswiderstandes verwendet.

Eine derartige bekannte Schaltung ist in F i g. I dargestellt

An die Klemmen 1 und 2 wird die Versorgungsbatterie angeschlossen. Mit 3 und 4 sind die Verhin- dungvpunkte des Kompensationswidersiand-s mit dem Vorwidersland />' und dem Wellenwiderstand C des Ayrton-'I eilers bezeichnet. A ist der Ahgleichwidcrsiand, mit dem ein \om Teilerverhältnis

C [H + C + D)

unahhängiuer Eingangswiderstand eingestellt wird. Zur Justierung der Abgleichwiderstände ist es erforderlich, eine getrennte Widerstandsmeßeinrichtung an die Eingangsklemmen 1 und 2 anzuschließen.

Bei besonders genauen Meßanordnungen ist es jedoch erwünscht, die einzelnen AbgleichwiderständeM in Verbindung mit den Widerständen Π und C des A\ rton-Teilers und dem Kompensationswiderstand /) ohne eine getrennte Widerstandsmeßeinrichtung überprüfen zu können, d. h.. eine Prüfung ohne äußeres Zubehör »in sich« durchzuführen. Dabei ist es insbesondere zweckmäßig, die Messung nicht auf ein Widerstandsnormal zu beziehen, sondern die Messung mit einem an sich wesentlich genauer herstellbaren 1 : I-Teiler durchzuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Unabhängigkeit des Eingangswiderstandes eines Stromteilers vom Stromteilerverhältnis zu überprüfen und zu justieren. Dabei soll die Messung des Widerstandes durch die genauere Messung eines Teilerverhältnisses ersetzt werden. Zur Überprüfung soll lediglich ein 1 : 1 -Teiler (E und F) verwendet werden, weil dieser bekanntlich durch Vertauschen von E mit /· »in sich«, d. h. ohne weiteres Zubehör überprüft werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Schaltung zur Prüfung und Justierung von Stromteilern hinsichtlich der Einhaltung eines konstanten Eingangswiderstandes zwischen zwei Eingangsklemmen, unabhängig von der Einstellung eines Stromteilerverhältnisses (i J). bestehend aus einem konstanten Summenwiderstand. von dem durch eine einstellbare Anzapfung ein Vorwiderstand und ein Nebenwiderstand gebildet ist und die Anzapfung mit einem Anschluß eines Abgleichwiderstandes verbunden ist, dessen anderer Anschluß eine erste Eingangsklemme bildet, wobei parallel zum Summenwiderstand ein weiterer Widerstand liegt, dessen Anschlüsse die Ausgangsklemmen bilden, und wobei der nicht mit dem Abgleichwiderstand verbundene Anschluß des Neben Widerstandes eine zweite Eingangsklemme bildet, dadurch gelöst, daß an die erste Eingangsklemme und an die Ausgangsklemme, an der der Vorwiderstand liegt, ein 1 : 1-Teiler mit Mittelanzapfung gelegt wird, so daß einerseits die Ausgangsklemme, an der der Nebenwiderstand liegt, einen Punkt der einen Diagonale einer Wheatstonebrücke bildet und die Mittclanzapfung des Teilers den zugehörigen anderen Punkt dieser Diagonale bildet und andererseits die erste Eingyngsklemme und die Ausgangsklemme, an der der Vorwiderstand liegt, die beiden anderen Diagonalpunkte der Wheatstonebrücke bilden, und wobei weiterhin an die eine Diagonale der Wheatstonebrücke eine Stromquelle und an die andere Diagonale ein Galvanometer gelegt werden, um die Abgleichwiderstände für die verschiedenen einstellbaren Anzapfungen des Summenwiderstandes zu prüfen und zu justieren.

In der Fig. 2 ist ein Stromteiler, bestehend aus den Widerständen /? und C mit dem vorgeschalteten Abüleichwiderstand A für ein festes Stromteilen er-

hällnis, dargestellt. Wird durch die Eingangsklemmt.· 1 und 2 des Vierpoles ein Strom J geleilet, so fließt durch den Widersland D an den Ausgangsklemmen 3 und 4 der Slrom /, für den bekanntlich gilt:

Vi = C /(C -(- B r D).

In stufenweise einstellbaren Stromteilern wird die Summe (C -f- B) unabhängig von der Einstellung konstant gehalten, so daß sich für einen bestimmten Widerstand D ein dem Widerstand C proportionalem Stromteilerverhältnis i'J ergibt. Es ist bekannt, für die einzelnen Stufen des einstellbaren Stromteilers den Abgleichwiderstand A so zu bemessen, daß für einen bestimmten Widerstand D an den Ausgangsklemmen 3 und 4 der Widerstand R₁., an den Eingangsklemmen 1 und 2 unabhängig von der Einstellung des Teilerverhältnisses bleibt.

Um nun die Richtigkeit der Justierung der Abgleichwiderstände A für die einzelnen Einstellungen jederzeit ohne eine getrennte zusätzliche Widerstundsmeßeinrichtung prüfen zu körnen, wird die Verwendung eines 1 : 1-Teilers (E: F) beispielsweise in einer Schaltung nach Fig. 3 vorgeschlagen. Darin sind 1 und 3 die nicht direkt verbundenen Eingangs- und Ausgangsklemmen des Stromteilers. An diese Klemmen 1 und 3 wird zur Prüfung und Justierung der Abgleichwiderstände A ein 1 : 1-Teiler vorübergehend gelegt, der aus den Widerständen E und F besteht. Die Mittelanzapfung dieses 1 : 1-Teilers einerseits und die direkt verbundenen Eingangs- und Ausgangsklemmen 2 und 4 andererseits bilden die Diagonalpunkte einer Wheatstonebrücke, an die die Speisespannung U gelegt wird. Die anderen Diagonalpunkie der solcherart aufgebauten Wlieaisionebrückc bilden die nicht direkt verbundenen Eingangs- und Ausgangsklemmen ! und 3, an die ein Galvanometer ('< anueschlossen wird.

Um die Wirkungsweise der Brückenunordnung nach Fig. 3 klar zu erkennen, wurde in F i g. 4 die Brücke mich F i g. 3 unter Anwendung einer an sich bekannten Dreieck-Slern-Transformation dargestellt. Wenn /: /·' ist und durch Justierung von A in der gewählten Einstellung des Stromteilers die Wheatstonebriicke abgeglichen wird, so gehl aus F1 g. 4 hervor, daß

B ■ D - B ■ C - A ■ (B C <■ D) BD BC

B-C ■'- D

Mit dieser Justierung des Widerstandes A ist aber der Eingangswiderstand ζ .ischen den Klemmen 1 und 2

_R ₌ D(B-C) ^l- ΒΛ-C - D

und somit unabhängig vom Verhältnis B : C.

Damit ist nachgewiesen, daß durch eine Justierung der Abgleichwiderstände A mit einer erfindungsgemäßen Prüfschaltung, beispielsweise der Anordnung nach F i g. 3, der Eingangswiderstand R₁., unabhängig von der Einstellung des Slromteilerverhältnisses wird. weil weder D noch (B - C) von der Einstellung des Stromteilers abhängig ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Schaltung zur Prüiiinu und Justierung von Stromleitern hinsichtlich der Einhaltung eines konsianien Eingangswiderstandes /wischen zwei lüngangsklemmen, unabhängig von der Einstel-Ιιιημ eines Stromteilerverhältnisses (iiJ). bestehend aus einem konstanten Summenwiderstand, von dem durch eine einstellbare Anzapfung ein Vor- ao widerstand und ein Nebenwidersland gebildet ist und die Anzapfung mit einem Anschluß ein:s Ahgleichwiderstandes verbunden ist, dessen anderer Anschluß eine erste Eingangsklemme bilde!, wobei parallel zum Summenwiderstand ein weilerer Widerstand liegt, dessen Anschlüsse die Ausgangsklemmen bilden, und wohei der nicht mil dem Abgleichw iderstand verbundene Anschluß des Nebenwiderstandes eine zweite Eingangsklemmc bildet, dadurch ge kenn- ao zeichnet, daß an die erste Eingangsklemme (1) und an die Ausgangsklemme· (3). an der der Vorwiderstand [B) liegt, ein I : I-Teiler [E : F) mit Milielan/apiung gelegt wird, so daß einerseits die Ausgangsklemme (4), an der der Nebenwiderstand (C) liegt, einen Punkt der einen Diagonale einer Wheatstonebrltcke bildet und die Mittelan/aptimg des Teilers (E: /·') den zugehörigen anderen Punkt dieser Diagonale bildet und andererseits «Je erste Eingangsklemme (1) und die Ausgangsklemme (3). an der der Vtfrwiderstand liegt, die beiden andeien Diagonalpunkte der Wheatstonebriicke bilden, und wobei weiterhin an die eine Diagonale der Wheatstonebriicke eine Stromquelle und an die andere Diagonale ein Galvanometer gelegt werden, um die Abgleichwiderstände (,-1) für die verschiedenen einstellbaren Anzapfungen des Summenwiderstandes (H C) zu prüfen und zu justieren

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