DE2242139C3

DE2242139C3 - Dekadisch einstellbarer Spannungsteiler

Info

Publication number: DE2242139C3
Application number: DE19722242139
Authority: DE
Inventors: Josef Oswald Ing. Wien Koller
Original assignee: Gossen Gmbh, 8520 Erlangen
Priority date: 1971-08-30
Filing date: 1972-08-26
Publication date: 1976-04-08

Description

Die Erfindung betrifft einen dekadisch einstellbaren Spannungsteiler, bei dem mindestens die ersten drei Dekaden aus jeweils in Reihe liegenden gleichen Widerstandselementen geschaltet sind und bei dem der Spannungsabgriff bei mindestens einem Teil der Dekaden an den jeweils außen liegenden Anschlüssen zweier hintereinanderliegender Widerstandselemente mittels Doppelkontaktschalter erfolgt und bei dem mindestens zu einer Dekade ein Widerstand parallel geschaltet ist, dessen Widerstandswert größer als der eines Widerstandselements ist.

Spannungsteiler, in denen die Dekaden zumindest teilweise aus gleichen Widerständen bestehen, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt geworden. In der Zeitschrift für Instrumentenkunde 60. Ig. (1940), S. 116 bis 123 wurde von H. v. Steinwehr der Vorschlag gemacht. Elemente der Teiler aus einem der gleichen RoI-Ie entnommenen Draht herzustellen. Im Archiv für technisches Messen (ATM) ist unter J 931-11 der Lieferung vom Januar 1970 in Abb. 10 ein Kompensationsapparat mit Widerstandsspulen gleicher Bauart beschrieben, bei dem das erforderliche Verhältnis 10:1 der Ströme in der ersten und zweiten Dekade durch Stromteilung dadurch erzielt wird, daß der zweiten Dekade, die im wesentlichen aus 10 χ 10 Ohm besteht, ein Widerstand von 1500 0hm vorangeschaltet wird. Es ist schwierig, Präzisionswiderstände von 10 Ohm und 15000hm aus gleichem Draht zu fertigen. Das wird bei einem Teiler, wie er unter der Bezeichnung »Iso-ohmic Voltage Divider« in der Firmenschrift »Digital Voltmeters« der Firma »Non Linear Systems« auf den S. 23 und 24 und in der Figur 3 bis 11 beschrieben ist, und bei einer Ausführung nach Figur 1 vermieden, in der die Stromteilungen 10;!jeweils durch Parallelschaltung von 2.5 R zu der jeweils folgenden Dekade vom Wert 10 R und zu 2 Λ der vorhergehenden Dekade erzielt wird. Die 2J5 R lassen sich durch Kombination von mehreren Widerständen vom Wert R bewerkstelligen.

Der Nachteil dieser, aus lauter gleichen Widerständen aufgebauten dekadisch einstellbaren Spannungsteiler ist es. daß über die beiden Doppel-Schalterkontakte der ersten Dekade die Hälfte des Eingangsstroms fließt und daher eine Veränderung der Schalterübergangswiderstände einen Meßfehler verursacht, der um so größer ist, je gsößer der Eingangsstrom / und je kleiner die Eingangsspannung U\ ist

Auch in anderen bekannten.Spannungsteilern erfolgt der Spannungsabgriff bei mindestens einem Teil der Dekaden an je zwei hintereinanderliegenden Widerstandselementen mittels Doppelkontaktschalter.

Beispiele für diese, auch Kelvin-Varley-Teiler genannte Teiler, sind in folgenden Veröffentlichungen beschrieben: »H & B-Präzisionskompensator«, ATM J 931-2, Lieferung Oktober 1932, S. F24 und L C. Fryer, »Α Voltage Divider Standard«, Transact. AIEE, Communications and Electronics, Mai 1962. S. 128 bis 133. In diesen Teilern sind die Einzelwiderstände parallelgeschalteter Dekaden nicht gleich und auch in diesen Ausführungen beträgt der größte Strom in einem beweglichen Kontakt die Hälfte des Eingangsstromes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen dekadisch einstellbaren Spannungsteiler der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Strom über die beweglichen Kontakte 1% oder weniger des Eingangsstromes beträgt und bei dem weitgehend Widerstände gleichen Wertes verwendet werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß in Reihe mit den Widerstandselementen der ersten Dekade ein Hilfswiderstand liegt, dessen Wert größer oder gleich dem I,2fachen und kleiner als der 2,5fache Wert eines der Widerstandselemente ist und daß über feste Leitungen parallel zu dem Hilfswiderstand die zweite Dekade liegt, deren Eingangswiderstand einschließlich der nachfolgenden Dekaden gleich dem 9fachen Wert des HilfsWiderstandes und der Eingangswiderstand der dritten Dekade einschließlich der nachfolgenden Dekaden gleich dem 18fachen Wert eines der Widerstandselemente ist und daß der Spannungsabgriff für die dritte und die weiteren Dekaden mittels der Doppelkontaktschalter an den jeweils vorhergehenden Dekaden erfolgt und daß in Reihe mit der zweiten Dekade ein Zusatzwiderstand geschaltet ist, dessen Widerstandswert größer oder gleich Null und kleiner als der Widerstandswert eines der Widerstandselemente ist.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. In der F i g. 2 ist Rp = 2R und der Eingangswiderstand der zweiten Dekade einschließlich der nachfolgenden Dekaden ist 9 Rp = 18 ft. Zu diesem Zweck liegt in Serie mit den achtzehn Widerständen R der zweiten Dekade ein Zusatzwiderstand (Rz) mit dem Wert 0,2 R. Obwohl für die zweite und dritte Dekade nur dreizehn Schaltkontakte benötigt werden, sind neunzehn Schaltkontakte eingezeichnet, um die Gleichheit der Widerstände in den ersten drei Dekaden zu zeigen. Die vierte Dekade ist aus zehn Widerständen mit dem Wert 0,2 R aufgebaut. Unter diesen Voraussetzungen fließt über die Schaltkontakte

der zweiten Dekade nur der Strom //100 und über die Schaltkontakte der dritten Dekade nur Strom //200. Es können daher im Vergleich mit F i g. 1 unter sonst gleichen Bedingungen Schalter mit Übergangswiderständen verwendet werden, die sich 50mal so stark ändern können, ohne daß die Genauigkeit des dekadisch einstellbaren Spannungsteilers verschlechtert wird.

In der F i g. 3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem in Serie mit den Widerständen R der ersten Dekade eine Widerstandskombination mit dem Wert Rp = 1,2 R liegt Parallel zu dieser Widerstandskombination Rp liegt mit festen Verbindungen die zweite Dekade, bestehend aus elf Widerständen R. Der Eingangswiderstand dieser zweiten Dekade einschließlich der nachfolgenden Dekaden ist 9 Rp= 10,8 R. Der Eingangswiderstand der dritten Dekade einschließlich der nachfolgenden vierten Dekade ist 18 R, weil der Eingangswiderstand der vierten Dekade 2 R ist. Der Vorteil dieser Ausführung nach F; g. 3 ist es, daß der gesamte Spannungsteiler aus gleichen Widerständen R aufgebaut werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Dekadisch einstellbarer Spannungsteiler, bei dem mindestens die ersten drei Dekaden aus jeweils in Reihe liegenden gleichen Widerstandselementen geschaltet sind und bei dem der Spannungsabgriff bei mindestens einem Teil der Dekaden an den jeweils außen liegenden Anschlüssen zweier hintereinanderliegender Widerstandsdemente mittels Doppelkontaktschalter erfolgt und bei dem mindestens zu einer Dekade ein Widerstand parallel geschaltet ist, dessen Widerstandswert größer als der eines Widerstandselements ist, dadurch gekennzeichnet, daO in Reihe mit den Wider-Standselementen (R) der ersten Dekade ein Hilfswiderstand (Rp) liegt, dessen Wert größer oder gleich dem 1 ^fachen und kleiner als der 2,5fache Wert eines der Widerstandselemente (R) ist und daß über feste Leitungen parallel zu dem Hilfswiderstand (Rp) die zweite Dekade liegt, deren Eingangswiderstand einschließlich der nachfolgenden Dekaden gleich dem 9fachen Wert des Hilfswiderstandes (Rp) und der Eingangswiderstand der dritten Dekade einschließlich der nachfolgenden Dekaden gleich dem 18fachen Wert eines der Widerstandselemente (R) ist und daß der Spannungsabgriff für die dritte und die weiteren Dekaden mittels der Doppelkontaktschalter an den jeweils vorhergehenden Dekaden erfolgt und daß in Reihe mit der zweiten Dekade ein Zusatzwiderstand (Rz) geschaltet ist, dessen Widerstandswert größer oder gleich Null und kleiner als der Widerstandswert eines der Widerstandselemente (R) lsi.

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