DE292548C

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Publication number: DE292548C
Application number: DE1914292548D
Authority: DE
Priority date: 1914-05-26
Filing date: 1914-05-26
Publication date: 1916-06-16

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Wheatstoneschen und Thomsonschen Brückenschaltungen sind hinsichtlich des Prinzips ihrer Anordnung von äußerster Einfachheit. Bei dieser Schaltung sind jedoch nur ein unveränderter Vergleichswiderstand bzw. nur zwei Paar unveränderliche Nebenschlußwiderstände vorgesehen. Technisch betrachtet haben diese Anordnungen nur einen einzigen Meßbereich und sind daher für die Zwecke der The Wheatstone and Thomson bridge circuits are in terms of principle their arrangement of the utmost simplicity. In this circuit, however, there are only one unchanged comparison resistor or only two pairs of invariable shunt resistors intended. Technically, these arrangements have only a single measuring range and are therefore for the purposes of

ίο Praxis nicht immer ausreichend. Man hat deshalb den Vergleichswiderstand bzw. die Nebenschlußrheostate aus Teilwiderständen zusammengesetzt, deren Anzahl durch ein Schaltorgan, z. B. Stöpsel, geändert werden kann, so daß entweder einzelne oder alle Teilwiderstände als Vergleichswiderstände dienen können. Hierdurch kommt aber eine Vielheit von kon- - trollbedürftigen und in der Herstellung teuren Kontaktorganen (Kurbeln oder Stöpsel) in die Apparate, welche die Genauigkeit der Messung in hohem Grade beeinflussen können. Diese Meßbrücken sind daher vorwiegend für die Hand technisch geschulter Personen bestimmt und somit an den Arbeitsplätzen ungeschulter Fabrikarbeiter nicht verwendbar. Um aber auch für solche Werkstätten geeignete Meßbrücken zu schaffen, muß man die alte Abstufung der Meßwiderstände verlassen und alle in das Meßresultat eingehenden Kontaktwiderstände beseitigen-Dieses Ziel ist nur dadurch zu erreichen, daß man die, erforderlichen Kontaktorgane in solche Leitungswege legt, die von den Meßwiderständen abzweigen, so daß letztere unveränderlich festliegen. Der einfachste hierher gehörige Teil ist die Wheatstone-Brücke mit ausgespanntem Schleifdraht (Fig. 1). In diesem Schema sind die Punkte gleichen Potentials, ■ zunächst der Punkt α und irgendein Punkt auf dem Schleifdraht d. Infolge der Regulierbarkeit des Vergleichswiderstandes r ist der Punkt a festliegend und somit auch das eine Ende der Brücke a-c. Beseitigt man nun das Schaltorgan s, macht man also den Vergleichswiderstand unverstellbar, so tritt sehr bald der Fall ein, daß bei einem unbekannten Widerstand von verhältnismäßig geringem Wert auf dem Schleif draht kein Punkt zu finden ist, der gegen den Punkt α keine Potentialdifferenz hat. Um einen solchen Punkt zu finden, muß der Punkt a etwa nach dem Punkt g des Vergleichswider-Standes verschoben werden. Unter dem Punkt a ist nicht nur das Ende des Brückenzweiges zu verstehen, sondern auch immer der Anschlußpunkt für den unbekannten Widerstand x. Bei weiterer Verminderung des unbekannten Wider-Standes wird die Notwendigkeit der Verschiebung nochmals auftreten und der Punkt α gelangt jetzt nach Punkt h. Hieraus ergibt sich, daß bei unregulierbarem Vergleichswiderstand» der Brückenzweig seine Lage ändern muß, und da jede Lage einem bestimmten Meßbereich entspricht, so müssen so viele Brückenzweige angelegt werden, wie der Apparat Meßbereiche hat. Diese Bedingung wird erfindungsgemäß durch entsprechend angelegte Schaltorgane t so vereinfacht, daß in Wirklichkeit doch nur ein einziger umschaltbarer oder wahlweise schaltbarer Brückenzweig vorgesehen ist, wie in Fig. 2 dargestellt.ίο Practice is not always sufficient. One has therefore composed the comparison resistor or the shunt rheostats from partial resistances, the number of which is determined by a switching element, z. B. plug, can be changed so that either individual or all partial resistances can serve as comparison resistors. As a result, however, a large number of contact organs (cranks or plugs) that require control and are expensive to manufacture come into the apparatus, which can influence the accuracy of the measurement to a high degree. These measuring bridges are therefore primarily intended for the hands of technically trained persons and therefore cannot be used at the workplaces of untrained factory workers. In order to create suitable measuring bridges for such workshops as well, one must leave the old gradation of the measuring resistances and eliminate all contact resistances involved in the measurement result Branch measuring resistors so that the latter are fixed unchangeably. The simplest part belonging here is the Wheatstone bridge with the sliding wire stretched out (Fig. 1). In this scheme the points of equal potential are, ■ first the point α and some point on the sliding wire d. As a result of the controllability of the comparison resistance r , the point a is fixed and thus also one end of the bridge ac.If the switching element s is now removed, i.e. if the comparison resistance is made unadjustable, the case that with an unknown resistance of relatively If there is a small value on the grinding wire, no point can be found that has no potential difference from point α. In order to find such a point, point a must be shifted approximately after point g of the comparison resistance. The point a is not only to be understood as the end of the bridge branch, but also always the connection point for the unknown resistor x. If the unknown resistance is further reduced, the need to shift will occur again and point α now moves to point h. From this it follows that if the comparative resistance cannot be regulated, the bridge branch must change its position, and since each position corresponds to a certain measuring range, as many bridge branches must be created as the apparatus has measuring ranges. According to the invention, this condition is simplified by appropriately applied switching elements t so that in reality only a single switchable or optionally switchable bridge branch is provided, as shown in FIG.

Die hier angewandte Hintereinanderschaltung der Vergleichswiderstände kann mit Rücksicht auf leichtere Justierung auch durch Parallel-The series connection of the comparison resistors used here can be used with consideration for easier adjustment also through parallel

schalten ersetzt werden. Durch diese Parallelschaltung der Vergleichswiderstände (Fig. 3 und 4), die bei der neuen Anordnung ohne Anwendung besonderer Schaltorgane möglich ist, erhält jedes Meßbereich seinen eigenen unabhängigen Vergleichswiderstand und je eine besondere Klemme für den Anschluß des unbekannten Widerstandes. Diese Maßnahmen bringen mehrere Vorteile, welche darin bestehen, daß die Vergleichswiderstände nur aus festliegendem Material bestehen, keine veränderlichen Verbindungen erhalten und voneinander unabhängig sind. Hierbei wird eine Sicherheit und Genauigkeit der Messung, die bei den be-switch to be replaced. This parallel connection of the comparison resistors (Fig. 3 and 4), which is possible with the new arrangement without the use of special switching devices, each measuring range receives its own independent comparison resistance and a special one Terminal for connecting the unknown resistor. These measures bring several advantages, which are: that the comparison resistors consist only of fixed material, no variable ones Compounds obtained and are independent of one another. This becomes a security and accuracy of the measurement, which is

!5 kannten Anordnungen mit solidesten Schaltorganen nicht erreicht werden kann, erzielt, weil die veränderlichen Kontaktwiderstände dieser Schaltorgane als Teile der Vergleichswiderstände in Betracht kommen. Die gegenseitige Unabhängigkeit der Vergleichswiderstände und die Anlage mehrerer Klemmen für den unbekannten Widerstand sichert ungestörte weitere Gebrauchsfähigkeit für den Fall, daß einer der Vergleichswiderstände beschädigt wurde.! 5 knew arrangements with the most solid switching elements can not be achieved because of the variable contact resistances of this Switching elements come into consideration as parts of the comparison resistors. Mutual independence the comparative resistances and the installation of several terminals for the unknown resistance ensure that the unit can continue to be used without being disturbed in the event that one of the comparison resistors has been damaged.

Die neue Anordnung führt also zu Meßapparaten, deren Genauigkeit und Zuverlässigkeit durch rauhe Behandlung, Verschmutzung u. dgl. nicht beeinträchtigt werden kann.
Bekanntlich brauchen die Schaltorgane t im Brückenzweig nicht mit besonders guter Kontaktgebung versehen zu sein, so daß an dieser Stelle entweder einfache Drucktaster t oder, wie in Fig. 4, einfache Umschalter' verwendet sind. Ein Ausführurigsbeispiel einer solchen Wheatstoneschen Brücke mit mehreren Drucktastern zeigt Fig. 5. Ähnlich wie hier bei der Wheatstoneschen Brücke beschrieben, läßt sich die Abzweigung der Schaltorgane von den Meßwiderständen auch bei der Thomsonschen Brücke durchführen. Die' entsprechende Anordnung zeigt Fig. 6. Hier sind die sonst üblichen Nebenschlußrheostate ersetzt durch zwei Widerstandsaggregate r, und r₂. Die einzelnen Summanden und Teilsummen bilden in beiden Widerständen die gleichen Verhältnisse, wodurch auch hier je vier Teilpunkte entstehen, von denen die gleichliegenden je nach Meßbereich durch das Galvanometer verbunden werden. Dementsprechend sind zweimal vier Taster t_x bis t_i und ti bis fiv angeordnet, welche zu je vier miteinander und mit je einem Pol des Galvanometers verbunden sind. Diese Taster sind paarweise zu drücken, damit das Galvanometer an beiden gleichliegenden Teilpunkten zum Anschluß kommt. An jedem Tasterpaar ist der Zahlenwert des zugehörigen Widerstandsverhältnisses angeschrieben, so daß nach erreichter Einstellung des Schleifkontaktes c auf dem Meßdraht d die abgelesene Einstellung nur noch mit der Bezeichnung des benutzten Tasterpaares zu multiplizieren ist. Ein Ausführungsbeispiel dieser Einrichtung zeigt Fig. 7.The new arrangement thus leads to measuring apparatus, the accuracy and reliability of which cannot be impaired by rough handling, soiling and the like.
It is known that the switching elements t in the bridge branch do not need to be provided with particularly good contact, so that either simple pushbuttons t or, as in FIG. 4, simple changeover switches are used at this point. An exemplary embodiment of such a Wheatstone bridge with several push buttons is shown in FIG. 5. Similar to what is described here for the Wheatstone bridge, the switching elements can also be branched off from the measuring resistors in the Thomson bridge. The corresponding arrangement is shown in FIG. 6. Here the otherwise customary shunt rheostats have been replaced by two resistance units r ₁ and r 2. The individual summands and partial sums form the same ratios in both resistances, whereby four partial points are created here as well, of which the identical ones are connected by the galvanometer depending on the measuring range. Accordingly, four buttons t _x to t _i and ti to fiv are arranged twice, four of which are connected to one another and each to one pole of the galvanometer. These buttons are to be pressed in pairs so that the galvanometer can be connected to both of the identical partial points. The numerical value of the associated resistance ratio is written on each pair of buttons, so that after the setting of the sliding contact c on the measuring wire d has been achieved, the setting read only needs to be multiplied by the designation of the pair of buttons used. An exemplary embodiment of this device is shown in FIG. 7.

Claims

Patent-to sayings:

1. Wheatstone or Thomson bridge with several measuring ranges, marked through the arrangement of the switching elements used to set the measuring ranges in those bridge branches which do not contain measuring resistors.

2. Wheatstone bridge according to claim i, characterized by one special each Comparison resistance for each measuring range.

3. Wheatstone bridge according to claim ι and 2, characterized by several Bridge branches that can be used optionally.

4. Wheatstone bridge according to claim ι to 3, characterized by the arrangement Several battery or galvanometer buttons in the battery or galvanometer bridge branch.

5. Wheatstone or Thomson bridge according to claim 1 to 4, characterized through devices for switching the bridge branches to several branching or partial points of the measuring resistances.

6. Wheatstone bridge according to claim ι to 5, characterized by the arrangement of more than two terminals for the unknown resistance.

7. Thomson bridge according to claim 1, characterized in that as many Pairs of galvanometer probes are present, like partial points in the two shunt rheostats are provided.

1 sheet of drawings.