DE307249C

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Publication number: DE307249C
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Description

Ί ^κ

KATS^-ERLICHEs

■ PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf '»selbst- : induktions- und kapazitätsfreie« Präzisipnswiderstände für Messungen. ■ mit Wechsel-' strom. Bekanntlich . weisen besonders die ,

' 5 Widerstände /von- höherem/Betrage, wenn sie , auch nahezu 'Selbstinduktiö.nsfrei hergestellt/ . werden können, doch eine ziemlich / erheb-/ liehe Kapäzitätswirkung/der einzelnen Teile

gegeneinander, wie gegen Erde, auf.-τ. In solchen Widerständen besteht eine . Phasenver-.: Schiebung zwischen dem. sie durchfließenden

■■'■ Strom und der an sie angelegten Klemmen^·. spannung. Diese gibt bei fast allen Messungen in Wechselstrommeßbrücken, oder Kom-_t

¹S pensationsapparaten Anlaß zu .erheblichen Fehlern.. Störend .ist auch, daß diese Kapa- :, zitätswirkung sich auf den ganzen Widerstand verteilt,: . Die Phasenverschiebung des/ den Widerstand durchfließenden Stromes gegen die angelegte Klemmenspannung ändert.

sich längs'des Widerstandes, und dieser läßt

/ sich daher ^:auch nicht als »Spannungsteiler« verwenden. Man suchte bisher die Wirkung der Induktivität und der Kapazität der Widerstände durch besondere Maßnahmen herabzudrücken, entweder durch die sogenannte Chaperon-Wicklung,. bei der , der. Widerstandsdraht in gleichen, verhältnismäßig'· kleinen Abschnitten mit abwechselnder Rieh- ' tung aufgewickelt wird,, oder durch die Gauro-Wicklung, bei dej man j edesmal nach Vollendung einerWicklungslage mittels eines

' gerade .geführten Drahtes! zurückkehrt und die folgende Lage an demselben Ende beginnen läßt wie die vorhergehende. Es ist auch vorgeschlagen worden,. die Kapazität dadurch zu., kompensieren, daß dem:/Widerstand-eine gewisse Selbstinduktion - ertfeilt wird. Derartige Widerstände sind 'aber nur.^für einen bestimmten, eng begrenzten !Frequenzbereich zu' verwenden. Diese Maßregeln«:/ genügen aber besonders bei Drahtwiderständen von höherem Widerstand keineswegs. .'^;;Man ging daher dazu über, Widerstand^; von fiöhem Be-: trag zu unterteilen, ■ die einiginen Stufen auf ⁴$ je einer , Widerstandsrolle:!; unterzubringen ' _/ und jede einzelne Rolle, mrtieinernv auf eine bestimmte Sp^annung zu bringenden metallischen ^ Schutzmantel zu umgeben.// Es ließe sich dann der Phasenwinkeläzwischen Strom und Spannung auf einen /geringen Betrag., , herunterdrücken. - Es wareri ^:aberi für, jederi · einzelnen Fall ziemlich, langwierige Berechnungen zur Feststellung /;der günstigsten Spannungen für die' einzelnen./Schutzmäntel/ nötig. '■'■ , .'.." .. , ■ ■■■■ f! .■-. ■ ,■■-■' ','■, '·.. ■ ' ' ·■"'·■■

Erfindungsgemäß wird eine vollkommene Ausschaltung des Einflusses '■:', der/Kapazität des Widerstandsdrahtes dufch. eine solche Ausbildung eines den Widerstandsdräht in ⁶Q seiner ganzen Länge umhüllenden zusammenhängenden- Schutzmantels, erzielt,/daß/ zwi-. sehen jedem Teilchen des Widerstandsdrahtes und dem ihm/ zunächst lifgendeh Teilchen des-,Schutzmantels keine oder nur/eine ganz geringfügige Potentialdifferenz besteht. Es' ' wird dies dadurch erreicht, /daß der Schutzmantel nicht nur statisch, /wie bisher, aufgeladen wird, also in, seiner/ ganzen Flächedas gleiche Potential erhält,'^sondern stromführend gemacht wird. Dabei; soll, im Schutzmantel das gleiche/ Spannungsgefälle entste-

hen wie in dem von ihm umgebenen Widerständsdraht, so daß zwischen jedem Punkt • des Widerstandsdrahtes und dem ihm nächst gelegenen Punkte des, Schutzmantels keine merkliche Spannungsdifferenz besteht, sobald ,man dafür sorgt, daß eine passende Stelle des Widerstandsdrahtes mit dem entsprechenden Teil des Schutzmantels elektrisch verbunden wird. Es kann dann zwischen

ίο Widerstandsdraht und Schutzmantel kein Kapazitätsstrom fließen. Die Schaltung ist derart zu treffen, daß der den Schutzmantel durchfließende Strom nur eine zusätzliche Belastung der Stromquelle darstellt und' die Meßanordnung selbst nicht beeinflußt.

In 'der Zeichnung ist in Fig. 1 der zum Aufbau der neuen Widerstände erforderliche Widerstandsdraht dargestellt. .Der eigentliche Widerstandsdraht, der z.B. aus Manganin besteht, bildet den Kern 1. Um diesen herum ist eine dünne Schicht 2 aus Isolationsmasse, vorgesehen, die ihrerseits von dem- leitenden Metallmantel 3 umgeben wird. Das Ganze erhält wieder einen Mantel 4 aus Isolationsmaterial. Mante} und Widerstandsdraht können, von einer Wechselstrom-' quelle beliebiger Art gespeist werden, die, wie dargestellt,. geschaltet sein kann. Man kann aber auch den Mantel mit einer besonderen Stromquelle speisen und braucht dann nur an einem Punkte eine Potentialverbindung mit dem in demselben Querschnitt liegenden Teil des Drahtstückes vorzusehen, anstatt an zwei Punkten, wie auf der Zeichnung dargestellt. Die Übereinstimmung des Potentialgefälles in Draht und Mantel ist¹, j a lediglich eine Frage der Abmessungen des letzteren. Die Schichten 2 und 3 können in sehr verschiedener Weise hergestellt werden.

/Man kann beispielsweise den Widerstands^ draht mit Lack bestreichen und ihm vor dem vollständigen Trocknen durch Metallpulver ziehen. > Man kann aber auch den Widerstandsdraht in bekannter Weise mit einem . 45 Emaillelacküberzug versehen und dann den Metallmantel durch galvanischen Niederschlag, oder in besonders dünner Schicht durch Niederschlagen mittels Kathodenzerstäubung herstellen. Der Metallmantel 3 ist möglichst dünn herzustellen, damit der ihn durchfließende Strom nicht zu stark wird. Es wäre, damit eine unnütze Belastung der Stromquelle verbunden.

In Fig. ι ist ferner schematisch' darge-

stellt, wie der neue Widerstand zur Messung verwendet werden kann, und zwar ist der Fall angenommen, daß der den Widerstand selbst durchfließende Strom gemessen werden soll. Zu diesem Zweck wird das eine Drahtende mit dem Schutzmantel an demselben Ende und mit einem Pol der Stromquelle verbunden. Das andere Ende des. Widerstandsdrahtes wird an ein Meßinstrument angeschlossen, dessen anderer Pol an dem anderen Pol der Stromquelle liegt, während das entsprechende. Ende ^: des Schutzmantels durch eine ' das Meßinstrument umgehende Leitung von entsprechendem Widerstand ebenfalls an diesen Pol .gelegt wird. Bei Hochspannung könnte z. B. auch der eine Pol sowie das eine Ende der Meßanordnung ebenfalls an Erde gelegt ^v werden, während der andere Hochspannungspol mit dem anderen Ende der Anordnung verbunden ist.' Da zwischen dem Wider standsdräht und dem. ihn Umgebenden Schutzmantel an keiner Stelle ein Spannungsunterschied besteht, also keine Kapazitätsströme zwischen ihnen fließen können, mißt das Instrument tatsächlich nur den durch den reinen Öhmschen Widerstand bedingten Strom. Das wäre nicht der Fall, wenn der Schutzmantel 3 nur statisch in seiner ganzen Fläche auf dasselbe Potential aufgeladen würde. : Dann müßten ' ' zwischen Widerstandsdraht und Schutzmantel Ströme fließen, die von dem Meßinstrument mitgemessen würden. : ·
. In Fig. 2 ist;dai-gestellt, wie' für den Fall, daß der Widerstand nach vorliegender Erfindung als Spannungsteiler dienen soll, die Schutzmantel und Drahtseelen der einzelnen Abteilungen, in die der Gesamtwiderstand unterteilt ist, miteinander verbunden werden. Hierbei ist der Übersicht halber der mit dem Schutzmantel umhüllte Draht in gegenüber dem. Wickelungsträger, stark vergrößertem Maßstabe gezeichnet, und es sind nur einige wenige Windungen angedeutet. In Wirklichkeit erhält jede einzelne Abteilung eine große ,Anzahl von Windungen des neuen Wider-Standsdrahtes nach Fig. 1, der die üblichen Widerstandsdrähte an Stärke kaum- über- , trifft. Die Figur zeigt, wie der mit einem besonderen, stromführenden Schutzmantel versehene Widerstandsdraht genau wie die bisherigen, unbewehrten Drähte in bekannter ' Weise¹ zur Verringerung der Eigeninduktivität in einzelnen Abteilungen bifilar gewickelt wird. Der Deutlichkeit halber ist hierbei der Schutzmantel 9 der einen /Leitung 10 jeder bifilaren Schleife ausgezogen, der Mantel 11 der anderen Leitung 12 gestrichelt dargestellt. Ferner zeigt die Figur eine Abzweigstelle 13 bei Verwendung des Widerstandes als Spannungsteiler. Es werden hierbei die zusammengehörigen Enden zweier miteinander verbundener Unterabteilungen folgendermaßen verbunden: Sowohl die stromführenden' Schutzmäntel wie auch die beiden Enden der Drahtseelen sind unter sich elektrisch verbunden, die Drahtseele aber von dem Schutzmantel isoliert und an

sie der ebenfalls vom Schutzmantel isolierte: ; Abzweigdraht 13 angeschlossen.:. ;

'.·■ In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform des Erfindungsgedankens dargestellt.. Um eine Platte 5 aus Isolationsmaterial in der be-. kannten Form, ist in einer. Lage der. Widerstandsdraht'6 aufgewickelt. Um das Ganze.

herurn wirdeine.Isolatioiisschicht 7 angeord-

: net, auf der schließlich wieder eine zweite

10. Läge 8 ,aus Widerstandsdraht aufgewickelt is,t. Diese zweite Lage wird vorzugsweise aus wesentlich dünnerem Draht hergestellt und wird, an, dem einen Ende mit der inneren Wicklung verbunden. Die innere Wick-

15: lung stellt den eigentlichen Widerstand dar, die äußer« Wicklung "den > Schützmantel, längs dessen ein solcher- Spannungsabfall

'.'■ herrscht, daß, zwischen den -gegenüberliegenden Drähten der inneren und der äußeren Wicklung keine Poteritialdifrerenz besteht.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Widerstand für Messungen mit Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, "daß der eigentliche zur Messung dienende' Widerstandskörper von einem zweiten, von ihm isolierten, ebenfalls stromdurchflossenen Widerstandskörper umgeben wird, der das gleiche Spannungsgefälle aufweist und in einem Punkte mit dem zugeordneten Punkt des ersten Wider-Standes elektrisch verbunden wird,'zu dem Zwecke, die Spannungsdifferenz zwischen dem Widerstandskörper und seinem Mantel in der ganzen Ausdehnung auf ein unschädliches ; Maß herabzusetzen. ,

2. Widerstand nach Anspruch 1, bei dem der in . feiner Lage aufgewickelte ■Widerstand von einer zweiten, von der ersten isolierten, als. Mantel dienenden Lage umgeben wird. 4°.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

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