DE498525C

DE498525C - Elektrisches Messgeraet

Info

Publication number: DE498525C
Application number: DEQ1572D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-04-19
Filing date: 1928-04-19
Publication date: 1930-05-23

Description

Elektrisches Zeßgerät Die Erfindung betrifft einen Apparat zum Messen von sehr schwachen Strömen, schwachen Stromstärken oder meßbaren Quantitäten im Fluxmesser mit intensivem Feld.
Die gebräuchlichen Apparate mit beweglichern Rahmen (Galvanometer, Ampereineter, Voltmeter usw.) haben einen durch einen Faden oder zwischen Körnern aufgehängten Rahmen, bewegbar angeordnet in einem magnetischen Feld von 8oo bis i2oo Gauß. das durch einen permanenten Magneten g ge schaffen wird. Wenn man den permanenten Magneten ein-es dieser Meßapparate durch einen Elektromagneten ersetzt, ver-"rößert man die Empfindlichkeit des Appa rates, wobei das wirkende Element proportional dem magnetischen Felde ist.
Der Elektroniagnet ist schon in Apparaten, w# ie Dynamometer oder Wattnieter, die zur Messung starker Intensitäten oder Stromstirkeniessungen für Gleich- oder Wechselstrom bestimmt sind, verwendet worden, aber niemals konnte er ersetzt werden durch den permanenten Magneten in Apparaten zum Messen sehr schwacher Ströme, wie oben angegeben, weil man durch die Wirbelströme behindert war, die das vergrößerte Feld selbst auf das Material des Rahmens (Kupfer, Seide, Firnis u. dgl.) ausübte. Dieser Einfluß ist durch die Erfindung entfernt, dadurch, daß der zu messende Strom, welcher den Rahmen durchfließt, unabhängig vom Hauptstrom gemacht ist, welcher von dem das Eisen magnetisierenden Strom durchflossen wird, und ferner dadurch, daß das Feld -in dein Luftspalt streng radial gemacht ist. Dieses Ergebnis wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß mit Hilfe eines Elektromagneten ein ma#gnetisches Feld geschaffen wird, welches intensiv'und konstant in der Zeit und in dem den Luftspalt abgrenzenden Raum ist.
Uni die Konstanz der Zeit zu sichern, hat der Elektromagnet eine Anzahl Amperewindungen, -genügend, damit die Sättigung des Eisens erreicht werde, wobei dieser Strom des Elektromagneten unabhängig von dem zu messenden Strom, der den Rahmen durchfließt, ist. Unter diesen Bedingungen ist der Apparat den kleinen Variationen des induzierenden Stromes gegenüber unempfindlich.
Die Konstanz dieses Feldes in dem Raum des Luftspaltes wird gesichert durch die genaueste Zentrierung von Stücken, die sich aus der besonderen Bauart er,-eben, durch welche die Schtauben fortfallen, welche in den magnetischen Stromkreis eingreifen, in der Nachbarschaft des Luftspaltes, und durch welche der Abstand der betreffenden Stücke so konstant wie möglich ist.
Bei Verwendung dieser Mittel und Anordnungen ist die Konstanz des magnetischen Feldes bis wenigstens 3/"" gesichert.
Eine Ausführungsform des Apparates nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, in welcher Abb. i eine Seitenansicht, und Abb. 2 ein Schnitt nach Linie A-A der Abb. i ist, Abb. 3 ist eine Draufsicht und A£bb. 4 ein waagerechter Schnitt nach B-B der Al-)b. 2.
In der Zeichnunta ist der Elektroma-net Z, Z, mit a bezeichnet, dessen Artne a', a' die Blöcke b, b aus besonders weichem Eisen oder aus besonderem Stahl-von hoher magnetischer Durchlässigkeit umgreifen, welche mit einem ,geringen konstanten Abstand den zylindrisehen Kern c umgeben, der ebenfalls aus besonders weichem Eisen oder aus einem besonderen Stahl von hoher magnetischer Durchlässigkeit besteht. Die Blöcke b, b sind einerseits und andererseits durch Backen d, d aus Messing oder starrem, nicht magnetischem Material verbunden, die auf ihnen festgelötet sind und unterhalb und oberhalb des Kernes c die Brücken f, f aus Messing oder anderem, nicht magnetischem Metall tragen, zwischen denen der bewegliche Rahmen e angeordnet ist, der den Zeiger g trä--t.
Zu diesem Zweck hat jede der Brücken f, f auf ihrem Mittelpunkt einen Kopf k ' in dessen Achse eine mit Schraubengewinden versehene Stange i gelagert ist, deren Ende das entsprechende Korn j des Rahmens e aufnimmt. Diese Schraubenstangen sind von außen einstellbar, und die Montierung auf Körnern gestattet, eine sehr große Bewe-..,ungsempfindlichkeit des Rahmens e zu sichern. Die Köpfe li, li, welche mittels Hülsen aus nicht leitendem Material isoliert sind, enthalten Stromabnehmer und Stromleiter, wobei der Strom dem Rahmen e durch die Spiralen k, k zugeführt wird, welche entweder eirt Torsionsmoment aufweisen o#Ier nicht.
Der Kern c paßt ganz genau in die abgedrehten Teile f, f' der beiden Brücken f, f, die selber auf den abgedrehten Teilead', d' der Backen d, d zentriert sind. Durch dieses Mittel, welches eines der Kennzeichen der Erfindung bildet, ist die Vereinigung der verschiedenen Elemente der Gesamtanordnung gesichert ohne Schrauben in der Nähe des Luftspaltes, und zugleich ist eine absolute Zentrierung erreicht.
Die Brucken f, f und die Messingbacken d, d sind durch Stifte oder Schrauben, z. B. 1, miteinander verbunden.
Die Konstanten des Rahmens und des Aufhängesystems sind natürlich Funktion des zw eckes, für welchen der Apparat bestirnm:t ist.
Der Apparat, der so ausgeführt ist wie oben beschrieben, kann bequem in einem Kasten von mäßigen Abmessungen eingeschlossen werden und somit ein Meßinstruinent bilden, welches leicht zu verwenden ist. Das System, welches den Gegenstand der Erfindung bildet, kann indessen in Verbindung mit den verschiedenen Formen von Elektromagneten und bekannten Anordnun-,gen von Luftspalten verwendet werden.
Wenn die Endstücke des Elektromagneten, welche den Luftspalt bestimmen, sehr eben und parallel sind, ist das Feld vollkommen konstant im mittleren Teile, und wenn die Abmessungen des Rahmens im Verhältnis zu dem Volumen des konstanten Feldes stehen, kann der mittlere Kern fortfallen.
Die Montierung des beweglichen Rahmens zwischen Körnern kann auch durch eine Montierung mittels Aufhängung durch Faden ersetzt werden.
Die hauptsächlichen Verwendungen des Apparates sind die folgenden: Messen von sehr schwachen Strömen, z. B, Konstruktion von Mikroamperemetern. Messen von sehr schwachen Stromstärken, z. B. Konstruktion von MiDivoltmeteril.
Konstruktion von Fluxmetern mit intensivem mechanischem Feld,- bestimmt zum Messen von magnetischen Feldern, Fluxveränderungen und Kapazitäten usw.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:-i. Elektrisch-es Meßgerät züm Messen von sehr schwachen Strömen, schwachen Stromstärken oder meßbaren Mengen im Fluxtneter mit intensivem Feld unter Verwendung eines beweglichen Rahmens, der sich in einem intensiven magnetischen Feld verschiebt, welchesrdurch einen, Elektromagneten erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der zu messende Strom, welcher nur den Rahmen (e) durchfließt, vollkommen unabhängig von dem den Elektromagneten durchflieflenden Strom ist und die Beständigkeit des durch diesen Elektromagneten erzeugten magnetischen Feldes gesichert ist durch die Sättigung des Kernes und durch die genaue Zentrierung der Stücke ohne Schrauben im magnetischen Stromkreis.
2. Meßgerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Feld, in welchem sich der bewegliche Rahmen (e) verschiebt, durch Blöcke (b, b), welche den Luftspalt darstellen, und einen zylindrischen Kern (c) gebildet wird, der auf zwei Brücken (f, f) zentriert ist, die selber auf zwei Backen aus nicht magnetischem Metall (d, d) zentriert sind, welche die Luftspaltblöcke miteinander verbinden.