DE512813C

DE512813C - Procedure for changing the measuring range of tube voltmeters

Info

Publication number: DE512813C
Application number: DET32751D
Authority: DE
Original assignee: WALTER THRUN DR ING
Current assignee: WALTER THRUN DR ING
Priority date: 1926-12-08
Filing date: 1926-12-08
Publication date: 1930-11-18

Description

Verfahren zum Ändern des Meßbereichs von Röhrenvoltmetern Bisher wurden für kontinuierliche genaue Messungen von elektromotorischen Kräften ausschließlich Apparate benutzt, die nach dem bekannten Prinzip der Kompensationsmefhode konstruiert waren.. Der zu messenden EMK wird eine bekannte Spannung gleicher Größe entgegengeschaltet. Die Spannungsgleichheit ist dann erreicht, wenn ein in den Stromkreis eingeschaltetes Galvanometer keinen Ausschlag mehr zeigt.Methods for changing the measuring range of tube voltmeters have so far been for continuous accurate measurements of electromotive forces only Apparatus is used which is constructed according to the well-known principle of the compensation method were .. The EMF to be measured is counteracted by a known voltage of the same magnitude. The voltage equality is reached when a switched on in the circuit Galvanometer no longer shows any deflection.

Es sind zwei Mängel, die dieser bisher allgemein angewandten Nullmethode anhaften: i. Die Unmöglichkeit, bei der Einstellung der Gegenspannung einen durch die zu messende EMK verursachten Stromfluß zu vermeiden. Da durch diese Stromentnahme unter Umständen, z. B. bei elektrochemischen Messungen, die zu messende EMK ihren Wert ändert, ist zur Erzielung zuverlässiger Werte ein mit Zeitverlust verbundenes, sehr sorgfältiges Arbeiten erforderlich. Besonders ist der Gebrauch der für pH-Meßzwecke neuerdings in der Tecknik verwandten Oxydelektroden bei der Messung nach der Kompensationsmethode in Frage gestellt, da diese Elektroden gegen Stromentnahme ganz besonders empfindlich sind, was die Meßgenauigkeit bei ihrer Verwendung wesentlich herabsetzt.There are two shortcomings of this previously generally used zero method adhere: i. The impossibility of getting through when setting the counter-tension to avoid the current flow caused by the EMF to be measured. Because by this power consumption under certain circumstances, e.g. B. in electrochemical measurements, the EMF to be measured their Value changes, in order to achieve reliable values is a loss of time, very careful work required. It is especially used for pH measurement purposes Oxide electrodes, which have recently been used in technology, when measuring according to the compensation method questioned because these electrodes are particularly sensitive to current draw are, which significantly reduces the measurement accuracy when they are used.

a. Bei der Kompensationsmethode ist naturgemäß eine kontinuierliche Ablesung ausgeschlossen, die gerade für technische Zwecke erwünscht wäre. Diese beiden Übelstände werden durch sinngemäße Anwendung einer Glühkathodenröhre vermieden, und es wird zugleich eine Anordnung getroffen, die erlaubt, in wenigen Sekunden die Eichung des Instruments bzw. eine Kontrolle derselben zu bewerkstelligen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Änderung des Meßbereichs von Röhrenvoltmetern, bei denen die zu messende Spannung durch Entgegenschalten von Hilfsspannungen, z. B. von Normalelementen, derart verkleinert wird, daß der verbleibende, dem Gitter der Röhre zugeführte Teilbetrag der zu messenden Spannung im Anodenkreis der Röhre einen innerhalb des Meßbereichs des dort eingeschalteten Instruments liegenden Strom ergibt.a. The compensation method is naturally continuous Reading excluded, which would be desirable for technical purposes. These Both inconveniences are avoided by the analogous use of a hot cathode tube, and at the same time an arrangement is made that allows in a few seconds to carry out the calibration of the instrument or a control of the same. the The invention relates to a method for changing the measuring range of tube voltmeters, in which the voltage to be measured is generated by counter-switching auxiliary voltages, e.g. B. of normal elements, is reduced so that the remaining, the grid The partial amount of the voltage to be measured in the anode circuit of the tube fed to the tube a current lying within the measuring range of the instrument switched on there results.

An Hand des Schaltbildes (Abb. i) ist die Anordnung im folgenden beschrieben: Der durch die Glüh kathodenröhre in A'bhängi'gkeit von der durch den Spannungsabfall im Heizwiderstand W bedingten negativen Gitterspannung (Verbindung a-i) fließende Anodenstrom wird durch einen .in entgegengesetzter Richtung fließenden, der Heizbatterie entnommenen Strom kompensiert, so daß ein im Anodenkreis liegendes Galvanometer keinen Ausschlag zeigt. Die Regulierung des Kompensationsstromes .geschieht durch den Widerstand R. Zur Eichung oder Apparatur dient das Normalelement N, z. B. ein Cadiniumelement, von 1,0183 Volt Spannung. Diese Spannung ist durch fünfgleiche hohe Widerstände von je etwa 50 000 Ohm unterteilt, Zur Eichung des Instruments wird nach erfolgter Kompensation des Anodenstromes die Verbindung a-2 und b-4 hergestellt. Hierdurch erhält ,das Gitter eine um Spannung, -was ein Sinken des Anodenstromes oder rund Zoo Midlivolt negativere uni einen durch den unverändert gebliebenen Kompensationsstrom hervorgerufenen Ausschlag des Galvanometers zur Folge hat. Es wenden Röhren von solcher Steilheit bzw. ein Galvanometer von solcher Empfindlichkeit gewählt, daß der Ausschlag sich fiter den Meßbereich hinaus erstreckt. Mit Hilfe des ;Nebenschlußwiderstandes S wird nunmehr die Empfindlichkeit des Galvanometers so weit- herabgesetzt, daß der durch- idie Gitterspannungsänderung von Zoo Minivolt verursachte Ausschlag dem Meß'bereich des Instruments, z. B. 200 Skalenteilen, entspricht. Wie genaue Messungen ergaben, verläuft der gerade Teil der Anodenstrom - Gitterspannüngskennlinie innerhalb dieses Bereiches praktisch linear, so daß jetzt ohne weiteres i Teilstrich - i Millivolt zu setzen ist. Damit ist die Eichung beendet, und nach Herstellung der Verbindungen a-3 und b-5 zeigt das Meßinstrument ,die zwischen x angelegte zu messende EMK an.The arrangement is described below using the circuit diagram (Fig. I): The anode current flowing through the glow cathode tube in dependence on the negative grid voltage (connection ai) caused by the voltage drop in the heating resistor W is reversed by an .in opposite The direction of the current drawn from the heating battery is compensated so that a galvanometer in the anode circuit does not show any deflection. The compensation current is regulated by the resistor R. The normal element N, e.g. B. a cadinium element, 1.0183 volts voltage. This voltage is divided by five equal high resistances of around 50,000 ohms each. To calibrate the instrument, after the anode current has been compensated, the connection a-2 and b-4 is established. This gives the grid a voltage, which is a decrease in the anode current or around Zoo Midlivolt more negative uni results in a deflection of the galvanometer caused by the unchanged compensation current. Tubes of such a steepness or a galvanometer of such sensitivity are chosen that the deflection extends further out of the measuring range. With the help of the shunt resistor S, the sensitivity of the galvanometer is now reduced to such an extent that the deflection caused by the change in grid voltage of zoo minivolt affects the measuring range of the instrument, e.g. B. 200 divisions corresponds. As precise measurements have shown, the straight part of the anode current - grid voltage characteristic curve runs practically linearly within this range, so that i graduation - i millivolts can now be set without further ado. This completes the calibration, and after the connections a-3 and b-5 have been made, the measuring instrument shows the EMF to be measured applied between x.

Ist die zu messende EMK höher als 200 Minivolt.- so wird sie durch Entgegenschalten bekannter Teilbeträge :der Spannung des Normalelements wieder in den Meßbereich des Galvanometers gerückt. Müßte hierzu z. B. die Verbindung c-III hergestellt werden, so ist die zu messende EMK=3 ° Zoo ylillivolt -{- Teilstric'hanzeige des Meßinstruments. Es können so unter den angenommenen Bedingungen :elektromotorische Kräfte bis zu i,2 Volt gemessen werden. Da bekanntermaßen bei negativer Gitterspannung das Fließen eines Gitterstromes ausgeschlossenist, geht die Messung vollkommen ohne Stromverbrauch vor sich.If the EMF to be measured is higher than 200 minivolts - it will be through Counteracting known partial amounts: the voltage of the normal element back into moved the measuring range of the galvanometer. Would have to z. B. the compound c-III are produced, the EMF to be measured is 3 ° zoo ylillivolt - {- partial line display of the meter. It can be so under the assumed conditions: electromotive Forces up to 1.2 volts can be measured. As is known with negative grid voltage the flow of a grid current is excluded, the measurement goes completely without Power consumption in front of you.

Handelt es sich um die Messung eines Stromes, so ist,der durch diesen Strom gemäß dem Ohmschen Gesetz in einem bekannten Widerstande erzeugte Spannungsabfall E - I # W bei x anzuschließen. Durch die vom Galvanometer angezeigte Spannung ist dann die zu messende Stromstärke gegeben: Abh. 2 stellt eine Anordnung dar, bei der zwecks Vermeidung der durch Schwankungen der Anoden- bzw. Heizspannung hervorgerufenen Störung der Kompensation der Anodenstrom einer zweiten Glühkathodenröhre in Wheatstonescher Brückenschaltung als Kompensationsstrom dient. If a current is to be measured, the voltage drop E - I # W generated by this current in a known resistor in accordance with Ohm's law must be connected at x . The voltage displayed by the galvanometer then gives the current to be measured: Dep. 2 shows an arrangement in which the anode current of a second hot cathode tube in a Wheatstone bridge circuit serves as a compensation current in order to avoid the disturbance caused by fluctuations in the anode or heating voltage .

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Procedure for changing the measuring range of tube voltmeters, characterized in that the voltage to be measured is counter-connected by known auxiliary voltages, e.g. B. by normal staff, is reduced in size in such a way that that the remaining portion of the amount to be measured, fed to your grid of the tube Voltage in the anode circuit of the tube is within the measuring range of the switched on there Instrument lying flow results. See procedure for calibrating the tube voltmeter according to claim i, characterized in that the one used to change the measuring range known auxiliary voltage is used to calibrate the instrument in the anode circuit.