Anordnung zum Ausgleich der Betriebsspannungsschwankungen bei Widerstandsmessern
Es ist bekannt, elektrische Widerstände durch Strommessungen zu bestimmen, indem
der zu messende Widerstand in Reihe mit einem Strommesser an eine Spannungsquelle
konstanter Spannung gelegt wird. Es ist auch bekannt, den Strommesser unmittelbar
mit einer Ohm-Skala zu versehen, wie sie Bild z zeigt. Die Genauigkeit dieses Verfahrens
hängt einmal von der Meßgenauigkeit des Strommessers ab, außerdem jedoch von der
Genauigkeit, mit der die Spannungsquelle den der Skala zugrunde gelegten Spannungswert
einhält. Dieses Verfahren wurde bisher in der Hauptsache zum Messen von hohen Widerstandswerten
als sogenannter Isolationsmesser benutzt. Es kam hierbei nur darauf an, große Widerstandswerte
mit einiger Genauigkeit zu messen, deren Ablesung besonders am Anfang der Skala
nur mit geringer prozentualer Genauigkeit erfolgte. Infolgedessen genügte eine mäßige
Genauigkeit der Spannungsquelle. Das Verfahren wurde in etwas anderer Form auch
zum Messen kleinerer Widerstände benutzt. Hier diente als Spannungsquelle ein Trockenelement,
dessen langsame Spannungsabnahme durch Andern der Empfindlichkeit des Meßinstrumentes
mittels eines magnetischen Nebenschlusses ausgeglichen wurde. Dieses Verfahren setzt
ein hierfür besonders gebautes Meßinstrument voraus.Arrangement to compensate for the operating voltage fluctuations in ohmmeters
It is known to determine electrical resistances by measuring currents by
the resistance to be measured in series with an ammeter to a voltage source
constant voltage is applied. It is also known to direct the ammeter
to be provided with an ohm scale, as shown in Figure z. The accuracy of this procedure
depends on the measuring accuracy of the ammeter, but also on the
Accuracy with which the voltage source determines the voltage value on which the scale is based
adheres to. This method has heretofore been mainly used for measuring high resistance values
used as a so-called insulation knife. The only thing that mattered here was large resistance values
to measure with some accuracy, the reading especially at the beginning of the scale
only took place with a low percentage accuracy. As a result, a moderate one was sufficient
Voltage source accuracy. The procedure was in slightly different form too
used to measure smaller resistances. Here a dry element served as the voltage source,
its slow voltage decrease by changing the sensitivity of the measuring instrument
was balanced by means of a magnetic shunt. This procedure continues
a specially built measuring instrument.
Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung, welche das Messen verschieden
großer Widerstände mit einer der Ablesegenauigkeit des Meßinstrumentes entsprechenden
Genauigkeit auch bei Schwankungen der Betriebsspannung und bei verschiedenen Nennwerten
der Meßspannung gestattet. Bild 2 zeigt die Schaltung. In der Zeichnung sind gleichzeitig
die Werte eines Zahlenbeispiels angegeben. MA ist ein Milliamperemeter. Die
Stromempfindlichkeit dieses Instrumentes wird durch einen stetig veränderlichen
Nebenschluß R= derart eingestellt, daß bei der gewählten Spannungsquelle und dem
entsprechenden Vorschaltwiderstand R4 bis R`' bei geschlossenem Schalter S Vollausschlag
des Meßinstrumentes eintritt. Der in Reihe mit dem Nebenschluß R2 liegende Widerstand
R1 dient nur zur Begrenzung des Meßbereiches. Hat der Vorschaltwiderstand R4 bis
R6 einen großen Wert, d. h. wird eine hohe Meßspannung benutzt, dann bringt die
Widerstandsänderung des Gesamtsystems durch den Widerstand R2 nur einen geringen
prozentualen Fehler. Bei einer niedrigen Meßspannung wird dieser Fehler jedoch erheblich.
Um diesen Fehler zu verkleinern bzw. aufzuheben, ist mit der Verstellvorrichtung
des Widerstandes R2 die Verstellvorrichtung eines zweiten veränderlichen Widerstandes
R3 mechanisch gekuppelt, so daß bei einer Verstellung beide Widerstände gleichmäßig
verändert werden. Dieser Widerstand R3 liegt in Reihe mit den Vorschaltwiderständen
R4 bis RI. Er hat die Aufgabe, den Gesamtwiderstand des ganzen Systems konstant
zu halten. Ohne den Widerstand R3 würde bei einem Verstellen des Widerstandes R2
der Widerstand des Gesamtsystems um etwa 16 Ohm schwanken, d. h. bei einem Gesamtwiderstand
von 500 Ohm um mehr als 3 "/,)#
Sind die beiden Widerstände
R2 und R3 derart gebaut, daß sich beide proportional dem Drehwinkel der Verstellvorrichtung
ändern, dann beträgt die Widerstandsänderung des Gesamtsystems nur noch + 2,5 Ohm,
d. h. nur 0,5 °/o. Durch entsprechende Ausführung der Widerstände R2 und
R3 kann dieser Fehler noch genügend heruntergedrückt werden. Der bisher beschriebene
Teil der Schaltung gestattet bei einer Skala nach Bild z und dem in Bild 2 gegebenen
Zahlenbeispiel Widerstandswerte von 5 Ohm bis 5 Megohm unmittelbar an der Skala
abzulesen. Um diesen Meßbereich noch nach unten zu erweitern, dienen die Widerstände
R' und Rg. Der Widerstand R? wird bei einem Verbinden der drei Kontakte D parallel
zu dem Milliamperemeter und dem Widerstandssystem R1, R2, R3 geschaltet und setzt
dadurch die Stromempfindlichkeit dieses Systems auf 1/1o herab. Der Widerstand R$
wird gleichzeitig parallel zu R4 geschaltet und setzt dadurch den Gesamtwiderstand
des ganzen Meßsystems bei dem gewählten Zahlenbeispiel von 5oo auf 50 Ohm
herab. Die Werte der Skala sind dann bei Ablesung mit o,i zu multiplizieren. Der
zu messende Widerstand wird bei ff' angeschlossen, die Meßspannung bei den mit E
und mit Volt bezeichneten Klemmen. Der Schalter S dient zum Kurzschließen des zu
messenden Widerstandes, um vor Beginn einer Messung die Stromempfindlichkeit der
gewählten Spannungsquelle anzupassen. Dieses geschieht in der angegebenen Weise
dadurch, daß bei kurzgeschlossenem Schalter S die Widerstände R2 und R3 durch ihren
gemeinsamen Bedienungsgriff derart eingestellt werden, daß das Meßinstrument
MA auf Null Ohm zeigt. Die in der Umrahmung N befindlichen Teile können zu
einem Zusatzgerät für ein Milliamperemeter zusammengefaßt werden.The object of the invention is an arrangement which allows the measurement of resistances of different sizes with an accuracy corresponding to the reading accuracy of the measuring instrument, even with fluctuations in the operating voltage and with different nominal values of the measuring voltage. Figure 2 shows the circuit. In the drawing, the values of a numerical example are also given. MA is a milliammeter. The current sensitivity of this instrument is set by a continuously variable shunt R = in such a way that with the selected voltage source and the corresponding series resistance R4 to R` 'the measuring instrument reaches full deflection when the switch S is closed. The resistor R1 in series with the shunt R2 is only used to limit the measuring range. If the series resistor R4 to R6 has a large value, ie if a high measuring voltage is used, then the change in resistance of the overall system due to the resistor R2 brings only a small percentage error. At a low measuring voltage, however, this error becomes considerable. In order to reduce or eliminate this error, the adjusting device of a second variable resistor R3 is mechanically coupled to the adjusting device of the resistor R2, so that both resistors are changed uniformly during an adjustment. This resistor R3 is in series with the series resistors R4 to RI. Its task is to keep the total resistance of the whole system constant. Without the resistor R3, the resistance of the entire system would fluctuate by around 16 ohms when the resistor R2 was adjusted, that is to say by more than 3 ″ with a total resistance of 500 ohms change proportionally to the angle of rotation of the adjustment device, then the change in resistance of the entire system is only + 2.5 ohms, ie only 0.5% . This error can be sufficiently suppressed by appropriately designing the resistors R2 and R3 the circuit allows resistance values from 5 ohms to 5 megohms to be read off directly on the scale with a scale according to Fig. z and the numerical example given in Fig. 2. The resistors R 'and Rg are used to extend this measuring range downwards. is switched when connecting the three contacts D in parallel to the milliammeter and the resistance system R1, R2, R3 and thereby sets the current sensitivity this system down to 1 / 1o. The resistor R $ is switched parallel to R4 at the same time and thereby reduces the total resistance of the entire measuring system in the selected numerical example from 500 to 50 ohms. The values on the scale are then to be multiplied by o, i when reading. The resistance to be measured is connected to ff ', the measuring voltage to the terminals marked E and Volt. The switch S is used to short-circuit the resistance to be measured in order to adapt the current sensitivity of the selected voltage source before starting a measurement. This is done in the manner indicated in that, when the switch S is short-circuited, the resistors R2 and R3 are set by their common operating handle in such a way that the measuring instrument MA points to zero ohms. The parts located in the frame N can be combined to form an additional device for a milliammeter.