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Dekadenwiderstand für Wheatstonesche Brücken, insbesondere für elektrische
Temperaturmessung mit Widerstandsthermometern Den Gegenstand der Erfindung bildet
ein Dekadenwiderstand für Wheatstonesche Brücken, der insbesondere für elektrische
Temperaturmessung mit Widerstandsthermometern verwendet wird.
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Ganz allgemein bekannt ist es, bei sehr empfindlichen Meßschaltungen,
z. B. bei Kompensationsschaltungen, Brückensch!alttingen u. dgl. zum Schutz des
Meßinstrumentes diesem Ballastwiderstände vorzuschalten und diese stufenweise zu
verringern.
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Ebenso ist auch schon eine Anordnung für eine Wheatstoneschc Brücke
mit einem Prüfarm vorgeschlagen worden, der einen regelbaren Eichwiderstand hat,
dessen Bedienungsknopf gleichzeitig zum Einschalten des Batteriestromes dient.
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Das Neue besteht nun darin, daß jeder Widerstandsdekade ein Schalter
zugeordnet ist, der die Brücke über einen der Größe der betreffenden Dekade entsprechenden
Schutzwiderstand einschaltet und der mit dem Bedienungsknopf für die Dekade so verbunden
ist, daß eine Einstellung des Diekaden;widerstandes nur bei über den betreffenden
Schutzwiderstand geschlossenem Stromkreis möglich ist.
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Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag erhält man nicht nur einen wirksamen
Schutz des Instrumentes, sondern man hat auch den Vorteil, daß die Vorrichtung in
der einfachsten Weise bedient werden kann.
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Die Erfindung ist in beispielsweiser Ausführungsform auf der Zeichnung
dargestellt, und zwar zeigt Abb. r das Schema einer Wheatatoneschen Brücke mit der
erfindungsgemäßen Anordnung und Abb.2 und 3 den bei der Anordnung gemäß Abb. z zu
benutzenden, mit einem Rheostaten kombinierten Schalter im Schnitt nach Linie III-III
der Abb. 3 und im Schnitt nach Linie IV-IV der Abb. 2.
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Wie aus Abb. -r ersichtlich, ist der zu prüfende Widerstand X in einen
Prüfarm einer Wheatstoneschen Brücke eingesetzt. Der andere Prüfarm besitzt zweckmäßig
drei Dekadenwiderstände d, e, f, welche miteinander in Reihe geschaltet sind.
Die beiden anderen Arme der Whcatstoneschen Brücke enthalten gleiche Widerstände
r2; r3. Die Batterie g ist mit der Wheatston eschen Brücke durch eine Leitung verbunden,
welche unterbrochen ist, und zwar kann diese Unterbrechung durch einen der drei
Schalter dl, el und f l hergestellt werden, welche hinsichtlich ihrer Bauart einen
Teil der weiter unten beschriebenen Instrumente bilden. Die Kontakte
d2,
c2, welche durch die Knöpfe dl, ei betätigt werden, besitzen Ballastwiderstände
r4, r5, die mit den Armen d2, e2 in Reihe geschaltet sind, wobei r4 einen höheren
Widerstand als r' darstellt.
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Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schalter für die Dekadenwiderstände
ist in den Abb. z und 3 gezeigt und besitzt vier Hauptteile, nämlich die Grundplatte
i, welche die Kontaktstücke z, das Lager 3 und den Batterieschalter 4 trägt; der
drehbare Teil, der aus Bürsten 5, 6 und einer Anzeigescheibe 7 besteht, der Deckel
8, durch den die Verbindung mit dem drehbaren Teil aufrechterhalten wird, und der
gerändelte Knopf g, welcher den Batterieschalter 4 mittels eines Fortsatzes seiner.
Spindel io schließt.
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Der drehbare Teil besteht aus einer Hülse i i, die die Anzeigescheibe
7 und die beiden Metallbürsten 5, 6 trägt, von denen die eine auf den. Kontaktstücken
z und die andere- auf der Innenfläche des Deckelß 8 schleift. Die Hülse kann frei
in ihrem Lager in die Schalterbodenplatte gleiten, so daß der Druck auf die Reibfläche
jeder Bürste gleichmäßig ist.
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Die Spindel io gleitet innerhalb der Hülse i i und trägt an ihrem
äußeren Ende den gerändelten Knopf 9 und die Hälfte 12 einer Kupplung, deren andere
Hälfte 13 an dem hervorstehenden Ende der Hülse ii gebildet ist. Die Länge der Spindel
ist so bemessen, daß die Schließung des Batterieschalters 4 gesichert wird, bevor
die Kupplung zum Eingriff kommt, wodurch es unmöglich ist, den Rheostaten zu betätigen,
wenn nicht der erforderliche Widerstand, in den Batteriestromkreis eingeschaltet
ist.
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Die Anzeigenscheibe 7 besitzt zehn V-förmige Einschnitte an ihrem
Umfange. Eine oder mehrere Federn 14, die an der Grundplatte i befestigt sind, reiben
auf dem Umfange der Scheibe 7 und fallen mit ihrem geeignet gestalteten Ende in
die V-förmigen Einschnitte. Diese Einrichtung bildet eine Einstellvorrichtung, die
den Benutzer befähigt, das Verharren der Bürste in Berührung mit zwei aufeinanderfolgenden
Kontaktflächen 2 zu vermeiden. Sie gestattet ferner, daß die auf der Anzeigescheibe
7 befindlichen Nummern unmittelbar hinter dem Ausschnitt 15 festgestellt werden.
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Die Kontaktstücke o und 9 sind je mit einem Drahtende des Widerstandes
verbunden, während die acht übrigen Kontaktstücke mit zwischenliegenden Punkten
des Drahtes derart verbunden sind, daß der Widerstand zwischen j e zwei aufeinanderfolgenden
Kontaktstücken, ausgenommen o und 9, gleich 111, des Gesamtwiderstandes ist.
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Der Deckel 8 trägt eine Haltestütze 16, deren eines Ende mit dem Prüfarm
derWheat stoneschen Brücke verbunden ist, wobei die andere Leitung des Prüfarmes
mit dem Kontaktstück o in Verbindung steht.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Für Versuchszwecke
wird der Schalter d1 zunächst niedergedrückt und der Schaltarm des Rheostaten d
eingestellt, um eine möglichst geringe Ablenkung der Galvanometernadel zu erzeugen.
Infolge des hohen Widerstandes r4, der mit der Hauptleitung in Reihe geschaltet
ist, ist die Möglichkeit einer Beschädigung des Galvanometers vermieden, falls beim
Niederdrücken des Schalters der Nichtausgleich ein Maximum sein sollte. Der Schalter
d' wird dann losgelassen und Schalter ei in Tätigkeit gesetzt, während der Schaltarm
des Rheostaten e gedreht wird, um der Galvanometernadel die geringste Abweichung
zu erteilen. Es ist verständlich, daß die Eichungen der drei Rheostaten
d, e, f in abnehmendem Verhältnis zueinander stehen, und zwar ist beispielsweise
der Gesamtwiderstand des Rheostaten f gleich demWiderstand zwischen zwei benachbarten
Kontaktstücken des Rheostaten e und der Gesamtwiderstand des Rheostaten e gleich
dem Widerstand von zwei benachbarten Kontaktstücken des Rheostaten d. Da alle Rheostaten
in Reihe geschaltet sind, so ist erkennbar, daß der Widerstand r' bedeutend geringer
sein kann als der Widerstand r4, um einen passenden Schutz für das Galvanometer
zu bilden. Der Schalter ei wird dann losgelassen und Schalter f i und Rheastat betätigt,
um die Galvanometernadel schlieblich auf Null zurückzubringen.
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Hierdurch kann die Prüfung des Widerstandes H mit großer Genauigkeit
durchgeführt werden, und zwar z. B. bis auf drei Dezimalstellen genau, und ,dabei
ist das Galv anometer gegen Überlastung gesichert.
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Andererseits ist durch das Vorhandensein einer genügenden Anzahl von
Dekadenwiderständen in Reihenschaltung jeder gewünschte Grad an Empfindlichkeit
gesichert, da bei Betätigung des zweiten oder dritten Schalters der mit dem vorhergehenden
Schalter oder den vorhergehenden Schaltern' verbundene Ballastwiderstand sich nicht
länger im Stromkreis befindet.
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Da es wesentlich ist, daß die Handgriffe in geeigneter Aufeinanderfolge
betätigt werden, so können sie durch irgendein bekanntes und geeignetes Mittel miteinander
so verbunden werden, daß sie nur in der vorgeschriebenen Aufeinanderfolge betätigt
werden können. Es ist klar, daß die oben beschriebene Ausführungsform nur ein Beispiel
angibt und daß verschiedene Einzelheiten der Erfindung verbessert oder durch andere
ersetzt werden können.