DE634184C

DE634184C - Device for measuring alternating currents using a direct current instrument

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Publication number: DE634184C
Application number: DEG71611D
Authority: DE
Original assignee: HEINRICH GEFFCKEN DR
Current assignee: HEINRICH GEFFCKEN DR
Priority date: 1927-11-01
Filing date: 1927-11-01
Publication date: 1936-08-26

Description

Vorrichtung zum Messen von Wechselströmeii unter Benutzung eines Gleichstrominstrumentes Für die Messung von Wechselströmen mit Hilfe eines Gleichstrominstrumentes pflegt man das Gleichstrominstrument mit einem Gleichrichterventil in Reihe zu legen. Der Hauptvorteil solcher Anordnungen besteht bekanntlich darin, daß die Messung weitgehend frequenzunabhängig wird und daß man den gleichgerichteten Meßstrom auch über längere Fernleitungen dem Meßinstrument zuführen kann; weiterhin vermag man auf diesem Wege die höhere Meßempfindlichkeit der Gleichstrominstrumente für die Wechselstrommessung dienstbar zu machen.Device for measuring alternating currents using a direct current instrument For the measurement of alternating currents with the help of a direct current instrument to put the direct current instrument in series with a rectifier valve. Of the The main advantage of such arrangements is known to be that the measurement is largely becomes frequency-independent and that the rectified measuring current can also be used over longer periods of time Can feed trunk lines to the measuring instrument; one can continue to do so in this way the higher measuring sensitivity of the direct current instruments for the alternating current measurement to make subservient.

Ein Nachteil der beschriebenen Anordnungen besteht darin, daß die unvermeidlichen Schwankungen des Ventilwiderstandes in voller Höhe in das Meßergebnis eingehen. Diesen Nachteil vermögen Reihenwiderstände in der Größenanordnung des Ventildurchlaßwiderstandes, wie sie z. B. Hohage in Verbindung mit Glühkathodenröhren von hohem innerem Widerstand (io5 bis ios Ohm) angewendet hat, nicht zu beheben. Ebenso kann man diesen Nachteil durch Benutzung hochohmiger Meßinstrumente in befriedigender Weise überwinden, weil es im Wesen der beschriebenen Anordnung liegt, daß das Meßinstrument von pulsierendem Gleichstrom durchflossen wird, und weil die mit dem Widerstand seiner Spulen ansteigende Induktivität des Meßinstrumentes infolgedessen sehr bald die Frequenzunabhängigkeit in Verlust gehen lassen und das Instrument nur empirischer Eichung für eine feste Frequenz zugänglich machen würde.A disadvantage of the arrangements described is that the unavoidable fluctuations in the valve resistance in the measurement result enter. Series resistors of the same size as the Valve passage resistance, as z. B. Hohage in connection with hot cathode tubes of high internal resistance (io5 to ios ohms) did not fix. This disadvantage can also be met in a more satisfactory manner by using high-resistance measuring instruments Wise to overcome, because it is in the essence of the described arrangement that the measuring instrument is traversed by pulsating direct current, and because that with the resistance As a result, the inductance of the measuring instrument increases very soon in its coils let the frequency independence go into loss and the instrument only more empirical Would make calibration available for a fixed frequency.

Man hat daher bereits vorgeschlagen, Meßinstrument und Ventil mit einem sehr hohen Widerstand (z. B. mit einem Kundtschen Metallhautwiderstand von ios Ohm oder mehr) in Reihe zu legen. Auf diese Weise erreicht man, daß der Ventilwiderständ nur noch einen verschwindenden Bruchteil des im Meßkreis wirksamen Gesamtwiderstandes darstellt und daß seine Schwankungen daher auf das Meßergebnis ohne merkbaren Einfluß bleiben. Allerdings werden durch Einführung so hoher Widerstände die verfügbaren Meßströme außerordentlich stark herabgedrückt, so daß man zur Anwendung sehr empfindlicher und entsprechend kostspieliger Meßinstrumente gezwungen ist.It has therefore already been proposed to use a measuring instrument and valve a very high resistance (e.g. with a Kundt metal skin resistance of ios ohms or more) in series. In this way it is achieved that the valve resistance only a negligible fraction of the total resistance effective in the measuring circuit represents and that its fluctuations therefore have no noticeable influence on the measurement result stay. However, by introducing such high resistances, the ones available become Measuring currents are extremely strongly depressed, so that one is very sensitive to the application and is forced to use expensive measuring instruments.

Die Erfindung beseitigt die angeführten Nachteile der bisher bekannten Anordnungen und schafft hierdurch ein überaus handliches und preiswertes technisches Meßgerät. Nach der Erfindung wird für Anordnungen der zuletzt beschriebenen Art ein induktionsarmer Widerstand benutzt, der mit dem Meßinstrument und einem Ventil von verhältnismäßig geringem Durchlaßwiderstand in Reihe liegt und der um eine Größenanordnung (d. h. etwa zehnmal) höher ist als der Durchlaßwiderstand des Ventiles im geradlinigen Teil seiner Charakteristik. Gleichzeitig wird der MeBbereich des Meßinstrumentes so gewählt, daß er diejenigen Stromwerte umfaßt, welche dem geradlinigen Teil der Charakteristik des Gleichrichters zugeordnet sind.The invention eliminates the stated disadvantages of the previously known Arrangements and thereby creates an extremely handy and inexpensive technical Measuring device. According to the invention, for arrangements of the type last described a low induction resistor is used, which is connected to the measuring instrument and a valve of relatively low forward resistance is in series and that is an order of magnitude (i.e. about ten times) higher than the flow resistance of the valve in the straight line Part of its characteristic. At the same time, the measuring range of the measuring instrument chosen so that it includes those current values which correspond to the straight line part are assigned to the characteristics of the rectifier.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Schwankungen des Ventilwiderstandes ihrer Ursache nach in zwei wesensverschiedene Gruppen aufgeteilt werden können. Der ersten Gruppe gehören die durch Temperaturänderungen, mechanische Einflüsse u. dgl. hervorgerufene Schwankungen an; sie übersteigen nach der Erfahrung den Wert von io % des DUrchlaßwiderstandAS nicht. Die zweite Gruppe umfaßt die durch die Krümmung der Ventilcharakteristik bedingten Änderungen des Ventilwiderstandes, welche den Dürchlaßwiderstand in Abhängigkeit von der Höhe des auf das Ventil entfallenden, mit der Meßspannung schwankenden Spannungsabfalles bringen.The invention is based on the knowledge that the fluctuations in the Valve resistance divided into two essentially different groups according to their cause can be. The first group includes those caused by temperature changes, mechanical Influences and the like caused fluctuations; they exceed after experience does not exceed the value of 10% of the permeability resistance AS. The second group includes the through changes in valve resistance caused by the curvature of the valve characteristics, which determines the passage resistance depending on the level of the valve bring a voltage drop that fluctuates with the measuring voltage.

Benutzt man zu kleine Reihenwiderstände, so macht sich die erste Gruppe der angeführten Störungsquellen im Meßergebnis sehr stark bemerkbar; benutzt man hingegen zu große Reihenwiderstände, so wird der auf das Ventil entfallende Spannungsabfall zu klein, so daß das Ventil im unteren, stark gekrümmten Bereich seiner Charakteristik arbeitet und sein Durchlaßwiderstand dementsprechend stark (beispielsweise i : io) mit der Meßspannung schwankt. Erst durch Benutzung extrem hoher Widerstände können diese Fehlerquellen, welche eine völlige Verzerrung der Meßskala hervorrufen, wieder unschädlich gemacht werden; man benötigt dann aber lochempfindliche, nur in Spezialfällen technisch verwendbare Meßinstrumente.If the series resistors are used that are too small, the first group is created the listed sources of interference are very noticeable in the measurement result; one uses on the other hand, if the series resistance is too high, then the voltage drop across the valve will be too small, so that the valve is in the lower, strongly curved area of its characteristic works and its forward resistance accordingly strong (for example i: io) fluctuates with the measuring voltage. Only by using extremely high resistances can these sources of error, which cause a complete distortion of the measuring scale, again be rendered harmless; But then you need hole-sensitive ones, only in special cases technically usable measuring instruments.

Die Erfindung besteht in der. Erkenntnis, daß zwischen den beiden genannten Grenzen ein Optimalgebiet besteht, innerhalb dessen. die Störungsquellen der ersten Gruppe bereis jede praktische Bedeutung verlieren, während die Störungsquellen der zweiten Gruppe deshalb noch bedeutungslos bleiben, weil die Meßströme in dem maßgebenden Ablesegebiet dem geradlinigen Teil der Ventilcharakteristik angehören. Dieses optimale Gebiet wird. dann ausgenutzt, wenn man den Vorschaltwiderstand um eine Größenordnung höher bemißt als den Durchlaßwiderstand des Ventiles, und wenn man das Meßiristrument so wählt, daß seixj. Meßbereich die dem geradlinigenTeil der Ventilcharakteristik zugeordneten Stromstärkenwerte umfaßt; denn in diesem Falle sinkt der Einfluß von Schwankungen des Ventilwiderstandes, deren Ursache der ersten Gruppe von Störungserscheinungen angehört, unter i °/o; während der Einfluß der Krümmung der Ventilcharakteristik noch so klein bleibt, daß er hur in den untersten Skalenteilen- ablesbare Abweichungen hervorzurufen vermag.The invention consists in. Realizing that between the two mentioned limits there is an optimal area within which. the sources of interference the first group loses all practical relevance while the sources of interference of the second group remain insignificant because the measuring currents in the relevant reading area belong to the straight-line part of the valve characteristic. This optimal area becomes. then used when you turn the series resistor an order of magnitude higher than the passage resistance of the valve, and if so one chooses the measuring instrument so that seixj. Measuring range corresponding to the straight part comprises amperage values associated with the valve characteristic; because in this case the influence of fluctuations in valve resistance, the cause of which is the first, decreases Belonging to group of disturbance phenomena, below i ° / o; while the influence of The curvature of the valve characteristic remains so small that it only reaches the lowest point Scale divisions can cause readable deviations.

Die entscheidenden Vorteile der Erfindung bestehen also darin, daß unter Benutzung verhältnismäßig wenig empfindlicher Gleichstrominstrumente ein Meßgerät für Wechselspannungen geschaffen wird, das sich durch lineare Skala auszeichnet und das keiner empirischen Eichung bedarf. Wird nach der Erfindung. der Vorschaltwiderstand mit dem Ventil und dessen Zubehör in einem geschlossenen Gerät vereinigt, so kann man infolgedessen jedes Gleichstrominstrument durch Vorschalten dieses Gerätes in einWechselstrominstrument verwandeln. Die-Anpassung der Meßbereiche für Gleich- und Wechselstrom kann wegen des linearen Gleichlaufes beider Skalen entweder durch einmalige Bestimmung des Umrechnungskoeffizienten erfolgen; gegebenenfalls kann man den Vorschaltwiderstand auch so bemessen, daß die Skalenteilungen für Gleich- und Wechselstrom zusammenfallen.The key advantages of the invention are therefore that a measuring device using relatively less sensitive direct current instruments for alternating voltages is created, which is characterized by a linear scale and that does not require any empirical calibration. Will according to the invention. the series resistor combined with the valve and its accessories in a closed device, so can As a result, each direct current instrument can be built by connecting this device in transform an ac instrument. The adaptation of the measuring ranges for equal and alternating current can either go through because of the linear synchronization of both scales the conversion coefficient is determined once; possibly can the series resistor is dimensioned in such a way that the scale divisions for equal and alternating current coincide.

Die Erfindung sei im folgenden an Hand der Abbildungen näher erläutert. Gemäß Abb. i enthält das gemeinsame Gehäuse i ein Gleichstrominstrument 2, mit dem der Widerstand 3 und die Ventilröhre q. in Reihe geschaltet sind. Als Ventil ist im vorliegenden Beispiel eine Glühkathodenröhre (z. B. eine normale Elektronenröhre, deren Gitter mit der Anode verbunden ist) gewählt. Der Heizkreis für die Glühkathode ist dabei der Übersichtlichkeit halber nicht mit eingezeichnet. An die Klemmen 5 und 6 wird die zu messende Wechselspannung gelegt.The invention is explained in more detail below with reference to the figures. According to Fig. I, the common housing i contains a direct current instrument 2 with which the resistor 3 and the valve tube q. are connected in series. As a valve is in the present example a hot cathode tube (e.g. a normal electron tube, whose grid is connected to the anode) is selected. The heating circuit for the hot cathode is not shown for the sake of clarity. To terminals 5 and 6 the alternating voltage to be measured is applied.

Der innere Widerstand des Glühventiles q betrage z. B. 2ooo Ohm und das Instrument erfordere für seinen Maximalausschlag etwa 2 M. A. Für einen Vorschaltwiderstand 3 von 23 ooo Ohm erhielte man dann einen Gesamtmeßbereich von 50 Volt Gleichspannung und von etwa iii Volt Wechselspannung. Die Meßgenauigkeit des Instrumentes für diese Meßbereiche ist dabei - ausgenommen sehr kleine Ausschläge - für alle technischen Zwecke ausreichend 'und die Ablesung völlig linear. Die verschiedenen Größen der Meßbereiche für Gleichstrom und Wechselstrom erklären sich daraus, daß bei Wechselstrom jeweils nur ein Wechsel das Gleichstrominstrument 2 durchfließt, während der andere Wechsel durch das Ventil q. blockiert wird. Das Gleichstrominstrument zeigt also nur den halben Mittelwert eines Wechsels an. Der Kontaktknopf 7 dient zur Überbrückung des Ventiles q., damit Gleichstrommessungen ohne Heizung des V entiles q. ausgeführt werden können. Der Widerstand 8 ersetzt dann den inneren Widerstand des Ventiles q. und ist so bemessen, daß die Gleichspannungsangabe richtig erfolgt (im Beispiel also auf 2ooo Ohin).The internal resistance of the glow valve q is z. B. 2oo ohms and the instrument requires about 2 mA for its maximum deflection. For a series resistor 3 of 23,000 ohms one would then get a total measuring range of 50 volts direct voltage and about iii volts alternating voltage. The measuring accuracy of the instrument for these measuring ranges is sufficient for all technical purposes - with the exception of very small deflections - and the reading is completely linear. The different sizes of the measuring ranges for direct current and alternating current are explained by the fact that with alternating current only one alternation flows through direct current instrument 2, while the other alternation flows through valve q. is blocked. The direct current instrument shows only half the mean value of a change. The contact button 7 is used to bypass the valve q. So that direct current measurements without heating the valve q. can be executed. The resistor 8 then replaces the internal resistance of the valve q. and is dimensioned in such a way that the DC voltage specification is correct (in the example to 2,000 ohms).

Der innere Widerstand des Gleichrichters, der oben mit 2ooo Ohm angenommen wurde; läßt sich praktisch nur der Größenordnung nach bestimmen. In Wirklichkeit ändert er sich mit der jeweils fließenden Stromstärke, da die Stromspannungscharakteristik jedes Gleichrichters sich als eine gekrümmte Kurve darstellt (s. Kurve ig, Abb. 3). Nach der Erfindung wird der durch diese Krümmung bedingte Meßfehler zunächst dadurch herabgedrückt, daß der vorgeschaltete Ohmsche Widerstand 3 ein Mehrfaches des Ventilwiderstandes beträgt. Sehr wichtig ist jedoch auch, daß der Widerstandswert, welcher bei der Berechnung des Vorschaltwiderstandes 3 für den inneren Widerstand des Ventiles q. angenommen wird, durch eine besondere Schaltungsmaßnahme und eine im folgenden zu erläuternde neue Berechnungsmethode festgelegt wird. Der als konstant angenommene - Widerstand des Ventiles .4 ist in Abb. 3 als gerade Linie 2o eingezeichnet. Durch geeignete Z@'ahl des Anschlußpunktes vom Meßkreis an den Heizkreis des Ventiles kann der Schnittpunkt 21 dieser Geraden 2o mit der Abszisse beliebig nach oben oder unten verschoben werden. Der Anschlußpunkt und die Größe des angenommenen Widerstandes werden derart gewählt, daß die ihn definierende Gerade 2o soweit wie möglich innerhalb eines Gebietes auf dem Stromspannungsdiagramm (Abb. 3) verläuft, welches alle diejenigen Werte zu beiden Seiten der Charakteristik ig umschließt, die um nicht mehr als einen bestimmt festgelegten Betrag 'von dieser Charakteristik ig abweichen (schraffiertes Gebiet). Es sei dies im folgenden näher erläutert. In dem bereits angeführten Beispiel erreichte das Gleichstrominstrurnent seinen :Maximalausschlag bei 2 M. A. Der Meßbereich sollte für Gleichstrom maximal 5o Volt betragen; es muß demnach der `'Widerstand, d. h. der Vorschaltwiderstand 3 und der Galvanometerwiderstand zusammen, 25 ooo Ohm betragen. Die Ablesegenauigkeit des Instrumentes (nicht zu verwechseln mit der Anzeigegenauigkeit) soll, wenn das Instrument 5o Skalenteile besitzt, ± i/2 Skalenteil sein. So ergibt sich das in Abb.3 eingezeichnete schraffierte Gebiet -23, welches zu beiden Seiten der Gleichrichtercharakteristik i9 ein Toleranzgebiet aufweist, innerhalb dessen die Fehler unterhalb der angenommenen Ablesegenauigkeit (@ 1/z Skalenteil) liegen.The internal resistance of the rectifier, assumed above to be 2oo ohms became; can practically only be determined according to the order of magnitude. In reality it changes with the current intensity flowing in each case, as the voltage characteristic every rectifier presents itself as a curved curve (s. Curve ig, Fig. 3). According to the invention, the measurement error caused by this curvature becomes initially depressed by the fact that the upstream ohmic resistor 3 is on Is a multiple of the valve resistance. However, it is also very important that the Resistance value which is used when calculating the series resistance 3 for the internal resistance of the valve q. is assumed by a special circuit measure and a new calculation method to be explained below is established. Of the assumed to be constant - resistance of valve .4 is shown in Fig. 3 as a straight line 2o drawn in. By a suitable number of the connection point from the measuring circuit to the The point of intersection 21 of this straight line 2o with the abscissa can be the heating circuit of the valve can be moved up or down as required. The connection point and the size of the assumed resistance are chosen so that the straight line defining it 2o as far as possible within an area on the voltage diagram (Fig. 3), which shows all those values on both sides of the characteristic ig encloses which by no more than a certain fixed amount 'of this Characteristic differ (hatched area). This is more detailed in the following explained. In the example already given, the DC instrument reached its: Maximum deflection at 2 M. A. The measuring range should be maximum for direct current Be 50 volts; it must therefore be the resistance, i.e. H. the series resistor 3 and the galvanometer resistance together are 25,000 ohms. The reading accuracy of the instrument (not to be confused with the display accuracy) if the Instrument has 5o divisions, be ± i / 2 scale division. This is how it works in Fig. 3 hatched area -23, which is on both sides of the rectifier characteristic i9 has a tolerance range within which the error is below the assumed Reading accuracy (@ 1 / z scale division).

Bei der Messung von sinusförmigen Wechselspannungen sind die maximalen Augenblickswerte, die das Instrument bei Vollausschlag durchfließen, das n-fache von 2 M. A., d. h. etwa 6,28 M. A. Das rechnerisch extrapolierte Toleranzgebiet 23 erweitert sich oberhalb von 2 M. A. proportional der Stromstärke und erreicht infolgedessen bei 6 M. A. z. B. 3 # 0,5 = ± 1,5 Volt. In dieses (schraffierte) Toleranzgebiet ist erfindungsgemäß die Gerade 2o gelegt, welche den in die Rechnung einzusetzenden Wert für den inneren Widerstand des Gleichrichters .4 definiert. Diese Gerade hält sich, abgesehen von den kleinsten Stromwerten, streng innerhalb der eingezeichneten Toleranzzonen. Es ist also die Bedingung erfüllt, daß der Fehler der Ablesung stets kleiner als i/2 Skalenteil bleibt. Der in die Rechnung einzusetzende innere Widerstand des Ventiles ist gleich der Tangente des Neigungswinkels der Widerstandsgeraden2o; er beträgt im Beispiel 2ooo Ohm. Nach der Erfindung wird der Anschlußpunkt für den Meßkreis am Gleichrichterventil auf ein Vorspannungspotential verlegt, das sich aus dem Schnittpunkt 21 der Geraden ao mit der Ordinate ergibt. Im vorliegenden Falle liegt dies Potential 3 Volt über dem negativen Punkt des Heizfadens. Das positive Ende des Heizfadens hat bei den gebräuchlichen Röhren eine Spannung von + 3,5 Volt. Man kann also den Anschluß des Meßkreises an einem kleinen Potentiometer abgreifen, welches parallel zum Heizfaden liegt und den Anschlußpunkt des Meßkreises in einfachster Weise auf das gewünschte Potential einzustellen gestattet. In der Praxis genügt jedoch im allgemeinen ein Anschluß am positiven Ende des Heizfadens, ' weil dadurch die Lage der Geraden 2o nur unwesentlich verschoben wird und die Schaltung an Einfachheit gewinnt.When measuring sinusoidal alternating voltages, the maximum Instantaneous values that flow through the instrument at full deflection n-fold by 2 M.A., d. H. about 6.28 M. A. The calculated tolerance area 23 expands above 2 M.A. proportionally to the strength of the current and reaches consequently with 6 M.A. z. B. 3 # 0.5 = ± 1.5 volts. In this (hatched) tolerance area according to the invention, the straight line 2o is placed, which is to be used in the calculation Defined value for the internal resistance of the rectifier .4. This straight holds apart from the smallest current values, strictly within the indicated values Tolerance zones. The condition is thus met that the reading error always remains smaller than i / 2 division. The internal resistance to be included in the calculation of the valve is equal to the tangent of the angle of inclination of the resistance straight line2o; in the example it is 2,000 ohms. According to the invention, the connection point for the Measuring circuit at the rectifier valve relocated to a bias potential that results from the intersection 21 of the straight line ao with the ordinate. In the present If this is the case, this potential is 3 volts above the negative point of the filament. The positive The end of the filament has a voltage of +3.5 volts on common tubes. So you can tap the connection of the measuring circuit on a small potentiometer, which is parallel to the filament and the connection point of the measuring circuit in the simplest way Way to adjust to the desired potential. In practice it is sufficient however, generally a connection at the positive end of the filament, 'because through it the position of the straight line 2o is shifted only insignificantly and the circuit is simplicity wins.

Die Erfindung gestattet es, eine Vorrichtung zu schaffen, welche das Ventil und den evtl. auswechselbaren Vorschaltwiderstand 3 vereinigt und mit dem Heizkreis des Ventiles ein geschlossenes Ganzes bildet, derart, daß durch Anschluß dieses Gerätes an ein Gleichstrominstrument eine Meßvorrichtung für Wechselspannengen entsteht. Auf diese Weise ist es möglich, jedes beliebige Gleichstrominstrument durch Anschluß an das genannte Gerät in ein Wechselspannungsinstrument umzuwandeln. Die vorhandenen Gleichstrominstrumente gewinnen somit universelle Verwendbarkeit. Die Wirtschaftlichkeit und Zweckmäßigkeit eines solchen Gerätes liegt auf der Hand, da die gleichzeitige Haltung von Wechselspannungs- und Gleichspannungsinstrumenten bisher erhebliche Mittel erforderte, welche bei Anwendung der Erfindung nicht mehr benötigt werden, Die moderne Entwicklung der elektrischen Ventile (z. B. Elektronenröhren) ist so weit fortgeschritten, daß es nur geringer Heizenergien bedarf, um das Ventil in Gang zu bringen. Ein unmittelbarer Einbau des Heizkreises und der zugehörigen Batterien (Trockenbatterien) in das neue Gerät ist praktisch leicht durchführbar.The invention makes it possible to create a device which Valve and the possibly exchangeable series resistor 3 combined and with the Heating circuit of the valve forms a closed whole, in such a way that by connection this device to a direct current instrument a measuring device for alternating voltages arises. In this way it is possible to use any direct current instrument to convert into an AC voltage instrument by connecting to said device. The existing direct current instruments thus gain universal applicability. The economy and practicality of such a device is obvious, because the simultaneous maintenance of AC voltage and DC voltage instruments previously required considerable resources, which no longer apply when the invention is applied The modern development of electrical valves (e.g. electron tubes) has progressed so far that only a small amount of heating energy is required for the valve to get going. A direct installation of the heating circuit and the associated Batteries (dry batteries) in the new device is practically easy to carry out.

Ein Ausführungsbeispiel von sehr technischem Gepräge zeigt die Abb. 2. Das Instrument g sei z. B. ein Gleichstrommilliamperemeter. io ist die Vereinigung von Ventil ii und Widerstand 12 zu einem geschlossenen Ganzen. Der Heizkreis des Ventiles ii, bestehend aus Batterie (zweckmäßig auswechselbar) und Heizwiderstand z3, kann durch Druck auf den Knopf i¢ geschlossen werden. Die Wechselspannung wird an die Klemmen 15 und 16 angelegt. Wie aus der Leitungsführung .zu ersehen ist, liegt das Galvanometer 9 in Reihe mit dem Ventil -ii und dem auswechselbaren Widerstand 12. Der Ohmbetrag des Widerstandes 12 ist ein Mehrfaches von dem nach dem oben beschriebenen Verfahren ermittelten inneren Widerstand des Ventiles. Durch die Auswechselbarkeit des Widerstandes 12 besteht in bekannter Weise die Möglichkeit, den Meßbereich des Instrumentes zu verändern. Soll die Messung einer Wechselspannung erfolgen, so wird lediglich der Knopf 14 niedergedrückt, so daß die Heizung des Ventiles eingeschaltet und sofort wieder unterbrochen ist, wenn der Knopf 14 losgelassen wird. Auf diese Weise wird die Heizbatterie geschont und braucht nur selten ausgewechselt zu werden.An exemplary embodiment of a very technical character is shown in Fig. 2. The instrument g is z. B. a DC ammeter. io is the union of valve ii and resistor 12 to form a closed whole. The heating circuit of the Valve ii, consisting of battery (expediently exchangeable) and heating resistor z3, can be closed by pressing the i ¢ button. The alternating voltage is applied to terminals 15 and 16. How out the cable routing. to can be seen, the galvanometer 9 is in series with the valve -ii and the replaceable Resistor 12. The ohm amount of resistor 12 is a multiple of that after the internal resistance of the valve determined using the method described above. By the interchangeability of the resistor 12 is, in a known manner, the possibility of to change the measuring range of the instrument. Should be the measurement of an alternating voltage done, so only the button 14 is depressed, so that the heating of the The valve is switched on and immediately interrupted again when the button 14 is released will. In this way, the heating battery is spared and only rarely needs to be replaced to become.

Die Vorrichtung der Abb. 2 trägt des. weiteren den Kontaktknopf i7, welcher in Reihe mit dem Widerstand 18 liegt. Der Widerstand 18 ist so bemessen, daß das Milliamperemeter 9 einen Spannungsmeßbereich erhält, welcher es zur Messung der Heizbatterie und der Fadenspannung des Ventiles ii geeignet macht. Es ist auf diese Weise die Möglichkeit gegeben, durch Druck auf den Kontakt 17 die Spannung der Heizbatterie zu prüfen und bei gleichzeitigem Druck auf die Taste 14 die Spannung am Heizfaden ig. Bildet das Meßinstrument 9 und das Aggregat io eine marktfähige Zusammenstellung, so ist es nach der Erfindung zweckmäßig, das Instrument 9 mit zwei Meßskalen zu versehen, so daß sich die beiden Angaben für einen gewissen Zeigerausschlag etwa wie 1:2,22 verhalten.. Diese Maßnahme hat den erheblichen Vorteil, daß das Instrument zur Messung sowohl von Gleichspannungen als auch von Wechselspannungen geeignet ist, ohne daß sich verschiedene Vorschaltwiderstände 12 oder eine Umrechnung der Ablesung erforderlich machen. Der kleir3ere Meßbereich dient zur Messung von Gleichspannungen, der größere Meßbereich für Wechselspannungen. Unter Umständen ist es zweckmäßig, den Widerstand 12 nicht am Aggregat io, sondern am Instrument 9 anzubringen, damit für Gleichspannungsmessungen das Aggregat io gar nicht erst angeschlossen zu werden braucht, vielmehr das . Instrument 9 allein zur Verwendung gelangen kann.The device of Fig. 2 also carries the contact button i7, which is in series with resistor 18. Resistance 18 is dimensioned so that the milliammeter 9 receives a voltage measuring range, which it is used for measurement the heating battery and the thread tension of valve ii makes it suitable. It is open In this way, the possibility of applying pressure to contact 17 is given the heating battery and, while pressing button 14, the voltage on the filament ig. Forms the measuring instrument 9 and the unit io a marketable one Compilation, it is expedient according to the invention, the instrument 9 with to provide two measuring scales, so that the two indications for a certain pointer deflection behave roughly like 1: 2.22 .. This measure has the considerable advantage that the Instrument for measuring both DC and AC voltages is suitable without different series resistors 12 or a conversion make the reading necessary. The smaller measuring range is used to measure DC voltages, the larger measuring range for AC voltages. In certain circumstances it is advisable to set the resistor 12 not on the unit but on the instrument 9 so that the unit io does not even have to be used for DC voltage measurements needs to be connected, rather that. Instrument 9 for use alone can get.

Liegt das Instrument 9 bereits mit fester Ableseskala vor, so ist es zweckmäßig, den Widerstand 12 diesem dadurch anzupassen, daß er etwa den 0,45 fachen Betrag von der Größe besitzt, die er haben müßte, damit im gleichen Meßbereich mit Hilfe des Instrumentes 9 Gleichspannungen gemessen werden könnten. Die Verhältnisse der Skalen und der Widerstände, die sich aus der oben ausgeführten Theorie der vorliegenden Meßmethode ergeben, sind deshalb nur mit Annäherung genannt, weil sie jeweils unter Berücksichtigung des inneren Widerstandes der betreffenden Ventilröhre genau bestimmt werden müssen. Der Widerstand 3 bzw. 12 wird zweckmäßig induktionsarm (z. B. bifilar) gewickelt, damit der Wechselstromwiderstand möglichst mit dem Ohmschen Widerstand übereinstimmt.If the instrument 9 is already available with a fixed reading scale, then it is it is expedient to adapt the resistor 12 to this in that it is approximately 0.45 times the amount of the size that it should have, so in the same measuring range with the help of the instrument 9 DC voltages could be measured. The ratios the scales and resistances resulting from the above theory of the present Measurement method are therefore only mentioned with approximation, because they are each under Taking into account the internal resistance of the valve tube in question is precisely determined Need to become. Resistance 3 or 12 is expediently low-induction (e.g. bifilar) wound so that the alternating current resistance is as close as possible to the ohmic resistance matches.

Ein Vorteil der Erfindung ist neben den obenerwähnten wirtschaftlichen Vorzügen die Unabhängigkeit der Meßvorrichtung von der Fre-, quenz, insbesondere wenn man die Galvanometerspule durch einen Kondensator überbrückt. Der geringe Leistungsverbrauch gestattet Messungen an Schwingungsvorgängen, Transformatoren großer Streuung u. dgl. mehr. Schließlich kann die Vorrichtung dazu verwendet werden, um in einfachster Weise Scheitelfaktoren zu bestimmen. Unter Benutzung einer Gegenspannung wird zu diesem -Zwecke der Ausschlag des Gleichstrominstrumentes bis auf Null herabgedrückt. Dann ist die Gegenspannung gleich der Spitzenspannung des Wechselstromes. Aus dieser Spitzenspannung und der vorher gemessenen Effektivspannung ergibt sich in bekannter Weise der Scheitelfaktor.An advantage of the invention, besides those mentioned above, is economical Advantages of the independence of the measuring device from the frequency, in particular if the galvanometer coil is bridged by a capacitor. The low power consumption allows measurements on vibration processes, transformers with large scatter, etc. like. more. Finally, the device can be used in the simplest Way to determine crest factors. Using a counter voltage becomes too For this purpose the deflection of the direct current instrument is pushed down to zero. Then the counter voltage is equal to the peak voltage of the alternating current. From this The peak voltage and the previously measured effective voltage result in a known Way the crest factor.

Von nicht zu unterschätzender Bedeutung ist der Umstand, daß bei der beschriebenen Vorrichtung der Ausschlag des Instrumentes nicht mit dem Quadrat der Spannung, sondern proportional der Spannung wächst. Natürlich läßt sich der Meßbereich des Instrumentes durch Verwendung von Meßwandlern noch beliebig erweitern, so daß auch ganz geringe Wechselspannungen, gegebenenfalls sogar Wechselstromstärken, mit dem Instrument gemessen werden können.Of importance that should not be underestimated is the fact that the described device, the deflection of the instrument is not with the square of the Voltage, but proportionally the voltage grows. Of course, the measuring range of the instrument by using transducers, so that also very low alternating voltages, possibly even alternating currents can be measured by the instrument.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for measuring alternating currents under Use of a direct current instrument, .that with a valve of relatively low forward resistance (e.g. a hot cathode tube of about 2oo ohms) and an ohmic series resistor is in series, characterized in that the Series resistor (3, 12) wound with low induction and increased by an order of magnitude (i.e. H. about ten times) higher than the flow resistance of the valve (4, 11) in the rectilinear part of its characteristic, and that the measuring range of the direct current instrument (2, 9) is chosen so that it corresponds to the rectilinear part of the characteristic of the rectifier (4, 11) includes current intensity values assigned.

2. Device according to claim i, thereby marked that the valve and accessories (heating circuit, battery, etc.) together with the series resistor, but excluding the direct current instrument is united in a housing (io), so that every normal DC instrument by Connection to the corresponding terminals of this housing in a measuring device for alternating voltages can be converted.

3. Device according to claim i and 2, characterized in that that the measuring circuit is connected to the positive end of the filament of the glow valve is.

4. Apparatus according to claim i, characterized in that the direct current measuring instrument (2, g) has two scales whose indications are for the same pointer deflection taking into account the internal resistance of the valve (4, 1i) approximately as z: 2.2 behavior.

5. Apparatus according to claim i, characterized in that the series resistor (3, i2) taking into account the internal resistance of the valve (4, i1) like this is measured that it has about the o.45 times the amount of the size that he would have to have to measure DC voltages with the same measuring range.