DE640804C

DE640804C - Temperaturunabhaengige Messschaltung mit Gleichstrommessgeraet und Trockengleichrichter, bei der der Wechselstromkreis und Gleichstromkreis nur teilweise zusammenfallen

Info

Publication number: DE640804C
Application number: DES101933D
Authority: DE
Inventors: Dr Heinrich Kaden
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Priority date: 1931-11-17
Filing date: 1931-11-17
Publication date: 1937-01-13

Description

KLASSE 21 e GRUPPE 25 02

Zusatz zum Patent 625 cffj , _: .

In dem Hauptpatent ist aufgezeigt, daß es möglich ist, Meßschaltungen mit Gleichstrommeßgerät und Trockengleichrichter durch einebestimmte Bemessung des außerhalb des Gleichrichters in der Schaltung vorhandenen festen Widerstandes praktisch hinreichend temperaturunabhängig zu machen, ohne daß jedoch, wie es bei früheren Vorschlägen der Fall ist, die erforderliche Größe des Temperaturkompensationswiderstandes den Widerstandswert des in der Schaltung vorhandenen Gleichrichters sehr überschreitet, z. B. um mehrere Größenordnungen. Dies ist gemäß dem Hauptpatent allgemein dadurch erzielt, daß der Gleichrichter im quadratischen Teil seiner Charakteristik arbeitet und der außerhalb des Gleichrichters liegende Widerstand des Meßkreises (von den Meßklemmen an gerechnet) so bemessen ist, daß sowohl bei Über-

ao · schreiten wie Unterschreiten der für die Meßanordnung angenommenen Normaltemperatur

(z. B. 20 ° C) das Verhältnis -™— kleiner als 1

wird. Hierbei ist unter /# der vom Gleichrichter bei der Temperatur $ gelieferte Gleichstrom der Schaltung und unter /#₀ der entsprechende Gleichstrom bei der für die Schaltung angenommenen Normaltemperatur #₀ (in der Regel 20 ° C) verstanden. Die dadurch gegebene Größe des Temperaturkompensationswiderstandes kann für den einzelnen Fall leicht experimentell oder aber auch rechnerisch ermittelt werden.

Der in dieser Weise dimensionierte Kompensationswiderstand liegt bei den im Hauptpatent angegebenen Ausführungsbeispielen in Reihe zur Gleichrichteranordnung. Dadurch ergeben sich besonders zur Spannungsmessung, weniger aber für Strommessung geeignete Schaltungen.

Die Erfindung bezweckt, Meß schaltungen gemäß dem Hauptpatent zu entwickeln, die zur Strommessung bestimmt sind und in besonderem Maße den hierbei gegebenen Verhältnissen entsprechen. Dies ist dadurch erreicht, daß an sich bekannte Meßschaltungen Anwendung finden, bei welchen der Wechselstromkreis und der Gleichstromkreis nur teilweise gemeinsam geführt sind, und daß bei diesen Schaltungen der gemäß dem Hauptpatent dimensionierte Temperaturkompensationswiderstand parallel zur Gleichrichteranordnung in dem vom Gleichstromkreis getrennt geführten Teil des Wechselstromkreises liegt. Hierdurch ergeben sich praktisch temperaturunabhängige Strommeßschaltungen; die Empfindlichkeit ist hier ähnlich wie bei den im Hauptpatent beschriebenen Span-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Lh. Heinrich Kaden in Berlin-Siemensstadt.

nungsmeßschaltungen wiederum dadurch bedingt, daß der feste Temperaturkompensationswiderstand in der Größenordnung des Widerstandes des Gleichrichters bzw. de,r Gleichrichteranordnung liegt:

Es hat sich gezeigt, daß die bei den neuem zur Strommessung bestimmten Schaltungen sich ergebende Größe des Temperaturkompensationswiderstandes die gleiche ist wie bei ίο den entsprechenden Spannungsmeßschaltungen, bei welchen der Temperaturkompensationswiderstand in dem getrennt vom Gleichstromkreis geführten Teil des Wechselstromkreises in Reihe zur Gleichrichteranordnung liegt. Es bietet sich mithin die gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung genutzte Möglichkeit, die neue zur Strommessung dienende Schaltung mit der entsprechenden Spannungsmeßschaltung in eine Anordnung zusammenzufassen, indem Schaltmittel vorgesehen werden, die gestatten, den Temperaturkompensationswiderstand wahlweise in Reihe oder parallel zur Gleichrichteranordnung zu legen.

Einige gemäß der -Erfindung ausgebildete Schaltungen sind in der Zeichnung dargestellt. Zunächst sei jedoch an Hand der Fig. 1 und 2 der Unterschied zwischen Gleichrichterschaltungen, bei welchen der Wechselstromkreis und der Gleichstromkreis zusammenfallen, und solchen, deren Gleichstromkreis und Wechselstromkreis nur teilweise gemeinsam geführt sind, näher erläutert. Bei der Schaltung nach Fig. 1 liegen an den Anschlußklemmen a, b in Reihe ein Gleichrichter 1, das Gleichstromgerät 2 und der Temperaturkompensationswiderstand R_k. Man kann bekanntlich einen Trockengleichrichter als eine gesteuerte Gleichstromquelle auffassen, d. h. den Gleichrichter' als eine ursprüngliche Gleichstromquelle betrachten, deren Gleichstromleistung von der angelegten Wechselspannung abhängig ist. Man kann demgemäß einen Wechselstromkreis und einen Gleichstromkreis bei derartigen Schaltungen unterscheiden. Diese beiden Kreise fallen bei der Schaltung nach Fig. 1, wie ohne weiteres ersichtlich, zusammen. Das gilt nicht mehr von der Schaltung nach Fig. 2. Bei dieser liegen bezüglich der Anschlußklemmen a, b der Temperaturkompensationswiderstand Rf,, der Gleichrichter 1 und ein Blockkondensator 3 in Reihe. Bezüglich der Klemmen des Gleichrichters 1 liegen wiederum in Reihe das Gleichstrommeßgerät 2 und eine Drosselspule 4. Die Induktivität L der Drosselspule 4 und die Kapazität C des Blockkondensators 3 sind möglichst groß bemessen. Infolgedessen ist der über die Klemmen a, b zugeleitete Wechselstrom durch die Drosselspule 4 an dem Eindringen in den von dem Trockengleichrichter ausgehenden und über das Gleichstrommeßgerät verlaufenden Kreis gehindert und nimmt lediglich seinen Weg über den Widerstand R^, Trockengleichrichter 1 und den nur einen sehr geringen Wechselstromwiderstand besitzenden Kondensator 3. Andererseits ist der mittels des Gleichrichters ι erzeugte Gleichstrom durch den Blockkondensator 3 an dem Eindringen in den Wechselstromkreis gehindert und verläuft infolgedessen nur über die Drosselspule 4 und das Gleichstrommeßgerät 2. Dem Gleichstromkreis und dem Wechselstromkreis der Schaltung nach Fig. 2 ist demnach nur der Gleichrichter 1 gemeinsam.

Wie oben bereits erwähnt, bedient sich die Erfindung Schaltungen der in Fig. 2 dargestellten Art, also Schaltungen, deren Gleichstromkreis und Wechselstromkreis nur teilweise zusammenfallen. Bei diesen Schaltungen wird zur Strommessung in den vom Gleichstromkreis getrennt geführten Teil des Wechselstromkreises parallel zur Gleichrichteranordnung der gemäß dem Hauptpatent dimensionierte Temperaturkompensationswiderstand gelegt. In Fig. 3, 4 und S sind einige derartige Strommeßschaltungen dargestellt. R_k ist der Temperaturkompensationswiderstand. In Fig. 4 ist 5 ein zwischengeschalte- go ter Übertrager und 6 ein wechselstrommäßig das Gleichstromgerät 2 kurzschließender ßlockkondensator. Der in Fig. 5 zwischengeschaltete Übertrager ist mit 7 bezeichnet. Der sonstige Aufbau der betreffenden Schaltungen ergibt sich aus der Zeichnung und bedarf keiner näheren Erläuterung. Die den Schaltungen der Fig. 3 bis 5 entsprechenden Spannungsmeßschaltungen sind in Fig. 3a bis 5a dargestellt. Sie unterscheiden sich von den Strommeßschaltungen nur dadurch, daß der Temperaturkompensationswiderstand Rk in dem vom Gleichstromkreis getrennt geführten Teil des Wechselstromkreises in Reihe zur Gleichrichteranordnung liegt. Die Größe des Temperaturkompensationswiderstandes bei den einzelnen Schaltungen nach Fig. 3a bis Sa ist die gleiche wie bei den entsprechenden Schaltungen nach Fig. 3 bis 5. Demnach gilt, wie bereits im Hauptpatent angegeben n₀ ist, für die Schaltungen nach Fig. 3 und 3a und 4 und 4a die Beziehung

R₁. - "lh

^Kl'- 2^ + /A'

für die Schaltungen nach Fig. 5 und 5a

worin r„#₀ der Nullwiderstand des Gleich-

richters bei der für die Schaltung angenommenen Normaltemperatur, R_g der Widerstand des Gleichstrommeßgerätes und R_k der übrige Widerstand des Meßkreises ist. ' ,-

Wie oben erwähnt, können die einander entsprechenden Strommeß- und Spannungsmeßschaltungen zu einer gemeinsamen Schaltung unter Verwendung der gleichen Schaltungselemente zusammengefaßt werden. Fig. 6

ίο veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel dieser Zusammenfassung in Anwendung auf die Schaltung nach Fig. 3 und 3a. Mittels des zweipoligen Umschalters 8 kann der Temperaturkompensationswiderstand Rk wahlweise in Reihe oder parallel zu der Gleichrichteranordnung entsprechend der Schaltung nach Fig. 3 und 3a gelegt werden. Man ist so in der Lage, mittels ein und derselben Meßanordnung temperaturunabhängige Strom- und Spannungsmessungen bei jeweils größtmöglichster Leistungsaufnahme durchführen zu können.

Claims

Patentansprüche:

1. Temperaturunabhängige Meßschaltung mit Gleichstrommeßgerät und Trokkengleichrichter, bei der der Wechselstromkreis und der Gleichstromkreis nur teilweise zusammenfallen, nach Patent 625 977, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturkompensationswiderstand bei Schaltungen zur Strommessung parallel zur Gleichrichteranordnung in dem vom Gleichstromkreis getrennt geführten Teil des Wechselstromkreises vorgesehen ist.

2. Meßschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außer zur Strommessung auch zur Spannungsmessung dient und demgemäß Schaltmittel vorgesehen sind, die gestatten, den Temperaturkompensationswiderstand in den getrennt vom Gleichstromkreis geführten Teil des Wechselstromkreises wahlweise in Reihe oder parallel zur Gleichrichteranordnung zu legen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen