DE690694C

DE690694C - hen Quotientenmessern

Info

Publication number: DE690694C
Application number: DE1938H0157843
Authority: DE
Inventors: Edmund Zimmer
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1938-12-02
Filing date: 1938-12-02
Publication date: 1940-05-04
Also published as: CH213454A; FR859188A

Description

30 AUG. 1940

AUSGEGEBEN AIW
4. MAI 19 tO

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Temperaturkompensation von elektrischen Quotientenmessern, die besonders starken Temperaturunterschieden ausgesetzt sind. So treten beispielsweise an Luftfahrzeugen häufig Temperaturschwankungen zwischen — 50⁰ C und + 50⁰ C auf, bei denen die bekannten Arten der Temperaturkompensation von Quotientenmessern, die z. B. zur Temperatur-

0 oder Fernmessung dienen, nicht mehr zu einem brauchbaren Ergebnis führen. Ändert man nämlich in solchen Fällen in der bekannten Weise das Widerstandsverhältnis zwischen dem temperaturunabhängigen Vor-

widerstand und den Meßwerkspulen, entweder durch Vergrößerung des Vorwiderstandes oder durch Herabsetzung der Windungszahl der Meßwerkspulen, so hat dies auch stets eine große Schwächung des wirksamen Drehmomentes zur Folge. Die Anwendung eines mangnetischen Nebenschlusses aus temperaturabhängigem Material andererseits verbietet sich schon aus dem Grunde, weil durch den Nebenschluß nur das Drehmoment, nicht aber der Ausschlag verändert wird.

Wie nun durch Versuche bestätigt wurde, läßt sich auch für derartig starke Temperaturunterschiede ein praktisch vollkommener Temperaturausgleich bei Quotientenmessern ohne größere Beeinträchtigung des Drehmomentes erreichen, wenn gemäß der Erfindung zu den offenen Wicklungsenden der Meßwerkspulen ein temperaturabhängiger Widerstand parallel geschaltet wird, der zweckmäßig einen höheren Temperatur- -koeffizienten als die Meßwerkspule besitzt .und dessen Größe vorzugsweise nach der

R, = (R₁ -j- R₃)

ß-a

+ β-ή

berechnet wird. In dieser Formel bedeutet R₁ den Meßwiderstand und /^₃ den Vergleichswiderstand, α denTemperaturkoeffizienten der Meßwerkspulen, β den Te.mperaturkoeffizienten des Parallelwiderstandes und ί die Temperaturänderung.

Zur näheren Erläuterung der Wirkungsweise sei auf die Zeichnung verwiesen, in der eine Widerstandsthermometerschaltung mit einem Kreuzspulgerät dargestellt ist. Das Widerstandsthermometer ist mit A₁, der Vergleichswiderstand mit R₃ und der temperaturabhängige Parallelwiderstand mit R_s bezeichnet. Die beiden Meßwerkspulen des Kreuzspulgerätes tragen die Bezeichnung R₂ und A₄, ίο wobei R₂ = R_A ist.

Ausgehend von der Berechnung der Stromverteilung in den beiden Stromkreisen I und II ergibt sich der Ausschlag des Meßwerkes im kalten Zustand zu

R₅. (R₁ +RJ+ R,. (R₁ +R₃) ■

Tritt eine Erwärmung der Meßwerkspulen und des Parallel Widerstandes R₅ um i° ein, ao so nimmt auch der Ausschlag des Meßwerks unter Berücksichtigung der bekannten Gleichung für die Temperaturänderung eines Widerstandes einen entsprechenden Wertß,_v an. Als Bedingung für den vollkommenen Temperaturausgleich gilt a_k = a_w. Aus den entsprechenden Gleichungen läßt sich dann nach einiger Umformung der oben angegebene Wert für den Parallelwiderstand R₅ entnehmen.

Genau genommen, tritt ein völliger Temperaturausgleich bei gegebenem R₅ nur dann ein, wenn R₁ und R₃ sowie die Temperatur- I änderung t die bei der Berechnung von R₅ zugrunde gelegten Werte besitzen. Das Glied β · t kann aber ohne weiteres vernachlässigt werden; R₃ ist meist konstant, und die Änderung von R₁ beträgt normalerweise ebenfalls nur 10% vom Gesamtwert, so daß diese Änderung ohne großen Einfluß auf R₅ und damit die Temperaturkompensation praktisch in allen Betriebsfällen die gleiche ist.

Der Ausgleich selbst ergibt sich nun auf folgende Weise: Steigt z. B. die Temperatur der Meßwerkspulen an, so würde infolge des anwachsenden Widerstandes der Spulen das Stromverhältnis und damit der Ausschlag des Meßwerks zurückgehen. Da aber gleichzeitig der Widerstand R₅ noch stärker anwächst, so sinkt der über diesen Widerstand fließende Ausgleichsstrom ab, wodurch andererseits wieder das Stromverhältnis und damit der· Ausschlag des Meßwerks zunimmt. Umgekehrt verhält sich die Anordnung bei einer Unterkühlung des Meßwerks. In diesem Fall sorgt der größer werdende Ausgleichsstrom dafür, daß das Stromverhältnis wieder auf seinen früheren Wert zurückgeht.

Man könnte dem Parallelwiderstand auch den gleichen Temperaturkoeffizienten geben, wie ihn die Meßwerkspulen besitzen. Allerdings muß man dann unmittelbar vor die zwei offenen Enden der Spulen temperaturunabhängige Widerstände schalten, die eine unterschiedliche Widerstandszunahme zwischen den Meßwerkspulen und dem Parallelwiderstand ergeben. Letztere Schaltungsart hat allerdings den Nachteil, daß eine größere Schwächung des drehmomentbildenden Differenzstromes J₂ ■— i₄ und damit des wirksamen Drehmomentes eintritt.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Temperaturkompensation von elektrischen Quotientenmessern, insbesondere Kreuzspulgeräten, dadurch gekennzeichnet, daß zu den offenen Wicklungsenden der Meßwerkspulen ein temperaturabhängiger Widerstand (R₅) parallel geschaltet ist, der zweckmäßig einen höheren Temperaturkoeffizienten als die

- Meßwerkspulen (R₂, R₄) besitzt.

2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des temperaturabhängigen Parallelwiderstandes

«_«

a(x+ß-t)

ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen