DE695680C - Quotientenmessgeraet mit zwei Drehspulen, von denen die eine in einem inhomogenen Magnetfeld schwingt - Google Patents

Description

• Quotientenmeßgerät mit zwei Drehspulen, von denen die eine in einem inhomogenen Magnetfeld schwingt Um das Verhältnis zweier elektrischer Ströme oder eine Meßgröße, die durch ein solches Verhältnis dargestellt werden kann, möglichst unabhängig von Spannungsschwankungen der benutzten Stromquelle zu messen, verwendet man Quotientenmeßgeräte mit zwei Drehspulen, von denen die eine, die sog.
• Richtspule, in einem inhomogenen Magnetfeld schwingt. -Dabei ist diese an die gleiche Stromquelle angeschlossen, die auch den die Meßspule durchfließenden Strom liefert. Die Richtung des Stromes im in der Meßspule und i, in der Richtspule wird so gewählt, daß die durch diese Ströme auf das beweglicht System ausgeübten Drehmomente Mm bzw. Mm sich entgegenwirken. Das System stellt sich bei derartigen Meßgeräten bekanntlich in der Weise ein, daß der Awsschlagwinkel eine Funktion des Quotienten im/ir ist. Da nun im sowohl als auch ir proportional der Betriebsspannunge sind, so würde man eine von der Höhe der Spannung e unabbängige Einstellung erhalten, wenn die von den Stromzuführungsbändern herrührende mechanische Direktionskraft gleich Null wäre.
• Man verwendet dabei vorzugsweise Spannbänder zur Stromzuführung, um die völlige Reibungsfreiheit sicherzustellen. Die Spannbänder üben aber auf das Meßwerk eine erhebliche mechanische Direktionskraft aus. Infolgedessen ist der Ausschlag auch dann nicht unabhängig von Spannungsschwankungen der Stromquelle, wenn man die Bänder möglichst schwach wählt oder die B.andaufhängang durch eine Spitzenlagerung ersetzt, da auch in diesem Falle die dünnen Stromzuführungsbänder ein mechanisches Drehmemeint auf das bewegliche Meßwerk ausüben.
• Dieser Nachteil kann gemäß der Erfindung dadurch vermieden werden, daß mit dem beweglichen Meßwerk ein ferromagnetischer Körper verbunden ist, der sich in dem inhomogenen Magnetfeld der Richtspule bewegt und so bemessen ist, daß die von den Stromzuführungsbändern herrührende mechanische Direktionskraft durch das von dem Magnetfeld auf den ferromagnetischen Körper ausgeübte - Drehmoment möglichst weitgehend verringert wird.
• Es ist an sich bekannt, daß man bei Drehspulgalvanometern durch ein mit dem beweglichen Meßwerk zu verbindender, in einem Streufeld des Magneten schwingendes Eisenstäbchen die mechanische Direktionskraft verringern und somit die Empfindlichkeit erhöhen kann, jedoch hat sich diese Anordnung, bei der das Eisenstäbchen mit dem Meßwerk nicht fest verbunden ist, in der Praxis nicht bewährt.
• Dagegen ist es bei Quotientenmeßgeräten, mit einer Anordnung gemäß der Erfindung möglich, bei geeigneter Auswahl der Ei.sensorte die Unabhängigkeit der Anzeige von Spannungsschwankungen der Stromquelle ohne eine nennenswerte Beeinträchtigung der Meßgenauigkeit sehr erheblich zu steigern.
• Andererseits kann man bei gleichbleibender Meßgenauigkeit die Empfindlichkeit der Messung entsprechend erhöhen. So ermöglicht die Erfindung beispielsweise bei Widerstandsthermometern in der Ausführung mit Spanndrahtaufhängung des beweglichen Systems eine erhebliche Verringe-rung des Meßbereiches, d. h. eine hinreichend genaue Messung in einem viel kleineren Temperaturbereich zwischen Anfangs- und Endpunkt der Skala, als dies ohne Benutzung der Erfindung möglich wäre.
• Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in Fig. I in der Draufsicht und in Fig. 2 in einer Ansicht mit abgenomjenem vorderen Polschub und abgebrocheneim Magneten dargestellt. Mit I ist die den ringförmigen Eisenkern 2 umfassende Drehspule bezeichnet, die einen Zeiger 6 trägt und mittels zweier Bänder 3 und 4 und einer Feder 5 aufgehängt ist. Mit der Drehspule I fest verbunden ist eine zweite, bedeutend schmalere Drehspule 21, die den ringiörmigen Querschnitt des Eisenkerns 2 einseitig umfaßt und an ihrer Außenseite ein Eisenstückchen 22 trägt. Das Spulensystem schwingt in einem durch zwei Dauermagnete 23, 24 erregten Magnetfeld. Dabei ist der Polschuh 25, in dessen Bereich sich das Eisenstück 22 bewegt, so gestaltet, daß der Luftspalt entgegen der durch den Pfeil angedeuteten Ausschlagsrichtung des Meßwerks sich erweitert. Im übrigen sind beide Polschuhe 25 und 26, soweit sie für die Bewegung der Drehspule I in Betracht kommen, zylindrisch ausgehöhlt.
• Wenn die Meßspule 1 von einem Meßstrom durchflossen wird, so entsteht ein Drehmoment Mm, das bestrebt ist, das Meß-@werk in der Pfeilrichtung zu drehen. Diesem Drehmoment entgegen wirkt ein Drebmoment Mr, das von dem Strom ir in der Richtspule 21 herrührt. Unter dem Einfluß dieser beiden Drehmomente würde sich der Zeiger 6 in eine Lage einstellen, die unabhängig von der Größe der Speisespannung ist und lediglich der Größe des Meßstromes im entspricht, wenn keine mechanische Direktionskraft auf das Meßwerk einwirken würde. Um sich diesem Idealfall soweit als möglich zu nähern, kann das Eisenstückchen 22 so bemessen werden, daß das von dem inhomogenen Magnetfeld auf das Eisenstückchen ausgeübte Drehmoment Me in jeder Lage nahezu so groß ist wie das mechanische, von den Aufhängebändern3, 4 herrührende Drehmoment Mf, so daß das resultierende Drehmoment Md = Mf - Me möglichst klein wird.

Claims (2)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Quotientenmeßgerät mit zwei Drehspulen, von denen die eine (Richtspule) in einem inhomogenen Magnetfeld schwingt, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem beweglichen Meßwerk ein ferromagnetischer Körper (22) verbunden ist, der sich in diesem inhomogenen Magnetfeld bewegt und so bemessen ist, daß die von den Stromzuführungsbändern (3, 4) herrührende mechanische Direktionskraft durch das von dem Magnetfeld auf den ferromagnetischen Körper ausgeübte Dreh moment möglichst weitgehend verringert wird.
2. 2. Meßgerät nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß der ferromagnletische Körper (22) unmittelbar von der Richtspule (2I) getragen wird.