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Umschaltbares Vielfachmeßgerät für Gleich- und Wechselstrom, insbesondere
Strom- und Spannungsmesser Die Erfindung betrifft ein umschaltbares Vielfachmeßgerät
zur Messung von Strömen und Spannungen verschiedener Größen für Gleich- und Wechselstrom.
Das Anzeigegerät ist ei Gleichstromgerät, z. B. ein Drehspulgerät. Bei Wechselstrombetrieb
wird mit bekannten Mitteln, z. B. über Trockengleichrichter, in bekannten Schaltungen
der dem Anzeige-gerät zugeleitete Strom in Gleichstrom umgleformt. Die verschiedenen
Strommeßbe,-reiche sollen durch Anzapfungen eines Nebenschlußwiderstandes die verschiedenen
Spannungsmeßbereiche durch Anzapfungen eines Vorwiderstandes hergestellt werden;
der im Fall eines kombinierten Strom- und Spannungsmesslers dem Meßwerk und dem
angezapfen Nebenwiderstand für die Strommeßbereiche oder einem diesem gleichwertigen
Widerstand vorgeschaltet ist.
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Durch den Gleichrichter ist der im. Vlerhiältnis zum notwendigen
Gleichspannungsabfall große notwendige Wechselspannungsabfall fest gegeben. Dlen
kleineren notwendigen -Spannungsabfall bei Gleichstrombetrieb oder einen kleineren
Spannungsabfall bei beiden Stromarten hat man bis heute auf verschiedene Arten hergestellt.
M.an hat z. B. für beide Stromarten getrennte anzap.fbare Neben- und Vorwiderstände
verwendet. Diese Lösung befriedigt aber nicht wegen des technischen Aufwandes. Man
hat auch, um die gleichen Neben und Vorwiderstände für beide Stromarten benutzen
zu können, einen Transformator eingeschaltet, insbesondere in Verbindung mit einem
Drehspulgerät, das auf seinem Rähmchen zwei verschiedene Wicklungen trägt, die wechselweise
beiden Stromarten- zugeordnet sind. Die Anwendung einer solchen
Sonderausführung
macht aber das Vielfache meßgerät komplizierter im Aufbau, und die Empfindlichkeit
geht wegen der Aufteilung des gegebenen Wickelraumes auf einen Bruchteil zurück.
Außerdem bringt die Anwendung eines Transformators b,ekanntlich erhebliche Frequenzfehler
mit sich. Ein solches Gerät ist daher nur in einem verhältnismäßig engen Frequenzbereich
mit einer gegebenen Wlechselstromeichung in Einklang zu bringen. Es ist weiterhin
b-ekannt, unter Vermeidung eines Transformators die gleichen Neben- und Vor. widerstände
für beide Stromarten zu benutzen.
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Wenn man in diesem Fall aber für jede Stromart den jeweils kleinstmöglichen
Spannungsabfall anwendet, so müssen jeder Anzapfung des Neben- und Vorwiderstandes
für Gleich.- und Wechselstrombetieb zwei verschiedene Meßbereiche zugeordnet sein.
Man hat also für beide Stromarten zwei verschiedene Skalen der Meßbereichwähler.
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Die vorliegende Erfindung geht von der Aufgabe aus, die beiden Skalen
der Meßbereichwähler für beide Stromarten einander anzugleichen und zur Deckung
zu bringen, so daß an jedem der beide Meßbereichwähler für Ströme und Spannungen
nur eine einzige Meßbereichskala notwendig ist. Die Erfindung verwirklicht diese
Aufgabe ohne Transformatoren und Sonderausführungen des Drehspulgerätes mit Hilfe
der gleichen Neben-und Vorwiderstände für beide Stromarten und schafft zugleich
übersichtliche Zahlenverhältnisse zwischen den Meßbereichwerten und der Skalenbezifferung.
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Um die Angleichung beider Meßbereichreihen aneinander zu bewirken,
sind erfindungsgemäß die drehbaren Meßbereichwähler zur Einstellung verschiedener
Meßbereiche mit je zwei diametral um eine oder mehrere Meßbereichanzapfungen gegeneinander
versetzten Schleifkontaktfedern versehen, von denen- bei - der Wechselstrommessung
die Wecbselstromkontaktfe der - einen größeren Widerstand, bei der Wechslelspannungsmessung
einen kleineren Widerstand als die Gleichstromkontaktfeder abgreift, und daß gleichzeitig
durch je einen zweiten, jedem der Meßbereichwahler zugeordneten und von diesem gesteuerten
oder mit diesem baulich vereinigten Schalter Widerstände zur Angleichung der Meßbereiche
für beide Stromarten zugeschaltet oder kurzgeschlossen werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Abb. 1 und 2 dargestellt,
von denen Abb. 1 das grundsätzliche Schaltbild wiedergibt, Abb. 2 eine beispielsweise
konstruktive Ausbildung verdeutlicht.
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Mit rO ist der mit mehreren Anzapfungen versehene Nebenwiderstand
des Strommeßkreises A bezeichnet, zu dem das Drehspulmeßwerk rg über den üblichen
Gleichstrom-Wechselstromschalter a und den Strom- und Spannungsschalter b parallel
liegt. Letzterer dient dazu, das Meßwerk einmal auf eine Strommessung, ein andermal
auf eine Spannungsmessung umzuschalten, ohne den Hauptstrom durch den Nebenwiderstand
r@ zu unter brechen. Rv und rv sind die zur Abgleichung und Temperaturkompensatioll
notnvendigen Vorwiderstände bei Wechsel- bzw. Gleichstrom. Mit r@ ist ein Zusatzwiderstand
bezeichnet, der nur bei bestimmten Gleichstrommeßbereichen in Reihe mit dem Meßwerk
liegt, sonst aber bei den übrigen Gleichstrommeßbereichen und bei allen Wechselstrommeßbereichen
kurzgeschlossen ist. Bei Wechselstrommessungen hat der Widerstand r@ auf die Messung
keinen Einfluß, da in diesem Fall zimmer stromlos bleibt.
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Der Spannungsmeßkreis V ist ähnlich aufgebaut. Auch hier werden einzelne
Teile des Vorwiderstandes zur völligen Angleichung der Meßbereichreihen aneinander
kurzgeschlossen, aber diesmal bei Wechsel spannungsmessungen, wie noch später erläutert
wird. An den Nebenwiderstand ro bzw. ro', der genau den gleichen Wert wie der Nebenwiderstand
ro besitzt und der vorgesehen sein muß, wenn der Hauptstrom durch rO nicht unterbrochen
werden soll, schließt sich der Vorwiderstand r an. Der Strom- und Spannungsanscluß
erfolgt über die Klemmen A bzw. V und die mit - bezeichnete Klemme.
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Die Meßbereichwähler c und d besitzen je zwei Schleifkontaktfedern,
die so gegeneinander versetzt sind, daß bei Drehung der Meßbereichwähler um I80°
die der Wechselstrommessung zugeordnete Feder e einen um einen Meßbereich höheren
bzw. niederen Widerstandswert abgreift als die Gleichstrom kontakfeder f. Auf diese
Weise fällt zwar der niedrigste Gleichstrommeßbereich für Wechseistrommessungen
aus; aber dafür erhältman als großen Vorteil, daß einmal bei allen Meßbereichen
für beide Stromarten mit dem für sie günstigsten Spannungsabfall gearbeitet wird
und außerdem erfindungsgemäß die Meßbereiche nach außen zur Deckung gebracht werden,
also die gleiche Kennzeichnung bestehen bleibt. Es ist daher nur notwendig, bei
Übergang von Gleichstrom auf Wechselstrom den Drebgriff c oder d um I800 zu verdrehen,
um den gleichen Meßbereich auch bei Wechselstrom zu erhalten. Da in dem dargestellten
Beispiel der kleinste Strom- und Spannungsmeßbereich 00006 A bzw. 0,3 V nur für
Gleichstrom gilt, so kann die Wechselstromseite des Dresgriffes c bzw. d mit einer
Raste versehen sein, die ein Schalten über den niedrigsten Wechselstrom- und Wechselspannungsmeßbereich
von
0,003 A bzw. 1,5 V hinaus verhindert.
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Da die Stellung der mit Strocnzeichen ver sehenen Meßbereichwähler
maßgebend für die zu messende Stromart ist, so liegt es nahe, gleichzeitig mit der
Drehung des Meßbereichwählers den Gleichstrom- Wechselstromschalter a des Meßwerkes
auf die betreffende Stromart einzustellen. In der Abb. 2 ist bei spielsweise ein
entsp-rechender Mechanismus schematisch dargestellt. An den Meßbereichwählern c
und d sind zwei Scheiben h und h' befestigt, die auf einem Teil des Umfanges eine
Erhöhung aufweisen. Ein gelenkig mit dem Stromspannungswähler b verbundener Bügel
1 ruht einmal auf dem Rand einer der beiden Scheiben und ferner auf einem Knopf
der unter dem Druck einer Feder k stehenden Schaltstange l des Gleichstrom-Wechselstromschalters
a. Solange Gleichstrommessungen vorgenommen werden, bleibt der eine Teil des Bügels
1 auf dem erhöhten Rand der Scheibe h liegen und drückt dabei den Schalter a in
die Gleichstromstellung. Dreht man dagegen den mit dem Wechselstromzeichen versehenen
Teil des Meßbereichwählers c auf denselben Meß.-bereich, z. B. o,oo3 A, so gleitet
der Bügel 1 von dem erhöhten Rand der Scheibe h herab, und die Feder-k vermag den
Schalter a in die Wechselstromstellung zu drücken. Ensprechend verläuft die selbsttätige
Umschaltung des Schalters a bei der Spannungsmessung, nur daß hierbei nach Umschalten-
des Schalters b der andere Teil des Bügels 1 auf dem Rand der Scheibe ü' aufliegt.
Durch diese Anordnung vereinfacht sich die Bedienung des Vielfachmeßgerätes bedentend,
da eingestellter Meßbereich und Stromart nur noch von der Stellung des Meßbereichwählers
abhängen.