DE707417C - Roehrenvoltmeter mit Einschaltung der zu messenden Gleichspannung in den Gitterkreisund Kompensation durch Veraenderung der Gittervorspanung - Google Patents

Description

• Röhrenvoltmeter mit Einschaltung der zu messenden Gleichspannung in den Gitterkreis und Kompensation durch Veränderung der Gittervorspannung An Stelle des schwer zu handhabenden unempfindlichen elektrostatischen Meßinstrumentes bedient man sich in der neuesten Zeit häufig des sog. Rwöhrenvoltmeters zur quasi elektrostatischen Messung von Gleichspannungen. Insbesondere für die chemische Industrie wurden zahlreiche derartige Instrumente entwickelt, z. B. zur Messung von Was serstoffionenkonzentrationen. Bei diesen Messungen wird die zu messende Zelle zwischen Gitter und Kathode einer Elektrometerröhre geschaltet, wobei dem Gitter eine zusätzliche negative Vorspannung gegeben wird, um in dem Teil der Charakteristik zu arbeiten, in dem der geringste Gitterstrom fließt.
• In der Anodenzuleitung liegt ein Galvanometer, dessen Ausschlag vor der Messung durch eine Hilfsbatterie o. dgl. auf Null kompensiert wird. Wird nun die zu messende Zelle an das Gitter gelegt, so ändert sich der Anodenstrom. Nach vorheriger Eichung ist am Ausschlag des Galvanometers die EMK der zu messenden Zelle abzulesen.
• Da insbesondere bei den für diese Meßzwecke ent vickelten Elektrometerröhren die Cbarakteristik nur über einen verhältnismäßig kurzen Bereich geradlinig verläuft, ist es bekannt, das Röhrenvoltmeter lediglich als Nullinstrument in einer Poggendorfschen Kompensationsmethode zu benutzen. Dies ist in Abb. I dargestellt, worin Ex die zu messende Spannung, Epog die Kompensationsspannungsquelle ist, während En, EG, EA und ER die Spannungsquellen für Heizung, Gittervorspannung, Anodenspannung und zur Kompensation des Anodenruhestromes darstellen. Es ist auch bekannt, nicht die gesamte Spannung zu kompensieren, sondern der zu messenden Zelle mittels einer Hilfsbatterie und eines Spannungsteilers eine bekannte Teilspannung entgegenzuschalten, so daß lediglich der überschießende Teil der zu messenden Spannung am Galvanometer abgelesen wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß stets im geradlinigen Teil der Charakteristik gearbeitet wird. Um hierbei eine weitere Stromquelle zur Kompensation der zu messenden Spannung zu ersparen, kann die zur Erzeugung der negativen Vorspannung dienende Spannungsquelle auch mit der Kompensationsstromquelle unter Verwendung eines Spannungsteilers zusammengelegt werden.
• Wird die zu messende elektromotorische Kraft, z. B. einer Zelle, mit in den Gitterkreis eingeschaltet, so verändert sich die Gittervorspannung. Durch Verschiebung am Spannungsteiler wird wieder die ursprüngliche Gittervorspannung eingestellt. Der veränderliche Spannungsteiler muß bei der Anwendung einer besonderen Gitterbatterie, insbesondere zur Vermeidung der raschen Entladung der Zelle, hochohmig ausgebildet werden.
• Erfindungsgemäß läßt sich nun dieser Nachteil vermeiden und unter Fortlassung der besonderen Gitterbatterie eine Vereinfachung dadurch erzielen, daß der bei der Messung in Reihe mit der Meßgleichspannung liegende und zur Kompensation dienende Gitterspannungsteiler als Vorwiderstand der Heizleitung bzw. als Teil desselben dient und geeicht ist.
• Die Spannung der Heizbatterie muß dabei mindestens gleich der Summe der Gittervorspannung und der Heizspannung sein.
• Durch die Eichung des Spannungsteilers kann ohne weitere Berechnung das Potential direkt abgelesen werden. Die Stromquellen sind dabei in bekannter Weise stabilisiert.
• Zur Messung von Wechselspannungen ist es an sich bekannt, für Röhrenvoltmeter eine Gittervorspannung aus der Heizspannung unter Benutzung eines Spannungsteilers abzuleiten und die Gitterspannung in Reihe mit einer zu messenden Wechselspannung zu legen zwecks Einstellung einer bestimmten Nullage des Anzeigeinstrumentes im Anodenkreis der Röhre.
• Ein Ausfübrungsbeispiel für die erfindungsgemäße Anordnung ist in Abb. 2 dargestellt.
• Von einer durch eine Glimmstrecke St stabillsierten Spannung wird die Spannung für Anode, Schirmgitter und Kompensation für das im Anodenstromkreis liegende Galvanometer G, von einer zweiten die Spannung für einen Vorwiderstand W mit anschließendem gceichtca Spannungsteiler P und Heizfaden der Elektrometerröhre entnommen.
• Am geeichten veränderlichen Spannung teiler P wird die gewünschte negative Vorspannung des Gitters abgegriffen, wobei der Gitterschalter 5 auf Stellung 1 steht. Nachdem der Galvanometerausschlag kompensiert wurde, wird der SchalterS in Stellung 2 gebracht und so die zu messende Zelles, in den Gitterkreis eingeschaltet. Durch Veränderung der Einstellung des Spannungstei lers P wird nunmehr der Galvanometeranzeiger des Galvanometers G wieder auf die Nullstellung zurückgebracht und dann die EMK der Zelles, direkt am geeichten Spannungsteiler P abgelesen.
• Man kann diesem Spannungsteiler z. B. auch die Form einer Walzenmeßbrücke geben, wodurch die Ablesung sehr genau wird.
• Der Spannungsteiler kann auch aus einer Reihe von festen Widerständen bestehen, so daß beim Messen durch Abgreifen von diesen Teilwiderständen nicht der volle Betrag der zu messenden Spannung kompensiert wird. Der Restbetrag der zu messenden Spannung wird dann durch den Ausschlag des Galvanometers abgelesen.

Claims (1)

1. PATNTANSPUC: Röhrenvoltmeter, insbesondere zur Messung kleiner elektromotorischer Kräfte von elektrischen Elementen, mit Einschaltung der zu messenden Gleichspan nung in den Gitterkreis und Kompensation durch Veränderung der Gittervorspannung unter Verwendung stabilisierter Strom quellen, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Messung in Reihe mit der Meßspannung liegende und zur Kompensation dienende Gitterspannungsteiler als Vorwiderstand bzw. als Teil des Vorwiderstandes der Heizleitung dient und geeicht ist.