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Meßanordnung mit Spannungsteiler Es sind Meßinstrumente bekannt, deren
Zeiger den Kontakt eines Spannungsteilers verstellen derart, daß am Spannungsteiler
eine dem Meßwert proportionale Spannung abgegriffen wird. Diese laufend abgegriffene
Spannung kann zur Fernübertragung der Meßergebnisse, für Steuerungszwecke oder zur
Registrierung benutzt werden. Als geeignete Meßinstrumente seien z. B. genannt Thermometer,
Manometer, Vakuummeter, Staurohre usw.
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Bei den bekannten Geräten ist der Widerstandsdraht des Spannungsteilers
in Form einer Spule gewickelt. Das hat den Nachteil, daß die Spannung ruckweise
verstellt wird.
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Dadurch ergibt sich im elektrischen Teil eine unruhige Anzeige, und
die Genauigkeit wird beeinträchtigt. Ferner sind zum Bewegen des Kontaktes über
die Wliderstand,sspule verbältnismäßig große Reibungskräfte erfor-derlich, zu deren
Überwindung die Verstellkraft des Meßinstrumentenzeigers oft nicht ausreicht.
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Es s,incl nun auch Nleßinstrumente bekannt, bei denen an einem aus
zwei parallelen Meßdrähten bestehenden Spannungsteiler eine dem lA¢eßwZert proportionale
Spannung eingestellt wird. Hierbei sind zwar die genannten Nachteile vermieden Es
besteht aber nicht ohne weiteres die Möglichkeit, Nullpunktsverschiebungen oder
-verlagerungen bei Einrichtungen und Messungen zu berücksichtigen, bei denen ein
wechselnder Nullpunkt als Bezugspunkt in Frage kommt, z. B. bei Thermometern und
Manomxetern.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jedem Meßdraht
ein Widerstand vorgeschaltet ist. Da die vorgeschalteten Widerstände leicht ausgewechselt
werden können, sind die Nullpunktsverschiezungen
auf einfache Art
zu berückschtigen.
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Die neue Einrichtung kann insbesondere mit Vorteil bei der oszillographischen
Aufnahme von Bewegungsvorgängen verwendet werden, um Korrekturen der Anzeigeskalen
für den eingestellten Spannungswert infolge des sich verlagernden Bezugspunktes
zu vermeiden.
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Die Erfindung soll an Hand der Figuren der Zeichnung näher beschrieben
werden.
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Fig. I zeigt eine Schaltskizze, während in den Fig. 2 und 3 ein vollständiges
Ausführungsbeispiel in Ansicht und Ouerschnitt dargestellt ist. Gemäß Fig. I sind
20 und 30 zwei glatte Meß drähte, denen erfindungsgemäß je ein fester Widerstand
2I und 3I vorgeschaltet ist. Die beiden Drähte mit den entsprechenden Widerständen
verlaufen einander parallel und sind kreuzweise parallel geschaltet. Die Spannungsquelle
P ist an den Enden A und B angeschlossen. An den Drähten 20 und 30 können miteinander
verbundene Kontakte 2 und 2a entlang schleifen, die die Meßspannung iiber die Leitungen
4 und 5 einem Fernübertragungssystem oder. wie in der Figur dargestellt, der Meßschleife
6 eines Oszillo graphen zuführen Durch die strichpunktierte Linie soll angedeutet
werden, daß die Kontakte 2 und 211 mechanisch miteinander verhunden sind. Die beiden
Kontakte können gemeinsam vom Zeiger eines Meßinstrumentes verstellt werden, so
daß die zwischen deii beiden Kontakten abgegriffene Spannung dem Meßwert proportional
ist. Zu einem bestimmten Zeigerausschlag erhält man mit dieser Anordnung bei einer
gegebenen Benebsspannung des Spannungsteilers den doppelten Wert für die abgegriffene
MeB-spannung als bei einem Spannungsteiler mit einem einzigen Draht bzw. braucht
die Drahtlänge nur halb so lang zu sein.
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Die Widerstände 21 und 3I werden vorteil haft so bemessen, daß sie
gleich denen der Meßdrähte 20 und 30 sind. In der Nullstellung mögen beispielsweise
die Kontakte 2 und 2a an den Klemmen C und D anliegen.
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Die Skala des über einen Zeiger die Kontakte betätigenden Meßinstrumentes
kann nun in einfacher Weise festgelegt werden.
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Da der Ausschlag immer proportional der Spannung ist, sind Nullpunktsverlagerungen
durch Auswechseln der festen Widerstände 71 und 3I sofort zu berücksichtigen, ohne
daß bei der Empfangsstelle, im Ausführungsbeispiel am Oszillographen, langwierige
Justierungen vorzunehmen sind.
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Der Bezugs- oder Nullpunkt kann aber auch durch die NIitte der Meßdrähte
20 und 30 festgelegt sein. Eine Verlagerung nach der einen oder anderen Seite hätte
dann eine entsprechende Verkürzung des zur Verfügung stehenden Zeigerweges zur Folge;
bzw. es würde eine Unsymmetrie der Zeigerwege auftreten. Durch einfaches Verändern
der Widerstände 21 und 31 kann dieser Nachteil sofort ausgeglichen lverden, ohne
den Zeiger zu verstellen, was insbesondere für Fernübertragungen von großer Bedeutung
ist, da eine Bewegung des als Geber dienenden Zeigers eine in diesem Falle unerwünschte
Veränderung des Empfängers nach sich ziehen würde, die durch besondere an- und abschaltbare
Kupplungen ausgeglichen werden müßte.
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Durch die erfindungsgemäße Einrichtung werden clerartige insbesondere
bei der Fern übertragung schwierig zu handhabende Kupplungen vermieden.
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Ein Ausführungsbeispiel eines Meßinstru mentes mit der in Fig. I
dargestellten Schaltungsanordnung ist in Fig. 2 in Ansicht von vorn, in Fig. 3 in
einem Schnitt von der Seite gesehen gezeigt. Das Gehäuse 8 ist von durch ein Fenster
9 abgeschlossen. Der Zeiger 11 vollführt entsprechend den Meßwerten Drehbewegungen
um die Achsen Die Widerstandsdrähte des Spannungsteilers sind mit 12 und I3 bezeichnet.
Sie entsprechen den Drähten 20 und 3Q in Fig. I und sind genau so geschaltet; da
der Zeiger Drehbewegungen ausführt, sind sie jedoch kreisbogenförmig gespannt. Die
vorgeschalteten Widerstände tragen in Übereinstimmung mit Fig. I die Bezugsziffern
2I und 31. An der Skala, I5. über der die Zeigerspitze I4 spielt. kann man die Meßergebnisse
ablesen. Die diesen Meßergebnissen entsprechenden elektrischen Spannungen werden
durch die Schleifkontakte 16 und I7, die an dem Zeiger befestigt sind, eingestellt,
und diese laufend ab gegriffenen Spannungen dienen für die Zwecke der Fernanzeige,
Registrierung oder Steuerung.
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Mit der neuen Anordnung wird eine stetige Übertragung der Meßwerte
erreicht, so daß sich auch kleine Ausschläge des Zeigers als Spannungsänderungen
bemerkbar machen.
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Zur Verstellung des Zeigers sind nur ganz geringe Kräfte erforderlich,
die in der Regel auch am Zeiger von Feinmeßinstrumenten höchster Genauigkeit verfügbar
sind. Bei Verwendung in Fahrzeugen haben Schwan zungen und Lageänderungen, Besdleunigungskräfte
u. dgl. keinen Einfluß auf die Meßgenauigkeit.
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Die Spannungsteileranordnung kann daher mit Vorteil bei der oszillographischen
Aufnahm e von Bewegungsvorgängen, bei denen die in Bewegung befindlichen Teile nicht
zusätzlich belastet werden dürfen, Verwendung finden. Von dem sich bewegenden Körper
braucht lediglich eine entsprechende Bewegung des Schleifkontaktes abgeleitet zu
werden. Die dafür erforderlichen Kräfte sind
so gering, daß der
Bewegungsverlauf des zu untersuchenden Vorganges im allgemeinen nicht beeinflußt
wird.