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Gleichrichtermeßgerät Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Gleichrichtermeßgeräte
für Gleichspannungen, Wechselspannungen, Gleichströme und Wechselströme mit mehreren
Meßbereichen und einem Meßpfadwähler zum gleichzeitigen Anschließen an zwei Meßstellen.
Meßgeräte dieser Art haben entweder drei Klemmen, eine für Strom, eine für Spannung
und eine gemeinsame, oder vier, von denen zwei für Spannungsmessungen und zwei für
Strommessungen bestimmt sind. Der Meßpfadwähler gestattet dann, den Meßpfad des
Meßgerätes wahlweise mit den Spannungsklemmen oder mit den Stromklemmen zu verbinden.
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Um annähernd die gleiche Skalenlänge für beide Stromarten benutzen
zu können, sind verschiedene Anordnungen bekannt, bei denen mit Hilfe eines Umschalters
(Stromartwähler) die Schaltung jeweils entsprechend geändert wird. Wenn man im vorliegenden
Falle einen solchen Stromartwähler benutzt, der unabhängig von dem Meßbereichwähler
zu betätigen ist, so ergeben siich bei den meisten Schaltanordnungen Fehlmessungen,
wenn die Umschaltung vergessen wird. Aber auch dann, wenn durch besondere Schaltanordnungen
Fehlmessungen vermieden sind, ist die Bedienung umständlich, denn jede Messung erfordert
dann die Einstellung von drei verschiedenen Schaltern.
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Bei einem Gleichrichtermeßgerät mit nur einem Stromartwähler ist
es bekannt, daß man diesen mit dem Meßbereichwähler mechanisch kuppeln kann. Ohne
Zwischenschaltung verhältnismäßig verwickelter mechanischer Schaltgebilde war es
aber bisher nicht möglich, auch bei einem an zwei Meßstellen mittels eines Strompfadwählers
anschließbaren Meßgerät dieser Art eine zwangsläufige Kupplung
zwischen
Stromartwähler und Meßbereichiwähler zu erreichen und damit die erwähnten Nachteile
zu vermeiden.
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Dies wird jedoch bei einem Gleichrichtermeßgerät mit je einem Meßbereichwähler
für Spannungen bzw. Ströme und einem Meßpfadwähler zum gleichzeitigen Anschließen
an zwei zum Messen von Spannungen bzw.
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Strömen bestimmte Meßstellen gemäß der Erfindung in einfacher Weise
durch zwei voneinander unabhängige, mit je einem Meßbereichwähler mechanisch gekuppelte
Stromartwähler und einen mit dem Meßpfadwähler zwangsläufig gekuppelten Umschalter
erreicht, der jeweils den Stromartwähler einschaltet, der mit dem dem betreffenden
Strompfad zugehörigen Meßbereichwähler gekuppelt ist. in der Zeichnung sind einige
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes in Schaltbildern dargestellt. Dabei
sind vier Anschlußklemmen 1. .4 vorgesehen, von denen die beiden ersten für die
Messung von Spannungen (V) und die beiden anderen für die Messung von Strömen (=4)
bestimmt sind.
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Bei Gleichspannungen oder Gleichströmen ist die Polarität in der aus
der Zeichnung ersichtlichen Weise gekennzeichnet. Für Spannungen bzw. Ströme ist
je ein Meßbereichwähler 5 bzw. 6 vorgesehen, wobei diese als Kurbeischalter ausgebildet
sind. Die Kurbelarme schleifen auf Kontakten 7. . . I2 und 7'...12' bzw. I3... I8
und 13'...18', die den einzelnen Spannungs- bzw. Strommeßbereichen zugeordnet und
paarweise miteinander verbunden sind. Dabei sind die Kontakte 7....12 für Wechselspannungen,
7'...12' für Gleichspannungen, 13...18 für Wechselströme und 13'...18' für Gleichströme
bestimmt. Zu diesem Zweck sind die Kontakte in an sich bekannter Weise mit Vorwiderständen
19...24 bzw. Nebenwiderständen 25... 29 verbunden, wobei der Vorwiderstand 24 über
einen weiteren Widerstand 30 mit der Anschlußklemme 1 und die Kontakte 13, 13' über
einen weiteren Nebenwiderstand 31 mit den Anschlußklemmen 4 verbunden sind.
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Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist nun ein Meßpfadwäbler vorgesehen
der aus zwei mit einander gekuppelten Schaltarmen 32 und 33 besteht. Mit dem Meßbereichwähler
5 zwangsläufig gekuppelt ist ein als doppelpoliger Umschalter ausgebildeter Stromartwähler
34, 34' und mit dem Meßbereichwähler 6 ein ebenfalls als doppelpoliger Umschalter
ausgebildeter Stromartwähler 35, 35. Außerdem ist mit dem Meßpfadwähler 32, 33 noch
ein Umschalter 36, 36' mechanisch gekuppelt, der ebenfalls doppelpolqg ausgebildet
ist. Dabei sind die Schalterme 34 bzw. 35 mit den Wechselkontakten des Schaltarmes
36 und die Schaltarme 34' bzw. 3j' mit den Wechselkontakten des Schaltarmes 36'
verbunden. Die Umschaltkontakte des Schaltarmes 32 sind mit dem Verbindungspunkt
der Widerstände 24 und 30 bzw der Anschlußklemme 4 und die Umschaltkontakte des
Schaltarmes 33 mit der Anschlußklemme I bzw. dem Kontakt IS verbunden. Die Umschaltkontakte
37 und 38 bzw. 39 und 4o der Schalter 34 bzw. 35 und ebenso die Umschaltkontakte
37' und 38' bzw.
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39' und 40' der Schalter 34' bzw. 35' sind in der aus Fig. I erkennbaren
Weise paarweise miteinander verbunden.
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Die Drebspnle 41 des Meßwerkes ist einerseits mit dem Schaltarm 32,
den Kontakten 37', 39' und der Mitte der Sekundärwicklung 42 eines Meßwandlers 43
sowie über einen Widerstand 44 mit den Kontakten 38, 40 und andererseits mit den
Kontakten 38', 40 und über einen Widerstand 45 mit den Kontakten 37 und 39 verbunden.
Die Primärwicklung 46 des Wandlers 43 liegt einerseits an dem Schaltarm 33 und andererseits
an dem Schaltarm 36. Die Sekundärwicklung 42 des Meßwandlers 43 ist über zwei gegeneinandergeschaltete
Gleichrichter 47 geschlossen. deren Verbindungspunkt an den Schaltarm 36' angeschlossen
ist.
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In der gezeichneten Stellung der Schalter kann an den Klemmen 1 und
2 eine Gleichspannung gemessen werden. Dabei fließt ein Strom von der Plusklemme
2 über die Vorwiderstände 22...24, den Schaltarm 32. die Drehspule 41, den Widerstand
45. den Schaltarm 34, den Schaltarm 36, die Primärwicklung 46 und den Schaltarm
33 zu der Minusklemme 1. Dabei sind die Mitte der Sekundärwicklung 42 und der Verbindungspunkt
der Gleichrichter47 über den Schaltarm 34' und den Schaltarm 36' leitend verbunden,
so daß die Gleichrichteranordnung kurzgeschlossen und daher wirkungslos ist. Wenn
ein an die Klemme 3, 4 angeschlossener Gleichstrom gemessen werden soll, so legt
man den Meßpfadwähler 32, 33 um, wobei auch die Schaltarme 36 und 36' zwangsläufig
umgelegt werden. Dann fließt ein Strom von der Plusklemme 4 über die Nebenwiderstände
31 und 25...27 zur Minusklemme 3. Davon abgezweigt ist ein Strom von der Klemme
4 über den Schaltarm 32, die Drehspule 41, den Widerstand 45, den Schaltarm 35,
den Schaltarm 36, die Primärwicklung 46, den Schaltann 33 md und die Widerstände
29 und 28. Dabei sind die Mitte der Sekundärwicklung 42 und der Verbindungspunkt
der Gleichrichter 47 über die Schaltarme 35' und 36' leitend verbunden, so daß die
Gleichrichter wiederum wirkungslos sind.
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Soll an den Klemmen I und 2 eine Wechselspannung gemessen werden,
so wird der Meßbereichwähler 5 mit den Schaltarmen 34, 34'
auf den
gewünschten Wechselspannungsbereich umgelegt. Dann fließt ein Strom von der Klemme
2 über den Kontaktarm 5, die betreffenden Vorwiderstände, den Schaltarm 32, d!en
Widerstand 44, den Schaltarm 34, den Schaltarm 36, die Primärwicklung 46 und den
Schaltarin 33 zur Klemme I. Dabei werden in den beiden Hälften der Sekundärwicklung
42 Wechselströme induziert, die von den Gleichrichtern 47 in Vollperiodenschaltung
gleichgerichtet werden und über den Schaltarm 36', den Schaltarm 34' und die Drehspule
41 fließen. Ebenso können Wechselströme bei Anschluß an die Klemmen 3 und 4 gemessen
werden, wenn der Meßpfadwähler 32, 33 entsprechend umgelegt ist. Dann fließt ein
Zweigstrom von der Klemme 4 über den Schaltarm 32, den Widerstand 44, den Schaltarm
35, den Schaltarm 36, die Primärwicklung 46, den Schaltarm 33 und die entsprechenden
Widerstände des betreffenden Meßbereichschalters.
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DieSekundärströme werden dabei vom Gleidirichter 47 gleichgerichtet
und fließen über den Schaltarm 36' und die Drehspule 41.
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Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführnngsbeispiel ist ein MeBwerk
vorgesehen, das in an sich bekannter Weise zwei mechanisch miteinander gekuppelte
Drehspulwicklungen 48 und 49 enthält, wobei die Drehspulwicklung 48 für Gleichspannungs-
und Gleichstrommessungen und die Drehspulwicklung 49 für Wechselspannungs- und Wechselstrommessungen
bestimmt ist. Dabei sind die beiden Drehspulwicklungen einseitig leitend miteinander
verbunden, und die Drehspulwicklung 49 ist über die Gleichrichter 47 und einen Widerstand
50 an die Sekundärwicklung 42 des Wandlers 43 angeschlossen. Im übrigen ist die
Anordnung der Anschlußklemmen I . . .4 und der Bau der Meßbereichwähler 5 und 6
der gleiche wie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Mit jedem der beiden Meßbereidiwähler
ist wieder ein Stromartwähler 34 bzw. 35 zwangsläufig gekuppelt, der in die sein
Falle einpolig ausgebildet sein kann. Dabei sind die Kontaktarme 34 und 35 untereinander
und mit dem Verbindungspunkt der Drehspulen 48, 49 verbunden. Auch der Meßpfadwähler
32, 33 ist wie bei der Anordnung nach Fig. I gebaut und mit seinen Umschaltkontakten
in der gleichen Weise geschaltet.
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Der Schaltarm 32 ist über einen Widerstand 5I mit der Drehspulwicklung
48 und der Schaltarrn 33 über einen Widerstand 52 mit der Primärwicklung 46 des
Wandlers 43 verbanden, parallel zu der ein Widerstand 53 liegen kann. Mit dem Meßpfadwähler
ist wieder ein Umschalter 36, 36' zwangsläufig gekuppelt, dessen Wechselkontakte
in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise mit den Kontakten 37... zu zu zu 40 der Stromartwähler
34 und 35 verbunden sind. Dabei ist der Schaltarm 36 mit dem Schaltarm 32 und der
Schaltarm 36' mit dem Verbindungspunkt der Gleichrichter 47 verbunden.
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Wenn bei der gezeichneten Stellung der Schalter eine Gleichspannung
an den Klemmen I und 2 gemessen werden soll, so fließt ein Strom von der Klemme
2 über den Kon taktarm 5, die Vorwiderstände, den Schaltarm 32, den Widerstand 51,
die Drehspule 48, die Primärwicklung 46 bzw. den Widerstand 53, den Widerstand 52
und den Schaltarm 33 zur Klemme 1. Dabei ist die Drehspule 49 über die Schaltarme
34, 36' und den Widerstand 50 geschlossen. Bei einer Gleichstrommessung im Anschluß
an die Klemmen 3 und 4 fließt nach dem Umlegen des Meßpfadwählers 32, 33 ein Strom
von der Klemme 4 über die Nebenwiderstände zur Klemme 3 und ein Zweigstrom über
den Schaltarm 32, den Widerstand 51, die Drehspulwicklung 48, die Primärwicklung
46 bzw. den Widerstand 53, den Widerstand 52, den Schaltarm 33 und die Widerstände
29 und 28.
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Nach dem Umlegen der Meßbereichwähl er 5 und 6 können Wechselspannungen
und Wechselströme gemessen werden. Wenn eine Wechselspannung an den Klemmen I und
2 gemessen werden soll, so fließt ein Strom von der Klemme 2 über den Kontaktarm
5, die betreffenden Vorwiderstände, die Schaltarm 32, 36 und 34, die Primärwicklung
46, den Wider stand 52 und den Schaltarm 33 zur Klemme 1.
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Dabei ist die Drehspulwicklung 48 nebst dem Widerstand 51 kurzgeschlossen.
Die in der Sekundärwicklung 42 induzierten Wechslelströme werden in den Gleichrichtern
47 gleichgerichtet und über den Widerstand 50 der Drehspulwicklung 49 zugeführt.
In ähnlicher Weise können Wechselströme an den Klemmen 3 und 4 gemessen werden,
wenn man den Stromartwähler umlegt.
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Eine noch einfachere Schaltung ist in Fig. 3 dargestellt. Diese stimmt
mit der in Fig. 2 dargestellten überein bis auf die Anordnung und Schaltung des
mit dem Meßpfadwähler gekuppelten Umschalters für die Stromartwähler 34, 35, der
als eimpoliger Umschalter 36 gebaut ist, dessen Kontaktarme mit dein Verbindungspunkt
der Drehspulen 48, 49 verhunden und dessen Wechselkontakte an die Kontaktarme 34
und 35 der Stromartwähler angeschlossen sind. Die Umschaltkontakte 37 und 38 bzw.
39 und 40 der Stromartwähler sind paarweise untereinander verbunden, und zwar sind
die Kontakte 38 und 40 an den Schaltarm 32 und die Kontakte 37 und 39 an den Schaltarm
33 angeschlossen.
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Wenn nun z. B. bei der gezeichneten Lage der Schalter eine Gleichspannung
gemessen werden soll, so fließt ein entsprechender
Strom in der
gleichen Weise wie bei der Anordnung nach Fig. 2 von der Klemme 2 über die Drehspulwicklung
48 zur Klemme 1. In diesem Falle ist die Primärwicklung 46 des Wandlers 43 über
die Schaltarme 36 und 34 und den Widerstand 52 in sich geschlossn. ist eine Wechselspannung
zu messen, so ist der Schaltarm 34 umgelegt. Dann ist die Drehspule 48 nebst dem
Widerstand 51 über die Schaltarme 36 und 34 in sich geschlossen, während die Drehspulwicklung
49 über die Gleichrichteranordnung 47 aus der Sekundärwicklung 42 gespeist wird.
In entsprechender Weise wirkt die Anordnung beim Messen von Gleichströmen und Wechselströmen
im Anschluß an die Klemmen 3 und 4.