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Spannungsabhängige Meßbrücke zur Messung von elektrischen Größen Bei
den sogenannten flüssigkeitsarmen Schaltern ist es erwünscht, die Leitfähigkeit
der Schaltflüssigkeit von Zeit zu Zeit zu prüfen. Die dazu bisher verwendeten Wechselstrommeßbrücken
sind verhältnismäßig teuer, weil ein empfindliches Anzeigegerät erforderlich ist,
um die Strom- und Spannungslosigkeit der Brückendiagonale und damit das Gleichgewicht
der Brücke genau festzustellen.
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Es ist weiter zur Messung des Isolationswiderstandes in Insttallationen
bereits eine Brückenschaltung bekanntgeworden, bei der der unbekannte Widerstand
in Reihe mit einem bekannten Widerstand an eine Gleich- oder Wechselspannung gelegt
ist und parallel zu dieser Serienschaltung ein Spannungsteiler liegt und meister
eine Glimmlampe zwischen den Abgriff am Spannungsteiler und den Verbindungspunkt
zwischen dem unbekannten und dem bekannten Widerstand geschaltet ist.
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Eine solche Anordnung ennöglicht zwar die Verwendung eines überaus
billigen Anzeigegerätes in Form der Glimmlampe, jedoch ist damit der Nachteil verbunden,
daß die Genauigkeit der Messung im Hinblick darauf, daß der Wert der Zünd- oder
Lösdlspannung der Glimmlampe sich allmählich ändert, nur gering ist.
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Nach der Erfindung wird dieser Nachteil bei einer spannungsabhängigen
Meßbrücke, die zur Messung von elektrischen Größen, insbesondere zur Ermittlung
der Leitfähigkeit von Schalt'düssigkeiten; bestimmt ist und bei welcher die Spannungsquelle
in der einen Brückendiagonale und eine Glimmlampe als Anzeigegerät in der anderen
Brückendiagonale liegt und die Abgleichung durch Verschieben des Anschlußpunktes
der die Glimmlampe enthaltenden Diagonale längs eines zwei Brückenseiten darstellenden
Widerstandes erfolgt, dadurch vermieden, daß ein zusätzlicher veränderlicher Vorschaltwiderstand
in der die Meßspannungsquelle enthaltenden Brückendiagonale angeordnet wird, mit
welchem das Verhältnis der an den Brückeneckpunkten liegenden Spannung zur Anpred1-(Zünd-
oder Lösch-) Spannung der Glimmlampe auf einen vorher bestimmten Wert, der höchstens
gleich 3 ist, mit Hilfe der gleichen Glimmlampe eingestellt wird. Durch diese
Abgleichung
wird jedesmal der durch etwaige Änderungen der Spannungswerte der Glimmlampe bedingte
Fehler ausgeschaltet, so daß trotz der Verwendung eines billigen Anzeigegeräts eine
hohe Genauigkeit erreicht werden kann. Da bei der angegebenen Anordnung bis zum
Ansprechen der Glimmlampe kein Stronft in der Brückendiagonale fließt, die \Viderstände
also nur sehr kurzzeitig vom Strom durchflossen rverden, ist es möglich, die Abmessungen
der Widerstände besonders klein zu halten, da solche Widerstände bei entsprechend
kurzzeitiger Belastung höhere spezifische Werte vertragen und da ja die Messung
jedesmal dann beendet ist, wenn die Lampe angesprochen hat, so daß unmittelbar nach
dem Ansprechen ausgeschaltet werden liantl.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Fig. I das Schaltschema und Fig. 2 die räumliche Anordnung der einzelnen
Teile.
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Das Gerät ist nach Fig. 1 als Wheatestonesche Brücke geschaltet. Als
Stromquelle dient das Lichtnetz. Der eine Zweig der Brücke wird durch das Niießgefäß
mit der zu messenden Flüssigkeit gebildet. q und C sind konstante Widerstände, B
ist der veränderliche Abgleichwiderstand. Die in der Diagonalverbindung mit einem
Vorwiderstand in Reihe liegende Glimmlampe ist mit G bezeichnet.
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Sie ist zur Beseitigung von Fremdfeldeinflüssen mit einem metallischen
Schirm mugeben, der mit einem Pol der Glimmlampe elektrisch gut leitend verbunden
ist und einen Durchsichtausschnitt besitzt. Dadurch, daß die Brücke nicht auf Null,
sondern auf einen bestimmten Spannungsunterschied abgeglichen wird, ist die Einstellung
und Ablesung an der Skala des Abgleichwiderstandes B spannungsabhängig. Vor der
Messung muß also die Gesamtspannung an der Brücke auf einen bestimmten Wert eingestellt
werden. Dazu dient der Vorwiderstand V. Die Spannung wird so eingestellt, daß an
dem mit dem Abgleichwiderstand B in Reihe liegenden festen Widerstand A gerade die
Ansprechspannung der Glimmlampe auftritt. Zur Isontrolle dient die Glimmlampe G,
deren Stromzweig zu diesem Zweck mittels der UmschalttasteT mimittelbar an die Enden
des Widerstandes A gelegt wird. Dann wird der Widerstand V so lange verkleinert,
bis die Glimmlampe G aufleuchtet. Jetzt wird die Taste losgelassen und die Abgleichung
vorgenommen, indem der Schieber des Abgleicllwiderstandes B so weit nach rechts
bewegt wird, bis die Glimmlampe wieder aufleuchtet.
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Dann kann an der Teilung, über welche der Schieber läuft, der Leitfähigkeitswert
abgelesen werden. Die Teilung ist am Anfang und am Ende eng und im eigentlichen
mittleren Gebrauchsbereich auseinandergezogen, wodurch eine hohe Ablesegenauigkeit
gewährleistet ist. Es ist notwendig, die Gesamtspannung an der Brücke höchstens
dreimal so größ wie die Ansprechspannung zu machen, wen anderenfalls zwei Einstellpunkte
für ein @@@d denselben Widerstandswert vorhanden sein können, bei denen die Glimmlampe
gcrade aufleuchtet. Von der Höhe der Ansprechspannung der Glimmlampe ist die erfindungsgemäße
Meßbrücke unabhängig, da sich ja infolge der durch die Glimmlampe kontrollierten
Voreinstellung der Gesamtspannung sämtliche Spannungswerte proportional ändern,
so daß also die Widerstands-bzw. Leitfähigkeitsverhältnisse unverändert bleiben,
gleichgültig, wie hoch die Ansprechspannung der Glimmlampe ist. Nach dere weiteren
Erfindung werden der gesuchte Widerstand X und der mit ihm in Reihe liegende feste
Widerstand C vertauschbar angeordnet.
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Man erhält dadurch zwei Teilungen, auf deren einer ein niedrigerer
und auf deren anderer ein höherer Meßbereich durch Auseinanderziehen der Teilung
bevorzugt ist.
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Einen besonderen Meßbereich kann man herausschneiden, indem man nach
der weiteren Erfindung den gesuchten Widerstand X mit einem weiteren festen Widerstand
D in Reihe schaltet, der in der Figur gestrichelt angedeutet mid gerade so groß
gemacht ist, daß an ihm die Ansprechspannung auftritt, wenn der gesuchte Widerstandswert
Null ist. Dann reicht der Meßbereich von dem Werte Null bis zum Werte oo. Die bei
Wheatestoneschen Brücken üblichen Alittel zum Herausheben einzelner Meßbereiche
können im übrigeii natürlich sinngemäß auch auf die Meßbrücke nach der Erfindung
angewendet werden.
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In Fig. 2 sind die gleichen Teile wie in Fig. I mit den gleichen
Bezugszeichen versehen. Der Aufbau ist ohne weiteres klar. Da die Netzspannung zum
Messen in das Gerät eingeführt wird, ist dieses zweckmäßig in eill Gehäuse H aus
isolierstoff berührungssicher eingeschlossen. Der Deckel des Gehäuses ist in Fig.
2 nicht mit dargestellt. Die erforderlichen Deckelöffnungen sind jedoch strichpunktiert
angedeutet. Das zur Aufnahme der zu untersuchendell Flüssigkeit bestimmte Gefäß
F, das in Fig. 2 oben für sich im Schnitt dargestellt ist, besteht vorteilhaft aus
durchsichtigem Isolierstoff, insbesondere aus Glas, damit von außen bequem beobachtet
werde 1 kann, ob die Elektrodenplatten E von der Flüssigkeit vollständig bedeckt
sind und sich nicht etwa Blasen gebildet haben. Die Elektroden E sind in das Gefäß
fest eingebaut und mit am Gefäß befestigten Steckerstiften J verbunden, mit denen
das Gefäß in die Steckbuchsen K eingesetzt wird. Die Widerstände
A
bis D und V bzw. einer oder.einige von ihnen sind handelsübliche Radiozubehörteile.