DE737247C

DE737247C - Vorrichtung zur Bildung der Summe oder der Differenz von zwei Messgroessen

Info

Publication number: DE737247C
Application number: DEE49731D
Authority: DE
Inventors: Albert Patin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-05-15
Filing date: 1937-05-15
Publication date: 1943-07-09

Description

Vorrichtung zur Bildung der Summe oder der Differenz von zwei Meßgrößen Zur Bildung der Summe oder Differenz zweier Meßgrößen, die von zwei getrennten Meßgeräten bestimmt werden, hat man bereits das eine dieser Meßgeräte mit einem verschiebbaren Widerstand und das andere mit einer auf diesem Widerstand gleitenden verschiebbaren Kontaktbürste gekuppelt. Der Ausschlag eines mit dem Widerstand und der Kontaktbürste verbundenen elektrischen Anzeigegerätes gibt dann ein Maß für die Summe oder Differenz der beiden Meßgrößen, und zwar hat man bei einer Einrichtung zu diesem Zweck den Widerstand, die Bürste und das Anzeigegerät zusammen mit einer Stromquelle in Reihe geschaltet.
Um sicheren Stromübergang zu gewährleisten und Verschmorung der Kontaktflächen zu verhindern, muß die Kontaktbürste auf dem Widerstand mit einem gewissen Druck aufliegen. Die durch diesen Druck hervorgerufene Reibung zwischen Bürste und Wirlerstand hat zur Folge, daß Jeder dieser beiden feile, wenn er durch das mit hin gekuppelte Nießgerät in Bewegung gesetzt wird. den anderen Teil mitzunehmen sucht. Ändert sich beispielsweise lediglich die Meßgröße, welche auf den verschiebbaren Widerstand einwirkt, während die andere Meßgröße konstant bleibt, dann wird durch die Bewegung der Widerstandsspule die Kontaktbürste unter Überwindung der Direktionskraft des mit ihr verbundenen NIeßgerätes anfänglich mitgenominden, anstatt tu Rube zu bleiben. In gleicher Weise sucht eine Bewegung der Bürste die Widerstandsspule mitzunehmen. Der hierdurch entstehende Meßfehler ist um so größer, je empfindlicher die beiden mit der Spule und der Bürste verbundenen Meßgeräte sind, weil dann schon eine kleine mechanische kraft genügt, um das Meßgerät aus der durch die Meßgröße bestimmten richtigen Stellung heraus zubringen. Diesen Fehler könnte man dadurch vermindern, daß man mit sehr geringen Strömen arbeitet. Dann würde aber der Übergangswiderstand zwischen der Kontaktbürste und dem verschiebaren Widerstand so groß werden, daß hierdurch eine Fälschung des anzuzeigenden Summenwertes eintritt.
Die Erfindung sucht durch Anwendung einer von der bekannten Reihenschaltung abweichen den Schaltung diese Nachteile zu beseitigen. Dies gelingt gemäß der Erfindung durch die Anwendung einer an sich bekannten Brückenschaltung, bei der die bei den durch die Kontaktbürste voneinander getrennten Teile der NViderstandsspule die beiden Zweige bilden, und bei der in der eigentlichen Brücke ein Anzeigegerät liegt, dessen beweglicher Teil einen Schleifkontakt steuert, der auf einer zweiten Widerstandsspule schleift. deren beide durch den Schleifkontakt voneinander getrennte Abschnitte die beiden weiteren Brückenzweige bilden, derart, daß der Ausschlag des Anzeigegerätes der Relativstellung der Kontaktbürste zur Spule proportional ist.
Bei dieser für die Fernanzeige einer ein zigen Meßgröße bekannten Brückenschaltung ist der Strom unabhängig von der Stellung der Kontaktbürste im Ruhezustand stets null.
Bei einer Änderung der gegenseitigen Lage des Widerstandes zur Kontaktbürste steigt der Strom nur so weit an, wie nötig ist, um das Anzeigegerät in Bewegung zu setzen.
Im Augenblick, wo diese Bewegung einsetzt, beginnt die erneute Abgleichung der Brücke unter gleichzeitiger Herabsetzung des Stromes in der Kontaktbürste. Im Gegensatz is; bei der eingangs erwähnten bekannten Reihenschaltung der dort im Ruhezustand ständig durch die Kontaktbürste fließende Strom abhängig von der Größe des veränderlichen Widerstandes. Bei voll eingeschaltetem Widerstand muß er bereits genügen, einen Ausschlag am Anzeigegerät hervorzurufen und er ist daher in allen anderen Stellungen größer als dieser Anfangswert. Sein höchster Wert bei kleinstem Widerstand ist also maßgebend für den Anpreßdruck, der mithin größer gemacht werden muß als bei Anwendung der Brückenschaltung entsprechend der Erfindung.
Da bei der erfindungsgemäß en Anordnung im übrigen die Abgleichung stets auf den Nullwert des in der Brücke fließenden Stromes erfolgt, kann auch der Übergangswiderstand zwischen der Kontaktbürste und dem verschiebbaren Widerstand keinen Meßfehler ergeben.
Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung in schematischer Darstellung, und zwar zeigt Abb. 1 eine Aufsicht auf die bauliche Gestaltung eines Gerätes zur Bestimmung, einer Druckdifferenz oder Drucksumme, Abb. 2 eine Seitenansicht des Gerätes nach Abb. 1, Abb. 3 ein Schaltschema und Abb. 4 eine zweite Ausführung der baulichen Gestaltung in einer der Abb. 1 elltsprechenden Darstellung.
Das Gerät nach Abb. 1 besteht aus zwei Röhrenfedermanometern. Die Bewegung der Röhrenfeder 1 des unteren Manometers wird über einen Lenker 2, einen Zahnsegmenthebel 3 Abb. 2) und elin Zahnrad j auf eine Welle 4 übertragen, auf der eine ringförmige Widerstandsspule 6 befestigt ist, auf deren blanken Windungen außen eine Kontaktbürste 7 gleitet. Die Bürste 7 sitzt an einem Hebel 8, dessen Welle 9 gleichachsig zur Welle 4 liegt.
Die Röhrenfeder 10 des zweiten Manometers wirkt in der gleichen Weise wie die Feder X über einen Lenker 11 und einen Zahnsegmenthebel 12 auf ein Zahnrad 13 auf der Welle 9 ein. Die Stellung der Bürste 7 zur Widerstattdsspule 6 ist daher von dem Ausschlag beider Manometer abhängig.
Die Spule 6 ist, wie Abb. 3 zeigt, parallel zu einem Widerstand 14 mit Schleifkontakt 15 geschaltet. Die beiden einander parallelen Widerstände liegen in einem von der Stromquelle 16 gespeisten Stromkreis 17.
Die Bürste 7 ist mit dem Schleifkontakt 15 durch eine Leitung 18 verbunden, in der die Spule 19 eines Anzeigegerätes liegt, dessen Zeiger 20 mechanisch mit dem Schleifkontakt 15 verbunden ist. Die Widerstände 6 und 14 bilden mit ihren durch die Bürsten 7 und 15 getrennten Abschnitten die vier Zweige einer Brückenschaltung, in der die Leitung 18 die eigentliche Brücke ist. Ändert sich die Stellung der Bürste 7 auf der Spule 6, so fließt durch die Leitung 18 ein Strom, der den Zeiger 20 und damit den Kontakt 15 im einen oder anderen Spule verstellt, bis die Brücke abgeglichen ist, in der Leitung 18 also ein Strom nicht mehr fließt. Der Zeiger 20 ändert seine Stellung daher unmittelbar nach Maßgabe der Relativstellung zwischen und Bürste 7. Diese Stellung ist wiederum unmittelbar abhängig von der Summe bzw.
Differenz der die beiden Röhrenfedern 1 und 10 beeinflussenden Drücke, so daß der Zeiger 20 bei geeigneter Eichung seiner Skala diese Summe oder Differenz unmittelbar anzeigt.
Das Ausführungsbeispiel nach Äbb. 4 unter scheidet sich lediglich baulich von dem nach Abb. I und? dadurch, daß die mit derRölirenfeder 10 gekuppelte Welle 9' als Hohlwelle ausgebildet ist, durch welche die mit der Röhrenfeder 1 gekuppelte Welle 4 hindurchragt. Das gibt die Möglichkeit, die Widerstandsspule 6 und die Abgreifbürste 7, die in Abb. I zwischen den beiden Manometern liegen seitlich anzuordnen, so daß sie besser zugänglich sind.

Claims

P A T E N T A N S P R U C H : Vorrichtung zur Bildung der Summe oder Differenz der von zwei getrennten Meßgeräten bestimmten Meßwerte mit einem verschiebbaren Widerstand und einer auf diesem gleitenden verschiebbaren Kontaktbürste, gekennzeichnet durch die Anwendung einer an sich bekannten Brückenschaltung, bei der die beiden durch die Kontaktbürste (7) voneinander getrennten Teile der Widerstandsspule (6) die beiden Zweig der Brückenschaltung bilden, in deren Brücke (18) ein Anzeigegerät (19) liegt, dessen beweglicher Teil (20) einen Schleifkontakt (I5) steuert, der auf einer zweiten Widerstandsspule (I4) schleift, deren beide durch den Schleifkontakt voneinander getrennte Abschnitte die beiden weiteren Brückenzweige bilden, derart, daß der Ausschlag des Anzeigegerätes der Relativstellung der Kontaktbürste zur Spule proportional ist.