DE760088C - Parallel switch, especially for crank capacitors - Google Patents
Parallel switch, especially for crank capacitorsInfo
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Description
Parallelschalter, insbesondere für Kurbelkondensatoren Beim Bau eines Parallelschalters, insbesondere für Kurbelkondensatoren für Meßzwecke, ist eine Anzahl von Bedingungen teils elektrischer, teils mechanischer Natur zu beachten, die im folgenden erläutert werden sollen.Parallel switch, especially for crank capacitors When building a Parallel switch, especially for crank capacitors for measurement purposes, is one Number of conditions, some electrical, some mechanical, to be observed, which are to be explained in the following.
Bei Verwendung von Kurbelkondensatoren in Meßbrückenschaltungen ist es wichtig, daß die Zu- und Abschaltung der einzelnen Kondensatoren, z. B. einer Dekade, stetig erfolgt und während des Umschaltens, also während des Gleitens der Bürsten von einer in die nächste Stellung, keine Unterbrechung oder irgendein beliebig anderer Wert der Kapazität an den Klemmen eingestellt erscheint. Aus diesem Grunde scheiden alle Konstruktionen mit Schaltwalzen aus. Wird nämlich die Schaltwalze nach Abb. i (Schaltwalze abgewickelt gezeichnet) unter Voraussetzung von vier Kondensatoren im Größenverhältnis i :2:2:5 (z. B. o,ooi, o,oo2, o,oo2, o,oo5,uF), i : 2 : 3 : 4 od. dgl. etwa aus der Stellung i in die Stellung 2 gebracht, so wird in der Stellung z ... o,ooi ,uF, in der Stellung 2 ... o,oo2 ,uF, in der Stellung zwischen den beiden Kontakten, solange noch beide Bürsten aufliegen, 0,003 ,uF eingeschaltet. Ähnliche Unstetigkeiten ergeben sich bei der Umschaltung von der Stellung 3 auf 4, 4 auf 5, 6 auf 7 und 8 auf g. Dies ist bei den eingangs erwähnten Brückenschaltungen unzulässig, da während des Urnschaltens des Kondensators im .Nullinstrumetlt immer eine größere Ab- weichung festgestellt «-erden muß und die Einstellung der Brücke unbequem und unter Umständen ungenau wird.When using crank capacitors in measuring bridge circuits, it is important that the connection and disconnection of the individual capacitors, z. B. a decade, occurs continuously and during the switchover, so while the brushes slide from one position to the next, no interruption or any other value of the capacitance appears set at the terminals. For this reason, all designs with shift drums are ruled out. If the shift drum according to Fig. I (shift drum drawn unwound), assuming four capacitors in the size ratio i: 2: 2: 5 (e.g. o, ooi, o, oo2, o, oo2, o, oo5, uF) , i: 2: 3: 4 or the like brought about from position i to position 2, then in position z ... o, ooi, uF, in position 2 ... o, oo2, uF , in the position between the two contacts, as long as both brushes are still in contact, 0.003, uF switched on. Similar discontinuities arise when switching from position 3 to 4, 4 to 5, 6 to 7 and 8 to g. This is not allowed in the aforementioned bridge circuits, as more and found a larger deviation during Urnschaltens the capacitor in .Nullinstrumetlt must "-erden and adjustment of the bridge is inaccurate uncomfortable and might.
Eine vielfach angewendete Konstruktion eines Parallelschalters zeigt Abb. -2, bei der durch Drehung im Uhrzeigersinn einer in der @7ullstellung gezeichneten, annähernd halbkreisförmigen Scheibe i um eine zur Bildebene senkrecht stehendeAchse2 die einzelnen untereinander gleichen Kondensatoren (z. B. i i X o,ooi l..F) stetig nacheinander über die Bürsten 3 bzw. 4., j usw. und über die Klemmen 6 und ; zu- oder abgeschaltet werden.A frequently used construction of a parallel switch is shown Fig. -2, in which, by turning clockwise, one drawn in the zero position, approximately semicircular disk i around an axis 2 perpendicular to the image plane the individual capacitors (e.g. i i X o, ooi l..F) are constant one after the other via brushes 3 or 4., j etc. and via terminals 6 and; to- or switched off.
Bei Messungen mit Gleichstrom ist es erforderlich. daß die abgeschalteten Kondensatoren einer Dekade immer kurzgeschlossen «-erden, damit bei neuerlicher Einschaltung eines Kondensators nicht durch Restladungen Fehlmessungen verursacht werden können. Diese Forderung ist verhältnismäßig leicht konstruktiv zu erfüllen und ist an sich bekannt. Eine zweite annähernd halbkreisförmige Scheibe b (in Abb. 2) , die gegen die Scheibe i um iSo#" in der Bildebene versetzt ist und gleichzeitig mit der Scheibe i ebenfalls um die Achse 2 verdreht «-erden kann, hat Kontakt mit der Bürste g, die ihrerseits mit einem Belag aller Kondensatoren verbunden ist. In der gezeichneten Nullstellung der Kurbel sind alle Kondensatoren kurzgeschlossen. Bei Verdrehung um eine Stufe wird der erste Kondensator eingeschaltet, während alle übrigen noch kurzgeschlossen bleiben. Ähnliches gilt für die übrigen Stellungen der Kurbel.It is necessary for measurements with direct current. that the switched off Capacitors of a decade always short-circuited «-ground, so the next time Switching on a capacitor is not caused by incorrect measurements due to residual charges can be. This requirement is relatively easy to meet constructively and is known per se. A second approximately semicircular disk b (in Fig. 2), which is offset from disk i by iSo # "in the image plane and at the same time with the disk i can also be rotated about the axis 2 «- is in contact with the brush g, which in turn is connected to a coating of all the capacitors. In the drawn zero position of the crank, all capacitors are short-circuited. When rotated by one step, the first capacitor is switched on, while all the rest still remain short-circuited. The same applies to the other positions the crank.
Bei Messungen im Tonfrequenzbereich ist eine elektrostatische Abschirmung notwendig, um besonders den Einfluß der Handkapazität bei Bedienung der Kurbel zu beseitigen.Electrostatic shielding is required for measurements in the audio frequency range necessary in order to especially reduce the influence of the hand capacity when operating the crank remove.
Eine weitere Forderung ist, daß die Nullkapazität. also die zwischen den Klemmen 6 und 7 (Abb.2) in der Nullstellung der Kurbel auftretendeKapazität,einen möglichst kleinen Wert annimmt. Diese Kapazität wird besonders bei Ausführungen mit Abschirmung so groß, daß sie im allgemeinen gegenüber den zulässigen Abweichungen der einzelnen Stufen des Kondensators von ihrem Sollwert nicht mehr vernachlässigt werden kann. Meist hilft man sich so, daß dieser Wert einmal gemessen. gegebenenfalls in einen Prüfschein eingetragen und bei jeder Messung berücksichtigt wird.Another requirement is that zero capacitance. so the between the capacitance occurring between terminals 6 and 7 (Fig. 2) in the zero position of the crank assumes the smallest possible value. This capacity is particularly important in executions with shielding so large that they generally oppose the permissible deviations of the individual stages of the capacitor are no longer neglected by their setpoint can be. Usually one helps oneself in such a way that this value is measured once. possibly entered in a test certificate and taken into account for every measurement.
Bei Kurbelschaltern für größere Kondensatoren, z. B. 10 X 0,i yF, und höhere Frequenzen, z. B. io ooo Hz, ist es erforderlich, daß dieL'bergangswiderstände an denBürsten unterhalb eines bestimmten Wertes liegen, der sich aus der Forderung ergibt, daß der durch den Übergangswiderstand R (vor dem Kondensator C) bedingte Winkel tgb = R")C wesentlich kleiner ist als der durch die Verluste im Dielektrikum des Kondensators bedingte Winkel.In the case of crank switches for larger capacitors, e.g. B. 10 X 0, i yF, and higher frequencies, e.g. B. 10000 Hz, it is necessary that the contact resistances at the brushes are below a certain value, which results from the requirement that the angle tgb = R ") C caused by the contact resistance R (in front of the capacitor C) is significant is smaller than the angle caused by the losses in the dielectric of the capacitor.
Die verwendeten Isolierwerkstoffe müssen unter Berücksichtigung der Erfordernisse bei Gleichstrommessungen hohe Isolation. bei Wechselstrommessungen geringe Verlustwinkel aufweisen.The insulation materials used must take into account the Requirements for direct current measurements high isolation. for alternating current measurements have low loss angles.
Außer den oben gezeigten elektrischen Anforderungen an eine brauchbareParallelschalterkonstruktion ergehen sich noch einige mechanische Anforderungen, nämlich: Der Kurbelschalter muß sich trotz der großen Bürstenfläche und des hohen Bürstendruckes, um einen möglichst kleinen Übergangswiderstand zu gewährleisten, leicht verstellen lassen und eine gute Rastung aufweisen.In addition to the electrical requirements shown above for a useful parallel switch design There are still some mechanical requirements, namely: The crank switch must, despite the large brush surface and the high brush pressure, as possible to ensure small contact resistance, can be easily adjusted and a have good locking.
Der gewöhnliche Kurbelschalter für Widerstände (mit einer Bürste bzw. einem Bürstenpaar:) hat bei der Herstellung solcher Geräte einen verhältnismäßig bedeutend höheren Anteil als der Parallelschalter. Es ist also auch im Interesse einer Ersparung an Werkzeugen usw. wünschenswert, bei dem Parallelschalter möglichst viele Teile des Serienschalters zu verwenden.The usual crank switch for resistors (with a brush or a pair of brushes :) has a relative in the manufacture of such devices significantly higher proportion than the parallel switch. So it is also in the interest A saving in tools, etc. is desirable, with the parallel switch as possible to use many parts of the series switch.
Die bisher bekannten Schalterkonstruktionen genügen meist nur einem Teil der angegebenen Bedingungen. Im folgenden soll nun ein neuer Schalter beschrieben «-erden. der hauptsächlich zur Erfüllung der Bedingung einer möglichst kleinen Nullkapazität und der Verwendung möglichst vieler Teile eines Serienschalters wesentliche Verbesserungen aufweist. -Der Parallelschalter, insbesondere für Kurbelkondensatoren mit einem festen Kontaktkreis und drehbaren Bürstengruppen, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisteilung der Kontakte und Bürsten verschieden groß ist.The switch designs known up to now usually only suffice for one Part of the specified conditions. A new switch will now be described below "-earth. mainly to meet the requirement of the smallest possible zero capacitance and the use of as many parts of a series switch as possible are significant improvements having. -The parallel switch, especially for crank capacitors with a fixed contact circle and rotating brush groups, is characterized in that the circle division of the contacts and brushes is different in size.
Auf der Grundplatte i i aus Isolierwerkstoff' sind der Kontaktkreis 12 und die Achse 13 befestigt. Auf der Achse sind die Kurbel i-. mit der Bezifferung und die nicht eingezeichnete Rastvorrichtung drehbar gelagert. -Mit der Kurbel ist die Isolierscheibe 15, auf der die Bürsten befestigt sind, mechanischverbunden.The contact circuit is on the base plate i i made of insulating material 12 and the axis 13 attached. On the axis are the crank i-. with the numbering and the latching device, not shown, is rotatably mounted. -With the crank it is the insulating washer 15 on which the brushes are attached, mechanically connected.
Die Bürsten der beiden Bürstengruppen 16 bzw. 17 sind untereinander elektrisch verbunden. Die Kreisteilung der Bürsten ist kleiner als die Teilung der Kontakte und so g e wählt, daß unter Berücksichtigung der Bürsten- und Kontaktbreite in der Zwischenstellung während des Umschaltens (nach Abb._1) in der Drehrichtung zwischen der ersten Bürste der Bürstengruppe 16 und der letzten Bürste der anderen Bürstengruppe 17 gerade ein Kontakt 1 2 frei bleibt und kein Kurzschluß zwischen den Bürstengruppen und damit zwischen den Anschlußklemmen stattfinden kann. Die verschiedenen Teilungen des Bürsten- und Kontaktkreises haben noch den bedeutenden Vorteil, daß während des Umsghaltens allmählich eine Bürste nach der anderen auf die Kontakte aufläuft und ein leichter und sicherer Gang des Schalters gewährleistet ist.The brushes of the two brush groups 16 and 17 are with each other electrically connected. The circle division of the brushes is smaller than the division of the Contacts and so g e selected that taking into account the brush and contact width in the intermediate position during switching (according to Fig._1) in the direction of rotation between the first brush of the brush group 16 and the last brush of the other Brush group 17 just a contact 1 2 remains free and no short circuit between the brush groups and thus between the terminals occur can. The various divisions of the brush and contact circle still have the significant advantage that a brush after the others run up against the contacts and an easier and safer operation of the switch is guaranteed.
In der Abb. 5 wird die Stellung des Schalters gezeigt, in der der erste Kondensator eingeschaltet ist, während die übrigen kurzgeschlossen bleiben. Der Anschluß des Kondensators findet einerseits über die Apparateklemme und die angeschlossene' Zuleitung, über den Kontaktteil 18, über zwei Bürsten der Bürstengruppe 16 und über einen entsprechenden Anschlußkontakt12 des Kondensators, andererseits über die andere Klemme und über die gemeinsame Zuleitung für alle Kondensatoren unmittelbar statt.In Fig. 5 the position of the switch is shown in which the first capacitor is switched on, while the rest remain short-circuited. The connection of the capacitor takes place on the one hand via the apparatus terminal and the connected 'supply line, via the contact part 18, via two brushes of the brush group 16 and via a corresponding connection contact 12 of the capacitor, on the other hand via the other terminal and via the common supply line for all capacitors takes place immediately.
Um trotz der vorgesehenen elektrostatischen Abschirmung die Nullkapazität (in der in Abb. 3 gezeichneten Stellung o des Schalters) klein zu halten, ist der Kontakt 18 geteilt und die erste Bürste i9 der Bürstengruppe 16 entsprechend kürzer. Das hat den Vorteil, daß als Nullkapazität nur die Kapazität der einen Hälfte des Kontaktes und der angeschlossenen Zuleitung in Betracht kommt. Würde dieser Kontakt nicht geteilt werden, dann liegt in der Nullstellung die Kapazität der ganzen Bürstengruppe 16 und der angeschlossenen Kontakte gegen die Abschirmung bzw. gegen Erde an den Klemmen. Erst wenn der erste Kontakt eingeschaltet wird, dannkommtdiese Kapazität zum Wert des ersten Kondensators hinzu, d. h. der Kapazitätswert dieses Kondensators wird unter Berücksichtigung dieser Schalterkapazität abgeglichen.In order to achieve zero capacitance despite the intended electrostatic shielding To keep it small (in the position o of the switch shown in Fig. 3) is the Contact 18 is divided and the first brush i9 of the brush group 16 is correspondingly shorter. This has the advantage that only the capacity of one half of the Contact and the connected supply line comes into consideration. Would this contact are not divided, then the capacity of the entire brush group is in the zero position 16 and the connected contacts against the shield or against earth to the Clamps. Only when the first contact is switched on does this capacity come in added to the value of the first capacitor, d. H. the capacitance value of this capacitor is adjusted taking this switch capacity into account.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEH164920D DE760088C (en) | 1941-03-21 | 1941-03-21 | Parallel switch, especially for crank capacitors |
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DEH164920D DE760088C (en) | 1941-03-21 | 1941-03-21 | Parallel switch, especially for crank capacitors |
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DE760088C true DE760088C (en) | 1954-08-02 |
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ID=7184053
Family Applications (1)
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DEH164920D Expired DE760088C (en) | 1941-03-21 | 1941-03-21 | Parallel switch, especially for crank capacitors |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE760088C (en) |
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1941
- 1941-03-21 DE DEH164920D patent/DE760088C/en not_active Expired
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