DE827218C

DE827218C - Procedure for measuring capacities with the ohmmeter

Info

Publication number: DE827218C
Application number: DE1948P0026580
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Curt Moerder
Original assignee: GEHR RUHSTRAT
Current assignee: GEHR RUHSTRAT
Priority date: 1948-12-24
Filing date: 1948-12-24
Publication date: 1952-01-10

Description

Verfahren zum Messen von Kapazitäten mit dem Ohmmeter Es ist bekannt, daß man reine, also verlustfreie Kapazitäten mit dem Ohmmeter messen kann, wenn man als Meßspannungsquelle eine Wechselspannung geeigneter Frequenz vor die Kapazität und das Ohmmeter schaltet. Die so erhaltenen Meßwerte sind insbesondere dann äußerst ungenau, wenn der Wechselstromwiderstand der Kapazität im Vergleich mit dem Innenwiderstand des Meßinstrumentes sehr klein ist. Die Instrumentenskala zeigt in diesem Bereich eine starke Zusammendrängung der Skalenteile, ist also dort nur ungenau ablesbar.Procedure for measuring capacitance with the ohmmeter It is known, that you can measure pure, i.e. loss-free capacities with the ohmmeter, if an alternating voltage of suitable frequency is used as the measuring voltage source in front of the capacitance and the ohmmeter switches. The measured values thus obtained are particularly extreme inaccurate when the AC resistance of the capacitance compared with the internal resistance of the meter is very small. The instrument scale shows in this area a strong crowding of the scale divisions can therefore only be read off there imprecisely.

Die Erfindung löst die Aufgabe, die Messung reiner Kapazitäten ohne vergrößerten Aufwand an Meßinstrumenten und ohne Komplizierung des Meßwerks bequem und sehr genau auszuführen. The invention solves the problem of measuring pure capacitance without increased expenditure on measuring instruments and conveniently without complicating the measuring mechanism and to be carried out very precisely.

Erfindungsgemäß wird zu diesem Zweck der zu messenden reinen Kapazität ein künstlicher Verlustwiderstand, also ein rein Ohmscher Widerstand Rp parallel geschaltet. Darauf wird nach der üblichen Gleich- und Wechselstrommessung dieser Widerstandskombination auf einem neuartigen Diagramm der zum beobachteten Zeigerausschlag gehörige Kapazitätswert abgelesen. Das Diagramm nach der Erfindung besteht aus einer Schar von konzentrischen Kreisabschnitten für die Ablesung der Kapazitätswerte in Abhängigkeit vom Zeigerausschlag und zwei Scharen von Halbkreisen, welche Ortskurven für die verschiedenen Kapazitäten- bzw. According to the invention, the pure capacitance to be measured is used for this purpose an artificial loss resistance, i.e. a purely ohmic resistance Rp in parallel switched. After the usual direct and alternating current measurement, this Resistance combination on a novel diagram of the pointer deflection observed appropriate capacity value read off. The diagram according to the invention consists of one Family of concentric circle segments for reading the capacitance values in Depending on the pointer deflection and two sets of semicircles, which loci for the different capacities or

Parallelwiderstandswerte sind. Diese Kurvenscharen werden eingeschlossen von einem Halbkreis über einer die Skalenwerte des Instruments tragenden Strecke. Dieser Halbkreis ist die Ortskurve für die Kapazitätswerte mit einem unendlich großen und daher nicht wirksamen Verlustwiderstand. Auf diesem Halbkreis sind also die wahren Werte für die reinen Kapazitäten abzulesen, und es ist leicht einzusehen, daß hier die Werte weiter auseinandergezogen sind als auf dem Durchmesser. Besonders gerade da, wo auf der Instrumentenskala die Zusammendrängung der Skalenstriche am engsten ist, nämlich am Anfang und am Ende. Die Genauigkeitssteigerung wird also dort am größten, wo die unmittelhare Ablesung auf der Instrumentenskala am unsichersten ist.Parallel resistance values are. These families of curves are included of a semicircle over a distance bearing the scale values of the instrument. This semicircle is the locus for the capacitance values with an infinitely large one and therefore not effective loss resistance. So on this semicircle are the read true values for the pure capacities, and it is easy to see that here the values are spread further apart than on the diameter. Particularly precisely where on the instrument scale the crowding of the scale lines at closest is namely at the beginning and at the end. The increase in accuracy is therefore greatest where the direct reading is on the instrument scale is the most unsafe.

Die Abb. I veranschaulicht das im Sinne der Erfindung anzuwendende Diagramm in einer zweckmäßigen Ausführungsform. Auf der Strecke mit den Endwertes o und oo sind die widerstandsskalenwerte des Instrumentes von rechts nach links aufgetragen. Um den Mittelpunkt der Strecke ist nach unten ein Halbkreis mit dem halben Skalenwert als Halbmesser geschlagen. Er bildet die Ortskurve für die reinen Kapazitätswerte. Um den Punkt co der Skala sind in möglichst eng gedrängter Folge Kreisbögen geschlagen, welche Ortskurven der zu den einzelnen Zeigerausschlägen gehörenden komplexen Widerstandsgrößen, also gewissermaßen verlängerte Skalenstriche sind. Sie werden gekreuzt von um die Skalenwerte von o bis # als Mittelpunkte geschlagenen Halbkreisen, deren Radien von o bis zum halben Skalenwert zunehmen. Sie bilden Örtskurven für die Parallelwiderstände zwischen o und oo. Diese Halbkreise werden orthogonal geschnitten von gemeinsam durch den o-Punkt der Skala gehenden Kreisbögen. Sie stellen die Kapazitätswerte als Funktion von den Zeigerausschlägen dar. Nach Ablesung des Zeigerausschlages auf der Grundlinie des Diagramms hei der üblichen Gleich- und Wechselstrommessung der \NTiderstandskombination folgt man dem durch den Skalenwert für die Wechselstrommessung zugeordneten Kreisbogen bis zum Schnittpunkt mit dem Halbkreis für den zugeschalteten Ohmschen Parallelwiderstand. Die diesem Schnittpunkt zugeordnete Kurve für C schneidet den äußeren Halbkreis in dem gesuchten Wert für die reine Kapazität. An Hand der Abbildung wird noch der Genauigkeitsgewinn an einem Beispiel erläutert. Der erfindungsgemäß der zu messenden Kapazität Cx parallel geschaltete Widerstand Rp sei in seiner Größe mit 300 Ohm genau bekannt. Eine Gleichstrommessung erübrigt sich dann. Die Wechselstromxviderstandsmessung ergebe den Zeigerausschlag 75 beim Punkt A. Im Schnittpunkt des durch 4 hindurchgehenden Halbkreises um den Punkt # mit dem Halbkreis für 300 Ohm trifft man auf die C-Kurve, die den äußeren Halbkreis in Cx = 21 Mikrofarad trifft. Dies ist der genaue Wert für den zu messenden Kondensator. Wie leicht zu schätzen ist,. hätte man ohne Parallelschaltung des Widerstandes von 300 Ohm einen Zeigerausschlag von weniger als 20 erhalten. Die ungenaue Ablesbarkeit hätte eine Fehlerbreite von etwa 15 bis 35 Microfarad ergehen. Fig. I illustrates that to be used in the context of the invention Diagram in an expedient embodiment. On the route with the final values o and oo are the resistance scale values of the instrument from right to left applied. Around the midpoint of the line is a semicircle with the down half the scale value struck as a radius. It forms the locus for the pure Capacitance values. Around point co on the scale are in as close a sequence as possible Circular arcs struck, which locus curves lead to the individual pointer deflections the associated complex resistance values, i.e., to a certain extent, extended scale lines are. They are crossed by struck around the scale values from o to # as center points Semicircles whose radii increase from o to half the scale value. They form local curves for the parallel resistances between o and oo. These semicircles become orthogonal intersected by circular arcs that go through the o-point of the scale. they provide the capacitance values as a function of the pointer deflections. After reading the Pointer deflection on the base line of the diagram is called the usual equal and AC current measurement of the resistance combination is followed by the scale value for the alternating current measurement assigned arc up to the point of intersection with the Semicircle for the connected ohmic parallel resistance. The this intersection The associated curve for C intersects the outer semicircle in the value sought for the pure capacity. On the basis of the illustration, the gain in accuracy can still be seen in one Example explained. According to the invention, the capacitance Cx to be measured is connected in parallel Resistance Rp is precisely known in its size as 300 ohms. A DC measurement is then superfluous. The alternating current resistance measurement gives the pointer deflection 75 at point A. At the intersection of the semicircle going through 4 around the Point # with the semicircle for 300 ohms meets the C-curve, which is the outer one Semicircle in Cx = 21 microfarads. This is the exact value for the one to be measured Capacitor. How easy it is to appreciate. one would have without parallel connection of the resistor a pointer deflection of less than 20 is obtained from 300 ohms. The imprecise readability would have resulted in an error range of around 15 to 35 microfarads.

Der Übergang zu anderen Meßbereichen des Instrumentes und anderen Meßfrequenzen wird in hekannter Weise durch Berücksichtigung von U Umrechnungsfaktoren durchgefiihrt. The transition to other measuring ranges of the instrument and others Measurement frequencies are determined in a known way by taking U conversion factors into account carried out.

Die Abb. 2 zeigt eine weitere sehr zweckmäßige Ausführungsform des Diagramms. Sie ist besonders geeignet, auf eine drehbare Walze aufgetragen zu werden, die die Auffindung des wahren Kapazitätswertes weiter vereinfacht. In dieser Form des Diagramms liegen die Parallelwiderstandswerte zwischen o und cv auf einer Schar waagerechter Geraden. Sie wird senkrecht geschnitten von den geradlinig verlängerten skalenstrichen. Die durch den dem Parallelwiderstand o entsprechenden Eckpunkt des Diagramms gemeinsam hindurchgehenden Kurven enthalten die gesuchten C-NVerte. Bei drehbarer Anordnung der Walze können die senkrechten Geraden durch die Slialenstriche entfallen. Sie werden ersetzt durch die Skalenstriche einer festen Meßleiste auf dem Walzengehäuse. Das zum Übergang auf andere Meßbereiche und Frequenzen oben Gesagte gilt hier in gleicher weise. Fig. 2 shows another very useful embodiment of the Chart. It is particularly suitable to be applied to a rotating roller, which further simplifies the finding of the true capacity value. In this form In the diagram, the parallel resistance values between o and cv lie on one group horizontal straight lines. It is cut perpendicularly by the linearly elongated ones scale lines. The corner point of the corresponding to the parallel resistance o Curves going through the diagram together contain the C-N values sought. at rotatable arrangement of the roller, the vertical straight lines through the slial lines omitted. They are replaced by the graduation marks on a fixed measuring strip the roller housing. What was said above about the transition to other measuring ranges and frequencies applies here in the same way.

P A T E N T A N S P F @ ?Ii! 1. Verfahren zum Messen reiner Kapazitäten nach der Ohmmetermethode, gekennzeichnet durch Anwendung eines der Meßgröße parallel zu schaltenden rein Ohmschen V\Tiderstandes und eines diesen berücksichtigenden Diagramms. P A T E N T A N S P F @? Ii! 1. Procedure for measuring pure capacitance according to the ohmmeter method, characterized by using one of the measured quantities in parallel Purely ohmic V resistance to be switched and one that takes this into account Chart.

Claims

2. Auxiliary diagram for carrying out the method according to claim 1. characterized by a path bearing the resistance values of the instrument scale (o t> is #), a family of semicircles around the scale points (o to no) as the center with radii for the resistance values (o to co) increasing up to half of the scale, a flock full of circular arcs struck around the point (co) as well as a flock through the corner point of the l) diagram corresponding to the parallel resistance (o). the semicircles of orthogonally intersecting curves.

3. Auxiliary diagram for carrying out the method according to claim 1. in cylindrical coordinates, characterized by one of the resistance values on the instrument scale bearing line (o to #) a family of axially perpendicular straight lines through the scale values, a family of straight lines parallel to the axis for the resistance values of the parallel resistance as well as a family of common by the one corresponding to the parallel resistance value (o) Corner point of the diagram going curves.

4. Roller rotatable against a fixed scale with one on the \ Valze attached auxiliary diagram according to claim 3 for performing the method according to Claim 1.