DE877642C - Wechselstrommessbruecke - Google Patents

Description

• We chs els trommeß b rücke Die bisher bekannten Wechselstrommeßbrücken, bei denen der Brückenstrom gleichgerichtet und durch ein Gleichstrominstrument gemessen wird, haben den Nachteil, daß sie für kleine Änderungen dler Brückenwiderstände nur wenig empfindlich sind, weil der im Brückenzweig liegende Gleichrichter mit einer ungünstigen Lage des Arbeitspunktes betrieben wird. Außerdem ist aus der Anzeige der Richtungssinn der auftretenden Widerstandsänderung nicht zu erkennen. Bei der Verwendung von Dioden-Gleichrichtern, wie sie insbesondere für Hochfrequenzmessungen erforderlich sind, ergibt sich weiterhin der Nachteil, daß der Anlaufstrom dieserGleiehrichter kompensiert werden muß.
• Erfindungsgemäß lassen sich die beschriebenen LIängel dadurch vermeilden, daß die Brücke abweichend von der Wheatstoneschen Brücke mit einem fünften Brückenarm ausgestattet ist, derart, daß der Brüclcendiagonalzweig in zwei Zweige aufgespalten wird, deren Gleichrichter so auf das gemeinsame Anzeigegerät arbeiten, daß dieses den Differenzstrom anzeigt. Die Schaltung der Wechselstrommeßbrücke nach der Erfindung hiat äußerlich eine gewisse Äbnlichkeit mit der bekannten Thomson-Brücke, in ihrer Funktion verhält sie sich jedoch völlig anders. Während die Thomson-Brücke dazu dient, bei kleinen Widerständen den Einfluß der Zuleitungsdrähte auszuschalten, wird bei der hier vorgeschlagenen WechselstrommeP'jbrücke erreicht, daß die Empfindlichkeit ohne Verwendung eines Anzeigeverstärkers die einer Gleichstrombrücke erreicht, ohne daß an die Brücke sehr hohe Betriebsspannungen angelegt werden müssen.
• Dies wird dadurch erzielt, daß die Gleichrichter mit einer höheren als der Differenzspannung im Brückenzweig betrieben werden, Die Schaltung hat außerdem den wesentlichen Vorteil, daß auch der Richtungssinn der Widerstandsänderung durch das Meßgerät ohne weiteres angezeigt wird, de durch die Differenzbildung der beiden Ströme des Brückenzweiges sich je nach dem Sinne der Widerstandsänderung ein positiver oder negativer Werdt ergibt.
• Besondere Vorteile hat die Schaltung nach der Erfindung für eine Meßbrücke, die mit Dioden-Gleichrichtern arbeitet. Hierbei tritt eine selbsttätige teilweise Kompensation der Anlaufströme der beiden Gleichrichter durch die Differenzstrombildung auf.
• Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung in zwei ausführungsbeispielen veranschaulicht, Fig. 1 zeigt das Schaltbild einer Wechselstrombrücke mit Ohmschen bzw, induktiven widerständen, Fig. 2 eine Wechselstrombrücke mit kapazitiven Widerständen und Dioden-Gleichrichtern, Fig. 3 ein Schaubild zur Darstellung der Wirkungsweise der Schaltungen nach den Abb. I und 2.
• Die beispielsweise dargestellten Meßbrücken nach der Erfindung bestehen aus fünf Brückenarmen 1, 2, 3, 4, 5, die betriebswechselspannung liegt an den Verbidnungspunkten 6, 7 der Brückenarme 1, 3 bzw. 2, 4. durch die Anordnung des fünften Brückenarmes 5 wird der Brückenzweig in zwei Zweige 8 und 9 aufgeteilt, die gemeinsam an den Verbindungspunkt 10 der Widerstände 1 und 2 und getrennt an die Verbindungspunkte 11, 12 der Widerstände 3 und 5 bzw. 4 und 5. angeschlossen sind. In dem gemeinsamen Teil der Brückenzweige 8 und g liegt das Anzeigegerät 14. In die beiden Brückeuzweige 8 und 9 ist je ein sGleichrichter 15, I6 eingeschaltet. Diese Gleichrichter sidn entgegengesetzt gepolt, so daß durch das Meßgerät 14 der Differenzstrom der beiden Brückenzweige fließt, dieser differenzstrom ist, wie aus dem Spannungsbild der Fig. 3 ersichtlich, von dem Unterschied der Potentialdifferenzen zwischen den Punkten 10 und 11 und den Punkten 10 und 12 abhängig, Für die gleichrichter 15, 16 ist somit auch bei einem Differenzstrom o eine von dem unterschied zwischen den Punkten 10 und 11 bzw. den Punkten 10 und 12 abhängige betriebsspannung maßgebend. Die Gleichrichter arbeiten infolgedessen auf einem günstigen arbeitspunkt, so daß eine hohe Empfindlichkeit der Messung gewährleistet ist.
• Besondere Bedeutung hat die Schaltung nach der Erfindung für die Messung kleiner Kapazitätsänderungen, wie sie beispielsweise bei elektrischen, nach dem Kondensatorprinzip arbeitenden Meßlehren auftreten. Hierbei werden zweckmäßig Dioden-Gleichrichter 17, 18 verwendet, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind. fig. 2 zeigt außerdem, wie die schaltung bei kapazitiven Widerständen der Brücke auszubilden ist, um eine Differenzstrombildung zustande zu bringen. Das Meßinstrument 14 liegt hierbei in zwei an die beiden Gleichrichter I7 und I8 gelegten Stromzweigen, in die noch Widerstände 19 und 20 eingeschaltet sind. die beiden Brüchenarme 1 und 2 bilden heirbei das Plattensystem einer elektrischen meßlehre. Es ist mit der dargestellten Schaltung möglich, auch sehr kleine Kapazitätsänderungen, wie sie beispielsweise bei der kapazitiven Messung sehr kleiner Längenänderungen auftreten, zur Anzeige zu bringen, Macht die Potentialänderung am Brückenpunkt 10 z. b. # 1 % der Betriebsspannung aus, so werden die Brückenwiderstände zweckmäßig so bemessen, daß die Spannung an dem fünften Brücken arm etwa 10% der Betriebsspannung ausmacht.
• Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Wechelstrommeäbrücke, bei der der Brückenstrom gleichgerichtet und durch ein Gleichstrominstrument gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke abweichend von der wheatstoneschen Brücke mit einem fünften Brückenarm ausgestattet ist, derart, daß der Brückendiagonalzweig in zwei Zweige aufgespalten wird, deren Gleichrichter so auf das gemeinsame Anzeigegerät arbeiten, daß dieses den Differenzstrom anzeigt.
2. 2. Wechselstrombrücke nach anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Bemessung der Brückenwiderstände, daß die Spannung an dem fünften Brückenarm größer ist, und zwar um vorzugsweise ein M'chrfaches größer ist als die größte durch die Schwankung der veränderlichen Brückenarme entstehende Spannung.
3. 3. Wechselstrombrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Brückenarme 91 und 2) zusammen das Plattensystem einer elektrischen Meßlehre bilden.