DE895036C - Doppelbrueckenschaltung fuer Quotientenmesser - Google Patents

Description

• Doppelbrückenschaltung für Quotientenmesser Die Erfindung geht von den bekannten Brückenschaltungen für Quotientenmestsungen aus, die beispieisweise zur Messung einer Temperatur mit einem Widerstandsthermometer, wie Fig. I zeigt, oder zur Messung einer Temperaturdifferenz gemäß Fig. 2 mit zwei Widerstandsthermometern aus gerüstet sind.
• Für den Fall, daß bei einer Temperaturmessung nach Fig. 1 zur Verbindung des Widerstandsthermometers 1 mit der Brückenschaltung lange Zuleitungen erforderlich sind, entsteht ein Meßfehler bei Widerstandsänderungen der Zuleitungen mit der Temperatur, die die Brücke verstimmen.
• Man legt daher im allgemeinen eine zusätzliche Zuleitung zum Thermometer in den dem Thermometer benachbarten Brückenfzweig. Dann kann eine Widerstandsänderung der Zuleitungen die Brücke nicht mehr verstimmen. Diese Methode hat jedoch den Nachteil, daß die Anzeige mit wachsendem Leitungswiderstand unempfindlicher wird. Man kann diesen Fehler durch eine weitere zusätzliche Leitung oder auch Leitungsschleife vermeiden, die vor den Richtrahmen geschaltet ist und deren Widerstands änderung den Richtrabmenstrom entsprechend der Änderung der Empfindlic1iìkeit der Brückenschaltung ändert. Man ist dann aber gezwungen, an den Ort der Temperaturmessung statt zwei vier oder gar fünf Leitungen zu führen.
• Bei der Messung der Temperaturdifferenz in einer Schaltung, wie sie etwa Fig. 2 zeigt, ist eben- falls eine Abhängigkeit der Empfindlichkeit festzustellen, und zwar sinkt diese mit steigendem Temperaturniveau. Mit anderen Worten, die Empfindlichkeit wird geringer, wenn im Temperaturdifferenzbereich I20 bis I30°i gemessen wird als etwa i.m Bereich 20 bis 300. Dieser Fehler ist bisher nur durch die Einschaltung eines weiteren Widerstandsthermometers zu vermeiden gewesen, das vor die Richtspule gelegt ist und ,die Empfindlichlkeitsänderung der Quotientenmeßschaltung durch die Änderung seines eigenen Widerstandes mit dem Temperaturniveau ausgleicht. Ein weiterer Mißstand der genannten Schaltung ist die Abhängigkeit der Skalenteilung von dem Widerstandsunterschied, den die beiden Thermometer 2 und 3 gegeneinander aufweisen, und zwar erscheint. die Skala gegen das Ende hin zusammengedrängt.
• Gemäß der Erfindung lassen sich lalle diese Nachteile in einfachster Weise beseitigen, und zwar in einer Schaltungsanordnung mit zwei an eine gemeinsame Stromquelle angeschlossenen Brückenschaltungen, bei ,denen die Meßwerkspuien eines Quotientenmessers in den Diagonalen dieser beiden Brücken liegen. Dies läßt sich erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß die erste Brückenschaltung in den einen der vier Brückeuzweige der zweiten Brückenschaltung gelegt wird. Damit beeinflußt die Änderung des Gesamtwiderstandes der ersten Brückenschaltung den Gleichgewicihtszustand der zweiten Brückenschaltung gesetzmäßig.
• Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 3 wiedergegeben ist, näher erläutert, und zwar ist zunächst der Fall betrachtet, daß es sich um die Messung einer Temperaturdifferenz handelt. Die erste Brücke enthält in benachbarten Zweigen die beiden Widerstandsthermometer 4 und 5 und in den verbleibenden Zweigen je einen Festwiderstand 6 bzw. 7. In die eine Diagonale ist in der dargestellten Weise die Hauptspule 9 des Kreuzspulinstrumentes 8 geschaltet. Diese erste Brücke bildet einen Zweig einer zweiten Brücke, die weiterhin aus ,den Festwiderständen II, I2 und I3 aufgebaut ist und die von der Spannungs quelle I4 versorgt wird. In die Mleßldiagonale dieser zweiten Brücke ist in der dargestellten Weise die Richtspule 10 des Kreuzspulinstrsumentes 8 geschaltet, und zwar zwecikmäßig unter Verwendung der Vor- bzw. Paralleiwiderstände Ig 5 und I6, die in bekannter Weise zum Abgleich der Brücke und zur Beseitigung des- Temperaturfehlers der zweiten Brücke dienen.
• Eine so aufgebaute Doppelbrückenschaltung läßt sich so dimensionieren, daß sie von Iden in der Einleitung angeführten Mängeln der üblichen Brückenschaltungen für Temperaturdifferenzmessungen oder mit, sehr langen Meßstellenzuleitungen völlig frei ist. Die Empfindlichkeit bei der Temperaturdifferenzinessung ist unabhängig von dem Temperaturniveau, ohne daß es erforderlich wäre, ein drittes Thermometer vorzusehen, und es ist gleichzeitig die Nichtlinearität der Skala beseitigt. Die Schaltung ist allgemein dazu -zu verwenden, eine Empfindlichkeitsänderung der HauptspulenbrüclçeJ die mit einer Änderung ihres Widerstandes verbunden ist, auszugleichen oder der Quotientenmessung eine. gewünschte Abhängigkeit von der Änderung des Wi-derstandes der Hauptspulenbrücke zu verIeihen.
• Die in Fig. 3 wiedergegebene Schaltung eignet sich auch in besonders vorteilhafter Weise zur Messung sder relativen Feuchte. Es muß dabei bekanntlich eine Funktion der Art nachgebilZdet werden, bei der T und T' die Temperatur - der trockenen und feuchten Luft, A, B und C Konstante und F die relative Feuchte bedeuten. Eine bekannte Schaltung sieht dafür ein trockenes und ein feuchtes Thermometer in einer Brücke für ,die Hauptspule und ein weitere,s trockenes Thermometer in einer gesonderten Brücke vor, die die Richtspule enthält. Bei Verwendung der Schaltung nach Fig. 3 kommt man mit zwei Thermometern aus, d. h. es ist lediglich das eine der Thermometer 4 oder 5 feucht, das andere trocken zu halten.
• Handelt es sich darum, mittels eines einzelnen Widerstandsthermometers nur die Temperatur zu messen, so kann gleichfalls mit Vorteil von der Schaltung nach Fig. 3 Gebrauch gemacht werden, um die bei manchen Brüdkendimensionierungen beträchtliche Nichtlinearität der Skala infolge der mit zunehmender Meßgröße abnehmenden Empfindlichkeit der Brücke auszugleichen. Es wird dann das eine der Witderstandsthermometer 4 als temperaturunabhängiger Widerstand ausgebildet und wie in der Grundschaltung Bild I nur die Leitungsschleife mit dem Thermometer 5 an die Meßstelle geführt. Die Zunahme des Widerstandes der Hauptspulenbrücke mit zunehmender Meßgröße verändert dann - wieder die Verstimmung der Richtspulenbrücke und gleicht so durch Verringerung des Richtspulenstromes die Empfindiichkeitsabnahme,der Hauptspulenbrücke aus.
• Die Erfindung ist nicht auf Schaltungen beschränkt, bei denen Kreuzspulinstrumente verwendet werden, sondern erstreckt sich auf alle Arten von elektrischen Quotientenmeßgeräten. Sie ist gleichfalls nicht nur bei der Messung von Temperarur, --Temperaturdifferenz oder -relativen Feuchten anwendbar, sondern kann stets dann benutzt werden, wenn der Quotient zweier durch elektrische Größen darstellbarer Werte mittels eines elektrischen Quobientenmeßgerätes angezeigt werden s.olI, von denen der eine Faktor irgendeinen für die Anzeige nicht erwünschten Einfluß, beispielsweise durch Verschiedenheiten in dem Temperaturniveau, aufweist.

Claims (5)

1. PATENTANSPRVCEE: I. Schaltungsanordnung mit zwei an eine gemeinsame Stromquelle angeschlossenen Brücke schlaltungen und einem Quotientenmesser, dessen Meßwerkspulen in den Meßdiagonalen dieser beilden Brückenschaltungen liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Brückenschaltung in einem der vier Brückenzweige der zweiten Brückenschaltung liegt.
2. 2. Schaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Brücke in benachbarten Zweigen zwei Widerstandsthermometer zur Messung von Temperaturdifferenz besitzt.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Brücke in dem einen Zweig ein Widersitandsthermometer und in einem benachbarten Zweig eine mit den Verbindungsleitungen für das Widerstandsthermometer gemeinsam verlegte Kompensationsleitung besitzt.
4. 4. Schaltung nach An!spruc'ht dadurch gekennzeichnet, daß die erste Brücke zur Messung der relativen Feuchte in benachbarten Zweigen ein feuchtes und ein trockenes Wilderst!andsthermometer enthält.
5. 5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der zwei ten Brücke ein oder mehrere Kompensationswiderstände vorgesehen sind, von denen vorzugsweise einer parallel und einer vor der in der Diagonale der zweiten Brücke geschalteten Meßwerkspule liegt, die in bekannter Weise zum Abgleich und zur Vermeidung von Temperaturfehlern durch Änderung des Widerstandes der Meßwerkspulen dienen.