DE898035C - Messanordnung fuer Nieder-, Mittel- und Hochfrequenz - Google Patents

Messanordnung fuer Nieder-, Mittel- und Hochfrequenz

Info

Publication number
DE898035C
DE898035C DEP23064A DEP0023064A DE898035C DE 898035 C DE898035 C DE 898035C DE P23064 A DEP23064 A DE P23064A DE P0023064 A DEP0023064 A DE P0023064A DE 898035 C DE898035 C DE 898035C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
arrangement according
diagonals
diagonal
resistances
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEP23064A
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AEG AG
Original Assignee
AEG AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AEG AG filed Critical AEG AG
Priority to DEP23064A priority Critical patent/DE898035C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE898035C publication Critical patent/DE898035C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R17/00Measuring arrangements involving comparison with a reference value, e.g. bridge
    • G01R17/10AC or DC measuring bridges
    • G01R17/105AC or DC measuring bridges for measuring impedance or resistance

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

  • Meßanordnung für Nieder-, Mittel- und Hochfrequenz Bei der Herstellung von Meßbrücken für Nieder-, Mittel- und Hochfrequenz erschöpfte sich die Entwicklung zwecks Vereinfachung, Vielseitigkeit der Verwendung und wirtschaftlicher Verbillligung hauptsächlch in der Herabsetzung der Zahl der Vergleichsnormalien, indem man diese für die verschiedenen Meßbereiche verwandte. Während dies mit verhältnismäßig einfachen Mitteln gelang, erreichte man nicht die fabrikatorische Vereinfachung der Geräte, die, bei gleichem Bau und unter Verwendung derselben Bestandteile, lediglich durch unbedeutende Änderung der inneren Verdrahtung eine Vielseitigkeit in der Anwendung für die verschiedenen Meßaufgaben erzielt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nicht nur die Zahl der Normalen herabzusetzen, sondern auch durch ein neues Meßverfahren ein kompendiöses Meßgerät zu schaffen, das einfach in der Herstellung ist und einzig und allein durch die Schaltung zur jeweiligen Messung von Kapazitäten, Scheinwiderständen, Betriebsscheinwiderständen, Erdwiderständen, Kabeln, Symmetrien usw. geeignet ist Durch entsprechende Verwendung geeigneter Normalien usw. können Geräte für Nieder-, Mittel- und Hochfrequenz bei gleicher sinngemäß er Schaltung geschaffen werden. Diese Geräte erfordern geringsten Aufwand, Umfang, einfache Bedienung und geringstes Gewicht; sind also preiswert. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit einer quadratischen Änderung des Normalienleitwerts, was von besonderer Bedeutung für Frequenz- oder Wellenlängenmessungen ist.
  • Bei Geräten nach der Erfindung ist mit einfachster Abschirmung Symmetrie und Freiheit von störender Erdkapazität erreicht, was besonders wichtig für die generelle Verwendung insbesondere für Fernmelde-, Kabel- und Rundfunkmessungen ist. Dabei macht das geringe Gewicht der für um- fangreiche Meßbereiche eingerichteten Geräte diese für ambulante Anwendung besonders geeignet.
  • Bei den bisher bekannten Anordnungen erreichte man das gesteckte Ziel- der Herabsetzung der Vergleichsnormalien durchweg dadurch, daß man einen oder auch zwei symmetrische Brùckenzweige unterteilte, d. h. also eine Spannungsteilung vornahm, und an die Unterteilungsstellen den oder die Endpunkte der Normalen N bzw. der unbekannten Größe X anlegte. Bei Unterteilung der Arme war dadurch die gleichzeitige Verwendung einer Normalle für eine ganze Dekade möglich. Hierzu müssen die Normalien dekadisch gestuft sein. Dabei wurden üblicherweise Dreh-, bei Hochfrquenz Trommelschalter verwandt, die eine Zehnerteilung oder auch für Überlappungszwecke eine Elfertei lung aufwiesen.
  • Es ist aber auch schon bekannt, dieseUntefteilung der Arme noch weiter zu treiben, indem man einen Teil, z. B. 1/10 des Brückenarms mit einer weiteren, wiederum unterteilten Impedanz überbrückte, also gewissermaßen eine Feinspannungsunterteilung schuf. Benutzt man in gleicher Weise noch mehrere Parallel schaltungen, also eine Kaskade von Impedanzen, so ist eine weitere Dekadenvermehrung erzielt.
  • Dieses bekannte System birgt jedoch auch noch den Nachteil in sich, daß durch die Parallelschaltung der Impedanzen mit den Abzweigungen Ungenauigkeit, Aufwand, Gewicht, Umfang und Preis der Anordnung vergrößert wird.
  • Um die Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung klar hervortreten zu lassen, soll hier kurz der Stand der technik aufgezeigt werden.
  • Abb. I zeigt eine Brücke mit spannungsunterteilten Armen, an die über geeignete Schalter die unbekannte Größe X bzw. das Normal N angelegt ist; Abb. 2 stellt die gewöhnlich als Differenzschaltung bekannte Anordnung mit einer Stromunterteilung der Arme dar.
  • Wirkungsweise und Erfolg der Schaltungen sind bekannt.
  • Diese Anordnungen slind für die Messungen von Scheinwiderständen ohne Eingehen der Erdkapazität verwendbar. Will man jedoch Betriebslscheinwiderstände von erdsymmetrischen Meßobjekten, z. B. Kabeln, Freileitungen usw., messen, so muß an den Klemmen für die unbekannte Größe X entgegengesetzt gleiches Potential gegen - Erde herrschen. Dies erreicht man praktisch nur mit Hilfe der Stromunterteilung (Abb. 2) unter Verwendung einer verbesserten (Kühle-) Schaltung (Abb. 3) mit zwei Differenzübertragern.
  • Will man nochmals eine Erweiterung des Meßbereichs erzielen, so ist dies nur durch Zusatzelemente möglich, z. B. eine Spannungsunterteilerdrossel ähnlich der in Abb. 4 gezeigten Art.
  • Im Gegensatz zu diesen bekannten Anordnungen beschreitet nun die Erfindung einen ganz anderen Weg. Sie unterteilt nicht die Arme der Brücken bzw. Differenz- oder Gabelschalbungen, sondern die Diagonale bzw. Diagonalen. Dadurch werden gegenüber dem Stand Ider-Technik folgende bedeutende Vorteile erzielt: I. Für Normal N und Unbekannte X ist nur eine dekadische Teilung erforderlich.
  • 2. Verwendet man gleichzeitig Spannungs- und Stromunterteilung, also eine Unterteilung in den Armen und der Diagonale oder in beiden Diagonalen (s. z. B. Abb. 8, in der durch Verbindung der Mitten der Diagonalen ab und c-d die einfachste Unterteilung versinnbildlicht ist; dabei kann die Unterteilung der zweiten Diagonale c-d dazu herangezogen werden, um den Wert der Kapazität I000 am Punkt c zu verändern, indem dieser Kondensator statt an c an einen Abzweig der Diagonale c-d gelegt wird), so wird dadurch eine Vergrößerung der Bereichsumschaltungen auch für die Einzelnormalien erzielt.
  • 3. Bei gleichzeitiger Unterteilung der Arme und Diagonale oder in beiden Diagonalen (vgl. hierzu Abb. 5) erzielt man zugleich größere Freiheitsgrade für die Einzelnormalien, die nun nicht mehr untereinander dekadisch gestuft zu sein brauchen, wenn man sie nicht an einen Brückeneckpunkb legt, was bei allen bisher bekannten Anordnungen nicht zu erreichen ist. Auf diese Weise kann man sogar ohne besondere Zusatzelemente mit zwei gleichen Normalen zwei Dekaden überstreichen. Darin liegt ein erheblicher technischer und wirtsschaftlicher Vorteil.
  • 4. Die Anwendnug von gleichzeitiger Spannungs-und Stromunterteilung bei einem Schaltschritt des Normals bietet sogar die Möglichkeit einer quadratischen Änderung des Normalienleitwertes.
  • Dieser besonders für Frequenz- und Wellenlängenmessungen vorteilhafte Erfolg kann mit keiner bisher bekannten Anordnung mit so einfachen Mitteln erzielt werden.
  • Man kann nun diese erfindungsgemäße Anordnung für die Messung von Betriebs,scheilnwiderständen noch weiter vereinfachen, indem man zur Einsparung des zweiten Differenzübertragers und der dafür notwendigen Schalter die normale Differenzschaltung benutzt, wobei zu beachten ist: Bei Nullabgleich hebt sich zwar das Feld im Differenzübertrager auf, es bleibt aber der Ohmsche Widerstand einseiflig dem Meßobjekt vorgeschaltet. Deshalb muß zur Aufrechterhaltung der Symmetrie ein gleich großer Ohmscher Widerstand R in die andere Zuführungsleitung gelegt werden (vgl. Abb. 6). Bei der normalen Differenzschaltung werden die Ohmschen Widerstände der Unbekannten X in jeder Abgriffstufe entsprechend nachgebildet. Dies gilt aber nicht für den neuen Zusatzwiderstand, denn er müßte jeweils in entsprechender Größe jeder Abgriffstufe vorgeschaltet werden. Um dies zu vermeiden, wird erfindungsgemäß die Wicklung des Differenzüb ertragers aus zwei verschiedenen Drahtstärken gebildet, die so gewählt werden, daß sich der Ohmsche Widerstand auf der Seite der Unbekannten X zu dem auf der Seite des Normals N wie 1 :2 verhält.
  • Ist eine Normalie mit Ableitung behaftet, so kann sie für eine Frequenz verlustfrei bzw. phasenrein gemacht werden, indem man die Ableitung mit einem Widerstand gleicher Art kompensiert, dessen eine Seite mit der Normale verbunden und dessen andere Seite über einen mit dem Normalienschalter gekuppelten Schalter an eine gleich große Spannung entgegengesetzter Phase gelegt ist (vgl. Abb. g und ga).
  • An Hand von vier Ausführungsbeispielen wird nun die Erfindung erläutert. Es wird jedoch betont, daß sie nicht auf diese besonderen Beispiele beschränkt ist.
  • Abb. 5 stellt eine erfindungsgemäße Meßanordnung für Kapazitäts- und kapazitive Symmetriemessungen mit einem Meßbereich von acht Dekaden dar.
  • Abb. 6 zeigt eine Anordnung zum Messen von Betriebskapazitäten und Ableitungen für erdsymmetrische Objekte (Kabel, Freileitungen usw.).
  • Hier wird der besondere Vorteil erreicht, daß die Ableitung nicht wie bisher als Funktion von 2XC2XSerienwiderstandr, sondern direkt in S S abzulesen ist.
  • Abb. 7 zeigt eine besondere Form der Bereichsumschaltung. Bei dieser besteht der Vorteil, daß nur eine Zuftihrungsleitung umgeschaltet wird und sogar ungeschirmte Bereichsumschalter verwendet werden können. Denn die Schalterkapazitäten liegen in diesem Fall immer parallel zu den Armen undloder den Diagonalen, sind also für die Messung unschädlich.
  • Abb. 8a zeigt einen Vierer im Kabel.
  • Abb. 8 gibt ein Beispiel wieder für einen kapazitiven Kopplungsmesser für die Kopplung K1. Erdet man den gemeinsamen Verbindungsm-ittelpunkt der beiden Übertrager, so mißt man sogar die Kt-Kopplung ohne Eingehen von K2- und E-Kopplungen.
  • In allen Abbildungen bedeuten die Bezugszeichen T den Indikator, z. Bl. Telephon, Zerhacker, Überlagerer usw., N das Vergleichsnormal, X die zu messende Unbekannte und E den Erdanschluß.
  • Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird der - Erdungspunkt der Übertragung zur Aufrechterhaltung der Spannungssymmetrie bei Anschluß des Meßobjekts an eine Unterteilung zugleich mit dem Dekadenschalter erreicht, wie dies Abb. 6 zeigt, aus der auch die Abschirmung der einzelnen Teile ersichtlich ist.
  • Bei der Eindeutigkeit der Abbildungen dürfte sich eine weitere Beschreibung der Bedienung der Geräte erübrigen. Es sei nur erwähnt, daß die Unterbeilung der Übertragerwicklungen durch die an sich bekannte mehrfädige Wicklung der einzelnen Lagen und die Aneinanderreihung der Einzeldrähte erzielt wird, und daß zur Vermeidung von Schaltstößen die Schalter, über die die Normalien einzeln oder kombiniert an beliebige Teilpunkte gelegt werden können, so ausgebildet sind, daß der Kurzschluß eines Teilungsabschnitts vermieden ist. Im übrigen werden alle oder einzelne Teile der Schaltelemente in an sich bekannter Weise abgeschirmt.
  • In Abb. 10 ist eine Anordnung gezeigt, bei der die Normalien mit doppelpoligem Schalter oder gleichwerti,gen Schaltmaß nahmen bei einem Schaltschritt gleichzeitig an zwei unterteilte Strecken zur Erreichung einer quadratischen Änderung des Normalienwertes weitergeschaltet werden.

Claims (21)

  1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Wechselstrommeßanordnung (Brücken-, Differenz- oder Gabelschaltung) zum Messen von Widerständen, Blind-, Schein- und Betriebs -scheinwiderständen, Kapazitäten, Selbstinduktionen, Kabeln, Freileitungen, Symmetrien, Resonanzwiderständen, Frequenzen, Klirrfaktoren usw., dadurch gekennzeichnet, daß die Diagonale (Diagonalen) der Meßlschaltung derart unterteilt ist (sind), daß das Vergleichsnormal oder die Normalien zwischen das Ende eines Armes, z. B. Brückenzweige, und einen Knotenpunkt der unterteilten Diagonale (Diagonalen) gelegt sind.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Diagonale auch ein Arm, z. B. Brückenzweig, oder die zweite Diagonale derart unterteilt ist, daß das Vergleichsnormal wahlweise zwischen End- oder Abzweigpunkte der Diagonale undpoder Knotenpunkte der unterteilten Strecken gelegt werden kann.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Diagonale undloder dem einen Arm, zwischen die das Vergleichsnormal geschaltet ist, auch noch der zweite Arm unterteilt ist, so daß auch die Unbekannte (X) analog dem Normal (N) gelegt werden kann.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme undloder die Diagonale (Diagonalen) aus induktiven Widerständen gebildet sind.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme undloder Diagonale (Diagonalen) aus kapazitiven Widerständen gebildet sind.
  6. 6. Anordnung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme undlbder Diagonale (Diagonalen) aus Ohmschen Widerständen gebildet sind.
  7. 7. Anordnung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme undjoder Diagonale (Diagonalen) aus induktiven bzw. kapazitiven Widerständen in Reihe mit Ohmschen Widerständen gebildet sind.
  8. 8. Anordnung nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für den Phasenabgleich außer Ohmschen Widerständen noch Kapazitäten zugeschaltet werden.
  9. 9. Anordnung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder einzelne Teile in an sich bekannter Weise abgeschirmt sind.
  10. IO. Anordnung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdung des oder der Übertrager usw. mit dem die Normalien oder die Unbekannte steuernden Schalter, z. B.
    Dekadenschalter, sinngemäß vorgenommen werden (vgl. Abb. 6).
  11. II. Anordnung nach Anspruch I bis' 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung des Differenzübertragers oder der Drossel aus Drähten verschiedener Stärke bestehen.
  12. 12. Anordnung nach Anspruch I bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Normalien, Ohmsche Widerstände, Kapazitäten und Induktivitäten einzeln oder untereinander kombiniert in Reihen- oder Parallelschaltung verwandt sind.
  13. 13. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die im Leitwert ausgedrückte kleinste Normale jeder einzelnen Art kontinuierlich (vgl. Abb. 5 und 6) ausgeführt ist.
  14. 14. Anordnung nach Anspruch I bis I3, dadurch gekennzeichnet, daß die Normalen einzeln oder kombiniert mit je einem Schalter an beliebige Teilpunkte gelegt werden können und daß beim Schalten der Kurzschluß eines Teilabschnitts sowie das Abtrennen der Normalie vermieden ist.
  15. 15. Anordnung nach Anspruch I bis I4, dadurch gekennzeichnet, daß die Normalien in der Nullstellung parallel zur Stromquelle oder zum Nullzweig ganz oder teilweise, also völlig unwirksam geschaltet sind.
  16. I6. Anordnung nach Anspruch r bisi I5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Diagonalen zum Zweck der Spannungs- und Stromteilung unterteilt sind.
  17. 17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagonalen einen Punkt gemeinsam haben (vgl. Abb. 8).
  18. I8. Anordnung nach Anspruch I6 und I7, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Teilpunkt (vgl. Äbb. 6) der beiden unterteilten Strecken, also Arm und Diagonale oder beide Diagonalen, auf Erdpotential liegt oder unmittelbar geerdet ist.
  19. 19. Anordnung nach Anspruch 1 bis I8, dadurch gekennzeichne4 daß die Schirme und Abgleichselemente bei Bereichsumschaltung sinngemäß an solche Punkte gelegt sind, daß die Spannungssymmetrie gegen Erde am Meßobjekt erhalten bleibt (vgl. Abb. 6).
  20. 20. Anordnung nach Anspruch I bis I9, dadurch gekennzeichnet, daß die Normalien mit doppelpoligem Schalter oder gleichwertigen Schaltmaßnahmen bei einem Schaltschritt gleichzeitig an zwei unterteilte Strecken zur Erreichung einer quadratischen Änderung des Normalienwertes weitergeschaltet werden (vgl.
    Abb. IO).
  21. 21. Anordnung nach Anspruch I bis. 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Ableitung behaftete Normale dadurch verlustfrei oder phasenrein gemacht wird, daß man die Ableitung mit einem Widerstand gleicher Art kompensiert, dessen eine Seite mit der Normale verbunden und dessen andere Seite über einen mit dem Normalienschalter gekuppelten Schalter an ei*e. gleich große Spannung entgegengesetzter Phase gelegt ist (vgl. Abb. 9).
DEP23064A 1948-11-30 1948-11-30 Messanordnung fuer Nieder-, Mittel- und Hochfrequenz Expired DE898035C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP23064A DE898035C (de) 1948-11-30 1948-11-30 Messanordnung fuer Nieder-, Mittel- und Hochfrequenz

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP23064A DE898035C (de) 1948-11-30 1948-11-30 Messanordnung fuer Nieder-, Mittel- und Hochfrequenz

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE898035C true DE898035C (de) 1953-11-26

Family

ID=7369016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEP23064A Expired DE898035C (de) 1948-11-30 1948-11-30 Messanordnung fuer Nieder-, Mittel- und Hochfrequenz

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE898035C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1025067B (de) * 1955-08-08 1958-02-27 Licentia Gmbh Messgeraet mit Messbereichumschalter zur Messung von Widerstaenden und Gleichspannungen oder -stroemen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1025067B (de) * 1955-08-08 1958-02-27 Licentia Gmbh Messgeraet mit Messbereichumschalter zur Messung von Widerstaenden und Gleichspannungen oder -stroemen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2244400A1 (de) Schaltungsanordnung zur messung von wechselspannungen
DE1791231B1 (de) Symmetrischer breitbandtransformator
DE898035C (de) Messanordnung fuer Nieder-, Mittel- und Hochfrequenz
DE1094362B (de) Messschaltung fuer die Darstellung einer frequenzabhaengigen Hochfrequenzspannung nach Groesse und Phase in einem Polardiagramm
DE2202501A1 (de) Aus negativen widerstaenden bestehender vierpol zur reflexionsarmen daempfungsverminderung einer zweidrahtleitung
DE2145703B2 (de) Bandsperre für elektrische Schwingungen unter Verwendung von Quarzen und kapazitiven Widerstandsübersetzungen in Form eines als überbrücktes T-Glied ausgebildeten Allpaßgliedes vierter Ordnung
DE736852C (de) Verfahren zum Abgleich einer Wechselstrommessbruecke
DE914410C (de) Impedanzmessbruecke mit grossem Messbereich fuer Betrag und Phase
DE3346207C2 (de)
DE842678C (de) Scheinwiderstandsmessbruecke
AT320075B (de) Teiler hoher Genauigkeit
DE704185C (de) Messbruecke fuer Verlustwinkelmessungen von Kondensatoren und Isolierstoffen
DE958855C (de) Anordnung zur Korrektur von Spannungsverschiebungen im Stromkreis von Vierleiter-Drehstromzaehler-Pruefeinrichtungen bei ungleicher Belastung
DE708949C (de) Wirk- und Blindstromzeiger
DE522290C (de) Messbruecke zur Messung des Scheinwiderstandes elektrischer Schaltungen oder Vorrichtungen
DE751510C (de) Wechselstrom-Messbrueckenschaltung
AT129186B (de) Einrichtung zum Anschluß von Instrumenten und Apparaten an einen Stromkreis, dessen Strom durch Vorschalten eines Wirk- oder Blindwiderstandes bestimmt ist.
DE947320C (de) Wechselstrommessbruecke zur Messung des Verlustwinkels bei grossen und kleinen Kapazitaeten bis zu extrem kleinen Werten
DE676990C (de) Messbruecke fuer Kapazitaeten durch Vergleich mit Normalkondensatoren
DE901078C (de) Verfahren zur Messung des Betrages von Scheinwiderstaenden beliebiger Phase
DE842225C (de) Elektrisches Vielfachmessinstrument
DE395595C (de) Einrichtung zur Leistungsmessung in Drehstromnetzen unter Verwendung der Kapazitaet von Durchfuehrungen oder anderen Isolatoren zur Spannungsteilung
DE736393C (de) Einrichtung zum Messen von Kapazitaet und Verlustwinkel von unter hoher Spannung stehenden Prueflingen unter Benutzung eines Transformators ohne Eisenkern
DE2251503B2 (de) Anordnung zur Messung der Lichtbogenspannung eines Lichtbogenofens
DE724908C (de) Wechselstrombruecke zur Messung geerdeter Widerstaende