-
Vorrichtung zur Messung sehr hoher Widerstände mittels einer Elektrometerröhre
Zur
Messung sehr hoher Wtderstände kann man eine Elektrometerröhre anwenden, welche
die Forderung erfüllt, daß ihr Gitterstrom Null ist. Nur unter dieser Voraussetzung
nämlich läßt sich der zu messendeWiderstandl aus der Größe der Batteriespannung,
der an dem Meßwiderstand auftretenden Teilspannung und der bekannten Größe des MeJ3-widerstandes
errechnen bzw. durch ein passend geeichtes Gerät direkt ablesbar anzeigen.
-
Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Messung sehr hoher
Widerstände mittels einer Elektrometerröhre vorgeschlagen, deren Gitter-, Anoden-
und Heizspannungen durch Spannungsabfall an Widerständen auf vorbestimmten Werten
gehalten sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß
der Widerstand zur Erzeugung der Anodenspannung auf einen für die jeweilige Röhrentype
optimalen Wert eingestellt und der Widerstand zur Erzeugung der Gittervorspannung
derart bemessen ist, daß der Gitterstrom Null wird, d. h. eineÄnderung desMeßwiderstandes
keine Abweichung des Anodenstrommessers vom Endausschlag bewirkt.
-
In den Zeichnungen ist ein Beispiel für den Erfindungsgegenstand
dargestellt, und zwar zeigt Abb. I eine graphische Darstellung der Abhängigkeit
des Gitterstroms von der Gittervorspannung und Abb. 2 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen
Anordnung.
-
Der Gitterstrom einer Elektrometerröhre weist im Bereich negativer
Gittervorspannung positive und negative Werte auf. In Abb. I ist die AShängigkeit
des
Gitterstroms von der Gittervorspannung aufgezeichnet. Bei einem bestimmten Wert
-der negativen Gittervorspannung ist der Gitterstrom Null.
-
Eine zwecloentsprechende Anordnung nach der Erfindung zeigt die in
Abb. 2 wiedergegebene Schaltung, in welcher A Idie Anodenbatterie, Rr und R2 eine
Serienschaltung zweier Widerstände ist, an denen die Anodenspannung, die Spannung
für das Raumladegitter g1 und die Vorspannung des Gitters gg abgegriffen bzw. mit
Hilfe deren Größe diese Spannungen eingestellt werden können. In Reihe mit dieser
Serienschaltung liegt ein gemeinsamer Vorwiderstand P. Der Anodenstrom der Elektrometerröhre
wird durch einen Strommesser J angezeigt.
-
Gemessen werden soll ein an der Stelle X einzuschaltender unbekannter
Widerstand', welcher zusammen mit einer Stromquelle B und einem Meßwiderstand R
einen in sich geschlossenen Stromkreis bildet. Die am Widerstand R auftretende Teilspannung
der Spannung der BatterieB hängt unmittelbar von der Größe des zu messenden Widerstandes
X ab gemäß der Gleichung ER = EB R R+X Je größer der Widerstand R im Vergleich zum
Widerstand X ist, um so größer ist die Spannung am Steuergitter g2 in der Elektrometerröhre,
oder je größer ender zu untersuchende Widerstand ist, um so kleiner ist die Spannung
am Gitter g2, so daß die Größe desAnodenstroms nur von demWiderstand X abhängt.
Der Anodenstrommesser wird zwecdmäßigerweise in Widerstandswerten geeicht, so daß
diese Widerstände sofort unmittelbar abgelesen werden können. Bei abgeschaltetem
Widerstand X muß ein unendlich großer Widerstandswert angezeigt wer den. Der größte
Anodenstrom wird bei X = oc auftreten, so daß der Vollausschlag des Anodenstrommessers
dem Meßwert unendlich entspricht.
-
Diese Einstellung auf den Meßwert unendlich muß unabhängig von der
Größe des Meßwiderstandes R tei Meßbereichänderung sein, sie muß also vom Anodenstrommesser
J angezeigt werden, wenn sowohl der zu messende Widerstand X als auch der Meßwiderstand
R abgeschaltet sind.
-
Gemäß der Erfindung werden nun die richtigen Werte des Anodenstroms
und der Gittervorspannung dadurch erhalten, daß bei fehlendem, zu messendem Widerstand
eine Änderung der Größe des Aießwider-standes vorgenommen wird, ohne daß dabei eine
Abweichung der Anzeige des Anodenstrommessers vom Endausschlag eintritt. Die dafür
richtige Einstellung der SerienwiderständeR, und R2 wird durch Änderung des zur
Erzeugung der Gittervorspannung dienenden Widerstandes R2 erzielt.
-
Nach der Ermittlung und Festlegung der richtigen Gittervorspannung
zunächst bei Fehlen des Meßwiderstandes R und danach ebenfalls nach! Einschaltung
des Meßwiderstandes R können durch den gemeinsamen Vorwiderstand, z. B. P, alle
Spannungen für die Elektrometerröhre auf den richtigen Wert eingeregelt werden,
dessen Größe durch den Endausschlag des Anodenstrommessers angezeigt wird.
-
Dadurch ist eine Berücksichtigung von Spannungsänderungen der Anodenbatterie
A möglich. Nach einmal getroffener Festlegung der Größe des Widerstandes R2 ist
eine Änderung der Meßwiderstandsgröße R auf die einwandfreie Arbeitsweise der Einrichtung
ohne Einfluß, so daß es möglich ist, durch Änderung dieses Meßwiderstandes den Meßbereich
der Anordnung zu ändern. Bei der praktischen Anwendung wird im allgemeinen nur der
Widerstand P als veränderlicher Widerstand vorgesehen, während die Widerstände R1
und R2 durch einen besonderen Meßvorgang vorbestimmt werden.
-
Besondere Sorgfalt ist bei der Vermeidung von Kriechströmen oder
sonstigen Nettensthlußströmen notwendig, durch welche der Meßwiderstand R umgangen
oder überbrückt werden könnte. Eine dazu geeignete Abschirmung des Verbindungspunktes
des Widerstandes R unter Zuleitung zum Gitters, besteht beispielsweise darin, daß
diese Verbindfungsstelle durch einen lückenlosen Metallschirm abgeschirmt ist, der
sich auf dem Potential des anderen Anschlußendes des Meßwiderstandes R befindet.
Die Isolation des Metallschirms braucht nur viel größer als der Meßwiderstand R
zu sein, aber nicht viel größer als der zu prüfende Widerstand X.
-
PATENTANSPRSCHE: 1. Vorrichtung zur Messung sehr hoher Widerstände
mittels einer Elektrometerröhre, deren Gitter-, Anoden- und Heizspannungen durch
S,pannungsabfall an Widerständen auf vorbestimmten Werten gehalten sind, dadurch
gekennzeichnet, daß der Widerstand zur Erzeugung der Anodenspannung auf einen für
die jeweilige Röhrentype optimalen Wert eingestellt und der Widerstand zur Erzeugung
der Gittervorspannung derart bemessen ist, daß der Gitterstrom Null wird, d. h.
eine Änderung des Meßwiderstandes keine Abweichung des Anodenstrommessers vom Endausschlag
bewirkt.