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Elektrische Meßeinrichtung zur Erfassung nur kurzzeitig verweilender
Maximalwerte von Strom und Spannung an einem Prüfling
Die Erfindung bezieht sich
auf eine elektrische Meßeinrichtung, die es gestattet, in Abhängigkeit von dem unter
Umständen nur außerordnetlich kurzzeitig verweilenden Maximalwert einer elektrischen
Größe, z. B. einem Strom, den gewünschten Wert einer anderen elektrischen Größe,
z. B. einer Spannung, einzustellen. Insbesondere soll diese Meßeinrichtung ermöglichen,
in Abhängigkeit von dem durch den spannungsäbhängigen Widerstand eines Überspannungsableitiers
fließenden Strom, die an dem Widerstand herrschende Spannung zu messen. Es ist denkbar,
diese Aufgabe mit Hilfe von Kathodenstrahloszillographen zu lösen,. Diese Methode
erfordert jedoch einen sehr großen Aufwand und bat den Nachteil, daß sowohl Einstellung
des Stromes als als auch die Ablesung der Spannung außerordentlich viel Übung erfordern
und trotzdem relativ ungenau sind.
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Die Erfindung zeigt eine Meßeinrichtung zur Erfassung des hunter
Umständen nur kurzzeitig verweilenden Maximalwertes der 5 pannsng, der stich als
Spannungsabfall ergibt, also von der Stromstärke abhängig list. Sie besteht darin,
daß zur Anzeige dieses Maximalwertes des Stromes und dem zu messenden maximalwert
der Spannung jeweils ein Spitzenspannungsmeßgerät mit Diode, Kondensator und elektrostatischem
Voltmeter dient.
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Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels gemäß der Zeichnung
näher erläutert.
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Als Meßobjekt ist der spannungstbha"ngige Widerstand 1 eines elektrischen
Überspannungsab-
leiters gewählt, dessen Spannung in Abhängigkeit
von einem bestimmten, ihn durchfließenden Strom gemessen werden soll. Der widerstand
1 liegt in Reihe mit dem definierten Widerstand 2 auf der Sekundärseite des Transformators
3. Der Transformator ist niederspannungsseitig über das Potentiometer 4 und den
Schalter 5 an die Klemmen 6 eines Wechselspawnnungsnetzes angeschlossen. Am Punkt
7 zwischen den Widerständen I und 2 ist die Anlage aus Sicherheitsgründen geerdet.
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Bei der Messung des Widerstandes 1 dient der maximalwert des Stromes
durch 1, der am Widerstand 2 einen Spannungsabfall erzeugt, als Richtwert, wobei
der eben genannte Spannungsabfall erfindungsgemäß von dem aus Diode 8, Kondenstator
9 und elektrostatischem Voltmeter 10 bestehenden spizenspannungsmesser 11 angezeigt
wird. In Abhängigkeit von dem so ermittelten Maximalwert des die Wilderstände I
und 2 durchfließenden Stromes, der mit Hilfe des Potentiometers 4 eingergegelt wind
und unter Umständen nur während einer sehr kurzen Zeitspanne verweilt, wiindi die
am spannungsabhängigen Widerstand 1 liegende Spannung erfindungsgemäß ebenfalls
mit Hilfe eines Spitzenspannungsmessers 12 ermittelt.
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Der Spitzenspannungsmesser 12 besteht ähnlich wie der mit ihm in Reihe
liegende Spitzenspannungsmesser 11 aus Diode 13, Kondensator 14 und elektrosatischem
Voltmeter 1.5 Dem Spitzenspannungsmesser 12 wird die Spannung über einen vorzugsweise
ohmschen Spannunsteielr 16 zugeführt.
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Um eine Überlastung des spannungsabhängigen Widerstandes zu vermeiden,
darf die Einschaltdauer nur von sehr kurzr, etwa 10 bis 30 µs, Dauer sein. Die Spitzenspannungsmesser
sind daher so aufgebaut, daß der Zeiger in der Maximalstellung nach erfolgtem Stromdurchgang
noch eine gewisse Zeit lang verharrt, wodurch die Ablesungen ermöglicht sind, Dies
wird durch e, einen extrem hohen Isolationswiderstand von Diode, Kondensator wnrd,
elektrostatioschem Voltmeter erreicht.
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Zum Zurückführen der Zeiger in die Ausgangsstellung werden die elektrostatischen
Voltmeter 10 und 15 mit den Kurzschlußschaltern 17 bzw. 18 überbrückt.
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Die vorgeschlagene Meßeinrichtung ist vor allem auch dann sehr vorteilhaft,
wenn als. Stromquelle zur Untersuchung des Meßobjektes kein Transformater, sondern
ein Stoßgenerator dient, der im wesentlichen aus einem durch Gleichspannung aufgeladenen
elektrischen Kondensator besteht, der sich über eine Funkenstrecke und eine entsprechend
dimensionierte Drosselspule auf den Prüfling entlädt und dessen Spannungshöhe durch
Verstelen der Funkenstrecke geregelt wird.
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PATENTANSPROCHE: 1. Elektrische Meßeinrichtung, bei der an einem
Prüfling, z.B. ein spannungsabhängigen Widerstand, die Spannung zu messen ist, die
sich in Abhilngi'gkeit von dem unter Umständen, nur außerordentlich kurzzeitig verwieilenden
Maximalwert des Stromes ergibt, dadurch gekennzeichnet, dlaß zur Anzeige des Maximalwertes
des Stromes und der zu messenden Spannung jeweils ein spitzenspannungsmeßgerät mit
Diode, Kondensator und elektrostatischem Voltmeter dient.
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2. Eletkrische Meßeinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzseichnet,
daß der durch den Prüfling fließende elektrische Strom die Richtgröße darstellt.
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3. Elektrische Meßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als Maß für den Strom der von ihm an einem definierten Widerstand erzeugte Spannungsabfall
dient.
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4. Elektrische Meßeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die über dem Prüfling liegende Spannung den weiteren Meßwert ergibt.
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5. Elektrische Meßeinrichtung nach Ansppuch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die anzeige der Spitzenspannungsmeßgeräte durch extrem hohe Isolationsw derstände
für die Dauer der Ablesung festgehalten wird.
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6. elektrische Meßeinrichtung nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Spitzenspannungsmesser an einem vorzugsweise Ohmschen Spannungsteiler liegt.
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7. Elektrische Meßeinrichtung nach An spruch 1 bis 6, gekennziechnet
durch einen auf der Niederspannungsseite geregelten Leistungstransformator zur Speisung
der Meßeinrichtung.
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8. elektrische Meßeinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet
durch die Verwendung eines in seiner Spannung regelbaren Stoßgenerators als Stromquelle
für die Meßeinrichtung.