DE935745C

DE935745C - Device for balancing or measuring the size of an impedance

Info

Publication number: DE935745C
Application number: DET6716A
Authority: DE
Inventors: Suune Lambert Oeverby
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1951-10-26
Filing date: 1952-09-17
Publication date: 1955-11-24

Description

Vorrichtung zum Abgleich oder zur Messung der Größe eines Scheinwiderstandes Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abgleich oder zur Messung der Größe eines komplexen oder Scheinwiderstandes. Es ist bekannt, die Größe einer Impedanz oder eines Scheinwiderstandes mit elektrischen Meßbrücken zu messen. Bei der Verwendung solcher Brücken ist es oft erwünscht, einen großen Scheinwiderstandsbereich erfassen zu können.Device for balancing or measuring the size of an impedance the The invention relates to a device for adjusting or measuring the size of a complex or impedance. It is known the size of an impedance or to measure an impedance with electrical measuring bridges. When using In such bridges it is often desirable to cover a large impedance range to be able to.

Dies bereitet bei den bekannten vierarmigen Meßbrücken, beispielsweise der Bauart nach Maxwell oder H ay, Schwierigkeiten, da die Abschirmung mit großer Sorgfalt vorgenommen werden muß, um einerseits das Auftreten gegenseitiger Kopplungen zwischen den Brückenarmen zu verhindern und um andererseits die Phasenwinkel der Brückenscheinwiderstände zu verkleinern sowie zu vermeiden, daß die Kopplungen die Meßbrücke durch ihre Generator- bzw. Indikatorseiten indirekt beeinflussen. Dazu treten noch die Schwierigkeiten, die Meßbrücke zu erden, ohne eine störende Wirkung des Meßergebnisses herbeizuführen.This prepares in the known four-armed measuring bridges, for example of the Maxwell or H ay design, difficulties, since the shielding with great Care must be taken to prevent mutual couplings from occurring to prevent between the bridge arms and on the other hand to reduce the phase angle of the To reduce bridge resistances and to avoid that the couplings the Indirectly influence the measuring bridge through its generator or indicator sides. In addition the difficulties of grounding the measuring bridge occur without a disruptive effect of the measurement result.

Dies hat besondere Bedeutung, wenn es sich um die Messung eines induktiven Blindwiderstandes handelt, dessen Wert beträchtlich kleiner als die Größe des auftretenden kapazitiven Blindwiderstandes ist. Bei der Durchführung von Messungen an solchen Teilen ist es bekannt, einen Übertrager zwischen das Meßobjekt und die Meßbrücke zu schalten und dadurch die entsprechende Induktivität in einen Wert umzuwandeln, der leichter meßbar ist. Ein Nachteil dieses bisher angewandten Verfahrens besteht jedoch darin, daß die Kennwerte des Übertragers die Messung beeinflussen und somit das Meßergebnis möglicherweise beträchtlich fälschen können.This is of particular importance when it comes to measuring an inductive Reactance acts, the value of which is considerably smaller than the size of the occurring capacitive reactance is. When taking measurements on such It is known to share a transformer between the device under test and the measuring bridge to switch and thereby the corresponding inductance into one To convert value that is easier to measure. A disadvantage of this previously used However, the method consists in that the characteristics of the transformer influence the measurement and thus can possibly falsify the measurement result considerably.

Erfindungsgemäß werden die vorstehend erwähnten Nachteile bei einer Vorrichtung zum Abgleich oder zur Messung der Größe eines Scheinwiderstandes, bestehend aus einem Zweipolnetzwerk oder -kettenleiter, das bzw. der aus zwei parallel geschalteten Zweigen besteht, dadurch beseitigt, daß der eine dieser Zweige einen ohmschen Widerstand und den zu messenden Scheinwiderstand, der andere Zweig einen ohmschen Widerstand von gleicher Größe wie der erstgenannte Widerstand und einen einstellbaren Scheinwiderstand mit einem Phasenwinkel enthält, dessen Vorzeichen dem des Phasenwinhels des zuerst erwähnten Scheinwiderstandes entgegengesetzt ist, und daß die Pole des Zweipolnetzwerkes mit einem Meßkreis verbunden sind, der mit großer Genauigkeit so abgeglichen ist, daß er auf die Abweichung des absoluten Betrages des Scheinwiderstandes des Zweipolnetzwerkes von den Größen eines jeden der gleich großen ohmschen Widerstände empfindlich anspricht. According to the invention, the above-mentioned disadvantages in a Device for balancing or measuring the size of an impedance, consisting from a two-pole network or chain conductor that consists of two parallel-connected Branches exists, eliminated by the fact that one of these branches has an ohmic resistance and the impedance to be measured, the other branch an ohmic resistance of the same size as the first-mentioned resistor and an adjustable impedance with a phase angle whose sign is that of the phase angle of the first mentioned impedance is opposite, and that the poles of the two-pole network are connected to a measuring circuit which is calibrated with great accuracy in such a way that that it is based on the deviation of the absolute amount of the impedance of the two-pole network of the size of each of the equal ohmic resistances is sensitive.

Die Erfindung wird im einzelnen im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigt Fig. I in schematischer Darstellung eine Vorrichtung, die aus einem Meßkreis und einem Zweipolnetzwerk mit reziproken Scheinwiderständen besteht, Fig. 2, 3 und 4 im einzelnen, wie die Vorrichtung nach Fig. I aufgebaut werden kann, Fig. 5 eine abgeänderte Ausführung der in Fig. I gezeigten Form, bei der ein Übertrager zwischen das Meßobjekt und den übrigen Teil des Zweipolnetzwerkes geschaltet ist, Fig. 6 eine Ersatzschaltung des Übertragers, Fig. 7 ein aus Widerständen und Kondensatoren bestehendes Netzwerk oder einen Kettenleiter, das bzw. der in einem Zweipolnetzwerk mit reziproken Scheinwiderständen einem Übertrager mit der Ersatzschaltung nach Fig. 6 entspricht, Fig. 8 eine praktische Ausführungsform eines Einzelteils einer Vorrichtung zur Messung der Induktivität eines ringförmigen Eisenkerns, Fig. 9 eine abgeänderte Ausführungsform des in Fig. 7 dargestellten Netzwerkes, Fig. 10 und II Meßvorrichtungen, die einen Oszillographen mit einem Plattenpaar enthalten, Fig. 12 eine Meßvorrichtung mit einem Zweig des mit Gleichstrom gespeisten Zweipolnetzwerkes und Fig. I3 eine Meßvorrichtung mit einem Kathodenstrahloszillographen, der zwei Plattenpaare enthält. The invention is explained in detail in connection with the drawings described. It shows Fig. I in a schematic representation of a device that consists of a measuring circuit and a two-pole network with reciprocal apparent resistances, FIGS. 2, 3 and 4 show in detail how the device according to FIG. FIG. 5 shows a modified embodiment of the form shown in FIG is connected between the device under test and the remaining part of the two-pole network, FIG. 6 shows an equivalent circuit of the transformer, FIG. 7 shows a circuit made up of resistors and capacitors existing network or a ladder that is part of a two-pole network with reciprocal apparent resistances after a transformer with the equivalent circuit Fig. 6 corresponds, Fig. 8 a practical embodiment of an individual part of a Apparatus for measuring the inductance of an annular iron core, FIG. 9 a modified embodiment of the network shown in Fig. 7, Fig. 10 and II measuring devices containing an oscilloscope with a pair of plates, Fig. 12 a measuring device with a branch of the two-pole network fed with direct current and FIG. 13 shows a measuring device with a cathode ray oscillograph, the two Includes pairs of plates.

Die Vorrichtung nach Fig. I weist ein Zweipolnetzwerk I-2-3 mit reziproken Scheinwiderständen und einen Meßkreis 4 auf. Das Zweipolnetzwerk mit den reziproken Scheinwiderständen besteht aus zwei parallel geschalteten Zweigen, von denen der eine aus einem ohmschen Widerstand 3 und dem zu messenden Scheinwiderstand I gebildet wird und der andere aus einem ohmschen Widerstand 3, der die gleiche Größe wie der zuerst erwähnte Widerstand hat und einen einstellbaren Scheinwiderstand 2 enthält, dessen Phasenwinkelvorzeichen dem des Scheinwiderstandes I entgegengesetzt ist. Es muß also der einstellbare Schein widerstand, falls die Induktivität einer Spule gemessen werden soll, aus einem Kondensator bestehen und umgekehrt. Die Verbindungspunkte zwischen den beiden Zweigen werden im folgenden die Pole des Zweipolnetzwerkes genannt. The device of Fig. I has a two-pole network I-2-3 with reciprocal Apparent resistances and a measuring circuit 4. The two-pole network with the reciprocal Apparent resistors consists of two branches connected in parallel, one of which is the one formed from an ohmic resistor 3 and the impedance I to be measured and the other from an ohmic resistor 3, which is the same size as the has the first mentioned resistance and contains an adjustable impedance 2, whose phase angle sign is opposite to that of the impedance I. So it must be the adjustable apparent resistance, if the inductance of a coil to be measured consist of a capacitor and vice versa. The connection points between the two branches the poles of the two-pole network are named below.

Falls der einstellbare Scheinwiderstand so eingestellt wird, daß die Beziehung Z1-Z2 = R2 (I) erfüllt wird, bei der Z, den Wert des zu messenden Scheinwiderstandes I, Z2 den Wert des reziproken, einstellbaren Scheinwiderstandes 2 und R die Größe der gleich großen ohmschen Widerstände 3 bezeichnet, wirkt das Zweipolnetzwerk als rein ohmscher Widerstand der Größe R, bezogen auf die Pole des Zweipolnetzwerkes. Die Widerstände 3 müssen einander im hohen Grade gleich sein. If the adjustable impedance is set so that the relationship Z1-Z2 = R2 (I) is fulfilled, with Z, the value of the to be measured Impedance I, Z2 the value of the reciprocal, adjustable impedance 2 and R denotes the size of the ohmic resistors 3 of the same size, this works Two-pole network as a purely ohmic resistor of size R, based on the poles of the Two-pole network. The resistances 3 must be equal to one another to a high degree.

Der Meßkreis 4 ist mit den Polen des Zweipolnetzwerkes verbunden und in bekannter Weise mit großer Genauigkeit so abgeglichen, daß er auf die Abweichung des absoluten Betrages des Scheinwiderstandes des Zweipolnetzwerkes im Abgleichfall von dem Wert R empfindlich anspricht. The measuring circuit 4 is connected to the poles of the two-pole network and adjusted in a known manner with great accuracy so that it is based on the deviation the absolute amount of the impedance of the two-pole network in the case of adjustment of the value R is sensitive.

In Fig. 2 kennzeichnen die Bezugsziffern II bzw. 12 den ohmschen bzw. den Blindwiderstandsanteil einer Spule, die in einem der Zweige der Zweipolkette 1-2-3 in Reihe liegend angenommen werden. Der einstellbare Scheinwiderstand besteht aus einem Kondensator 21, der einem ohmschen Widerstand 22 parallel geschaltet ist. Der Kondensator 21 sowie der Widerstand 22 können in weiten Grenzen unabhängig voneinander geändert werden. Der Meßkreis 4 besteht aus einer Brückenschaltung, deren drei Arme aus den ohmschen Widerständen 4I,42 42 und 43 und deren vierter Arm aus dem Zweipolnetzwerk 1-2-3 gebildet sind. Die Reihenschaltungen der Widerstände 41 und 42 sowie des Widerstandes 43 und des Zweipolnetzwerks 1-2-3 sind parallel an die Pole einer Spannungsquelle 45 angeschlossen. Eine Anzeigevorrichtung 44 ist zwischen den Knotenpunkt der Widerstände 41 und 42 und den Knotenpunkt des Widerstandes 43 und einer der Pole des Zweipolnetzwerks I-2-3 geschaltet. Der andere Pol des Zweipolnetzwerkes ist mit demselben Pol der Spannungsquelle 45 wie der Widerstand 41 verbunden. Die Vorrichtung nach Fig. 2 ist insbesondere zur Messung einer Spule geeignet, deren ohmscher Widerstandsanteil größer als Ion/, des Blindanteils ist. Wenn der ohmsche Anteil kleiner ist, ist es zweckmäßiger, den Widerstand 11 parallel zu der Induktivität 12 zu schalten und einen einstellbaren Scheinwiderstand zu verwenden, der aus einem Kondensator und einem damit in Reihe geschalteten Widerstand besteht. Die Wahl zwischen den beiden vorhandenen Abgleichmöglichkeiten wird von der Tatsache beeinflußt, daß es unbedingt erforderlich ist, die Kombinationen zu vermeiden, die Extremwerte für den einstellbaren ohmschen Widerstand des Scheinwiderstandes 2 zur Folge haben. Falls die Induktivität der Spule II-I2, der Widerstand 11, die Kapazität des Kondensators 2I und der Widerstand22 mit L12, Rll, C21 bzw. R22 bezeichnet werden, erhält man die folgenden Beziehungen als Gleichgewichtsbedingung für die beiden gekennzeichneten Fälle: R2 L12 = C21 . R²; R11 = , (2) R22 wobei, wie im vorhergehenden, R der Wert der gleich großen Widerstände 3 ist. In Fig. 2, the reference numerals II and 12 denote the ohmic or the reactance component of a coil in one of the branches of the two-pole chain 1-2-3 in a row can be assumed. The adjustable impedance exists from a capacitor 21 which is connected in parallel to an ohmic resistor 22. The capacitor 21 and the resistor 22 can be independent of one another within wide limits to be changed. The measuring circuit 4 consists of a bridge circuit, the three arms of which from the ohmic resistors 4I, 42, 42 and 43 and their fourth arm from the two-pole network 1-2-3 are formed. The series connections of the resistors 41 and 42 and the resistor 43 and the two-pole network 1-2-3 are parallel to the poles of a voltage source 45 connected. An indicator 44 is between the nodes of the resistors 41 and 42 and the junction of the resistor 43 and one of the poles of the two-pole network I-2-3 switched. The other pole of the two-pole network is with the same pole the Voltage source 45 as the resistor 41 is connected. The device according to FIG. 2 is particularly suitable for measuring a coil whose ohmic resistance component is greater than ion /, of the reactive component. If the ohmic component is smaller, is it is more expedient to connect the resistor 11 in parallel to the inductance 12 and to use an adjustable impedance consisting of a capacitor and a resistor connected in series with it. The choice between the two existing matching options is influenced by the fact that it is unconditional it is necessary to avoid the combinations, the extreme values for the adjustable ohmic resistance of the impedance 2 result. If the inductance the coil II-I2, the resistor 11, the capacitance of the capacitor 2I and the resistor 22 with L12, Rll, C21 and R22, the following relationships are obtained as Equilibrium condition for the two marked cases: R2 L12 = C21. R²; R11 =, (2) R22 where, as in the previous, R is the value of the equal resistance 3 is.

Falls der Scheinwiderstand I nach Fig. z als Normal mit einstellbarer Induktivität und ohmschem Widerstand betrachtet wird, kann die Vorrichtung zur Messung der Kapazität und des Verlustwiderstandes eines Kondensators verwendet werden, wobei man die folgenden Beziehungen erhält, wenn dieselben Bezeichnungen wie im vorhergehenden benutzt werden: L12 R² C21 = ; R22 = . (3) R² R11 Wird beispielsweise der Scheinwiderstand einer Eisenkernspule gemessen, dann ist es zweckmäßig, den Scheinwiderstand so darzustellen wie in Fig. 3. If the impedance I according to Fig. Z as normal with adjustable Inductance and ohmic resistance is considered, the device can be used for measurement the capacitance and the loss resistance of a capacitor can be used, where the following relationships are obtained if the same designations are used as in the preceding are used: L12 R² C21 =; R22 =. (3) R² R11 becomes, for example, the impedance measured with an iron core coil, then it is useful to represent the impedance in this way as in Fig. 3.

Der zu messende Scheinwiderstand 1 besteht aus einem ohmschen Widerstandsanteil II und einem Blindwiderstandsanteil 12 wie in Fig. 2, weist aber außerdem einen ohmschen Widerstand 130 auf, der dem Anteil 12 parallel geschaltet ist. Der einstellbare Scheinwiderstand 2 besteht aus dem Kondensator 21 und einem damit in Reihe geschalteten Widerstand 230 sowie einem dieser Reihenschaltung parallel geschalteten Widerstand 22. Der Meßkreis 4 ist ein Differentialübertrager 52, 53, dessen eine Differentialwicklung 53 mit den Polen einer Wechselspannungsquelle verbunden ist, während die Enden der anderen Differentialwicklung 52 über einen Vergleichswiderstand 50 an die Pole des Zweipolnetzwerkes angeschlossen sind. Eine Anzeigevorrichtung 51 ist zwischen den Verbindungspunkt des Widerstandes 50 mit einem der Pole des Zweipolnetzwerkes und dem Abgriff der Differentialwicklung 52 geschaltet. Die Größe des Vergleichswiderstandes 50 hängt von der Wahl des Abgriffes der Differentialwicklung 52 ab.The impedance 1 to be measured consists of an ohmic resistance component II and a reactance component 12 as in Fig. 2, but also has a Ohmic resistor 130, which is connected in parallel to component 12. The adjustable one Impedance resistance 2 consists of the capacitor 21 and one connected in series with it Resistor 230 and a resistor connected in parallel with this series circuit 22. The measuring circuit 4 is a differential transformer 52, 53, one of which is a differential winding 53 is connected to the poles of an AC voltage source, while the ends of the other differential winding 52 via a comparison resistor 50 to the poles of the Two-pole network are connected. A display device 51 is between the Connection point of the resistor 50 with one of the poles of the two-pole network and connected to the tap of the differential winding 52. The size of the comparison resistance 50 depends on the selection of the tap on the differential winding 52.

Man kann allgemein sagen, daß der Vergleichswiderstand 50 so groß wie jeder einzelne Widerstand 3 sein muß, transformiert durch das Übersetzungsverhältnis des Differentialübertragers. Falls die Klemme als Mittelabgriff gewählt wird, d. h. wenn die Differentialwicklung in zwei gleich große Teile geteilt wird, ist der Widerstand 50 gleich der Größe eines jeden der gleich großen Widerstände 3. Ein solcher Meßkreis hat eine Anzahl technischer Vorteile im Vergleich zu der Brückenschaltung nach Fig. 2.One can generally say that the comparison resistance 50 is so large how every single resistor must be 3, transformed by the gear ratio of the differential transformer. If the terminal is selected as a center tap, i. H. if the differential winding is divided into two equal parts, that is Resistor 50 is equal to the size of each of the equal sized resistors 3. A such a measuring circuit has a number of technical advantages compared to the bridge circuit according to Fig. 2.

Ein Differentialüb ertrager mit dem Übersetzungsverhältnis 1:1 und einem Mittelabgriff an einer seiner Wicklungen kann ohne Schwierigkeit so bemessen werden, daß der Scheinwiderstandsabgleich in bezug auf den Mittelabgriff hinsichtlich des Scheinwiderstandes und der Frequenz über einen großen Bereich sehr genau ist. Außerdem haben der Widerstand 50, der einstellbare Scheinwiderstand 2 und der Scheinwiderstand 1 einen gemeinsamen Punkt, an dem zweckmäßigerweise das Erdpotential der Meßvorrichtung liegt.A differential transformer with a gear ratio of 1: 1 and a center tap on one of its windings can be sized without difficulty that the impedance adjustment with respect to the center tap with respect to impedance and frequency is very accurate over a wide range. In addition, the resistor 50, the adjustable impedance 2 and the impedance 1 a common point at which the ground potential of the measuring device is expediently lies.

Wenn mit einer Vorrichtung nach Fig. 3 gemessen wird, werden in bestimmten Fällen Doppelwerteinstellungen für die Widerstände 22 und 230 erhalten. If measurements are carried out with a device according to FIG. 3, in certain Cases, double value settings for resistors 22 and 230 are obtained.

Dies tritt auf, wenn mit einer sinusförmigen Wechselspannung gemessen wird. Falls jedoch die Messungen an demselben Meßobjekt mit Spannungen vorgenommen werden, die verschiedene Frequenzen haben, so ist es möglich, eindeutige Einstellungen nach einem bestimmten Gleichgewichtsabgleich der Widerstände 22 und 230 zu erhalten. Falls die Werte der Widerstände 230 und I30 mit R230 bzw. R180 bezeichnet werden und für die übrigen Teile dieselben Bezeichnungen wie vorher gewählt werden, erhält man folgende Beziehungen als Gleichgewichtsbedingungen: R² R² L12 = C21 . R²; R11 = ; R130 = . (4) R22 R230 Es kann zweckmäßig sein, den Scheinwiderstand I wie in Fig. 4, d. h. als ohmschen Widerstandsanteil II und als Blindwiderstandsanteil I2 entsprechend Fig. 2 darzustellen, aber mit einem dazu parallel geschalteten ohmschen Widerstand 131. Der einstellbare Scheinwiderstand 2 besteht aus dem Kondensator 21 und dem dazu parallel geschalteten ohmschen Widerstand 22 und einem ohmschen Widerstand 231, der in Reihe zu dieser Parallelschaltung liegt. Falls die Werte der Widerstände 23I und I3I mit R231 bzw.This occurs when measured with a sinusoidal alternating voltage will. However, if the measurements are made on the same DUT with voltages that have different frequencies so it is possible to have unique settings after a certain equilibrium adjustment of the resistors 22 and 230 to be obtained. If the values of resistors 230 and I30 are designated R230 and R180, respectively and for the remaining parts the same designations are chosen as before the following relationships are used as equilibrium conditions: R² R² L12 = C21. R²; R11 =; R130 =. (4) R22 R230 It may be useful to set the impedance I as in Fig. 4, i. H. as an ohmic resistance component II and as a reactance component I2 according to FIG. 2, but with an ohmic circuit connected in parallel Resistor 131. The adjustable impedance 2 consists of the capacitor 21 and the ohmic resistor 22 connected in parallel with it and an ohmic one Resistor 231, which is in series with this parallel connection. If the values of resistors 23I and I3I with R231 resp.

Rl3l und die übrigen Teile wie im vorhergehenden bezeichnet sind, werden die folgenden Beziehungen als Gleichgewichtsbedingungen erhalten: R² R² L12 = C21 . R²; R11 = ; R131 = . (5) R22 R231 Zur Messung sehr kleiner Scheinwinderstände eignet sich eine Meßvorrichtung nach Fig. 5. Der zu messende Scheinwiderstand I ist mit einer der Wicklungen 61 eines Übertragers 6I,62 verbunden, dessen andere Wicklung 62 zusammen mit einem ohmschen Widerstand 3 einen der Zweige des Zweipolnetzwerkes bildet. Im übrigen entspricht die Vorrichtung der in Fig. I dargestellten Anordnung. Fig. 6 stellt eine Ersatzschaltung des Übertragers 6I, 62 dar, dessen Eigenkapazität vernachlässigt ist. Die Ersatzschaltung zeigt einen idealen Übertrager 610, 620, der ein Übersetzungsverhältnis m gleich dem Induktivitätsverhältnis des Übertragers 6I, 62 hat, der in Reihe mit einem aus Widerständen und Induktivitäten bestehenden T-Glied geschaltet ist. Der waagerechte Zweig des T-Gliedes weist als Reihenschaltung einen Verlustwiderstand r2l, eine Streuinduktivität L21-M, eine Streuinduktivität L22-M und einen Verlustwiderstand r22 auf, dessen eine Klemme mit dem einen Ende der Wicklung 620 des Übertragers 610, 620 verbunden ist. Das andere Ende dieser Wicklung ist über den senkrechten Zweig des T-Gliedes, das aus einer Reihenschaltung eines Verlustwiderstandes rn, und einer Induktivität M besteht, mit dem Knoten punkt der Streuinduktivitäten L21-M und L22-M verbunden. Die Ersatzschaltung ist hier für den Fall dargestellt, daß die Wicklung 62 mehr Windungen als die Wicklung 6I hat. In Fig. 6 hat der ideale Übertrager 610, 620 allein die Funktion, den Scheinwiderstand eines sekundären, mit der Wicklung 61 verbundenen Belastungsscheinwiderstandes Zb in den Wert m2 Z5 ZU transformieren. Der Rest des äquivalenten Scheinwiderstandsnetzwerkes, d. h. des T-Teiles> entspricht der endgültigen Induktivität und dem unvollkommenen Kopplungsgrad des Übertragers 61, 62 in bezug auf die Wicklung 62. Der T-Teil allein hat zwischen seinen Eingangs- und Ausgangsklemmen das Übersetzungsverhältnis I:I.Rl3l and the other parts are designated as above, the following relationships are obtained as equilibrium conditions: R² R² L12 = C21. R²; R11 =; R131 =. (5) R22 R231 For measuring very small apparent resistance a measuring device according to FIG. 5 is suitable. The impedance I to be measured is connected to one of the windings 61 of a transformer 6I, 62, the other Winding 62 together with an ohmic resistor 3 is one of the branches of the two-pole network forms. Otherwise, the device corresponds to the arrangement shown in FIG. Fig. 6 shows an equivalent circuit of the transformer 6I, 62, its self-capacitance is neglected. The equivalent circuit shows an ideal transformer 610, 620, the one transformation ratio m equal to the inductance ratio of the transformer 6I, 62, the one in series with one made up of resistors and inductors T-link is switched. The horizontal branch of the T-link shows as a series connection a loss resistance r2l, a leakage inductance L21-M, a leakage inductance L22-M and a loss resistor r22, one terminal of which is connected to one end the winding 620 of the transformer 610, 620 is connected. The other end of this Winding is across the vertical branch of the T-link, which is made up of a series circuit a loss resistance rn, and an inductance M, with the node point of the leakage inductances L21-M and L22-M. The equivalent circuit is here for the case that the winding 62 has more turns than the winding 6I Has. In FIG. 6, the ideal transformer 610, 620 only has the function of the impedance a secondary one with the winding 61 associated load impedance For example, transform into the value m2 Z5 ZU. The rest of the equivalent impedance network, d. H. of the T-part> corresponds to the final inductance and the imperfect one Degree of coupling of the transformer 61, 62 with respect to the winding 62. The T-part alone has the transformation ratio I: I between its input and output terminals.

Dieser T-Kettenleiter besteht nur aus positiven Widerständen und Induktivitäten, da in den Ausdrücken L21-M und L22-M die Unterschiede immer positiv sind, weil L21 und L22 in einem Verhältnis von I:I zueinander stehen. Es muß dann möglich sein, ein physikalisch zu verwirklichendes reziprokes Netzwerk als T-Teil allein aufzubauen. Der ideale Übertrager mit seinem Übersetzungsverhältnis wird dann nur als dimensionsloser Zahlenfaktor m2 wirksam, mit dem der Belastungsscheinwiderstand Zb der Ausgangsklemmen des Übertragers multipliziert werden muß. Daher kann der ideale Übertrager bei dem reziproken Netzwerk außer Betracht gelassen und nur als konstanter Zahlenfaktor zur Multiplikation betrachtet werden. Das vorhandene D-förmige, reziproke Netzwerk (T-D-Übersetzungsverhältnis) wird lediglich aus Widerständen und Kapazitäten gebildet, die zu dem T-Netzwerk gehören. Dieses reziproke Netzwerk ist in Fig. 7 dargestellt und besteht aus vier parallel geschalteten, aus Scheinwiderständen bestehenden Teilnetzwerken, von denen das eine einen Kondensator C23, das zweite einen ohmschen Widerstand R28, das dritte eine Reihenschaltung der beiden Widerstände R24 und R25 und das vierte eine Reihenschaltung der beiden Kondensatoren C24 und C25 enthält. Die Elemente der Reihenschaltungen sind zu je zwei parallel geschaltet. Falls die Bezeichnungen in den Fig. 6 und 7 gleichzeitig die Größe des entsprechenden Elementes darstellen und das Üb ersetzungsverhältnis des idealen Übertragers zur Vereinfachung mit I:I angenommen wird, werden die folgenden Beziehungen erhalten: L21-M R² M C23 = ; R23 = ; C24 = ; R² r21 R² (6) R² L22-M R² R24 = ; C25 = ; R25 = . rM R² r22 Das reziproke Netzwerk besteht deutlich erkennbar lediglich aus positiven Widerständen und Kapazitäten und ist infolgedessen physikalisch realisierbar. Wenn die Übertragerwicklung 6ro mit dem Scheinwiderstand Zb belastet wird, wird ein äquivalenter Scheinwiderstand m2 Zb an der Wicklung 620 erhalten, wie im vorhergehenden dargestellt ist. Dieser übersetzte Scheinwiderstand liegt in Reihe mit L22 M und r22 und entspricht den proportionalen Änderungen der Teilscheinwiderstände C25 und R25 des reziproken Netzwerkes, wogegen die anderen Teilscheinwiderstände durch Zb nicht beeinflußt werden. Dies hat grundsätzliche Bedeutung für die Verwendung des Zwischenübertragers 62, 6I in Fig. 4, da es beweist, daß der Übertrager hinsichtlich des Scheinwiderstandes an denkenden der Wicklung 610 aus der Meßvorrichtung eliminiert ist und nur einen Zahlenfaktor in darstellt, nachdem die nur den Übertrager betreffenden, reziproken Scheinwiderstände C23, R22, C24, R24, 025 und R26 ein für allemal für einen bestimmten Übertrager eingestellt sind. Durch Wahl von m als Zehnerpotenz, zweckmäßigerweise IO,I00 oder 1000, werden einfache Beziehungen zwischen dem Meßobjekt Zb und den entsprechenden Änderungen von C26 bzw.This T-chain ladder consists only of positive resistances and inductances, because in the expressions L21-M and L22-M the differences are always positive, because L21 and L22 have a ratio of I: I to one another. It must then be possible to build a physically realizable reciprocal network as a T-part alone. The ideal transformer with its transformation ratio is then only considered to be dimensionless Numerical factor m2 effective with which the load impedance Zb of the output terminals of the transformer must be multiplied. Therefore, the ideal transformer for the reciprocal network disregarded and only as a constant number factor be considered for multiplication. The existing D-shaped, reciprocal network (T-D transformation ratio) is only formed from resistances and capacitances, belonging to the T-network. This reciprocal network is shown in FIG and consists of four subnetworks connected in parallel and consisting of apparent resistors, one of which has a capacitor C23, the second an ohmic resistor R28, the third a series connection of the two resistors R24 and R25 and the fourth contains a series connection of the two capacitors C24 and C25. The Elements of the series connections are connected in parallel with two each. If the designations 6 and 7 simultaneously show the size of the corresponding element and the transmission ratio of the ideal transformer for simplification with I: I is assumed the following relationships are obtained: L21-M R² M C23 =; R23 =; C24 =; R² r21 R² (6) R² L22-M R² R24 =; C25 =; R25 =. rM R² r22 The reciprocal The network clearly only consists of positive resistances and capacities and is therefore physically feasible. When the transformer winding 6ro is loaded with the impedance Zb, becomes an equivalent impedance m2 Zb is obtained on winding 620 as shown above. This translated impedance is in series with L22 M and r22 and corresponds to proportional changes in partial resistances C25 and R25 of the reciprocal network, whereas the other partial resistances are not influenced by Zb. this is of fundamental importance for the use of the intermediate transformer 62, 6I in Fig. 4, since it proves that the transformer in terms of impedance at thinking of the winding 610 is eliminated from the measuring device and only a number factor in represents after the reciprocal apparent resistances which only concern the transformer C23, R22, C24, R24, 025 and R26 once and for all for a given transformer are set. By choosing m as a power of ten, expediently IO, I00 or 1000, are simple relationships between the DUT Zb and the corresponding Changes to C26 resp.

R25 erhalten.R25 received.

Eine mechanische Ausführungsform des obere tragers 6I, 62, der zur Messung eines Scheinwiderstandes Zb dient, der als magnetisch geschlossener, windungsloser Eisenkern ausgebildet ist, ist in Fig. 8 dargestellt. Dieser Übertrager kann eine Ersatzschaltung haben, die dem Schaltbild nach Fig. 6 entspricht. A mechanical embodiment of the upper support 6I, 62, which is used for Measurement of an impedance Zb serves as a magnetically closed, winding-less Iron core is formed is shown in FIG. 8. This transformer can be a Have equivalent circuit which corresponds to the circuit diagram of FIG.

Die Vorrichtung nach Fig. 8 hat drei Schenkel 73, 74 und 75, die auf einem gemeinsamen Bodenteil 72 angebracht sind, der seinerseits an einer Platte 71 befestigt ist. Über den drei Schenkeln liegt ein metallischer Oberteil 82, der über drei Kontakte 81 eine elektrisch leitende Brücke über den Schenkeln73, 74 und 75 bildet. Dieser Oberteil ist um eine Achse8c drehbar angeordnet, die an einem Halter 79 befestigt ist. Diese zuletzt erwähnten Einzelteile sind mit Ausnahme der Platte 71 und des Halters 79 aus Metall hoher Leitfähigkeit hergestellt. Auf dem Schenkel 74 ist eine Ringspule angeordnet, die aus einem Kern 78 mit einer Wicklung 77 und einer nichtmetallischen Scheibe 84 besteht, die als Auflage des zu messenden Kernes 76 dient. Die Vorrichtung nach Fig. 8 besteht auf diese Weise aus einem Übertrager mit einer Wicklung 77 mit vielen Windungen, einem Eisenkern 78 und einer Schleife 74-8I-82-73-75-72 mit einer einzigen Windung. Die Wicklung 77 ist mit dem Widerstand 3 in einem der Zweige des Zweipolnetzwerkes mit den reziproken Scheinwiderständen nach Fig. 4 verbunden. Der Scheinwiderstand 2 entspricht dem in Fig. 7 dargestellten. The device of Fig. 8 has three legs 73, 74 and 75, the are mounted on a common base part 72, which in turn is attached to a plate 71 is attached. A metallic upper part 82, the an electrically conductive bridge over the legs 73, 74 and via three contacts 81 75 forms. This upper part is rotatably arranged about an axis 8c, which is attached to a Holder 79 is attached. These last mentioned items are with the exception of the Plate 71 and holder 79 made of high conductivity metal. On the Leg 74 is arranged a ring coil, which consists of a core 78 with a winding 77 and a non-metallic disc 84 is used as a support of the to be measured Core 76 is used. The device of Fig. 8 thus consists of a transmitter with a winding 77 with many turns, an iron core 78 and a loop 74-8I-82-73-75-72 with a single turn. The winding 77 is with the resistor 3 in one of the branches of the two-pole network with the reciprocal apparent resistances connected according to FIG. The impedance 2 corresponds to that shown in FIG.

Bevor das Meßobjekt, d. h. der Kern 76, auf dem Schenkel 74 angeordnet wird, müssen die Nebenschlußinduktivität, die Streuinduktivität und die Verlustwiderstände des Übertragers in dem Scheinwiderstand 2 abgeglichen werden, was in folgender Weise geschieht: Der Oberteil 82 wird hochgehoben, die Verbindung der Kondensatoren C23 und C26 mit dem Widerstand R24 unterbrochen und der Widerstand R25 kurzgeschlossen. Der Abgleich wird danach nur mit dem Kondensator G24 und dem Widerstand R23 vorgenommen. Danach wird der Oberteil 82 zur Kontaktgebung mit den Schenkeln 73, 74 und 75 nach unten gedrückt. Die Kondensatoren C23 und C25 und die Widerstände R29 und R25 sind eingeschaltet, wonach der Abgleich nur mit dem Kondensator C26 und dem Widerstand R25 vorgenommen wird. Der Oberteil 82 wird dann wieder hochgehoben und ein ringförmiger Kern als Eichkern auf dem Schenkel 74 angeordnet, wobei dieser Kern vernachlässigbar kleine Verluste bei der in dem Meßkreis verwendeten Frequenz hat. Der Oberteil 82 wird zur Kontaktgebung mit den Schenkeln 73, 74 und 75 nach unten gedrückt und der Abgleich mit dem Kondensator C26 und dem Widerstand R25 wiederholt. Falls es sich dabei ergibt, daß der Widerstand R25 geändert werden muß, um volles Gleichgewicht in dem Meßkreis zu erreichen, so zeigt dies an, daß der Widerstand R22 oder R25 einen falschen Wert hat, weshalb der gesamte Abgleichvorgang nochmals vorgenommen werden muß, aber für einen anderen Anfangswert der Widerstände R23 oder R23. Ein entsprechender Nachstellvorgang findet für C23 und R24 statt. Wenn die Anfangseinstellungen genau sind, wird das Meßobjekt 76 endgültig auf dem Schenkel 74 angeordnet und der endgültige Abgleich mit C26 und R25 vorgenommen. Der Induktivitäts- und Verlustfaktor des Meßobjektes wird dann aus den Beziehungen #C25 . R² I L76 = ; d = (7) m² # . #C25 . #R25 erhalten. Dabei bedeutet L76 die aus einer Windung bestehende Induktivität des Meßobjektes, iIC26 die Kapazitätsänderung des Kondensators C26 beim endgültigen Abgleich, m das Windungsverhältnis des Übertragers 6I, 62, d den Verlustfaktor des Meßobjektes, w die Frequenz der benutzten Meßspannung und R25 die Widerstandsänderung des Widerstandes R25 bei dem endgültigen Abgleich. Before the test object, i.e. H. the core 76, arranged on the leg 74 the shunt inductance, the leakage inductance and the loss resistances of the transformer can be adjusted in the impedance 2, which is done in the following way happens: The upper part 82 is lifted up, the connection of the capacitors C23 and C26 interrupted with the resistor R24 and the resistor R25 short-circuited. The adjustment is then only made with the capacitor G24 and the resistor R23. The upper part 82 is then moved to make contact with the legs 73, 74 and 75 pressed down. Capacitors C23 and C25 and resistors R29 and R25 are switched on, after which the adjustment only with the capacitor C26 and the resistor R25 is made. The top 82 is then lifted up again and an annular one Core arranged as a calibration core on the leg 74, this core being negligible has small losses at the frequency used in the measuring circuit. The top 82 is pressed down to make contact with the legs 73, 74 and 75 and the Adjustment with the capacitor C26 and the resistor R25 repeated. If it is it results in that the resistor R25 must be changed to full To achieve equilibrium in the measuring circuit, this indicates that the resistance R22 or R25 has an incorrect value, which is why the entire adjustment process is repeated must be made, but for a different initial value of the resistors R23 or R23. A corresponding adjustment process takes place for C23 and R24. If the Initial settings are accurate, the test object 76 becomes final on the thigh 74 and the final adjustment made with C26 and R25. The inductance and loss factor of the measured object is then derived from relationships # C25. R² I L76 =; d = (7) m² #. # C25. # R25 received. L76 means the one turn existing inductance of the device under test, iIC26 the change in capacitance of the capacitor C26 for the final adjustment, m the turns ratio of the transformer 6I, 62, d is the loss factor of the device under test, w is the frequency of the measuring voltage used and R25 is the change in resistance of resistor R25 during the final adjustment.

Um die richtige Anfangseinstellung schneller zu erreichen, noch bevor das Meßobjekt; auf dem Schenkel 74 angeordnet wird, ist es zweckmäßig, auch jeden der beiden verlustfreien Ringkerne zu messen, wonach beide gleichzeitig gemessen werden. Dabei müssen die summierten Teilergebnisse des Widerstandes und der Induktivität genau mit dem Meßergebnis übereinstimmen, das erhalten wird, wenn die beiden Ringkerne zusammen gemessen werden. Bei den Versuchen ergab sich, daß keine Schwierigkeiten beim Erhalten der genauen Anfangseinstellung der Scheinwiderstände in dem Netzwerk nach Fig. 6 eintreten. To achieve the correct initial setting faster, even before the test object; is arranged on the leg 74, it is expedient, also each of the two lossless toroidal cores, after which both measured simultaneously will. The summed up partial results of the resistance and the inductance exactly match the measurement result obtained when the two toroidal cores are measured together. The tests showed that there were no difficulties in obtaining the exact initial setting of the impedances in the network according to FIG. 6 enter.

Es liegt in der Natur der Sache, daß die in der Zweipolkette enthaltenen Widerstände 3 einander sehr genau gleich sein müssen. Falls auf diese Weise der Widerstand in Fig. 3, der in Reihe mit dem Scheinwiderstand I liegt, einen höheren Widerstand als der genaue Wert R hat, so bedeutet dies, daß der Verlustwiderstand des Scheinwiderstandes 1 künstlich um einen Wert vergrößert werden muß, der dem über R hinausgehenden Teilwiderstand entspricht. Der Fehler ist sehr beträchtlich, wenn der Scheinwiderstand I einen niedrigen Verlustwiderstand hat, was gewöhnlich der Fall ist, wenn der Scheinwiderstand I eine kleine Induktivität enthält.It is in the nature of things that those contained in the two-pole chain Resistors 3 must be very exactly equal to each other. If the Resistance in Fig. 3, which is in series with the impedance I, a higher Resistance than has the exact value R, it means that the loss resistance of the impedance 1 must be artificially increased by a value that corresponds to the corresponds to partial resistance beyond R. The mistake is very considerable when the impedance I has a low leakage resistance, which is usually is the case when the impedance I contains a small inductance.

Aus praktischen Gründen kann es zweckmäßig sein, jeden der Kondensatoren C26 und der Widerstände R25 doppelt in parallel geschalteten Dekaden hinsichtlich Kapazität bzw. Leitfähigkeit anzuordnen. Ein Paar C25, R25 wird nur verwendet, wenn der genaue Anfangswert eingestellt wird, und das andere Paar C25, R25 wird erst eingeschaltet, wenn das Meßobjekt angeschlossen ist, wobei dieses an zweiter Stelle erwähnte Paar bei dem endgültigen Abgleich verwendet wird und auf diese Weise den Größen #C25 und #R25 in den Gleichungen (7) entspricht. For practical reasons, it may be appropriate to use each of the capacitors C26 and the resistors R25 double in parallel with respect to decades To arrange capacitance or conductivity. A pair of C25, R25 is only used when the exact initial value is set, and the other pair C25, R25 becomes first switched on when the device under test is connected, this being the second mentioned pair is used in the final match and in this way the Corresponds to sizes # C25 and # R25 in equations (7).

Die Vorrichtung nach Fig. 8 kann für alle Ringformen mit einem einzelnen Mittelloch verwendet werden. The device of FIG. 8 can be used for all ring shapes with a single Center hole can be used.

Bei Eisenkernen mit mehr als einem Mittelloch werden die Schenkel 73, 74 und 75 so abgeändert, daß ihr wesentliches Merkmal, nämlich ein Bestandteil der einen das Meßobjekt umgebenden Sekundärmeßwicklung zu sein, aufrechterhalten bleibt. In the case of iron cores with more than one central hole, the legs 73, 74 and 75 modified so that their essential feature, namely a component to be of a secondary measuring winding surrounding the measurement object, maintained remain.

Falls der Übertrager 6I, 62 einen Kern mit niedrigen, aber nicht hinreichend vernachlässigbaren Verlusten enthält, ist es zweckmäßig, den einstellbaren Scheinwiderstand 2 so zu kombinieren, wie es Fig. g zeigt. Er weist eine Parallelschaltung aus zwei aus Scheinwiderständen bestehenden Teilnetzwerken auf, von denen das erste aus einer Reihenschaltung des Kondensators C2,, und eines Kondensators C26' und das zweite aus einer Reihenschaltung des Widerstandes R24 und eines Widerstandes R25, besteht, wobei dem letztgenannten ein Kondensator C26" und ein ohmscher Widerstand R26" parallel geschaltet sind. If the transformer 6I, 62 has a core with low, but not contains sufficiently negligible losses, it is appropriate to use the adjustable To combine impedance 2 as shown in Fig. G. He has a parallel connection consists of two sub-networks consisting of apparent resistors, the first of which from a series connection of the capacitor C2 ,, and a capacitor C26 'and the second from a series circuit of the resistor R24 and a resistor R25, the latter being a capacitor C26 ″ and an ohmic resistor R26 "are connected in parallel.

In der vorhergehend beschriebenen Weise werden zunächst C24 und R24 abgeglichen, wobei die anderen Scheinwiderstände kurzgeschlossen werden und der Oberteil 82 hochgehoben wird. Danach werden C26' und R25, abgeglichen, wobei C26" und R25,> abgetrennt werden und der Oberteil 82 zur Kontaktgebung mit den Schenkeln 73, 74 und 75 nach unten gedrückt wird. Die Messung selbst wird dann mit C25" und R25,> vorgenommen, wobei die folgenden Beziehungen in Analogie mit den vorher definierten Größen erhalten werden: 025" R2 := 1 L7G= m2 ; d C25". g = I (8) In Fig. Io ist I-2-3 ein Zweipolnetzwerk mit reziproken Scheinwiderständen, das aus zwei parallel geschalteten Zweigen besteht, von denen der eine Zweig einen Widerstand 3 und den abzugleichenden oder zu messenden Scheinwiderstand aufweist und der andere Zweig aus einem Widerstand der gleichen Größe wie der erstgenannte und aus einem einstell baren Scheinwiderstand 2 besteht, dessen Phasenwinkelvorzeichen dem des Scheinwiderstandes I entgegengesetzt ist. Eine Spannungsquelle 46 versorgt über einen Widerstand 48 das Zweipolnetzwerk, dessen Pole an einen Oszillographen 47 oder ein anderes geeignetes, sichtbar registrierendes Instrument angeschlossen sind. Die von der Spannungsquelle 46 gelieferte Spannung kann impuls-, sinus-oder sägezahnförmig sein oder jede andere Form haben, die an dem Oszillographen 47 leicht erkennbar ist. In the manner described above, C24 and R24 balanced, the other apparent resistances are short-circuited and the Upper part 82 is lifted. Then C26 'and R25 are matched, whereby C26 " and R25,> are separated and the upper part 82 for making contact with the legs 73, 74 and 75 is pushed down. The measurement itself is then with C25 "and R25,> made, the following relationships being analogous to those previously defined sizes are obtained: 025 "R2: = 1 L7G = m2; d C25". g = I (8) In Fig. Io, I-2-3 is a two-terminal network with reciprocal impedances that consists of consists of two branches connected in parallel, one branch of which has a resistor 3 and the impedance to be adjusted or measured and the other Branch from a resistor of the same size as the former and from one There is adjustable impedance 2, the phase angle sign of which is that of the Impedance I is opposite. A voltage source 46 supplies over a resistor 48, the two-pole network, whose poles are connected to an oscilloscope 47 or another suitable, visibly registering instrument is connected. The voltage supplied by the voltage source 46 can be pulse-shaped, sinusoidal or sawtooth-shaped be or have any other shape easily recognizable on the oscilloscope 47 is.

Es wird angenommen, daß der Oszillograph 47 einen rein ohmschen Widerstand haben möge. Vorausgesetzt, daß er Spannungen verschiedener Größe, aber gleicher Frequenz gleichmäßig, aber nicht unbedingt verzerrungsfrei wiedergibt und daß das Zweipolnetzwerk gut abgeglichen ist, zeigt der Oszillograph dieselbe Kurvenform, wenn er nach Fig. 10 SO geschaltet ist, daß er direkt über die Ausgangsklemmen der Spannungsquelle 46 angeschlossen ist. Falls auf diese Weise der Phasenwinkel des Zweipolnetzwerkes von Null abweicht, so tritt dies an dem Oszillographen als Verzerrung der Spannungskurve im Vergleich zur Spannungskurve der Spannungsquelle auf.It is assumed that the oscilloscope 47 has a purely ohmic resistance may have. Assuming that he tensions of different magnitudes, but the same Reproduces frequency evenly, but not necessarily without distortion and that the The two-pole network is well balanced, the oscilloscope shows the same curve shape, when it is connected according to FIG. 10 SO that it is directly connected to the output terminals of the Voltage source 46 is connected. If the phase angle of the Two-pole network deviates from zero, this occurs on the oscilloscope as a distortion of the voltage curve compared to the voltage curve of the voltage source.

Die Meßvorrichtung nach Fig. 11 entspricht grundsätzlich der Vorrichtung nach Fig. 10. Es wird voraus- gesetzt, daß der Scheinwiderstand I aus einer Reihenschaltung einer zu einem Kondensator 132 parallel geschalteten Induktivität 12 und einem ohmschen Widerstand II besteht. Der einstellbare Scheinwiderstand 2 ist aus einer Reihenschaltung des Kondensators 2I mit einer Induktivität 232 gebildet, wobei dieser Reihenschaltung ein ohmscher Widerstand 22 parallel geschaltet ist. Die Bauteile 21, 232 und 22 sind einstellbar. Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, die Größe einer Induktivität mit Eigenkapazität zu messen. Nachdem die Vorrichtung in der erforderlichen Art eingestellt worden ist, werden die Daten des gesuchten Scheinwiderstandes aus den Beziehungen R² L232 L12 = C21 . R²; R11 = ; C182 = (9) R22 R² erhalten, wobei L12, Rll, C132, C21, R22 und L232 den absoluten Wert der entsprechenden Größe der in Fig. II enthaltenen Einzelteile bezeichnen und R die Größe des Widerstandes 3 ist. The measuring device according to FIG. 11 basically corresponds to the device according to Fig. 10. It is set that the impedance I from a series circuit of one connected in parallel to a capacitor 132 Inductance 12 and an ohmic resistor II consists. The adjustable impedance 2 is formed from a series connection of the capacitor 2I with an inductance 232, an ohmic resistor 22 being connected in parallel to this series connection. The components 21, 232 and 22 are adjustable. With this device it is possible to measure the size of an inductance with self-capacitance. After the device has been set in the required way, the data of the searched Impedance from the relationships R² L232 L12 = C21. R²; R11 =; C182 = (9) R22 R² obtained, where L12, Rll, C132, C21, R22 and L232 are the absolute values of the corresponding size of the items contained in Fig. II denote and R the Resistance 3 size is.

Wenn den Brücken und Vergleichsvorrichtungen Gleichstrom überlagert ist, ist es oft schwierig, den Gleichstrom selbst der Meßvorrichtung zuzuführen. When the bridges and comparison devices are superimposed by direct current is, it is often difficult to supply the direct current to the measuring device itself.

Diese Schwierigkeiten werden vermieden, wenn eine Meßvorrichtung nach Fig. 12 verwendet wird. Diese Meßvorrichtung ähnelt der in Fig. II veranschaulichten mit der Ausnahme, daß einerseits der zu messende Scheinwiderstand hier als frei von Wicklungskapazitäten angenommen wird, da die Induktivität 232 und der Kondensator 132 weggelassen sind, und andererseits der Zweig 3-II-I2 in Reihe mit einem Widerstand 480 geschaltet ist, der von einer Batterie 460 gespeist wird, die einem Kondensator 49 parallel geschaltet ist. Ein entsprechender Kondensator 49 mit vernachlässigbarem Scheinwiderstand im Vergleich zu den anderen Scheinwiderständen des Zweipolnetzwerkes bei der Frequenz oder den Frequenzen, die von der Spannungsquelle 46 erzeugt wird bzw. werden, trennt den Zweig 3-2I-22 von der Batterie 460.These difficulties are avoided when a measuring device according to Fig. 12 is used. This measuring device is similar to that illustrated in FIG. II with the exception that on the one hand the impedance to be measured is here as free of winding capacitance is assumed, since the inductance 232 and the capacitor 132 are omitted, and on the other hand the branch 3-II-I2 in series with a resistor 480 is connected, which is fed by a battery 460, which is a capacitor 49 is connected in parallel. A corresponding capacitor 49 with negligible Impedance compared to the other impedances of the two-pole network at the frequency or frequencies generated by the voltage source 46 disconnects branch 3-2I-22 from battery 460.

Bei den jetzt beschriebenen Meßvorrichtungen ist es vorteilhaft, eine Meßspannung zu verwenden, die dreieckige oder rechteckige Form hat, da die Abweichungen von einer solchen Kurvenform sehr deutlich auf dem Oszillographen erscheinen. Es ist auch möglich, eine zeitweilig wirksame Gleichspannung zu verwenden, solange der Oszillograph eine direkt sichtbare Beobachtung der Kurvenform zuläßt. Dies kann durch die Verwendung eines Kathodenstrahl oszillographen mit langer Nachleuchtdauer erleichtert werden, falls die Impulse einander verhältnismäßig langsam folgen. Wenn die Impulse schnell aufeinanderfolgen, ist es vorteilhafter, einen Kathodenstrahloszillographen mit selbstanlaufendem Zeitkreis zu verwenden, d. h. die Zeitkreisspannung von der Eingangsspannung selbst auslösen zu lassen. With the measuring devices now described, it is advantageous to use a measuring voltage that has a triangular or rectangular shape, since the Deviations from such a waveform appear very clearly on the oscilloscope. It is also possible to use a temporarily effective DC voltage as long as the oscilloscope allows a directly visible observation of the curve shape. This can by using a cathode ray oscilloscope with a long afterglow period can be made easier if the impulses follow each other relatively slowly. if If the pulses follow one another quickly, it is more advantageous to use a cathode ray oscillograph to be used with a self-starting time circuit, d. H. the time circuit voltage of the To trigger the input voltage itself.

Es besteht auch die Möglichkeit, eine Spannungsquelle anzuwenden, die eine rein sinusförmige Spannung liefert, wie es in Fig. I3 dargestellt ist. Der Oszillograph 47 ist hierbei mit zwei Plattenpaaren ausgerüstet, von denen das eine mit den Polen des Zweipolnetzwerkes I-2-3 und das andere direkt mit den Ausgangsklemmen der Spannungsquelle 46 verbunden ist. Wenn die Vorrichtung in der erforderlichen Weise eingestellt ist, liegt die Spannung an dem Zweipolnetzwerk in Phase mit der Spannungsquelle46, so daß die auf dem Oszillographen sichtbare Lissaj ous-Figur derjenigen gleicht, die erhalten wird, wenn die Zweipolkette durch einen ohmschen Widerstand ersetzt wird. Es kann aber auch ein Zweistrahloszillograph benutzt werden. Die Strahlen werden in derselben Weise geschaltet wie bei dem Einstrahloszillographen, nur muß eine zeitproportionale Ablenkung verwendet werden, so daß beide Vorgänge gleichzeitig auf dem Schirm sichtbar sind. Ein Zusammenfallen zwischen den zugehörigen Punkten der Kurven, beispielsweise an den Spitzen oder an den Nullpunkten zeigt an, daß die Reziprozitätsbedingungen erfüllt sind. There is also the option of using a voltage source, which supplies a purely sinusoidal voltage, as shown in Fig. I3. The oscilloscope 47 is equipped with two pairs of plates, of which the one with the poles of the two-pole network I-2-3 and the other directly with the output terminals the voltage source 46 is connected. If the device is in the required Way is set, the voltage on the two-terminal network is in phase with the Voltage source46, so that the Lissaj ous figure visible on the oscilloscope is like that which is obtained when the two-pole chain is ohmic Resistance is replaced. However, a two-beam oscillograph can also be used. The beams are switched in the same way as with the single-beam oscilloscope, only a time-proportional diversion must be used so that both processes are visible on the screen at the same time. A coincidence between the related Points of the curves, for example at the tips or at the zero points indicates that the reciprocity conditions are met.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Device for balancing or measuring the Size of an impedance, consisting of a two-pole network or chain conductor, which consists of two branches connected in parallel, characterized in that that one of these branches has an ohmic resistance (3) and the impedance to be measured (r), the other branch an ohmic resistor (3) of the same size as the former Contains resistance and an adjustable impedance (2) with a phase angle, its sign that of the phase angle of the first-mentioned impedance is opposite, and that the poles of the two-pole network with a measuring circuit (4) are connected, which is adjusted with great accuracy so that it is based on the deviation of the absolute value of the impedance of the two-pole network of the sizes each of the equal ohmic resistors (3) responds sensitively. -2. Device according to Claim I, characterized in that the adjustable impedance (2) from an ohmic resistance element (22) and a reactance element (21) consists and each of these elements is independent of one another within wide limits is variable.

3. Apparatus according to claim I or 2 for measuring the inductance a coil (11-12), in which the ohmic resistance element (11) of the impedance of the coil is smaller than Io ° / o of the reactance element (I2) in that the adjustable impedance consists of a capacitor (2I) and a There is an ohmic resistor (230) connected in series with this capacitor is.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the in Series-connected switching elements, namely capacitor (2I) and resistors (230), are connected in parallel to an adjustable resistor (22).

5. Apparatus according to claim I or 2 for measuring the inductance a coil (II-I2), in which the ohmic resistance element (11) of the impedance of the coil greater than 10% of the inductive resistance element (I2) is, characterized in that the adjustable impedance consists of a capacitor (2I) and an ohmic resistor (22) connected in parallel to this capacitor consists.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the parallel switched switching elements, namely capacitor (2I) and resistors (22), to one adjustable resistor (23I) are connected in series.

7. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the measuring circuit (4) has a differential transformer (52> 53), one differential winding (52) of which via a comparison resistor (50), which is equal to each of the through the gear ratio of the differential transformer transformed resistors (3) is connected to the poles of the two-terminal network and the tap of the differential winding (52) via a display device (5I) with the connection point between the comparison resistor (50) and a pole of the Two-pole network is connected.

8. Device according to claim 7, characterized in that the tap divides the differential winding (50) into two equal parts.

9. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the impedance to be measured (I) with the two-pole network is connected via a transformer (6I, 62).

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the adjustable impedance (2) from four partial impedance networks connected in parallel of which the first is a capacitor (G23), the second is an ohmic one Resistor (R22), the third a series connection of two ohmic resistors (R24 and R25), the fourth having a series connection of two capacitors (C24 and C25) and the elements of the series connections in groups of two (C2, and R2g or C25 and R25) are connected in parallel.

II. Device according to claim I0, characterized in that elements are provided in parallel circuits, each consisting of an ohmic resistor exist in the third sub-network and a capacitor in the fourth sub-network, both of them double in parallel in terms of conductivity or capacity in decades are switched.

I2. Device according to claim 9, characterized in that the adjustable impedance (2) two parallel-connected partial impedance networks has, of which the first consists of a series connection of two capacitors (C24 and C25 ') and the second from a series connection of two ohmic resistors (R24 and R25>), one of which in parallel with a capacitor (C25 ") and a resistor (R25 ") is connected and the elements in the two series connections are connected in parallel in groups of two (C24 and R24 or C25 'and R25>).

13. The apparatus according to claim I, characterized in that the Measuring circuit an oscilloscope connected in parallel to the two-pole network and a Has voltage source, which is also connected in parallel to the two-terminal network is.

14. Apparatus according to claim I3, characterized in that the Oscillograph is equipped with two pairs of plates, one of which is parallel connected to the two-pole network and the other to the poles of the voltage source which is connected in parallel to the two-terminal network via a resistor (48).

15. The device according to claim I3 or 14 for adjustment or measurement the size of an inductance, characterized in that a direct voltage source is connected to the branch having the unknown inductance and from which the other branch is separated by a capacitor whose impedance is at the frequencies generated by the voltage source are negligible in comparison with the other apparent resistances of the two-pole network.

Referred publications: I. Krönert ", ZIeßbrücken u. Kompensatoren", Vol. I, Verlag R. Oldenbourg, Munich-Berlin, 1935, p. 18I.