DE962202C - Messbrueckenschaltung zur Anzeige mechanischer Messgroessen - Google Patents

Description

• Meßbrückenschaltung zur Anzeige mechanischer Meßgrößen Für die Messung von Kräften oder Gewichten bedient man sich vielfach der magnetelastischen Eigenschaft von Druckmeßdosen. Magnetelastische Druckmeßdosen sind an sich bekannt. Sie arbeiten mit Wechselstrom, und zwar erzeugt die Druckbelastung eine Änderung der Induktivität der Meßdose.
• Erfindungsgemäß wird zur Anzeige ein Gleichstrommeßgerät von dem Differenzstrom zweier, von einer gleichbleibenden Stromsumme durchflossener Brückenschaltungen erregt, und dabei erhält die eine Brücke einen vorher einstellbaren und die andere Brücke einen vom Meßwert abhängigen Strom, welche beide gemeinsam von einem Stromwandler mit zwei Sekundärwicklungen gespeist werden.
• Durch diese Schaltung wird die bekannte Messung mit magnetelastischen Dosen wesentlich verbessert. Eine Verbesserung liegt schon in der Verwendung eines Gleichstrommeßgerätes, da dieses eine größere Empfindlichkeit und Anzeigegenauigkeit hat als ein Wechselstromgerät. Fernerhin ergibt diese Schaltung eine weitere Empfindlichkeitssteigerung für das Anzeigegerät; denn da die Summe der beiden den Brücken zugeleiteten Ströme konstant ist, hat also eine Änderung, z. B. eine Schwächung, des Stromes für die eine Brücke, wie sie etwa durch den Meßwert bewirkt wird, in gleichem Maße eine Verstärkung des Stromes der anderen Brücke zur Folge.
• In Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes enthält jede der beiden Brücken phasenunabhängige Gleichrichter und zwei feste Widerstände. Die Gesamtanordnung ist außerordentlich handlich, da es lediglich notwendig ist, daß ein Stromwandler mit zwei Sekundärwicklungen von einer konstanten Wechselspannung erregt wird. Spannungskonstanthalter sind in mannigfacher Ausführung entwickelt und erprobt worden und bild!en einen zuverlässigen Bestandteil von Meßschaltungen. In der praktischen Ausführung wird der Strom zur Speisung der einen Brücke durch einen induktiven Geber, z., B. den magnetelastischen Geber, beeinflußt, während der Strorn der anderen Brücke über einen einstellbaren Vorwiderstand so verändert wird, daß die Messung stets beim Differenzstrom Null beginnen kann. Es ist dazu nur notwendig, daß zwischen den Strömen der heiden Brückenschaltungen Gleichheit hesteht, wenn man im übrigen annimmt, daß die Brücken vollkommen gleich autgebaut sind.
• Die Verwendung eines konstant erregten Stromwandlers mit zwei Sekundärwicklungen ist auch sehr hequem für den Fall, daß man mehrere Meßstellen hat, weil nur notwendig ist, an den Ausgang des Spannungskonstanthalters mehrere solcher Stromwandler anzuschließen, die dann je zwei Brückenschaltungen gleicher Art versorgen.
• Zur Erläuterung der Erfindung dient eine Schaltskizze, die für eine Meßgröße gezeichnet ist, und zwar ist ein magnetelastischer Geber MG schematisch angedeutet; die Meßgröße wird durch ein Gleichstrommeßinstrument I angezeigt. Die Schaltung wird gespeist aus einem Stromwandler2 mit den Sekundärwicklungen 3 und 4. Der Stromwandler liegt primärseitig an einer konstanten Wechselspannung. An die Sekundärwicklung 3 ist die von der Meßgröße zu beeinflussende Brückenschaltung angeschlossen und an die Sekundärwicklung 4 die zum Abgleich notwendige zweite Brücke. Die an die Sekundärwicklung 3 angeschlossene Meßbrücke enthält z. B. zwei Brückengleichrichter 5 und 6 und zwei konstante ohmsche Widerstände 7 und 8. Die von der Sekundärwicklung 4 gespeiste Schaltung weist ehenfalls zwei Gleichrichter 9 und 10 auf und zwei ohmsche Festwiderstände II und 12. Es ist noch ein Schiebewiderstand 13 vorgesehen, der im Sekundärkreis des Stromwandlers 4 eine Änderung der Stromstärke in dieser Sekundärwicklung erlaubt.
• Da die Sekundärwicklungen 3 und 4 des Stromwandlers 2 gemeinsam durch die gleiche Primärwicklung erregt werden, ist also die Summe der Sekundärströme der Wicklungen 3 und 4 gleich dem Primärstrom, der konstant gehalten ist. Infolgedessen hat eine Schwächung des Stromes in der Sekundärwicklung 4 eine Verstärkung des Stromes der Wicklung 3 im gleichen Ausmaß zur Folge.
• Der Diagonalpunkt des Brückenastes 5/7 ist mit dem Diagonalpunkt des Brückenastes 9/11 verbunden und ferner der Diagonalpunkt 6/8 mit dem Diagonalpunkt 10/12.
• Zwischen den beiden Diagonalverbindungen I und 15 ist das Gleichstrominstrument I angeschlossen, das somit erregungslos ist, solange die Brücken von den gleichen Strömen durchflossen werden. Bei Ungleichheit der Ströme in den Sekundärwicklungen 3 und 4 wird der Differenzstrom von dem Anzeigegerät I angezeigt. Man kann deshalb den Einstellwiderstand I3 benutzen, um das Instrument I auf den Ausschlagpunkt zurückzuführen. Bei Erhöhung des auf den magnetelastischen Geber MG wirkenden Druckes verkleinert sich der Scheinwiderstand dieses Gebers, und die Stromstärke in der Sekundärwicklung 3 steigt. Durch die verwendeten Trockengleichrichter oder sonstigen Kontaktgleichrichter 5 und 6 ist die an dem Meßgerät auftretende Differenzstromstärke von der Phasenlage der Ströme in den Sekundärwicklungen 3 und 4 unabhängig, so daß es nur auf die Größe der Ströme ankommt.

Claims (3)

1. PATENTANsPRÜcHE: I. Meßbrückenschaltung zur Anzeige mechanischer Meßgrößen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige ein Gleichstrommeßgerät von dem Differenzstrom zweier, von einer gleichbleibenden Stromsummerdurchflossener B rückenschaltungen erregt wird und daß dabei die eine Brücke einen vorher einstellbaren und die andere Brücke einen vom Meßwert abhängigen Strom erhält, welche beide gemeinsam von einem Stromwandler mit zwei Sekundärwicklungen gespeist werden.
2. 2. Schaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Brücken aus zwei phasenunabhängigen Gleichrichtern und zwei festen Widerständen besteht.
3. 3. Schaltung nach Anspruch I oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom der einen Brücke durch einen magnetelastischen Geber beeinflußt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften: M. Pf 1 i er, »Elektrische Messung mechanischer Größen«, Springer-Verlag, I948, S. 34, 35.