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Vielfachmeßinstrument
Die Erfindung bezieht sich auf ein Vielfachmeßinstrument
für Gleich- tind' lvniechsel-, Strom- und Spannungsmessung. Solche Geräte sind im
allgemeinen so aufgebaut, daß die Strommessung über eine Schaltung mit im wesentlichen
konstantem Widerstand für das Meß werk (Feussner-Shunt) durchgeführt wird und die
Vorwiderstände für Spannungsmessung an den kleinsten Strommeßbereich der Feussner-Schaltung
angeschlossen sind.
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Das Meßwerk wird. dabei mittels eines Stromartum schalters wahlweise
über eine Gleichrichterschaltung oder direkt über entsprechend bemessene Vorwiderstände
an die Feussner-Schaltung gelegt.
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Der Nachteil einer solchen Anordnung ist nicht nnr der, daß für Gleich-
und Wechseistrommessung aus bekannten Gründen verschiedene Skalen verwendet werden
müssen, sondern es muß darüber hinaus noch bei Übergang von Wechselstrom- auf Gleichstrommessungen
und umgekehrt ein besonderer Schalter betätigt werden.
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Um den Nachteil der verschiedenen Skalen für die beiden Stromarten
zu vermeiden, ist es bekannt, für die Wechselstrommessung Stromwandler einzusetzen,
die in Verbindung mit der Schaltung so bemessen sind, daß sich die Wechselstromskala
innerhalb der geforderten Klassengenauigkeit mit der Gleichstromskala deckt.
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Auch in diesen Fällen wird das Meßwerk aber mittels des 5 fromartumschalters
wahlweise über entsprechend bemessene Vorwiderstände direkt an die Feussner-Schaltnng
oder über Gleichrichter in en Kreis des Stromwandlers gelegt.
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Es sind ferner Schaltungen bekanntgeworden, die ohne Stromartumschalter
arbeiten und bei denen sich die Gleichstromskala mit der Wechselstrom skala innerhalb
der Klassengenauigkeit deckt.
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Das Prinzipschaltbild eines solchen Vielfachmeßgerätes ist in Fig.
I dargestellt. Bei einem solchen Gerät wird auch die Gleichstrommessung über den
Gleichrichter durchgeführt, so daß in diesem Falle das Skalenbild wie bei der Wechselstrommessung
unter dem Einfluß der Gleichrichtercharakteristik entsprechend verzerrt wird.
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Der Abgleich der Empfindlichkeit für die Gleichstrommessung, die
mit der Wechselstrommessung übereinstimmen muß, wird mittels eines parallel zum
Meßwerk angeordneten. ohmschen Widerstandes, der in. Reihe mit einer Drossel Dr
liegt, durchgeführt. Die Drossel Dr ist in dieser Schaltung so bemessen, daß sie
in dem Frequenzbereich, für den das Gerät ausgelegt wurde, einen Scheinwiderstand
hat, der so groß ist, daß ein Auftrennen des Zweiges, in dem die Drossel liegt,
auf die Wechseistrommessung praktisch- ohne Einfluß ist.
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Die Größe des Reihenwiderstandes zur Drossel hat damit nur einen Einfluß
auf die Empfindlichkeit der Gleichstrommessung.
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Die Nachteile dieser Schaltung sind folgende: Die Genauigkeit der
Gleichstrommessung hängt von der Alterung und dem Temperaturfebler des Gleichrichters
ab.
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Sind die vier Gleichrichterpillen a bis d untereinander nicht absolut
gleich, so ergeben sich für die Gleichstrommessung je nach. Polarität der Meßgröße
unterschiedliche Meßergebnisse, da einmal die Gleichstrommessung über die Gleichnchterpillen
a und d und das andere Mal über die Pillen c und b durchgeführt wird.
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Um diesen Fehler zu vermeiden und um außerdem die Möglichkeit zu
haben, festzustellen, ob ein Gleich- oder Wechselstrom vorliegt, ist es daher notwendig,
einen Schalter vorzusehen, mittels welchem das Meßwerk direkt über entsprechende
Vorwiderstände an die Feussner-Schaltung gelegt werden kann, so daß dem Benutzer
bei Betätigen dieses Schalters die Möglichkeit gegeben wird, auf Stromart und Stromrichtung
zu schließen.
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Der Vorteil der Einsparung des Stromartumschalters ist damit, wie
ohne weiteres ersichtlich, völlig zunichte gemacht.
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Es ist ferner ein Vielfachmeßgerät bekannt, bei welchem ein. Stromwandler,
der allerdings keine Anzapfungen besitzt, in Verbindung mit einer Schaltung arbeitet,
die ohne Stromartwandler auszukommen vermag. Die Trennung der Stromkreise geschieht
hier durch Einsatz eines. Meßwerkes mit zwei getrennten Wicklungen. Diese Schaltung
hat aber verschiedene Nachteile. Durch die zweite Wicklung ist nämlich. mindestens
eine dritte Stromzuführung für das bewegliche System notwendig.
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Der zur Verfügung stehende Wickelraum ist in zwei Wicklungen aufgeteilt,
weshalb das System nur halb so große Empfindlichkeit hat. Ferner ist bei Weglassen.
des Stromartumschalters ein Vibrieren des Meßwerl<zeigers und infolgedessen eine
Unsicherheit bei der Ablesung nicht zu. vermeiden, weil der Wechselstrom a.uch.
die Wicklung 2 durchfließt.
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Diese Nachteile werden bei einem Vielfachmeß instrument mit Drehspulsystem
und Stromwandler ohne Stromartumschalter dadurch vermieden, daß gemäß der Erfindung
der Meßwechselstrom durch eine Drosselspule vom Gleichstromkreis getrennt ist.
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Bei einer solchen Schaltung kommt man mit einer einzigen. Meßwerkrsricklung
aus, wobei eine völlige Trennung des Gleichstromkreises vom Wechselstromkreis. erreicht
ist. Dies geschieht dadurch, daß dem Wechselstrom der direkte Zugang zum Meßwerk
durch die Drossel versperrt ist, während der Gleichstrom nicht über den Meßwandler
kommen kann un.d so von den Gleichrichtern ferngehalten wird. Der Gleichrichterwiderstand
spielt also bei der Gleichstrommessung keine Rolle.
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Eine derartige Trennung des Wechselstromkreises vom Gleichstromkreis
ist bei der bekannten Schaltung nicht möglich, weil eine Drossel in Reihe mit der
Gleichstromwicklung bei Wechselstrom den Weg durch die Primänv.icklung des Meßwandlers
völlig sperren würde.
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Vorzugsweise ist der Stromwandler in Verbindung mit der Schaltung
so bemessen, daß die Wecbselstromskala sich innerhalb der geforderten Klassengenauigkeit
mit der Gleichstromskala deckt.
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Die grwldsätzliche Schaltung zeigt Fig. 2. Die Drossel ist so ausgelegt,
daß sie innerhalb des Frequenzbereiches, in welchem das Gerät Verwendung finden.
soll, einen so großen Scheinwiderstand hat, daß bei Wechselstrommessungen ein Auftrennen
des Zweiges, in welchem d.ie Drossel liegt, keinen über die Klassengenauigkeit hinausgehenden
Fehler hervorruft.
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Durch. diese Bemessung der Drossel ist es vermieden, daß unter ihrem
Einfluß ein zusätzlicher Frequenzfehler erzeugt wird. Der Abgleich der Empfindlichkeit
der Wechselstrommessung erfolgt mittels eines ohmschen Widerstandes, mit welchem
die WechselstromelnpflndlichLeit des Gerätes so beeinflußt werden kann, daß sie
sich mit der Gleichstromempfindlichkeit deckt.
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Mit dem Gerät nach der Erfindung können Gleich- und Wechselstrom-
und Spannungsmessungen wahlweise durchgeführt werden, ohne daß ein besonderer Umschalter
betätigt werden muß und ohne daß der Benutzer durch Wahl der falschen Skala, einen
AbIesefehler machen kann. Es wird somit ein erheblicher Vorteil hlinsichtlich der
Vereinfachung der Handhabung des Gerätes und damit Herabminderung der Fehlermöglichkeiten
erzielt, ohne daß damit irgendwelche Nachteile in meßtechnischer Hinsicht in Kauf
genommen werden müssen.