DEP0026581DA - Vorrichtung zum Messen von Wechselstrom-Widerstandsgrößen unter Berücksichtigung ihrer Verlustwiderstände. - Google Patents

Description

.Brfinätiag betrifft eiae ?orrichtung Earn Messen von W . Widersfcandsgrößea» alao JS&pazitäten und Induktivitäten,, mater gg &,& ihöön meist anhaftenden ¥e:elttstwiä erstände*

ÜJinfloß diener Veriuetwicieeötäacte ist in einer direkten leeaung st* erfassen^ cia si© gegenüber dem seinen Eapaaitats- bzw· In-. um 90° phasenverschoben sled* I3are Vernachlässigung, .füitet aber in vielen fällen zu bedenklick©» ließf©jalej?n· 3>i® nichtig©. Erfassung äieser sasätalieliea fid@£«stäad© spielt fur..den ricntigen iäinsatg von Kondensatoren und fnäuktionaepulen a_eB* la Rundfankge-rr raten eiae groBe Rolle«, Is besteht tiajaea? ein toiag©ai©3?. Bedarf ssen eiaes Vorrichtung, die alt einem einsigta Meßiastraaieat eine exakte lessoag tajites? Bei'ü.oksichtigaag dieser Sröß@n gestattet* lat@3P den b©kaaat©a Metlisdea aar Messung von

ist ale mit dem Ö32aa-Met.er eile bequemste«j Bits© ist in dem ScMIt-* Äbbilduag 1 veraQscbauliohti

sw. messeaäe Weehselströaäwidö^staai χ, also eia te» eiiie Indoktionaepule wiifä mit eis« M Xn Keine an eine BpaijnüJ3gsejiiell@ bekaaatei? Spannung Έ Parallel au <Sea WdahselatroiBr-Wideretand 2 ist ©in© ί geschaltet j adttels derer dex- ^echselstroa^ eia*«· ttaä abgesclaaltet werden' tenü# Ober ein Potentiometer P wird von cto Spannungsquelle Jeweils die gewünschte MeBspannoiig derart § daß da^ leBinS'trtuient M einen Zeigerausschlag, bis .v$m Skal#a~ eüde macht ₉ wean die Euxasohlsißtaste f gescialosseia und äait der Wechselstrom-Widerstand unwirksam ist, Bei öffnen .der faste f geht lastromeatenaeiger voa einem Widerstand^O ent@preciienäen Tollaasschlag auf eineix geriog'erea Wert anrück, Dieser ist eia Maß für die GrSBe -d©s i'echselstrom^iderstandswertes· Ir mrä in. Ohm- oder bei lco.ngtantigeaaltener fee^eag ia d@r Eich-and Mesaschaltang für zitätea in Jükrofar$d und Induktivitäten in Henry direfet 33i@ae Metsode" ist mit awei ' störenden Naehtoilea behaftet 1 Der ©ine-besteht· darin, daß der Zeigeraasschlag tatsächlich nicht des. WeohöelstrofflPKiäerstanöewert selbst, soaäern eine verwickelte funktion desselben voa der Hiase anaeigt^ sofern, was pxaktieoh stets der Fall ist» der sm aessende Widerstand mit einem Kasätzlichea "ferlast-· widerstand" behaftet ist« Ber damit auftretende Meßfehler .xaoBte in Kauf geaoüaeäa wexdea_v oho© das maa sioh fcätifig darüber ,klar war, wie erheblich ©r sein kann·

Der gweite lachteil ist durch öea Inaenwiderstaef des ifeBiastruaents selbst bedingt * Wider standswerte«, αϊ© selbst aar ws&ig von dies®® Inaenwiderstanc! des Instrumente .abweichen mad vornehmlich^ solche ₉ die ihm gegenüber sehr groß' sind» können so nur mit geringer GenSbig«· keit gemessen werfen* Im Anfang und am lade der Skala liegen dl© Steilenstriche sehr eng geöriingt. Sin© genau© Ablesung ist dort nicht möglich.·

Beide Nachteile behebt die Vorrichtung nach der iüriinclang# Sie gestatt9t iß bequemer Weise die exakte Berücksichtigung d©r Verlustra. der st and. 3 und eine genaue Ablesung aiicfc. solcher Werte * die each der bisher gebrechlichen Methode ir_A einen Bereich gedrängter Skalenstrieiic fallen.» Wesentlich, ist, daß es bei der neuen .Vorrichtung ebenfalls nur eines einzigen Meßinstrumente bedarf, man also aicht auf sine iiehxaahl voa Instrumenten oder ein© kompliziert© Meßschaltung angewiesen ist» Bs können insbesondere die gebräuchlichen Tielfach-MeBinstrumente verwandt werden» die zugleich die Messung von Strom, Spannung und Widerstand gestatten· Di© ¥-©rrichtuög nach der Irfiiitäung besteht aus der Kombination eines an sich bekannten, als Ohmmeter geschalteten, für Gleich- und Wechselstrom verwendbaren 'Meßinstruments mit eiaem Diagramm, das su jedem Zeigerausschlag den wahren lechseistroiavaöerstaad unter B@rücksichtiguag ¥oa 'Verlustwiderstänaien abaolesen gestattet j das Diagram setzt sich zusammen aus 3~ "Kk^ven.^ oöer geradenscharena wovon die ein.© Schar die lastrumeatenskala überträgt und rom Ableeewert bei ?ieehselstroia zwb. zugehörigen Schnittpunkt zweier Kurven der beiden anderen Scharen einleitet, welche ihrerseits Q.T*tskurven des widerstand9s besw. ü©r Kapazitats"· odax- Xnuuktionswer^e sind Wach Beganntsein des Sechselstromskalenwertes (durch di© und des Verlustiidderstaades (s.B. durch eine vorherige ol Gleichstrosmessung an der verlustbehafteten Kapazität oder Induktivität) kann die dritte gesuchte Grosse, Qäalich die Induktivität L oder Kapazität an gennuostem Schoittxjunkt abgelesen werden« Die GleichstroffiEieseuns der Ohm^f sehen- Widerstände ist bei ^eder Ohmaeter-Möthode unerläßlich·- Da bekanntlich di© WechselstroBwider«· stänäe s von verlustbehafteten Kapazitäten C bezw· Induktiviätea ü, f|,aadratische Summenausdrücke eier Blind^Ääerstänäe mit den Ota.^sseilen Widerständen unter der Quadratwurzel dar@tellen_/ ist es aar mt um-> stänälich©r Rechnung möglich«, diese aus den ©inaein gemessenen Wirk«· und Blindwidersta näswerten sa ermitteln» Di© aoaittelbare lesuag der wahren Werte für Q und L ist daher sehr erwünscht· .

g 2 süigt eine ©s£4s4e^@ge^^« Ausfiihrungsform des Diagramms für die Messvorrichtung·-Bs ist außen begrenzt durch eines an den Mittelpunkt einer di© Skalenwert© des Instruments tragenden Streck© geselilageaea !reis® Diese lr©isliaie_f dl© durch die Skalenwerte 0 ■and -OO ier Widerstandsskala hindurchgeht» enthält auf ilirei¹ Hälfte die Induktivitatswerte L für anendlich. Isbine stand© und auf ibr©i? aaterea Hälft© die lapasitätsirerte O für unendlich hohe Verlustwidsrständ©· leides siaä die- Grenzfäll©_f fe©i äenea ein TTerlustwiderstand sieht xiirlsss ist· Die Verluste derstände bei Induktivitäten verhalten sieh id.© in Reihe liegende Widerstände·» ifätoeaä sie bei üapasität©a id© parallel liegende •woESGstellea sind.« Innerhalb 'der beiden äußeres. Halbkreis© liegt gje eine Schar weiterer Halbkreise ait von O bis zum. Haibmessei¹ dee äußerem Kreises zunehmenden Halbmesee^a ώμ die versehiecleöes. Skalenwerte als Mttelpimkte aaä dem jeder Schar geaeinsamea Punkt qö besse ο der Widerstandsskala· Sie bildes di© Ortskurven für die L- eai G-ferte bei eadiieliea Verlostwiderständen· Diese Halbkreie® werdtea orthogonal geschnittea -durch die gestrichelt geaei'chneten» gemeinsam durch i@a Anfangs- beaw· Sadpaakt der Skala geheacteü !reis-» bogen» Sie eathaltea die L- b©2w® O-Werte ia Abhängigkeit von den 2©igesanaselilägea des lastrasents bei äer Weclis©lgtso®a©ssyiiag_e Die dritte Kurvenschas ist gebildet dtn?eh Kreisbogen as den PaaJct oo der Widerstandsskala des losteiiaents® Auf ihnen liegea die το® lastruMeat g@aese©n©a₉ jeweils ©ia©M 2eig©raüs@elilag ■ komplex©» Widerstanäswert©-» sie steiles also g

Die Messung geht folgendermaßen νοτ sich« Der zn bestiimaende Widerstand wird 2_@B® durch eine

® Das Meßlastrameat M uisä ait eiaes Sleiek U ia Serie g©sehalt©t and in ά@τ obea angegebeaea Weise ier Zeigerausschlag für den Gleiehsti?oiafiä©rstaaä E ermittelt® Is ergebe sieh eine Ablesiiag ¥oa 100 Oha* Hiei?aef wird die Gleich=» steoaqaelle gegen eine Wechselstromquelle F ausgewechselt sad ia gleicher Weise wi© savor sit Gleichstrom- ©ia Aasseiilag ββ bei 1 zu 160 Skalenteilen abgelesen«, Ina folgt man de® durch diesea StelenptioMj gehenden Kreisbogen bis. sum Schnittpunkt sit dem Halbkreis für 100 QJaa® Durch diesea hindurch geht die L-lnTFe für 1 Hem?y® Dies ist der wohse Wert für It,· Wäse äe^ Verlnstwiöerstaaä ¥©2?aaeMässigt_f aleo gleich O aagenoamen worden, so hätte sich ?äe aus dem Schnittpunkt des feeisbogeas durch den Skalenposkt 160 mit ä©m äiißerea Halbkreis - für verschwindenden Verlustwiderstand eEsiGhtlieh.^ äes Wert 1,7 Heosy ©i⁵g©bea_e Die bisher üblich® Mi hätte mithin einen na ?0 % (!) 20 gsofien Wert finden

FÜ3? lapasäitätsfsrerte ist <3er AblessYorgang im untere!} HaIb-I der gleiche* Swei Beispiel© sine! durch, gestrichelt eingezeichnet© Leitkurven toeh die Skaleaptmkte A₁ and Ag veranschaulicht* ifacii einer iOrtbildang äes .iTfiaciungsgegenstanäes wird das Dlagraiaia in Form eines der Grundfläche des Instruments angepaßten Häfelcheias anter dem Gehäuse heraussohiebbar angeordnet. Ss steht so jederzeit gHT Verfugung* and sw&i? in einer f ora_s die mit einem Blick den Zeigerausschlag des Instruments und cien entspreehenäen Punkt auf der Steala des Diagrams ex·kennen läßt·

Is kann zweckmäßig s©in_& öas Diagramm in z?;ei Halftea_$ jede mit der Iiastriimeiitenskala als Grundlinie_β für die Kapazitäts- und die Iadutetivitäts-Tiferfce aofsutsilefö.» Bie Anpassung an (3as Geliäuse ergibt ia diesem Falle einen doppelt großen Maßstab? dei? die Ablesutig atif don KiXSVQR'zügen söhr erleichtert·

Anstelle einer ebenen. Darstellanf,· des Diagrams auf einer Tafel kann nach einer weiteren Ai2s.fu.hrungsfo^m dee ^rfiadungsgegeastandes das Biag3?a»iai in Ziylin.aex'koordiaatea. auf eine Vi/alae aufgetragen sein_e Sin<3 äie Skalem/erto auf einer festen Me&Leiste am Viialzengöliäuse aiifset2?£i3ea_s k&na man -vota. üeigerausacklagawort auf eier Meßleiste aus beim Drahoa der Waise bequem <3en ir_A Ira&a koujjioiKSea SoiuaittponJfcb der KuTYenaügö and dai-iit dea wahren Wert für- L oder C fiadea» Ab bild ans 3 seist ©in Ausi'ülituü^sböispiel eines solchen Vealzeadia-

Iq dem aaf oine Bbene abgewickelten ^!ia.laeacliagraima sind verscl>ie<ji.3ri©a OiJittsfertea ia obigea Ausfühi'uogsbeispiel gugeordaetea Halbkreise so. &@r«d©a parallel shjt Walsetiaehse aritartet· Me Ablese·*

^^. für die von Ssiger aiisezeigten komplexen Widerstands*=· werdea au aehcGasenkreehtea Geraden· Ihre liatragong wird auf einer drehbar angeor cine tea Wals© tmnötig* öle Kux-τθιχ füa* L atm 0 n©Mea eine entspiechenä veriinäerte Foi'm an* Beim Drehen der Waise fiadet mas. auf öea Schnittiimafefcea öieser Kurven mit üen Skaleastrichea der festem Meßleist© auf ßer augehörigen Widerstaadegeradea wiederum die wahren Werte für I» und C unmittelbar«

Das Biagramai zeigt in beeiden. Foriaea natürlich ,wir Werte eines Meßbereiches vom IELStrlament and einer bestim;i»iten Frequenz der WechselspanMHig sä« Die beim Übergang zn anderen Meßbereichen and Frequenzen erforöerlicUen Umreclinaagoa mit Faktoren, sind aber'clera Meßtechniker geläufig· Sie stellen daher keine Komplikation dar»

Claims (3)

1) Visrrichtang zxm lossen, von V/echselstroift-Uiderstanüsgröisaa ait Berücksichtigung äer Verlastv/julejjstäncle % gekeaaseichaet durch die Kombination eines für Gleich- and Wechselstrom verwendbarem Meßinstrumentes in einesi? <3©r bekannten OJamiaetersehaltttagea mit eines aus 3 Konven oder (zeractenscha^en besteheiKien Magrama« wovoa die aiae |chsj? die Instrujaeavöaakala überträgt und rom. bei Wechselstrom 2i$M zugeliö.v.i^yii Qübnittpunkt 5sue!©r Kurven beiden anderea Bobarea hialeiicet, welche ihrerseits Ortskux-trea des Yerlttstnrriderstauäes besw« der Kapazit^-ts- oder lnduktiooswerte in äea? Weise₉ dass aach Belcarrfesein des iJeeiiselst^oateäaeftfertes die Ablesung «ad des Verlöstwi Verstandes₈ ^₄B₈ durch ©ine vorherige obßffiiötrisohe Glaicbstroiaaessuas aa der verlustbehaftetea Kapazität oder Iaduktivitö.t_s uie aritise ^»suchte G^ÖBse₉ ntualich die Induktivität L oder Kapazität 0 aa gesaaiiesteit Schnittpunkt abgelesen werde»,

2) Vorrichtung nach. Ansprach. I₈ dadurch gekennzeichnet, daß das D in ϊ-ϋΐ'ϊι eines der ü-rundfläche des Instruments angepaßten ^äfeleheas clem lDijtryj<-en.tfenge.b3usa verschiebbar angebracht ist.

3) Torriehtiißs nach Anspruch 1 und S₉ dadurch gekennzeichnet, daß das

in zwei Hälften_e Jede mit der Instrumentenekala als Grund-

für die XapeZitats- unä für die Ißätaktivit&tswerte aufgeteilt ist«

Vorrichtung üach Anspruch 1, qadux'Ch gekennaeichnet, öaß äas

in EyHaaerkooräinaten aaf eine walae aufgetragen isfc, und daß dies© einer ate Skalenwerte tragenden festen ließleiste drehbar ist·