DEP0043958DA

DEP0043958DA - Method for measuring electrical resistance

Info

Publication number: DEP0043958DA
Authority: DE
Inventors: Paul Nürnberg Paschen
Original assignee: Metrawatt AG, Fabrik elektrischer Meßgeräte, Nürnberg
Publication date: 1951-04-12

Description

YerfaIireii zur Messung elektrischer .Widerstände..- YerfaIireii for measuring electrical .resistances ..-

lach der deutschen Patentschrift WSt 710 075 ist ein Terfaiirea zur Messung Ton Erd er wi d e r st än den bekannt, ^ei welchem dieser mittels einer Spaimmigsabfallmetiiode gemessen wird. Das Verfahren ist jedoch nicht mir auf die Messung von Erderwi der stand en be schränkt, sondern es ist allgemein zur Messung von Widerständen recht gut geeignet, weil für die Messung des Spannungsabfalles der Messinstrumentenkreis zwangsläufig auf hohe Widerstände eingeregelt wird und der in diesem Kreis fliessende Stroa veraachlässigbar klein bleibt.. Bei Anwendung dieses Verfahrens wird Jedoch die Ahlesegenauigkeit des zweckmässig mit einer Widerstands skala Tersehenen Messinstrumentes "beeinträchtigt« Aiif Kosten der Ablesegenauigkeit und der Übersichtlichkeit werden auf der Skala zwei Zehnerpotenaen erfasst. Bie Erfindung besieht sich auf eine Terbesserung des bekannten Yerfahrens dergestalt, dass für die Messung des Spannungsabfalls der in Reihe geschaltetem Widerstände das Messinstrument« Tmempfindlmcher gemacht wird als für die Messung des Spannungsabfalls des zu messenden Widerstandes» Eine besonders vorteilhafte Skala umfasst eine Zelinerpotenz in gut angenäherter logarithmischer Teilung auf etwa, 2/3 der Skalenlänge. Durch die Erfindung wird bei Verwen-. dung des Verfahrene fur E dungsmesser eine weitere Verbesserung dadurch erzielt, jse dass entweder die Hilfserderwiderstände ohne die Messung au stören grösser Vierden dürfen als an dem Yerfaarem nach der deutschen Patentschrift 710 075 oder, dass bei gleichen HilfserderwiderBtanden die Störung dareh vagabundierende Ströme kleiner wird. laughing German Patent 710,075 WSt a Terfaiirea for measuring earth tone he wi d e r s t än the known ^ ei which this is measured by means of a Spaimmigsabfallmetiiode. The procedure is not me s to the measurement of Erderwi standing be limited, but it is generally quite suitable for measuring resistances, because for the measurement of Sp oltage sabfalles the meter circuit is necessarily adjusted to high resistances and in this circle flowing Stroa remains veraachlässigbar small .. When using this method, however, the Ahlesegenauigkeit the practical with a resistance scale Tersehenen measuring instrument "impaired" AIIF cost of the reading accuracy and clarity, two Zehnerpotenaen be detected on the scale. Bie invention shall look to a Terbesserung of the known Yerfahrens the gestalt that for measuring the voltage drop of a series-connected resistors, the measuring instrument "Tmempfindlmcher is made as to measure the voltage drop of the measured resistance» a particularly advantageous scale includes a Zelinerpotenz in well approximated logarit hmic graduation to about 2/3 of the scale length. The invention is used when. of Method E for E-making razor further improvement achieved dung by jse that either the auxiliary earth without measuring au interfere greater Vierden may than at the Yerfaarem according to German Patent Specification 710 075, or that, for the same HilfserderwiderBtanden the disturbance Darius stray currents becomes smaller.

In Pig. 1 ist das Verfahren nach der deutschen Patentachrift 710 075 schematisch für Gleichstrom dargestellt. Q ist eine Gleichstromquelle.. Der von ihr ausgehende Strom f liesst über den Messwiderstand HM durch den zu messenden Widerstand Bx und den zur Begrensung des Stromes d azwi s chengesehalteten SieherheitSBlderstand Rs zur Stromquelle zurück. Für die Messung wird wie folgt verfahren« Der S_chalt er ^S\vird in teilung K gebracht In Pig. 1 the method according to German patent 710 075 is shown schematically for direct current. Q is a direct current source .. Der f of its outgoing stream reads via the sensing resistor HM through the resistor to be measured and the Bx chengesehalteten to Begrensung of the current d azwi s Sieherheit SBlder stand Rs back to the power source. For the measurement will stop it ^S \ vill how to proceed, "follows the S _c placed in division K

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iitid der Torwiderstaiid Ilv eo lange geregelt, "bis daß leesinstro.-ment i auf Beiaea griseteu. Atisaeiilag einspielt. Dean wird der Setialter auf M umgelegt und der Widerstand as der in Widerstandseinixeiten geteilten Skala abgelesen» Wenn <2»_rtder HSelietaaseeiLlag und der abgelesene Ausschlag ist so, stehen sie bei vernachlässigbarem kleinen Instrumeetenstrem. durch die Gleichung iitid der Torwiderstaiid Ilv eo long regulated "until that leesinstro.-ment i plays on Beiaea griseteu. Atisaeiilag. Dean the set age is changed to M and the resistance read as the scale divided into resistance _{units" If <2 "rt} der HSelietaaseeiLlag and the The reading of the deflection is like this, if it is given by the equation with a negligible small instrument tension

Ex.Ex.

CA iq Ex + SM CA iq Ex + SM

ill Yerbindung. Fig. 2 seigt mit der Eermiisrie aj. ^w^^e nach dieser Grleiehiaag v&s. ..oL abhängig ist« ,JRx_e ill connection. Fig. 2 shows with the Eermiisrie aj. ^w ^ ^e after this Grleiehiaag v & s. ..oL is dependent «, JRx _e

M d rs MM d rs M

logarithmischem Masefeib aufgeti'agen. Auf der Skala sind im Bereich w&wtcLf^^ Q_fQ% bis O_tSl zwei Zeimerpoteasett für Ix untergebracht* Ia der lütte der Skala wird, wie die ß-erade a - a sieigt, die TeilTOig mit grosser Aimsheraag legarithsiseh» was a|t Anfang und lade der Sgala bei erheblich geringerer Ge— nauigkeit nicht der Fall ist» Zu dieser uneinheitlichen Genauigkeit kommt noch als zweiter Übelstand, dass BM klein sein aas© gegenüber dem höchsten auf der Skala abzulesenden Widerstand Ra:« Wie aus Figur Ja e!'sichtlich, ist der Skalenbereieh 10 bis unendlich für die Messung verloren, wodurch die ausnutEhare Skala entsprechend kleiner wird. Dieser Yerlust wird Inimez· grösser, grösser EM ι aas, wird«. Für das Beispiel nach Fig_e 2 und Ja ist-» wie im allgemeinen üblich, IM ».0,1. . Sx max. gewählt«. Bei so kleinem Ell wird der Spannungsabfall für kleine Mx klein *t mad der vom generator zu liefernde Strom muss Terhältaismässig gross ©der MOTÄfE? klein werden« Letzteres wirkt sieh ungünstig aus und ist für die Messung von Erderwiderständen unangenehm, wenn Tagabundierende Ströme die Messung zu stören versuchen. In einem solchen falle ist ein© möglichst hohe Spannung logarithmic mass file. On the scale, in the range w & wtcLf ^^ Q _f Q% to O _t Sl, two time poteasets for Ix are accommodated The beginning and loading of the sgala is not the case if the accuracy is significantly lower. ”In addition to this inconsistent accuracy, there is a second drawback that BM is small compared to the highest resistance Ra that can be read on the scale:“ As shown in the figure Ja e! Obviously, the scale range 10 to infinity is lost for the measurement, whereby the extensible scale becomes correspondingly smaller. This loss becomes inimez · bigger, bigger EM ι aas, becomes «. For the example of Figure 2 and _e Yes actual "as generally usual, IN" .0.1. . Sx max. Selected «. With such a small Ell, the voltage drop for small Mx is small * t mad the current to be supplied by the generator has to be large in terms of ratio © der MOTÄfE? become small «The latter has an unfavorable effect and is uncomfortable for the measurement of earth resistance when currents occurring in the daytime try to interfere with the measurement. In such a case, a © is as high a voltage as possible

UJidetsfandLUJidetsfandL

im Messinstrumentenkreis, die einen hohen^Ev erfordert, vorteilhaft , was Biit grösserem BM bei gleichest Qmellenstrea erreicht Wird_e Per Quellenstrom wird häufig durch den grossen Widerstand Bs nahezu allein bestimmt«in meter circle, which requires a high ^ Ev advantageous when reaching moving chest Qmellenstrea what BIIT larger BM _e Per source current is often determined by the great resistance Bs virtually alone "

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PA-Sr. 15/45PA-Sr. 15/45

Die geschilderten Mängel werden IrermiedeB_s xmnn in Ausführung des Brfindungsgedenkens das Messiast:ruffiont fJx^ die Stelliiiig K uaempfiadlicJier gemacht wird als für die |&uuub£ M. Wird es stm. Beispiel garen einen Hebenwiderstand so viel Äeap find! !eher gemacht» dass für den. Hgchgtaussohlag der 1 _s 5~faehe Strom be~ nötigt wird» wie für Stellung M,. so hat die Skaleateiluag des mit der Kennlinie Τοχ in Fig₀ 2 gekennzeichneten Yerlamf * Bie Skalenteilung ist» wie die Gerade b - b. zeigt, weitgehend Iega-The deficiencies described are irermiedeB _s xmnn in execution of the commemoration of the founding of the Messiast: ruffiont fJx ^ the position K uaempfiadlicJier is made than for the | & uuub £ M. Will it stm. Example cook a lifting resistance as much Äeap find! ! rather made »that for the. Hgchgtaussohlag the 1 _s 5 ~ strong current is required »as for position M ,. so the Skaleateiluag of Yerlamf marked with the characteristic curve in Fig Τοχ ₀ 2 * Bie scale division has is "how the line b - b. shows, largely ega-

rithaiseh und erfasst mit o6 = q_f T5 eise Zehsierpotβΐάεrithaiseh and recorded with o6 = q _f T5 iron zehsierpotβΐάε

"öC ίη~" "öC ίη ~"

von O_fl2 bis 2 . Bx EM ist jetjst 0,5 . Bx aas, und fürfrom O _fl 2 to 2. Bx EM is now 0.5. Bx aas, and for

'BM'BM

kleine Sx wird demzufolge bei gleichem Qtielleastres der Spannung abfall verhältnismässig gross.Small Sx is therefore relatively large for the same Qtielleastres of the voltage drop.

Ia Pigar 5b ist die Skala nach dem Iieuen₉ als Erfindung beanspruchten Verfahren, der alten Skala gegenübergestellt und zwar für EM = 0,5 . aax.Ia pigar 5b is compared with the scale after the Iieuen ₉ as an invention claimed process, the old scale and that for EM = 0.5. aax.

Fig. 4 geigt das Schaltbild in einfachster Form. Der Schalter S legt in der Stellung K einen liderstand parallel dem E^ssinstrument J und macht es unempfindlicher als für Stellung M. In dem der Stellung K zugeordneten Stromkreis wird noch ein Widerstand Ea eingeschaltet. Ir gleicht dieses Stromkreis auf den gleiches Gesamtwideretand wie ihn der Stromkreis M besitzt ab. Die Messung geht in der gleichen Y/eise vor sich wie an Hand des Bildes 1 beschrieben.Fig. 4 shows the circuit diagram in its simplest form. In the position K, the switch S places a resistor parallel to the electric instrument J and makes it less sensitive than for position M. In the circuit associated with position K , a resistor Ea is also switched on. Ir adjusts this circuit to the same total resistance as circuit M has. The measurement is carried out in the same way as described in Figure 1.

Die in Fig. 4 dargestellte Messeinrichtung kann durch einem in Stufen regelbaren Messwiderstand EM in bekannter Weise umschaltbar gemacht werden. Zweckmässig wird hierbei auch die Spannung swangsläuf ig mit yuiogeschaitet/cferart, dass mit höheren Widerständen auch höhere Spannungen geschaltet werden.The measuring device shown in FIG. 4 can be made switchable in a known manner by a measuring resistor EM which can be regulated in steps. In this case, the voltage is also expediently switched with y uiogeschaitet / cferart that higher voltages are switched with higher resistances.

Die Messung von Erderwiderständen sowie die Messung des Widerstandes von Elektrolyten wird nun nicht mehl- mit Gleichstrom, sondern mit Wechselstrom vorgenommen.. Us Wechselstroaigonerator dient in der Hegel ein Magnetindukter₈ Da es für Wechselstrom keine hochempfindlichen billigen Messinstrumente gibt wird auchThe measurement of earth resistance as well as the measurement of the resistance of electrolytes is now not done with direct current, but with alternating current. Us alternating current is usually a magnetic inductor ₈ Since there are no highly sensitive cheap measuring instruments for alternating current

3000 650 N/oe393000 650 N / oe39

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in dieses Falle ein G-le-ielistremeßSinstrusieat verwendet und der im lastmaaenteiilcreis fliessende Weehselstrom gieielige- Ti elite t« Der (Vleiehriehter kann ent feeder ein von der Induktor-welle synchro η gesteuerter ntÜehani seller Sleichricliter bsw. Polwender oder ein von der Induktorspannung synchro» gesteuerter Schwinggleieliriciiter oder auch ein Trockengleichrichter sein. Fig_e 5 aeigt das Schaltbild für Erderme seung. Es siads & der Magnetinduktor, E der Erder» dessen Widerstand gemessen weröea soll ι H der Hilfaerder» Der Wechselstrom f liesst vom Generator ff Iitoer Sifi und E durch die S_rde nach H und von dort nach dem Generator zurück. U ist die Sonde tob. wo aus der Instrument eilst rom über den. als Polwender P gezeichneten Sieichrichter über die Stellung K oder BI nach dem Generator flieset« Auch mit einer Mesaeinrichtung nach Schaltbild 5 geht die Messung in der gleichen Weise vor sich wie an Hand des Bildes 1 beschrieben, im müssen alle Einstellungen und Ahlesungen während des mit glelehmässiger Tiinke!geschwindigkeit angetriebenen Iurbelinduktors durchgeführt werden. Die Messeinrichtung kann ebenfalls wie an Hand der Flg. 4 boschrieben stufenweise regelbare Messwiderständ und regelbare Spannungen erhalteneused in this case, a G-le-ielistremeßSinstrusieat and in lastmaaenteiilcreis flowing Weehselstrom gieielige- Ti elite t "The (Vleiehriehter can bsw ent feeder a wave from the inductor synchro η controlled ntÜehani seller Sleichricliter. Pol pancake or a synchro of the inductor voltage be "controlled Schwinggleieliriciiter or a dry rectifier Fig. _e 5 aeigt the circuit diagram for Erderme Seung. It siads & the Magneto, e, the earth electrode" whose resistance is to weröea measured ι H of Hilfaerder "the alternating current f reads from the generator ff Iitoer Sifi and e by S _r de by H and from there to the generator back. U the probe is tob. where the instrument rom hurry about. as reversers P drawn Sieichrichter about the position K or BI after the generator flieset "Even with a Mesaeinrichtung According to circuit diagram 5, the measurement is carried out in the same way as described on the basis of picture 1 , in all settings and awl measurements can be carried out while the turbo-inductor is driven at a steady speed. The measuring device can also be used as shown in Flg. 4 wrote stepwise adjustable measuring resistors and adjustable voltages obtained

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Claims

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I _s ) Jexfakiren for the measurement of electrical resistances with soft »the measuring resistance Sx Hiit a known measuring mridei is connected in series and with which the resistance Ez is due to Tergleicii of the voltage drop it at both resistances connected in series and the voltage drop Ex resistance is determined that for the measurement of the voltage drop of the series connected resistors, the meter is insensitive geiTiacht _i Aadnreh gekennzeich net., as for the measurement of the resistance Spannungsabfallee Ex.

2 = ) Method according to claim 1, characterized in that when measuring the voltage drop of the two resistors connected in series, a controllable resistor located in the instrument circuit regulates the full deflection and when measuring the voltage drop at the Ez resistor, it is read off in resistance values can.

=) Terfahren according to Aiispraeh 1 uad 2 characterized ₉ that during the measurement of the voltage drop of the two resistors connected in series, a resistance is inevitably placed parallel to the measuring instrument .

4.) The method according to claim 1 to 3, characterized in that during the measurement of the voltage drop of the two resistors connected in series, an additional EfcEMiii resistor is inevitably placed in the measuring instrument circuit and this compares to the same resistance as it is for measuring the resistance / Rx is present.

5.) Verfaliren according to claim 1 to 4 characterized,

that the difference Mriseheii the two. Sensitivities is made in such a way «that the resistance scale of the measi» »

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stroaeates is divided within a Zefanerpotea «aahesu legaritJamiseJi®

6.) Terfafarea to. Claim 1 to 5 characterized in that for the Meesung of earth electrodes and electrolyte resistances with inductor by magnetic alternating produced a G-IeichEtrom "- is used me β s instrument and the current corresponds Instrimtent en XjiXSKkss neither d by a tone :: v © one is rectified by the inductor voltage controlled oscillator in synchronization rectifier or by a 'Irockengleichrichter InduJit owe lie synchronously controlled mechanical rectifier or "Palwender,

7 ° | ^? Verfsdiren according to claim 1 to 6, characterized ₉ characterized in that the measuring resistor or necessarily the measuring resistor to the measuring voltage together in stages are controlled, whereby the voltage is increased with higher gauge resistors.

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