DE701209C - Brueckenmessschaltung zur unmittelbaren Anzeige der relativen Feuchtigkeit oder der Temperaturdifferenz - Google Patents

Description

• Brückenmeßschaltung zur unmittelbaren Anzeige der relativen Feuchtigkeit oder -der Temperaturdifferenz Zur unmittelbaren Anzeige der relativen Feuchtigkeit sind bereits Psychrometer entwickelt worden, deren Geber von Widerstandsthermometern gebildet werden. Ein bekanntes Psychrometer dieser Art arbeitet mit einem Kreuzspulinstrument in einer Doppelbrücke unter Verwendung von einem feuchten und zwei trockenen Thermometern. Dabei liegt die eine Meßwerkspule im Diagonalzweig der einen Brücke, wo sie von der Verschiedenheit des feuchten und des trockenen Thermometers beeinflußt wird, während die andere Spule im Diagonalzweig der anderen Brücke liegt und von der Raumtemperatur beaufschlagt wird. Abgesehen von der Schwierigkeit der Abgleichung beider Brücken hat diese Schaltung noch den Nachteil, daß zwischen den Gebern und dem Anzeigegerät vier Leitungen notwendig sind, die besonders bei Fernmessungen eine Verteuerung der Anlage bedingen. Demgegenüber weist ein anderes bekanntes Psychrometer eine weitgehende Vereinfachung im Aufbau insofern auf, als es nur ein feuchtes und ein trockenes Widerstandsthermometer und nur drei Fernleitungen benötigt. Als Anzeigeinstrument dient in diesem Fall ein vierspuliges Differential-Kreuzspulgerät, bei dem jede Teilspule des Meßwerkes in zwei elektrisch gleichwertige, aber gegeneinander geschaltete Halbspulen aufgelöst ist. Die Herstellung und Eichung eines solchen Meßgerätes bedarf naturgemäß großer Sorgfalt und Zeit, außerdem ergeben die vielen Zuleitungsbänder der Spulen ein nicht mehr zu vernachlässigendes mechanisches Drehmoment.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Psychrometer für die unmittelbare Anzeige der relativen Feuchtigkeit zu schaffen, bei dem ebenfalls nur ein feuchtes und ein trockenes Widerstandsthermometer und nur drei Fernleitungen vorgesehen sind, das aber als Anzeigegerät ein normales zweispuliges Kreuzspulmeßwerk besitzt. Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst worden, daß die beiden Spulen des Kreuzspulmeßwerkes hintereinander in den Nullzweig einer Wheatstoneschen Brückenanordnung gelegt sind, deren benachbarte Zweige von den beiden Gebeln und zwei temperaturunabhängigen Widerständen gebildet werden, und das gemeinsame Spulenende an den Mittelabgriff zweier in Reihe liegender gleich großer Brückenspannungsquellen geführt ist. An Stelle der zwei Spannungsquellen kann man auch nur eine Brükkenspannungsquelle vorsehen und diese auf einen niederohmigen Spannungsteiler arbeiten lassen. Die Vorteile dieses Psycllrometers lassen sich dahingehend zusammenfassen, daß bei einfachem Aufbau der Schaltung nur normale Einzelteile, wie Widerstandsthermometer mit normalem Wert und ein Kreuzspulgerät mit normalen Meßwerk und hohem Drehmoment, verwendet werden, wodurch außerdem die Eichung des Psychrometers erleichtert wird.
• Die Schaltung nadel der Erfindung ähnelt bekannten Mehrfachbrückenschaltungen, die für andere Zwecke schon vorgeschlagen wurden. Insbesondere hat man zur Widerstandsmessung schon mehrere Brückenschaltungen so zusammengefaßt, daß sie die Stromquelle, zwei Verhältniswiderstände und das Galt-anometer, gemeinsam haben. Bei diesen Schaltungen werden durch Betätigen eines Umschalters die unbekannten Widerstände zeitlich hintereinander und unabhängig voneinander wahlweise gemessen.
• Zur Erläuterung der Erfindung sei auf die Schaltung in Abb. I und das Diagramm in Abb. 2 der Zeichnung verwiesen.
• In der Wheatstoneschen Brückenanordnung bilden das feuchte ThermometerRf und das trockene Thermometer Rir sowie die beiden gleichen temperaturunabhängigen Widerstände R1 und R2 je zwei benachbarte Zweige.
• In den Nullzweig sind die beiden hintereinandergeschalteten Spulen I und 2 des Kreuzspulmeßgerätes eingefügt, während das gemeinsame Spulenende an den Mittelabgriff des Spannungsteilers 3, der aus zwei gleich großen Widerständen R5 besteht, geführt ist.
• An die Stelle der Spannungsquelle 4 und des Spannungsteilers 3 können natürlich auch zwei gleich große, in Reihe liegende Spannungsquellen treten.
• Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende. Die Brückenspannung wird durch den Spannungsteiler in zwei gleich große Teilspannungen zerlegt, von denen die eine einen Strom über den Widerstand R, und die Spule I (iR) und einen gleich großen Strom über den Widerstand R2 (= R1) und die Spule 2 (iR) treibt, während die andere Teilspannung zwei den anderen Strömen (iR) entgegengesetzt gerichtete Teilströme über die Spulen 1 und 2 und die Widerstände Rt, (it,) und R, (i,) zur Folge hat. Es entstehen also vier StromkreiseI, II, III, IV mit den Strömen iR, tR, it, und if. In Spule I fließt (iR - itr) = i1, in Spule 2 (iR - if) = i2. Besitzen Rtr und Rf den gleichen Wert, was einer relativen Feuchtigkeit von 100% entspricht, so sind die Differenzströme in Spule I (R - it,) und in Spule 2 (R - i') gleich groß, und das Kreuzspulgerät, welches ja den Quotienten der beiden Ströme anzeigt, steht auf dem Wert I (IOO6/o). Ist die relative Feuchtigkeit bei gleich bleibender Raum temperatur geringer, z. B. 70010, so hat das feuchte Thermometer Rt entsprechend der psychrometrischen Differenz einen kleineren Widerstand; der Strom in Kreis IV steigt also auf if@ (Abb. 2). Das Kreuzspulmeßwerk wird demnach beaufschlagt vom Strom verhältnis iR - it, ungleich I.
• R- 12 Je nach dem Unterschied zwischen Rtr und Rf ändert sich nun auch der Ausschlag des Gerätes; dabei hat die Änderung der Raumtemperatur keine Fälschung der Anzeige zur Folge, da die Kurven der verschiedenen Ströme in Abhängigkeit von der Temperatur im Arbeitsbereich des Gerätes durch Gerade mit gemeinsamem Schnittpunkt ersetzt werden können, wie in der Abb. 2 gezeigt ist. In dem Diagramm sind der Strom it des trockenen Thermometers und die Strömeift, is2 usw., des feuchten Thermometers für verschiedene relative Feuchtigkeitswerte in Abhängigkeit von der Raumtemperatur aufgetragen. Mit iR ist der konstante Strom durch den Widerstand R1 oder R2 bezeichnet. Eine Justierung des geforderten Meßbereiches auf einen be stimmten Ausschlagwinkel erreicht man durch Parallelschalten eines Widerstandes Rp zu den Enden des Kreuzspulmeßwerks.
• Selbstverständlich eignet sich die Schaltung gemäß der Erfindung auch zur Messung von Temperaturdifferenzen, z. B. der Kühlwassereintritts- und Austrittstemperatur, unabhängig von derHöhe der Außentemperatur.

Claims (2)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E I. Brückenmeßschaltung zur ünmittel baren Anzeige der relativen Feuchtigkeit oder der Temperaturdifferenz mit zzwew Widerstandsthermometern als Gebern und einem Kreuzspulgerät als Anzeiger, dadurch gekennzeichnet, daß beide Spulen des Kreuzspulmeßgerätes hintereinander in dem Nullzweig einer Wheatstoneschen Brückenanordnung liegen, deren benachbarte Zweige von den beiden Gebern und zwei temperaturunabhängigen Widerständen gebildet werden, und das gemeinsame Spulenende an den Mittelabgriff zweier in Reihe liegender gleich großer Brückenspannungsquellen geführt ist.
2. 2. Brückenmeßschaltung nach Anaspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Brückenspannungsquelle vorgesehen ist, die auf einen niederohmigen Spannungsteiler arbeitet.