DE710075C

DE710075C - Verfahren zur Messung von elektrischen Widerstaenden, von denen nur ein Pol unmittelbar erreichbar ist, insbesondere von Erduebergangswiderstaenden

Info

Publication number: DE710075C
Application number: DEM131847D
Authority: DE
Original assignee: HANS MURMANN DR
Current assignee: HANS MURMANN DR
Priority date: 1935-08-14
Filing date: 1935-08-14
Publication date: 1941-09-03

Description

Verfahren zur Messung von elektrischen Widerständen, von denen nur ein Pol unmittelbar erreichbar ist, insbesondere von Erdübergangswiderständen Das im folgenden beschriebene Verfahren ist eine Lösung für die Aufgabe, einen Widerstand x zu messen, von dem nur ein Anschluß zugänglich und dessen anderer Pol nur über andere vorgeschaltete Widerstände y, z usw. galvanisch erreichbar ist. Diese Aufgabe liegt z. B. vor bei dem Ausbreitungswiderstand eines Erders.
Derartige Widerstände können z. B. aus Strom- und Spannungsabfallmessungen bestimmt werden. Dieses Verfahren erfordert jedoch zwei Meßinstrumente und, da der Spannungsabfall an r wegen der unvermeidlichen Vorschaltung von y, z oder anderen Widerständen vor den Spannungsmesser nicht unmittelbar gemessen werden kann, zwei Messungen bzw. vier Ablesungen, aus denen das Ergebnis nur durch Rechnung gewonnen werden kann.
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist bereits vorgeschlagen worden, die an sich bekannte Methode des Vergleiches der Spannungsabfälle, die ein fester Strom am unbekannten Widerstand x und einem vorgeschalteten bekannten Widerstand r hervorruft, auf die Messung von Erdübergangswiderständen anzuwenden. Das Verfahren benötigt nur ein Meßinstrument. Es erfordert aber ebenfalls zwei Messungen, denn das Meßinstrument kann auch hierbei nicht unmittelbar den Spannungsabfall am unbekannten Widerstand x abgreifen. Vielmehr liegt stets einer der Widerstände y, z zwischen dem Instrument und dem unzulänglichen Pol des unbekannten Widerstandes. Da dieser Widerstand dem Instrument nicht vorgeschaltet ist, weml es den Spannungsabfall am bekannten Vergleichswiderstand r abgreift, sind die Instrumentausschläge ar bzw. a, den Spannungsabfällen an r bzw. x nicht verhältnisgleich, sondern es ist: ar r wi + y = . ax x w, (w, bedeute den Widerstand des Meßinstrumentes). Die Spannungsabfälle sind den Widerständen nur dann angenähert verhältnisgl eich, wenn y gegenüber wi vernachlässigbar ist. Und nur unter dieser Voraussetzung kann das Meßgerät in Widerstandseinheiten geeicht werden. Im allgemeinen Fall ist y eine zweite Unbekannte, so daß eine zweite Messung erforderlich wird gemäß: ar ~ r Wj + x ay - y Wi Der dargestellte Nachteil aus dieser Methode läßt sich erfindungsgemäß dadurch vermeiden, daß nicht die Spannungsabfälle an r und x, sondern die Spannungsabfälle an r+x und x mit Hilfe eines Anzeigeinstrumentes von im Vergleich zum unbekannten Widerstand sehr großem Widerstand miteinander verglichen werden. Dieser Unterschied ist bei der Messung von Widerständen, deren beide Anschlüsse zugänglich sind, von untergeordneter Bedeutung. Im vorliegenden Fall eröffnet er aber die Möglichkeit, den Einfluß des Widerstandes y grundsätzlich auszuschalten. Hiermit wird die Eichbarkeit des Instrumentes erreicht, ohne daß Voraussetzungen über die Größe von y gemacht zu werden brauchen.
Der unbekannte Widerstand x wird also in Reihe geschaltet (s. Abb.) mit einem der unbekannten Vorwiderstände , mit einer Spannungsquelle E und einem Widerstand bekannter Größe r, so daß ein geschlossener Stromkreis entsteht. bestehend aus E, r, x und Zur Messung ist ein elektrisches Anzeigeinstrument mit sehr hohem Widerstand vorgesehen, das einerseits an einen anderen der unbekannten Vorwiderständey und andererseits an einen Umschalter u angeschlossen ist, der es gestattet, das Instrument wahlweise an den einen oder den anderen Anschluß des bekannten Vergleichswiderstandes r anzuschließen. Durch diese Maßnahme wird zunächst (Schalterstellung 1) der an r+-v auftretende Spannungsabfall und sodann (Schalterstellunge) der an x allein auftretende Spannungsabfall auf das Meßinstrument übertragen und von diesem zur Anzeige gebracht.
Da in beiden Fällen y dem Instrument vorgeschaltet bleibt, sind die Instrumentausschläge den Spannungsabfällen und infolgedessen den entsprechenden Widerständen verhältnisgleich. Das Verhältnis der Ausschläge a1 und a2 ist a.2 x al r x x bildet also ein Maß für .r, das unabhängig von y ist. Wird vor der Umschaltung dafür Sorge getragen, daß der Ausschlag al stets einen festen Wert auf der Skala einnimmt, was sich z. B. durch Regelung des r und .r durchfließenden Stromes oder derInstrument--et ndlichkeit erreichen läßt, so ist a selbst Iaß für x, und die Instrumentenskala wo sich in Widerstandseinheiten eichen.
'Das Ziel der Eichbarkeit einer Skala, die grundsätzlich unabhängig ist von der Größe der Vorwiderstände y und , läßt sich auch mit den bekannten Kompensationsverfahren erreichen, bei denen der Widerstand y dadurch einflußlos gemacht wird, daß er im Augenblick der Ablesung stromlos ist. Die Stromlosigkeit des betr. Schaltungszweiges kann hierbei jedoch ebenso wie bei den bekannten Brückenmethoden in der Praxis nur durch ein Telephon und nicht durch eine Ableseeinrichtung überwacht werden. Derartige Verfahren erfordern daher geübte Beobachte und eine geräuscharme Umgebung.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Messung von elektrischen Widerständen, von denen nur ein Pol unmittelbar erreichbar ist, insbesondere von Erdübergangslwiderständen, dadurch gekennzeichnet, daß dem unbekannten Widerstand ein bekannter Widerstand vorgeschaltet wird, und daß der an beiden Widerständen auftretende Gesamtspannungsabfall zunächst auf den Ausschlagsbereich eines Anzeigeinstrumentes mit im Vergleich zum unbekannten Widerstand sehr großem Widerstand abgebildet wird, welches über einen weiteren unbekannten Widerstand (,Hilfserder) mit dem unmittelbar nicht erreichbaren Pol des zu messenden Widerstandes verbunden ist, und welches sodann derart umgeschaltet wird. daß nur der am unbekannten Widerstand auftretende Spannungsabfall einen Ausschlag hervorruft.