DE890232C - Brueckenschaltung zur Bestimmung elektrischer Groessen - Google Patents

Description

• Brückenschaltung zur Bestimmung elektrischer Größen Die Erfindung bezieht sich auf eine Brückenschaltung zur Bestimmung elektrischer Größen, beispielsweise von Widerständen.
• Erfindungsgemäß sind zwei Brückenzweige ganz oder teilweise vom, den. Kammern oder Kammerpaaren eines Elektrometers gebildet. Die Vorzüge der so näher gekennzeichneten Meßschaltung liegen im wesentlichen in ihrem geringen Stromverbrauch und in ihrer Gebrauchsmöglichkeit innerhalb eines sehr weiten Frequenzbereiches der Brückenspeisespannung. Dieser erstreckt sich von den tiefsten Frequenzen bis zu Rundfunkfrequenzen. Darüber, hinaus kann ihre Empfindlichkeit und Meßgenauigkeit durch entsprechend hohe Wahl der Birückenspeisespann:ung auf einen ausnehmend hohen: Grad' gebracht werden, (Bruchteile eines °f..). Wegen ihres geringen Stromverbrauches eignet sich die Meßschaltung nach .der Erfindung vorzugsweise zur Bestimmung von Extremwerten, beispielsweise von sehr kleinen Kapazitäten oder sehr großen Gleich-und Wechselstromwideratänden.
• Bei der Anwendung des Erfindungsgegenstandes zur Messung von Widerständen werden zweckmäßig in die anderen beiden Brückenzweige gleichartige Widerstände gelegt, beispielsweise eine zu messende Ind'uktivität und eine veränderbare Abgleichinduktivität. Die Messung erfolgt in diesem Fall unabhängig von der Frequenz der Brücken, speisespannung.
• Wenn in Weiterbildung des Erfindungsgedankens die anderen beiden. Brückenzweige aus einem Wirk-und aus einem Blindwiderstand. gebildet werden., gelangt mau zu einer Frequenzmeßanürdnung, die den wesentlichen Vorteil der Anwendbarkeit im obenerwähnten Frequenzbereich besitzt. Zweckmäßig ist dabei der eine-.der beiden,-Widerstände veränderbar ausgebildet und, in -Frequenzeinheiten geeicht. Als Widerstand dieser Art dient vo,rzugsweise eine Kapazität.
• Die Fig. i zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung nach der Erfindung, das zur Messung von Widerständen geeignet ist. Es ist der zu messende (Ohrnsche) Widerstand mit i, der veränderbare (Ohmsche) Abgleichwiders.tand mit 2 bezeichnet. 3 und: ¢ bedeuten die Kammern eines Duanten- bzw. die Kammernpaare eines Quadranten< Elektrometers, dessen Nadel b-zw. bewegliche Elektrode durch 5 wiedergegeben ist. An die Klemmen 6 und 7.ist .die Brückenspeisespannung angeschlossen.. Sie kann bei der Messung Ohinscher Widerstände sowohl eine Gleich- als- auch eine Wechselspannung sein. Durch die zusätzlich eingezeichneten Induktivitäten 8" 8b_ und Kapazitäten 9a, 9b ist zum Aus!druck,gebracht, daß bei der Bestimmung einer Kapazität oder einer Induktivität als Abgleichwiderstand ebenfalls eine Kapazität oder eine Induktivität zu benutzen ist. Als Brückenspeisespannung ist in: diesem Fall- eine Wechselspannung gewählt. Die Wirkungsweise dieser Anordnung versteht sich von den bekannten Brückenschaltungen her.
• Fig.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Meßschaltung nach der Erfindung, wie sie mit Vorteil zur Frequenzbestimmung angewendet werden kann:. i bedeutet hier eine in Frequenzeinheiten geeichte veränderbare Kapazität, 2 einen Ohmschen Widerstand, 3 und q, wiederum die Kammerre (Kammernpaare) eines Duanten- (Quadranten,) Elektrometers und 5 dessen Nadel b:zw. bewegliche Elektrode. An 6 und -7 ist diejenige Wechselspannung an.-geschlossen, deren Frequenz bestimmt werden soll. Der Abgleich erfolgt durch Veränderung der Kar pazität i. An deren Stelle kann auch eine Induktivit.ät verwendet werden. Ferner kann statt. der Kar pazität oder Induktivität auch der Ohmsche Widerstand veränderbar ausgebildet und in Frequenzeinheitere geeicht werden.
• Ändert sich in der Anordnung nach Fig. 2 die Frequenz der an :die Klemmen 6 und 7 angeschlossenen Spannung, so wandert in dem zugehörigen Spannungsdiagramm (Fig. 3) das Potential des Verbindungspunktes von Kapazität i und Ohmschem Widerstand :2 auf einem Halbkreis, dessen Durchmesser von .der B:rückenspeisespannun,g Ui gebildet ist. - In -dem Spannungsdiagramm gibt ferner der -Vektoe, der :den Mittelpunkt des Halbkreisdurchmessers mit dem erwähnten wandernden. Punkt verbindet, die Spannung U2 der Nadel wieder. Da das Drehmoment auf die Nadel bzw. :die bewegliche Elektrode des, Elektrometers, dem skalaren Produkt der Spannungen U, und U2 propoirtional und 99 der vom, diesen eingeschloissene Phasenwinkel ist, so zeigt das Elektrometer keinen Ausschlag, wenn U2 auf Ui senkrecht steht, d. h. wenn die Brücke in ,der Phase abgeglichen ist.
• Ein weiteres Anwendungsgebiet der Meßschaltung nach der Erfindung bildet die Bestimmung von Klirrfaktoren mit Hilfe der Ausführungsform nach Fig. z. Sie kann beispielsweise so, vorgenommen: werden, daß: die Spannung, deren Klirrfaktor zu bestimmen ist, nacheinander auf die Brücke unter Zwischenschaltung von Siebkreisen gegeben wird, die beziehentlich- auf die Grundwelle und die ein zelnen Oberwellen der zu untersuchenden Spannung abgestimmt sind. Aus ,den einzelnen Ab,gleichschritten an der veränderbaren. Kapazität läßt sich dann verhältnismäßig leicht der- Kli.rrfaktor berechnen..

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. BTückenscha,ltung zur Bestimmung elektrischer Größen, beispielsweise von Widerständen, - dadurch gekennzeichnet, daß zwei Brückenzweige ganz oder teilweise von den Kammern oder Kammerpajaren eines Elektrometers gebildet sind.. z. Brückenschaltung nach. Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d'aß, die anderen beiden Brückenzweige aus einander gleichartigen Widerständen, beispielsweise aus einem zu messenden- ,und einem der Abgleichung dienen-,den veränderbaren Blindwiderstatl' bestehen. 3. Brückenschaltung nach Anspruch i, dar durch gekennzeichnet, daß die anderen beiden Brückenzweige aus einem Wirk- und aus einem Blindwiderstand aufgebaut sind. q.. Brückenschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Blindwiderstand, vorzugsweise eine Kapazität, veränderbar ausgebildet und in Frequenzeinheiten geeicht ist.