DE899713C - Schaltung fuer magnetelektrische Messlehre - Google Patents

Schaltung fuer magnetelektrische Messlehre

Info

Publication number
DE899713C
DE899713C DEA11704D DEA0011704D DE899713C DE 899713 C DE899713 C DE 899713C DE A11704 D DEA11704 D DE A11704D DE A0011704 D DEA0011704 D DE A0011704D DE 899713 C DE899713 C DE 899713C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
instrument
transformer
bridge
measuring
resistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEA11704D
Other languages
English (en)
Inventor
Claude M Hathaway
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AEG AG
Original Assignee
AEG AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AEG AG filed Critical AEG AG
Application granted granted Critical
Publication of DE899713C publication Critical patent/DE899713C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Description

  • Schaltung für magnetelektrische Meßlehre Die Erfindung betrifft eine magnetelektrische Meßlehre mit einem Taststift, welcher, mit dem zwischen zwei Elektromagneten gelagerten Anker verbunden, in Abhängikeit von der zu messenden Größe eine Beeinflussung des Eisenschlusses der Elektromagneten bewirkt. Die Schaltung nach der Erfindung beietet den Vorzug weitgehender Abhängigkeit gegen Schwankungen der Netzspannung, außerdem läßt sich mit hoher Meßempfindlichkeit unabhängig von dieser eine genaue Nulleinstellung erzielen. Die beilden Spulen jedes der r Elektromagneten sind so geschaltet, daß sie einander gegenüberliegende Arme einer Meßrücke bilden, so daß. die Änderungen der Luftspalte gegenläufige Anderungen des magnetischen Widerstandes im Magnetkreis und der Widerstandswerte der entsprechenden Spulen in der Brücke und somit eine Verstärkung der durch das Tastorgan und den beweglichen Anker erzeugten Unsymmetrie der Brücke hervorrufen. Die Schaltung ist insbesondere so getroffen, daß in allen Spulen der Brücke Spannungen des gleichen Vorziechens induziert werden. Das Wesen der Erfindung sei im einzelnen an Hand der Figuren näher erläutert.
  • In Fig. l ist ein Beispiel einer Schaltungsanordnung einer Meßlehre dargestellt. Die regulierbare Spannungsquelle wird gebildet durch einen Reguliertransformator 37, welcher durch eine Wechselstromquelle 38 gespeist wird und vorzugsweise eine Kapazität 39, welche in Reihe Mit einer Wicklung 40 liegt, aufweist. Die Wicklung 40 hat einen Kern, der oberhalb des Sättigungspunktes arbeitet. Wenn also eine Spannungsschwenkung der Spannungsquelle 38 eintritt und infolgedessen der durch die Wicklung 40 unf die Kapzaität 39 fließende Strom schwankt, bleibt der Fluß in dem Eisenkern und die in dem Teill 41 1 der Wicklung induzierte Sekundarspannungpraikti'schkonstant.
  • Die geregelte und im wesentlichen konstante Spannung m'der Sekundärwicklung 41 wird den Spulen : 28, : 29, 31 und 32 durch einen empfindlichen Regelwiderstand'42'zugeführt. Die vier paarweise angeordneten Spulen sind in Art einer Wheatstonesohen Brücke in Serie geschaltet. Der diagonale Brückenarm wird gebildet durch ein Wechselstrominstrument 43, beispielsweise bestehend aus einem Gleich, trominstrument 44 und vier Gleichrichtern, z. B. Kupferoxydgleichrichtern 45, 46 47 und 48 in der bekannten Graetzschaltung. In allen Spulen der Brücke werden Spannungen tdes gleiohen Vorzeichens induziert.
  • Die Vorzeichen in einem bestimmten Moment sind dargestellt durch die Zeichen-+ und-. Die Spulen 28 und 29 des ELektromagneten liegen bei der Schaltungsanordnung nach Fig. i wie auch nachFig.2 in einander gegenüberliegenden Armen der Brücke, ebenso die Spulen 31 und 32 des zweiten Elektromagneten. Im ersten Falle liegen die Spulen 29 und 3tI jedoch im unteren Arm der Brücke, während die im zweiten Falle die rechte Hälfte der Brücke bilden. Beide Anordnungen der Spulen in der Brückenschaltung ergaben befriedigende Resultate. Die WIndungen der Spule sind in solchem SInne gewickelt, daß zwei Flußwege gebildet werden und die Feldlinien in. der Mitte des Trägers und einander parallel im Anker verlaufen.
  • Um die Einstellung der Meßanordnung des Instrumentes 44 bei der Stellung des Tastorgans in der vorgeschriebenen Ausgangsstellung auf Null zu erleichtern, wird ein Potentiometer 49 vorgesehen, welches in einem Arm der Brücke. zwischen den Spulen 31 und 32 liegt. In der Anordnung nach F) ig. i bildet der Schleifkontakt 50. des potentiometers 49 die eine Verbindung zu dem Meßinstrument 43.
  • Der Stromlinienverlauf der Spulen 28, 29, 31 und 32 ist folgender : Der Rückschluß der beiden Magnetkrise geht von dem Anker aus durch die Spule 29 bzw. 28, 31 und 32 und durch die ferromagnetischen Halterungssteile zurück zum Anker.
  • In einem dieser Kreise liegt der Luftspalt oberhalb und im anderen der Luftspalt unjterhalb desw Ankers. Sie bilden den größten Teil des magnetfischen Widerstandes. Wenn also das Tastorgan sich in einer Stellung befindet, In der die beiden Luftspalte gleich sind, geht ein gleicher Magnetfluß durch beide Luftspalte, da die Spulen 29 und 31 symmetrisch im elektrischen Kreis angeordnet sind und normalerweise gleiche Ströme führen, Wenn jedoch die Luftspalte ungleich werden, werden die magnetischen Widerstände in hohem Maße ungleich, da sie in erster Linie proportional zur Länge der Lüftspalte sind. Wenn außerdem das ferromagnetische Material in idem unter dem Sättigungspunkt gelegenen Teil der Magnetsierungskurve arbeitst, wird mit der Störung des Gleichgewichtes im Magnetkreis die magnetische Leitfähigkeit und da, mit der magnetische Widerstand aus dem Gleichgewicht gebracht. Da. nun der Wechselstromwidersta-nd der Spulen proportional ihrem magnetischen Widerstand ist, ruft eine Bewegung des Tastorgans eine sehr starke Unsymmetrie ind er Spannungsverteilung der Wheatstoneschen Brücke hervor.
  • Das Instrument 44 kann unmittelbar im Längenmaß, entsprechend der BGewegung des Tastorgans, ausgehend von seiner Normalstell. ung geeicht wenden. Mit. anderen Worten, da. s Meßinstrument kann unmittelbar die Maße des Prüflings unter dem Tastorgan angeben In der Anordnung nach Fig. i kann die Empfildlichkeit der einrichtung einestellt werden durch Veränderung des Widerstandes 42, so daß eine gegefbene Abweichung von einer normalen Größe einen größeren oder geringeren Ausschlag des Instrumentes 44 zur FOlge hat. DIe Nulleinstellung wird enzielt ! durch Anordnung eines Standardstuckes auf der Platte unter dem Tastorgan und Einstellung des Schleifkontaktes 50 in der einen oder anderen Richtung Trockengleichrichter arbeiten am vollkommensten als Gleichrichter, wenn sie einen gewissen Strom ihren. Man erhält daher eine genauere Skaleneinstellung des Instrumentes 44 bei seiner ANwendung als Nul-liNstrument, wenn man den Nullpunkt bei Durchgang eines gewissen Stromes einstellt, d. h. der einzelne Widerstand 40. muß so eingeregelt werden, daB die Wheatstonesche Brücke bei der Nullanzeige des Instrumentes 44 entsprechend dem Standardprüflmg etwas unsymmetrisch ist. Demzufolge muß bei Änderung der EmpfindLichkeit durch den Widerstand 42 der durch das Instrument gehende Strom verändert und die Nulleinstellung nach Änderung der Empfindlichkeit durch den Widerstand 42 der durch das Instrument gehende neu justiert werden.
  • Um nun die Empfindlichkeitseinstellung und die Nullpunkteinstellung unabhängig voneinander zu machen, kann die Ausführung nach Flg. 2 zur Anwendung gelangen. In dieser ist kein Spannungsregula. tor und kein zur Erzielung konstanter Spannung dienender Tnansforma. tor zur Erzeugung und Erhaltung der Konstanz der Nulleinstellung erforderlich. Zur Anwendung gelangt ein ; gewöhnlicher Transformator 51 mit zwei Sekundärwicklungen 52 und 53. Die wiederum in einer Brückenschaltung loiegenden Spulen 28, 29, 31 und 32 des Meßgerätes sind mit der Sekundärwicklung 52 verbünden. Der andere Arm der Wheatstoneschen Brückeenthältwiebei:derAnordnungnja-ch Fig. i einen. Vollweggleichrichter 45, 46, 47, 48. Dieser speist das Meßinstrument. Überdies unterscheidet sich die Anordnung nach Fig. 2 von der nach Fig. 1 dadurch,daß einMeßinstrument 54 zur Anwendung kommt, bei welchem die Nullstellung in der Mitte der Skala liegt. Dieses Instrument erhält Strom nicht nur durch die Gleichrichteranordnung, sondern außerdem übe einen zweiten. Gleichrichter 55, welcher durch'die andere Sekundärwicklung des Transformators 51 gespeist wird. Der Gleichrichter 55 besteht ebenso wie der erste Gleichrichter aus vier Kupferoxydgleichrichtere'lementen 56, 57, 58 und 59. Die Gleichrichter sind so miteinander verbundne, daß sie in bezug auf das Meßinstrument umgekehrte Vorzeichen haben. so daß kein Strom im Meßinstrument 54 fließt und der Zeiger auf Null steht, wenn die Stromabgabe der Gleichrichter gleich sind.
  • Zur Einstellung der Empfindlichkeit ist der Widerstand 60 vorgesehen, welcher auf der Primärseite des Transformators 51 liegt. Zur Einstellung des Instrumentes 54 auf Null ist ein Widerstand 61 in Reihe mit der Sekundärwicklung des Transformators Si geschaltet. Sollte die Stromwiderstandscharakteristik der beiden Gleichrichter nicht gleich sein, gelangt der Ausgleichswiiderstand 62 mit einem Schleifkontakt 63 zur Anwendung, welcher mit dem Instrument 54 verbunden ist. Wenn. die Gleichrichter gegeneinander abgeglichen sind und das Instrument 54 normalerweise in seiner Nullstellung den Strom Null führt, werden offensichtlich Schwankungen'derSpannung38die Nulleinstellung nicht beeinflussen. Die Ströme der Gleichrichter werden in gleicher Stärke, aber entgegengesetzter Richtung unabhängig von der Primärspannung durch das Instrument 54 fließen. Zur Justierung der Einrichtung wird der Widerstand 61 auf Nullanzeige des Instrumentes 54 geregelt, worauf dei Primärspannung des Transformators 51 mittels s des Widerstandes 60 geregelt wird, bis das Instrument 54 seine Nullanzeige beibehält.
  • Sollte das Instrument 54 von der Nulleinstellung abweichen, so ist dies ein Zeichen dafür, daß die Charakteristik der Gleichrichter nicht ganz ausgeglichen ist. In diesem Fall wird der Schleifkontakt 63 des Potentiometers 62 in der einen oder anderen Richtung verschoben, bis das Instrument 54 seine Mulleinstellung unabhängig von der Spannung des Transformators beibehält. Ist das Potentiometer 62 und der Widerstand 61 eingestellt, wird die Empnndlichkeitseinstel. lung unter Anordnung eines Prüflings bekannter Abmessungen zwischen der Meßplatte und dem Tastorgan vorgenommen,indemderWiderstand60bi.szur Anzeige des richtigen Wertes durch das Instrument 54 eingeregelt wird. Die höchste Empfindlichkeit ist verbunden mit dem geringstmöglichen Widerstand in Reihe mit der Stromquelle 38.
  • Aus der oben gegebenen Erläuterung der Wirkungsiweise einer Anordnung nach Fig. 2 ergibt sich, daß Schwankungen der Spannungsqu. elle 38 einen entsprechenden Einfluß auf die Empfindlichkeit der Messung ausüben.
  • Um auch die Empfindlichkeit unabhängig von derartigen Spannungsschwankungen zu machen, kann man sich einer Schaltungsanordnung bedienen, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Anordnung neigt an sich zu einer Beeinflussung der Nullpunkteinstellung bei Änderung der Empnndlichkeit. Wenn dies auch von untergeordneter Bedeutung ist, da die Nullpunktienstellung leicht nach jeder vorgenommenen Anderung der Empfindlichkeit nachgeregelt werden kann, ist eine Unabhängigkeit der Empfindlichkeit von der Nulleinstellung doch außerodrentlich vorteilhaft.
  • In der Schaltung nach Fig. 3 ; ist ein Regeltransformator mit zwei Sekundärwicklungen 52 und 53 versehen, gleich der Anordnung nach Fig. 2. Der zur Einstellung der EMpfindlichkeit dienende Widerstand 42 nach der Schaltung in Fig. i gelangt wiederum zur Anwendung. Derselbe ist verbunden in Reihe mit dem Eingangszweig der Wheatstoneschen Brücke, welche durch die Spulen 28, 29, 3n und 32 gebildet wird. Ebenso ist, der zur Nullpunkteinstellung dienende ! Widerstand 61 der Schaltung nach Fig. 2 vorgesehen, in Verbindung mit einem Meßinstrument 54, dessen Nullpunkt in der Mitte der Skala liegt und welches mit zwei gegeneinander geschalteten Gleichrichteranordnungen für die Gleichrichtung verbunden ist. Die Ausgangszweige dre GLeichrichtueranordnung sind entsprechend mit der Whea.tstone'schenBrücke und der Sekundärwicklung 53 des Transformators 37 verbunden. Ein. Potentiometer zur Ausgleichung der Gleichrichtercharakteristiken entsprechend dem Potentiometer 62 der Schaltung nach Fig. 2 kann gegebenenfalls auch in der Anordnung nach Fig. 3 zur Anwendung gelangen.
  • Blé Anordnung eines spannungsgeregelten Transformators in der Schaltung nach.Fig. 3 bleiben die Ausg, angsspannun. gen der Sekundärwicklungen 52 und 53 konstant gegenüber Schwankungen der Spannungsquelle 38. Daher wind weder die Empfindlichikeit noch die Nullpunkteinstellung des Gerätes durch Schwankungen der SpannungsqueNe beeinnußt. Bei der EinstellungdesGeräteswird eine angenäherte Nullpunkteinstellung mit Hilfe des Widerstandes 61 erzielt, indem man einen Vergleichsprüfling in. die Lehre einführt. Die Einstellung (der E, mpfindlichkeit wird ebenfalls durch Einführen eines Vergleichspr üflings In die Lehre vorgenommen. Der Widerstand 42 wird so eingestellt, daß der Zeiger am Instrument 54. den gewünschten. Ausschlag zeigt. Darauf wird der Vergleichsprüfling aus der Lehre entfernt und die endgültige Nulpunteinstellung mit Hilfe des Widerstandes 61 vorgenommen. Da die Empfindlichkeit des Gerätes unabhängig von der Nullpunkteinstellung ist, braucht eine Nachstellung des Widerstandes 42 nicht vorgenommen zu werden.
  • Die dargestellten Ausführungsformen sind Beispiele, welche im Rahmen, der Erfindung mannigfache Abwandlungen gestatten.

Claims (5)

  1. PATENTANSPROCHE : i. Magnetelktrische Meßlehre mit vom Tastorgan gesteuerem, zwischen paarweise angeordneten. Elektromagneten gelagertem Anker, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagneten zwei paarweise angeordnete Doppelspulen aufweisen, welche zusammen mit einem zwischen den in Serie geschalteten Paaren an- geordneten Strommeßinstrument eine Wheatstonesche Brücke bilden.
  2. 2. Meßiehre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem als Stromqulle dienenden Transformator und der Wheatstoneschen Brücke ein zur Einstellung der Empfindlichkeit dienender Widerstand (42) und zwischen dem Meßinstrument und der Brücke ein zwischen den paarweise in Serie geschalteten Spulen als Potentiometer dienender Widerstand (49) zur Einstellung des Nullpunktes vorgesehen ist.
  3. 3. Meßlehre nach Auspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß, das Meßinstrument über eiine an einer Sekundärwicklung des Transformators liegenden Brücke und zwei gegeneinander geschaltete Gleichrichteranordnungen, die an einer zweiten Sekundärwicklung des Transformators liegen, Strom erhält.
  4. 4. Meßlehre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß. in Reihe mit der Primärwicklung des Transformators ein zur Einstellung der Empnndlichikeit der Meßanordnung dienender Widerstand (60) und in Reihe mit der gegen das Meßinstrument geschalteten Sekundärwicklung (53) ein zur Nulleinstellung des Instrumentes dienender Widerstand (61) liegt.
  5. 5. Meßlehre nach Anspruch 2 und 3, gekennzeichnet durch einen zwischen den gegeneinander geschalteten Gleichrichteranordnungen liegenden veränderlichen Widerstand, dessen Schleifkontakt mit dem Meßinstrument verbunden ist.
DEA11704D 1938-03-26 1939-01-17 Schaltung fuer magnetelektrische Messlehre Expired DE899713C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US899713XA 1938-03-26 1938-03-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE899713C true DE899713C (de) 1953-12-14

Family

ID=22220454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEA11704D Expired DE899713C (de) 1938-03-26 1939-01-17 Schaltung fuer magnetelektrische Messlehre

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE899713C (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0294590A2 (de) Stromsensor nach dem Kompensationsprinzip
DE839220C (de) Widerstandsfeinregler
DE547385C (de) Elektrische Neigungswaage
DE899713C (de) Schaltung fuer magnetelektrische Messlehre
DE2531684C2 (de) Massen- und Kraftmeßgerät
DE714822C (de) Einrichtung zur Laengenmessung mit einer elektrischen Induktionsmesslehre
DE592801C (de) Vorrichtung zur Untersuchung und Messung magnetischer Felder
DE644824C (de) Einrichtung zur Messung von Gleichstroemen
DE857278C (de) Vorrichtung zur magnetischen Bestimmung der Staerke einer aus unmagnetischem oder schwach magnetischem Material bestehenden Schicht
DE650209C (de) Messinstrument mit einer auf sein drehbares System wirkenden Direktionskraft, bei welchem die Empfindlichkeit veraendert oder durch Regulierung eines Hilfsfeldes aenderbar ist
DE668237C (de) Anordnung zur gleichzeitigen Ferngebung einer Messgroesse mittels desselben Gebers auf Quotientenmesswerke und elektrische Zaehler oder summierende elektrische Geraete o. dgl.
DE1124735B (de) Vorrichtung zur Sauerstoffmessung
DE630107C (de) Temperaturmesseinrichtung
DE570763C (de) Einrichtung zur Pruefung von Widerstaenden mit Hilfe eines Kreuzspulengeraetes
DE679533C (de) Anordnung zum Messen des jeweiligen Wertes des Leistungsfaktors mittels eines umschaltbaren elektrischen Messgeraets
DE662242C (de) Widerstandsmessanordnung mit einem Wechselstrom-Doppelspulmessgeraet
AT159364B (de) Einrichtung zur Längenmessung auf elektromagnetischer Grundlage.
DE965340C (de) Schaltungsanordnung zur Einstellung oder Unterdrueckung eines Stromvor- oder -ruecktriebes bei Induktionszaehlern mit zweischenkeligem Stromeisen
DE972672C (de) Anordnung zum Phasenabgleich eines magnetischen Triebflusses fuer Elektrizitaetszaehler
DE754218C (de) Einrichtung zum Messen einer elektrischen Groesse in einer Gleichstrom-Messschaltung, die Stoerungen durch Stromstoesse ausgesetzt ist
DE702541C (de) Einrichtung zum Messen hoher Gleichstroeme
DE521736C (de) Elektrischer Spannungsmesser und Verfahren zu seiner Justierung
DE535379C (de) Schaltungsanordnung fuer Kreuzspuleninstrumente
DE387369C (de) Weicheiseninstrument
DE1538362C (de) Stabilisiertes Netzgerat mit die elektrischen Ausgangsgroßen anzeigenden Meßgeraten