DE970086C

DE970086C - Temperaturmessanordnung mit Widerstandsthermometern

Info

Publication number: DE970086C
Application number: DEA6162D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann Ragnar Eggers
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-01-23
Filing date: 1937-01-23
Publication date: 1958-08-21

Description

Temp eraturmeßanordnung mit Widerstandsthermometern Zum Messen von Temperaturen mit temperaturabhängigen Widerständen benutzt man Brückenschaltungen, die sich durch Verwendung eines Verhältnismessers spannungsunabhängig machen lassen. Die Richtspule liegt dabei entweder parallel zur Brücke oder in Reihe mit dem Meßwiderstand. Dabei wird die Spule von einem Strom durchflossen, der in dem einen Falle der Brückenspannung, im anderen dem Strom im Meßwiderstand verhältnisgleich ist.
Wird nun ein Anzeigegerät, das bei kleinem Meßbereich eine gleichförmige Skala ergibt, für großen Meßbereich verwendet, so verengt sich die Skala mit zunehmender Temperatur Dies ist darauf zurückzuführen, daß mit steigender Temperatur der Temperaturkoeffizient des für die Widerstandsthermometer verwendeten Werkstoffes - wobei insbesondere Platin in Frage kommt - kleiner wird.
Außerdem wird aber auch die verhältnismäßige Widerstandsänderung kleiner, weil bei zunehmender Temperatur der Temperaturkoeffizient auf einen größeren Widerstand bezogen werden muß. Es ist jedoch für viele Fälle unwesentlich, im unteren Meßbereich genau zu messen, dagegen wichtig, innerhalb eines höheren Bereiches eine genauere Anzeige zu erhalten. Soll etwa die Temperatur einer Dampfleitung zwischen Null und 500 ° C angezeigt werden, so sind meist die Werte zwischen 400 und 500 ° C von besonderer Wichtigkeit, während die darunter liegenden Werte nur bei der In- und Außerbetriehnahme der Dampfleitung überhaupt eine Rolle spielen. In diesem Falle wäre eine Skala er- wünscht, die im unteren Bereich eng, im oberen Bereich weit ist.
Man hat schon bei Verhältnismessern deren feststehende Spulen, in deren Feld sich ein Magnet oder Dreheisen bewegt, in den Diagonalzweigen zweier getrennter Brücken angeordnet, um ein großes Drehmoment zu erhalten. Bei einer solchen bekannten Anordnung ist jedoch nach wie vor der obere Skalenbereich des Anzeigeinstrumentes zusammengedrängt.
Gemäß der Erfindung wird nun bei einer Temperaturmeßanordnung mit höchstens zwei Widerstandsthermometern und einem Kreuzspulinstrument mit feststehendem Magneten, dessen Auslenkspule in die Diagonale einer Brücke geschaltet ist, zur Spreizung des Endbereiches der Skala vorgeschlagen, daß die Richtspule in Reihe oder parallel zur Auslenkspule in die Diagonale der gleichen oder in die Diagonale einer weiteren Brückenbauart geschaltet ist. Dabei ist die Brücke so abgeglichen, daß sich der Strom in der Richtspule mit steigender Temperatur verringert, was bei Verwendung nur einer Brücke durch Einlegen eines zusätzlichen festen Widerstandes in diese Brücke erreichbar ist. Dieser Widerstand verbindet bei Reihenschaltung der beiden Spulen. wie bei der bekannten Andersonbrücke, ihren Verein dungspunkt mit dem einen Zuführungspunkt der Brücke und liegt bei Parallelschaltung der Spulen in einem Seiteuzweig der Brücke zwischen den beiden Spulen. Es entspricht dann einer niedrigen Temperatur eine große Richtkraft bei kleiner Empfindlichkeit und einer hohen Temperatur eine kleine Richtkraft und große Empfindlichkeit. Durch itnderung der festen Widerstände und der Anordnung läßt sich weitgehend ein beliebiger Skalenverlauf erreichen.
Die Zeichnung veranschaulicht mehrere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anordnung, und zwar sind nach Abb. I die Auslenk- und die Richtspule in getrennten Brücken mit gemeinsamer Stromquelle angeordnet; gemäß Abb. 2 sind die Spulen in Reihe und gemäß Abb. 3 parallel geschaltet; Abb. 4 zeigt den Skalenverlauf.
Ein in seinen Aterhãltnissen besonders einfach zu übersehendes Ausführungsbeispiel zeigt Abb. I, bei dem zwei Brücken mit den festen Widerständen a, ü c und a', b', c' sowie mit den temperaturabhängigen Widerständen Rtt, Rt.2 mit einer gemeinsamen Spannungsquelle in Reihe geschaltet sind. Die beiden Meßwiderstände Rtl und Rt2. besitzen die gleiche Temperatur. Als Anzeigegerät dient ein Verhältnismesser, dessen Haupt- oder Auslenkspule H im Diagonalzweig der einen Brücke und dessen Hilfs- oder Richtspule h im Diagonalzweig der anderen Brücke liegt. Die die Richtspule lt enthaltende Brücke wird nun so abgestimmt, daß bei einer niederen Temperatur durch die Spule h ein großer Strom fließt, dem eine große Richtkraft und eine kleine Empfindlichkeit entspricht, während bei einer höheren Temperatur durch die Richtspule h ein kleiner Strom fließt, dem eine geringe Richtkraft und eine große Empfindlichkeit entspricht.
Die beiden Brücken können gemäß Abb. 2 oder 3 zu einer Brücke zusammengezogen werden, in deren Diagonalzweigen zwei Ströme fließen, die in verschiedener Weise vom Meßwiderstand Rt abhängen.
Die Brücke besteht ebenfalls aus den festen Widerständen a, b, c und dem Meßwiderstand Rt. Im Diagonalzweig der Brücke sind die Auslenkspule H und die Richtspufe lt angeordnet. Gemäß Abb. 2 sind die Spulen in Reihe geschaltet, und ihr gemeinsamer Verbindungspunkt ist mit dem einen Zuführungspunkt der Brücke durch einen festen Widerstand d verbunden. Durch geeignete Bemessung des Widerstandes d kann das gewünschte Verhältnis der durch die Richtspule bzw. den Thermometerwiderstand fließenden Ströme entsprechend der Temperatur erreicht werden.
Gemäß Abb. 3 sind die beiden SpulenH, lt parallel angeordnet, und der feste Widerstand d liegt auf der einen Seite der Brücke zwischen den beiden Spulen. Hierdurch ergibt sich ein solches Stromverhältnis im Brückenzweig, daß durch die Richtspule h bei niederer Temperatur ein großer und bei hoher Temperatur ein kleiner Strom fließt. Demgemäß erhält die Skala des Anzeigegerätes in jedem Falle einen Verlauf, wie er in Abb. 4 dargestellt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE I. Temperaturmeßanordnung mit höchstens zwei Widerstandsthermometern und einem Kreuzspulinstrument mit feststehendem Magneten, dessen Auslenkspule in die Diagonale einer Brücke geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtspule in Reihe oder parallel zur Auslenkspule in die Diagonale der gleichen oder in die Diagonale einer weiteren Brückenbauart geschaltet ist und daß die Brücke so abgeglichen ist, daß sich der Strom in der Richtspule mit steigender Temperatur verringert, was bei Verwendung nur einer Brücke durch Einlegen eines zusätzlichen festen Widerstandes in diese Brücke erreicht ist, der bei Reihenschaltung der beiden Spulen ihren Verbindungspunkt mit dem einen Zuführungspunkt der Brücke verbindet und bei Parallelschaltung in einem Seitenzweig der Brücke zwischen den beiden Spulen liegt.
2. TemperaturmeßanordnungnadAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtspule durch eine getrennte Brücke gespeist wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: »Archiv für technisches Messen«, V 2166-2, V 283-2; »Wiss. Veröff. der Siemens-Werke«, I5, 3 (1936), S. 92 ff., IO, I (I93I), i37ff.; »Die Meßtechnik«, IX, Heft 12 (1933), 5. 233 bis 238; K r ö n e r t, »Meßbrücke und I&ompensatoren«, S. 227, 22S.