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Einrichtung zur Messung der Salzkonzentration in Flüssigkeiten
EMI1.1
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sich aus der Figur ergibt, mit Bezug auf die Speisepunkte der Brücke in gleichem Sinne geschaltet. Der
Querzweig 4c enthält einen Gleichrichter 11 mit einem Transistor 12 ; dieser Transistor 12 ist ein Teil der Verstärkerstufe der Anlage.
Der Emitter des Transistors 12 ist durch einen Widerstand 13, welcher von einem Glättungs- kondensator 14 überbrückt ist, mit dem positiven Pol der Speisespannung verbunden.
Zwischen Basis und Emitter des Transistors 12 ist ein Widerstand 15 mit negativem Tempera- turkoeffizient geschaltet, um den Einfluss von Variationen der Umgebungstemperatur zu kompensieren.
Der Emitter des Transistors 12 ist durch einen Widerstand 16 mit einem elektronischen Schalter verbunden ; letzterer besteht aus zwei Transistoren 17, 18. Dabei ist der Kollektor des Transistors 17 mit der Basis des Transistors 18 verbunden. Im Kollektorkreis des Transistors 17 befindet sich ein
Widerstand 19, während im Kollektorkreis des Transistors 18 eine Anzeigelampe 20 aufgenom- men ist. Die Emitter dieser beiden Transistoren sind zusammen durch einen gemeinsamen Widerstand 21 mit dem positiven Pol der Speisespannung verbunden.
Der Verstärker und der elektronische Schalter werden von einer Gleichrichterbrücke 22 gespeist, wobei der Ausgang des Gleichrichterkreises 22 durch einen Kondensator 23 abgeschlossen ist. Der
Gleichrichterkreis 22 wird von der zweiten Sekundärwicklung 3 des Übertragers 1 gespeist. Die Schaltung ist im Punkt 24 geerdet.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt : Weil das Kriterium für das Brückengleichgewicht das Aufleuchten der Anzeigelampe ist, welches Aufleuchten stattfindet, wenn die Steuerspannung des Transistors 12 gleich Null ist, soll das Brückengleichgewicht immer mit Hilfe des Einstellwiderstandes 7 von einer Seite der Einstellmöglichkeit ab eingestellt werden.
. Der Transistor 12 verstärkt die Messspannung und liefert über den Widerstand 16 dem Transistor 17 die verstärkte Messspannung. Diese Steuerspannung ist der zwischen Emitter und Basis des Transistors 12 vorhandenen Messspannung proportional.
Wenn der Transistor 17 leitend ist, fliesst ein Strom in dem aus dem Widerstand 21, dem Transistor 17 und dem Widerstand 19 bestehenden Kreis, wodurch der Spannungsabfall über den Widerstand 19 der Speisespannung nahezu gleich ist. Die zwischen Kollektor und Emitter des Transistors 17 vorhandene, an der Basis des Transistors 18 zugeführte Spannung ist also noch nicht ausreichend gross, um den Transistor 18 genügend leitend zu machen.
Wenn jetzt die Steuerspannung des Transistors 17 abnimmt, nimmt auch der Spannungsabfallüber den Widerstand 19 ab, so dass eine Zunahme der Steuerspannung des Transistors 18 auftritt ; diese Zunahme ist aber ungenügend, um den Transistor in einem solchen Mass leitend zu machen, dass die Lampe 20 aufleuchtet. Der Kollektorstrom des Transistors 18 wird aber den Spannungsabfall über den Widerstand 21 vergrössern, wodurch die Steuerspannung des Transistors 17 abnimmt und zugleich die Steuerspannung des Transistors 18 zunimmt, wodurch wieder der Spannungsabfall über den Widerstand 21 grösser wird. Es tritt also ein "Lawineneffekt" auf, wodurch die Steuerspannung des Transistors 17 sehr schnell abnimmt und die Basis des Transistors mit Bezug auf den Emitter 18 starkegativ wird, wobei der Basisstrom des Transistors 18 durch den Widerstand 19 fliesst.
Der Transistor 18 ist jetzt völlig leitend, so dass die Anzeigelampe 20 aufleuchtet.
Wenn nun die Steuerspannung über den Kondensator 14 wieder zunimmt, wird der Transistor 17 durch den Widerstand 16 wieder gesteuert, so dass der Kollektorstrom des Transistors 17 zunimmt und der Basisstrom des Transistors 18 abnimmt, bis dieser Transistor nicht mehr leitend ist.
Die Grösse der Schwellenspannung, worauf die Schaltung reagiert (also der Transistor 18 leitend wird), wird von dem Wert des Widerstandes 21 bestimmt. Wenn dieser Widerstand klein ist, ist die Schaltung sehr empfindlich, was für das Messen der Leitfähigkeit von Wasser nicht erwünscht ist. Während der Messung ändert sich nämlich die Leitfähigkeit immer, welche Änderungen von der ungleichen Polarisation an der Messzellelektrode, der Wasserzirkulation, den Luftblasen usw. verursacht werden. Wenn die Schaltung nicht zu empfindlich ist, ist eine stabilere Messung möglich.
Die Komponenten der Schaltung sind, wie Fig. 2 zeigt, in einem kleinen Gehäuse 25 untergebracht. An einer der Oberflächen 26 des Gehäuses 25 befindet sich einEinstellknopf 27 mit einer Skala 28 und die Anzeigelampe 20. An einer der Seitenoberflächen 29 des Gehäuses 25 befindet sich eine Tabelle 30, welche die Leitfähigkeit des Wassers entsprechend den auf der Skala angegebenen Werten angibt.
Das Gehäuse 25 ist weiter mit einer mit der Schaltung verbundenen Messelektrode 31 und einem mit dieser Schaltung verbundenen Netzanschluss 32 versehen.