DE292548C

DE292548C -

Info

Publication number: DE292548C
Application number: DE1914292548D
Authority: DE
Priority date: 1914-05-26
Filing date: 1914-05-26
Publication date: 1916-06-16

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Wheatstoneschen und Thomsonschen Brückenschaltungen sind hinsichtlich des Prinzips ihrer Anordnung von äußerster Einfachheit. Bei dieser Schaltung sind jedoch nur ein unveränderter Vergleichswiderstand bzw. nur zwei Paar unveränderliche Nebenschlußwiderstände vorgesehen. Technisch betrachtet haben diese Anordnungen nur einen einzigen Meßbereich und sind daher für die Zwecke der

ίο Praxis nicht immer ausreichend. Man hat deshalb den Vergleichswiderstand bzw. die Nebenschlußrheostate aus Teilwiderständen zusammengesetzt, deren Anzahl durch ein Schaltorgan, z. B. Stöpsel, geändert werden kann, so daß entweder einzelne oder alle Teilwiderstände als Vergleichswiderstände dienen können. Hierdurch kommt aber eine Vielheit von kon- - trollbedürftigen und in der Herstellung teuren Kontaktorganen (Kurbeln oder Stöpsel) in die Apparate, welche die Genauigkeit der Messung in hohem Grade beeinflussen können. Diese Meßbrücken sind daher vorwiegend für die Hand technisch geschulter Personen bestimmt und somit an den Arbeitsplätzen ungeschulter Fabrikarbeiter nicht verwendbar. Um aber auch für solche Werkstätten geeignete Meßbrücken zu schaffen, muß man die alte Abstufung der Meßwiderstände verlassen und alle in das Meßresultat eingehenden Kontaktwiderstände beseitigen-Dieses Ziel ist nur dadurch zu erreichen, daß man die, erforderlichen Kontaktorgane in solche Leitungswege legt, die von den Meßwiderständen abzweigen, so daß letztere unveränderlich festliegen. Der einfachste hierher gehörige Teil ist die Wheatstone-Brücke mit ausgespanntem Schleifdraht (Fig. 1). In diesem Schema sind die Punkte gleichen Potentials, ■ zunächst der Punkt α und irgendein Punkt auf dem Schleifdraht d. Infolge der Regulierbarkeit des Vergleichswiderstandes r ist der Punkt a festliegend und somit auch das eine Ende der Brücke a-c. Beseitigt man nun das Schaltorgan s, macht man also den Vergleichswiderstand unverstellbar, so tritt sehr bald der Fall ein, daß bei einem unbekannten Widerstand von verhältnismäßig geringem Wert auf dem Schleif draht kein Punkt zu finden ist, der gegen den Punkt α keine Potentialdifferenz hat. Um einen solchen Punkt zu finden, muß der Punkt a etwa nach dem Punkt g des Vergleichswider-Standes verschoben werden. Unter dem Punkt a ist nicht nur das Ende des Brückenzweiges zu verstehen, sondern auch immer der Anschlußpunkt für den unbekannten Widerstand x. Bei weiterer Verminderung des unbekannten Wider-Standes wird die Notwendigkeit der Verschiebung nochmals auftreten und der Punkt α gelangt jetzt nach Punkt h. Hieraus ergibt sich, daß bei unregulierbarem Vergleichswiderstand» der Brückenzweig seine Lage ändern muß, und da jede Lage einem bestimmten Meßbereich entspricht, so müssen so viele Brückenzweige angelegt werden, wie der Apparat Meßbereiche hat. Diese Bedingung wird erfindungsgemäß durch entsprechend angelegte Schaltorgane t so vereinfacht, daß in Wirklichkeit doch nur ein einziger umschaltbarer oder wahlweise schaltbarer Brückenzweig vorgesehen ist, wie in Fig. 2 dargestellt.

Die hier angewandte Hintereinanderschaltung der Vergleichswiderstände kann mit Rücksicht auf leichtere Justierung auch durch Parallel-

schalten ersetzt werden. Durch diese Parallelschaltung der Vergleichswiderstände (Fig. 3 und 4), die bei der neuen Anordnung ohne Anwendung besonderer Schaltorgane möglich ist, erhält jedes Meßbereich seinen eigenen unabhängigen Vergleichswiderstand und je eine besondere Klemme für den Anschluß des unbekannten Widerstandes. Diese Maßnahmen bringen mehrere Vorteile, welche darin bestehen, daß die Vergleichswiderstände nur aus festliegendem Material bestehen, keine veränderlichen Verbindungen erhalten und voneinander unabhängig sind. Hierbei wird eine Sicherheit und Genauigkeit der Messung, die bei den be-

!5 kannten Anordnungen mit solidesten Schaltorganen nicht erreicht werden kann, erzielt, weil die veränderlichen Kontaktwiderstände dieser Schaltorgane als Teile der Vergleichswiderstände in Betracht kommen. Die gegenseitige Unabhängigkeit der Vergleichswiderstände und die Anlage mehrerer Klemmen für den unbekannten Widerstand sichert ungestörte weitere Gebrauchsfähigkeit für den Fall, daß einer der Vergleichswiderstände beschädigt wurde.

Die neue Anordnung führt also zu Meßapparaten, deren Genauigkeit und Zuverlässigkeit durch rauhe Behandlung, Verschmutzung u. dgl. nicht beeinträchtigt werden kann.
Bekanntlich brauchen die Schaltorgane t im Brückenzweig nicht mit besonders guter Kontaktgebung versehen zu sein, so daß an dieser Stelle entweder einfache Drucktaster t oder, wie in Fig. 4, einfache Umschalter' verwendet sind. Ein Ausführurigsbeispiel einer solchen Wheatstoneschen Brücke mit mehreren Drucktastern zeigt Fig. 5. Ähnlich wie hier bei der Wheatstoneschen Brücke beschrieben, läßt sich die Abzweigung der Schaltorgane von den Meßwiderständen auch bei der Thomsonschen Brücke durchführen. Die' entsprechende Anordnung zeigt Fig. 6. Hier sind die sonst üblichen Nebenschlußrheostate ersetzt durch zwei Widerstandsaggregate r, und r₂. Die einzelnen Summanden und Teilsummen bilden in beiden Widerständen die gleichen Verhältnisse, wodurch auch hier je vier Teilpunkte entstehen, von denen die gleichliegenden je nach Meßbereich durch das Galvanometer verbunden werden. Dementsprechend sind zweimal vier Taster t_x bis t_i und ti bis fiv angeordnet, welche zu je vier miteinander und mit je einem Pol des Galvanometers verbunden sind. Diese Taster sind paarweise zu drücken, damit das Galvanometer an beiden gleichliegenden Teilpunkten zum Anschluß kommt. An jedem Tasterpaar ist der Zahlenwert des zugehörigen Widerstandsverhältnisses angeschrieben, so daß nach erreichter Einstellung des Schleifkontaktes c auf dem Meßdraht d die abgelesene Einstellung nur noch mit der Bezeichnung des benutzten Tasterpaares zu multiplizieren ist. Ein Ausführungsbeispiel dieser Einrichtung zeigt Fig. 7.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Wheatstonesche bzw. Thomsonsche Brücke mit mehreren Meßbereichen, gekennzeichnet durch die Anordnung der zur Einstellung der Meßbereiche dienenden Schaltorgane in denjenigen Brückenzweigen, welche keine Meßwiderstände enthalten.

2. Wheatstonesche Brücke nach Anspruch i, gekennzeichnet durch je einen besonderen Vergleichswiderstand für jeden Meßbereich.

3. Wheatstonesche Brücke nach Anspruch ι und 2, gekennzeichnet durch mehrere Brückenzweige, die wahlweise benutzbar sind.

4. Wheatstonesche Brücke nach Anspruch ι bis 3, gekennzeichnet durch die Anordnung mehrerer Batterie- oder Galvanometertaster im Batterie- oder Galvanometerbrückenzweig.

5. Wheatstonesche bzw. Thomsonsche Brücke nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Umschaltung der Brückenzweige auf mehrere Verzweigungs- bzw. Teilpunkte der Meßwiderstände.

6. Wheatstonesche Brücke nach Anspruch ι bis 5, gekennzeichnet durch die Anordnung von mehr als zwei Klemmen für den unbekannten Widerstand.

7. Thomsonsche Brücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ebenso viele Paare von Galvanometertastern vorhanden sind, wie Teilpunkte in den beiden Nebenschlußrheostaten vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.