DE733025C

DE733025C - Anordnung zur Fehlwinkelkompensation eines Widerstandes

Info

Publication number: DE733025C
Application number: DES132894D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Poleck
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1938-07-07
Filing date: 1938-07-07
Publication date: 1943-03-17

Description

Anordnung zur Fehlwinkelkompensation eines Widerstandes Bekanntlich hat ein Drahtwiderstand auch bei bifilarer Wicklung stets einen Winkelfehler, der u.a. mit der Stärke des Drahtes, also der Belastbarkeit des Widerstandes wächst. Dieser Fehler läßt sich, wie Eebenfalls bekannt, durch Parallelschaltung eines passenden Kondensators zum Widerstand beseitigen, wobei der Kondensator um so größer sein muß, je kleiner der Widerstand und je höher seine Belastbarkeit ist. Man kommt so bei kleinen, hoch belastbaren Widerständen zu Kapazitätswerten, die um 100 µF liegen.
Das bedeutet einen erheblichen Material- und Raumaufwand, was besonders nachteilig wirkt, wenn es sich darum handelt, eine größere Anzahl von Widerständen, z. B. die eines Präzisionswiderstandskastens, winkelfehlerfrei zu machen. Außerdem wächst mit dem erforderlichen Kapazitätswert die Schwierigkeit, den Kondensator genau auf die erforderliche Größe abzustimmen.
Die Erfindung geht nun von dem Gedanken aus, daß es ei einer Meßschaltung, in der eine an der Schaltung abgenommene Spannung, wie die Abgleichspannung bei einer Brückenschaltung, praktisch nicht strombelastet ist, nicht erforderlich ist, den durch den Widerstand fliegenden Strom in Phase mit dem Spannungsabfall am Widerstand zu bringen, sondern daß es in diesem Falle genügt, wenn man eine dem Strom stets proportionale und phasengleiche Spannung erzeugt. Erfindungsgemäß wird daher die paralles zu dem mit dem Winkelfehler behafteten Widerstand I gelegte Reihenschaltung des Kompensationskondensators 2 und Kompensationswiderstandes 3 derart bemessen, daß die am Kompensationskondensator abzugreifende Spannung in Phase mit dem Gesamtstrom ist.
Die Schaltung ist in Fig. 1 dargestellt.
Bei der genannten Bemessung der Kompiensationsglieder ist dann die an dem Kompensationskondensator, also an den Klemmen 4 und 5 abzugreifende Spannung in Phase mit dem den Widerstand 1 durchfließenden Strom.
Da die Kapazität des Kompensationskondensators um so kleiner wird, je größer der Kompensationswiderstand im Verhältnis zu dem fehlwinkelbehafteten Widerstand gewählt wird, so wird man den Kompensationswiderstand vorzugsweise so bemessen, daß er ein Vielfaches des Wertes des fehlwinkelbehafteten Widerstandes beträgt.
Ein Fehlerausgleich durch eine einem Wider stand parallel geschaltete Reihenschaltung eines Kompensationskondensators und eines Korn -pensationswiderstandes ist bei Gleifchrichtermeßschaltungen bekannt, wobei der Kompensationskondensator und der Kompensationswiderstand so bemessen sind, daß ein an die Gleichrichterschaltung angeschlossenes Gleichstrommeßgerät in einem weiten Frequenzbereich richtig anzeigt. Hier wird aber von dem Kompensationskondensator keine Spannung abgegriffen.
Die Größe des erforderlichen Kondensators hängt neben der Größe des Fehlwinkels und der Betriebsfrequenz von der Größe des Kompensationswiderstandes 3 ab. Da man diesen um ein Vielfaches größer machten kann als den Widerstand I, ist es also durch die erfindungsgemäße Anordnung möglich, eine Fehlwinkelkompensation mit relativ kleinen Kondensatoren zu erreichen. Ein weiterer Vorteil ist der, daß hier eine einfache und leichte Abgleichung auf Pbasengleichheit durch Verändern des Kompensationswiderstandes möglich ist, so daß das bei großen Kapazitätswerten besonders lästige Abgleichen der Kapazität fortfällt.
Ein weiterer Vorteil ist in der Möglichkeit zu erblicken, die Fehlwinkelkompensation für beliebige Frequenzen durch Nachstellen des Kompensationswiderstandes zu erreichen, während bei der birsherigen Anordnung, die nur einen festen Kondensator verwandte, eine binreichend genaue Fehlwinkelkompensation nur für einen beschränkten Frequenzbereich eintrat. Zweckmäßig wird man dem veränderlichen Kompensationswiderstand eine in Frequenzen geeichte Skala zuordnen.
Als Anwendungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 ihre Verwendung in einer Scheringbrücke dargestellt, die bis auf die erfindungsgemäße Fehlwinkelkompensation des in dem einen Brückenzweig liegenden Widerstandes I in üblicher Weise aufgebaut ist. 2 und 3 sind hier wieder die entsprechenden Kompensationsglieder wie in Fig. 1.
Im allgemeinen wird es erwünscht sein, wahlweise einen größeren oder kleineren Widerstand in den Brückenzweig legen zu können.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung für diesen Fall ist in Fig. wiedergegeben, in der nur der eiltsprechende Brückenzweig herausgezeichnet ist.
Der Widerstand ist in der gewählten Darstellung in sechs in Reihe liegende Teilwiderstände 6 bis 11 aufgeteilt, denen die Kompensationswiderstände 12 bis I7 in der aus der Fig. 3 ersichtlichen Weise zugeordnet sind.
Die Kompensationswiderstände 12 bis I 7 sind dabei so abgeglichen, daß sich stets bei derselben Kapazität Winkelfreiheit ergibt, so daß man trotz verschiedener Widerstandswerte im Brückenzweig mit einem Kompensation skondensator 2 auskommt.
Zweckmäßig wird man einen bei vorstehendem Beispiel sechsstufigen Stufenschalter mit den Kontakten 18 vorsehen, um bequem die einzelnen Widerstandswerte einstellen zu können, und ihn mit einem zweiten entspreclienden Stufenschalter mit den Kontakten 19 koppeln, so daß zwangsläufig stets auch der richtige Kompensationswiderstand zu dem gerade eingestellten Widerstandswert einen schaltet ist.
Statt Stafenschalter kann man natürlich auch einen Doppelstecker mit zweckmäßig ungleich starken Steckstiften verwenden, der in entsprechend angeordnete und verbundene Buchsenpaare 18, 19 paßt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Anordnung zur Fehlwinkelkompensation eines Widerstandes, dem eine lteihenschaltung eines Kolmp ensationsko ndensators und eines Kompensationswiderstandes parallel geschaltet ist, in einer Meßschaltung, in der eine an der Schaltung abgenommene Spannung, wie die Abgleichspannung bei einer Brückenschaltung, praktisch nicht strombelastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationskondensator und der vorzugsweise ein Vielfaches des Wertes des fehlwinkelbehafteten Widerstandes be tragende Kompensationswiderstand derart bemessen sind, daß die an dem Kompensationskondensato r abzugreifende Spannung in Phase mit dem Gesamtstrom ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei stetiger oder stufenweiser Veränderung des mit dem Fehlwinkel behafteten Widerstandes der Kompensationswiderstand zwangsläufig so mitgeändert wird, daß Fehlwinkelkompensation stets bei gleicher Komp ensationskapazität eintritt.