-
Meßbrücke für Induktivitäten
In der Spulentechnik ist es üblich, die
Verluste der Spule durch einen Wirkwiderstand R, auszudrücken, der in Reihe zur
Induktivität Lx liegt. Zweckmäßig ist daher auch das Meßgerät zur Spulenmessung
so auszubilden, daß Induktivität und Wirkwiderstand unmittelbar abgelesen werden
können.
-
In Fig. I ist das Schema einer Maxwellbrücke dargestellt, die diese
Forderungen erfüllt. Es ist ein getrennter Abgleich f Induktivität und Wirkwiderstand
möglich. Mit den Bezeichnungen der Fig. ergeben sich folgende Beziehungen: Lx =
R1 . R2 CN, Rx = R1. R2 R3 Die Schaltung ist verwendbar von rein induktiven bis
zu Ohmschen Widerständen, wenn, wie dargestellt, die Kapazität CN zum Induktivitätsabgleich
und der Widerstand R3 zum Widerstandsabgleich benutzt werden. Sie erfordert jedoch
bei hinreichender Genauigkeit für die vielstufige Änderung von CN einen ganz erheblichen
Aufwand.
-
Gemäß der Erfindung ist der Ohmsche Widerstand einer die Vergleichskapazität
nicht enthaltenden Brückenseite als Vielfachpotentiometer ausgebildet, derart, daß
der Abgleich nach Induktivität und Wirkwiderstand durch getrennte Einstellung an
diesem Potentiometer vorgenommen werden kann.
-
Dieses Potentiometer kann zum Teil durch eine an sich bekannte vielfädige
Drossel gebildet sein.
-
Ein Brückenschema hierzu zeigt die Fig. 2. Es gelten für den Abgleich
die Bezeichnungen R1 . R2" Lx = R1 . R2' . CN, RX = R3 .
-
Bei der praktischen Ausführung wird man die Brückenseite mehrfach
unterteilen, so daß für den In-
duktivitäts- und Wirkwiderstandsabgleich
getrennte Abgriffe vorhanden sind. Ein Ausführungsbeispiel zeigt schematisch die
Fig. 3. Bei diesem Beispiel ist der Brückenwiderstand R2 in elf gleiche Teilwiderstände
unterteilt. Links sind die Abgriffe o bis II für den Wirkwiderstandsabgleich, rechts
für den Induktivitätsabgleich dargestellt.
-
Für den Induktivitätsabgleich ist eine weitere Unterteilung unter
Anwendung einer bei Brückenmeßschaltungen an sich bekannten streuungsarmen vielfädigen
Drossel vorgesehen, an der der Normalkondensator C1 abgreift. Der jeweilige Teilwiderstand
der ersten Widerstandsstufe ist dabei durch die parallel schaltbare Drossel elektrisch
so unterteilt, als ob er selbst mechanisch unterteilt werde. Der Gleichstromv,iderstand
der Drossel ist gleich dem Widerstand des Teilwiderstandes zu wählen. Benutzt ist
beispielsweise eine aus einer elffädigen Litze gebildete Drossel. Man erhält so
elf Abgriffe 1' bis II', durch die der Teilwiderstand in zehn gleiche Teilwerte
aufgeteilt wird. Ein weiterer Teilwert von 111o des Teilwiderstandes schließt sich
zwischen den Abgriffen o' und I' an. Man hat so die Möglichkeit, die Anfangskapazitäten
der Brückenseite BD auszugleichen und kann die Stufen und den für den Feinabgleich
zwischen die Brückeneckpunkte B und D geschalteten Drehkondensator Cs von o an beschriften.
Der ersten Drossel können zur weiteren Unterteilung noch eine oder mehrere weitere
Drosseln nachgeschaltet werden, die in der gleichen Weise zweipolig an benachbarten
Abgriffen der vorhergehenden Drossel abgreifen. Man hat auch die Möglichkeit, weitere
Abgriffe an einem Drosselteiler dadurch zu schaffen, daß eine weitere Drossel von
der vorhergehenden Stufe und einem Bruchteil des diesem benachbarten Teilwiderstandes
zweipolig abgreift.
-
In der Fig. 4 ist als Variante der Fall gezeichnet, daß statt der
parallel schaltbaren Drossel ein weiteres Stufenpotentiometer mit den Teilwiderständen
R1Z, R2Z ... R9Z, RloZ zweipolig an dem ersten Stufenpotentiometer abgreift und
der jeweilige Teilwiderstand R dann abgeschaltet wird. Auch hierbei kann z. B. durch
Verwendung einer zusätzlichen einfachen Drossel Dr zwischen den Abgriffen o, I,
2 eine Erweiterung der Dekade um 1lio R erreicht werden.
-
Für den Wirkwiderstandsabgleich sind die Widerstände R3,, R3", R3"'
vorgesehen, die an verschiedenen Abgriffen des Stufenpotentiometers abgreifen. Es
ist dabei insbesondere R3, = IO R," = IOO R3"' zu wählen; der Widerstand R3, ist
im Beispiel für den Feinabgleich vorgesehen. Bei einer derartigen Wahl der Widerstände
kann der Wirkwiderstandswert an den Abgriffen unmittelbar abgelesen werden.
-
In Fig. 5 ist das Schema für den Wirkwiderstandsabgleich besonders
herausgezeichnet. Der Widerstand R2 ist durch die verschiedenen Abgriffe von R3,,
R3" und R3"' in die Teilwiderstände R21,, K,,", R22, R22 und R,', R23" aufgeteilt
gedacht. Rechnet man die einzelnen Sterne R3,, R21,, R21" usw. in Dreiecke um und
führt statt der Widerstände R3', R3", R3"' die entsprechenden Leitwerte G3,, G3",
G3"' ein, so erhält man für den Wirkwiderstandsabgleich bei R2< R3 die Bezeichnung:
PATENTANSPRÜCHB: 1. Brückenschaltung zur Messung von Induktivitäten durch Vergleich
mit Kapazitäten und parallel dazu liegenden Widerständen zum Abgleich der Wirkkomponente,
dadurch gekennzeicnet, daß der Ohmsche Widerstand einer die Vergleichskapazität
nicht enthaltenden Brückenseite als Vielfachpotentiometer ausgebildet ist, derart,
daß der Abgleich nach Induktivität und Wirkwiderstand durch getrennte Einstellung
an diesem Potentiometer vorgenommen werden kann.