DE147359C

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Publication number: DE147359C
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PATENTAMT

Die vorliegende Erfindung besteht in der Einführung einer Differeiltialspule in eine mit Wechselstrom, Gleichstrom oder intermittierenden Gleichstrom gespeiste Wheatstone'sche Brücke oder eine ähnliche, auf dem Prinzip der Nulleinstellung beruhende Schaltung zur Erzielung einer hohen Empfindlichkeit.

Die in Fig. ι angedeutete normale Brückenschaltung besteht aus den vier Zweigen r¹ r'¹ und w¹ n>'², der Stromquelle α und dem zwischen den Endpunkten der Zweige r¹ r² eingeschalteten Stromindikator t. Der vorliegenden Anordnung entsprechend werden nun gemäß Fig. 2 die zusammenstoßenden Enden der Zweige r¹ r² mit dem einen Pol der Stromqttelle. a,, die Enden der Zweige w¹ und tv² aber nicht direkt, sondern durch zwei entgegengesetzt gewickelte Spulen d¹ und cP in c mit dem anderen Pol der Stromquelle verbunden. Das von den Spulen erzeugte Differenzfeld verschwindet, wenn das System völlig abgeglichen ist. Das Verschwinden des Differenzfeldes kann auf irgend eine Weise beobachtet oder registriert werden.

So können z. B. die Spulen d¹ und <P als Spulen eines Differentialgalvanometers, eines Dynamometers oder eines Relais oder auch Telephons ausgebildet werden, oder es können auch, wie in Fig. 2 angenommen, die Kraftlinien des Differenzfeldes auf die mit einem Telephon t in Reihe geschaltete Spule s wirken.

Durch die Anwendung der Differentialspulen wird die Empfindlichkeit des Systems gegenüber der gewöhnlichen Brückenschaltung bedeutend erhöht; sie kann durch Einführung eines Eisenkerns in die Spulen d^l und d'² noch bedeutend weiter gesteigert werden.

Auch kann man das Differenzfeld dazu benutzen, daß man durch die Wirkung desselben die in der Brücke eingetretene Gleichgewichtsstörung absichtlich noch verstärkt, so daß der Gleichgewichtszustand der Brücke ein labiler ist und die Empfindlichkeit der Schaltung erhöht wird. Beispiele hierfür stellen die Fig. 3 und 4 dar. Entsprechend Fig. 3 ist in den Zweig %v- eine Wismutspirale b eingeschaltet, welche beim Auftreten des Differenzfeldes in bekannter Weise ihren Widerstand verändert. Hierdurch wird das Gleichgewicht der Zweige noch weiter gestört und die Differenzwirkung der Spulen d¹ d~ vergrößert. Entsprechend Fig. 4 sind zwei bezw. in den Zweigen w^y und w¹ eingeschaltete Spulen s¹ und s'² in das von der Differentialspule erzeugte Feld eingeführt. Die Spulen s^l und s'² sind so gewickelt, daß das bei einer Störung des Systems entstehende Differenzfeld in der einen Spule eine Spannung induziert, welche dem die Brücke durchfließenden Strom entgegenwirkt, während die in der anderen Spule induzierte Spannung im Sinne des Brückenstroms wirkt.

Hierdurch wird ebenfalls die Störung des Gleichgewichts und somit die Wirkung der Differentialspulen noch gesteigert.

Die vorliegende Brückenschaltung mit oder ohne die beschriebenen Hilfsmittel zur Erhöhung ihrer Empfindlichkeit kann nun die verschiedenartigsten Anwendungen finden und

diesen entsprechend mit Gleichstrom, intermittierendem Gleichstrom oder Wechselstrom betrieben werden.

Für Messungen kommt in Betracht die Be-Stimmung von Ohm'sehen Widerständen, Selbstinduktionen oder Kapazitäten, welche in die entsprechenden Zweige der Brückenschaltung eingeschaltet werden können.

Eine ganz besondere Bedeutung hat die

ίο vorliegende Anordnung als funkentelegraphischer Empfänger. Hierfür kann die Wirkung der Hochfrequenzströme auf das Bolometer oder die Veränderung der Hysteresis von Stahlstäben, welche diese durch jene erfahren, benutzt werden.

Für bolometrischen Empfang werden zwei Bolometer in die Zweige w¹ und w² eingefügt, von denen das eine durch die ankommenden Wellenwirkungen beeinflußt wird, das andere dagegen die Anordnung in bekannter Weise gegen Temperaturschwankungen unempfindlich macht. Eine bolometrische Anordnung ist dargestellt in Fig. 5· Die einzelnen Buchstaben haben dieselbe Bedeutung wie in den vorhergehenden Figuren. Das Bolometer jf'² ist von Wechselstrom schneller Frequenz durchflossen, welcher in dem auf den Geber abgestimmten, aus dem Kondensator q und der Induktionsspule / bestehenden Kreise pulsiert. Die Erregung dieser Schwingungen aus dem empfangenden Luftleiter kann nach irgend einer der bekannten Methoden erfolgen. Zur Vermehrung der Stromamplitude des Schnellfrequenzstromes wird zweckmäßig der Kondensator q relativ groß und die Selbstinduktion / relativ klein gewählt. Wenn erforderlich, kann der genaue Nullausgleich in der Brücke durch zwei weitere getrennte Selbstinduktionsspulen v¹ und v² erfolgen, deren Selbstinduktion durch Einschieben von Eisen geregelt werden kann.

Eine beispielsweise Anordnung unter Benutzung der Veränderung der magnetischen Remanenz zeigt Fig. 6. Die beiden Spulen o¹ und o² enthalten Stahl- oder Eisendrähte von hoher Remanenz und sind genau abgeglichen. Die Spule o² ist außerdem von einer zweiten Wicklung umgeben, durch welche der abgestimmte Schnellfrequenzstrom pulsiert. Sobald durch die Einwirkung desselben die Remanenz und hiermit die Selbstinduktion der Spule o² verändert wird, ist das Gleichgewicht der Brücke gestört. Die nicht beeinflußte Spule o¹ kann auch eisenlos sein.

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Claims

Patent-Ansprüche:

ι. Eine Schaltung für Wheatstone'sehe Brücken und ähnliche auf Nulleinstellung beruhende Anordnungen, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei benachbarte Brückenzweige entgegengesetzt magnetisierende Spulen eingeschaltet sind, welche ein erst bei völliger Abgleichung aller Zweige verschwindendes gemeinsames Differenzfeld erzeugen, von dem das zur Messung benutzte Instrument beeinflußt wird, zu dem Zwecke, die Empfindlichkeit dieser Schaltungen zu vergrößern.
2. Eine Ausführungsform der Schaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in einem oder mehreren Zweigen der Brücke elektrische Leiter eingeschaltet sind, welche durch das bei einer Störung des Systems auftretende Differenzfeld in der Weise beeinflußt werden, daß die Störung des Gleichgewichts noch weiter gesteigert wird.
3. Eine Anwendung der Schaltung nach Anspruch 1 und 2 für funkentelegraphische Empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Zweig des abgeglichenen Systems in seinem elektrischen Werte durch die elektrischen Schwingungen beeinflußt wird, so daß durch Auftreffen derselben das Gleichgewicht gestört und das Differenzfeld erregt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.