DE1616390C

DE1616390C - Combined electrical Wheatstone Thomson measuring bridge

Info

Publication number: DE1616390C
Authority: DE
Inventors: Dattschenko Genadij Kusmitsch Kras nodar Rosenson Fhokim Zelikowitsch (Sowjetunion)
Original assignee: Krasnodarskij sawod elektroismen telnych pnborow. Krasnodar (Sowjet union)
Publication date: 1971-04-15

Description

1 ■ 2 ■·1 ■ 2 ■ ·

Die Erfindung bezieht sich auf eine kombinierte Umschaltmittel aufweist, mit deren Hilfe der Widerelektrische Wheatstone-Thomson-Meßbrücke mit zwei standssatz zum Nullabgleich der Meßbrücke vor der in einem Parallelpfad zur Meßdiagonale liegenden eigentlichen Widerstandsmessung jeweils unter Bildung Verhältniszweigen und mit einem bzw. zwei Abgleich- einer Wheatstone-Hilfsbrücke zuerst parallel zu der widerstände für die Meßwertablesung enthaltenden 5 Reihenschaltung aus dem in der Wheatstone-Brücke Vergleichszweigen. - . benutzten Vergleichszweig und dem sich an ihn an-The invention relates to a combined switching means, with the help of which the counter-electrical Wheatstone-Thomson measuring bridge with two state set for zeroing the measuring bridge before actual resistance measurement lying in a parallel path to the measuring diagonal, each with formation Relative branches and with one or two balancing - a Wheatstone auxiliary bridge first parallel to the resistors for the measured value reading containing 5 series connection from the one in the Wheatstone bridge Comparison branches. -. used comparison branch and the

Die bekannten kombinierten Wheatstone-Thomson- . schließenden Verhältniszweig und dann parallelzu denThe well-known combined Wheatstone-Thomson. closing relationship branch and then parallel to the

Meßbrücken weisen den Nachteil auf, daß ihre Meß- beiden Verhältniszweigen schaltbar ist, wobei dieMeasuring bridges have the disadvantage that their measuring two ratio branches can be switched

genauigkeit entweder nur in einem schmalen Tempe- Teilwiderstände die beiden restlichen BrückenzweigeAccuracy either only in a narrow temperature partial resistance the two remaining bridge branches

raturbereich oder sogar nur bei einer bestimmten io bilden. ..·■.-. ^v .':rature range or even only at a certain io. .. · ■ .-. ^v . ':

Temperatur eingehalten wird. Diese feste Temperatur Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausführungs-Temperature is maintained. This fixed temperature The invention will now be based on an embodiment

wird als Nennbetriebstemperatur der Meßbrücke beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näheris used as the nominal operating temperature of the measuring bridge, for example, with reference to the drawings

(z. B. +20⁰C) bezeichnet. .. erläutert. Es zeigt(e.g. +20 ⁰ C). .. explained. It shows

Der Temperaturbereich, in dem die Meßgenauigkeit Fig. 1 die Schaltung einer Wheatstone-Brücke,The temperature range in which the measurement accuracy Fig. 1 shows the circuit of a Wheatstone bridge,

innerhalb der zulässigen Grenzen bleibt, wird als 15 F i g. 2 die Schaltung einer Thomson-Brücke,remains within the permissible limits is called 15 F i g. 2 the circuit of a Thomson bridge,

normale Betriebstemperatur bezeichnet (z. B. F i g. 3 eine Widerstandsschaltung, die ein Wider-normal operating temperature (e.g. Fig. 3 shows a resistance circuit that has a resistance

+20 ± 1°C). Standsverhältnis von 1:9 sichert, . ·+20 ± 1 ° C). The aspect ratio of 1: 9 ensures. ·

Der Temperaturbereich, für den die Meßbrücke vor- F i g. 4 das Schaltbild eines Verhältnisnormals,The temperature range for which the measuring bridge is intended. 4 the circuit diagram of a ratio standard,

gesehen ist, wird Betriebstemperaturbereich genannt F i g. 5 das Prinzipschaltbild einer erfindungsge-is seen, the operating temperature range is called F i g. 5 the basic circuit diagram of an inventive

(z. B. +15-—(-30° C). 20 mäßen Wheatstone-Thomson-Brücke mit dem Ver-(e.g. +15 -— (- 30 ° C). 20 If the Wheatstone-Thomson bridge with the

Weicht die Temperatur von der Nenntemperatur . hältnisnormal und einer Schalteinrichtung,
bzw. von einer normalen Temperatur im Betriebs- F i g. 6 ein Schaltungsbeispiel für einen Verhältnistemperaturbereich ab, so erscheint ein zusätzlicher zweig der Brücke mit Abgleichwiderständen.
Anzeigefehler, der durch den unterschiedlichen Tempe- Es werden zuerst die bekannten Schaltungen der raturgang der Widerstände in den Brückenzweigen 25 Wheatstone- und Thomson-Meßbrücke bestrachtet.
bedingt ist. Die Wheatstone-Meßbrücke (F i g. 1) enthält den zuIf the temperature deviates from the nominal temperature. ratio normal and a switching device,
or from a normal temperature in the operating F i g. 6 shows a circuit example for a relative temperature range, an additional branch of the bridge with balancing resistors appears.
Display error caused by the different temperature. First, the known circuits of the raturgang of the resistors in the bridge branches 25 Wheatstone and Thomson measuring bridge are afflicted.
is conditional. The Wheatstone measuring bridge (FIG. 1) contains the to

Eine?, bekannte Methode zur Erweiterung des Be- messenden Widerstand R_x, Widerstände R₁, R₂ und R₃ A well-known method for expanding the measuring resistance R _x , resistances R ₁ , R ₂ and R ₃

triebstemperaturbereiches von Meßbrücken besteht der Vergleichs- und Verhältniszweige, eine Batterie B operating temperature range of measuring bridges consists of the comparison and ratio branches, a battery B.

darin, daß in den Brückenzweigen Widerstände mit und einen Nullindikator G. : in that in the bridge branches resistances with and a zero indicator G.:

speziell ausgewähltem Temperaturgang verwendet 3° Die Gleichgewichtsbedingung für die Meßbrückespecially selected temperature range used 3 ° The equilibrium condition for the measuring bridge

werden. lautet:will. reads:

Die erwähnte Methode erfordert jedoch einen ^₃ However, the mentioned method requires a ^ ₃

hohen Aufwand und ist nur in einem verhältnismäßig R_x-R₁ -^- . (1)high effort and is only in a relatively R _x -R ₁ - ^ -. (1)

kleinen Temperaturbereich wirkungsvoll, wobei dieser ² effective in a small temperature range, whereby this ^2nd

Temperaturbereich um so kleiner ist, je höher die 35 Der Anzeigefehler 6R_x ergibt sich zu: ;
Genauigkeitsansprüche an die Meßbrücke sind.The higher the temperature range, the smaller the 35 The display error 6R _x results in:;
Accuracy demands on the measuring bridge are.

Außerdem hängt die Meßgenauigkeit von der Ab- ^dlt* = ^dK* + ^dK* ~ ^d«*- ,. (²) In addition, the measurement accuracy depends on the Ab- ^lt * = ^dK * + ^dK * ~ ^d «* -,. ( ² )

gleichgenauigkeit der einzelnen Widerstände der Hierbei sind 6R₁, SR₂ und OR₃ die relativen Ab-equal accuracy of the individual resistances of the Here 6R ₁ , SR ₂ and OR _{3 are} the relative

Brückenzweige und von deren zeitlicher Konstanz ab. weichuingen der Widerstandswerte von den Nenn-Bridge branches and their temporal constancy. the resistance values deviate from the nominal

Die Anzeigegenauigkeit der Brücke kann durch zeit- 40 werten der entsprechenden Widerstände A₁, R₂ und R₃. The accuracy of the display of the bridge can be determined by time values of the respective resistors A ₁ , R ₂ and R ₃ .

liehe Schwankungen der Brückenwiderstandswerte Sind die Absolutbeträge der Abweichungen (5A₂ Possible fluctuations in the bridge resistance values Are the absolute amounts of the deviations (5A ₂

wesentlich herabgesetzt werden. und SR₃ gleich, d. h.can be significantly reduced. and SR ₃ equal, ie

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine \/>R \ = The invention is based on the object of a \ /> R \ =

mbinierte Wheatstone-Thomson-Meßbrücke anzu- _i ' ^2| bound Wheatstone-Thomson measuring bridge to _i ' ^{2 |}

kombinierte Wheatstone-Thomson-Meßbrücke anzu- _{so igt} combined Wheatstone-Thomson measuring bridge _attached

geben, bei der eine Erhöhung der Meßgenauigkeit 45 in _ * d (a\ in which an increase in the measurement accuracy 45 in _ * d (a \

sowohl bei Nenn- bzw. Normaltemperatur als auch .- * * ' ,both at nominal or normal temperature as well as .- * * ',

bei einer beliebigen, im Betriebstemperaturbereich Der Anzeigefehler der Brücke wird dann also nurat any, in the operating temperature range The display error of the bridge is then only

liegenden Temperatur bis zu der Meßgenauigkeit, die durch die Abweichung des Widerstandes .R₁ vonlying temperature up to the measurement accuracy, which is determined by the deviation of the resistance .R ₁ from

der erwähnten Nenn- und Normaltemperatur ange- seinem Nennwert bestimmt.the specified nominal and normal temperature is determined according to its nominal value.

nähert ist, gewährleistet und der Einfluß einer zeit- 50 Somit ist die Möglichkeit, ein genaues Verhältnisis approaching, is guaranteed and the influence of a time- 50 Thus is the possibility of an exact relationship

liehen Unbeständigkeit der Widerstandswerte in den R₃:R₂ = l:10ⁿ zu erhalten, worin « eine ganzeborrowed instability of resistance values in the R ₃ : R ₂ = 1: 10 ⁿ , where «a whole

Verhältniszweigen der Meßbrücken auf die Meß- Zahl oder Null ist, ein Mittel zur Erhöhung der Ge-Relative branches of the measuring bridges to the measuring number or zero is a means of increasing the

genauigkeit unterdrückt wird. nauigkeit der Wheatstone-Brücke sowohl bei beliebigeraccuracy is suppressed. accuracy of the Wheatstone Bridge at any

Diese Aufgabe wird bei einer kombinierten elek- Temperatur im Betriebstemperaturbereich als auchThis task is performed at a combined elec- tric temperature in the operating temperature range as well

trischen Wheatstone-Thomson-Meßbrücke der ein- 55 bei zeitlicher Änderung der Widerstandswerte vontric Wheatstone-Thomson measuring bridge of the 55 with a time change in the resistance values of

gangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, R₂ und R₃. ',""'■ initially mentioned type solved according to the invention by R ₂ and R ₃ . ', ""' ■

daß ein als Verhältnisnormal dienender Widerstands- In F i g. 2 ist eine Thomson-Meßbrücke dargestellt, satz vorgesehen ist, der in mehrere teils als Fest- Die Brücke enthält den zu messenden Widerstand R_x, widerstände, teils als Slellwiderstände ausgebildete einen Normalwiderstand Rn, Widerstände A₁ und A₄ Teilwiderstünde aufgeteilt ist, die derart durch Schalter 60 der stufenlos verstellbaren Vergleichszweige, Widermiteinander verbindbar sind, daß nach Abgleich des stände R₃ und A₃ der Verhältniszweige, einen Wider-Widerstandssatzes dermaßen, daß die Teilwiderstände stand r des Verbindungsleiters, einen Nullanzeiger G in der einen Stellung der Schalter einander gleich und eine Batterie B. that a resistance In F i g serving as a ratio standard. 2 a Thomson measuring bridge is shown, set is provided, which is divided into several partial resistances, partly as fixed The bridge contains the resistance R _x to be measured, partly as sliding resistors, a normal resistance Rn, resistors A ₁ and A ₄ , which in such a way that the switch 60 of the continuously adjustable comparison branches can be interconnected so that after comparing the values R ₃ and A _{3 of} the ratio branches, a set of resistances is set in such a way that the partial resistances are r of the connecting conductor, a zero indicator G is in one position of the switch to each other same and a battery B.

sind, der Widerstandswert des ersten Teilwiderstandes Der Wert des zu messenden Widerstandes ergibtare, the resistance value of the first partial resistance gives the value of the resistance to be measured

aus dem als Grundstufe dienenden Festwiderstand 65 sich zu:
zu den Widerstandswerten der anderen Teilwider-from the fixed resistor 65 serving as the basic level to:
to the resistance values of the other partial resistance

stände im Verhältnis von 1 : 10" steht, wobei η eine R_x _i= R_n - ^l -j- </ (5)stands in the ratio of 1: 10 ", where η is a R _x _{i =} R _n - ^l -j- </ (5)

ganze Zahl ist oder Null sein kann, und daß die Brücke -^ais an integer or can be zero, and that the bridge - ^ a

i 616 390i 616 390

3 43 4

mit " durch ist es möglich, mit hoher Genauigkeit ein Ver-with "through it is possible to

r · R₃ I R₁ R₁ \ . . hältnis zweier Widerstände von 1: a² herzustellen, r · R ₃ IR ₁ R ₁ \. . to establish a ratio of two resistances of 1: a ² ,

Γ-ΠζΤ^" \"λϊ ~ "*T/" ^{wobei α} = ²> ³>⁴' ⁵>^{6 usw}-^ist·Γ-ΠζΤ ^ "\" λϊ ~ "* T /" ^{where α} = ² > ³ > ⁴ ' ⁵ > ^{6 etc} - ^is ·

Für α = 3 ist dieses Verhältnis 1:9.For α = 3 this ratio is 1: 9.

Die meisten Thomson-Meßbrücken sind so ausge- 5 F i g. 3 zeigt eine Schaltung, die es ermöglicht, einMost Thomson measuring bridges are designed in this way. 3 shows a circuit that enables a

führt, daß die Bedingung genaues Verhältnis von 1:9 herzustellen. Dieseleads to the condition to establish the exact ratio of 1: 9. This

- ; R R Schaltung weist in Reihe geschaltete Widerstände-; RR circuit has series connected resistors

: --'.y^lrr-*-;.=-'---jr:-..-'^.--!^:'<- (7) r_u r₂, r₃ und r₄ und dazugehörige Schalter K₁ und K₂ : - '. y ^ lrr - * -;. = -'--- jr: -..-' ^ .--! ^: '<- (7) r _u r ₂ , r ₃ and r ₄ and associated switches K ₁ and K ₂

"...*.■,·;..^.","v³.:,■-.'■'.;■ . .'.. auf, die eine Parallelschaltung der Widerstände r₂, r₃ "... *. ■, ·; .. ^.", "V ³ .:, ■ -. '■'.; ■.. '.. on which a parallel connection of the resistors r ₂ , r ₃

stets erfüllt ist. '■-,·■ ¹⁰ und r₄ ermöglichen. . -">;,/ Vis always fulfilled. '■ -, · ■ ¹⁰ and r ₄ allow. . - ">;, / V

. .... . Sind die Widerstände r₂, r₃ und r₄ einander gleich. .... If the resistances r ₂ , r ₃ and r ₄ are equal to each other

Bei d — 0 ist und je gleich 3T₁ und weichen ihre Istwerte nur gering-At d - 0 and each is equal to 3T ₁ and their actual values differ only slightly-

: Ji₁ . fügig vom Nennwert ab, so ist beim Schließen der: Ji ₁ . subordinate to the nominal value, then when closing the

R_x = Rn A" > (8) - Schalter /T₁ und K₂, wodurch die Widerstände r_a, r₃ R _x = Rn A "> (8) - switches / T ₁ and K ₂ , whereby the resistances r _a , r ₃

.--..■.■* 15 und r₄ parallel geschaltet werden, der Nennwert des wobei der relative Anzeigefehler 5R_x der Brücke nach Ersatzwiderstandes der Stufe BC .-- .. ■. ■ * 15 and r _{4 are} connected in parallel, the nominal value of where the relative display error 5R _{x of} the bridge according to equivalent resistance of level BC

der Formel _D ^v ■ ■-'"■■ '- ■ ■ ^- ,nof the formula _D ^v ■ ■ - '"■■' - ■ ■ ^ -, n

-KßC(Aeq) = r_t . -KβC (Aeq) = r _t . ,(Ll), (Ll)

SR_x=SR₁, +5R₁-OR₂ (9) Da die Istwerte der Widerstände r₂₎r₃ und r₄ von SR _x = SR ₁ , + 5R ₁ -OR ₂ (9) Since the actual values of the resistors r ₂₎ r ₃ and r ₄ of

errechnet wird. 20 ihren Nennwerten abweichen (wegen ungenauer An-is calculated. 20 deviate from their nominal values (due to imprecise

Hierbei sind SRy, SR₁, δR₂ die relativen Abwei- passung, zeitlicher Änderung des Widerstandswertes,Here SRy, SR ₁ , δR _{2 are} the relative deviation, temporal change of the resistance value,

chungen der Widerstandswerte der entsprechenden Einfluß der Außentemperatur und anderer Faktoren).calculations of the resistance values of the corresponding influence of the outside temperature and other factors).

Widerstände Rn, Ri und R₂ von ihren Nennwerten. ist es zur Erfüllung der Gleichung (11) erforderlichResistances Rn, Ri and R ₂ from their nominal values. it is necessary to satisfy the equation (11)

Ebenso wie bei der Wheatstone-Meßbrücke wird und ausreichend, einen der Widerstände in der Schal-As with the Wheatstone measuring bridge, one of the resistors in the circuit

der Anzeigefehler der Thomson-Brücke hauptsächlich 25 tung nach F i g. 3 als Verstellwiderstand auszuführen,the display error of the Thomson bridge mainly 25 according to FIG. 3 to be designed as an adjustment resistor,

dann durch den Fehler des Normalwiderstandes Rn Nachdem die Gleichung (H)* erfüllt ist und diethen by the error of the normal resistance Rn After the equation (H) * is satisfied and the

bestimmt, wenn die Fehler Schalter AT₁ und K₂ wieder geöffnet sind, erhält mandetermined when the error switches AT ₁ and K ₂ are opened again, one obtains

ι R \ .-..-. I R \ ^mit hoher Genauigkeit das Verhältnis Rab '■ Rbc = 1:9. ι R \ .-..-. IR \ ^with high accuracy the ratio Rab '■ Rbc = 1: 9.

δ (-„Μ = OR₁ — 6R₂ und δ l-jr-1 = SR^ — δR₃ F i g. 4 zeigt ein Verhältnisnormal zur Gewinnung δ (- "Μ = OR ₁ - 6R ₂ and δ l-jr- 1 = SR ^ - δR ₃ F i g. 4 shows a ratio normal to the extraction

'"Λ ²' ''V ³ ' .30 eines genauen Widerstandsverhältnisses 1:1 und 1:10,'"Λ ² ''' V ³ '.30 with an exact resistance ratio 1: 1 and 1:10,

vernachlässigbar klein gemacht werden können. bei dem die Werte der einzelnen Widerstände f olgender-can be made negligibly small. in which the values of the individual resistances are as follows

Für den Anzeigefehler gilt dann: maßen gewählt sind:The following then applies to the display error: dimensions are selected:

(10) /, + 0,5T₇ = T₁,(10) /, + 0.5T ₇ = T ₁ ,

Mit der Abnahme von 35 -^ f> = r_a = r₄ + 0,5r₅ = 3r_x^With the decrease of 35 - ^ f> = r _a = r ₄ + 0.5r ₅ = 3r _x ^

I β \ ( R \ ^'^e S^tufe CD ist mit den Schaltern K₁ und K₂ ver- I β \ (R \ ^ ^'e ^tu S fe CD is comparable with the switches K ₁ and K ₂

δ I-·— J und δ (-J5*-) sehen, mit welchen man von der Reihenschaltung der δ I- · - J and δ (-J5 * -), with which one can see from the series connection of the

\ λ₃ / \ Zi₃ / Widerstände r₂, r₃ und r₄ plus r₅ auf Parallelschaltung\ λ ₃ / \ Zi ₃ / resistances r ₂ , r ₃ and r ₄ plus r ₅ on parallel connection

nimmt auch der absolute Wert d ab, wodurch die umschalten kann.the absolute value d also decreases, which means that the can switch.

Meßgenauigkeit für niederohmige Widerstände erhöht 40 Die in den Stufen CD und BC enthaltenen Verstellwird, widerstände r₅ bzw. r₇ ermöglichen den Abgleich der Um genaue Widerstandsverhältnisse Widerstände RcD(Aeq) und Rbc mit dem als Bezugs-, ~\ RR widerstand angenommenen Widerstand Rab· J —~ und —— . Fi g. 5 zeigt ein Prinzipschaltbild einer Wheatstene-Measurement accuracy for low resistances increased 40 The adjustment resistances r ₅ and r ₇ contained in the levels CD and BC enable the adjustment of the Um exact resistance ratios resistances RcD (Aeq) and Rbc with the resistance Rab assumed as the reference resistance, ~ \ RR resistance · J - ~ and --—. Fi g. 5 shows a basic circuit diagram of a Wheatstene-

^Ä2 ^R2 ₄₅ Thomson-Meßbrücke. ^Ä 2 ^R 2 ₄₅ Thomson measuring bridge.

zu erhalten, sind ein Widerstandssatz als Verhältnis- Die Schaltung enthält die beiden mechanisch genormal und eine Schalteinrichtung in die Wheatstone- koppelten, stufenlos verstellbaren Widerstände R₁ Thomson-Meßbrücke eingeführt, wobei das Verhält- und R₄ in den Vergleichszweigen und die beiden nisnormal aus mehreren Stufen besteht, die Fest- und Widerstände R₂ und A₃ mit Abgleichwiderständen R₅ Stellwiderstände mit dazugehörigen Schaltern auf- 50 und R_t in den Verhältniszweigen,
weisen und derart miteinander verbunden sind, daß Die Verhältniszweige können z. B. nach F i g. 6The circuit contains the two mechanically normal and a switching device in the Wheatstone-coupled, continuously adjustable resistors R ₁ Thomson measuring bridge, the ratio and R ₄ in the comparison branches and the two normal from consists of several stages, the fixed and resistors R ₂ and A ₃ with balancing resistors R ₅ variable resistors with associated switches on 50 and R _t in the ratio branches,
have and are interconnected in such a way that the relationship branches can e.g. B. according to FIG. 6th

nach einem Abgleich des Verhältnisnormals der ausgeführt werden. Hier entspricht jedem Widerstand Widerstandswert einer seiner Stufen, die einen Fest- R₂J (1 = 1,2 ... m) ein bestimmter Abgleichwiderwiderstand enthält und als Grundstufe gilt, in einem stand R_itl, R_9-2 ... i?_e>m.after a comparison of the ratio normal that is carried out. Here, each resistance corresponds to one of its levels of resistance, which contains a fixed R ₂ J (1 = 1.2 ... m) a certain balancing resistance and is considered a basic level, in a state R _itl , R _9-2 ... i ? _{e> m} .

Verhältnis von beispielsweise 1:1 oder 1:10 zu den 55 Der jeweils erforderliche Zweig wird mit Hilfe von Widerstandswerten der anderen Stufen steht, während " Schaltern K_2wl, Κ_2Λ ... K₂,_m eingeschaltet,
die Schalteinrichtung aus einem oder mehreren Die Schaltung der Wheatstone-Thomson-MeßbrückeRatio of, for example, 1: 1 or 1:10 to the 55. The branch required in each case is based on the resistance _{values of} the other stages, while "switches K 2wl, Κ _2Λ ... K ₂ , _m switched on,
the switching device from one or more The circuit of the Wheatstone-Thomson measuring bridge

Schaltern besteht, mit deren Hilfe die Widerstände des enthält ein Verhältnisnormal, das aus Festwider-Verhältnisnormals beim Brückenabgleich zuerst dem ständen r_u r_a, r₃, r_t und r_e (Fig. 5) und Stellwider-Vergleichszweig und dem anschließenden Verhältnis- 60 ständen r_s und r₇ besteht, und eine Schalteinrichtung, zweig und danach den beiden Verhältniszweigen die mechanisch gekoppelte Umschalter 1, 2, 3, 4 und 5 parallel geschaltet werden. und einen Schalter 6, der mechanisch mit Schaltern K₁ There are switches, with the help of which the resistances of the contains a ratio standard, which consists of fixed resistor ratio normal during bridge adjustment, first the states r _u r _a , r ₃ , r _t and r _e (Fig. 5) and variable resistor comparison branch and the subsequent ratio 60 stands r _s and r ₇ , and a switching device, branch and then the two ratio branches, the mechanically coupled changeover switches 1, 2, 3, 4 and 5 are connected in parallel. and a switch 6, which is mechanically connected to switches K ₁

Um ein genaues Verhältnis zweier Widerstände zu und K₃ verbunden ist, aufweisen.To have an exact ratio of two resistors connected to and K ₃ .

erhalten, wird die an sich bekannte Eigenschaft einer In der Schaltstellung I der Schalter 1, 2, 3, 4 und 5is obtained, the property, known per se, of the switches 1, 2, 3, 4 and 5 in the switch position I is obtained

Gruppe von Widerständen gleichen Nennwerts be- 65 wird ein Abgleich des Verhältnisnormals, in Schaltnutzt; der prozentuale Fehler bleibt sowohl bei stellung II ein Abgleich von R₂ auf R₁ und in Schalt-Reihenschaltung als auch bei Parallelschaltung von stellung IN der Abgleich von R₂ auf R₃ vorgenommen. Widerständen gleichen Nennwerts unverändert. Da- In der Schaltstellung IV wird eine Wheatstone-Group of resistors of the same nominal value is used, a comparison of the ratio standard is used in switching; the percentage error remains in position II, an adjustment from R ₂ to R ₁ and in a series connection as well as in a parallel connection from position IN, the adjustment from R ₂ to R _{3 is} carried out. Resistors of the same nominal value unchanged. Because in switch position IV a Wheatstone

Meßbrücke gebildet (der zu messende Widerstand R_x wird an die Klemmen P₁ und P₂ gelegt).Measuring bridge formed (the resistance R _x to be measured is applied to terminals P ₁ and P ₂ ).

In der Schaltstellung V wird eine Thomson-Meßbrücke gebildet (der zu messende Widerstand R_x wird an die Klemmen P₁ und P₂ und ein Normalwiderstand Rn an die Klemmen P₃ und P₄ gelegt). In the switch position V a Thomson measuring bridge is formed (the resistance R _x to be measured is connected to the terminals P ₁ and P ₂ and a normal resistance Rn is connected to the terminals P ₃ and P ₄ ).

Die Meßschaltung enthälr weiter ein Nullinstrument 7 und eine Batterie 8.The measuring circuit also contains a zero instrument 7 and a battery 8.

Die Arbeitsweise mit der Meßschaltung ist folgende: Zunächst wird der Abgleich des Verhältnisnormals vorgenommen. Der Teilwiderstand BC (F i g. 5) wird dazu durch Substitution mit Hilfe des Stellwiderstandes r₇ an den Teil widerstand AB angeglichen; hierbei werden die Schalter 1, 2, 3, 4 und 5 in Stellung I, der Schalter 6 zuerst in Stellung I und dann in Stellung II gebracht.The method of operation with the measuring circuit is as follows: First, the comparison of the ratio standard is carried out. The partial resistance BC (Fig. 5) is adjusted to the partial resistance AB by substitution with the aid of the variable resistor r _7; here switches 1, 2, 3, 4 and 5 are put in position I, switch 6 first in position I and then in position II.

Danach wird der Schalter 6 auf Stellung III geschaltet. Hierbei werden die Schalter K₁ und K₂ geschlossen und der Ersatzwiderstand Rcd(Aeq.) mit Hilfe des Stellwiderstandes r₅ ebenfalls durch Substitution an den Teilwiderstand AB angeglichen.Then switch 6 is switched to position III. The switches K ₁ and K _{2 are} closed and the equivalent resistance Rcd ( Aeq.) Is adjusted to the partial resistance AB with the aid of the variable resistor r _{5, also by substitution.}

Nach erfolgtem Abgleich wird der Schalter 6 in die Stellung IV (Verhältnis AB: BC = 1:1) oder in die Stellung V (Verhältnis AB:BD = 1:10) umgeschaltet. In den Stellungen IV und V des Umschalters 6 sind die Schalter JiT₁ und K₂ geöffnet.After the adjustment has been carried out, switch 6 is switched to position IV (ratio AB: BC = 1: 1) or to position V (ratio AB: BD = 1: 10). In the positions IV and V of the switch 6, the switches JiT ₁ and K _{2 are} open.

§odann wird ein Abgleich der Verhältniszweige vorgenommen, die zu minimalen Abweichungen§ then a comparison of the relationship branches is carried out, the too minimal deviations

(ΐ)(ΐ)

führen soll.should lead.

Dazu wird das Verhältnisnormal dem Vergleichszweig R₁ und dem Verhältniszweig A₂ + R_e parallel geschaltet, wobei eine Wheatstone-Brücke (Fig. 5) gebildet wird. Die Schalter 1, 2, 3, 4 und 5 werden in Stellung II gebracht. Dann wird an dem Verhältnisnormal das Verhältnis 1:1 oder 1:10 eingestellt, d. h. der Schalter 6 in Stellung IV oder V gebracht. In den Widerstandszweigen R₁ und R₂ + R₉ werden solche Widerstandswerte eingestellt, die das Verhältnis 1:1 bzw. 1:10 ergeben. Durch Änderung des Widerstandes R_e wird die Brücke abgeglichen, so daß die GleichungFor this purpose, the ratio standard is connected in parallel to the comparison branch R ₁ and the ratio branch A ₂ + R _e , a Wheatstone bridge (FIG. 5) being formed. Switches 1, 2, 3, 4 and 5 are set to position II. Then the ratio 1: 1 or 1:10 is set on the ratio standard, ie the switch 6 is set to position IV or V. Resistance values that result in the ratio 1: 1 or 1:10 are set in the resistance branches R ₁ and R ₂ + R _9. By changing the resistance R _e , the bridge is balanced so that the equation

erfüllt ist.
Nun wird das Verhältnisnormal derart an die Zweige R₂ + R₃ und R₃ + .R₃ gelegt, daß sich eine Wheatstone-Brücke ergibt (F i g. 5). Zu diesem Zweck werden die Schalter 1, 2, 3, 4 und 5 in Stellung III gebracht.is satisfied.
The ratio normal is now applied to the branches R ₂ + R ₃ and R ₃ + .R ₃ in such a way that a Wheatstone bridge results (FIG. 5). For this purpose, switches 1, 2, 3, 4 and 5 are set to position III.

Dir Abgleich der restlichen Widerstandszweige wird nach dem nunmehr als Basiswiderstand geltenden früher abgeglichenen Widerstand R₂ + R_s vorgenommen, indem durch Umlegen des Schalters 6 in die Stellungen IV und V abwechselnd an dem Verhältnisnormal.die Widerstandsverhältnisse 1:1 und 1:10 eingestellt werden. . _.The balance of the remaining resistance branches is carried out according to the previously balanced resistance R ₂ + R _s , which is now considered the base resistance, by alternately setting the resistance ratios 1: 1 and 1:10 at the ratio normal by flipping switch 6 into positions IV and V . . _.

Arbeitet.das Gerät nur in Wheatstone-Brückenschaltung, so erübrigt sich die Anpassung von R₂ + R_s an R₁. ,If the device only works in a Wheatstone bridge circuit, it is not necessary to adapt R ₂ + R _s to R ₁ . ,

Claims

Claim:

Combined electrical Wheatstone-Thomson measuring bridge with two ratio branches lying in a parallel path to the measuring diagonal and with one or two comparison branches containing balancing resistors for reading the measured values, characterized in that a set of resistances (r _x to Γ _η ) serving as a ratio standard is provided, which is shown in a plurality of partly as fixed resistors (r _x and r _4, V _6), partly as variable resistors (7- _5, R ₇₎ formed partial resistors (AB, BC, CD) is divided, the so by switches (K _1, AT ₃₎ with each other can be connected so that after the set of resistors (Z ₁ to r ₇ ) have been matched, the partial resistances (AB, BC, CD) in one position of the switches (K ₁ , K ₂ ) are equal to each other, the resistance value of the first partial resistor ( AB) from the fixed resistance (r _t ) serving as the basic level to the resistance values of the other partial resistances (BC, CD) in a ratio of 1:10 ", where n is an integer or can be zero, and that the bridge has switching means (1 to 6), with the help of which the set of resistance (r _t to r ₇ ) for zeroing the measuring bridge before the actual resistance measurement, in each case with the formation of a Wheatstone auxiliary bridge, first parallel to the series connection from the comparison branch used in the Wheatstone bridge (Ti ₁ ) and the ratio branch connected to it (R _z + R ₃ ) and then parallel to the two ratio _{branches (A 2} + R ₃ , R ₃ _{+ .R 5} ) can be switched, the partial resistances (AB, BC + CD) the two remaining bridge branches

form.

1 sheet of drawings