DE852910C - Anordnung zur Umwandlung eines durch ein Drehmoment darstellbaren Messwertes in einen elektrischen Strom mit Hilfe einer Kompensationseinrichtung - Google Patents

Description

• Anordnung zur Umwandlung eines durch ein Drehmoment darstellbaren Meßwertes in einen elektrischen Strom mit Hilfe einer Kompensationseinrichtung Zur Umxvan(llung eines durch einen Drehmoment darstellbaren Meßwertes in einen elektrischen Strom mit Hilfe einer Kompensationseinrichtung hat man l)isher im allgemeinen für die Herstellung des Meßdrehmomentes ein dynamometrisches oder Drehspulmeßgerät verwendet und für die Erzeugung des Kompensationsdrehmomentes ein Drehspulmeßgerät. Die beiden Meßgeräte werden auf einer Achse befestigt, so daß ihre Drehmomente gegeneinander wirken. Diese Aleßwertumformer arheiten zwar einwandfrei, jedoch nehmen die verschiedenen für den Meßumformer notwendigen Apparate einen so großen Raum ein, daß diese Apparate nur in einem anomal großen Gehäuse untergehracht werden können. Hierdurch sowie durch den in der Meßtechnik ebenfalls nicht normalen Zusammenbau mehrerer Meßinstrumente wird eine wesentliche Erhöhung des Herstellungspreises herbeigeführt.
• Die Erfindung zeigt demgegenüber einen Meßwertumformer, der sich in wesentlich einfacherer Weise herstellen läßt. Gemäß der Erfindung dient für die Erzeugung des Meß- und Kompensationsdrehmomentes ein Zähler, auf desseni Dämpfungsscheibe im Feld .eines Dämpfungsmagneten die Kompensationsspule befestigt ist. Bei einer derartigen Ausbildung des Meßwertumformers ist es möglich, normale, in der Zählertechnik seit Jahren erprobte und in der Massenherstellung bereits ausgeführte Teile zu verwenden sowie auch den Meßwertumformer in einem normalen Zählergehäuse unterzubringen. Da es sich in den meisten Fällen um die Messung von Wechselstromgrößen handelt, kann man als Meßwertumformer einen normalen Ferrariszähler verwenden.
• In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Der in der Figur gezeigte Meßwertumformer besteht aus einem Ferrariszähler mit der Ferraristriebscheibe I, der Dämpfungsscheibe 2 und der Achse 3. Zur Erzeugung des Meßdrehmomentes der Triebscheibe I dienen die auf den schematisch angedeuteten Eisenkernen 4 angebrachten Wicklungen, denen die zu messenden Größen zugeführt werden. Auf die Dämpfungsscheibe wirken die beiden Dämpfungsmagnete 5 und 6 ein, welche permanente Magnete sind. Auf der Dämpfungsscheibe befestigt ist eine kleine Rahmenwicklung 7, die sich in dem Feld des Dämpfungsmagneten 6 befindet. Durch das Zusammenwirken des Dämpfungsmagneten 6 und der Rähmchenwicklung 7 wird das Kompensationsdrehmoment erzeugt. Anstatt der in der Figur gezeichneten quadratisch gewickelten Spule kann man auch jede andere Art von Spulen auf der Dämpfungsscheibe anbringen, beispielsweise eine unmittelbar auf der Dämpfungsscheibe befestigte Flachspule.
• Wichtig ist lediglich, daß sich die Kompensationsspule in dem Feld eines der Dämpfungsmagnete befindet.
• An der Achse des Zählers, auf den sonst keine Richtkräfte einwirken, ist der Arm 8 befestigt, welcher an dem Widerstand g je nach der Stellung des Zählers bestimmte Widerstandswerte einstellt.
• Der aus dem Arm 8 und dem Widerstand g bestehende Stromregler, welcher den Kompensationsstrom einstellt, ist hier lediglich schematisch dargestellt. An seiner Stelle werden zweckmäßigerweise die bekannten Stromregler verwendet, welche reibungslos verstellbar sind. Derartige Stromregler sind beispielsweise die bekannten Röhrenschaltungen, bei denen mit Hilfe einer an dem Arm 8 befestigten Fahne der Rückkopplungsgrad einer Röhre verändert wird oder di.e ebenfalls bekannten Fotozellenschaltungen, bei denen je nach der Verstellung des Zählers die Belichtung der Fotozelle geändert wird und hierdurch ein durch die Verstellung des Zählers änderbarer Strom erzeugt wird.
• Der Kompensationsstrom wird der Stromquelle IO entnommen. In Reihe mit dem Meßrähmchen 7 liegt der Verbraucher 1 1. Dieser kann ein beliebiges anzeigendes oder schreibendes Meßgerät oder irgendeine Regeleinrichtung oder ein Fernmeßsender oder -empfänger sein. Der Verbraucher II braucht nicht unmittelbar nehen dem Meßwertumformer angeordnet zu sein. Er kann sich auch in beliebiger, allein durch den Widerstand der Zuleitung begrenzter Entfernung von dem Meßumformer befinden.
• Bei den bekannten Ferrariszählern treten Temperatureinflüsse auf, die sich schon im Zähler wieder aufheben. Bei Verwendung von Kupferscheiben beispielsweise tritt für je 100 Temperaturerhöhung eine Drehmomentänderung von 40/0 auf. Da jedoch diese Änderung sowohl in der Triehscheibe I als auch in der Dämpferscheibe 2 auftritt führt sie zu keinem Meßfehler. Bei der Verwendung eines derartigen Zählers als Meßwertumformer können sich jedoch die Temperaturfehler nicht mehr aufheben, da das Kompensationsdrehmoment nicht unter der Einwirkung der Dämpferscheile, sondern lediglich durch die Wechselwirkung der Kompensationsspule 7 und des Dämpfermagneten 6 erzeugt wird.
• Aus diesem Grunde müssen noch besondere Hilfsmittel zur Beseitigung des Temperaturfehlers vorgesehen werden. Diese bestehen in der Verwendung von Scheiben aus Material mit kleinerem Temperaturkoeffizienten an Stelle von Kupfer oder Aluminium, z. B. aus Hydronalium, die einen Temperaturfehler von nur 20/0 für 100 haben. Der noch verbleibende Temperaturfehler kann z. B. dadurch ausgeglichen werden, daß man in bekannter Weise parallel zu dem Kompensationsrähmchen 7, das aus Kupferdraht besteht, einen eichbaren Nebenwiderstand aus temperaturunabhängigem Material anbringt.
• Die Wirkungsweise des Meßumformers ist folgendermaßen: Solange der an dem Widerstand 9 eingeregelte Strom, beziehungsweise das von ihm durch das Kompensationsrähmchen 7 erzeugte Drehmoment, dem Drehmoment der Triebsysteme 4 gleich ist, bleibt der Zähler in Ruhe. Ändert sich die auf die Triebsysteme 4 einwirkende Meßgröße, so wird das Gleichgewicht gestört, und es wird infolgedessen der Zähler verstellt. Hierbei wird aber durch den Hebel8 der Widerstandswert des Widerstandes g verändert, so daß sich auch der durch das Kompensationsrähmchen 7 und den Verbraucher 1 1 fließende Strom ändert. Dieser Vorgang dauert so lange, bis das durch den Kompensationsstrom erzeugte Drehmoment gerade wieder die gleiche Größe hat wie das Drehmoment des Meßsystems. In diesem Augenblick kommt der Zähler wieder zur Ruhe, und der eingestellte, durch den Verbraucher 1 1 fließende Kompensationsstrom ist wiederum genau dem auf die Triebsysteme 4 einwirkenden Meßwert proportional.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Anordnung zur Umwandlung eines durch ein Drehmoment darstellbaren Meßwertes in einen elektrischen Strom mit Hilfe einer Kompensationseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß für die Erzeugung des Meß- und Kompensationsdrehmomentes ein Zähler dient, auf dessen D:impfungsscheibe im Feld eines Dämpfungsmagneten die Kompensationsspule befestigt ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, tlak zur Erzeugung des Meßdrehmomentes ein Ferraristrieb benutzt wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ferrarisscheibe zum Zwecke der Kompensation von Temperaturfehlern aus Hydronalium oder einem anderem Material mit sihlllicll geringem Temperaturfehler besteht.