147954. lajstromszámú szabadalom • Váltakozó áramú mérőberendezés
Megjelent: 1960. december 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.954. SZÁM 21. e. 29—36. OSZTÁLY — SCHI—52. ALAPSZÁM Váltakozóáramú mérőberendezés Schinzel Ferenc fizikus, Budapest, Czöndör László fizikus, Budapest A bejelentés napja: 1958. december 17. A váltakozóáramú mérőberendezések eddig ismert megoldásai: a) a termokeresztes módszer b) izzólámpa fotocellával, c) hídkapcsolású váltakozóáramú feszültség etalon stb. Az a) és b) megoldású mérőberendezéseknél a mérendő váltakozó áramot átvezetve a termőkére szt fűtőszálán, vagy az izzólámpán, a mérést meg kell ismételni olyan egyenárammal, amely a termokereszt hőelemének szabad végén ugyanakkora feszültséget hoz létre, illetve az izzólámpával megvilágított fotocella anódkörében ugyanakkora anódáramot hoz létre, mint a mérendő váltakozó áram. Ez az egyenáram, amit kompenzátorral nagy pontossággal mérhetünk, lesz egyenlő a mérendő áram effektív értékével. E megoldás hátránya, hogy a váltakozó áramú mérés folyamán nem lehet a mérést a pontosan meghatározott egyenárammal összehasonlítani és így a mérés helyességét egyidőben ellenőrizni. A c) megoldású mérőberendezésnél egy hídkapcsolással pontosan mérni lehet a váltakozó áramú áramerősséget azáltal, hogy a hídtagok két tagján a feszültségesés a terhelő árammal egyenes arányban, míg a másik két tagján nem egyenes arányban váltakozik, miáltal a hídegyensúly csakis egy meghatározott, a nem egyenes arányú tagok jelleggörbéjétől függő áramerősségnél jön létre. Hátránya e megoldásnak, hogy a hídegyensúlyí csak váltakozó áramú nullázó műszerrel lehet beállítani, amelynek az érzékenysége általában kisebb, mint az egyenáramú nullázó műszereké. A találmány szerinti mérőberendezés a felsorolt hátrányokat teljesen kiküszöböli azáltal, hogy a váltakozó áramú kompenzációs áram állandóan, így a váltakozó áramú mérés elvégzése folyamán is, nagy pontossággal összeállítható egy jól meghatározott egyenárammal, további előnye, hogy ez az összehasonlítás egy nagyérzékenységű Dep~ rez-rendszerű galvanométerrel történik, miáltal pontos váltakozó áramú mérést végzünk. A találmány lényege az, hogy az egyenáram és az azzal összehasonlítandó váltakozó áram által, az ellenálláshuzalban termelt hőmennyiség felmelegíti a hídba kötött nagyobb hőmérséklettényezőjű hídtagokat, amely által a hídegyensúly csak egy meghatározott váltakozó áramú áramerősség/ egyenáramú áramerősség viszony esetében áll elő. A jobb hőátadás érdekében, a fűtő ellenállás egybe van szőve a hídtagok nagyobb hőmérséklettényezőjű huzalaival. A váltakozó áramú áramerősség/egyenáramú áramerősség viszony ismeretében pontosan eszközöljük a váltakozó áramú áramerősséget az egyenárammal. Az eltérést nagyérzékenységű galvanométerrel mérjük. Ily módon egyenáram segítségével nagy pontossággal meghatározott váltakozó áramú áramerősséggel végezzük el a váltakozó áramú mérést kompenzációs mérési módszerrel a legkülönbözőbb ismert kapcsolásokban. A mellékelt ábra a találmány egy kiviteli alakiát, mutatja, amely a következő módon működik: A mérendő váltakozó áramot az r-, ellenállás huzalon veszetjük kresztül, míg az EN — -— normál elemmel, EN — normál ellenállással és G2 galvanométerrel pontosan meghatározott egyenáramot az r2 ellenállás huzalon. Az rj ellenállás huzal egybe van szőve egy Wheatstone híd R) és R?„ míg az r2 ellenállás huzal a híd R2 és R4 hídtagjaival. A hidat villamos árammal E egyenáramú telepből tápláljuk, a hídegyonsúlyt pedig a G| nagyérzékenységű galvanométerről olvassuk le. Az egyenáramú áramerősséget az egyenáramú áramkörbe iktatott Rr, míg a váltakozó áramú áramerősséget a váltakozó áramú áramkörbe iktatott R, szabályozó ellenállásokkal állítjuk be a mérendő értékre. Másik megoldás, hogy az n ellenállás csak az Rí hídtaggal, míg az r2 ellenállás az R 2 hídtaggal van egybe szőve, míg az R3 és R4 hídtagok manganin ellenállásból készülnek. A hídtagok nagyobb hőmérséklettényező jű anyagból: fémből, félvezetőből stb. pl. platinából készülnek, célszerűen oly anyagokból, amelyek ellenállás hőegyüthatója nagyobb a manganinnál, hosszuk, keresztmetszetük, valamint ellenállásuk egyenlő vagy egymástól eltérő. Az rj és r2 ellenálláshuzalok ezzel szemben kis hőtényezőjű anyagból pl. mangán inból készülnek és méretük, valamint ellenállásuk egymással ugyancsak egyenlők vagy egymástól eltérők.
