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Messgeräte

| Elektrotechnische Sammlung
30.09.2020 Seite

Die Wheatstone-Messbrücke

Objekt des Monats - Oktober 2020

Der allgemeine Öffnungstag im Monat Oktober:
Dienstag, der 27. Oktober 2020,
Öffnungszeit von 14 bis 17 Uhr (Führungen bis 18 Uhr),

Im Mittelpunkt steht die: Wheatstone-Messbrücke.

Messbrücken sind Geräte zur Bestimmung ohmscher Widerstände. Bei den analogen Messbrücken gibt es die Wheatstone- und die Thomson-Messbrücke, die sich durch die Genauigkeit der Messung in unterschiedlichen Größenbereichen unterschieden und entsprechend genutzt werden. Die Thomson-Messbrücke misst genauer im Bereich kleiner Widerstände bis etwa 1 Ohm. Hier ist auch der Messfehler durch die Messleitungen nicht vernachlässigbar. Für größere Widerstände ist die Wheatstone-Messbrücke die geeignetere.
Daneben kann man Widerstände auch durch Strom- und Spannungsmessung am Messobjekt bestimmen. In diesem Fall ist das Messergebnis aber sehr von der Konstanz der Hilfsspannung zur Messung abhängig.
Bei den analogen Messgeräten dieser Art hing die Messgenauigkeit dann immer von der Spannungstoleranz der Batterien ab. Bei modernen digitalen Geräten wird mittels elektronischer Schaltungen die Messspannung in einem engen Band gehalten. Deshalb erfolgt die Widerstandsmessung heute vorrangig auf diese Weise, ohne Messbrücken. Nur wenn es um Messungen mit höheren Genauigkeitsanforderungen geht, kommen sie noch zur Anwendung und sind dann oft in den digitalen Multifunktionsmessgeräten integriert.

Beschreibung:

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Wheatstone-Messbrücke

| Elektrotechnische Sammlung

Die vorgestellte Wheatstone-Messbrücke der Fa. VEB Messapparatewerk Schlotheim (Nachfolger der Fa. F&G Schlotheim) wurde zwischen 1950 und 1960 produziert. In Betrieben der Elektroenergieversorgung wurde sie auch zur Fehlermessung an Kabeln und damit zur Bestimmung der Fehlerstelle im Kabel genutzt. Durch ihren robusten Aufbau in einem stabilen Holzgehäuse ist sie für einen mobilen Einsatz gut geeignet. Der Deckel schützt die Bedienseite mit dem Galvanometer. Das Messwerk selbst wird beim Transport durch eine Verbindungslasche überbrückt, die für eine extreme Dämpfung der Schwingung des Zeigers sorgt und große Ausschläge bei Stoßbelastung verhindert.
Als Messstromquelle diente eine intern einsetzbare 4,5 V Flachbatterie oder eine externe Spannungsquelle ähnlicher Spannung. Ein Betrieb mit einer niederfrequenten Wechselspannung ist ebenfalls möglich, dann muss allerdings das Abgleichinstrument Galvanometer (nur für GS-Messungen geeignet) durch einen Kopfhörer ersetzt werden.
Das Messergebnis wird bei erfolgtem Minimalabgleich von Galvanometer bzw. Kopfhörer festgestellt, indem der Anzeigewert des linken Drehknopfes (0,1 bis 10) mit dem Wert des rechten (Ω-Wert) multipliziert wird.
Theoretisch liegt der Messbereich dieses Gerätes zwischen 0,01 Ohm und 100 MΩ. Bei Messwerten kleiner 1 Ω kann man allerdings die Widerstände der Messleitungen nicht vernachlässigen. Bei Messungen ab 5 kΩ sollte man eine höhere Messpannung (bis 60 V) wählen, da sonst die Messempfindlichkeit zu gering ist.
Das Messwerk ist ein Drehspulgalvanometer mit einer Galvanometerkonstante von ca. 3 µA pro Teilstrich.

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