1. Elektromechanische Meßgeräte

Analoges Messen von Gleichgrößen Kapitel 2/8
http://www.pegasus-sys.net/FheServices.htm
Abb. 4. Schematischer Aufbau des Spiegelgalvanometers
Für Ausführungen, die mit einem Spiegel und einem Lichtzeiger arbeiten, lassen sich für Zeigerlängen von
1m Stromempfindlichkeiten S i von bis zu 100mm/pA erreichen.
Eine spezielle Bauform des Galvanometers stellt das ballistische Galvanometer dar. Dieses MW hat kein
Rückstellmoment (D→0) und ist deshalb zur Messung von Ladungsmengen geeignet. Als notwendige
Bedingung gilt, daß die zeitliche Dauer des Stromstoßes gering gegenüber den mechanischen Zeitkonstanten
des Meßwerkes sein muß. Dann gilt:
T
∫ M ( t)
dt = 2NrlB
⋅∫i(
t)
dt = 2NrlB
⋅ Q
0
T
0
Es läßt sich somit die durch den Stromstoß transportierte Ladungsmenge Q S bestimmen.
S
1.3. Elektrodynamische Meßwerk
Der mechanische Aufbau des elektrodynamischen Meßwerkes ist dem des Drehspulinstruments sehr ähnlich.
Der Unterschied besteht jedoch darin, das die Induktion B nicht von einem Dauermagneten aufgebracht
wird, sondern von einer stromdurchflossenen Spule (Feldspule). Die durch die Feldspule aufgebrachte
Durchflutung Θ 5 läßt sich folgendermaßen darstellen:
Θ =
∫
r
Hds
r = N ⋅ I
oder auch
2 s
L
⋅ H
L
+ s
Fe
⋅ H
Fe
= N ⋅ I
Das Ringintegral stellt die Summation aller H · ds Anteile dar. Mit Berücksichtigung von B = µ 0 µ R H ergibt
sich für die Induktion B im Luftspalt und für den Zeigerausschlag α (µ 0 = 4π · 10 -7 Vs/Am, µ R = 10 4 bei Fe,
Anteil im Eisen ist auf Grund von µ R zu vernachlässigen ):
B
N
0 1
= µ 2NrlB
⋅ I1
mit der Beziehung für den Zeigerausschlag α = ⋅ I
2s
L
D
rlN1N2
ergibt sich hiermit für das elektrodynamische Meßwerk: α = µ 0 ⋅ I I
1I2
= k ⋅ I1
2
s D
L
5 In manchen Lehrbüchern wird die Durchflutung Θ auch als magnetische Spannung oder magnetische Urspannung
bezeichnet und stellt die Summe aller magnetischen Spannungsabfälle entlang einer Feldlinie dar.
Der magnetische Spannungsanteil H Fe · s L im Eisen (µ R >> µ o ) ist zu vernachlässigen. Für den gesamten Kreis gilt Φ =
B·A. Wird näherungsweise mit konstantem Querschnitt A gerechnet, so ist die Induktion B im gesamten Magnetkreis
gleich und kann durch B = µ 0 µ R H dargestellt werden.
C.Brunner - Elektrische Messtechnik Seite 4/21