Fortschritte auf dem Gebiet der Messung von Widerstand, Induktivität und Kapazität

Abstract

Lfg. 462 DK 621.317.33 1. Messung des Widerstands 1.1 Messung an und mit Normalen Bei der absoluten Bestimmung von Widerstandswerten mit Hilfe einer berechenbaren Normalkapazität, einem Zylinderkreuzkondensator, erreicht Α. M. Thompson [1] eine weitere Steigerung der Genauigkeit. Es verbleibt eine Unsicherheit von 7 · 10~7. Bei Messungen an zwei gleichartigen Normalen der gegenseitigen Induktion, von denen das eine sich im National Physical Laboratory Teddington (Großbritannien), das andere im National Research Council Ottawa (Kanada) befindet, ergab sich eine Übereinstim-mung der Meßwerte in beiden Ländern auf 3 · 10~6. Dieses Ergebnis macht das Bestreben beider Institute verständlich, das Normal der gegenseitigen Induktion als Bezugsnormal für die Einheiten des Wirk-und des Blindwiderstandes zu wählen [2], In der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt wurde ein Verfahren entwickelt durch Messungen in einer Maxwell-Reihenresonanzbrücke die Widerstandseinheit an die Induktivitätseinheit anzuschließen [3], Als Normal dient eine einlagige, aus den geometrischen Abmessungen berechenbare Spule. Die Gesamtunsicherheit der elektrischen Messungen bleibt innerhalb ± 5 · 10~7. Der Vergleich zweier Widerstände, einem Pt-Ni-Thermometer und einem Normalwiderstand, wurde in einem von Crovini und Kirby angegebenen Verfahren [4] bis auf eine Unsicherheit von nur 3 ·10~8 ausgeführt. Die Verfasser beschreiben eine Schaltung, die zwei voneinander isolierte Ströme erzeugt, die umgekehrt proportional den zu vergleichenden Widerständen sind. Deren Spannungsabfall wird miteinander verglichen. Die Messung wird mit niederfrequenten Strömen ausgeführt, um Thermospannungen zu vermeiden. Die Veränderung der Widerstandswerte von Normalwiderständen von 0,1 und 1 Ω in Abhängigkeit von der Belastung, dem Material und der Konstruktion sowie der öltemperatur wird von Briggs untersucht und aufgezeigt, wie man erreicht, daß die Lastkorrektion bei 1 Watt Belastung kleiner als 5 · 10 -7 werden kann. Dieser Wert, der für Manganinwiderstände gilt, kann bei Evaohm-Normalwiderständen noch geringer sein [5], 1.2 Meßverfahren 1.2.1 Brückenmethoden Die Verfahren zur Messung von Widerständen beruhen vorzugsweise auf Brückenmethoden. Eine Zusammenstellung von Gleichstrombrücken, die den heutigen Stand der Technik wiedergibt, bringt Heike [6]. Es werden unter anderem die abgeglichene Brücke, die Ausschlagbrücke, die Brücke mit quadratischer Gesetzmäßigkeit, die selbstabgleichende Brücke und auch die Gleichstromkomparatorbrücke behandelt. Ferner findet man Brücken für spezielle Anwendungsfälle, wie Widerstandsthermometerbrücken, Fehlerortsmeßbrücken. Als Fortschritt auf dem Gebiet der Widerstandsmessung ist zweifellos auch zu verzeichnen, daß nicht nur für Gleichstrompräzi-sionswiderstände, für Präzisionsgleichspannungsteiler und Kompensatoren, sondern auch für Präzisionswiderstandsbrücken für Gleichstrom nunmehr Genauigkeitsbestimmungen vom VDE aufgestellt worden sind [7], Von besonderem Interesse werden mehr und mehr die Widerstandsmeßgeräte mit automatische...