Funktionsweise Widerstandsmessbrücke

Fließt durch ein Thermometer mit dem Widerstand Rt und einem festen Referenzwiderstand mit bekanntem Wert Rs ein konstanter Strom, so ist die anliegende Spannung direkt proportional zu den Widerstandswerten.

Das Verhältnis der beiden Spannungen und somit der beiden Widerstände lässt sich mit hochpräziser Spannungsteilertechnik, die bei Wechselstrom-Messbrücken mit der Technik von ASL zum Einsatz kommt, sehr genau bestimmen. Da der Wert von Rs bekannt ist, lässt sich Rt aus der Gleichung n = Rt/Rs bestimmen, wobei n das gemessene Verhältnis darstellt.

Vorteile der Wechselstrom-Messbrücke

Die niederfrequente Wechselstrom-Messbrücke besitzt gegenüber der Gleichstrom-Messbrücke entscheidende Vorteile bei der hochpräzisen Messung von Platin- Widerstandsthermometern, wobei zwei dieser Vorteile darin bestehen, dass:

  • der Gleichstrom an jedem Übergang, bei dem verschiedene Werkstoffe verwendet werden (wie z. B. Kupfer, Zinn, Platin, Palladium, Nickel usw.), im Thermometer, im Referenzwiderstand sowie in den Leitungen geringe Spannungen hervorruft. Diese müssen zu den gemessenen Spannungswerten hinzugerechnet oder davon abgezogen werden und sind von den verschiedenen Temperaturunterschieden an den Übergängen abhängig, weshalb sie als „Thermische EMKs” bezeichnet werden. Diese veränderlichen Spannungswerte führen zu Messfehlern, wobei bei den genauer arbeitenden Gleichstrom-Messbrücken zur Lösung des Problems eine Polaritätsumkehr vorgenommen wird, die bei jeder Umkehr zwischen zwei und vier Sekunden dauert. Bei den Wechselstrom-Messbrücken erfolgt aufgrund des Einsatzes der ASL Technologie diese Umkehr automatisch 75-mal pro Sekunde, was viel wirkungsvoller ist.
  • bei aktiven Stromkreisen, die für die Leistungsfähigkeit von Gleichstromsystemen von entscheidender Bedeutung sind, ist es von Nachteil, dass sie von Umgebungstemperaturänderungen sowie vom Altern der Bauteile beeinflusst werden. Entscheidend für die Genauigkeit der Wechselstrom-Messbrücken von ASL ist deren induktiver Spannungsteiler, bei dem es sich um einen passiven, Präzisionsspannungsteiler handelt, der von Umgebungstemperaturänderungen und von der Zeit nicht beeinflusst wird. Zum Erreichen ihrer Leistungsfähigkeit benötigen Gleichstrom-Messbrücken eine sehr stabile und genaue Elektronik. Da eine aktive Schaltung in der Wechselstrom-Messbrücke gegenüber der Leistungsfähigkeit nur von untergeordneter Bedeutung ist, sind somit die Wirkungen des Drifts aktiver Bauteile sowie das Altern auf ein Minimum reduziert. Daraus ergibt sich ein Gerät, das zur Einhaltung der Vorgabewerte nicht regelmäßig kalibriert werden muss.

Hinweis
Informationen zu unseren Widerstandsmessbrücken finden Sie auf der WIKA-Webseite.



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