Ablese-Fernrohr für Spiegelgalvanometer

Um den Drehungswinkel einer Drehspule genauer festzustellen, insbesondere auch um ganz kleine Ausschlagwinkel, wie sie bei der Messung sehr schwacher Ströme auftreten, noch besser zu beobachten, als dies mit dem Zeiger möglich ist, bedient man sich der so-genannten Spiegelablesung. Solche Instrumente für sehr kleine Stromstärken oder Spannungen nennt man Galvanometer; haben sie Spiegelablesung: Spiegelgalvanometer, und sind sie nach dem Drehspulenprinzip gebaut: Drehspulenspiegelgalvanometer.

Vergroeßern
Abb. 1: Ablesefernrohr Hersteller: H.Chielenski, Berlin
  Zeitgenössiche Zeichnung
Abb. 2: Katalogauszug Hartmann & Braun 1926 [66]

Mit der Drehspule ist nicht ein Zeiger, sondern ein kleiner, in der Regel kreisförmiger Spiegel starr verbunden (Abb. 2). Seine Ebene steht vertikal und dreht sich wie die Drehspule um eine vertikale Achse. Dabei ist die Drehspule nicht zwischen Spitzen gelagert, sondern zur Erhöhung ihrer Beweglichkeit an einem feinen Faden (Kokonfaden, Quarzfaden, Phosphorbronze-, Silberband) aufgehängt. Zur Beobachtung werden 2 unterschiedliche Methoden verwendet:


Abb. 2: Schema der subjektiven Spiegelablesung   Abb. 3: Schema der objektiven Ablesung

a) Subjektive Methode.
Man zielt mit einem Fernrohr (Abb. 2) auf den Spiegel und über ihn wieder zurück auf eine feststehende Skala. Der Spiegel ist ein Planspiegel. Die Skala befindet sich in der Regel an dem Stativ, von dem auch das Fernrohr getragen wird, ihre Ebene ist senkrecht zur Fernrohrachse. Das Fernrohr besitzt ein Fadenkreuz. In der Ruhelage der Drehspule wird im Fernrohr ein bestimmter Punkt der Skala am Fadenkreuz fixiert. Dreht sich nun die Spule und mit ihr der Spiegel, so erblickt der Beobachter eine andere Stelle der Skala an seinem Fadenkreuz. Die Entfernung beider Stellen auf der Skala geben ein sehr einfaches Maß für den Drehungswinkel der Spule.
Ist der Drehungswinkel des Spiegels α und die senkrechte Entfernung zwischen Spiegel und Skala l mm, dann ist die Ausschlagsweite AB, die an der Skala beobachtet wird (siehe Abb. 2):

AB = l * tan 2α mm

Für sehr kleine α ist tan &alpha = α; damit ist AB proportional dem Winkel, bei größerem Ausschlag dagegen muß a aus der obigen Gleichung berechnet werden.

b) Die objektive Methode.
Das Fernrohr fällt weg. Man läßt statt dessen einen Lichtstrahl auf den Spiegel fallen und zwar derart, daß er von dem Spiegel auf eine Skala zurückgeworfen wird (Abb. 3). Dreht sich der Spiegel, so bewegt sich der Lichtstrahl über die Skala weg. Die Schwingungsweite ist wie bei der Fernrohrablesung ein Maß für den Drehungswinkel. Damit das Bild des Lichtstrahls auf der Skala scharf wird, verwendet man als Lichtquelle ein gerades Stück des Fadens einer Glühlampe oder den Glühstift einer Nernstlampe oder auch einen vor eine Glühfläche (Gas-, Petroleumlampe) gespannten im Bild dunkel erscheinenden Faden. Man entwirft davon ein objektives Bild und zwar entweder dadurch, daß man statt des Planspiegels einen Hohlspiegel verwendet oder aber so, daß man den Planspiegel läßt und mit Hilfe einer Linse ein objektives Bild auf der Skala erzeugt (Abb. 3) [31].

 


Inhalt Übersicht Hersteller

© 2002-2018 www.alte-messtechnik.de * Text und Bilder unterliegen dem Urheberrecht  * Letzte Aktualisierung: 19.05.2017