Titel: | Ayrton und Perry's Ammeter. |
Fundstelle: | Band 253, Jahrgang 1884, S. 370 |
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Ayrton und Perry's Ammeter.
Ayrton und Perry's Ammeter.
Anstatt der bisher bei ihren Ammetern und Voltmetern angewendeten Vergröſserung einer
kleinen Drehbewegung mittels Rad und Getriebe bringen Ayrton und Perry nach Engineering, 1884 Bd. 37 * S. 544 in ihrem neuen Ammeter eine entsprechend
groſse Bewegung des Zeigers mit Hilfe einer Spiralfeder hervor, welche bei einer
kleinen, ihre Länge verändernden Achsialbewegung eine beträchtliche relative
Drehbewegung der beiden Enden gegen einander macht. Dadurch sind weit weniger
Fehlerquellen in dem Instrumente und die vorhandenen sind minder abhängig von der
Abnutzung.
Bei den theoretischen Vorarbeiten zeigte sich, daſs eine Kraft, welche eine
Spiralfeder zu dehnen strebt, die Drehung oder Windung derselben vergröſsert oder
verkleinert im Verhältnisse zum Querschnitte des Drahtes, woraus die Feder besteht.
Bei einer Feder aus rundem Draht, bei welcher die Windungen einen Steigungswinkel
von 45° besitzen, bringt eine die Feder dehnende Kraft bloſs eine Drehung im Sinne der Windung hervor. Bei
einer zur Achse der Feder parallelen Abflachung des Querschnittes ist die Biegung
gröſser als die Drehung. Bei Abflachung normal zur Achse bringt die achsiale Kraft
eine Drehung in demselben Sinne hervor wie beim runden Drahte. Die letztere Form ist
indessen schwerer herzustellen; zweckmäſsiger verwendet man daher dünne Streifen von
rechteckigem Querschnitte, deren Windungen sich nahezu berühren und unter einem
Winkel von 45° liegen.
Mit solchen Federn haben Ayrton und Perry Ammeter und Voltmeter hergestellt, deren Zeiger
sich über einen Bogen von 270° dreht, anstatt 50°, was bei gewöhnlichen
Galvanometern nur erreicht werden kann. Für gewöhnliche Zwecke ist eine dünne Röhre
von weichem Eisen an ihrem unteren Ende an einem im Boden geführten Querstücke
befestigt. An diesem Querstücke ist das untere Ende einer von der Eisenröhre
umschlossenen Feder von oben besprochener Form aus Silber oder harter Phosphorbronze
angehängt. Das obere Ende der Feder ist mittels eines dünnen Stäbchens starr mit dem
Glasdeckel des Instrumentes verbunden, welcher seinerseits auf dem Gehäuse fest
aufliegt. Das Stäbchen dient zugleich der Eisenröhre als Führung; letztere
verschiebt sich in einer Rolle Draht (oder Band), deren Enden an die Klemmschrauben
geführt sind. Wird ein Strom durch die Rolle geschickt, so wird die Eisenröhre in
dieselbe hineingezogen und ihr unteres Ende, an welchem die Feder befestigt ist,
erleidet eine starke Drehung, die der am oberen Ende der Röhre angebrachte Zeiger
mitmacht. Die Parallaxe beim Ablesen wird in bekannter Weise dadurch vermieden, daſs
die wagerechte Skala auf Spiegelglas angebracht ist.
Wird die Eisenröhre recht dünn gemacht, so daſs schon durch einen verhältniſsmäſsig
schwachen Strom ihre magnetische Sättigung eintritt, und wählt man die übrigen
Verhältnisse angemessen, so kann man ohne bleibende Formänderung der Feder
Zeigerablenkungen bis zu 270° erhalten, welche dem Strome direkt proportional sind.
Dann entsprechen gleiche Skalentheile gleichen Zunahmen der Stromstärke, auſser in
der Nähe des Nullpunktes, weshalb die Instrumente zwischen 0 und 5° keine Theilung
haben.
Besondere Schutzmaſsregeln wegen magnetischer Influenz sind für Instrumente nöthig,
welche nahe bei arbeitenden Dynamomaschinen oder Elektromotoren benutzt werden
sollen. Die Spule, worauf das Solenoid gewickelt ist, besteht auf ⅔ oder ¾ der Länge
von oben herab aus weichem Eisen, der Rest aus Messing. Die Rolle selbst ist auch
von einer eisernen Hülse umgeben und besitzt eiserne Enden. Die Eisenröhre wird sehr
kurz gemacht und endigt etwa an der Verbindungsstelle des messingenen und eisernen
Theiles der Solenoidspule. Die Spiralfeder wird aus äuſserst dünnem hartem Stahl
hergestellt und mit ihrem oberen Ende in einem in der Solenoidröhre angebrachten
Lager befestigt. Die Spindel wird am unteren Ende der Feder angebracht und geht central nach oben, um
an ihrem oberen Ende den Zeiger zu tragen. Mittels eines verstellbaren Eisenstückes
im Boden der Messingröhre läſst sich die Empfindlichkeit des Instrumentes so
verändern, daſs ein Skalentheil 1 Ampére Stromstärke oder 1 Volt Potentialdifferenz
entspricht.