imported>Acky69: s.auch hinzu

2023-12-05T21:56:20Z

s.auch hinzu

Neue Seite

Das Verfahren der '''Spannungs-Kompensation''' ist ein Verfahren der elektrischen [[Messtechnik]] zur stromlosen [[Messung]] einer [[Elektrische Spannung|elektrischen Spannung]]. Eine der dazu erfundenen Varianten wird auch als '''poggendorffsche Kompensationsschaltung''' bezeichnet.
[[Datei:Spannungskompensator.svg|mini| Spannungs-Kompensator (Prinzip)<br /> <math>U_K </math> wird an <math>U_x </math> angeglichen.<br />Oben nach [[Johann Christian Poggendorff]],<br />unten nach Lindeck und Rothe]]

== Funktion ==
Die Schaltungen arbeiten nach folgendem Prinzip: Eine Kompensationsspannung <math>U_K </math> wird gebildet, mit der zu messenden Spannung <math>U_x </math> verglichen und so lange nachgestellt, bis Gleichheit festgestellt wird (Abgleich). In [[DIN 1319]]-2 wird diese Methode auch Nullabgleichs-Messmethode genannt.

''Geräte'' dieser Bauart sind weitestgehend durch [[Elektrometerverstärker]] oder [[Instrumentenverstärker]] mit [[Feldeffekttransistor]]en abgelöst worden, welche Spannungen ebenfalls nahezu stromlos messen können. Die ''Methode'' wird als [[Negative Rückkopplung|Gegenkopplung]] in elektronischen Schaltungen weiterhin angewendet.

== Grundlage ==
Bei Abgleich ist
:<math>U_x =U_K =\frac{R_1}{R_0} U_0</math>
bzw.
:<math>U_x =U_K =\frac{R_1}{R_1 +R_2} U_0</math>

Der aus den Widerständen und der Speisespannung <math>U_0</math> ausrechenbare oder bei entsprechender Konstruktion an der Schaltung unmittelbar ablesbare Wert von <math>U_K</math> liefert den Messwert für <math>U_x</math>. Diese Messmethode vermeidet jegliche Belastung (Stromentnahme) von <math>U_x </math> bei Abgleich. Damit sind Messungen der [[Leerlaufspannung]] selbst an hochohmigen Quellen möglich.

Mit einer [[Spannungsquelle]] mit einem fest eingestellten präzisen Wert <math>U_0 > U_x </math> und [[Digitale Messtechnik |digital]] einstellbaren [[Dekadenwiderstand| Widerständen]] sind Präzisionsmessungen möglich.

Auch die [[Wheatstone-Brücke]] und jede andere zu Messungen verwendete [[Brückenschaltung]] arbeitet nach diesem Prinzip.

== Selbstabgleichende Spannungs-Kompensation ==
[[Datei:Spannungskompensator_selbstabgleichend.svg|mini |hochkant=1.2| Grundaufbau des selbstabgleichenden Spannungs-Kompensators]]
Bei der selbstabgleichenden Spannungs-Kompensation wird die Spannungsdifferenz <math>U_d = U_x - U_K </math> nicht angezeigt, sondern verstärkt auf den Motor eines Motorpotentiometers gegeben, der den Schleifer nachstellt, bis Abgleich erreicht ist. Dann ist <math>U_d </math> = 0; der Motor bekommt keine Spannung mehr und bleibt stehen. Der Schleifer wird gekoppelt mit einem Zeiger vor einer [[Skale]], so dass unmittelbar der [[Messwert]] abgelesen werden kann.

Weite Verbreitung hat der selbstabgleichende [[Kompensator (Messtechnik)|Kompensator]] im Kompensations-[[Messschreiber]] gefunden, wobei der Motor zusammen mit dem Schleifer und Zeiger auch eine Schreibfeder bewegt.

Der Verstärkungsfaktor ist auf die Größe des [[Messbereich]]s ohne Einfluss, aber für das dynamische Verhalten wesentlich:
* Bei zu kleiner Verstärkung entsteht kriechendes Verhalten – bis zum [[Hysterese]]-Effekt aufgrund der Ansprechschwelle des Motors.
* Bei zu großer Verstärkung schwingt der Schleifer über – bis zum Zustand ungedämpfter [[Schwingung]] aufgrund der Trägheit der mechanischen Teile.

== Siehe auch ==
* [[Kompensationsprinzip]]

== Literatur ==
* {{Literatur
|Autor = [[Melchior Stöckl]] und Karl Heinz Winterling
|Titel = Elektrische Messtechnik
|Verlag = Teubner | Jahr =1987 | Auflage = 8. | Seiten = 135 ff}}
* {{Literatur
|Autor = Rudolf Holze
|Titel = Leitfaden der Elektrochemie
|Verlag = Teubner | Jahr =1998 | Auflage = 1. | Seiten = 224 bis 229 | ISBN = 3-519-03547-2 }}

[[Kategorie:Elektrische Messtechnik]]

Spannungs-Kompensation - Versionsgeschichte

imported>Acky69: s.auch hinzu