Wheatstone- Messbrücke

Die Wheatstone- Meßbrücke dient vornehmlich der Messung von ohmschen Widerständen, sie kann jedoch auch zur Messung von Kapazitäten und Induktivitäten (externe Normale erforderlich) genutzt werden.
Die Messung kann sowohl mittels Gleichstromspeisung als auch mit Wechselstromspeisung (insbesondere für Kapazitäten und Induktivitäten) durchgeführt werden.

Das Grundprinzip der Wheatstone- Meßbrücke beruht auf einer Brückenschaltung von Widerständen (Kapazitäten, Induktivitäten), wobei in einem Diagonalzweig der Brücke die Spannungsquelle geschaltet ist, in dem anderen Diagonalzweig der Brücke ist das Messwerk zwischengeschaltet. Der zu bestimmende Widerstand RX wird in die Brückenschaltung eingeschaltet. Über einen Abgleich der anderen Brückenwiderstände wird der Diagonalstrom über das Messwerk auf Null abgeglichen (Brückenabgleichbedingung), sodass nach dem Grundprinzip folgender Verhältnisgleichung der zu messende Widerstand RX bestimmt werden kann:

RX/R2 = R3/R4

Die Widerstandsmessung kann zudem mittels Lautsprecher/Kopfhörer (~600 ohm) bei Wechselstromspeisung (im hörbaren Frequenzbereich) durchgeführt werden (nur in den Bereichen x1ohm...x10kohm). Dabei wird zur Messung der Signalton auf das Lautstärkeminimum abgeglichen.
Äquivalent arbeitet die Wheatstone- Messbrücke mit Wechselstromblindwiderständen, wobei diese jedoch extern an die Messbrücke Vergleichsnormale anzuschließen sind.

Dabei gelten folgende Grundgleichungen zur Bestimmung der Meßobjekte:

LX = 1/3 x Lnormal x Ablesewert der Drehskala
CX = 3 x Cnormal / Ablesewert der Drehskala

Der Vorteil dieses Messprinzips liegt in der hohen Messgenauigkeit der zu bestimmenden Objekte.
Die Messgenauigkeit ist insbesondere von den Fehlertoleranzen der übrigen Brückenwiderstände und der verwendeten Normale sowie von der Null-Abgleichgenauigkeit des Messwerkes abhängig.
Mit präzisen Messbrücken lassen sich relative Fehler von bis zu 0,05 % erreichen.


Messbereiche der Wheatstone- Messbrücke:

* Ohmsche Widerstände: 0,9ohm bis 11Mohm
* Kapazitäten: 10nF ... 50myF (CX = 3 x Cnormal / Ablesewert der Drehskala)
* Induktivitäten: 1mH ... 10H (LX = 1/3 x Lnormal x Ablesewert der Drehskala)
* Hersteller: VEB Messtechnik Mellenbach, ehem. DDR
* guter gebrauchter Zustand: ungeprüft ab Stapel
* Spannungsversorgung extern über rückseitig zugängliche Anschlussbuchsen (ca. 4,5V)
bzw. intern über 3 Stück 1,5V-Zellen.

Widerstandsmessbrücke nach Wheatstone,
VEB Messtechnik Mellenbach

Manual / technische Daten Wheatstonemessbrücke Mellenbach

Kleinmeßbrücke in Wheatstone-Schaltung

1. Verwendung, Aufbau und Wirkungsweise

Die Kleinmeßbrücke dient in erster Linie zur Messung von ohmschen Wider- ständen der verschiedensten elektrischen Geräte und Maschinen. Enthalten diese kleine innere Spannungsquellen (z. B. Polarisations- oder Thermospannungen), ist eine Meßmöglichkeit mit Wechselspannung vorgesehen. Die Meßbrücke findet außerdem Verwendung bei der Messung von Kapazitäten und lnduktivitäten sowie als Durchgangsprüfer. Mit eingesetzter Batterie ist sie stets einsatzbereit und bequem zu transpor- tieren. Sie zeichnet sich aus durch zweckdienliche Formgebung, übersichtliche Anordnung der Bedienungselemente und gute Ablesbarkeit des Meßwertes. Die Wahl der Meßstromart erfolgt durch Drehen des rechten Umschaltknopfes. Die linke Drucktaste wird bei der Messung betätigt und wird durch Verdrehen in Druckstellung gehalten.
An einem stationären Meßplatz kann eine Gleichspannung von 4,5 V an den mit "+" und "-" gekennzeichneten Buchsen angeschlossen werden. Die ein- gebauten Batterien sind vorher zu entfernen. Das Drehspulmeßwerk ist trotz hoher elektrischer Empfindlichkeit gegen rauhe Behandlung unempfindlich. Die Erzeugung der Meßwechselspannung und der hohen Gleichspannung für die oberen Meßbereiche erfolgt durch einen Transverter.
An die Klemmen "Rx, Lx, Cx " ist die unbekannte Meßgröße anzuschließen. Die Bereichswahl erfolgt durch den Drehknopf. Mit der Drehscheibe ist die genaue Abstimmung auf den Meßwert einzuregeln. Der Zeiger steht dann auf 0. Der auf der Drehskala angezeigte Wert ist mit dem Bereichswert zu multiplizieren.
An die Klemmen "Ln, Cn" sind bei LC-Messungen die bekannten L- und C- Normale anzuschließen. Bei stark unterschiedlicher Güte von Ln und Lx ist ein Abgleichwiderstand ein- zuschalten. Bei Wechselstrommessungen wird ein Kopfhörer zwischen die beiden linken Anschlußklemmen geschalten und mit der Drehscheibe auf Tonminimum abgeglichen. Zur Durchgangsprüfung wird mit Gleichstrom im Bereich LC an den Klemmen "Rx, Lx, Cx" gemessen. Wobei ein Schutzwiderstand von 100 kohm dem zu mes- senden Rx vorzuschalten ist. Bei Durchgang schlägt das Galvanometer aus. Die Kleinmeßbrücke entspricht den VDE-Bestimmungen.