Unbekanntes Mess- oder Prüfgerät

Hallo Zusammen,

wer kennt die Funktion des abgebildeten Mess- oder Prüfgerätes.

Wesentlicher Bestandteil ist der rechts zu erkennende Drehspiegel, der durch einen Motor oder von Hand gedreht wird. Weitere Teile eine im Chassis eingebaute Lampe, welche die rechts erkennbaren Fotozellen durch den Schlitz im Gehäuseboden anstrahlt.

 

Ich bedanke mich im voraus für Ihre Erläuterungen .

m.f.g

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Hallo Herr Kautenburger,

obwohl ich Ihnen keine umfassende Beantwortung liefern kann, wage ich doch ein paar Hinweise.

Der Drehspiegel (Abb. 1 rechts) diente früher als Oszilloskop zur Darstellung von Lichterscheinungen aus Wechselströmen, die dann durch die Spiegelteile bei einer ganz bestimmten Drehzahl (vergleichbar mit der Kippfrequenz beim Katodenstrahl-Oszillograf, also der Horizontalablenkung) optisch auseinanderzogen wurden. So konnte man z. B. eine stabförmige Glimmlampe senkrecht in die Nähe des Spiegels halten und eine Wechselspannung anlegen. Unser Auge nimmt nur das Aufleuchten (Glimmentladung) beider Drahtelektroden wahr, vielleicht noch ein Flackern. Schaut man in den sich drehenden Spiegel, so kann man z.B. die Sinuskurve der Wechselspannung erkennen. Das könnten Sie auch heute noch ausprobieren. (Siehe Post 8)

Bei den drei links im Bild befindlichen Teilen komme ich allerdings in Erklärungsnot, denn Sie schreiben, dass es sich um Fotozellen handelt. Ich würde sonst vermuten, dass diese Teile das  ganze Modell zu einem Schleifen-Oszillograf (-Oszilloskop) ergänzen. Doch da müssten sich  dünne gespannte Drähte (Drahtschleife) in den waagerechten Zylindern befinden, auf denen ein Mini-Spiegel befestigt ist, auf den eine Lichtquelle gerichtet wird. Ein Magnet würde dann auch noch dazu gehören.
Auf jeden Fall ergeben die linken Teile nach meiner Erkenntnis nur Sinn, wenn eine "veränderliche Lichterscheinung" aus ihnen austritt und auf den Spiegel trifft.

Da braucht es noch weitere Erkenntnisse, die sich hoffentlich hier zusammenfinden.

Wolfgang Eckardt

Nur Schreibfehler korrigiert 18.2.

  

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Hallo Herr Kautenburger

die Symbole auf dem 4. Bild deuten darauf hin, das es sich um Anschlüsse für Messschleifen eines Messgerätes zur Darstellung von Schwingungen handelt. Die 2 röhrenähnlichen Gebilde mit dem Fenster sind diese Messschleifen, ich habe solche ähnlichen Messschleifen vor 30 Jahren in einem Original Schleifen-Oszillograf gesehen. Im übrigen rührt der Name Oszillograf von dem Verfahren des Schreibens auf Fotopapier her. Nach jeder Messung musste das belichtete Fotopapier erst entwickelt werden, um die Messkurven sichtbar zu machen.

Die Messchleifen sind sehr empfindlich gegen Erschütterungen und waren schnell dejustiert, deshalb sind sie in dem Halter auch auswechselbar montiert.

Der Drehspiegel ist die Zeitablenkung, es fehlt hier die Lichtquelle und die "Projektionsebene". Bei einem Schleifenoszilloskop war die Filmeben in einer separaten Kassette. Normalerweise wurde der Lichtstrahl v-förmig von der Lichtquelle über beide Spiegel (1x Drehspiegel, 1x Messschleife) gelenkt. Ein anders Verfahren war das Aufzeichnen der Messkurven auf sich bewegenden Film (-Rollen) vor der Messschleife (ohne Kippspiegel).

Mit freundlichen Grüßen

Ulrich Wernicke

 

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Guten Tag,

Der Apparat ist hergestellt von der Firma Siemens & Halske in Zwönitz in Sachsen.

Über das Bibliotheksservice Zentrum Baden Württemberg ist eine Bedienungsanleitung zu einem 9-Schleifen-Universial-Oszillographen von Siemens § Halske  / Ott 1948, zu beziehen.

Es würde mich sehr interessieren, ob Innen im Gehäuse eine Patentnummer angegeben ist.

Ich rege die Firma Siemens anzusprechen . Die Mitarbeiter sind sehr nett und geben gerne Auskunft.

Mit besten Grüssen

Joachim Hasert.

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Schleifenoszillograf - Schwingspiegel-Oszillograf - prinzipielle Funktion

Herr Georg Richter sandte mir einen Artikel aus "Mein Funk" 1935 zu (Danke an dieser Stelle!), dessen Inhalt ich hier auszugsweise wiedergeben möchte. Er erklärt die Funktion des Schleifen-Oszillografen (auch Schwingspiegel-Oszillograf genannt) recht anschaulich.

Gleichzeitig möchte ich noch auf den Thread zum gleichen Thema " Ab wann gab es eigentlich Oszilloskope?" im Forum hinweisen. Leider wurde er nur im "Talk" angelegt.

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Fällt der Lichtstrahl auf einen ruhenden Spiegel, so entsteht auf dem Schirm auch ein ruhender kleiner Lichtfleck. Wird der Spiegel darauf langsam aus seiner Ruhelage herausgedreht, so wandert entsprechend auch der Lichtfleck auf dem Schirm. Schwingt der Spiegel wieder zurück, so kehrt auch der Lichtfleck zurück. Bei schnellen Spiegelschwingungen ist unser Auge infolge der Trägheit der Netzhaut nicht mehr in der Lage, zwischen den einzelnen Stellungen des Lichtflecks auf dem Schirm zu unterscheiden. Wir sehen dann nur einen hellen Streifen und können aus dessen Länge nur ungefähre Schlüsse auf die Schwingungsamplituden des Spiegels ziehen. Denn wenn der Spiegel weit aus der Ruhelage durch große Amplituden des Wechselstroms herausgedreht wird, dann muß auch der Lichtfleck entsprechend weit aus seiner Nullage herausschwingen.

Mit unseren Überlegungen über die Wirkungsweise eines Schleifenoszillographen sind wir jetzt so weit gekommen, daß klar geworden ist. daß ein durch den Schleifendraht fließender Wechselstrom den vom Spiegel auf einen Schirm geworfenen Lichtpunkt zu einem Lichtband auseinanderziehen muß.

Damit sind wir nur noch um einen Schritt von unserem eigentlichen Ziel, nämlich von der Darstellung einer richtigen Wechselstromkurve, entfernt. Es ist nur noch nötig, dieses Lichtband auseinander-zuziehen. Dies erreichen wir mit einem Drehspiegel, der zwischen dem Schwingspiegel und dem Schirm eingeschaltet wird. Wir lassen den von dem Schwingspiegel reflektierten Lichtstrahl nicht gleich auf den Schirm fallen, sondern werfen ihn zu nächst auf einen zweiten Spiegel.

Dieser zweite Spiegel besteht aus einzelnen schmalen Streifen aus Spiegelglas, die auf den Mantel eines rotationsfähigen Zylinders nebeneinander aufgebracht worden sind. Dreht sich dann dieser zweite Spiegel, so zieht er das Lichtbild seitlich auseinander und schreibt auf den Schirm die Kurve, die wir beobachten wollen.

Der in einem Schwingspiegeloszillographen sich abspielende Vorgang ist in der Abb. 13 schematisch noch einmal gezeigt. Wir entnehmen aus dieser Abbildung die für die Zwecke unserer praktischen Arbeit notwendige Tatsache, daß der Oszillograph aus drei wesentlichen Teilen besteht, nämlich aus:

1. dem zwischen den Polen eines Magneten schwingenden Spiegel, dem sogenannten Schwingspiegel;

2. dem optischen Teil für die Beleuchtung des Schwingspiegels;

3. dem Drehspiegel, der die Lichtstrahlen seitlich auseinanderziehen soll.

 

W. Möller aus „Mein Funk“ 1935 ( übermittelt von Georg Richter )

Ausschnittweise digitalisiert und Satz verändert W.E.

 

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Wolfgang Eckardt

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Guten Tag!

Zu dem in Post 5 ausführlich erklärten Prinzip der Schwingspiegel sei der Hinweis erlaubt, dass dieses Prinzip bis heute in allen optischen Computerlaufwerken (CDs und DVDs) zur Fokussierung des Laserstrahles angewendet wird.

An Stelle des Spiegels tritt dabei eine federnd aufgehängte Linse die durch ein stromdurchflossenes Spulensystem in einem Permanent-Magnetfeld  auf der optischen Achse verschoben wird und so den abtastenden Laserstrahl bzw. dessen Reflexionen fokussiert.

Grüsse
Harald Schlosser

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Vielen Dank für die aufklärenden Infos.Es handelt sich bei meinem Gerät offensichtlich um einen Schleifen- oder Schwingspiegeloszillografen. Die einzige Frage die für mich noch offen ist, wo ist hier die Projektionsebene, wo wird der Signalverlauf dargestellt. Ich werde das Gerät in der nächsten Zeit in Betrieb nehmen, evt. beantwortet sich dann meine Frage. Auf die Frage von Herrn  Hasert: Es ist weder eine Patentnummer noch ein Typenschid weder innen noch außen am Gerät zu finden.

Mit freundlichen Grüßen

Reinhard Kautenburger

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Ich habe zu diesem Thema noch etwas aus eínem Experimetierbuch herausgesucht:
Physikalische Schulversuche von Girke / Sprockhoff, Volk und Wissen Verlag Berlin 1962 , B.9.

Dort wird ein Experiment mit dem Schleifenoszillografen erklärt (war 1962 noch offizielles Lehrmittel an den Polytechnischen Oberschulen!!!). Man konnte mit ihm in einem etwas abgedunkelten Klassenraum immerhin ein Schirmbild von ca. 20-25 cm erzeugen, was auch in den hinteren Reihen noch gut sichtbar war. Man stelle sich den dazu notwendigen Katodenstrahl-Oszi vor, um das Bild einem größeren Schülerkreis zu zeigen - damals in den 60er Jahren ohne "Beamer" etc....!!
Ich zeige hier nur den Versuchsaufbau:

In einem zweiten Versuch wird die Anwendung eines Drehspiegels bei der Darstellung des Wechselstromes mittels stabförmiger Glimmlampe gezeigt. Es gab dafür eine spezielle Demonstrations-Glimmlampe von Pressler (DGL) mit 200 mm Länge.

 

Ich denke, dass mit allen Beiträgen in diesem Thread die Arbeitweise eines Schleifenoszillografen und eines Drehspiegels hinreichend erläutert wurden. 

W.E.

 

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Als Nachtrag zu meinem Post 8 möchte ich hier noch die Reste des Drehspiegels vorstellen, wie ihn die Firma Polytechnik in Chemnitz (Karl-Marx-Stadt) mit dem Markennamen Phylatex für den Physikunterricht an den Polytechnischen Oberschulen der DDR herstellte.

Der Synchronmotor (von Hand angeworfen!) versetzte mittels Reibradantrieb (Gummirad) den Drehspiegel in Drehbewegung. Da sich der Motor auf einem Schlitten innerhalb des Grundbrettes nach links/rechts verschieben ließ, konnte auf einfache Art und Weise die Drehzahl des Spiegels reguliert werden, um eine Synchronisation zwischen Lichtfrequenz an der Glimmrohre und Umlauffrequenz der Streifenspiegel zu erzielen. (siehe Abb. 209/1. in Post 8).
Dieser Aufbau war natürlich nur für niedrige Frequenzen verwendbar, speziell gedacht für die Sichtbarmachung der Sinuskurve des Netzwechselstromes.

Ich möchte hier noch auf einen Thread im Forum aufmerksam machen, der dieses Thema sehr eng tangiert.

Wolfgang Eckardt

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Dietmar Rudolph hat einen Beitrag über die Glimmröhre als Oszilloskop gebracht, der diesen Thread ergänzt.

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Ergänzendes Modell dazu im RM: Schleifen-Oszillograph mit 6 Schleifen

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Durch Zufall bin ich auf dieses Bauteil gestoßen :

Hersteller war der VEB Meßgerätewerk Zwönitz - vormals Siemens und Halske. Dabei ist ein Datenblatt und ein Stück belichtetes Fotopapier. Meine Vermutung, es handele sich um ein Teil eines wie bereits oben beschriebenen Oszillographen.

In der Siemenszeitschrift von 1933 finden sich neben der Beschreibung auch folgende Bilder :

 

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aus :

Otto Kappelmayer
Mit dem Radio auf Du und Du 1934

Tonuntersuchungen im Laboratorium :
Die Sprachschwingungen im Mikrophon werden im "Drehspiegel" des "Oszillographen" (Kurvenschreibers) sichtbar gemacht und zu komplizierten Wellenlinien auseinandergezogen, so daß man jede "Grund-" - und "Ober"-Schwingung genau sehen kann. Vgl. hierzu Abb. "Der Ton im Bild".

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Seit dem letzten Post sind ja schon ein paar Jahr vergangen, ich möchte trotzdem noch ein paar Infos und Quellen zum gesuchten Gerät hinterlassen.

Es handelt sich hier um ein Nachkriegsmodell des "Demonstrations-Lichtstrahl-Oszillographen" von Siemens & Halske. Eine sehr ausführliche Beschreibung findet sich ab Seite 142 im Buch "W. Härtel; J. Degenhart; A. Kübler; Chr. Sörensen; J. Tröger : Lichtstrahl-Oszillographen : Physikalische Grundlagen, Technischer Aufbau, Meßtechnische Eigenschaften, Praktische Anwendung. München : R. Oldenbourg, 1961."

Es ist ein Lichtstrahl-Oszillograph einfachster Ausführung für Lehr- und Demonstrationszwecke. Die Anzeige der Oszillogramme erfolgt auf einer Leinwand - eine Registriereinrichtung gibt es bei diesem Gerät nicht. Man könnte es auch als "Demonstrations-Oszilloskop" bezeichnen.

Es wurde nicht mehr in Zwönitz gefertigt, S&H hatte dort nur von 1944 bis 1947 ein Zweigwerk (ab 1952 VEB Meßgerätewerk Zwönitz (Link).

Ein sehr ähnliches Vorkriegsmodell ist in der Ms-Handliste Teil VI von 1942 ab Seite 9 (Link) abgebildet.

Bei Interesse - in meiner Sammlung befinden sich einige weitere Lichtstrahl-Oszillographen. Die Seiten werden gerade aktualisiert, ein Update mit weiteren Geräten von Siemens & Halske und Hartmann & Braun ist für Anfang November 2017 geplant. 

Viele Grüße aus Berlin,
A. Kusdas

 

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siehe unter Zwönitz, Meßschleife mit Dauermagnet - Galvanometer MST1

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Der in Post #14 zitierte Demonstrations-Lichtstrahl-Oszillograph von Siemens wird in dem genannten Buch wie folgt beschrieben.

10.2 Demonstrations-Lichtstrahl-Oszillograph von SIEMENS & HALSKE

Ein Lichtstrahl-Oszillograph einfachster Ausführung ist der Demonstrations-Oszillograph von SIEMENS & HALSKE (Bild 79). Da eine Registriereinrichtung bei diesem Oszillographen weggelassen und dafür nur eine Anzeige der Oszillogramme an einer Demonstrationsleinwand vorgesehen ist, würde man ihn streng genommen als Demonstrations-Oszilloskop einordnen müssen.

Der Demonstrations-Oszillograph ist für Unterrichtszwecke geschaffen worden. Er soll einem größeren Kreis von, Hörern die Schwingungsvorgänge der Wechselstromtechnik in zeitabhängiger Darstellung anschaulich machen; er eignet sich damit zur Klarstellung der Grundbegriffe der Wechselstromtechnik wie Amplitude, Phase, Kurvenform, Oberwellen, Phasenbeziehung zwischen Spannung und Strom, Wirk- und Blindleistung, Ein- und Mehrphasenstrom, Frequenz und Schwebung. Darüber hinaus läßt sich eine Vielzahl von Demonstrationen aus den Gebieten der Gleichrichtung, des Transformators, der Resonanz und Dämpfung von Schwingungskreisen, der Elektronenröhre und des Transistors, der Schaltvorgänge und der mechanischen Schwingungen aufstellen.

Für die Projektion des Oszillogramms ist eine Wandfläche von 90 cm x 80 cm vorgesehen. Um eine große Helligkeit der Lichtspuren zu erzielen, ist der Demonstrations-Oszillograph mit Schleifenschwingern ausgestattet, die mit besonders großen Spiegelflächen einen großen Lichtstrom reflektieren können. Durch die erhöhte Masse ist die obere nutzbare Frequenzgrenze auf 250 Hz herabgesetzt.

Der übersichtliche Aufbau des Oszillographen ermöglicht dem Vortragenden eine einfache Handhabung des Geräts während seines Vortrags. Der Oszillograph ist auch für das Praktikum ein wertvolles Unterrichtsmittel, da die projizierten Oszillogramme nachgezeichnet und unter Umständen auch photographiert werden können. Auch für einfache Arbeiten in der Praxis ist das Gerät gut geeignet, wenn man unter Verzicht auf eine große Helligkeit einfache Schleifenschwinger mit normaler Spiegelfläche verwendet, wie sie für die Ausrüstung der universellen Oszillographen üblich sind. Diese Schleifenschwinger lassen dann auch infolge ihrer höheren Eigenfrequenz die Aufnahme von Meßvorgängen bis zur oberen Frequenzgrenze von 8000 Hz zu.

Aufbau

Um dem Gerät einen einfachen, tragbaren Aufbau zu geben, hat man einen rechteckigen Rahmen von etwa 80 mm Höhe gewählt, dessen Kantenlängen etwa 400 mm x 200 mm betragen. Auf dem Rahmen ist ein Halter mit drei einstellbaren Fassungen befestigt, die die Schleifenschwinger aufnehmen. Eine der Fassungen ist auch für einen Leistungsschwinger geeignet. Ein zweiter Halter trägt den Polygonspiegel, der durch seine Rotation die Anzeige des Lichtstrahls zeitproportional auflöst und auf der Projektionsfläche das periodisch wiederholte Oszillogramm entwirft.

Als Lichtquelle ist eine Autoscheinwerferlampe verwendet. Sie leuchtet über Kondensorlinse und Spaltblende die einzelnen Schwingerspiegel und gegebenenfalls einen Nullinienspiegel aus. Den Spaltblenden können farbige Gläser zur deutlichen Kennzeichnung bestimmter Meßwerte im Oszillogramm vorgesetzt werden.

Der Polygonspiegel wird von einem Synchronmotor mit Netzfrequenz angetrieben. Beim Untersuchen von Wechselstromvorgängen mit Netzfrequenz oder mit einem ganzzahligen Vielfachen oder Bruchteil der Netzfrequenz erhält man auf der Projektionsfläche stehende Bilder. Steht die Frequenz des Meßvorganges nicht in einem synchronen Verhältnis zur Netzfrequenz, so kann der Polygonspiegel von Hand gedreht und damit erreicht werden, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Polygonspiegels mit dem Meßvorgang synchronisiert wird. Zur oszillogrammgerechten Darstellung der Meßvorgänge auf der Projektionsfläche sind die Schleifenschwinger horizontal eingesetzt; die Bewegung des Spiegels geht daher in vertikaler Richtung vor sich und wird von dem aufrecht stehenden, um die Vertikalachse rotierenden Polygonspiegel als vertikaler Ausschlag auf den Schirm projiziert.

An jedem Schwinger schützt eine Isolierkappe gegen unmittelbares Berühren der Meßspannung, zusätzlich sind die Schwinger gemeinsam mit einer Schutzkappe abgedeckt.

Zur Ausdehnung des Spannungs-Meßbereichs bis 500 V und des Strommeßbereiches bis 10 A können die Universalsteller verwendet werden. Ein Zeitschreiber ist nicht vorgesehen, da die Meßvorgänge der Starkstromtechnik durch die Periode der Netzfrequenz meist hinreichend bestimmt sind. Für die Zeitbestimmung von Vorgängen der Akustik oder der Nachrichtentechnik empfiehlt es sich, einem der Schwinger eine Spannung bekannter Frequenz, beispielsweise aus einem Niederfrequenzgenerator, aufzuschalten, der sich auf die Frequenz des Meßvorgangs synchronisieren läßt.

Technische Daten

Bestückung

3 Schleifenschwinger Typ P 0,7 D nach Tafel 3 oder
3 Leistungsschwinger Typ PW 0,5 D nach Tafel 4 oder
3 Spulenschwinger Typ S 2,5 T nach Tafel 5 (s. Anhang)

Anschluß der Schwinger

Schleifenschwinger

Strom über Nebenwiderstände, wenn > 100 mA
Spannung stets über Vorwiderstände
Leistung Spannung über Vorwiderstände
Strom über Stromwandler, wenn > 5 A

Spulenschwinger

Spannung, Strom stets über Anpassungssteller

Universalsteller zur Erweiterung des Meßbereiches der Schleifenschwinger im Spannungsbereich bis 500 V und im Strombereich bis 10 A

Lichtquelle und Antrieb

Glühlampe 6 V/35 W
Synchronmotor 220 V/50 Hz

Stromversorgung

Anschlußspannung des Gerätes 220 V Leistungsaufnahme etwa 100 W

Abmessungen und Gewicht

Länge 390 mm; Breite 210 mm; Höhe 240 mm Gewicht: etwa 8 kg

So kann man sich wenigstens ein Bild davon machen, wie mühsam und aufwendig im Jahre 1961 teilweise noch oszillographiert werden mußte.

Mit den hier benannten Datenläßt sich das Modell anlegen.

MfG DR

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