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Meßinstrumente,
elektrotechnische, Instrumente, die dazu dienen, die Stromverhältnisse elektrischer Anlagen unter fortlaufender Kontrolle zu erhalten. Als solche sind an erster Stelle zu nennen die Instrumente zum Messen von Stromstärke und Spannung, die Strom- und Spannungsmesser, oder, wie sie in wenig glücklicher Zusammensetzung mit der Einheitsbezeichnung auch genannt werden, die Ampèremeter oder Voltmeter. Dieselben sind zum weitaus größten Teile Galvanometer [* 2] (s. d.), benutzen also die Wirkung des Stroms auf Magnete oder auf weiches Eisen, [* 3] das durch die Wirkung des Stroms selbst zu einem Magneten wird. Nur vereinzelt, und meist nur als Kontrollinstrumente ¶
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finden sich Elektrodynamometer (s. d.), Elektrometer [* 5] (s. d.) und auf der Wärmewirkung des Stroms beruhende Instrumente, wie das Hitzdraht-Voltmeter von Cardew u. a. Erste Bedingung für die Konstruktion derartiger Instrumente ist, daß die betreffenden Werte der zu messenden Größe ohne irgend welche Vorbereitung jederzeit abgelesen werden können und dieses Ablesen auch dem Ungeübten keinerlei Schwierigkeiten bereite. Es sind infolgedessen nur Zeigerinstrumente in Gebrauch, die durch die Stellung ihres Zeigers auf einer Skala jederzeit den augenblicklichen Wert der zu messenden Größe anzeigen.
Bedingung ist ferner, daß die Instrumente dauernd eingeschaltet bleiben können, ohne sich dabei in den vom Strome durchflossenen Teilen so stark zu erwärmen, daß ihre Angaben dadurch irgendwie erheblich beeinflußt werden, daß ihre Empfindlichkeit möglichst groß und doch der Zeiger keine zu starken Schwankungen zeige, das Instrument also eine energische Dämpfung besitzt. Endlich sollen die Angaben auch zeitlich unveränderlich und die infolge magnetischer Trägheit (Hysteresis, s. d.) auftretenden Fehler, die in Verbindung mit den durch mechan. Reibung [* 6] bedingten ein Zurückbleiben des Zeigers veranlassen, möglichst gering sein und eine unbeabsichtigte Einwirkung äußerer magnetischer Kräfte nach Möglichkeit ausgeschlossen sein.
Von den genannten Bedingungen lassen sich einige nur sehr schwer erfüllen; so bereitet namentlich die Forderung energischer Dämpfung trotz großer Empfindlichkeit große Schwierigkeiten. Die Bedingung der Unabhängigkeit von der Zeit verbietet die Anwendung von Stahlmagneten, deren Magnetismus [* 7] sich mit der Zeit leicht ändert und die sich infolgedessen in technischen Instrumenten, die nicht immer wieder neu justiert und nachgeaicht werden können, nur dort finden, wo es, wie bei den Richtungszeigern, nicht auf ein eigentliches Messen ankommt. Die Bedingung geringer Fehler infolge von Hysteresis und Reibung führt zur Anwendung äußerst geringer Eisenmassen und geringer Massen überhaupt, die durch Verwendung von Aluminium und dessen Legierungen für alle schwingenden Teile erreicht wird, während für die Achsen bester, glasharter Stahl und für die Pfannen ebenfalls Stahl, oder noch besser Steine benutzt werden.
Ob es sich um Spannungs- oder Strommesser [* 8] handelt, ist für die Konstruktion als solche ohne Einfluß; auch die Spannungsmesser sind ihrem Wesen nach Strommesser. Da aber nach dem Ohmschen Gesetz die Stromstärke gleich dem Quotienten aus der den Strom erzeugenden Spannung und dem Widerstande, in dem er fließt, ist, so wird, wenn dieser Widerstand durch die Messung selbst nicht, oder doch nur außerordentlich wenig geändert wird, das Instrument auch den Spannungsunterschied an den Enden seiner Wicklung anzeigen.
Dieser Bedingung wird aber zunächst nur dann genügt, wenn der das Instrument durchfließende Strom ein sehr geringer ist, durch dessen Existenz der zu messende Spannungsunterschied nur unwesentlich herabgezogen wird. Die Wicklung wird also aus vielen Windungen dünnen Drahtes zu bestehen haben, während sie umgekehrt bei Strommessern aus wenig Windungen starken Drahtes, ja bei sehr starken Strömen nur aus einer oder auch nur Teilen einer Windung besteht. Es darf aber auch die Einwirkung der Erwärmung durch den Strom, durch welche der Widerstand erhöht wird, keine große sein. Man legt daher bei allen neuern Instrumenten dieser Art den größern Teil des erforderlichen Widerstands in eine vorgeschaltete Spirale aus Nickelin, das seinen Widerstand mit der Temperatur nur äußerst wenig ändert, und zieht dadurch auch die Zunahme des Gesamtwiderstands prozentual herab.
Als Kontrollinstrumente und zum Aichen der Zeigerinstrumente benutzt man außer den oben bereits erwähnten Instrumenten das Torsionsgalvanometer (s. d.) und neuerdings namentlich die von Thomson angegebene Stromwage, ein Elektrodynamometer mit parallelen Stromspulen, deren Wirkung aufeinander durch Auflegen von Gewichten auf den die bewegliche Spule enthaltenden Wagebalken kompensiert sind.
Größere Anlagen enthalten meist auch noch solche Spannungsmesser, die ein hörbares oder ein auffallendes, sichtbares Signal geben, oder auch beides gleichzeitig, sobald die Spannung über einen gewissen Prozentsatz die Normalspannung über- oder unterschreitet, die sog. Spannungswecker. Als solchen kann man jedes gute Voltmeter verwenden, durch dessen Zeiger man je einen besondern Zweigstromkreis mit verschiedenfarbigen Lampen, [* 9] oder auch mit Glocken verschiedenen Klanges schließen läßt. Meist werden aber besonders für diesen Zweck konstruierte Instrumente angewendet, in denen das Öffnen und Schließen der beiden Nebenstromkreise durch ein Relais besorgt wird.
Die erzeugte und auch die verbrauchte Strommenge oder auch die Stromarbeit messen die Elektricitätszähler [* 10] (s. d.), den Isolationswiderstand der Anlage und der Apparate der Isolationsprüfer (s. d.). Zum Nachweis eines Fehlers in der Isolation dient der Erdschlußprüfer [* 11] (s. d.). Wenn es, wie beim Laden und Entladen von Accumulatoren, [* 12] nur darauf ankommt, die Richtung des Stroms zu kennen, verwendet man kompaßartige Instrumente, deren Nadel in einem am Leiter befestigten Rahmen schwingt und je nach der Richtung des Stroms nach der einen oder andern Richtung hin ausschlägt. –
Vgl. Kittler, Handbuch der Elektrotechnik, Bd. 1 (2. Aufl., Stuttg. 1892 fg.);
Heim, Einrichtung elektrischer Beleuchtungsanlagen für Gleichstrombetrieb (Lpz. 1892).