Techniklexikon

Galvanometer

Elektrodynamik und Elektrotechnik, ein elektrisches Messinstrument oder Messgerät zum Nachweis kleinster Gleich- und Wechselströme. Das Galvanometer nutzt das Prinzip des Drehspulinstruments, seltener auch des Drehmagnetinstruments, und ist für hohe Stromempfindlichkeit bei Verzicht auf hohe Genauigkeit ausgelegt. Es eignet sich daher vor allem als Nullindikator bei Messbrücken und Kompensationsschaltungen. Es weist in der Regel einen Lichtzeiger auf.

Das Spiegelgalvanometer (Abb.) ist ein Drehspulgalvanometer mit Fadenaufhängung, das eine sehr hohe Empfindlichkeit besitzt (10^-12 A). Robuster und unempfindlicher ist das Lichtmarkengalvanometer mit Empfindlichkeiten bis 10^-9 A. Bei beiden Typen wird die Strom- bzw. Spannungsempfindlichkeit durch die Galvanometerkonstante charakterisiert, die den Strom- bzw. Spannungsbedarf je Winkeleinheit Zeigerausschlag angibt. Die Dämpfung dieser Geräte hängt stark vom Wirkwiderstand der äusseren Schaltung ab. Der Widerstand, der dem aperiodischen Grenzfall entspricht, heisst äusserer Grenzwiderstand. Die beiden genannten Typen können als ballistisches Galvanometer (Stossgalvanometer) ausgelegt werden, wenn das Trägheitsmoment des beweglichen Organs so weit vergrössert wird, dass die Einschwingdauer sehr gross gegen die Dauer des zu messenden Stromimpulses wird. Der erste Maximalausschlag ist dann proportional zur durchgeflossenen Ladungsmenge.

Bei sehr starker Dämpfung und verschwindendem Rückstellmoment spricht man vom Kriechgalvanometer, das ebenfalls zur Messung von Stromimpulsen dient. Eine speziell für die Aufnahme von magnetischen Hystereseschleifen vorgesehene Ausführung ist das Fluxmeter (Flussmesser).

Das Vibrationsgalvanometer dient zur Messung von Wechselspannungen. Dabei wird der zu messende Strom durch eine feste Spule geschickt, wodurch in dem Spuleninneren ein magnetisches Wechselfeld erzeugt wird. Eine dort an einem Faden aufgehängte Magnetnadel wird durch das Wechselfeld des Stromes zu Schwingungen angeregt. Auf der Skala entsteht durch die rasche Vibration ein Lichtband, dessen Breite der Amplitude des Wechselstromes proportional ist. Das Vibrationsgalvanometer eignet sich sehr gut als empfindlicher Nullindikator für Wechselstrombrücken im Bereich von 20-150 Hz.Supraleitende Galvanometer sind Nadelgalvanometer mit supraleitender Feldwicklung. Sie besitzen in niederohmigen Messkreisen eine sehr hohe Spannungsempfindlichkeit von 10^-12 V. Auch supraleitende Quanteninterferometer (SQUIDs) werden manchmal als supraleitende Galvanometer bezeichnet, sie besitzen Empfindlichkeiten bis  10^-15 V.

Galvanometer: Aufbau eines Spiegelgalvanometers.