Die Hauptbauteile des Drehspulgerätes sind

• der Dauermagnet 1 mit Eisenkern 2
  
• das bewegliche Bauteil, bestehend aus der Drehspule 3, dem Zeiger 4 und den Stromzuführungsfedern 5

Funktion

Die Drehspule ist in einem homogenen Feld eines kräftigen Dauermagneten um einen Weicheisenkern drehbar gelagert. Die beiden Spiralfedern, die gleichzeitig zur Stromzuführung dienen, halten das bewegliche Bauteil in stromlosem Zustand in der Nullage. Fließt ein Gleichstrom durch die Spule, dann entsteht ein Drehmoment, das der Stromstärke proportional ist.

Die Drehung der Spule und damit der Ausschlag des Zeigers geht so weit, bis die Gegenkraft der Spiralfedern dem Drehmoment der Spule das Gleichgewicht hält.

Die Drehspule ist auf ein Alu-Rähmchen gewickelt. In diesem entstehen bei der Drehung Wirbelströme, die eine Dämpfung hervorrufen, wodurch eine schwingungsfreie Einstellung erzielt wird. Die Entstehung des Drehmoments soll nachfolgend kurz erläutert werden.

Die Abbildung 2 stellt die Kraftlinien eines magnetischen Feldes dar, wie sie zwischen den Polschuhen des

Drehspulmesswerks vorhanden sind. Die Drehspule denken wir uns aus einer Windung bestehend, die im Punkt D drehbar gelagert ist. Durch diese Windung soll ein Strom derart fliessen, daß er in der rechten Windungshälfte (mit einem X bezeichnet) vom Betrachter fortfließt und in der linken Windungshälfte (mit einem O bezeichnet) auf ihn zufließt. Dann bildet sich um den Leiter herum ein neues magnetisches Feld aus, das in der linken Hälfte anders gerichtet ist als in der rechten.

Wie man sieht, findet links oben und rechts unten eine Verdichtung des Feldes statt, die auf die Spule ein Drehmoment ausübt.

Drehspulmessgeräte werden für verschiedene Strom- und Spannungsmessbereiche hergestellt. Durch Zuschaltung entsprechender Neben- und Vorwiderstände kann man die Messbereiche erweitern.

Soll beispielsweise der Meßbereich eines Strommessers, der mit 1 mA ausgelegt war, auf 0 bis 20 mA erweitert werden, muß man zuerst die Größe des Innenwiderstandes ausfindig machen. Es sei angenommen, er beträgt 100W.

Der Spannungsabfall am Strommesser beträgt
1 mA x 100W mV oder 0,1 V

Die gleiche Spannung fällt auch am Nebenwiderstand Rn ab.

Die Größe von Rn = 100 mV: 19 mA = 5,26 Ω

Für die Erweiterung eines Spannungsmessbereichs schlägt man folgenden Weg ein: