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Patentbesehreibung
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Elektrischse Prüfgerät mit akustischer Analoganzeige für Widerstand
und Durchgang.
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anuendungsgebiet Die Erfindung betrifft ein 1 elektrisches Prüfgerät
mit akustischen Analopanzeige für Widerstand und Durchgang, entsprechend dFt Oberhegriff
des Anspruchs 1.
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Mit solchem Prüfgerät kann das destshen oder Michthestehen elektrischer
Verbindungen, hoher oder niedriger elektrischer Widerstände in solchen Werbindungen,
iie außerhalb des Gerätes bestehen, geprüft werden, wobei das Prüfgerät bein Bestchen
einer Verbindung, dem Vorhandensein eines Widerstandes ein von Menschen wahrnehmbares
akustisches 6ignal abgibt.
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Derartige Prüfger2te werden beispielsweise Durchgangsprüf er, Leitungsprüfer
oder Prüfsummer genannt.
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Zweck Das Prüfgerät wird bei der Errichtung elektrischer Anlagen
der Energie, Ferneelde-, @ e.J- und Regeltechnik dazu benutzt, die Uerbindungen
zwischon den Anlageteilen zu prüfen, ehe sie in getrieb genommen werden.
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Es dient ferner zur Fehlersuche in solchen Anlagen. Ferner dient das
Gerät zur Fehlersuche in elektrischen und elektronischen Geräten.
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stand der Technik Prüfgeräte, die eine akustische quantitative Analoganzeige
für Widerstände bzw. Durchgang benutzen, sind in den DT-PS 16 16 û91 und DT-AS 23
04 211 enthalten. In beiden Fällen wird erwähnt,- daß die Tonhöhe des akustischen
Signals von der Größe des im Prüfstromkreis liegenden zu prüfenden Widerstandes
abhängt. Die []-estimmung der Größe dieses Widerstandes wird jedoch der menschlichen
Fähigkeit zur Abschätzung von Tonhöhen überlassen. In der 5-Patentschrift 32 84
707 wird außerdem auf die dem Widerstandswert entgegenlaufende Tonhühe hingewiesen.
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Außerdem wird in der DT-PS 23 11 012 eine Schaltung angegeben, die
es ermöglicht, die relative Größe von Widerständen durch Tonvergleich festzustellen.
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Kritik des Standes der Technik Bei der Prüfung von alektrischen Verhindungen
auf guten Durchgang kommt es häufig darauf an zu erkennen, daß der Widerstand der
geprüften Verhinjung einen - meist recht kleinen - Betrag nicht übersteigt. Dies
ist an sich mit der Vergleichsmethode nach DT-PS 23 11 012 m(.;r1ich, insowit d:s
benutzte Prüfgerät einen ausreichenden Freguenzunterschied zwinchen d?n verlangten
Grenzwerten erzeugt. Aber auch wenn dies gegeben ist, erfordert das genaue Erkennen
einen Zeitaufwand, der besonders beim Durchprüfen wieladriger label stört.
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Aufgabe Der Erfinder legt die Aufgabe zugrunde, das Überschreiten
eines vorzugsweise recht niedrigen Widerstandes im Prüfstroml<reis zwischen den
Prüfpolcn scharf und eindeutig akustisch erkennbar zu machen, etwa durch die einfache
Untcrscheidung, die dadurch möglich ist, inden die Gutaussage durch einen Ton und
die Aussage, daß der Widerstand im Prüfstromkreis höher ist als zulässig, durch
Ausbleiben des Prüftones angezeigt wird.
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Lösung Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden
Teil des Anspruches 1 angegebenenen Merkmale gelöst.
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Weitere Ausgestaltung der Erfindung In weiterer Ausgestaltung der
Erfindung wird die Verbindung von der zweiten Gleichstromquelle zum zweiten Prüfpol
durch einen Schalter unterbrechbar gemacht. Bei geöffnetem Schalter ist dann der
elektronische Oszillator als Durchgangs- und Widerstandsprüfer in einem Bereich
verwendbar, der einzig durch seine innere Bemessung und die Eigenschaften der verstärkenden
Elemente gegeben ist.
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dieser Schalter wird zweckmäßigerweise in dem Handgriff untergebracht,
der die Prüfelektrode des zweiten Prüfpols trägt, wobei sowohl die Betätigung durch
Druckknopf als auch durch die beweglich eingebaute Prüfelektrode vorgesehen werden
kann.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung stellt ein Verstärker dar,
der die unter Umständen schwachen Ausgangssignale des elektronischen Oszillators
verstärkt, daß ein elektro-akustischer Wandler (Lautsprecher) soweit ausgesteuert
werden kann, daß die Lautstärke für einen gute Wahrnehmbarkeit ausreicht.
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Die dazu nötige Energie wird dann durch die hintereinander geschalteten
Gleichstromquellen aufgebracht.
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Erzielbare Vorteile Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen
darin, daß die Beurteilung, ob eine geprüfte elektrische Verbindung einen bestimmten
Widerstandswert überschreitet, sehr leicht und schnell ermöglicht wird. Nur diejenigen
der geprüften Verbindungen, deren Widerstände unter dem Grenzwert liegen, lassen
den elektronischen Oszillator schwingen und damit einen Ton erzeugen, der durch
den elektro-akustischen Wandler dem Menschen hörbar gemacht wird.
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Dadurch, daß der Stromkreis, der die scharfe Abgrenzung herbeiführt,
mit einem einzigen Kontakt abschaltbar gemacht werden kann, ergibt sich der Vorteil,
daß auch Prüfungen ausgeführt werden können, bei denen die scharfe Begrenzung stören
würde. Das Gerät wird dadurch vielseitiger anwendbar.
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Außerdem ermöglicht es der Schalter, die Funktionsfähigkeit des Gerätes
dann zu prüfen, wenn es bei einer Prüfung stumm bleibt und Zweifel daran bestehen,
ob eS nun die geprüfte Verbindung einen über dem Grenzwert liegenden Widerstand
aufweist oder das Gerät, etwa wegen erschöptter Stromquellen, versagt.
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Zudem ist mit dem Schalter auch festzustellen, ob das Stummblaiban
lediglich von einem nur etwas über dem Grenzwert liegenden Widerstand im Prüstromkriis
herrührt oder der Prüfstromkreis unterbrochen ist also gar kein PrUfitromkreis besteht.
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Beschreibung eines Ausführungsbeispiels Das in Fig. 2 dargestellte
Ausführungsbeispiel eines elektrischen Prüfgerlites mit Analoganzeige für Widerstand
und Durchgang besteht aus einem elektronischen Oszillator (3), der als astabile
Kippschaltung oder Multivibrator ausgeführt ist.
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Die Schwingfrequenz wird hauptsächlich durch die 8asiswiderständQ
32 und 33 sowie durch die Kondensatoren 34 und 35 bestimmt. Sobald die Prüfpole
(5) und (6) direkt oder über einen Widerstand miteinander verbunden sind, kant ein
Strom vom Pluspol der Quelle (1) über (5), dem Prüfstromkreis nach (6;, über den
Widerstand (38) fließen, der immer dann über den Transistoren (35) zum Minuspol
der Quelle (1) gelangt, wenn der Transistor (37) gespenst-ist. In der Periode, in
der der Transistor (37) leitend ist, fließt der Strom vom Pluspol der Quelle (1)
durch den Widerstand (42), den Transistor (37) direkt
zum Minuspol
der Quelle (1) zurück.
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Der Strom durch den Widerstand (42) läßt eine Spannung zwischen Emitter
und Basis des Transistors (41) entstehen, die Basisstrom hervorruft und den Transistor
(41) leitend steuert. Damit wird ein Stromfluß vom Pluspol der Quelle (1) über die
Emitter-Collector-Strecke des Transistors (41) und den Lautsprecher (44) zum Minuspol
der Quelle (2) möglich. Da die Quellen (1) und (2) hintereinander geschaltet sind,
wird der Strom durch diesen Kreis von einer höheren Spannung getrieben und der Lautsprecher
(44) wird stärker erregt als wenn er - anstelle des Widerstandes (42) - im Stromkreis
des Oszillator-Traqsistors (37) liegen würde.
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Der Oszillator wird solange arbeiten, wie die Spannungen am Transistor
(36) dies zulassen; das'hsißt,'es gibt einen Grenzwert für den Widerstand im Prüfstromkreis
zwischen den Prüfpolen (5), (6), bei dem der wesentliche Teil der Spannung der Quelle
(1) an diesem abfällt. Dieser Grenzwert liegt bei einigen tausend Ohm; er ist von
den Exemplarabweichungen der Transistoren abhängig.
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Wird der Schalter (46) geschlossen, so entsteht die in Anspruch 1
und Fig. 1 dargestellte Anordnung. Solange kein Prüfstromkreis zwischen den Prüfpolen
(5) und (6) besteht, fließt durch den Widerstand (4), die Schaelzsicherung (45)
und über den geschlossenen Schalter (46) kein Strom, da der Minuspol der Quelle
(2) daranliegt und die Transistoren sowie die Diode (39) entgegengesetzt gepolt
sind.
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Wird zwischen den Prüfpolen (5) und (6) ein Prüfstromkreis gebildet,
so entsteht bei geschlossenem Schalter (46) ein Spannungsteiler, der aus dem Widerstand
des Prüfstremkreises und dem Widerstand (4) gebildet wird. (Der Widerstand der Schmelzsicherung
sei vernachlässigbar.) Der Strom in diesem Spannungsteiler wird von beiden Quellen
(1), (2) getrieben, wobei die Summe ihrer Spannungen wirksam ist.
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Das Potential am Prüfpol (6)- ist nun vom Teilerverhältnis abhängig.
Da der Widerstand (4) einen festen Wert hat oder auf einen bestimmten Welt eingestellt
ist, hängt das Potential am Prüfpol (6) nur vom Widerstand des Prüfstromkreises
zwischen den Prüfpolen (5) und (6) ab. Es wird positiv gegenüber dem Verbindungspunkt
(12) zwischen den Quellen (1) und (2) sein, solange der Widerstand im Prüfstromkreis
klein gegenüber dem Widerstand (4) ist;
und es wird negativ gegenüber
dem Verbindungspunkt (12) sein, wenn der Widerstand im Prüfstromkreis größer als
der Widerstand (4) ist. Daraus folgt, daß der elektronische Oszillator (3) nur arbeiten
kann, wenn der Widerstand im Prüfstromkreis kleiner als der Widerstand (4) ist,
also der Prüfpol (6) auf einem positiven Potential liegt gegenüber dem Verbindungspunkt
(12) der beiden Quellen (1) und (2).
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Der Widerstand (38) und die Zenerdiode (39) bilden eine Schutzschaltung
gegen Fremdspannung nach DT-PS 23 01 742, die Schmelzsicherung (45) Ubernimmt diesen
Schutz für den Stromkreis, der durch den Schalter (46) geschlossen wird.