DE9411279U1

DE9411279U1 - Multimeter

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Publication number: DE9411279U1
Application number: DE9411279U
Authority: DE
Original assignee: CONRAD ELECTRONIC GmbH
Current assignee: CONRAD ELECTRONIC GmbH
Priority date: 1994-07-13
Filing date: 1994-07-13
Publication date: 1994-12-01
Anticipated expiration: 2004-07-14

Description

MultimeterMultimeter

Die Neuerung bezieht sich auf ein Multimeter gemäß Oberbegriff Schutzanspruch 1.The innovation relates to a multimeter according to the generic term of protection claim 1.

Aufgabe der Neuerung ist es, ein Multimeter aufzuzeigen, welches eine wiederaufladbare elektrische Energiequelle zum Betreiben der Meßschaltung aufweist, und zwar bei unproblematischer Ausbildung der Energiequelle sowie der zugehörigen Ladeschaltung.The aim of the innovation is to demonstrate a multimeter which has a rechargeable electrical energy source for operating the measuring circuit, with the energy source and the associated charging circuit being designed without any problems.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Multimeter entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Schutzanspruches 1 ausgebildet.To solve this problem, a multimeter is designed according to the characterizing part of claim 1.

Das Nachladen der Energiequelle erfolgt bei der Neuerung über eine induktive Ladeschaltung. Die die Primär- und Sekundärwicklung dieser Ladeschaltung bildenden Spulen sind jeweils in der offenen Hälfte eines Schalenkernes angeordnet, mit dem Vorteil, daß trotz des konstruktionsbedingten Abstands zwischen den Schalenkernen beim Laden das magnetische Streufeld klein gehalten ist und somit auch störende oder schädigende Einflüsse auf Komponenten der Meßschaltung des Multimeters vermieden sind.The new design recharges the energy source using an inductive charging circuit. The coils forming the primary and secondary windings of this charging circuit are each arranged in the open half of a shell core, with the advantage that, despite the design-related distance between the shell cores, the magnetic stray field is kept small during charging, thus avoiding disruptive or damaging influences on components of the multimeter's measuring circuit.

Bevorzugt wird als Energiespeicher ein hochkapazitiver Kondensator, nämlich ein double layer condensor oder ein gold cap verwendet mit dem Vorteil, daß dieser Energiespeicher einen Schaltkreis zur Steuerung des Ladestromes nicht benötigt und eine extrem lange Lebensdauer aufweist, so daß das Multimeter vom Benutzer nicht geöffnet werden muß, wie dies beispielsweise zum Austausch einer in der Lebensdauer begrenzten wiederaufladbaren Batterie notwendig wäre.A high-capacity capacitor, namely a double layer capacitor or a gold cap, is preferably used as the energy storage device with the advantage that this energy storage device does not require a circuit to control the charging current and has an extremely long service life, so that the multimeter does not have to be opened by the user, as would be necessary, for example, to replace a rechargeable battery with a limited service life.

Das Gehäuse des Multimeters kann somit hermetisch verschlossen werden, was eine wesentliche Verbesserung der Sicherheit darstellt, und zwar insbesondere dann, wenn das Multimeter auch zur Messung hoher Spannungen (bis zu 1000 V) bestimmt ist.The housing of the multimeter can thus be hermetically sealed, which represents a significant improvement in safety, especially if the multimeter is also intended to measure high voltages (up to 1000 V).

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Weiterbildungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche. Further developments of the innovation are the subject of the dependent claims.

Die Neuerung wird im Folgenden anhand der Figur an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:The innovation is explained in more detail below using the figure as an example. It shows:

Fig. 1 in vereinfachter perspektivischer Teildarstellung ein elektrisches Mehrfach-Meßinstrument sowie ein als Halterung ausgebildeter Ladeadapter für das Meßinstrument; Fig. 1 shows a simplified perspective partial view of an electrical multiple measuring instrument and a charging adapter designed as a holder for the measuring instrument;

Fig. 2 in schematischer Seitendarstellung den Ladeadapter sowie das in diesen Adapter eingesetzte Meßinstrument, jeweils in Seitenansicht;Fig. 2 shows a schematic side view of the charging adapter and the measuring instrument inserted into this adapter, each in side view;

Fig. 3 in schematischer Darstellung das elektrische Ersatzschaltbild der Spannungsversorgung für das Meßinstrument. Fig. 3 shows a schematic representation of the electrical equivalent circuit of the power supply for the measuring instrument.

In den Figuren ist 1 ein elektrisches Mehrfach-Hand-Meßinstrument (Multimeter), mit welchem in bekannter Weise zumindest elektrische Spannungen, Ströme sowie elektrische Widerstände gemessen werden können und welches hierfür an der Vorderseite eines aus Kunststoff gefertigten Gehäuses 2 verschiedene Anschluß- bzw. Meßboxen 3, einen Umschalter 4 zum manuellen Umschalten des Meßinstrumentes 1 sowie zur Auswahl des jeweiligen Meßbereichs sowie auch ein Anzeige-Display 5 aufweist, welches sich bei der dargestellten Ausführungsform im oberen Bereich bzw. an der Oberseite des quaderförmig ausgebildeten Instrumentes befindet, während die Meßboxen an der Unterseite des Gehäuses vorgesehen sind.In the figures, 1 is an electrical multiple hand-held measuring instrument (multimeter) with which at least electrical voltages, currents and electrical resistances can be measured in a known manner and which for this purpose has on the front of a housing made of plastic 2 various connection or measuring boxes 3, a switch 4 for manually switching the measuring instrument 1 and for selecting the respective measuring range as well as a display 5, which in the embodiment shown is located in the upper area or on the top of the cuboid-shaped instrument, while the measuring boxes are provided on the underside of the housing.

Mit 6 ist ein Ladeadapter bezeichnet, der ebenfalls aus Kunststoff gefertigt ist und beispielsweise mittels Schrauben oder anderer Befestigungselemente an einer vertikalen Wand befestigt werden kann. An der Vorderseite bildet der Adapter 6 mit zwei Armen 7 eine Aufnahme 8, in die das Handinstrument 1 mit der Unterseite voraus (Pfeile A der Fig. 1) derart6 designates a charging adapter, which is also made of plastic and can be attached to a vertical wall using screws or other fastening elements, for example. At the front, the adapter 6 forms a holder 8 with two arms 7, into which the hand instrument 1 can be inserted with the bottom facing forwards (arrows A in Fig. 1) in such a way that

eingesetzt werden kann, daß die Rückseite des in die Aufnahme 8 eingesetzten Gehäuses 2 einer parallel zu dieser Rückseite verlaufenden Anlage bzw. Abstützfläche 9 des Adapters 6 unmittelbar benachbart liegt.can be inserted such that the rear side of the housing 2 inserted into the receptacle 8 is immediately adjacent to a system or support surface 9 of the adapter 6 running parallel to this rear side.

Im Adapter 6 ist eine Schalenkernhälfte 10 mit einer Wicklung 11 vorgesehen, die über ein Anschlußkabel 12 mit Stecker 13 an einen 230 V-Netzstecker anschließbar ist. Der Schalenkern ist hinter der Abstützwand 9 in einem nach außen hermetisch abgeschlossenen Raum des Adapters 6 derart angeordnet, daß die offene Seite des topfartigen Schalenkernes 10 der Abstützwand 9 unmittelbar benachbart liegt.The adapter 6 contains a shell core half 10 with a winding 11, which can be connected to a 230 V mains plug via a connecting cable 12 with a plug 13. The shell core is arranged behind the support wall 9 in a space of the adapter 6 that is hermetically sealed from the outside, such that the open side of the pot-shaped shell core 10 is immediately adjacent to the support wall 9.

Im Inneren des Gehäuses 2 des Handinstrumentes befindet sich eine zweite Schalenkernhälfte 14, die ebenfalls eine Wicklung 15 trägt und mit ihrer offenen Seite einer Rückwand 16 des Gehäuses 2 zugewandt und dieser Rückwand unmittelbar benachbart ist. Die Schalenkernhälfte 14 befindet sich dabei in der Nähe der Meßbuchse 3 und bei der dargestellten Ausführungsform im unteren Bereich des Handinstrumentes 1 in der Nähe der Meßbuchse 3 und unterhalb des Umschalters 4, auf jeden Fall aber in einem großen Abstand vom Anzeige-Display 5. Ist das Meßinstrument 1 in den Adapter 6 eingesetzt, so liegen sich die beiden Schalenkernhälften 10 und 14 mit ihren offenen Seiten gegenüber und die Wicklungen 11 und 15 bilden die Primärwicklung (Wicklung 11) und die Sekundärwicklung (Wicklung 15) eines Netztransformators.Inside the housing 2 of the hand-held instrument there is a second shell core half 14, which also carries a winding 15 and faces a rear wall 16 of the housing 2 with its open side and is immediately adjacent to this rear wall. The shell core half 14 is located near the measuring socket 3 and in the embodiment shown in the lower area of the hand-held instrument 1 near the measuring socket 3 and below the changeover switch 4, but in any case at a large distance from the display 5. If the measuring instrument 1 is inserted into the adapter 6, the two shell core halves 10 and 14 lie opposite each other with their open sides and the windings 11 and 15 form the primary winding (winding 11) and the secondary winding (winding 15) of a mains transformer.

An die Wicklung 15 ist ein Brückengleichrichter 17 angeschlossen, der Bestandteil eines Netzteils ist, welches auch den üblichen Ladekondensator 18 und Spannungsregler 19 aufweist. An den Ausgang des Spannungsreglers ist über die Serienschaltung einer Diode 20 und eines Widerstandes 21 ein Speicherkondensator 22 angeschlossen, der als nachladbarer Energiespeicher bzw. als nachladbare Spannungsquelle dient und ein hochkapazitiver Kondensator ist, der auch als "double-layer-condensor" oder "gold cap" dem Fachmann bekannt ist. Aus dem Speicherkondensator 22 werden die elektrischen Funktionselemente oder Schaltkreise des Handinstrumentes 1,A bridge rectifier 17 is connected to the winding 15, which is part of a power supply unit, which also has the usual charging capacitor 18 and voltage regulator 19. A storage capacitor 22 is connected to the output of the voltage regulator via the series connection of a diode 20 and a resistor 21, which serves as a rechargeable energy storage device or as a rechargeable voltage source and is a high-capacity capacitor, which is also known to those skilled in the art as a "double-layer capacitor" or "gold cap". The electrical functional elements or circuits of the hand-held instrument 1 are generated from the storage capacitor 22.

insbesondere auch das Anzeige-Display 5 und die zugehörige Handsteuerschaltung betrieben, wobei diese Schaltkreise, Funktionselemente und Ansteuerschaltungen so ausgelegt sind, daß sie nur eine äußerst geringe Stromaufnahme aufweisen.in particular, the display 5 and the associated manual control circuit are also operated, whereby these circuits, functional elements and control circuits are designed in such a way that they only have an extremely low power consumption.

Der Vorteil besteht darin, daß das Handinstrument bzw. dessen Speicherkondensator 22 im Nicht-Gebrauchsfalle bei Ablage im Adapter 6 über die kontaktlose, induktive Ladeschaltung aufgeladen wird, und zwar ohne daß für dieses Nachladen elektrische Kontakte oder Anschlüsse erforderlich sind, die insbesondere auch bei Handmeßinstrumenten, die zum Messen von hohen Spannungen (beispielsweise bis 1000 V) geeignet sind, wegen der einzuhaltenden Luftstrecken (bis 8 mm) und der einzuhaltenden Kriechstromstrecken (bis zu 30 mm) eine aufwendige und auch ein großes Volumen beanspruchende Konstruktion voraussetzen würden.The advantage is that the hand-held instrument or its storage capacitor 22 is charged when not in use when placed in the adapter 6 via the contactless, inductive charging circuit, without electrical contacts or connections being required for this recharging, which would require a complex and large-volume construction, particularly in the case of hand-held measuring instruments suitable for measuring high voltages (for example up to 1000 V), due to the air gaps (up to 8 mm) and the creepage current distances (up to 30 mm) that must be maintained.

Die induktive Nachladung ist unproblematisch. Insbesondere hat die Verwendung des Speicherkondensators 22 den Vorteil, daß dieser Kondensator eine hohe Lebensdauer aufweist, d.h. nahezu beliebig oft geladen und entladen werden kann, ohne Beeinträchtigung seiner Eigenschaften, und daß auch praktisch keine Überladung des Kondensators möglich ist, so daß auch keine, einen zusätzlichen Platz benötigende Einrichtung zur Steuerung und Abschaltung des Ladestromes erforderlich ist.Inductive recharging is unproblematic. In particular, the use of the storage capacitor 22 has the advantage that this capacitor has a long service life, i.e. it can be charged and discharged almost as often as desired without affecting its properties, and that it is practically impossible for the capacitor to be overcharged, so that no device requiring additional space to control and switch off the charging current is required.

Die Neuerung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschreiben. Es versteht sich, daß Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.The innovation was described above using an exemplary embodiment. It is understood that changes and modifications are possible without thereby departing from the inventive concept underlying the invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11 HandinstrumentHand instrument 22 GehäuseHousing 33 MeßbuchseMeasuring socket 44 UmschalterSwitch LDLD Anzeige-DisplayDisplay 66 LadeadapterCharging adapter 77 Armpoor 88th AufnahmeRecording 99 StützwandRetaining wall 1010 SchalenkernhälteShell core halves 1111 WicklungWinding 1212 AnschlußkabelConnection cable 1313 SteckerPlug 1414 SchalenkernhälteShell core halves 1515 WicklungWinding 1616 Rückseiteback 1717 BrückengleichrichterBridge rectifier 1818 LadekondensatorCharging capacitor 1919 SpannungsreglerVoltage regulator 2020 Diodediode 2121 VorwiderstandSeries resistor 2222 SpeicherkondensatorStorage capacitor

Claims

&igr;»1 2" - Protection claims

1. Multimeter with a measuring circuit with a display device housed in a housing (2) made of plastic and with an electrical energy or voltage supply for the measuring circuit provided in the housing, characterized in that the voltage supply is formed by a rechargeable electrical storage device (22) and an associated inductive charging circuit which consists of a secondary winding (15) arranged in the housing (2) of the multimeter on an open first core (14) made of ferromagnetic material, a rectifier (17) and a charging capacitor (18), and that an adapter (6) is provided which has a primary winding (11) on an open second core (10) made of ferromagnetic material which can be supplied with an alternating voltage from the mains, and on which the multimeter (I) can be arranged in such a way that both cores (10, 14) face each other with their open sides.

2. Multimeter according to claim 1, characterized in that the cores are each halves of a shell core.

3. Multimeter according to claim 1 or 2, characterized in that the first core (14) lies with its open side adjacent to the inner surface of a wall, preferably the rear wall (16) of the housing (2) of the multimeter (I).

4. Multimeter according to one of claims 1-3, characterized in that the second core (10) lies with its open side directly adjacent to the inner surface of a wall (9) of the adapter (6).

5. Multimeter according to one of claims 1-4, characterized in that the first core (14) is attached to the housing (2) of the multimeter (1) in the area of the measuring sockets (3) and in the

Distance from the measuring circuit, at least one part of the measuring circuit controlling the display (5) is provided.

6. Multimeter according to one of claims 1-5, characterized in that the electrical energy storage device is a storage capacitor (22) in the form of a gold cap.