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Elektrisches Mehrzweck-Messinstrument
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Mehrzweck-Messinstrument für die Messung von Spannungen und von Widerständen mit Hilfe einer eingebauten Stromquelle, welches mit je einer eigenen Anschlussklemme für die Spannungsmessung und für die Widerstandsmessung versehen ist. Gemäss seiner besonderen Ausbildung erlaubt es dieses Instrument, ohne besondere Vorkehrungen festzustellen, ob z. B. die Leitung, deren Widerstand gemessen werden soll, spannungsführend ist oder nicht. Falls die Leitung noch unter Spannung steht, wird die Grösse dieser Spannung am Instrument angezeigt.
Hiebei kann auch festgestellt werden, ob es sich um Gleichspannung oder um Wechselspannung handelt, und des weiteren kann natürlich auch die Polarität einer Gleichspannung, welche noch an der zu überprüfenden Leitung liegt, bestimmt werden.
Bisher musste man, um Unfälle und Beschädigungen des Messgerätes zu vermeiden, vor der Widerstandsmessung mit Hilfe von besonderen Spannungsprüfern, die etwa mit einer Glimmlampe versehen waren, feststellen, ob die Leitung, deren Widerstand (Isolierwiderstand, Erdschluss, Unterbrechungen usw. ) gemessen werden sollte, noch unter Spannung stand oder nicht. Zu diesem Zwecke wurde auch vielfach ein Spannungsmesser verwendet. Diese Art der Prüfung war aber umständlich und auch nicht absolut sicher, denn in der Zeitspanne zwischen der Spannungsüberprüfung und der Widerstandsmessung oder sonstigen Überprüfung der fraglichen Leitung konnte diese, wenn sie zuvor als spannungslos befunden worden war, wieder unbemerkt unter Spannung gesetzt werden.
Es ist auch ein Tastkopf für ein Ohmmeter bekannt geworden, dessen Tastspitze längsverschieblich gelagert war und in welchen Tastkopf eine Glimmlampe eingebaut war. Berührte man mit der Tastspitze die Leitung, ohne die Tastspitze ins Innere des Tastkopfes zu verschieben, so wurde lediglich die Glimmlampe an die zu überprüfende Leitung gelegt und zeigte durch ihr allfälliges Aufleuchten an, dass diese Leitung noch unter Spannung stand ; war die Leitung spannungslos, dann wurde die Tastspitze durch festeres Aufdrücken ins Innere des Tastkopfes verschoben und schloss einen Kontakt, welcher sie mit der vom Tastkopf zum Ohmmeter führenden Leitung verband.
Mit einer derartigen Einrichtung war natürlich eine genaue Bestimmung der Grösse der Spannung nicht möglich ; ausserdem können mit Glimmlampen nur Spannungen angezeigt werden, die über etwa 100 Volt liegen, da Glimmlampen erst bei Spannungen dieser Grössenordnung zünden. Die Feststellung, ob es sich um Gleich- oder um Wechselspannung handelt und welche Polarität bei Gleichspannungen gegeben ist - Feststellungen, die oft von Wichtigkeit sein können-sind mit Glimmlampen dem Prinzip nach natürlich möglich, bedürfen aber, um leicht und einfach durchgeführt werden zu können, Glimmlampen mit möglichst grosser Elektrodenoberfläche, wie sie in Tastköpfe der soeben beschriebenen Art nur schwerlich eingebaut werden können.
Es ist weiters ein Tastkopf bekannt geworden, welcher an ein Spannungsmessgerät, wie es insbesondere in der Radiotechnik Verwendung findet, angeschlossen werden konnte und mit fünf Druckschaltern versehen war, die die Tastspitze jeweils mit einer der fünf von diesem Tastkopf zum eigentlichen Messgerät führenden Leitungen verband. Zwischen jeder dieser Leitungen und dem Messwerk lag ein den Messbereich bestimmender Widerstand, so dass durch Drücken der einzelnen Tasten nacheinander die einzelnen Spannungsmessbereiche eingeschaltet werden könnten.
Zur Erleichterung der angegebenen Überprüfung und zur Erreichung der zuvor angeführten Ziele wird
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bekannter, mit einem Umschalter versehener Tastkopf vorgesehen ist, der mit je einer Leitung mit je einer der Klemmen für Spannungs- bzw. Widerstandsmessung verbunden ist, wobei die am Tastkopf vorgesehene Tastspitze in der Ruhestellung des Umschalters mit der zur Spannungsmessung dienenden Klemme in Verbindung steht.
Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert, welche verschiedene Ausführungsformen in vereinfachter bzw. Schnittdarstellung veranschaulichen. Hiebei zeigt Fig. l die Schaltung eines Ausführungsbeispieles des Messinstrumentes mit nur einem Widerstandsmessbereich und mit einem Bereich zur Messung von Gleich- oder Wechselspannungen und ein Ausführungsbeispiel des Tastkopfes im Schnitt ; die Fig. 2 und 3 zeigen je eine andere Ausführungsform des Tastkopfes im Schnitt.
Gemäss Fig. l besitzt das Messinstrument ein Messwerk J, vorzugsweise ein Drehspulmesswerk, welches über einen Vorwiderstand R1 an das eine Ende des Regelwiderstandes P gelegt ist. Mit dem andern Ende dieses Regelwiderstandes P ist ein Widerstand R2 verbunden, welcher parallel zum Messwerk J gelegt ist.
Der Schleifer des Regelwiderstandes P ist über einen Begrenzungswiderstand Rg an eine Stromquelle Q an-
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standsmessung) versehen ist. Die Klemme 1 des Messinstrumentes (Bezugsleitung) ist mit dem Messwerk J bzw. mit dem zu diesem parallel liegenden Widerstand R2 unmittelbar verbunden.
Die Klemme 3 des Messinstrumentes, welche mit dem Zeichen"V"versehen ist (Spannungsmessung),
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Gleichrichter parallel zu der aus Messwerk J und Vorwiderstand Rl gebildeten Serienschaltung liegen.
Das Messinstrumen- besitzt je eine in Widerstandswerte, eine in Gleichspannungswerte und eine in Wechselspannungswerte geteilte Skala.
An die Klemme 1 des Instrumentes ist gemäss Fig. l über eine Leitung l'eine Prüfspitze Sp, eine Prüfleitung od. dgl. angeschlossen, während an die Klemmen 2 und 3 je eine Leitung 2'bzw. 3'angeschlossen ist, die zum Tastkopf T führen.
Der Tastkopf gemäss dem in Fig. l dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit einer festen Tastspitze TS versehen, an welche eine Kontaktfeder K angeschlossen ist. Durch ihre eigene Elastizität oder durch eine gegebenenfalls zusätzlich angeordnete Belastungsfeder F wird die Kontaktfeder K im Ruhezustand gegen einen Kontakt Kg gedrückt. Durch Drücken eines Knopfes Kn, welcl1er in einer Seitenwand des Tastkopfes gelagert ist, kann die Kontaktfeder K gegen einen Kontakt K2 gelegt werden. Die Kontakte K2 bzw. Kg sind mit den Leitungen 2'bzw. 3'verbunden, die zu den entsprechenden Klemmen des Messinstrumentes führen.
Zur gewöhnlichen Widerstandsmessung genügt es, den Widerstand, dessen Ohmwert festgestellt werden soll, mit Hilfe entsprechender Leitungen mit den Klemmen 1 und 2 des Messinstrumentes zu verbinden ; das Messwerk zeigt den Widerstandswert auf der in Ohmwerten geeichten Skala an. Die Messung von Gleich-oder Wechselspannungen erfolgt mit dem Instrument nach der in Fig. l gezeigten Schaltung in der Weise, dass die Klemmen 1 und 3 mit Hilfe von Prüfleitungen an die Spannungsquelle gelegt werden.
Ist Gleichspannung vorhanden, so kann nach der Richtung des Zeigerausschlages die Polarität der Spannung bestimmt und deren Wert, nachdem der Zeiger durch allenfalls vorgenommenes Umpolen der Messleitungen zum Ausschlagen in die richtige Richtung gebracht worden ist, unmittelbar an der für Gleichspannungen geltenden Skala abgelesen werden. Beim Vorhandensein von Wechselspannung wird der Zeiger infolge der Anordnung der beiden Gleichrichter Gr, und Gr2 unabhängig von der Art des Anschlusses der beiden Prüfleitungen an die Spannungsquelle in der richtigen Richtung ausschlagen. Damit wird angezeigt, dass die Spannungswerte an der für Wechselspannungen geltenden Skala des Instrumentes abzulesen sind.
Wenn es sich darum handelt, das Instrument als Leitungsprüfer zu verwenden oder um Widerstände von Leitungen zu messen, die bei der Prüfung noch unter Spannung liegen könnten, so wird der Tastkopf wie bereits. beschrieben an das Instrument angeschlossen.
Zur Messung wird die Klemme 1 des Instrumentes mit dem einen Ende der zu untersuchenden Leitung verbunden ; mit der vom Tastkopf abstehenden Tastspitze wird das andere Ende der Leitung berührt.
Zeigt sich am Messinstrument ein Ausschlag, so liegt die Leitung noch unter Spannung, deren Art bzw.
Polarität und Grösse wie zuvor beschrieben leicht festgestellt werden kann, falls dies erforderlich sein sollte. Zeigt das Instrument keinen Ausschlag, so ist die Leitung spannungslos ; durch Drücken des Knopfes Kn wird die Tastspitze an die Leitung 2'und damit an die Klemme 2 (ni") des Messinstrumentes gelegt und der Widerstand der Leitung kann auf der Ohmwert-Skala abgelesen werden bzw. kann durch
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Fehlen eines Ausschlages des Zeigers festgestellt werden, dass die Leitung eine Unterbrechung aufweist.
Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform der Tastspitze unterscheidet sich von jener gemäss Fig. l hauptsächlich dadurch, dass die ebenfalls fest mit dem Körper des Tastkopfes T verbundene Tastspitze TS dauernd mit der Leitung 3'verbunden ist, welche zur Klemme 3 führt, die zum Anschluss für Spannungsmessungen dient. Die Leitung 2'ist mit einer Kontaktfeder KF verbunden, welche durch Drücken des Knopfes Kn gegen einen mit der Tastspitze TS verbundenen Kontakt KT gelegt werden kann.
Der Tastkopf gemäss Fig. 3 besitzt eine in ihrer Längsrichtung verschiebbare, durch eine Feder FT belastete Tastspitze TS ; die Feder FT ist bestrebt, die Tastspitze TS in ihrer nach aussen verschobenen Lage zu halten. Im Inneren des Tastkopfes T sind zwei verschieden lange Schleifkontakte S2 und Sg vorgesehen, deren längerer'S-mit dem Taststift TS dauernd in Verbindung steht und mit der Leitung 3' verbunden ist, die zur Spannungsmessklemme 3 führt. Der kürzere Schleifkontakt S2 ist mit der zur Widerstandsmessklemme 2 führenden Leitung 2'verbunden und kommt mit der Tastspitze erst dann in leitende Verbindung, wenn die Tastspitze durch Ausüben einer entsprechend grösseren Kraft, als sie zum Herstellen eines Kontaktes zwischen der Tastspitze und der zu untersuchenden Leitung genügt, unter Überwindung der Kraft der Feder FT ins Innere des Tastkopfes gedrückt wird.
Während also bei den Ausführungsformen des Tastkopfes nach den Fig. l und 2 ein Knopf Kn zur Umschaltung vom Spannungsmessbereich auf den Widerstandsmessbereich erforderlich ist, so genügt bei der zuletzt beschriebenen Ausbildungsform ein stärkeres Andrücken der Tastspitze an die zu prüfende Leitung od. dgl., um diese Umschaltung herbeizuführen.
Das Messinstrument kann anstatt mit nur je einem Spannungs- bzw. Widerstandsmessbereich ver - sehen zu sein, jeweils deren mehrere besitzen ; hiebei ist vorteilhafterweise für jeden dieser Bereiche je eine Anschlussklemme vorgesehen.
Es ist auch von Vorteil, die Anschlussklemmen für die Widerstandsmessung bzw. für die Spannungsmessung und die Anschlussteile an den Enden der Leitungen 2'bzw. 3'unverwechselbar auszubilden, so dass die Leitung 2'immer nur an die Klemme bzw. Klemmen für die Widerstandsmessung und die Leitung 3'nur an Klemmen am Messinstrument, die zur Spannungsmessung dienen, angeschlossen werden können.
Weiters ist es denkbar, bei den Umschaltern, die in den Tastköpfen nach den Fig. l und 3 ange - ordnet sind, auch eine Nullstellung vorzusehen, in welcher also keine der Leitungen 2'bzw. 3'mit der Tastspitze verbunden ist.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform kann, anstatt den längeren Schleifkontakt anzuordnen, eine dauernde Verbindung zwischen der Tastspitze und der Leitung 3'hergestellt sein.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Elektrisches Mehrzweck-Messinstrument für die Messung von Spannungen und von Widerständen mit Hilfe einer eingebauten Stromquelle, welches mit je einer eigenen Anschlussklemme für die Spannungsmessung und Widerstandsmessung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein an sich bekannter, mit einem Umschalter versehener Tastkopf (T) vorgesehen ist, der mit je einer Leitung (2', 3') mit je einer der Klemmen (2, 3) für Spannungs-bzw. Widerstandsmessung verbunden ist, wobei die am Tastkopf (T) vorgesehene Tastspitze (TS) in der Ruhestellung des Umschalters mit der zur Spannungsmessung dienenden Klemme (3) in Verbindung steht.