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Vielfachmessinstrument mit einer Überlastungsschutzeinrichtung
Die Erfindung betrifft ein Vielfachmessinstrument mit einer Überlastungsschutzeinrichtung und mit einem oder mehreren Schaltern mit mindestens einer Schaltstellung zur Wahl der Messbereiche, Messarten, wie Strom-, Spannungs-, Widerstands-, Kapazitätsmessung od. dgl.
Vielfachmessinstrumente sind sowohl für die Messung kleinster Werte von Strom und Spannung als auch beträchtlicher Ströme und Spannungen geeignet. Je nach Ausführungsform sind auch Messbereiche für andere elektrische Grössen, z. B. Widerstände und Kapazitäten, vorhanden. Der Gesamtmessbereich solcher Geräte ist in mehrere Messbereiche geteilt. Die Messbereiche sind je nach Bauart und Schaltung des In- strumentes entweder unmittelbar an hiefür vorgesehene, eigene Steckbuchsen oder Klemmen angeschlossen oder können mittels eines Messbereichschalters gewählt werden.
Durch falsche Handhabung sind Überlastungen von'Vielfachmessinstrumenten möglich, wodurch eine mechanische und/oder thermische Beschädigung der Bauelemente eintreten kann. Einer der häufigsten Überlastungsfälle tritt ein, wenn beispielsweise während einerspannungsmessung der Messbereich-
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niederen Innenwiderstand des Instrumentes wird dann praktisch die Spannungsquelle kurzgeschlossen. Der dabei auftretende Kurzschlussstrom kann je nach der Leistungsfähigkeit der Spannungsquelle so hoch werden, dass das Instrument beschädigt wird. Diese Art der Überlastung wäre vermeidbar, wenn zwei extreme Messbereiche, z. B. solche für Strom-und Spannungsmessungen, nicht nebeneinander angeordnet wären.
Es lässt sich aber im Interesse einer übersichtliche Messbereichanordnung nicht immer vermeiden, dass neben einem gegen Überlastung praktisch unempfindlichen Bereich, z. B. einem solchen für hohe Spannungen, ein anfälligerer Bereich, ein Strombereich oder sonst ein Bereich mit kleinem Innenwiderstand, zu liegen kommt. Auch kann die Gefahr einer Überlastung bestehen, wenn während einer Messung ein Messartumschalter (z. B. für Strom-oder Sparnungsmessung) oder ein Stromartumschalter (z. B. tür Gleich-und Wechselstrom) betätigt wird.
Es sind Einrichtungen bekannt, die Überlastungen der vorher beschriebenen Art verhindern. Bei einer Ausführungsform ist zwischen zwei extremen Messbereichen am Messbereichschalter eine mechanische Sperre angeordnet. Diese Sperre verhindert die unmittelbare Umschaltung beispielsweise von einem Spannuns-au einen Strombereich ; die Umschaltung ist erst nach Lösen der Sperre möglich. Diese Art des Schutzes hat aber den Nachteil, dass bei der Betätigung des Schalters vor einer Messung (im stromlosen Zustand des Instrumentes) die mechanische Umschaltsperre gelöst werden muss, obwohl in diesem Fall keine Gefahr einer Überlastung besteht.
Ferner sind Schutzeinrichtungen für Vielfachmessinstrumente bekannt, die erst bei Eintritt einer Überlastung wirksam werden und das Instrument im beschränkten Umfang vorBeschädigung schützen. Eine Einrichtung besteht z. B. aus einem empfindlichen Mechanismus, welcher, durch das Messwerk direkt betätigt, einen Kontakt öffnet, der den gesamten Stromkreis des Instrumentes unterbricht. Bei anderen Aus- führungsformen ist in Serie oder parallel zum Messwerk ein empfindliches Relais geschaltet, welches im Fall einer Überlastung einen Schutzkontakt öffnet. Bei einer Variante hievon wird durch den Schutzkontakt nur bei hochohmigen Kreisen des Instrumentes, z.
B. bei Spannungsmessberetchen, der Instrumentenstromkreis unterbrochen, bei niederohmigen Kreisen (Strommessbereichen) jedoch der Eingang des Instrumentes kurzgeschlossen. Der Schutz von Instrumenten mittels Schmelzsicherungen hat sich bei Vielfachmessinstrumenten nicht bewährt, da die Schmelzsicherung nur bei einem einzigen, bestimmten Strom-
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wert wirksam wird und der variable Widerstand der Sicherungseinsätze die Anzeigegenauigkeit beeinflusst.
Ausserdem sind derartige Sicherungen für den angegebenen Zweck zu träge.
Diese bekannten Schutzeinrichtungen haben den Nachteil, dass sie bei den oben beschriebenen möglichenhohen Überlastungen das Vielfachmessinstrument nur unzureichend vor einer Beschädigung schützen.
Der Schutz wird ausserdem noch eingeschränkt durch die Ansprechempfindlichkeit des Relais od. dgl. und durch die Schaltfähigkeit des Kontaktes, der den gesamten Messstromkreis des Instrumentes unterbricht bzw. kurzschliesst und durch die mechanische und thermische Überlastungsfähigkei. t der elektrischen Bauelemente (Widerstände, Messbereichschalter usw.).
Erfindungsgemäss werden die angeführten Nachteile dadurch behoben, dass zwischen jenen Schaltstellungen des Umschalters oder der Umschalter, bei denen durch den Übergang von der einen in die an-
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Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen erläutert, welche in ihren beiden Figuren die Schaltbilder zweier verschiedener Ausführungsformen der Erfindung zeigen.
In Fig. l ist das Schaltbild eines Instrumentes zur Messung von Strom und Spannung in je vier Bereichen gezeigt. Die Klemmen des Messinstrumentes sind mit kl und k2 bezeichnet, der Umschalter für die einzelnen Bereiche der Ströme bzw. Spannungen mit S und das Messwerk mit M. Die den einzelnen Spannungsmessbereichen zugeordneten Kontakte (bzw. Stellungen) sind mit V1-V4 bezeichner, während die
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tragen. Analog bedeuten Ai-AN1 - N, 4 benannt sind.
Zwischen den Stellungen bzw. Kontakten V, und A1, welche beispielsweise dem Bereich für die höchsten. Spannungen bzw. dem Bereich für die grössten Ströme entsprechen, ist ein Kontakt Ü angeordnet, welcher jedesmal, wenn der Schleifer des Schalters S vom genannten Spannungsbereich auf den benach-
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eineeinen Begrenzungswiderstand W zu einem Relais R einer Überlastungsschutzeinrichtung und von diesem zur Klemme kid der Schleifer des Schalters S liegt unmittelbar an der Klemme ks. In der vom Relaiszur Klemme k1 führendenleitung ist ein Kontakt r vorgesehen, welcher vom Relais geöffnet wird, wenn über dieses ein Strom einer bestimmten, gegebenenfalls einstellbaren Mindeststärke fliesst.
Zwischen den Stellungen Vs und A4 kann ein Anschlag T vorgesehen sein, welcher verhindert, dass der Schleifer des Schalters S von V4 zu A4 oder umgekehrt bewegt wird. Es ist aber auch möglich, an Stelle dieses Anschlages T einen weiteren Kontakt Ü vorzusehen und diesen, wie in der Fig. 1 strichliert angedeutet, mit der vom Kontakt Ü1 kommenden Leitung und damit mit der Überlastungsschutzeinrichtung zu verbinden.
Wird also mit dem Messinstrument eine Spannung, deren Wert im Bereiche für die höchsten Spannungen (Kontakt k) liegt, gemessen und der Umschalter S auf den dem Kontakt li benachbarten Strombereich-Kontakt A. gelegt, so fliesst ein dieser Spannung und der Summe der Widerstandswerte von W und R entsprechender Strom, welcher hinreicht, das Relais zum Ansprechen zu bringen und damit den Kontakt r zu öffnen. Ein weiteres Betätigen des Schalters S auf den Kontakt (die Stellung) Al bleibt daher ohne Wirkung auf das Messinstrument, da der Stromkreis tiber das Instrument bereits unterbrochen ist.
In Fig. 2 ist die wesentlich vereinfachte Schaltung eines Messinstrumentes zur Messung von Strom, Spannung, Widerstand und Kapazität gezeigt, welches einen Umschalter Si zur Wahl der einzelnen Messbereiche und einen Umschalter S3 zur Wahl der Messarten besitzt. Die Klemmen, sind wieder mit kl und k ; bezeichnet, das Messwerk mit M, das Relais und der Kontakt der Überlastungsschutzeinrichtung mit R bzw. r und der Begrenzungswiderstand mit W. A1-A3, V1 - V3, F1 und Z1 bedeuten die einzeinen Messbereiche, während A, V, 0 und F am Unterschalter Sz die einzelnen Messarten bedeuten, u.zw. Strom, Spannung, Widerstand bzw. Kapazität.
Zwischen den Bereichen für Strom und Spannung, u. zw. in der gleichen Weise wie beim Instrument nach der Fig. 1, ist der Kontakt Ül vorgesehen, welcher mit der Überlastungsschutzeinrichtung verbunden
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lichen Kontakt V3 und dem Kontakt Z1 und ist mit der Überlastungsschutzeinrichtung so wie der Kontakt Ü1 verbunden.
Mit dem Messart -Wahischalter S# ist ein weiterer Schalter S2 starr gekuppelt, welcher jeweils dort einen Kontakt tug, ruz bzw. Üs aufweist, wo eine Zwischenstellung zwischen je einem Kontaktpaar des Schalters Ss vorhanden ist. Ist also der Schalter Ss auf einen seiner Kontakte eingestellt, so steht der Schleifer des Schalters S2 zwischen je zweien seiner Kontakte : wird jedoch der Schalter 58 verstellt, so
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berührt der Schleifer des Schalters S2 einen der Konrakte Ü3. Ü4 und Ü5, Diese Kontakte sind so wie die Kontakte Ü1 und Ü2 mit der Überlastungsschutzeinrichtung - dem Relais R - über den Widerstand W verbunden.
Die Überlastungsschutzeinrichtung wird demnach immer dann ansprechen,wenn einer der Schalter S1 oder 83 von einer bisher innegehabten Stellung in eine andere Stellung gebracht wird, in welcher-falls an den Klemmen kj. und kleine hinreichende Spannung liegt-ein zu hoher Strom über das Messwerk bzw. das ganze Instrument fliessen würde, und den Kontakt r öffnen, so dass jede Beschädigung des Instrumentes verhindert wird.
Die Erfindung ist keineswegs an die gezeigten Ausführungsbeispiele gebunden, sondern kann auch in andersartigen Messinstrumenten Anwendung finden. So kann beispielsweise ein Kontakt der Überlastungsschutzeinrichtung zwischen den Stellungen für Gleich-oder Wechselstrorf. bzw.-Spailaung eines Stromartumschalters an einem solchen Instrument vorgesehen werden.
Ein zusätzlicher Schalter kann auch mit dem Messbereichschalter gekuppelt sein, wobei die Kontakte des zusätzlichen Schalters jeweils zwischen. den Stellungen des Messbereichsschalters liegen Weiters können auch die Zwischenstellungen der Umschalter bzw. die Stellungen des Schleiiers des zusätzlichen Schalters, in denen der Schleifer mit einem der Kontakte Ü in Berührung steht, gerastet sein, d. h., dass die das Messinstrument bedienende Person am Einrasten des Umschalters in einer Zwischenstellung merkt, dass eine Umschaltung auf einen "gefährlichen Bereich"vorgenommen wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vielfachmessinstrument mit einer Überlastungsschutzeinrichtung und mit einem oder mehreren Umschaltern zur Wahl der Messbereiche und/oder Messarten, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jenen Schaltstellungen des Umschalters oder der Umschalter (S), bei denen durch den Übergang von der einen in die andere Stellung eine Überlastung des Vielfachmessinstrumentes eintreten könnte, ein zusätzlicher Schaltkontakt (Ü) vorgesehen ist, über welchen die Überlastungsschutzeinrichtung (R, r) in den Stromkreis eingeschaltet wird.