CH669853A5

CH669853A5 -

Info

Publication number: CH669853A5
Application number: CH135288A
Authority: CH
Inventors: Mihaly Szaniszlo; Imre Sreter; Jozsef Nyikos
Original assignee: Villamos Ipari Kutato Intezet; Budapesti Eletromos Muevek
Priority date: 1986-08-13
Filing date: 1988-08-13
Publication date: 1989-04-14
Also published as: DE3790461D2; WO1988001390A1; FI881672A; JPH01500540A; HU210576B; FR2602874A1; HUT66056A; FI881672A0; SU1709930A3

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tastnadel nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, sowie einen Übergangswiderstandsmesser gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 4, The present invention relates to a stylus according to the preamble of claim 1, and a contact resistance meter according to the preamble of claim 4,

Bei elektrischen Netzen, insbesondere bei Niederspannungsnetzen von 380/220 V entsteht ein nicht vernachlässigbarer Teil der während des Betriebes auftretenden Verluste an dem Übergangswiderstand an den Anschlüssen der elektrischen Leitungen. Über den Energieverlust hinaus führt die an dem Übergangswiderstand entstehende Joule-Wärme zu einer gesteigerten Brandgefahr, die im wesentlichen als Hauptursache der Brände elektrischen Ursprunges betrachtet werden kann. In electrical networks, in particular in low-voltage networks of 380/220 V, a non-negligible part of the losses in the contact resistance occurring during operation at the connections of the electrical lines arises. In addition to the loss of energy, the Joule heat generated at the contact resistance leads to an increased fire risk, which can essentially be regarded as the main cause of the fires of electrical origin.

Das Aufsuchen der Anschlüsse, deren Übergangswiderstand einen zugelassenen Wert überschreitet, ist eine äusserst wichtige Aufgabe ; zur Lösung dieser Aufgabe wurde jedoch bisher noch keine sichere Lösung bekannt. Finding the connections whose contact resistance exceeds an approved value is an extremely important task; To solve this problem, however, no safe solution has yet been known.

Gemäss einer bekannten Methode wird von dem zu prüfenden Leitungsabschnitt ein Wärmeplan angefertigt, und sollte der Übergangswiderstand des Anschlusses gross sein und dadurch der darüber fliessende Strom den Anschluss aufwärmen, ist diese lokale Erwärmung auf dem Wärmeplan gut zu erkennen. According to a known method, a heat plan is drawn up from the line section to be tested, and if the contact resistance of the connection is high and the current flowing over it heats up the connection, this local heating can be clearly seen on the heat plan.

Neben den hohen Kosten der zur Anfertigung eines Wärmeplanes geeigneten Vorrichtung ergibt sich ein prinzipieller Nachteil daraus, dass in dem Zeitpunkt der Prüfung eventuell kein Strom über den Anschluss fliesst und dadurch die Wärmewirlcung auch in dem Falle nicht nachgewiesen werden kann, wenn der Anschluss einen schädlich hohen Übergangswiderstand aufweist, der eine Brandgefahr in sich birgt. In addition to the high costs of the device suitable for the preparation of a heat plan, there is a fundamental disadvantage that no current may flow through the connection at the time of the test and the heat effect cannot be detected even if the connection has a damagingly high level Has contact resistance that entails a fire hazard.

Zur Messung des Übergangswiderstandes ist eine Reihe von Lösungen bekannt, die jedoch nur in dem Falle verwendet werden können, wenn über den zu messenden Anschluss kein Strom fliesst, bzw. wenn der Anschluss spannungsfrei ist. Zur Durchführung von Routinemessungen kann jedoch das Netz nicht spannungsfrei gemacht werden, infolgedessen konnten sich diese herkömmlichen Messverfahren nicht verbreiten. Weitere Schwierigkeiten ergeben sich aus dem Umstand, dass zwischen der Messelektrode des die Messung durchführenden Gerätes und dem Anschluss ebenfalls ein Übergangswiderstand auftritt, dessen Wert bei der Messung dem Übergang zugerechnet werden kann. Soll ein solches Netz gemessen werden, über das ein beliebiger Strom zwischen 0 und 200 A fliessen kann, hat die Messung sogar den Bruchteil eines Milliohms als bewertbaren Wert nachzuweisen und die Genauigkeit muss von der Kontaktge-bung der Messelektroden unabhängig sein. A number of solutions are known for measuring the contact resistance, but these can only be used if no current flows through the connection to be measured or if the connection is voltage-free. However, the network cannot be de-energized to carry out routine measurements, as a result of which these conventional measurement methods could not spread. Further difficulties arise from the fact that there is also a contact resistance between the measuring electrode of the device performing the measurement and the connection, the value of which can be attributed to the transition during the measurement. If such a network is to be measured, over which any current between 0 and 200 A can flow, the measurement has to prove even a fraction of a milliohm as an evaluable value and the accuracy must be independent of the contact of the measuring electrodes.

Eine weitere messtechnische Schwierigkeit ergibt sich Another metrological difficulty arises

2 2nd

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daraus, dass zur Messung des Übergangswiderstandes prinzipiell die Anwendung eines Messkreises mit einem äusserst geringen Widerstand erforderlich ist, und wenn die Messelektroden an eine falsche Stelle angeschlossen werden, oder der Anschluss unterbrochen ist, schaltet sich an den Messkreis die gesamte Netzspannung an, wodurch ein Kurz-schluss hervorgerufen werden kann. from the fact that in principle the use of a measuring circuit with an extremely low resistance is required to measure the contact resistance, and if the measuring electrodes are connected to the wrong place or the connection is interrupted, the entire mains voltage is switched on to the measuring circuit, resulting in a short - conclusion can be caused.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Tastnadel und eines Übergangswiderstandsmessers mit solchen Tastnadeln, welcher den Übergangswiderstand eines Anschlusses auch ohne Abschalten der Netzspannung und des Stromes zu messen fähig ist und bei welchem der gemessene Wert unabhängig von dem eigenen Anschlusswider-stand der Tastnadeln ist und der weiterhin einen einfachen Aufbau aufweist und eine einfache Handhabung ermöglicht. The object of the invention is to provide a stylus and a contact resistance meter with such styli, which is able to measure the contact resistance of a connection even without switching off the mains voltage and the current and in which the measured value is independent of the own connection resistance of the stylus and which also has a simple structure and enables easy handling.

Bei der Lösung der gestellten Aufgabe wurde davon ausgegangen, dass die Messung auf einer von der Frequenz des Netzes abweichenden und davon trennbaren Frequenz durchzuführen ist, und zwar unter Anwendung des Vier-punktmessprinzipes. Bei der Anwendung dieses Messprin-zipes sind jeweils getrennte Elektrodenpaare für die Zuleitung des den Messkreis speisenden konstanten Stromes zu der geprüften Anschlussstelle und zur Detektierung des sich ausbildenden Spannungsabfalles zu verwenden. Um zu vermeiden, dass die Stromspeisung in dem Spannungsmesskreis ein fehlerverursachendes Signal induziert, sind gemäss der Erfindung die Tastnadeln gemäss dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 ausgebildet. Der vorgeschlagene Übergangswiderstandsmesser weist dagegen die im Kennzeichen des Patentanspruches 4 umschriebenen Merkmale auf. When solving the task, it was assumed that the measurement was to be carried out at a frequency that deviated from and separated from the frequency of the network, using the four-point measuring principle. When using this measuring principle, separate pairs of electrodes must be used for the supply of the constant current feeding the measuring circuit to the tested connection point and for the detection of the voltage drop that develops. In order to avoid that the current supply in the voltage measuring circuit induces an error-causing signal, the probe needles according to the invention are designed according to the characterizing part of patent claim 1. The proposed contact resistance meter, on the other hand, has the features described in the characterizing part of patent claim 4.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Stromelektroden nur in dem angeschlossenen Zustand der Spannungsfühler an den zu prüfenden Abschnitt anschliessbar. In a preferred embodiment of the invention, the current electrodes can only be connected to the section to be tested when the voltage sensors are connected.

Es ist zweckmässig, die Spannungsfühler über einen Spannungswandler an den Spannungsmessstromkreis anzu-schliessen, in dem ein auf die Frequenz des Stromgenerators selektiven Bandfilter und ein an dessen Ausgang angeschlossener Spannungsmesser angeordnet sind, während die Stromelektroden über einen Stromwandler an dem Stromgenerator angeschlossen sind. It is expedient to connect the voltage sensors to the voltage measuring circuit via a voltage converter, in which a band filter which is selective for the frequency of the current generator and a voltage meter connected to its output are arranged, while the current electrodes are connected to the current generator via a current converter.

Zur Trennung des Messkreises ist es vorteilhaft, wenn die Betriebsfrequenz des Stromgenerators über dem dreifachen Wert der Netzfrequenz liegt. To separate the measuring circuit, it is advantageous if the operating frequency of the current generator is above three times the mains frequency.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des vorgeschlagenen Übergangswiderstandsmessers ist in dem Spannungsmessstromkreis ein Spannungsteiler angeordnet, der Ausgang des Spannungswandlers an einem Eingang eines Tiefpassfilters angeschlossen, dessen Ausgang mit einem Eingang eines Komparators verbunden ist, während der Ausgang des Komparators an einem Meldekreis, vorzugsweise einem Tonsignalmelder angeschlossen ist. In a preferred embodiment of the proposed contact resistance meter, a voltage divider is arranged in the voltage measuring circuit, the output of the voltage converter is connected to an input of a low-pass filter, the output of which is connected to an input of a comparator, while the output of the comparator is connected to a signaling circuit, preferably an audio signal detector .

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des vorgeschlagenen Übergangswiderstandsmessers ist mit einem Betriebsartenschalter versehen, wobei in einer der Stellungen des Betriebsartenschalters der Spannungsmesser mit dem Ausgang des Tiefpassfilters verbunden ist. Another preferred embodiment of the proposed contact resistance meter is provided with an operating mode switch, the voltage meter being connected to the output of the low-pass filter in one of the positions of the operating mode switch.

Der erfindungsgemäss vorgeschlagene Übergangswiderstandsmesser und die dabei benützte Tastnadel sind nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen : The contact resistance meter proposed according to the invention and the stylus used here are described in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawing. The drawing shows:

Fig. 1 ein Schema der erfindungsgemässen Widerstands-Messanordnung teilweise im Schnitt; 1 shows a schematic of the resistance measuring arrangement according to the invention, partly in section;

Fig. la eine vergrösserte Ansicht der Spitze der in Fig. 1 schematisch dargestellten Tastnadeln; Fig. La is an enlarged view of the tip of the stylus shown schematically in Fig. 1;

Fig. 2 ein Anordnungsschema der Messanordnung ; und 2 shows an arrangement diagram of the measuring arrangement; and

Fig. 3 ein Blockschema des Übergangswiderstandsmessers. Fig. 3 is a block diagram of the contact resistance meter.

In Fig. 1 sind Tastnadeln 1 und 2 des Übergangswiderstandsmessers in Anfangsposition der Kontaktierung mit dem zu messenden Abschnitt veranschaulicht. Der zu messende Abschnitt besteht aus Leitern 3 und 4 und einer dieser Verbindenden Schraubenklemme 5. Die Tastnadeln 1 und 2 weisen einen gleichen Aufbau auf und bestehen aus in einer isolierenden Hülle 6 angeordneten und auch voneinander isolierten Stromelektroden 7 und Spannungsfühler 8, einer den Spannungsfühler 8 spannenden Feder 10 und einem deren hintere Abstützung bildendem Kontaktstück 11. 1, stylus needles 1 and 2 of the contact resistance meter are illustrated in the initial position of contacting with the section to be measured. The section to be measured consists of conductors 3 and 4 and a screw terminal 5 connecting them. The probe needles 1 and 2 have the same structure and consist of current electrodes 7 and voltage sensors 8, one of which is the voltage sensor 8, arranged in an insulating sheath 6 and also insulated from one another exciting spring 10 and a contact piece 11 forming their rear support.

Die Stromelektrode 7 ist innen hohl ausgebildet; in diesem Hohlraum befindet sich eine Isolierbuchse 9, die ebenfalls innen hohl ist und darin ist der Spannungsfühler 8 axial verschiebbar geführt gelagert. Der Spannungsfühler 8 ist mit einer inneren Anschlagschulter versehen, an die sich das eine Ende der Feder 10 abstützt, während sich ihr anderes Ende an das den Anschluss des Spannungsfühlers 8 sichernde Kontaktstück 11 des Spannungsfühlers 8 presst. Der Spannungsfühler 8 ist mit einem zylindrischen Schenkel 12 und einer spitz endenden Spitze 13 ausgebildet. The current electrode 7 is hollow on the inside; In this cavity there is an insulating sleeve 9 which is also hollow on the inside and in which the voltage sensor 8 is mounted so as to be axially displaceable. The tension sensor 8 is provided with an inner stop shoulder against which one end of the spring 10 is supported, while its other end presses against the contact piece 11 of the tension sensor 8 securing the connection of the tension sensor 8. The voltage sensor 8 is formed with a cylindrical leg 12 and a pointed end 13.

Das vordere Ende der Stromelektrode 7 ist als ein V-förmig geschlitzter Kegel ausgebildet (Fig. la) und endet in einer doppelspitzig ausgebildeten Spitze 14, die um weniges über das vordere Ende der Isolierbuchse 9 hinausragt. Der Abstand zwischen der Spitze 14 und der Spitze 13 des in Grundposition befindlichen Spannungsfühlers 8 ist kleiner als der zugelassene grösste Bewegungsweg der Feder 10. Aus dieser Bedingung folgt, dass sich bei Drücken der Tastnadel 1 an den Leiter 3 mit diesem zuerst die Spitze 13 des Spannungsfühlers 8 berührt, dann sich durch Erhöhen der Druckkraft die Feder 10 zusammendrückt und sich die vordere Spitze 14 der Stromelektrode 7 dem Leiter 3 annähert, dessen Oberfläche erreicht, wodurch zwischen der Stromelektrode 7 und dem Leiter 3 annähert, dessen Oberfläche erreicht, wodurch zwischen der Stromelektrode 7 und dem Leiter 3 an der Spitze 14 ein ausgeprägter elektrischer Kontakt entsteht. Der Spannungsfühler 8 bleibt während seiner gesamten Bewegung von der Stromelektrode 7 isoliert, den Trennungszwischenraum sichert das Vorhandensein der Isolierbuchse 9. The front end of the current electrode 7 is designed as a V-shaped slotted cone (FIG. 1 a) and ends in a double-pointed tip 14, which protrudes a little beyond the front end of the insulating bush 9. The distance between the tip 14 and the tip 13 of the tension sensor 8 which is in the basic position is smaller than the permitted largest movement path of the spring 10. From this condition it follows that when the stylus 1 is pressed on the conductor 3, the tip 13 of the spring 3 first Touches voltage sensor 8, then compresses the spring 10 by increasing the compressive force and the front tip 14 of the current electrode 7 approaches the conductor 3, the surface of which reaches, whereby between the current electrode 7 and the conductor 3 approaches, the surface of which reaches, whereby between the Current electrode 7 and the conductor 3 at the tip 14 there is a pronounced electrical contact. The voltage sensor 8 remains insulated from the current electrode 7 during its entire movement, the separation space ensures the existence of the insulating bush 9.

Ein elektrischer Kontakt zwischen der Stromelektrode 7 und dem Spannungsfühler 8 entsteht nur über die zu prüfenden Leiter 3,4 in dem Zustand, in dem die Tastnadeln 1 und 2 auf den Leiter gedrückt sind. Den elektrischen Anschluss der Stromelektroden 7 sichern Kabel 15,16, die mit einer entsprechenden Isolation versehen sind und aus dem hinteren Ende der Isolierhülle 6 der Tastnadeln 1 und 2 herausragen und an einem in Fig. 1 veranschaulichten Stromwandler 17 angeschlossen sind. An electrical contact between the current electrode 7 and the voltage sensor 8 arises only via the conductors 3, 4 to be tested in the state in which the styli 1 and 2 are pressed onto the conductor. The electrical connection of the current electrodes 7 is secured by cables 15, 16, which are provided with appropriate insulation and protrude from the rear end of the insulating sleeve 6 of the probe needles 1 and 2 and are connected to a current transformer 17 illustrated in FIG. 1.

Der Anschluss der Spannungsfühler 8 erfolgt ebenfalls mittels isolierter Kabel, deren Führung jedoch - wie aus Fig. 1 ersichtlich ist - von jener der Kabel 15,16 abweicht. Das mit dem Kontaktstück 11 der Tastnadel 1 verbundene Kabel 18 ist durch eine Schutzscheibe 19 der Isolierhülle 6 radial herausgeführt und führt in das Innere der isolierten Hülle der anderen Tastnadel 2. Der Innenleiter 20 des Kabels 18 führt gemeinsam mit dem den Spannungsfühler 8 der Tastnadel 2 anschliessenden Leiter 21 in das Innere der Isolation des aus der Tastnadel 2 zentral herausragenden Kabels 16 und ragt daraus nur in entsprechendem Abstand von der Tastnadel 2 unmittelbar vor seinem Anschluss heraus. The voltage sensors 8 are also connected by means of insulated cables, the guidance of which, however - as can be seen in FIG. 1 - differs from that of the cables 15, 16. The cable 18 connected to the contact piece 11 of the stylus 1 is led radially out through a protective disk 19 of the insulating sleeve 6 and leads into the interior of the insulated sleeve of the other stylus 2. The inner conductor 20 of the cable 18 leads together with the voltage sensor 8 of the stylus 2 connecting conductor 21 into the interior of the insulation of the cable 16 projecting centrally from the stylus 2 and protrudes therefrom only at a corresponding distance from the stylus 2 immediately before its connection.

Die Länge des die beiden Tastnadeln 1,2 verbindenden Kabels 18 ist so bemessen, dass es während der Verwendung die Entfernung der Tastnadeln 1 und 2 noch zulässt. Diese besondere Kabelführung ist deshalb erforderlich, um zu The length of the cable 18 connecting the two probe needles 1, 2 is dimensioned such that the removal of the probe needles 1 and 2 still permits during use. This special cable routing is therefore necessary in order to

5 5

10 10th

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gewährleisten, dass bei der Kontaktgebung der Tastnadeln das Magnetfeld der sich zwischen den beiden Stromelektroden 7 über die geprüften Leiter 3,4 und den Stromwandler 17 ausbildenden eingängigen Schleife, welches durch die in Fig. 1 gekennzeichneten Gebiete A und B gemeinsam gebildet wird, über eine kleinstmöglichste Fläche mit der sich zwischen den Spannungsfühlern 8 ausbildenden Schleife, welche nur durch das Gebiet A gebildet wird, in Verbindung gerät. In der Wirklichkeit ist das Gebiet A wesentlich kleiner als das Gebiet B, dadurch entsteht nur in einem vernachlässigbaren Mass eine magnetische Kopplung zwischen den erwähnten Schleifen. ensure that when contacting the stylus, the magnetic field of the catchy loop forming between the two current electrodes 7 via the tested conductors 3, 4 and the current transformer 17, which is formed together by the areas A and B identified in FIG. 1, via a smallest possible area comes into contact with the loop forming between the voltage sensors 8, which is formed only by the area A. In reality, area A is significantly smaller than area B, which means that there is only a negligible degree of magnetic coupling between the loops mentioned.

Die Funktion des erfindungsgemässen Übergangswiderstandsmessers beruht auf der in Fig. 2 veranschaulichten Prinzipschaltung. Der Übergangswiderstand R des geprüften Abschnittes tritt an der Anschlussstelle der Leiter 3 und 4 auf. Die sich den Leitern 3 und 4 anschliessenden Stromelektroden 7 sind über den Stromwandler 17 an einen solchen Stromgenerator 22 angeschlossen, welcher einen Speisestrom mit einem Wert von ig(t) = Ig • cos 211 f50 • t erzeugt, wobei die Frequenz f wesentlich grösser als die 50 Hz-Frequenz des über den geprüften Leiterabschnitt fliessenden Netzstromes i(t) = I • cos 21150 • t ist, und vorzugsweise ca. 1 kHz beträgt. The function of the contact resistance meter according to the invention is based on the basic circuit illustrated in FIG. 2. The contact resistance R of the tested section occurs at the connection point of conductors 3 and 4. The current electrodes 7 connected to the conductors 3 and 4 are connected via the current transformer 17 to such a current generator 22, which generates a feed current with a value of ig (t) = Ig • cos 211 f50 • t, the frequency f being substantially greater than the 50 Hz frequency of the mains current flowing over the tested conductor section is i (t) = I • cos 21150 • t, and is preferably approximately 1 kHz.

Die beiden Spannungsfühler 8 sind an einen Spannungswandler 23 angeschlossen, dessen Ausgang über ein die Frequenz f durchlassendes, auf Netzfrequenz eine grosse Dämpfung aufweisendes Bandfilter 24 an einem Spannungsmesser 25 angeschlossen ist, dessen gemessene Spannung U(t) = a • ig(t) • Rproportional zu dem Übergangswiderstand Rist. The two voltage sensors 8 are connected to a voltage converter 23, the output of which is connected to a voltage meter 25 via a bandpass filter 24 which allows the frequency f to pass and has a large attenuation at the mains frequency, and whose measured voltage U (t) = a • ig (t) • Rproportional to the contact resistance Rist.

Vor der Beschreibung der Funktion wird auf Fig. 3 bezuggenommen, in der ein Blockschema des erfindungsgemässen Übergangswiderstandsmessers veranschaulicht ist. Der Unterschied zu den in den Figuren 1 und 2 veranschaulichten besteht in erster Linie in der Ausbildung der Spannungsmessschleife. Die Leitung der beiden Spannungsfühler 8 ist über einen Spannungsteiler 26 und einen Vorverstärker 27 an den Spannungswandler 23 angeschlossen, dessen Ausgang sich verzweigt und einerseits an das Bandfilter 24 und andererseits an ein solches Tiefpassf ilter 28 geführt ist, welches die Signalkomponente mit einer Frequenz von 50 Hz durchlässt und die Komponenten mit höherer Frequenz zurückhält. Ein Ausgang des Tiefpassfilters 28 ist an einem Gleichrichter 29 und über diesen an einem Komparator 30 angeschlossen, dem ein Tonsignalgeber 31 nachgeschaltet ist. Before the description of the function, reference is made to FIG. 3, in which a block diagram of the contact resistance meter according to the invention is illustrated. The difference to that illustrated in FIGS. 1 and 2 consists primarily in the design of the voltage measurement loop. The line of the two voltage sensors 8 is connected via a voltage divider 26 and a preamplifier 27 to the voltage converter 23, the output of which branches and is guided on the one hand to the bandpass filter 24 and on the other hand to such a low-pass filter 28, which has the signal component with a frequency of 50 Hz passes and holds back the components with a higher frequency. An output of the low-pass filter 28 is connected to a rectifier 29 and via this to a comparator 30, which is followed by a sound signal generator 31.

Der andere Ausgang des Tiefpassfilters 28 und der Ausgang des Bandfilters 24 sind mit je einem Eingang eines zweiten Gleichrichters 32 verbunden, dessen Ausgang mit dem Eingang eines eine Ziffernanzeige sichernden Spannungsmessers 25 verbunden ist. The other output of the low-pass filter 28 and the output of the bandpass filter 24 are each connected to an input of a second rectifier 32, the output of which is connected to the input of a voltmeter 25 which ensures a numerical display.

Der Übergangswiderstandsmesser ist mit einem Betriebsartenschalter 33 versehen, an welchem Spannungsmessbetrieb und Strommessbetrieb eingestellt werden kann und der in den einzelnen Betriebsarten die Messgrenzenumschaltung durch Umschalten des Teilerverhältnisses des Spannungsteilers 26 realisiert. Mit Hilfe des Betriebsartenschalters 33 kann der Speisestrom des Stromgenerators 22 in diskreten Schritten eingestellt werden. The contact resistance meter is provided with an operating mode switch 33, on which the voltage measuring mode and current measuring mode can be set and which realizes the switching of the measuring limits in the individual operating modes by switching over the divider ratio of the voltage divider 26. With the aid of the operating mode switch 33, the feed current of the current generator 22 can be set in discrete steps.

Die Funktion des erfindungsgemäss ausgebildeten Übergangswiderstandsmessers wird anhand von Fig. 3 näher erläutert. The function of the contact resistance meter designed according to the invention is explained in more detail with reference to FIG. 3.

Es wird angenommen, dass über den geprüften Übergangswiderstand R in dem Zeitpunkt der Messung kein Strom fliesst. Die beiden Tastnadeln 1,2 werden an die den geprüften Abschnitt umgebende Leiter 3 und 4 gepresst. Dann schliesst sich zuerst der Stromkreis der Spannungsfühler 8. Bei Aufrechterhalten der Druckkraft pressen sich kurz darauf die die Spannungsfühler 8 umfassenden Stromelektroden 7 ebenfalls an die Leiter 3,4, wodurch sich der Stromkreis des Stromgenerators 22 schliesst. Nachdem zwischen die Stromelektroden 7 über den geprüften Abschnitt ein konstanter Strom geleitet wird, ist die an dem Übergangswiderstand R abfallende Spannung davon unabhängig und hängt nur von dessen Wert ab. It is assumed that no current flows through the tested contact resistance R at the time of the measurement. The two probe needles 1, 2 are pressed against the conductors 3 and 4 surrounding the tested section. Then the circuit of the voltage sensors 8 closes first. If the compressive force is maintained, the current electrodes 7 comprising the voltage sensors 8 also shortly thereafter press against the conductors 3, 4, as a result of which the circuit of the current generator 22 closes. After a constant current is conducted between the current electrodes 7 via the tested section, the voltage drop across the contact resistance R is independent thereof and depends only on its value.

Die Spannungsfühler 8 detektieren diese Spannung und über die beschriebene Schaltung ist der Spannungsmesser 25 entsprechend der zu dem durch den Spannungsteiler 26 bestimmten Teilerverhältnis gehörigen Endstellung unmittelbar in Widerstand kalibriert ablesbar. Der an den Leitern 3,4 erzeugte Messstrom induziert theoretisch eine gewisse Spannung in dem Spannungsmessstromkreis der Tastnadeln 1 und 2, wegen der geringen Grösse des Gebietes A der Flussverkettung ist diese Wirkung jedoch vernachlässigbar. The voltage sensors 8 detect this voltage and, via the circuit described, the voltmeter 25 can be read directly in resistance, calibrated in accordance with the end position associated with the divider ratio determined by the voltage divider 26. The measuring current generated on the conductors 3, 4 theoretically induces a certain voltage in the voltage measuring circuit of the stylus 1 and 2, however, due to the small size of the area A of the flux linkage, this effect is negligible.

Fliesst über den geprüften Abschnitt ein Netzstrom, If a mains current flows over the tested section,

erfolgt bei Anschluss der Tastnadeln 1 und 2 sofort die Spannungsmessung bzw. Spannungsdetektierung. Die Detektie-rung ist von der durch den Betriebsartenschalter 26 eingestellten Betriebsart unabhängig. When connecting styli 1 and 2, voltage measurement or voltage detection takes place immediately. The detection is independent of the operating mode set by the operating mode switch 26.

Die an den Spannungsfühlern 8 erscheinende 50 Hz-Spannung gelangt von dem Ausgang des Tiefpassfilters 28 nach der Gleichrichtung an einen, zum Beispiel eine Kippspannung von 200 mV aufweisenden Komparator 30. Ist der Wert der Spannung grösser als die Kippspannung, wird diese Tatsache von dem Tonsignalmelder 31 gemeldet. Diese Meldung erfolgt noch vor dem Anschluss der Stromelektroden 7 und dadurch wird der Bediener darauf hingewiesen, zuerst zweckmässigerweise die Spannung zu messen, da zum Beispiel die Schraubenklemme 5 eine Unterbrechung aufweisen kann, bzw. bei nicht richtigem Anschluss kann vermieden werden, dass die Einschaltung der Stromelektroden 7 einen Kurzschluss hervorruft. The 50 Hz voltage appearing at the voltage sensors 8 passes from the output of the low-pass filter 28 after rectification to a comparator 30, which has a breakover voltage of 200 mV, for example. If the value of the voltage is greater than the breakover voltage, this is confirmed by the audio signal detector 31 reported. This message occurs before the current electrodes 7 are connected, and the operator is advised to first measure the voltage appropriately, for example because the screw terminal 5 may have an interruption, or if the connection is not correct, it can be avoided that the switch on Current electrodes 7 causes a short circuit.

Bei einem grossen Übergangswiderstand ist es nicht zweckmässig, über die Stromelektroden 7 einen überflüssig grossen Strom zu leiten, deshalb und zur Schonung der Batterie wird mit der Messgrenze gemeinsam auch der Speisestrom des Stromgenerators 22 geändert. In the case of a large contact resistance, it is not expedient to conduct an excessively large current via the current electrodes 7, and therefore, in order to protect the battery, the feed current of the current generator 22 is changed together with the measurement limit.

Der Zusammenhang zwischen der detektierten Spannung mit einer Frequenz von 50 Hz und der Messgrenze des Übergangswiderstandes ist in der nachfolgenden Tabelle veranschaulicht: The relationship between the detected voltage with a frequency of 50 Hz and the measuring limit of the contact resistance is illustrated in the following table:

Messgrenze Measurement limit

50 Hz-Spannung 50 Hz voltage

1 kHz-Messstrom 1 kHz measuring current

1 1

20 mOhm 20 mOhm

200 mV 200 mV

10 A 10 A

2 2nd

200 mOhm 200 mOhm

2 V 2 V

1 A 1 A

3 3rd

2 Ohm 2 ohms

20 V 20 V

100mA 100mA

4 4th

20 Ohm 20 ohms

200 V 200 V

10 mA 10 mA

5 5

- -

500 V 500 V.

— -

Bei der Spannungsmessung ist es ausreichend, fünf Messgrenzen festzulegen, während bei der Messung des Übergangswiderstandes vier Messgrenzen ausreichend sind. When measuring the voltage, it is sufficient to set five measuring limits, while four measuring limits are sufficient when measuring the contact resistance.

Nach der Messung des Übergangswiderstandes kann anhand dessen bekannten Wertes der über den Leiterabschnitt fliessende 50 Hz-Strom ebenfalls errechnet werden, da die 50 Hz-Spannung unmittelbar gemessen werden kann. Der Betriebsartenschalter 33 schaltet dabei den Eingang des Gleichrichters 32 an den Ausgang des Tiefpassfilters 28. After measuring the contact resistance, the known value can also be used to calculate the 50 Hz current flowing through the conductor section, since the 50 Hz voltage can be measured directly. The operating mode switch 33 switches the input of the rectifier 32 to the output of the low-pass filter 28.

Mit Hilfe des erfindungsgemässen Übergangswiderstandsmessers kann sogar mit einer Messgrenze von 20 mOhm gemessen werden und die Empfindlichkeit ermöglicht auch die Messung eines Übergangswiderstandes mit einem Wert von 0,1 mOhm. Auf die Messung hat keinen Einfluss, wenn sich in dem geprüften Leiterabschnitt der 50 Hz-Strom zwi- With the aid of the contact resistance meter according to the invention, it is even possible to measure with a measurement limit of 20 mOhm and the sensitivity also enables the measurement of a contact resistance with a value of 0.1 mOhm. It has no influence on the measurement if the 50 Hz current between the

4 4th

s s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

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60 60

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sehen 0 und 200 A ändert. Natürlich kann sich ein grosser Netzstrom nur bei einem kleineren Übergangswiderstand ausbilden, ansonsten würde der Übergang durch die auftretende Wärmewirkung beschädigt werden. see 0 and 200 A changes. Of course, a large mains current can only be formed with a smaller contact resistance, otherwise the transition would be damaged by the heat effect that occurs.

Mit Hilfe der erfindungsgemässen Messanordnung können routinemässige und auch zweckgerichtete Überprüfungen vorhandener Niederspannungsnetze gleicherweise gelöst werden, die Messung kann auch bei unter Spannung befindlichen Netzen durchgeführt werden. With the aid of the measuring arrangement according to the invention, routine and also purposeful checks of existing low-voltage networks can be solved in the same way; the measurement can also be carried out with live networks.

Durch die schnelle und genaue Messung des Übergangswiderstandes kann der infolge nicht entsprechender Due to the fast and accurate measurement of the contact resistance, the result can not be

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Anschlüsse (Verbindungen) auftretende Energieverlust verringert werden und damit auch die Anzahl der elektrisch verursachten Brände verringert werden. An einer erhöhten Brandgefahr ausgesetzten Stellen und Gebäuden steigert die s routinemässige Messung der elektrischen Anschlüsse wesentlich die Sicherheit. Connections (connections) occurring energy loss are reduced and thus the number of electrically caused fires are reduced. The routine measurement of electrical connections significantly increases safety at locations and buildings exposed to fire.

Die Anwendung des erfindungsgemäss ausgebildeten Übergangswiderstandsmessers ist jedoch nicht auf die Messung elektrischer Netze begrenzt, dank der beschriebenen io Empfindlichkeit ist das Gerät für beliebige sonstige Anwendungen geeignet. However, the use of the contact resistance meter designed according to the invention is not limited to the measurement of electrical networks; thanks to the described sensitivity, the device is suitable for any other application.

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3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims

669853 PATENT CLAIMS

1. Stylus for a transition resistance meter based on the four-point principle, with a current electrode (7), a voltage sensor (8), an insulating sheath (6) and a connecting cable (15) led out in the axial direction, characterized in that the current electrode (7) is fixed is fixed and hollow in the insulating sheath (6) and has an insulating bush (9) in its interior, in which the voltage sensor (8) is mounted so as to be displaceable in the axial direction, the voltage sensor (8) being insulated from the current electrode (7) is and ends in a tip (13), while the end of the current electrode is arranged behind the tip (13) and protrudes a distance beyond the end of the insulating sleeve (9), the resiliently guided path of the voltage sensor (8) being longer than the distance mentioned.

2. Stylus according to claim 1, characterized in that in the interior of the insulating bushing (9) there is a spring (10) supported on one end on the end of the voltage sensor (8), at the other end of which a contact piece (11) is arranged, to which the connecting cable to the voltage sensor (8) is connected.

3. Stylus according to claim 1 or 2, characterized in that the current electrode (7) ends in a tip (14) designed as a slotted cone.

4. contact resistance meter with two styli according to one of the claims 1 to 3, wherein the styli are intended to contact the end points of a section to be tested (3, 4, 5), the current electrodes (7) being connected to an alternating current circuit powered by a current generator are connected while the voltage sensors (8) are connected to a voltage measuring circuit which is selective to the frequency of the supply current, characterized in that the connecting conductors (20, 21) leading to the voltage sensor (8) only cover a fraction of the connecting conductors (16, 15) enclose the partial area (A) surrounding the area (A + B) of the current electrodes.

5. Contact resistance meter according to claim 4, characterized in that the current electrodes (7) can only be connected to the section (3, 4, 5) to be tested when the voltage sensor (8) is connected.

6. contact resistance meter according to claim 4 or 5, characterized in that the voltage sensors (8) are connected via a voltage converter (23) to the voltage measuring circuit in which a band filter (24) selective to the frequency of the current generator (22) and one to the latter Output connected voltage meter (25) is connected, while the current electrodes (7) are connected to the current generator (22) via a current transformer (17).

7. contact resistance meter according to claim 6, characterized in that the operating frequency of the current generator (22) is above three times the value of the mains frequency.

8. transition resistance meter according to claim 7, characterized in that in the circuit of the voltage meter (25) a voltage divider (26) is inserted that the output of the voltage converter (23) is connected to the input of a low-pass filter (28), the output of which Input of a comparator (30) is created, the output of which is connected to a signaling circuit, preferably a sound signal generator (31).

9. Transition resistance meter according to claim 8, characterized in that an operating mode switch (33) is provided, in one switch position of which the voltmeter (25) is connected to the output of the low-pass filter (28).

10. Contact resistance meter according to claim 9, characterized in that the mode switch (33) is connected to a divider ratio control input of the voltage divider (26) and an input of the current generator (22) which adjusts the size of the source current.

11. Contact resistance meter according to claim 4, characterized in that the voltage sensor (8) of the one stylus (1) is connected to a cable (18) which is led out radially through a protective pane (19) of the insulating sheath (6) of this stylus (1), which is guided through a protective disk on the other stylus (2) inside it and, together with the conductor (21) associated with its voltage sensor, in the jacket of the cable, the current electrode (7) is led out.