CN109477865A - 确定电气系统与测量系统的电触点接通 - Google Patents

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Abstract

为了在测量系统(2)中以简单的方式无疑地确定，测量系统上应实施电压测量的测量触点(3)是否按规定触点接通，在测量系统(2)中在闭合将充电电路(5)与电压测量仪器(V)连接的放电开关(S1)之后，充电电路(5)通过电压测量仪器(U)的内阻(Ri)放电。在放电开关(S1)闭合时，在闭合将电压测量仪器(V)与测量触点(3)连接的测量开关(S2)后，确定电气系统(1)与测量系统(2)的触点接通，其方式为从闭合测量开关(S2)开始评估在电压测量仪器(V)上的电压曲线(U)。有利地，充电电路(5)在闭合放电开关(S1)之后通过内阻(Ri)和与电压测量仪器(V)串联或并联连接的放电电阻(R)放电。

Description

确定电气系统与测量系统的电触点接通
技术领域
本发明涉及用于确定电气系统与测量系统的电触点接通的方法和设备，其中，测量系统能通过测量触点与电气系统的测量点连接，本发明还涉及所述设备的应用。
背景技术
为了电气系统的维护工作必须确定电气系统的无电压，然后才可以进行工作。仅将电气系统与供电网或电能供应装置分开还不能可靠地确定无电压，因为尽管如此电能可以存储在电的蓄能器、例如电容器中。此外也可设想其他的静电荷，其可以导致在电气系统中的低的残余电压。但在电气系统上的电压测量也还不保证无电压，即使没有探测到电压时仍然无法保证无电压。由于测量仪器在测量对象上的测量触点的可能的触点接通故障，可出现无电压的错误的显示或低的残余电压的显示，尽管在测量对象上非常可能还存在(高的)电压。电气系统的静电荷也可以基于电压测量仪器的高阻抗的输入导致低的电压显示。因此也可由于故障触点接通或来自系统的实际上存在的残余电压而造成非常低的电压显示。
因此，为了电气系统的无电压的可靠的确定，以便可以在电气系统上安全地实施进一步的工作，需要测量仪器的测量触点的触点接通测试。在故障触点接通情况中可能测量出比在测量点之间实际上存在的电压较低的电压，在最差的情况中测量出完全没有电压，这对于在电气系统上应该实施工作的人构成潜在的危险。但常规的测量仪器不提供该功能。因此至今视觉地实施触点接通测试。即，使用者视觉地检查，测量触点是否按规定触点接通测量对象。但在许多应用中，例如在具有电驱动装置的车辆中，由于狭窄的空间关系或测量点的位置，触点接通的视觉的检查不可以或不可以无疑地进行。此外不总是可以由视觉的触点接通推断出实际的电触点接通。
更确切地说，可设想使用经常在测量仪器中存在的阻抗测量以用于触点接通检查。在此，在测量仪器中集成电流源或电压源并且通过测量通过测量仪器的测量触点的电流可以推断出触点接通的测量点。当然借此只可以探测纯欧姆的并且此外也仅低电阻的阻抗。但等同于高阻抗的电阻的触点接通故障，以这种方式不能够可靠并且无疑地确定。此外，当测量仪器处于阻抗测量模式中时，高的残余电压可能导致测量仪器的破坏。
发明内容
因此，本发明的任务是，给出一种测量系统，其能够实现以简单的方式无疑地确定，在其该测量系统上应实施电压测量的测量触点是否按规定触点接通。
该任务如下解决：在测量系统中，在闭合将充电电路与电压测量仪器连接的放电开关之后，充电电路通过电压测量仪器的内阻放电，并且在放电开关闭合时在闭合将电压测量仪器与测量触点连接的测量开关之后，确定电气系统与测量系统的触点接通，其方式为，从闭合测量开关开始在评估单元中评估电压测量仪器的电压曲线。电气系统的触点接通例如可以完全、部分地存在或不存在。在电压测量仪器上的电压曲线可以同样通过显示单元显示。
从闭合测量开关开始对电压曲线的评估可以例如是突变的探测，这例如可以借助电压差进行。也可能测量理论电压曲线并且将其与实际的电压曲线比较。电压曲线的积分也是一种可能性等。
然而有利地也可以在闭合放电开关之后并且在闭合测量开关之前借助电压测量仪器记录测量系统的表征的电压曲线。将所述表征的电压曲线与在闭合测量开关之后的电压曲线比较，以此可以推断出触点接通。
充电电路的放电原则上通过电压测量仪器的内阻进行。也可能，放电过程通过与电压测量仪器连接的放电电阻影响，由此充电电路也通过放电电阻放电。该放电电阻既可以并联于也可以串联于电压测量仪器连接。在并联电路的情况中，电路的总阻抗减小并且放电过程加速。在串联电路的情况中总阻抗放大，由此放电过程较长地持续。然而串联的放电电阻也具有限制电流的效果。此外规定放电电阻的大小影响电路的时间常数。充电电路通常具有电容性的构件，以串联放电电阻为形式的电路阻抗的提高将时间常数提高并且同样地降低流过的电流。这可以用于限制电流。放电电阻的并联引起电路阻抗的减少并且借此引起较小的时间常数并且因此引起要测量的电压的较快速的衰减或放大。
有利地，当低于在电压测量仪器上的电压阈值时，闭合测量开关。借此例如可以避免在测量系统中的敏感的电子装置上通过电流峰值产生的损害。
充电电路例如可以由电压源和并联于电压源安装的电容器组成。在此，充电开关可以将电压源与电容器连接，其中，在闭合充电开关之后开始电容器的充电过程。一旦接着打开充电开关，电荷保持存储在电容器中。电容器可以接着按照本发明在闭合放电开关之后通过电压测量仪器并且在闭合测量开关之后在成功的触点接通时通过电压测量仪器和测量系统的相互连接的总阻抗放电。
此外可能，这样使用所述设备，使得在成功的触点接通之后确定在测量点上存在的电压，有利地通过在测量电路中存在的电压测量仪器进行该确定。在测量点上的电压的存在可以在确定触点接通之后或期间由电压曲线确定。
此外可以测量在电气系统的测量点上存在的该电压的值。有利地，该电压测量通过在测量电路中存在的电压测量仪器实施。
附图说明
接着参考图1至4进一步解释具体的发明，所述图示例性地、示意性并且非限制地示出本发明有利的设计。在此示出：
图1为与测量仪器连接的电气系统；
图2为电压U的不同的走向；
图3为测量仪器的一种可能的设计。
具体实施方式
借助图1说明利用按照本发明的测量系统2的基本的按照本发明的方法。在电气系统1、例如混动车辆的电驱动系统上，应该利用测量仪器2确定无电压，然后可以在电气系统1上实施工作。为此在电气系统1上设置测量点3、例如预备的测量点，所述测量点用于可能存在的电压的电压测量由测量仪器2的测量触点4触点接通。在测量系统2中用于电压测量例如设置具有内阻Ri的常规的电压测量仪器V(在图1中表示)。用于可靠确定规定的触点接通，测量仪器2除了电压测量仪器V之外也包括充电电路5。充电电路5具有用于存储电荷的电荷存储器并且可以因此构成例如电容、电蓄能器等。当然可以使用任意另一种类型的能量源。充电电路5可以通过放电开关S1切换到电压测量仪器V上。借此充电电路5通过电压测量仪器V的内阻Ri放电，其中，电压测量仪器V记录测量系统2的由内阻Ri产生的表征的电压曲线Uchar。放电开关S1继续保持闭合并且接着测量开关S2闭合，由此在测量点3与电气系统1的正确的触点接通的情况中，包括测量系统2、即电压测量仪器V连同内阻Ri加上充电电路5和电路2的总系统的阻抗改变。由在闭合测量开关S2之前和之后在电压测量仪器V上的电压U的走向可以推断出正确的触点接通。
表征的电压曲线Uchar在图2a中示出。在时刻t1放电开关S1闭合并且电压曲线在电压测量仪器上衰减。如果电气系统1不触点接通，例如当测量触点4不在或不完全在测量点3上贴靠时，则在电压测量仪器V上的电压U的走向在闭合测量开关S2之后(在图1中在刻t2)继续跟随测量系统2的表征的电压曲线Uchar。充电电路5因此继续仅通过电压测量仪器V的内阻Ri放电，没有出现电压曲线U的突变。
如果电气系统1触点接通，则包括充电电路5和电压测量仪器V连同内阻R的测量系统2在闭合测量开关2之后以电气系统1扩大。通过该扩大，测量系统2的阻抗以电气系统1的阻抗扩大并且借此总阻抗改变，放电电流流过所述总阻抗。这也引起在电压测量仪器V上的电压曲线U的改变，如在图2b和图2c中勾画并且进一步在下面详细说明的。因此可以推断出成功的触点接通。
有利地，当在闭合放电开关S1之后低于如在图2中示出的在电压测量仪器V上的电压阈值US时，闭合测量开关S2。借此可以例如在测量系统2中的敏感的电子装置上避免通过电流峰值产生的损害。
附加于电压测量仪器V的内阻Ri可以如在图3中示出的使用放电电阻R，以便影响电压曲线U并且借此也影响测量系统2的表征的电压Uchar的走向、尤其是时间常数。放电电阻R并联于电压测量仪器V引起测量系统的阻抗的减少并且借此时间常数的减少。借此实现较快速的曲线走向。在放电电阻R串联于电压测量仪器V的情况中，虽然测量系统2的阻抗并且借此时间常数放大，然而同样最大电流也减少，这引起对于敏感的电子的构件的保护。
充电电路可以如在图3中示出的例如设计为电压源或电流源Q，其通过充电开关S3可以并联连接到电容C上。在闭合充电开关S3之后电容C充电。在放电开关S1接着打开之后，被充电的电容可以按照本发明通过电压测量仪器V放电。当充电开关S2还闭合时，放电开关S1也可以闭合。然而当测量系统5利用测量开关S2连接到电路1上时，为了保证充电电路5的放电，充电开关S3应该总是已经打开一定的时间。当充电电路5的放电过程不在闭合测量开关之前开始时，则不可能记录充电电路5的表征的电压曲线Uchar，因为电气系统已经改变总阻抗。
通过电压测量仪器V测量的电压可以在评估单元6中评估并且可以在显示单元7上显示。为此测量的电压可以在评估单元中当然也以已知的方式数字化。
处于测量触点4之间的电气系统1的输出阻抗通常为小的。因此电压U在成功地触点接通的、然而在测量点3之间无电压的电气系统1的情况中在闭合测量开关S2之后在时刻t2在电压测量仪器V上强烈衰减，如在图2b中示出的。这由电气系统1和测量电路2组成的降低的总阻抗产生，充电电路5通过所述总阻抗放电。
如果电气系统1触点接通并且充电，则电压U的走向在闭合测量开关S2之后在时刻t2在电压测量仪器V上强烈升高，如在图2c中可看出的。
因此可以不仅推断出正确的触点接通，而且也可以推断出，在成功的触点接通的情况中电气系统是处于电压下还是无电压。有利地，为了探测在测量点3上的电压的存在使用电压测量仪器V。
所述方法和设备因此也可以测量在测量点3上存在的电压，这对应于电压测量模式或电压测量设备的实现。为此可以在证明成功的触点接通并且探测存在的电压之后打开放电开关S1，以便利用电压测量仪器V测量在测量触点上存在的电压。该过程也可以自动化地实施，即在电压测量之前总是确定正确的触点接通并且在发生了触点接通时然后才实施电压测量。

Claims (10)

1.用于确定电气系统(1)与测量系统(2)的电触点接通的方法，其中，测量系统(2)能通过测量触点(3)与电气系统(1)的测量点(4)连接，其特征在于，在测量系统(2)中在闭合将充电电路(5)与电压测量仪器(V)连接的放电开关(S1)之后，充电电路(5)通过电压测量仪器(U)的内阻(Ri)放电，并且在放电开关(S1)闭合时在闭合将电压测量仪器(V)与测量触点(3)连接的测量开关(S2)之后，确定电气系统(1)与测量系统(2)的触点接通，其方式为从闭合测量开关(S2)开始评估在电压测量仪器(V)上的电压曲线(U)。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在闭合放电开关(S1)之后并且在闭合测量开关(S2)之前，借助电压测量仪器(V)记录测量系统(2)的表征的电压曲线(Uchar)，并且将所述表征的电压曲线(Uchar)与闭合测量开关(S2)之后的电压曲线进行比较。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，充电电路(5)在闭合放电开关(S1)之后通过内阻(Ri)和与电压测量仪器(V)串联或并联连接的放电电阻(R)放电。
4.按照权利要求1或3所述的方法，其特征在于，当在电压测量仪器(V)上的表征的电压曲线(Uchar)低于电压阈值(US)时，闭合测量开关(S2)。
5.用于确定电气系统(1)与测量系统(2)的电触点接通的设备，其中，所述测量系统(2)能通过测量触点(3)与电气系统(1)的测量点(4)连接，其特征在于，在测量系统(2)中设有充电电路(5)、放电开关(S1)和具有内阻(Ri)的电压测量仪器(V)，其中，放电开关(S1)在闭合的状态中将充电电路(5)与电压测量仪器(V)连接，通过内阻(Ri)放电并且借此电压测量仪器(V)记录测量系统(2)的表征的电压曲线(Uchar)，并且存在测量开关(S2)和评估单元(6)，其中，测量开关(S2)将电压测量仪器(V)与测量触点(3)连接，并且评估单元(6)用于，从闭合测量开关(S2)开始由电压测量仪器(V)上的电压曲线(U)确定电气系统(1)与测量系统(2)的触点接通。
6.按照权利要求5所述的设备，其特征在于，存在放电电阻(R)，所述放电电阻与电压测量仪器(V)串联或并联连接，从而充电电路(6)在闭合放电开关(S1)之后通过放电电阻(R)和内阻(Ri)放电。
7.按照权利要求5或6所述的设备，其特征在于，充电电路(5)包括电压源(Q)、电容和充电开关(S3)，其中，电压源(Q)与电容(C)和充电开关(S3)串联连接，并且电压源(Q)设置用于，在闭合充电开关(S3)之后对电容(C)充电。
8.按照权利要求5至7之一所述的设备，其特征在于，设有显示单元(7)，所述显示单元示出在电压测量仪器(V)上的电压(U)的走向。
9.按照权利要求5至8之一所述的设备的应用，其特征在于，在利用电压测量仪器(V)成功进行触点接通测试之后确定，在电气系统(1)的测量点(3)上是否存在电压。
10.按照权利要求9所述的应用，其特征在于，在确定在电气系统(1)的测量点(3)上存在电压时，求得在测量点(3)上的电压的值。
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