DE1184862B

DE1184862B - Contact verifier

Info

Publication number: DE1184862B
Application number: DEE16131A
Authority: DE
Inventors: Wolfram Gerspach
Original assignee: Christoph Emmerich GmbH and Co KG
Current assignee: Christoph Emmerich GmbH and Co KG
Priority date: 1958-07-15
Filing date: 1958-07-15
Publication date: 1965-01-07

Description

Kontaktprüfer Zusatz zum Patent: 1086799 Das Hauptpatent bezieht sich auf einen Kontaktprüfer zur schnellen und unmittelbaren Ablesung der Güte von Kontaktstellen, beispielsweise auch in Fernmeldeanlagen, der in der Art eines Transistor-Voltmeters aufgebaut ist, bei welchem der zu messende Kontakt parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Transistors gelegt ist und das Meßinstrument in der Kollektorzuleitung des Transistors liegt. Bei dem Kontaktprüfer nach dem Hauptpatent liegt der über den zu prüfenden Kontakt zur Steuerung des ohne Vorspannung arbeitenden Transistors erzeugte Spannungsabfall in einem Bereich, in welchem er die Kontaktgabe unbeeinflußt läßt, jedoch den Transistor nur innerhalb seines Anlaufstromgebietes steuert, und in die Kollektorzuleitung des Transistors ist ein mit dem Meßinstrument in Reihe geschalteter Ohmscher Widerstand mit solchem Widerstandswert gelegt, daß die Basisstrom-Kollektorstrom-Kurve des Transistors von einem zur Messung benutzten Ast, auf welchem proportionale Abhängigkeit von dem zu messenden Kontaktwiderstand herrscht, noch innerhalb des Anlaufstromgebietes des Transistors unmittelbar knickartig in die Sättigung übergeht.Contact examiner Addition to the patent: 1086799 The main patent relates a contact tester for quick and immediate reading of the quality of contact points, for example in telecommunication systems, like a transistor voltmeter is constructed in which the contact to be measured is parallel to the base-emitter path of the transistor is placed and the measuring instrument in the collector lead of the transistor lies. In the case of the contact tester according to the main patent, the one to be checked is higher than the one to be checked Contact for controlling the voltage drop generated by the transistor operating without bias in an area in which he leaves the contact unaffected, however, the transistor controls only within its starting current area, and into the collector feed line of the transistor is an ohmic resistor connected in series with the measuring instrument with such a resistance that the base current-collector current curve of the Transistor from a branch used for measurement, on which proportional dependence of the contact resistance to be measured still prevails within the starting current area of the transistor immediately kinks into saturation.

Das Gerät nach dem Hauptpatent stellt ein sehr einfaches, bequemes und betriebssicheres Anzeigegerät dar, wenn es sich darum handelt, bei den zu prüfenden Kontakten lediglich festzustellen, ob der Kontaktwiderstand noch innerhalb des zulässigen Bereiches liegt. The device according to the main patent is very simple and convenient and reliable display device, if it is the case to be tested Contacts only determine whether the contact resistance is still within the permissible Area.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das im wesentlichen nur als Indikator gedachte Gerät nach dem Hauptpatent zu einem wirklichen Meßgerät für Kontaktwiderstände weiterzubilden. Dies scheitert zunächst daran, daß im Anlaufstromgebiet des Transistors, in welchem das Gerät nach dem Hauptpatent arbeitet, eine gewisse Meßgenauigkeit unvermeidlich ist, und andererseits die Anzeige des Meßinstrumentes für ein Meßgerät unbrauchbar ist, wenn nicht der mechanische Nullpunkt des Meßinstrumentes mit dem elektrischen Nullpunkt des Gerätes zusammenfällt und der elektrische Nullpunkt in einem Maße auf der Skala des Meßinstrumentes schwankt bzw. wandert, wie es für ein Meßgerät nicht mehr zulässig ist. The invention is therefore based on the object that essentially device intended only as an indicator according to the main patent to become a real measuring device further training for contact resistances. This initially fails because in the starting current area of the transistor in which the device works according to the main patent, a certain amount Measurement accuracy is inevitable, and on the other hand the display of the measuring instrument is useless for a measuring device if not the mechanical zero point of the measuring instrument coincides with the electrical zero point of the device and the electrical zero point fluctuates to an extent on the scale of the meter as it does for a measuring device is no longer permitted.

Es sind bereits Maßnahmen bekannt, um den Anfangsbereich der Anzeige eines elektrischen Meßgerätes zu unterdrücken oder so weit zusammenzudrängen, daß er einen für die Praxis unbedeutenden geringen Teil der Meßinstrumentskala einnimmt. Measures are already known to reduce the initial area of the display to suppress an electrical measuring device or to compress it so far that it occupies a small part of the measuring instrument scale, which is insignificant in practice.

Diese bekannten Maßnahmen zur Unterdrückung des Anfangsbereiches lassen sich aber nicht für die Lösung der gestellten technischen Aufgabe benutzen, weil das der Erfindung zugrunde liegende Gerät ja gerade mit den kleinen Strömen des Anfangsbereiches arbeitet und diese Ströme ja gerade reproduzierbar und möglichst genau anzeigen soll.Leave these known measures for suppressing the initial range but do not use themselves to solve the technical problem posed, because with the device on which the invention is based the small currents of the initial area works and show these currents reproducibly and as precisely as possible target.

Nach der Erfindung ist daher das Gerät zur genauen reproduzierbaren Messung von Kontaktwiderständen mit einem über die Spannungsquelle gelegten Spannungsteiler als Einrichtung zur selbsttätigen Annäherung der elektrischen Anzeige an den mechanischen Nullpunkt des Meßinstrumentes ausgerüstet, mit welchem die Basiselektrode bei kurzgeschlossenen Meßklemmen gegenüber der Emitterelektrode auf positives Potential gelegt wird, ohne dabei den Arbeitsbereich des Transistors aus dem Anlaufstromgebiet zu heben, und das Gerät ist mit einer Sicherungseinrichtung gegen möglicherweise einfließende Fremdströme versehen, die ebenfalls den Arbeitsbereich des Transistors unbeeinflußt läßt. According to the invention, therefore, the device for accurate reproducible Measurement of contact resistances with a voltage divider placed across the voltage source as a device for the automatic approximation of the electrical display to the mechanical one Equipped with the zero point of the measuring instrument with which the base electrode is short-circuited Measuring terminals opposite the emitter electrode is placed on positive potential without to lift the working range of the transistor out of the starting current area, and the device is equipped with a safety device against possible inflowing Provided external currents, which also unaffected the working range of the transistor leaves.

Durch die Erfindung wird eine überraschende Streckung der Transistorkennlinie gerade im Anfangsbereich erreicht. Obwohl der Transistor noch voll im Anlaufstromgebiet arbeitet, wird der benutzte Teil seiner Kennlinien derart gestreckt, daß nicht nur der elektrische Nullpunkt des Gerätes praktisch mit dem mechanischen Nullpunkt des benutzten Meßinstrumentes zusammenfällt, sondern vor allem auch über den gesamten, benutzten Arbeitsbereich der Kennlinien eine volle Reproduzierbarkeit der Anzeige gewährleistet wird. The invention results in a surprising stretching of the transistor characteristic just reached in the beginning. Although the transistor is still fully in the starting current area works, the used part of its characteristics is stretched so that not only the electrical zero point of the device practically corresponds to the mechanical zero point of the used measuring instrument coincides, but above all over the entire, If the working range of the characteristic curves is used, the display is fully reproducible is guaranteed.

Diese wesentliche Verbesserung der Schaltung hat zur Folge, daß das Gerät nach der Erfindung ein vollwertiges Meßgerät darstellt. Deshalb soll im Rahmen der Erfindung das Gerät zugleich auch gegen schädliche Einflüsse von Fremdströmen geschützt werden, die nicht allein den Transistor und das Meßinstrument beschädigen könnten, sondern auch die durch die Erfindung gerade erzielte Reproduzierbarkeit der Anzeige wieder in Frage stellen würden. Es sind zwar Schutzmaßnahmen gegen Fremdströme in verschiedenster Form bekannt, aber es können im Rahmen der Erfindung nur solche Schutzeinrichtungen benutzt werden, die den Arbeitsbereich des Transistors unbeeinflußt lassen. This significant improvement in the circuit means that the Device according to the invention represents a full-fledged measuring device. Therefore, in the frame the invention the device at the same time against the harmful effects of external currents not only the transistor and the meter are protected to damage could, but also the reproducibility just achieved by the invention would question the ad again. There are protective measures against external currents known in various forms, but only such can be used within the scope of the invention Protective devices are used that do not affect the working range of the transistor permit.

Da die grundsätzliche Schaltung nach dem Hauptpatent auch gegen Temperatureinflüsse, insbesondere im Hinblick auf die Kennlinie des Transistors, im Anlaufstromgebiet besonders empfindlich ist, soll in bevorzugter Ausführungsform der Erfindung auch dieser für ein wertvolles Meßgerät, wie es durch die Erfindung geschaffen wird, störender Mangel beseitigt werden. Since the basic circuit according to the main patent also protects against temperature influences, especially with regard to the characteristic of the transistor, in the starting current area is particularly sensitive, should in a preferred embodiment of the invention this for a valuable measuring device, as it is created by the invention, annoying deficiency can be eliminated.

Dies wird im Rahmen der Erfindung dadurch erreicht, daß eine zusätzliche Einrichtung zur Temperaturkompensation vorgesehen ist, die aus einer in der Basis-Emitter-Strecke eine entgegen der Temperaturabhängigkeit des Transistors wirkende Spannung hervorrufenden Widerstandskombination besteht, die einen Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten enthält. Es sind zwar bereits die verschiedensten Schaltungsmaßnahmen bekannt, um Temperatureinflüsse in elektrischen Meßgeräten zu kompensieren.This is achieved within the scope of the invention in that an additional Means for temperature compensation is provided, which consists of one in the base-emitter path causing a voltage acting against the temperature dependence of the transistor A combination of resistors consists of a resistor with a negative temperature coefficient contains. There are already a variety of circuit measures known to To compensate for temperature influences in electrical measuring devices.

Bei dem Gerät nach dem Hauptpatent und im Rahmen der Erfindung hat aber diese Temperaturkompensation besondere Bedeutung. Sie muß auch im Unterschied zu den bekannten Maßnahmen zur Temperaturkompensation mit ihren Elementen so ausgebildet und abgestimmt sein, daß sie einerseits die grundsätzliche Arbeitsweise des Gerätes nicht stört, d. h. nicht etwa den Arbeitsbereich des Transistors aus dem Anlaufstromgebiet hebt, und andererseits die Temperaturkompensationseinrichtung auch nicht die Funktion der Einrichtung zur Annäherung des elektrischen Nullpunktes an den mechanischen Nullpunkt des Meßinstrumentes stören darf, sondern diese Annäherung ebenfalls temperaturunabhängig machen soll.In the device according to the main patent and within the scope of the invention but this temperature compensation is of particular importance. It must also be different designed to the known measures for temperature compensation with their elements and be coordinated that, on the one hand, the basic operation of the device does not bother, d. H. not the working range of the transistor from the starting current area lifts, and on the other hand the temperature compensation device also does not function the device for approaching the electrical zero point to the mechanical one The zero point of the measuring instrument may interfere, but this approximation is also independent of temperature should do.

Auch die bei elektrischen Meßgeräten allgemein übliche Schaltmöglichkeit für verschiedene Meßbereiche stellt im Rahmen der Erfindung besondere technische Schaltungsaufgaben dar, da vor allem die Annäherung des elektrischen Nullpunktes des Gerätes an den mechanischen Nullpunkt des Meßinstrumentes nach Möglichkeit für jeden Meßbereich den gleichen Nullpunkt ergeben soll, damit nicht für jeden Meßbereich eine besondere Skala vorgesehen sein muß bzw. der Nullpunkt nicht bei jedem Umschalten auf einen anderen Meßbereich neu eingestellt werden muß. Also the switching option that is generally used with electrical measuring devices for different measuring ranges represents special technical within the scope of the invention Switching tasks represent, above all, the approach of the electrical zero point of the device to the mechanical zero point of the measuring instrument, if possible for every measuring range should result in the same zero point, so that not for every measuring range a special scale has to be provided or the zero point does not have to be used with every switchover must be readjusted to a different measuring range.

Im Rahmen der Erfindung hat sich hierfür eine überraschende einfache Lösung ergeben, die darin besteht, daß in der vom negativen Pol der Spannungsquelle zur Meßklemme führenden Spannungsleitung eine wahlweise, durch einen Bereichsschalter einschaltbare Vorwiderstandskombination angeordnet ist. Dadurch wird im Unterschied zu den sonst üblichen Meßbereichsschaltungen nicht in die Funktion der eigentlichen Schaltung des Meßgerätes eingegriffen, sondern im wesentlichen der innere Widerstand des Meßstromkreises und damit der an dem zu messenden Widerstand erzeugte Spannungsabfall verändert. Dabei muß im Rahmen der Erfindung gewährleistet sein, daß auch in dem Meßbereich mit kleinstem, innerem Widerstand des Meßstromkreises der an irgendeinem Kontaktwiderstand auftretende Spannungsabfall so gering bleibt, daß keine Beeinflussung des Kontaktwiderstandes eintritt. In the context of the invention, a surprisingly simple one has been found for this Solution result, which consists in that in the from the negative pole of the voltage source An optional voltage line leading to the measuring terminal through a range switch Switchable series resistor combination is arranged. This makes the difference to the otherwise usual measuring range switching does not have the function of the actual Circuit of the measuring device intervened, but essentially the internal resistance of the measuring circuit and thus the voltage drop generated across the resistor to be measured changes. It must be ensured in the context of the invention that also in the Measuring range with the smallest internal resistance of the measuring circuit at any one Contact resistance occurring voltage drop remains so low that no influence of the contact resistance occurs.

Als besonders vorteilhaft hat es sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, wenn die Einrichtungen zur selbsttätigen Annäherung der elektrischen Anzeige an den mechanischen Nullpunkt des Meßinstrumentes und die Sicherungseinrichtung gegen Fremdspannungen sowie die Einrichtungen zur selbsttätigen Temperaturkompensation und die Einrichtungen zum Umschalten des Meßbereiches sämtlich an die einzige Spannungsquelle des Gerätes angeschlossen sind, die auch zur Versorgung des Transistors mit der erforderlichen Betriebsspannung, ferner zum Aufbau der Meßspannung über den zu prüfenden Kontakt und zum Eichen des Gerätes dient. It has been shown to be particularly advantageous within the scope of the invention when the devices for automatic approximation of the electrical display on the mechanical zero point of the measuring instrument and the safety device against External voltages and the devices for automatic temperature compensation and the means for switching the measuring range all to the single voltage source of the device are connected, which are also used to supply the transistor with the required operating voltage, also to build up the measuring voltage across the test Contact and to calibrate the device.

Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen ist F i g. 1 eine graphische Darstellung, die die Abhängigkeit des Kollektorstroms vom Basis-Emitter-Strom zeigt, F i g. 2 eine graphische Darstellung, die die Abhängigkeit des Kollektorstroms von der Basis-Emitter-Spannung zeigt, F i g. 3 ein Schaltbild eines Gerätes in einer Ausführungsform nach der Erfindung, F i g. 4 eine graphische Darstellung mit logarithmischer Ordinatenteilung, die die Temperaturabhängigkeit des Kollektorstroms des Transistors wiedergibt, und F i g. 5 eine graphische Darstellung, die die Charakteristik der Einrichtung zum Kompensieren der Temperaturabhängigkeit wiedergibt. Details of the invention are given below on the basis of an exemplary embodiment explained in more detail with reference to the drawings. In the drawings, F i g. 1 a graphic Representation showing the dependence of the collector current on the base-emitter current, F i g. 2 is a graph showing the dependence of the collector current on the base-emitter voltage shows F i g. 3 is a circuit diagram of a device in a Embodiment according to the invention, FIG. 4 is a graph with a logarithmic mixer Ordinate division showing the temperature dependence of the collector current of the transistor reproduces, and F i g. 5 is a graph showing the characteristics of Means for compensating the temperature dependence reproduces.

Wie das Schaltbild der F i g. 3 zeigt, geht die Erfindung von einem Gerät aus, wie es Gegenstand des Hauptpatentes 1 086 799 ist, bei welchem das Meßinstrument Ri in Reihe mit einem Ohmschen Widerstand Potl und R6 in der Kollektorzuleitung des Transistors Tr liegt, dessen Basis-Emitter-Strecke von dem zu messenden Widerstand Rx des zu prüfenden Kontaktes in einem Spannungs- bzw. Stromstärkebereich gesteuert wird, der innerhalb des Anlaufstromgebietes des Transistors liegt. Wie bereits im Hauptpatent dargelegt, wird hierdurch erreicht, daß die Basisstrom-Kollektorstrom-Kurve des Transistors von einem zur Messung benutzten Ast, auf welchem proportionale Abhängigkeit von dem zu messenden Kontaktwiderstand herrscht, noch innerhalb des Anlaufstromgebietes des Transistors unmittelbar knickartig in die Sättigung übergeht. Dies bedeutet, daß der Kollektorstrom des Transistors in einfacher Weise in seinem Maximalwert begrenzt wird, während zwischen dem Nullwert und dem Maximalwert des Kollektorstromes dessen Abhängigkeit von dem Basis-Emitter-Strom linear bleibt, wie dies Kurve II der F i g. 1 zeigt. Diese Begrenzung dient nicht allein zur Sicherung des Meßinstrumentes bei plötzlichen Widerstandsänderungen an den zu messenden Kontakten, sondern gibt auch die Möglichkeit, die Messung über den gesamten Anschlagsbereich des Meßinstrumentes voll auszunutzen. As the circuit diagram of FIG. 3 shows the invention proceeds from one Device from, as it is the subject of the main patent 1 086 799, in which the measuring instrument Ri in series with an ohmic resistor Potl and R6 in the collector lead of the transistor Tr, the base-emitter path of which is from the resistance to be measured Rx of the contact to be tested controlled in a voltage or current range which lies within the starting current range of the transistor. As in the Main patent set out, it is thereby achieved that the base current collector current curve of the transistor from a branch used for the measurement, on which proportional dependence of the contact resistance to be measured still prevails within the starting current area of the transistor immediately kinks into saturation. This means, that the collector current of the transistor in a simple manner in its maximum value is limited, while between the zero value and the maximum value of the collector current whose dependence on the base-emitter current remains linear, as shown by curve II the F i g. 1 shows. This limitation is not only used to secure the measuring instrument in the event of sudden changes in resistance at the contacts to be measured, but there also the possibility of measuring over the entire stop range of the measuring instrument to take full advantage of it.

Der ansteigende Bereich der Kurve II der F i g. 1 enthält somit die Möglichkeit, zur Schaffung einer gut ablesbaren, in Ohmwerten eichbaren Anzeige, wenn es gelingt, den Nullpunkt der Kurve II an den mechanischen Nullpunkt des Meßinstrumentes anzunähern und zu stabilisieren. Der flache Teil der Kurve II zeigt eine gute Konstanz des Kollektorstroms auf seinem Maximalwert. Man kann deshalb dem in die Kollektorleitung eingeschalteten Widerstand R6, Potl ohne weiteres einen solchen Wert geben, daß der maximale Kollektorstrom dem Endausschlag des Meßinstruments entspricht.The rising portion of curve II of FIG. 1 thus contains the Possibility of creating an easily readable display that can be calibrated in ohmic values, if it succeeds, the zero point of curve II to the mechanical zero point of the measuring instrument to approach and stabilize. The flat part of curve II shows good constancy of the collector current at its maximum value. You can therefore add it to the collector line switched on resistor R6, Potl without further ado give such a value that the maximum Collector current the full scale of the measuring instrument is equivalent to.

Gemäß der Erfindung wird das Potential der Basiselektrode B gegenüber der Emitterelektrode E durch eine Widerstandskombination R6, Pot3, R9 von derselben Spannungsquelle U, die den Transistor Tr mit der erforderlichen Betriebsspannung beschickt, bei kurzgeschlossenen Meßklemmen RX des Geräts positiv vorgespannt. Dadurch wächst der schon bei Basis-Emitter-Spannung = 0 Volt geringe positive Basisstrom Jb und bringt den Kollektorstrom fast auf Null entsprechend F i g. 1. Damit fällt der elektrische Nullpunkt fast mit dem mechanischen Nullpunkt des Meßinstruments zusammen. Gleichzeitig wird hierdurch auch die Lage des elektrischen Nullpunktes des Gerätes stabilisiert. According to the invention, the potential of the base electrode B is opposite the emitter electrode E by a resistor combination R6, Pot3, R9 of the same Voltage source U that supplies the transistor Tr with the required operating voltage charged, positively biased with short-circuited measuring terminals RX of the device. Through this the positive base current, which is already low at base-emitter voltage = 0 volts, increases Jb and brings the collector current almost to zero according to F i g. 1. So that falls the electrical zero point almost with the mechanical zero point of the measuring instrument together. At the same time, this also determines the position of the electrical zero point of the device stabilized.

Diese Widerstandskombination R8, Post8, R9 wird zusätzlich noch ausgenutzt für die Kompensation der weiter unten zu erläuternden temperaturabhängigen Hilfsspannung zur Vermeidung von Temperatureinflüssen auf den Kollektorstrom. This resistor combination R8, Post8, R9 is also used for the compensation of the temperature-dependent auxiliary voltage to be explained below to avoid temperature influences on the collector current.

In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung besteht in der Widerstandskombination R8, Pot3, R9 ein regelbarer Widerstand Pot3. Es wird hierdurch die Möglichkeit gegeben, bei Anklemmen eines Eichwiderstands an die Meßklemmen Rx, die Anzeige des Meßinstruments M mit einer dem Eichwiderstand entsprechenden Eichmarke durch Verstellen des regelbaren Widerstands Pot3 in Deckung zu bringen. In the illustrated embodiment of the invention consists in the Resistor combination R8, Pot3, R9 an adjustable resistor Pot3. It becomes through this given the possibility of connecting a calibration resistor to the measuring terminals Rx, the display of the measuring instrument M with a calibration mark corresponding to the calibration resistance to bring Pot3 into cover by adjusting the adjustable resistor.

Zweckmäßig ist der Eichwiderstand R4 eingebaut und durch Tastendruck einschaltbar. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die beiden Widerstände R8 und R9 der Regelbereich des regelbaren Widerstandes Pol3 begrenzt wird, wodurch eine Feineinstellung auf die Eichmarke wesentlich erleichtert ist. Nachteilige Auswirkungen durch Fabrikationsunterschiede in der Fertigung der Transistoren bei Auswechseln eines Transistors durch einen anderen gleicher Type auf die Einteilung der Skala beim Meßinstrument sind durch die Nachstellmöglichkeit vermieden.The calibration resistor R4 is expediently built in and can be operated by pressing a button switchable. Another advantage of the invention is that by the two Resistors R8 and R9 limit the control range of the adjustable resistor Pol3 which makes fine adjustment to the calibration mark much easier. Detrimental effects due to manufacturing differences in the manufacture of the transistors when replacing a transistor with another of the same type on the classification the scale on the measuring instrument are avoided by the adjustment facility.

Zur Kompensation der Temperaturabhängigkeit des Transistors ist in der Basis-Emitter-Strecke eine Spannung wirksam, die in der Widerstandskombination R,,, Rll, RNTC, R12 erzeugt wird. Der Widerstand RNTC ist ein temperaturabhängiger Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten. Beim Transistor Tr ist der Kollektorstrom Je eine lineare Funktion des Basisstroms Jb entsprechend F i g. 1, Kurve 1, jedoch nach F i g. 2 eine logarithmische Funktion der Emitter-Basis-Spannung. F i g. 4 zeigt die Abhängigkeit des Kollektorstroms von der Emitter-Basis-Spannung in logarithmisch-linearer Darstellung mit der Kurve A bei der Umgebungstemperatur T1. Kurve B zeigt den Stromverlauf bei der wärmeren Umgebungstemperatur von T2. Es ist ersichtlich, daß für diesen Transistor bei einer Änderung der Umgebungstemperatur um T2 - T1 zl T der gleiche Kollektorstrom fließt wie bei konstanter Umgebungstemperatur und geänderter Emitter-Basis-Spannung um X UBB. Der Quotient aus beiden gibt die Abhängigkeit in mV pro"C J UBE DTr= tube Um den Temperatureinfluß auf den Transistor zu beseitigen, muß in der Emitter-Basis-Strecke eine temperaturveränderliche Spannung wirksam sein mit der Abhängigkeit Dir , jedoch mit umgekehrtem Vorzeichen. Temperaturabhängige Widerstände mit negativem Temperaturkoeffizienten, an denen temperaturabhängige Spannungsabfälle erzeugt werden können, sind als NTC-Widerstände bekannt. Der Widerstandsverlauf ist für diese eine logarithmische Funktion der Temperatur nach Kurve A (F i g. 5). Da die Widerstandsänderung über den vorgegebenen Temperaturbereich konstant bleiben muß, ist die Kurve A in Kurve B der F i g. 5 überzuführen. Mit sehr guter Annäherung erfolgt diese Linearisierung durch Vorschaltung eines geeigneten Widerstandes Rll mit Parallelschaltung eines geeigneten Widerstandes R12. Dabei ist R11 im wärmeren und R12 im kälteren Temperaturbereich wirksam. Bei einer Änderung der Temperatur um zl T0 C ändert sich der Gesamtwiderstand Rg = (RNrc + R11) . R12 (RNTC + R11) R12 um zl Rg Ohm. To compensate for the temperature dependence of the transistor, in the base-emitter path has a voltage that is effective in the resistor combination R ,,, Rll, RNTC, R12 is generated. The resistance RNTC is a temperature-dependent one Resistance with negative temperature coefficient. The transistor Tr is the collector current One linear function each of the base current Jb corresponding to F i g. 1, curve 1, however according to FIG. 2 is a logarithmic function of the emitter-base voltage. F i g. 4th shows the dependence of the collector current on the emitter-base voltage in logarithmic-linear Representation with curve A at ambient temperature T1. Curve B shows the course of the current at the warmer ambient temperature of T2. It can be seen that for this The transistor is the same when the ambient temperature changes by T2 - T1 zl T Collector current flows as if the ambient temperature was constant and the emitter-base voltage changed at X UBB. The quotient of the two gives the dependency in mV per "C J UBE DTr = tube In order to eliminate the influence of temperature on the transistor, it must be in the emitter-base path one temperature changeable stress can be effective with the dependency dir, however with the opposite sign. Temperature-dependent resistors with a negative temperature coefficient, at which temperature-dependent voltage drops can be generated are called NTC resistors known. The resistance curve is a logarithmic function of the temperature for this according to curve A (Fig. 5). Because the change in resistance over the specified temperature range must remain constant, curve A is in curve B of FIG. 5 to be transferred. With This linearization is carried out very closely by adding a suitable one Resistor Rll with a parallel connection of a suitable resistor R12. Included R11 is effective in the warmer and R12 in the colder temperature range. When there is a change the temperature changes by zl T0 C, the total resistance Rg = (RNrc + R11). R12 (RNTC + R11) R12 around zl Rg Ohm.

Der Quotient gibt die Widerstandsabhängigkeit DRg = Tg in Ohm pro "C. The quotient gives the resistance dependency DRg = Tg in ohms per "C.

Diese Widerstandsänderung I DRg 1 ist überzuführen in die Spannungsabhängigkeit 1 dir , d. h. Rlo ist durch Rechnung derart zu bestimmen, daß der sich jeweils einstellende Strom am Widerstand R12 einen temperaturabhängigen Spannungsabfall mit der Abhängigkeit t DTr t verursacht. Da diese Gleichung zweiten Grades zwei Lösungen bringt, ist diejenige Lösung zu werten, bei der der durch den Widerstand RNTC fließende Strom unterhalb der Eigenerwärmung durch Stromwärme liegt. This change in resistance I DRg 1 must be converted into voltage dependency 1 you, d. H. Rlo is to be determined by calculation in such a way that the respective setting Current across resistor R12 has a temperature-dependent voltage drop with the dependency t caused DTr t. Since this second degree equation brings two solutions, is to evaluate the solution in which the current flowing through the resistor RNTC is below the self-heating through electricity heat.

Durch die Eichung der Anzeige auf die Eichmarke ist der regelbare Widerstand Pol3 in der Widerstandskombination R8, Pot3, R2 derart eingestellt, daß der am Widerstand R12 auftretende Spannungsabfall unter Berücksichtigung der zusätzlich zur Nullung der Anzeige benötigten Vorspannung ausgeglichen ist. By calibrating the display to the calibration mark, it is adjustable Resistance Pol3 in the resistor combination R8, Pot3, R2 set in such a way that the voltage drop occurring at resistor R12 taking into account the additional the preload required to zero the display is balanced.

Bei einer Änderung der Temperatur ändert sich in der Basis-Emitter-Strecke der Spannungsabfall am Widerstand R12 entsprechend, und die Differenz der beiden entgegengesetzten Spannungsabfälle an den Widerständen R12 einerseits und R9 mit AbgriffPot3 andererseits verhält sich so, daß der Kollektorstrom durch die Temperaturänderung nicht beeinflußt wird. When the temperature changes, the base-emitter path changes the voltage drop across resistor R12 accordingly, and the difference between the two opposite voltage drops across resistors R12 on the one hand and R9 with TapPot3, on the other hand, behaves in such a way that the collector current is caused by the change in temperature is not affected.

Zum Schutz des Transistors liegt gemäß der Erfindung parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Transistors Tr eine niederohmige Germaniumdiode Gl, die normalerweise in der Sperrichtung betrieben wird. To protect the transistor is parallel to the invention Base-emitter path of the transistor Tr a low-resistance germanium diode Gl, the normally operated in the reverse direction.

Diese Germaniumdiode Gl weist jedoch in Durchlaßrichtung einen größeren Spannungsabfall auf als die positive Vorspannung der Basiselektrode bei kurzgeschlossenen MeßklemmenRx. Es wird durch diese Germaniumdiode Gl erreicht, daß bei einer für den Transistor Tr falsch gepolten Fremdspannung an den Meßklemmen Rx durch die Germaniumdiode Gl ein Strom fließt, der insbesondere durch den Widerstand Rs begrenzt wird. Jetzt ist nur die recht niedrige Diodenspannung in Durchlaßrichtung als Spannungsabfall der Fremdspannung zwischen Emitter- und Basiselektrode wirksam, die jedoch den Transistor Tr nicht zerstört. Die an den Meßklemmen Rx zulässige Fremdspannung ist begrenzt durch den höchstzulässigen Strom der Spannungsquelle U und die Widerstände R,, Pol2 und R13 bzw. Pols und R7. Zweckmäßig ist gemäß der Erfindung die eine Seite der zu untersuchenden Kontakte über die Vorwiderstände Rl3, Pot2, R7 an den gleichen Pol der Spannungsquelle U wie das MeßinstrumentRi angeschlossen.This germanium diode Gl, however, has a larger one in the forward direction Voltage drop on than the positive bias of the base electrode when short-circuited Measuring terminals Rx. It is achieved by this germanium diode Gl that at a for the transistor Tr wrongly polarized external voltage at the measuring terminals Rx through the germanium diode Gl a current flows which is limited in particular by the resistor Rs. now is only the very low diode voltage in the forward direction as a voltage drop the external voltage between the emitter and base electrode effective, but the transistor Door not destroyed. The external voltage permissible at the measuring terminals Rx is limited by the maximum permissible current of the voltage source U and the resistors R ,, Pol2 and R13 or Pols and R7. Appropriate is according to the invention one side of the contacts to be examined via the series resistors Rl3, Pot2, R7 connected to the same pole of the voltage source U as the measuring instrument Ri.

Hierdurch wird erreicht, daß für das ganze Gerät eine einzige Spannungsquelle ausreicht, die wie im Fall des Hauptpatents ausgenutzt wird: 1. zum Aufbau der Meßspannung über die zu prüfenden Kontakte Rx, 2. für die Beschickung des Transistors Tr mit der erforderlichen Betriebsspannung.This ensures that a single voltage source is used for the entire device sufficient, which is used as in the case of the main patent: 1. to build up the measuring voltage via the contacts to be tested Rx, 2. for charging the transistor Tr with the required operating voltage.

Die Widerstände R8 und Rlo werden an den gleichen Pol angeschlossen, wodurch die Spannungsquelle U gemäß der Erfindung gleichzeitig noch zur Erzeugung für 3. die Vorspannung zur Annäherung der Anzeige des elektrischen Nullpunktes an den mechanischen Nullpunkt, 4. die temperaturabhängige Hilfsspannung in der Basis-Emitter-Strecke, 5. die zur Kompensation der temperaturabhängigen Hilfsspannung erforderliche Gegenspannung dient. The resistors R8 and Rlo are connected to the same pole, whereby the voltage source U according to the invention is still generated at the same time for 3. the bias voltage to approximate the display of the electrical zero point the mechanical zero point, 4. the temperature-dependent auxiliary voltage in the base-emitter path, 5. the counter voltage required to compensate for the temperature-dependent auxiliary voltage serves.

Zur handlichen Bedienung und zur Verbesserung der Ablesegenauigkeit ist es zweckmäßig, einen Bereichs schalter B vorzusehen, durch den der Widerstand R12 überbrückt werden kann. Beträgt die Summe der Widerstände R13 t Pol2 + R7 = 10 (Pot2 + R7), so betragen die gemessenen Widerstandswerte bei geöffnetem Bereichsschalter B das 10fach der Meßwerte bei geschlossenem Schalter B. For easy operation and to improve reading accuracy it is appropriate to provide a range switch B through which the resistance R12 can be bridged. If the sum of the resistances is R13 t Pol2 + R7 = 10 (Pot2 + R7), the measured resistance values are when the range switch is open B 10 times the measured values with closed switch B.

Um das Gerät nach der Erfindung zu eichen, ist parallel zu den Meßklemmen Rx der Eichwiderstand R4 gelegt, der mittels einer Taste T einschaltbar ist. Die Eichung des Geräts kann dann in der Weise erfolgen, daß zunächst bei betätigter Taste T durch Verstellen des regelbaren Widerstands Pol3 die Anzeige des Meßinstruments Ri mit einer dem Eichwiderstand )?4 entsprechenden Eichmarke in Deckung gebracht wird. Ist dies geschehen, so wird durch Verändern des Regelwiderstands Potl, der in der Kollektorzuleitung mit dem Festwiderstand R6 in Reihe vor dem Meßinstrument Ri liegt, der begrenzte maximale Kollektorstrom bei offenen Meßklemmen Rx dem Meßbereich entsprechend auf den Endwert eingestellt. Damit ist das Gerät nach der Erfindung geeicht. To calibrate the device according to the invention, is parallel to the measuring terminals Rx the calibration resistor R4 is placed, which can be switched on by means of a key T. the Calibration of the device can then take place in such a way that initially when the Press the T key to display the measuring instrument by adjusting the adjustable resistance Pol3 Ri brought into congruence with a calibration mark corresponding to the calibration resistance)? 4 will. Once this is done, by changing the rheostat Potl, the in the collector lead with the fixed resistor R6 in series before the measuring instrument Ri lies, the limited maximum collector current with open measuring terminals Rx the measuring range set accordingly to the final value. This is the device according to the invention calibrated.

Bei der ersten Eichung des Kontaktprüfers wird nun der empfindlichere Meßbereich auf den geeichten Meßbereich dadurch abgeglichen, daß bei umgeschaltetem Bereichsschalter B und einem an den Meßklemmen Rx angeschlossenen Eichwiderstand, der diesem Meßbereich entspricht, der Regelwiderstand Pot2 so lange verändert wird, bis die Anzeige des Meßinstruments Ri mit der Eichmarke in Deckung gebracht wird. Der Einfluß dieser Nachstellung auf die erste Eichung ist durch die Größenordnungsunterschiede der WiderständeR,, einerseits, Pot2 und R7 andererseits bedeutungslos. When the contact tester is calibrated for the first time, the more sensitive one is now The measuring range is adjusted to the calibrated measuring range by switching over the Range switch B and a calibration resistor connected to the measuring terminals Rx, which corresponds to this measuring range, the rheostat Pot2 is changed as long as until the display of the measuring instrument Ri is brought into line with the calibration mark. The influence of this adjustment on the first calibration is due to the differences in size the resistors R ,, on the one hand, Pot2 and R7 on the other hand are meaningless.

Nun ist das Gerät einsatzfähig, und der zu messende Kontakt wird an die Meßklemmen des Geräts angeschlossen. Über die Widerstände R7, Pot2, R13 bzw. The device is now ready for use and the contact to be measured is connected to the measuring terminals of the device. Via the resistors R7, Pot2, R13 or

R7, Pot2 wird der an den Meßklemmen Rx angeschlossene Kontakt mit einer Meßspannung belegt, so daß in der Basis-Emitter-Strecke folgende Spannungen wirksam sind: 1. Der Spannungsabfall an dem zu messenden Kontakt Rx.R7, Pot2 becomes the contact connected to the measuring terminals Rx with a measuring voltage occupied, so that the following voltages in the base-emitter path The following are effective: 1. The voltage drop at the contact Rx to be measured.

2. Der temperaturabhängige Spannungsabfall am Widerstand R12. 2. The temperature-dependent voltage drop across resistor R12.

3. Die zur Kompensation des temperaturabhängigen Spannungsabfalles und zur Nullung der Anzeige des Meßinstruments erforderliche Gegenspannung. 3. The one to compensate for the temperature-dependent voltage drop and counter-voltage required to zero the display of the measuring instrument.

Jedoch ist nur die unter 1 angeführte Spannung für die Anzeige des Meßinstruments zur Aussage über den Kontaktübergangswiderstand wirksam. However, only the voltage listed under 1 is for the display of the Measuring instrument for the statement about the contact transition resistance effective.

Um das Gerät handlich und stets einsatzbereit zu gestalten, ist die Spannungsquelle U in Form eines bekannten gas- und flüssigkeitsdichten Akkumulators eingebaut. Dieser Akkumulator kann, wenn erforderlich, neu aufgeladen oder nachgeladen werden, wenn der Umschalter S von seiner Stellung »Messen« auf »Laden« gelegt wird. Während in der Stellung »Messen« der SchalterS den positiven Pol der Spannungsquelle U einerseits mit der einen Meßklemme des Geräts und andererseits über den Widerstand R9 und den Abgriff des Regelwiderstands Pot3 mit der Emitterelektrode E des Transistors verbindet, wird diese Verbindung in der Stellung »Laden« des Schalters S gelöst und der positive Pol des Akkumulators U mit dem Anschluß der Ladespannung verbunden. In order to make the device handy and always ready for use, the Voltage source U in the form of a known gas- and liquid-tight accumulator built-in. This accumulator can, if necessary, be recharged or recharged when the switch S is switched from its position »Measure« to »Load«. While in the position »measuring« the switch S the positive pole of the voltage source U on the one hand with one measuring terminal of the device and on the other hand via the resistor R9 and the tap of the variable resistor Pot3 with the emitter electrode E of the transistor connects, this connection is released when the switch S is in the "Load" position and the positive pole of the accumulator U is connected to the connection of the charging voltage.

Claims

Claims: 1. Contact tester for quick and immediate Reading of the quality of contact points, for example also in telecommunications systems, the is constructed in the manner of a transistor voltmeter, in which the to be measured Contact is placed parallel to the base-emitter path of the transistor and the measuring instrument in the collector lead of the transistor, the one above the one to be tested Contact for controlling the voltage drop generated by the transistor operating without bias lies in a range in which he leaves the contact unaffected, however controls the transistor only within its starting current range, and .in the collector lead of the transistor is an ohmic resistor connected in series with the measuring instrument is placed with such a resistance that the base current collector curve of the transistor of a branch used for the measurement on which proportional dependence on the contact resistance to be measured still exists within the starting current area of the transistor immediately kinks into saturation, according to patent 1086799 characterized in that the device is used for precise, reproducible measurements of contact resistances with a voltage divider connected to the voltage source (U) (R9, Pol2, R8) as a device for the automatic approach of the electrical display to the mechanical zero point of the measuring instrument (Ri) is equipped with which the base electrode (B) with short-circuited measuring terminals (Rx) opposite the emitter electrode (E) is placed at positive potential without affecting the working range of the transistor to lift out of the starting current area, and that the device with a safety device against possibly inflowing External currents is provided, the leaves the working range of the transistor unaffected.

2. Contact tester according to claim 1, characterized in that the Voltage divider from two terminal fixed resistors (R8, R9) and one between two arranged potentiometers (Pot, exists, at the center tap of the emitter electrode (E) is connected.

3. Contact tester according to claim 1 or 2, characterized in that that an additional device for temperature compensation is provided, the from one in the base-emitter path, one against the temperature dependence of the transistor (Tr) acting voltage causing resistance combination (Rlo, Rll, R12, RNTC) consists of a resistor with a negative temperature coefficient contains.

4. Contact tester according to claim 3, characterized in that the Resistance combination of a resistance (RNTC) with logarithmic temperature dependence, an ohmic resistor (Rll) connected in series with this for the warmer temperature range and an ohmic resistor (R1) connected in parallel for the colder temperature range and this combination of resistors by means of a further resistor (Rlo) is connected to the voltage source (U), which has a resistance value, at which on the one hand self-heating of the temperature-dependent resistance (RNTC) is excluded and on the other hand the steepness of the temperature dependence of the Resistance combination corresponds to that of the transistor (Tr).

5. Contact tester according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the safety device against external voltages from a Germanium diode (GI) exists whose voltage drop in the forward direction is greater than the positive bias the base electrode (B) when the measuring terminals (Rx) are short-circuited.

6. Contact tester according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the devices for the automatic approach of the electrical display to the mechanical zero point of the measuring instrument (Ri) and the safety device against External voltages and the devices for automatic temperature compensation and means for switching the measuring range all to the single voltage source (U) of the device are connected, which also supply the transistor (Tr) with the required operating voltage, furthermore to build up the measuring voltage via the contact to be tested (Rx) and for calibrating the device.

7. Contact tester according to one of claims 1 to 6, characterized in that that in the voltage line leading from the negative pole of the voltage source (U) to the measuring terminal a series resistor combination that can optionally be switched on by a range switch (BS) (kl3, Pol2, R7) is arranged.

8. Contact tester according to claim 7, characterized in that the Series resistor combination to match the more sensitive measuring ranges to the insensitive measuring range contains at least one adjustable resistor (Pol2).

Considered publications: German Patent Specifications No. 697 058, 699 956, 716234, 719795; ATM sheet J-015-9, J-015-10, J-024-6, V-30-4.