DE1538302A1

DE1538302A1 - Temperaturkompensiertes Pruefgeraet fuer Spannungskonstanthalter

Info

Publication number: DE1538302A1
Application number: DE19661538302
Authority: DE
Inventors: Anatolijs Mazurkevics
Original assignee: Allen Electric and Equipment Co
Current assignee: Allen Electric and Equipment Co
Priority date: 1965-10-23
Filing date: 1966-10-20
Publication date: 1970-04-23
Also published as: US3408562A; GB1113160A

Description

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Patentanwalt 47*12 Dipl.-lng. E. Eder München 13, Elisabethifr. 34

Allen Electric and Equipment Company

Temperaturkompensiertes Prüfgerät für Spannungskonstanthalter.

Die Erfindung bezieht sich auf ein temperaturkompensiertes Prüfgerät für Kraftfahrzeugspannungskonstanthalter und insbesondere auf die Verwendung eines temperaturempfindlichen Organs in Reihenschaltung mit einem Meßkreis, um eine temperaturkompensierte Schaltung zu erhalten.

Bekanntlich ist die Ausgangsspannung von Kraftfahrzeugspannungskonstanthaltern von der Umgebungstemperatur abhängig. Das heißt, die Ausgangsspannung der üblichen Spannungskonstanthalter verändert sich umgekehrt mit der Umgebungstemperatur.

Mit Rücksicht hierauf werden gegenwärtig viele Verfahren angewendet, um eine richtige Kompensation beim Prüfen der

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Ausgangsspannung von Spannungskonstanthaltern zu erhalten. Bei einem der zur Zeit angewendeten Verfahren werden zwei gesonderte Einheiten, nämlich ein Thermometer und eine Prüfeinheit, verwendet. Das Thermometer wird am Spannungskonstanthalter lösbar befestigt und besteht aus einer Skala, die in Temperaturgraden geeicht jst und Spannungswerten entspricht. Die Bedienungsperson liest zuerst die Umgebungstemperatur und den entsprechenden Spannungswert am Thermometer ab und befestigt die Prüfeinheit an den Ausgangsklemmen des Spannungskonstanthalters und stellt die Ausgangsspannung so ein, daß sie dem am Thermometer abgelesenen Spannungswert entspricht. Dies ist ein sehr langsamer und mühevoller Vorgang. Dies hat zur Folge, daß unerfahrene Bedienungspersonen oft die Benutzung des Thermometers unterlassen, was zu einer ungenauen Einstellung des Spannungskonstanthalters führt.

Die Ziele der Erfindung bestehen daher:

1. In der Schaffung einer Prüfeinheit, welche Temperatur- und entsprechende Spannungswerte in Wechselbeziehung setzt, um einen Spannungswert zu erhalten, auf welchen die Ausgangsspannung eines Spannungskonstanthalters eingestellt werden soll;

2» In der Schaffung einer Prüfeinheit, die es sehr unwahrscheinlich, wenn nicht unmöglich macht, daß die Bedienungs-

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person die Umgebungstemperatur bei der Einstellung des Spannungskonstanthalterausgangs nicht berücksichtigt;

3. In der Schaffung einer Prüfeinheit, bei welcher eine genaue 'AusgangsSpannungsablesung bei Veränderungen in der Umgebungstemperatur erreicht wird, die ihrerseits eine genaue Einstellung des Spannungskonstanthalterausgangs ermöglicht;

4. In der Schaffung einer Einheit, die verhältnismässig billig

5. der Bedienungsperson eine einteilige Prüfeinheit anhand zu geben, die einfach zu bedienen ist.

V/eitere Ziele der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Schrägansicht einer erfindungsgemässen temperaturkompensierten Prüfeinheit;

Fig. 2 ein elektrisches Schaltbild der"Prüfeinheit;

Pig. 3 eine graphische Darstellung der Ausgangsspannung gegenüber den Temperatureigenschaften ein^s herkömmlichen

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Spannungskonäfcanthalters, bei welchem die Erfindung angewendet werden soll;

Fig. 4 eine Schrägansicht einer Abänderung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung.

Allgemeine Beschreibung.

Die Ziele und Aufgaben der Erfindung, wie vorangehend beschrieben, werden durch eine Vorrichtung erreicht, bei welcher die Umgebungstemperatur durch die Vervmdung eines Temperaturfühlkreises kompensiert wird. Der Temperaturfühlkreis ist in einem kleinen gedrängten Gehäuse eingebettet, das sich ausserhalb eines ersten Gehäuses befindet, welches ein Amperemeter enthält, mit dem er in Reihe geschaltet und zum Ablesen der Spannung geeicht ist. Bei dieser Ausführungsforir weist das Temperaturfühlorgan einen Widerstand rait einem negativen Temperaturkoeffizienten auf, der als Thermistor bekannt ist. Diese Bezeichnung, ist jedoch in keiner V/eise beschränkend auszulegen.

Einzelbeschreibung, Das Prüfgerät Io (Fig. 1) besitzt ein Gehäuse 11 mit vier

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Seitenwänden, einer oberen und einer unteren Wand und enthält ein Amperemeter 12, das zum Ablesen der Spannung geeicht ist. Auf der oberen Wand 16 des Gehäuses 11 ist ein Handgriff 17 für dessen leichteren Transport von einer Stelle der Werkstätte zu einer anderen vorgesehen.

Von der Vorderwand 13 des Gehäuses 11 gehen drei elektrische Leitungen 18, 19 und 2o aus. Die elektrischen Leitungen 18 und 19 bestehen je aus einem einzigen Leiter, der ein Teil der Schaltung (Fig. 2) ist, und bestehen an ihren äussersten Enden aus zwei Klemmen 21 und 22. Die elektrische Leitung besteht aus zwei Leitern 23 und 24, die von einer gemeinsamen Hülle 25 umgeben sind. Hit dem äussersten Ende der Hülle 25 ist ein kleines Gehäuse 27 verbunden, das an seinem einen Ende eine kleine öffnung 3o aufweist. Durch diese öffnung 3o sind die Leiter 23 und 2k hindurchgeführt und durch einen Heißleiter 26 in Reihe geschaltet.

An der Bodenwand 28 des Gehäuses 27 ist ein kleiner Magnet 29 so angebracht, daß das den Heißleiter enthaltende Gehäuse 27 am Spannungskonstanthalter 36 lösbar befestigt werden

Die in Fig. 2 gezeigte Schaltung ist eine einfache Reihenschaltung. Ausgehend vom äussersten Ende an der positiven

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Klemme 31 ist der Leiter 18 über den Leiter 23 mit dem einen Ende des Heißleiters 26 verbunden. Der Heißleiter ist mit einem Widerstand 34 über die Leiter 23 und 23a an seinem einen Ende und die Leiter 24 und 24a an seinem anderen Ende parallelgeschaltet. Das erwähnte andere Ende des Heißleiters 26 ist über den Leiter 24 mit dem einen Ende des Amperemeters 12 verbunden. Das andere Ende des Amperemeters ist mit dem einen Ende eines veränderlichen Widerstands 35 verbunden, während dessen anderes Ende durch den Leiter 19 mit der negativen Klemme 33 verbunden ist.

Der veränderliche Widerstand 35 befindet sich innerhalb des Gehäuses 11 und wird vor der Verwendung der Prüfeinheit Io vorzugsweise im Herst el lerweic eingestellt. Durch die Einstellung des Widerstandwertes des Widerstands 35 wird das Amperemeter 12 so eingestellt, daß es einen Istwert der Spannung bei einer bestimmten Temperatur anzeigt. Nachdem die Einheit eingestellt worden ist, wird jede Schwankung in der Umgebungstemperatur durch den Heißleiter 26 kompensiert.

Die Aufgabe des Heißleiters 26 besteht darin, eine Widerstands-Temperatur-Kennlinie zu erzeugen, die der Ausgangsspannungs-Temperatur-Kennlinie in Fig. 3 ähnlich ist. Das heißt, wenn die Temperatur zunimmt, nimmt der Widerstand ab.

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Nach dem Ohraschen Gesetz, E = RI, verändert sich, wenn die Umgebungstemperatur sich verändert, die Ausgangsspannung E des Spannungskonstanthalters mit dem Widerstand R. Daher wird bei einer sorgfältigen Wahl des Heißleiters 26 und der Widerstände 3^ und 35 dem Amperemeter 12 ein konstanter Strom zugeführt. Da das Amperemeter zum Ablesen der Spannung geeicht ist, kann eine konstante Spannung an der Skala des Amperemeters 12 abgelesen werden.

Fig. 3 zeigt die Ausgangsspannungs-Temperaturkennlinie eines beispielsweisen Spannungskonstanthalters. Wenn der positive und der negative Kontakt 31 bzw. 33 mit den Ausgangskontakten des Spannungskonstanthalters durch Klemmen 21 und 22 bei einer Temperatur T verbunden sind, beträgt die Spannung an den Ausgangskontakten des Spannungskonstanthalters E VoIt^ während die am Prüfeinheitmeßgerät 12 abgelesene Spannung E Volt ist. E Volt stellt die Spannung dar, auf welche der Spannungskonstanthalter bei der Räumtemperäur T. eingestellt ist-. Hierbei ist zu erwähnen, daß bei der Raumtemperatur T. die Ausgangsspannung eines beispielsweisen Spannungskonstanthalters und die am Prüfeinheitmeßgerät abgelesene Spannung identisch sind. Dahsr verändert sich bei Veränderungen in der Umgebungstaperatur die Ausgangsspannung E des Spannungskonstanthalters ebenfalls. Jedoch bleibt die am Prüfeinheitraeßgerät 12 abgelesene Spannung konstant bei E Volt.

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Wirkungsweise,

Zur weiteren Erläuterung der Wirkungsweise der Prüfeinheit-Io wird eine Probe-Spannungskonstanthaltereinstellung beschrieben unter der Annahme, daß die Prüfeinheit vorher bei einer gewählten Temperatur durch die Einstellung des Widerstands 35 geeicht worden ist. Zuerst wird das Heißleitergehäuse 27 am Spannungskonstanthalter J>6 magnetisch befestigt, um diesen der gleichen Umgebungstemperatur auszusetzen, welche den einzustellenden Spannungskonstanthalter beeinflußt. Die Leiter 18 bzw. 19 werden mit den Ausgangskontakten eines Spannungskonstanthalters durch die Klemmen 21 und 22 verbunden. Wenn der Spannungskonstanthalter verstellt ist, hat er eine Spannungs· temperaturkennlinie, die durch die Linie 4o gekennzeichnet ist, während die am Meßgerät 12 abgelesene Spannung E¹ Volt ist, die der Linie 4l entspricht. Bei einer Temperatur T ist die Ausgangsspannung des verstellten Spannungskonstanthalters E¹ Volt, während die am Prüfeinheitmeßgerät 12 abgelesene entsprechende Spannung E' Volt ist. Die Bedienungsperson stellt die Ausgangsspannung des verstellten Spannungskonstanthalters ein, bis E_Q Volt am Prüfeinheitmeßgerät 12 abzulesen ist. EineAblesung von E_Q Volt am Prüfeinheitmeßgerät entspricht der Ausgangsspannung E des Spannungskonstanthalters bei der Temperatur T , Bei der dargestellten besonderen Ausführungsform muß daher

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die Bedienungsperson die Ausgangsspannung des verstellten Spannungskonstanthalters von einem am Prüfeinheitmeßgerät abgelesenen Wert von E-¹ Volt auf einen Wert von E oder auf einen Wertunterschied einstellen, der durch die Klammer A in Fig. 3 dargestellt ist» Die Wirkung dieser Einstellung besteht darin, daß die Ausgangsspannung des verstellten Spannungskonstanthalters von einem Wert E¹ Volt, bei einer Temperatur T auf, einen Wert von E Volt oder auf eine Differenz des Wertes zu verändert wird, der durch die Klammer B in Fig. 3 dargestellt ist. Iö? durch die Klammer A dargestellte Wert entspricht gleich dem durch die Klammer B dargestellten Wert .-■'■■

Eine Abänderung ljoa der Prüf einheit ist in Fig. 4 dargestellt.

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Die Prüfeinheit 10a besitzt ein Gehäuse 11a mit vier Seitenwänden, einer oberen Wand und einer Bodenwand und enthält einen Amperemeter 12a, das zum Ablesen der Spannung geeicht ist. Auf der oberen Viand l6a des Gehäuses 11a ist ein Handgriff 17a vorgesehen.

Von der Vorderwand 13a des Gehäues 11a gehen zwei elektrische Leitungen 42 und 43 aus. Die elektrische Leitung 43 besteht aus einem einzigen Leiter mit einer Klemme 22a, die an seinem äussersten Ende befestigt ist. Die elektrische Leitung 42 besteht aus drei Leitern 23a, 24a, 52, die sich in einer gemein-

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samen Hülse 47 befinden. Am äussersten Ende der Hülse 47 1st ein kleines Gehäuse 27a mit öffnungen 48 und 49 in den Endwänden befestigt. An der Bodenwand 28a des Gehäuses 27a ist ein kleiner Magnet 29a so vorgesehen, daß das Gehäuse am Spannungskonstanthalter 36 lösbar befestigt werden kann. Die Leiter 23a, 24a und 52 sind durch eine öffnung 48 in dem einen Ende des Gehäuses 27a hindurchgeführt. Die Leiter ) 23a und 24a sind über einen Heißleiter 26a in Reihe geschaltet, der innerhalb des Gehäuses 27a vorgesehen ist.

Der Leiter 52 ist durch die öffnung 49 im anderen Ende des Gehäuses 27a hindurchgeführt und an seinem äussersten Ende -mit einer Klemme 21a verbunden. Die Länge des Leiters 52 von der öffnung 49 zur Klemme 21a ist sehr kurz. Der Grund für diesen sehr kurzen Teil besteht darin, daß die Bedienungsperson daran gehindert werden soll, das Temperaturfühlorgan

. (Heißleiter 26a) in einen zu grossen Abstand von dem Spannungskonstanthalter 36 anzuordnen« Wenn der Leiter kurz ist, ist die Bedienungsperson gezwungen, das Heißleitergehäuse 27a in der Nähe des einzustellenden Spannungskonstanthalters 36 durch den Magnet 29a magnetisch zu kuppeln. Dies h± zur Folge, daß bei der Verwendung der modifizierten Prüfeinheit loa die Bedienungsperson die Umgebungstemperatur beim Einstellen eines Spannungskonstanthalters nicht unberücksichtigt lassen kann.

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Obwohl in der vorangehenden Beschreibung die Verwendung eines %nets am Gehäuse 27 oder 27a zum zeitweiligen Befestigen der temperaturempfindlichen Einheit 26 oder 26a am Spannungskonstanthalter angenommen wurde, können natürlich auch andere Formen von zeitweiligen Befestigungsmitteln, wie Klammern, verwendet werden. Die gleichen Ziele können durch die Verwendung einer temperaturempfindlichen Einheit erreicht | werden, deren Widerstand sich direkt proportional zur Temperatur verändert und die parallel zum Amperemeter geschaltet ist.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens beliebige Abänderungen erfahren.

Patentanwalt Dipi.-lng.E. Eder

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Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche;

(1Λ Temperaturkompensiertes Prüfgerät zum Eichen eines Spannungskonstanthalten, gekennzeichnet durch ein Meßgerät, das auf die elektrischen Eigenschaften des Spannungskonstanthalters anspricht, ein temperaturempfindliches Organ, dessen Charakteristik in Abhängigkeit von der Temperatur veränderlich ist, Befestigungsmittel zum lösbaren Anbringen des temperaturempfindlichen Organs am Spannungskonstanthalter, Mittel, Vielehe das temperaturempfindliche Organ mit dem Spannungskonstanthalter und dem Meßgerät in der Weise in Reihe schalten, daß das Meßgerät bei jeder ge-) gebenen Spannung unabhängig von der Umgebungstemperatur eine konstante Ablesung ergibt.
2. Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der Widerstand des temperaturempfindlichen Organs sich umgekehrt mit der Umgebungstemperatur verändert und mit dem Meßgerät in Reihe geschaltet ist.

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3. Prüfgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel ein Dauermagnet ist.
4. Prüfgerät nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturempfindliche Organ mit dem Meßg3rät durch ausreichend lange Leiter verbunden ist, damit es auf oder benachbart dem Spannungskonstanthalter angeordnet und das Meßgerät an einer zweckmässigen Stelle im Abstand von diesem angeordnet werden kann.
5. Prüfgerät nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät auf einem ersten Gehäuse angeordnet ist, das temperaturempfindliche Organ innerhalb eines zweiten Gehäuses angeordnet ist, an beiden Enden des temperaturempfindlichen Organs zwei Leiter angeschloseen sind, die sich von diesen aus erstrecken, um das temperaturempfindliche Organ mit zwei Kontakten im ersten Gehäuse zu verbinden, Mittel innerhalb des ersten Gehäuses, welche einen der Kontakte mit dem einen Ende des Meßgerätes verbinden, dritte und vierte Leiter sich vom ersten Gehäuse nachaussen erstrecken, an deren äussersten Enden eine erste und eine zweite Kfemme befestigt

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ist, Mittel, welche den dritten Leiter mit dem anderen Ende der Kontakte verbinden, und Mittel, welche den vierten Leiter mit d em anderen Ende des Meßgerätes verbinden, so daß das zweite Gehäuse lösbar am Spannungskonstanthalter befestigt werden kann und die erste und die zweite Klemme losbar an den Ausgangs Spannungskontakten eines Spannungslconstanthalters befestigt werden können und daher ein temperatttrkompensierter Strom dem Meßgerät zugeführt werden kann«
6. Prüfgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand an die Kontakte so angeschaltet ist, daß er sich in Parallelschaltung zu dem temperaturempfindlieiien Organ befindet.
7· Prüfgerät nach Anspruch 5 > dadurch gekennzeichnet _B daß ein Widerstand zwischen dem vierten Leiter und dem anderen Ende des Meßgerätes geschaltet ist,
8. Prüfgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturempfindliche Organ ein temperaturempflndlicher Scheinwiderstand 1st·

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9. Prüfgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturempfindliche Scheinwiderstand ein Heißleiter ist.

Io. Prüfgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vierte Leiter sich durch das zweite Gehäuse in festem Verhältnis mit diesem erstreckt, um den Abstand zu begrenzen, mit dem das zweite Gehäuse vom Spannungskonstanthalter angeordnet werden kann«

Patentanwalt

Dipl.-lng/E; Ede*

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