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Die Erfindung betrifEt eine Schaltungsanordnung zum selbsttätigen
Prüfen der Lage einer Meßkurve eines Schalünifteis der Fernmeldetechnik zwischen
zwei Toleranzgrenzen, wobei der Verlauf der Meßkurve und damit auch der Toleranzgrenzen
von den Eigenschaften des speisenden Stromes, beispielsweise seiner Frequenz, abhängig
ist.
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Um das elektrische Verhalten der Schaltelemente unter solchen Bedingungen
zu prüfen und daraus auf ihre einwandfreieBeschaffenheit schließen zu können, ist
es bekannt, die zu untersuchenden Schaltelemente einzeln so zu messen, daß sie einerseits
an eine Stromquelle mit den genannten Eigenschaften, andererseits an einen Kathodenstrahl-Oszillografen
angeschlossen werden. Auf dem Bildschirm erscheint dann die das jeweilige Schaltelement
charakterisierende Kurve, die zwischen zwei Toleranzgrenzen liegen soll. Dieses
Meßverfahren ist langwierig und umständlich, es eignet sich nicht zum Prüfen größerer
Stückzahlen von Schaltelementen.
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Um nun eine selbsttätige Messung durchführen zu können, ist schon
vorgeschlagen worden, vor dem Bildschirm eine Reihe von Fotodioden anzuordnen, die
das Toleranzfeld der Kurve begrenzen und jede Überschreitung der zweitdimensionalen
Toleranzgrenzen zwecks entsprechender Sortierung der Schaltelemente an eine Steuereinrichtung
signalisieren. Dieses Meßverfahren ist nur geeignet für solche Speisestromänderungen,
die die Kurve auf dem Bildschirm darzustellen gestatten. Außerdem werden aufwendige
Geräte, wie ein Kathodenstrahl-Oszillograf, mehrere Fotodiode mit den zugehörigen
Verstärkern und Impulsformern sowie eine größere Steuereinrichtung benötigt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine weniger aufwendige, einfachere
Schaltungsanordnung zum selbsttätigen Prüfen von Schaltmitteln unter gleichen Bedingungen
aufzuzeigen, die ohne Kathodenstrahl-Oszillograf arbeitet.
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Die Schaltungs anordnung gemäß der Erfindung löst diese Aufgabe dadurch,
daß in der Prüfeinrichtung an das zu prüfende Schaltmittel für die Dauer der Prüfung
ein Netzwerk angeschaltet wird, das eine mit der Änderung der Eigens-chaften des
Speisestromes sich ändernde Entzerrung der Meßkurve bewirkt, so daß die Toleranzgrenzen,
zwischen denen die entzerrte Meßkurve verläuft, einen jeweils konstanten Wert während
der gesamten Dauer der Änderung des Speisestromes beibehalten, und daß für das Prüfen
ein einfaches Meßinstrument mit eindimensionaler Skala verwendet wird auf dem die
konstanten Toleranzgrenzen als punktförmige Toleranzwerte dargestellt sind.
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Dadurch, daß zum Prüfen ein auf das jeweilige Scha] tmittel abgestimmtes
Netzwerk angeschaltet wird, werden nicht nur die Meßkurven entzerrt, sondern auch
gleichzeitig die an und für sich unterschiedlich geformten Toleranzkurven in annähernd
gerade Linien überführt, die in zweidimensionaler Darstellung zu einer Achse, z.
B. zur Zeitachse, parallel verlaufen und somit während des gesamten Meßvorganges
ihren konstanten Wert beibehalten. Die zweidimensionalenToleranzgrenzen sind also
in eindimensionaleToleranzwerte verwandelt und können deshalb auch mit einem einfachen
Meßinstrument mit eindimensionaler Skala dargestellt werden. Die Meßwerte eines
den Anforderungen entsprechenden Prüflings dürfen sich also auch nur zwischen den
beiden Toleranzwerten bewegen.
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Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung erlaubt es nicht nur,
den Einfluß sich laufend ändernder Eigenschaften des Speisestromes auf das Schaltmittel
zu untersuchen, sondern auch einmalige Vorgänge zu erfassen, die auf dem Bildschirm
eines Kathodenstrahl-Oszillografen nicht oder nur schwer darstellbar sind, beispielsweise
durch einen Wackelkontakt hervorgerufene Aussetzer usw.
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Zur selbsttätigen Auswertung des Meßergebnisses kann dann gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung ein Meßinstrument mit zwei oder mehr Grenzwertmeldern
verwendet werden, das die Lage des gemessenen analogen Wertes in einem bestimmten
Bereich feststellt.
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Ein Beispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Während in Fig. 1 eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung dargestellt ist,
zeigt die Fig. 2 eine durch ein Schaltelement verursachte normale Kurve im zugehörigen
Toleranzfeld und Fig. 3 eine entzerrte.
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Das Erfindungsbeispiel gemäß Fig. 1 stellt eine Schaltungsanordnung
zum selbsttätigen Prüfen von Schaltelementen, beispielsweise Filter oder anderer
Vierpole, in Abhängigkeit von der zugeführten Frequenz dar.
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Das Schaltelement P wird von einem Wechselstromgenerator G mit einem
Strom U 1 gespeist, der seine Frequenz von einem unteren bis zu einem oberen Grenzwert
laufend verändert. Die am Ausgang des Schaltelementes vorhandene Spannung U2 wird
im Verstärker V1 verstärkt und einem entzerrenden NetzwerkE zugeleitet. Dieses Netzwerk
hat einen Frequenzgang, der annähernd spiegelbildlich zu der Frequenzkurve des Prüflings
P und praktisch vollkommen spiegelbildlich zu der Toleranzkurve verläuft.
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In F i g. 2 ist eine derartige nicht entzerrte Kurve eines Schaltelementes
dargestellt. Die gestrichelten Linien oberhalb und unterhalb dieser Kurve geben
die Grenzen des Toleranzfeldes an.
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Nach der Addition der beiden Kurven des Prüflings und des Netzwerkes
E entsteht eine nahezu waagerecht verlaufende Gerade, wie in F i g. 3 (ausgezogene
Linie) gezeigt, und die Toleranzgrenzen (gestrichelte Linien) behalten während der
gesamten Frequenzänderung einen konstanten Wert bei.
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Die resultierende Meßspannung U 3 wird einem Meßinstrument 1 zugeführt.
Dieses Meßinstrument kann ein Lichtmarkengalvanometer oder ein anderes mit Grenzwertmeldern
ausgerüstetes Gerät sein. In F i g. 1 ist ein Meßinstrument M mit zwei Fotodioden
F1 und F2 als Grenzwertmelder gezeigt. Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung
der Prüfeinrichtung können beispielsweise auch vier Grenzwertmelder vorgesehen werden,
so daß die Lage des Zeigers in einem der so entstandenen Bereiche als Kriterium
für eine spätere Sortierung der Schaltelemente herangezogen werden kann. Es könnte
aber auch die Schwankung des Zeigers über mehrere Bereiche bzw.
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Grenzwertmelder untersucht werden.
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Das dargestellte Meßinstrument M ist so eingerichtet, daß bei Erreichen
des oberen Grenzwertes die Fotodiode F1 einen Impuls über den Verstärker V2 an die
Steuereinrichtung St abgibt und bei Erreichen des unteren Grenzwertes die Fotodiode
F 2 anspricht.
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Die Steuereinrichtung St betätigt ihrerseits eine mechanische Sortiereinrichtung,
die entsprechend dem festgestellten Meßwert oder der Lage des Meßwertes
innerhalb
des Toleranzbereiches den Prüfling selbsttätig aus seiner Haltevorrichtung entnimmt
und in eine der Meßgruppen einsortiert. Gleichzeitig kann über die Leitungal jeder
Ausschuß akustisch und optisch gemeldet werden. Es kann aber auch ein Zähler angeschlossen
sein, der zu statistischen Zwecken die Anzahl der jeder Gruppe zugeordneten geprüften
Schaltelemente im Laufe eines Zeitabschnittes erfaßt.
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Der Verstärker V1 ist in der beschriebenen Schaltungsanordnung mit
dem Entzerrernetzwerk E zu einer gemeinsamen Baueinheit zusammengefaßt. Eine dem
Kurvenverlauf des Schaltelementes angepaßte Gegenkopplung zwischen den einzelnen
Verstärkerstufen sorgt für die notwendige frequenzabhängige Entzerrung. Diese Entzerrung
wirkt natürlich nur zufriedenstellend für Schaltelemente mit einer gleichen oder
annähernd gleichen Kurvenform, jeder andere Kurvenverlauf erfordert demgemäß auch
ein anderes Entzerrernetzwerk. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, die gezeigte
Schaltungsanordnung vor allem zur Prüfung von Schaltelementen anzuwenden, die in
größeren Stückzahlen vorkommen. Der EntzerrerE, gegebenenfalls zusammen mit dem
Verstärker V 1, kann aber auch steckbar ausgeführt werden, sc daß die Prüfeinrichtung
zur Anpassung an ein anderes zu untersuchendes Schaltelement auch in kürzester Zeit
leicht abgeändert werden kann.
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Zur Selbstkontrolle der Prüfeinrichtung ist diese so geschaltet,
daß beim erstmaligen Überschreiten der unteren Meßwertgrenze der Grenzwertmelder
F 2 anspricht und die Steuereinrichtung St entsperrt. Spricht der untere Grenzwertmelder
F 2 aber nicht an, dann schaltet nach einer bestimmten Zeitdauer das Zeitglied T
und meldet das Vorliegen einer Störung der Prüfeinrichtung oder eines defekten Priiflings,
z. B. mit Wicklungsunterbrechung.