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Die
Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Multimeter und dabei
speziell auf ein Digital-Multimeter.
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Digital-Multimeter
sind in verschiedensten Ausführungen
bekannt und besitzen mehrere Meßbuchsen,
und zwar in Regel eine COM-Buchse, eine Meßbuchse zur Messung von Spannungen
und wenigstens eine Meßbuchse
zur Strommessung. Die Spannungs-Meßbuchse wird dann (zusammen
mit der COM-Buchse) beispielsweise auch zur Widerstandsmessung,
zur Durchgangsprüfung,
zum Diodentest sowie zur Frequenzmessung verwendet.
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Weiterhin
sind bei Multimetern vielfach auch Meßsockel oder zusätzliche
Anschlüsse
für Zusatz-Meß- oder
Prüffunktionen
vorgesehen, beispielsweise für
die Temperaturmessung mit einem angeschlossenen Temperatursensor,
für eine
Kapazitäts-
oder Induktivitätsmessung
sowie zum Testen von Transistoren.
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Aus
der
EP 0 474 086 A2 sowie
der
EP 0 507 126 A2 ist
es bekannt, nur die zu einer bestimmten Meßfunktion (Spannung, Strom,
Widerstand etc.) gehörigen
Meßbuchsen
eines Meßgerätes freizugeben, wenn
der Meßfunktionsumschalter
auf die betreffende Meßfunktion
eingestellt ist. Alle zu anderen Meßfunktionen gehörigen Meßbuchsen
werden durch ein gleichzeitig mit dem Umschalter betätigtes Abdeckelement
verschlossen, so daß kein
Stecker einer Meßschnur
eingesteckt werden kann.
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Ferner
ist es aus der
EP 0
751 591 A2 bekannt, den Stecker einer Meßschnur
mit einer eindrückbaren
Nase zu versehen, die erst bei vollständigem Einstecken des Steckers
in eine Vertiefung der Meßbuchse
des Meßgerätes einrastet
und in der noch nicht eingerasteten Position Kurzschlußkontakte
betätigt,
mit Hilfe deren eine Warnanzeige ausgelöst wird, die darauf hinweist,
dass der Stecker noch nicht vollständig eingesteckt ist. Aus der
US 5 222 164 ist ferner
eine Anordnung zur Identifizierung unterschiedlicher Stecker bekannt,
bei welcher die Stecker mit einer zungenartigen Verlängerung
versehen sind, deren Form mit Hilfe einer Sensorschaltung aus Optokopplern
abgefühlt
wird, deren Ausgangssignal für
eine Identifizierungsanzeige des Steckers ausgenutzt wird. Auf diese
Weise lassen sich am Gerät
Kabel für
unterschiedliche Anwendungen erkennen, so dass der Benutzer auf
die Verwendung eines falschen Kabels oder Anschlusses hingewiesen
wird.
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Nachteilig
bei bekannten Multimetern ist u. a., dass zwischen den einzelnen,
den Meßbuchsen und
den Meßsockeln
zugeordneten Funktionen und Unterfunktionen manuell umgeschaltet
werden muß.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nicht nur eine solche umständliche
Bedienung zu vermeiden, sondern auch Fehlbedienungen mit der Folge
von Beschädigungen
oder Zerstörungen
des Multimeters zu verhindern, beispielsweise dann, wenn die gewählte Belegung,
z. B. der Meßbuchsen,
nicht mit der eingestellten Meßfunktion
oder dem eingestellten Meßbereich übereinstimmt.
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Diese
Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildung
der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Multimeter
erfolgt durch die Steuer- und Meßelektronik allein aus der
detektierten Belegung der Meßbuchsen
automatisch die Freigabe nur der dieser Belegung entsprechenden
Meßfunktion
oder Unterfunktion, während alle übrigen Funktionen
und Meßbereiche
gesperrt sind.
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„Meßfunktion" bedeutet im Sinne
der Erfindung die Funktion einer Meßbuchse zur Messung einer elektrischen
Größe, z. B.
eines Stromes. „Meßfunktion" im Sinne der Erfindung
bedeutet aber auch eine übergeordnete
Funktion einer Meßbuchse, nämlich die
wahlweise Messung unterschiedlicher Größen (z. B. Spannung, Widerstand,
Frequenz usw.) und/oder die wahlweise Messung einer oder mehrerer
Größen in unterschiedlichen
Meßbereichen,
jeweils als „Unterfunktion" im Sinne der Erfindung.
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Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im
Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 in
vereinfachter schematischer Darstellung ein elektrisches Mehrfach-Meßgerät oder Multimeter
in Draufsicht;
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2–4 in
vereinfachter Darstellung eine der Meßbuchsen des Multimeters, zusammen mit
einer sehr vereinfachten Darstellung des Displays und einer u. a.
die Meß-
und Steuerelektronik aufweisenden Platine;
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5–9 verschiedene
Displaydarstellungen in Abhängigkeit
von der Belegung der Meßbuchsen
oder Meßsockel
des Multimeters.
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Das
in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete elektronische
Multimeter gestattet die Messung verschiedener elektrischer Größen, und
zwar bei der dargestellten Ausführungsform
die Messung von Spannungen, Strömen,
ohmschen Widerstandswerten, der Frequenz, der Temperatur, der Kapazität, der Induktivität sowie
auch die Messung bzw. Prüfung von
Transistoren und Dioden. Hierfür
weist das Multimeter 1 an der Oberseite seines Gehäuses mehrere Meßbuchsen
und Sockel auf, nämlich:
- – COM-Buchse
oder gemeinsame Meßbuchse 2;
- – Meßbuchse 3 zur
Messung von hohen Strömen, beispielsweise
bis 20 A;
- – Meßbuchse 4 zum
Messen von niedrigen Strömen;
- – Meßbuchse 5 zum
Messen von Spannungen, ohmschen Widerständen und der Frequenz sowie zur
Durchgangsprüfung
und zum Testen von Dioden;
- – Meßsockel 6 zu
Prüfen
von Transistoren;
- – Meßsockel 7 für Kapazitäts- und
Induktivitätsmessung;
- – Meßsockel 8 zur
Temperaturmessung.
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An
die Meßbuchsen 2–5 sind
in üblicher
Weise über
Stecker 9 und Meßleitungen 10 anschließbar, wobei
für jede
Messung eine Meßbuchse 3–5 in
Verbindung mit der gemeinsamen Meßbuchse 2 verwendet
wird.
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An
der Vorderseite des Multimeters 1 ist weiterhin oberhalb
des von den Meßbuchsen 2–5 und den
Meßsockeln 7–8 eingenommenen
Bereichs ein Display 11 (beispielsweise LCD-Display) vorgesehen,
welches derart konfiguriert und von der einen Microcontroller aufweisenden
Steuer- und Meßelektronik,
die in 2 allgemein mit 12 bezeichnet und auf
einer Platine 13 des Multimeters 1 vorgesehen ist,
angesteuert ist, daß auf
diesem Display 11 ein Bereich bzw. Feld 11' gebildet ist,
auf dem der jeweilige Meßwert
und dessen physikalische Größe angezeigt
wird. Unterhalb des Bereiches 11' sind bei der dargestellten Ausführungsform
entlang des unteren Randes des Displays vier Funktionsfelder 11'' gebildet, in denen verschiedene,
für die
Meßfunktion
und die Auswahl von Unterfunktionen notwendige Hinweise angezeigt
werden, wie dies nachstehend mit den 5–9 näher beschrieben
ist.
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Jedem
Funktionsfeld 11'' ist eine Funktionstaste 14 zugeordnet,
die sich außerhalb
des Displays 11 unmittelbar unterhalb des jeweiligen Funktionsfeldes 11'' befindet und mit der die in dem
zugehörigen Funktionsfeld 11'' angezeigte Unterfunktion ausgewählt werden
kann. Unterhalb der Funktionstasten 14 ist eine Menütaste 15 vorgesehen.
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Eine
Besonderheit des Multimeters besteht darin, daß an jeder Meßbuchse 2–5 ein
Sensor vorgesehen ist, der beim Belegen der betreffenden Messbuchse
mit einer Meßleitung 10 bzw.
mit dem zugehörigen
Stecker 9 ein diese Belegung kennzeichnendes Signal an
die Steuer- und Meßelektronik 12 liefert.
Ebenso wie die Meßbuchsen 2–5 sind auch
die zugehörigen
Sensoren 16 an der Platine 13 vorgesehen.
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Die
in der 2 dargestellten Sensoren 16 sind mechanische
Kontakte, die beim Einstecken des Steckers 9 in die betreffende
Meßbuchse 2–5 betätigt werden.
Auch andere Sensoren sind denkbar, beispielsweise opto-elektronische
Sensoren. Die 3 zeigt einen Sensor 16a in
Form einer opto-elektroninschen Reflexlichtschranke. 4 zeigt
einen Sensor 16b in Form einer opto-elektrischen Gabel-Lichtschranke.
Grundsätzlich
sind auch induktive oder kapazitive Sensoren usw. denkbar.
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In
den 5 ff sind die verschiedensten Funktionen dargestellt.
Ist beispielsweise keine Meßbuchse 2–5 von
einem Meßstecker 9 belegt,
so schaltet das Multimeter 1 nach dem Einschalten oder Aktivieren
wegen des Fehlens von Signalen der Sensoren 16, 16a bzw. 16b automatisch
in einen Meßmodus,
bei dem die Buchsen 2–5 bzw.
die diesen zugeordneten Meßfunktionen
gesperrt sind und nur eine Messung mit den Meßsockeln 6–8 möglich ist.
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Auf
dem Display 11 erscheint zunächst die in der Position a
der 5 wiedergegebene Display- oder Menüdarstellung,
d. h. in den Funktionsfeldern 11'' sind
die verschiedenen Meßmöglichkeiten
oder Unterfunktionen „C" (Kapazitätsmessung), „L" (Induktivitätsmessung), „hfe" (Transistorprüfung) und „TEMP" (Temperaturmessung)
angezeigt. Mit den darunter angeordneten Auswahl- oder Funktionstasten 14 kann
eine dieser Unterfunktionen ausgewählt werden, wie dies in den
Positionen b–e
der 5 dargestellt ist. Nach Anwahl einer Unterfunktion
ist für
diese evtl. über
freigegebene Funktionstasten 14 eine weitere Auswahl von
Unterfunktionen möglich.
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Durch
Betätigen
der Menütaste 15 kann
in das Ausgangsmenü der
Position a der 5 zurückgekehrt werden.
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Wesentlich
ist also, daß dann,
wenn keine der Meßbuchsen 2–5 belegt
ist, nur die in dem zugehörigen
Ausgangsmenü der
Position a der 5 angegebenen Unterfunktionen
möglich
sind. Alle anderen Meßfunktionen
oder Unterfunktionen oder Meßbereiche
sind gesperrt. Ebenso sind nach der Auswahl einer Unterfunktion
(Position b–e)
alle anderen Funktionen auch des Ausgangsmenüs (Position a) gesperrt. Bei
Wahl einer weiteren Unterfunktion einer ausgewählten Unterfunktion gilt dann
ebenfalls, daß alle
anderen Funktionen und Unterfunktionen gesperrt sind. Das Sperren
erfolgt durch die Steuer- und Meßeinrichtung 12.
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Die 6 zeigt
den Status des Multimeters 1 beim Belegen der Meßbuchsen 2 und 5 mit
jeweils einem Meßstecker 9.
Nach dem Einschalten oder Aktivieren des Meßgerätes erscheint auch in diesem
Fall zunächst
das Ausgangsmenü,
wie es in der Position a der 6 wiedergegeben
ist, und zwar mit der Möglichkeit
insgesamt vier Unterfunktionen auszuwählen, nämlich „V" (Spannungsmessung), „Ω" (Widerstands- und Durchgangsmessung),
Diodentest sowie „Hz" (Frequenzmessung).
Mit den Funktions- oder Auswahltasten 14 ist wiederum die
entsprechende Unterfunktion auswählbar
(Positionen b–e). Für jede Unterfunktion
sind wiederum weitere Unterfunktionen auswählbar, die in den Funktionsfeldern 11'' angezeigt und durch die entsprechende
Funktionstaste 14 aktiviert werden können. Mit der Menütaste 15 wird
das Multimeter 1 in die Ausgangsstellung zurückgestellt
und es erscheint das Ausgangsmenü (Position
a) im Display.
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Auch
für diesen
Modus des Gerätes
gilt, daß im
Ausgangszustand (Position a) sämtliche
Funktionen und Unterfunktionen gesperrt sind und immer erst die
tatsächlich
ausgewählte
Unterfunktion und ggf. die dann weiterhin ausgewählte Unterfunktion allein freigegeben
wird.
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Durch
die Belegung der Meßbuchsen 2–5 wird
lediglich die Möglichkeit
freigegeben, eine bestimmte Funktion oder Unterfunktion auszuwählen. Die
tatsächliche
Freigabe erfolgt dann erst nach entsprechender Auswahl über die
betreffende Funktionstaste 14.
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Die 7 und 8 zeigen
das Display 11 nach dem Einschalten oder Aktivieren des
Multimeters 1 beim Belegen der Meßbuchse 2 und der
Meßbuchse 4 (7)
bzw. beim Belegen der Meßbuchse 2 und
der Meßbuchse 3 (8).
Auch hier gilt wiederum, daß alle
anderen Meßbereiche
bzw. Funktionen gesperrt sind. Bevorzugt auch die nach der die jeweiligen
Displayanzeige mögliche
Unterfunktionen solange bis eine der möglichen Unterfunktionen ausgewählt ist.
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Eine
ordnungsgemäße Messung
mit den Meßbuchsen 2–5 setzt
voraus, daß wenigstens
zwei dieser Meßbuchsen
belegt ist und darüber
hinaus eine der belegten Meßbuchsen
jeweils die COM-Meßbuchse 2 ist.
Ist dies nicht der Fall, so wird keine der vorhandenen Funktionen
freigegeben, d. h. sämtliche
Meßfunktionen
und Meßbuchsen 2–5 und auch
die Meßsockel 6–8 sind
gesperrt und es erfolgt auf dem Display ein entsprechender Fehlerhinweis oder
eine Aufforderung, die Meßanschlüsse zu prüfen.
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Die 9 zeigt
einen solchen Zustand, bei dem eine nicht zulässige Kombination von Meßbuchsen
mit Meßleitungen
belegt ist, beispielsweise die Meßbuchse 4 und die
Meßbuchse 5.
Nach dem Einschalten des Multimeters erscheint auf dem Display 11 der
entsprechende Fehlerhinweis, der in der 9 mit „CHECK
TESTLEADS" (prüfe Testleitungen)
angegeben ist.
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Das
Multimeter 1 ist weiterhin vorzugsweise so ausgebildet,
daß es
bei jeder Änderung
der Belegung der Meßbuchsen 2–5 und/oder
der Belegung der Meßsockel 6–8 abschaltet
oder in einen nicht aktiven Zustand übergeht und erneut, beispielsweise durch
Betätigen
eines Schalters oder Tasters 17 eingeschaltet oder aktiviert
werden muß,
so daß für jede neue
Belegung der Meßbuchsen 2–5 das
Gerät in den
durch diese Belegung bestimmten Zustand schaltet und dieser Zustand
dann auch auf den Display 11 angezeigt wird.
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Die
Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Es versteht sich, daß zahlreiche Änderungen
sowie Abwandlungen möglich
sind, ohne daß dadurch
der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
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- 1
- Multimeter
- 2–5
- Meßbuchse
- 7–8
- Meßsockel
- 9
- Meßstecker
- 10
- Meßleitung
- 11
- Display
(z. B. LCD-Display)
- 11'
- Anzeigebereich
- 11''
- Anzeigebereich
für Funktionsauswahl
- 12
- Steuer-
und Meßelektronik
- 13
- Platine
- 14
- Auswahl-
oder Funktionstaste
- 15
- Menütaste
- 16,
16a, 16b
- Sensor
- 17
- Taster