DE2161519B2 - 31.05.71 Japan P37625-71 28.09.71 Japan P75622-71 Prüfeinrichtung zur Anzeige von Spannungspegeln - Google Patents
31.05.71 Japan P37625-71 28.09.71 Japan P75622-71 Prüfeinrichtung zur Anzeige von SpannungspegelnInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfeinrichtung zur Anzeige von Spannungspegeln an einem zu
prüfenden Schaltkreis, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine aus der US-PS 30 21 514 bekannte Prüfeinrichtung dieser Art ist ein Spannungsvergleicher, der dazu
dient, anzuzeigen, ob eine Prüfspannung innerhalb eines vorgegebener. Pegelbereichs liegt. Die bekannte Einrichtung
hat zwei mit unterschiedlicher Frequenz schwingende Oszillatorschaltungen. Überschreitet die
Prüfspannung den oberen Grenzpegel, schwingt allein die eine der beiden Oszillatorschaltungen, während
allein die andere schwingt, wenn die Prüfspannung den unteren Grenzpegel unterschreitet. Solange die Prüfspannung
einen Pegel zwischen den beiden Grenzpegeln hat, schwingen beide Oszillatorschaltungen. Dementsprechend
sind drei Anzeigen vorgesehen, von denen eine das Schwingen der einen Oszillatorschaltung, eine
zweite das der unteren Oszillatorschaltung und eine dritte das gleichzeitige Schwingen beider Oszillatorschaltungen
anzeigen. An dieser bekannten Prüfeinrichtung ist es nachteilig, daß der Zustand, daß die
Prüfeinrichtung nicht mit dem zu prüfenden Schaltkreis verbunden ist, nicht von dem Zustand unterscheidbar ist,
bei dem der Pegel innerhalb des bestimmten Bereichs liegt, da in beiden Fällen beide Oszillatorschaltungen
gleichzeitig schwingen und zu ein- und derselben Anzeige führen. Ferner können bei der bekannten
Prüfeinrichtung kurze Impulse oder Folgen kurzer Impulse nicht erkannt werden, so daß sich die
Prüfeinrichtung nur für statische Pegelprüfung eignet.
Zur Feststellung des Durchgaügs zwischen Prüfpunkten,
also des Anschlusses einer Prüfeinrichtung ist aus der US-PS 35 29 237 ein sogenannter Prüfsummer
bekannt, bei dem ein Tonfrequenz-Oszillator über die Prüfstrecke zwischen den Prücpunkten gespeist wird
und bei ausreichender Stromzufuhr schwingt, was über einen elektroakustischen Wandler zu einer Durchgangs-Anzeige
führt Bei diesem bekannten Prüfsummer ist ein zweiter Eingang vorgesehen, über den unabhängig von
der Durchgangs-Prüfungs-Stromversorgung der Oszil-
1« lator mit einer Fremdspannung gespeist wird, die bei
ausreichender Höhe das Schwingen des Oszillators herbeiführt Da hierzu jedoch der Prüfeingang gewechselt
oder umgeschaltet werden muß, ist nicht gewährleistet, daß auch bei der Spannungs- Prüfung eine
1) Verbindung zu dem zu prüfenden Stromkreis besteht
Bei einem ähnlich hierzu aufgebauten Prüfsummer gemäß der DE-PS 12 96 258 wird eine Spannung
zwischen zwei Prüfanschlüssen dann akustisch zur Anzeige gebracht, wenn sie unterhalb eines bestimmten
Spannungswerts liegt. Die Spannung wird dabei entweder durch einen durch den Prüfsummer herbeigerufenen
Spannungsabfall an dem Durchgangs-Widerstand oder durch einen unabhängig vom Prüfsummer an
dem Durchgangs-Widerstand bestehenden Spannungs-
2> abfall hervorgerufen. Wenn dieser bekannte Prüfsiimmer
kein Signal abgibt, ist es ungewiß, ob keine Anschlußverbindung besteht oder ob in dem Durchgangs-Widerstand
unabhängig vom Prüfsummer ein höherer Spannungsabfall hervorgerufen ist. Ein ähnlieher
Prüfsummer ist auch in der Zeitschrift »Elektronik«, 1968, Heft 5, Seite E 70 beschrieben. Bei diesem
Prüfsummer ist zusätzlich eine Signallampe dafür vorgesehen, vor dem Vorhandensein einer unzulässig
hohen Fremdspannung zu warnen. Bei allen diesen
ii bekannten Prüfsummern ist somit der Anschluß für die
Spannungsprüfung unbestimmt, während darüber hinaus kurze Impulse nicht erkennbar sind.
Aus der DE-PS 11 69 583 ist ein Prüfgerät in Form eines Tastkopfes bekannt, bei dem einer von zwei
4(i Signalzuständen, nämlich entweder ein Zustand hohen
Pegels oder ein Zustand niedrigen Pegels an einem magischen Auge angezeigt wird. Bei diesem Prüfgerät
ist nicht unierscheidbar, ob ein Anzeigezustand auf einer
fehlenden Anschlußverbindung des Prüfgeräts oder je nach dem Anzeige-Schaltzustand auf hohem oder
niedrigem Signalpegel beruht. Da ein Umschalten der Anzeige von einem Unterbrechen oder Herstellen der
Anschlußverbindung begleitet sein kann, ist somit bei diesem bekannten Prüfgerät keine zuverlässige Pegelanzeige
gewährleistet. Ferner können auch bei diesem bekannten Prüfgerät keine kurzen Impulse wahrgenommen
werden.
Aus der Zeitschrift »Radio Fernsehen Elektronik«, 1970, Heft 3, Seite 77 und 78 ist ein Pegelprüfer für
elektrische Digitalschaltungen bekannt, bei welchen beim Antasten eines bestimmten Binär-Pegels eine
Lampe aufleuchtet. Je nach dem gewählten Anzeigepegel ist dabei jedoch nicht erkennbar, ob eine Anzeige
oder das Ausbleiben einer Anzeige auf den entsprechenden Pegel oder aber auf einen unzureichenden Kontakt
zu einem Prüfpunkt zurückzuführen ist. Bei diesem Pegelprüfer ist eine Dehnerschaltung vorgesehen, bei
der durch einen jeweiligen Impuls mit dem anzuzeigenden Pegel das Laden eines Kondensators über einen
Widerstand eingeleitet wird, wodurch wiederum während des Ladevorgangs der Schaltzustand für die
Anzeige aufrechterhalten wird. Diese Dehnerschaltung armr*cr\inl\t «c 7iirar pin^plnp fmrui!cf>
auf t*'\nr* in Apr
Anzeige wahrnehmbare Dauer zu dehnen, jedoch ergibt sich dann, wenn bei einer Impulsfolge die Impulsperiode
so kurz wird, daß sie der Dehnungsdauer nahe kommt oder kürzer als diese wird, eine Daueranzeige des
anzuzeigenden Pegels, was zu Fehlschlüssen führt.
Aus der DE-Gebrauchsmusterschrift 68 09 352 ist eine Prüfvorrichtung für Signalzustände bekannt, bei
der ein bestimmter Signalpegel optisch oder auf nicht näher angeführte Weise akustisch angezeigt wird oder
aber zwei Signalpegel durch jeweils verschiedenfarbige Anzeigelampen angezeigt werden. Bei .dieser Prüfvorrichtung
ist zur Anzeige einzelner Impulse ein Schalter vorgesehen, mit dem ein Verstärker durch Rückkopplung
zu einer bistabilen Kippstufe als Fangschaltung umgeschaltet wird. Sobald ein Einzclimpuls des
anzuzeigenden Pegels auftritt, führt dies zu einer Daueranzeige, die erst wieder durch Zurückschalten
aufgehoben wird. Dies bringt die Gefahr mit sich, daß das Zurückschalten vergessen wird und aus der Anzeige
auf einen Dauerpegel geschlossen wird. Falls ferner eine zeitlich dichte Impulsfolge vorliegt, ist auch beim
Zurückschalten auf Normalbetrieb die Anzeige einer Daueranzeige ähnlich, so daß die Impulsfolge als solche
nicht erkannt werden kann. Weiterhin ist nicht erkennbar, ob die Prüfvorrichtung überhaupt mit dem
zu prüfenden Schaltkreis Verbindung hat oder nicht.
Aus der GB-PS 9 35 918 ist eine Schaltungsanordnung bekannt, die es ermöglicht, zwischen zwei
Prüfpunkten auftretende, einen bestimmten einstellbaren Wert überschreitende Spannungsspitzen zu zählen.
Mit dieser bekannten Anordnung sind zwar einzelne kurze Spannungsspitzen zählbar, jedoch führt, eine
dichte Folge von Spannungsspitzen dazu, daß während der für das in diesem Fall elektromechanische Zählen
notwendigen Ansprechdauer auftretende Spannungsspitzen ausgelassen werden. Diese bekannte Anordnung
ist für einen festen Anschluß an einen zu prüfenden Stromkreis ausgelegt.
Aus der US-PS 31 22 729 ist eine logische Schaltung bekannt, mit der ein von einem fest angeschlossenen
Schaltkreis eingegebenes Signal darauf überprüft wird, ob es innerhalb eines bestimmten Pegelbereichs liegt
oder nicht. Dazu wird das Signal einem sogenannten Fenster-Vergleicher mit einem Vergleicher für die
obere Grenze und einem Vergleicher für die untere Grenze zugeführt. Diesen beiden Vergleichern ist
jeweils ein Flipflop nachgeschaltet, wobei die Ausgänge der Flipflops in einer logischen Verknüpfungsschaltung
so ausgewertet werden, daß einerseits ein Signal für die Überschreitung und andererseits ein Signal für die
Richtung der Überschreitung erzeugt wird. Bei dieser bekannten Schaltung ist nicht erkennbar, ob die Anzeige
einer Unterschreitung auf einer tatsächlichen Unterschreitung oder auf fehlenden Kontakt mit dem zu
prüfenden Stromkreis beruht Ferner führt zwar bei dieser bekannten Schaltung eine einzelne impulsförmige
Über- bzw. Unterschreitung des Bereichs zum Setzen eines der Flipflops, jedoch werden nachfolgende
Abweichungen aus dem Bereich in der gleichen Richtung nicht näher erfaßt während nachfolgende
Abweichungen in der Gegenrichtung zum Setzen des anderen Flipflops führen, was von der logischen
Verknüpfungsschaltung nicht mehr verarbeitet werden kann.
Aus der Zeitschrift »Funkschau«, 1963, Heft 15, Seite
1432 ist ein Signalverfolger bekannt, mit dem Wechselspannungen an einem magischen Auge aperiodisch
oder abstimmbar angezeigt werden. Bei diesem Signalverfolger kann das Fehlen einer Anzeige bedeuten,
daß kein Prüfkontakt vorhanden ist, keine Wechselspannung vorliegt oder Impulse mit einer
derart kurzen Dauer vorhanden sind, daß die Anzeige- > schaltung nicht ansprechen kann oder die Anzeige für
eine Erkennung zu kurz ist.
Aus der US-PS 35 03 062 ist eine Vorrichtung zur Anzeige des Spannungswerts einer Gleichstromquelle
bekannt, bei der ein Detektor ermittelt, ob die Spannung
ίο ausreichend hoch ist oder nicht. Dem Detektor sind
zwei Oszillatoren unterschiedlicher Frequenzen nachgeschaitet, von denen entsprechend der Spannung einer
über eine Treiberstufe und einen Transformator eine Glimmlampe steuert. Dabei sind die Frequenzen der
> beiden Oszillatoren so gewählt, daß sich in einem Fall eine Daueranzeige und im anderen Fall eine Blinkanzeige
ergibt. Bei dieser bekannten Vorrichtung kann die Anzeige niedrige Spannung bedeuten, daß die Gleichstromquelle
nicht angeschlossen ist, die Spannung
.'ο tatsächlich zu niedrig ist oder impulsförmige hohe
Spannungswerte mit für die wahrnehmbare Anzeige zu geringer Dauer vorhanden sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Prüfeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentan-
r> spruchs 1 zu schaffen, die es neben der Erkennung von
Dauer-Signalpegeln erlaubt, sowohl den Anschluß der Prüfeinrichtung an den zu prüfenden Stromkreis zu
erkennen als auch kurze Impulse oder Impulsfolgen als solche zu erkennen.
in Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im
kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Mitteln gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung kann somit aus der akustischen Anzeige geschlossen werden.
Ji daß die Prüfeinrichtung tatsächlich Kontakt zu dem zu
prüfenden Schaltkreis hat, da andernfalls die Detektorschaltung kein Detektorsignal abgibt und somit keines
der Schwingungssignale mit den unterschiedlichen Frequenzen hörbar wird. Dies stellt für die Bedienungs-
JH person eine beträchtliche Arbeitserleichterung dar, da
sie dadurch ohne zusätzliche Kontrollen sicher sein kann, eine zuverlässige Prüfung auszuführen. Insbesondere
ist diese Kontaktgabe-Anzeige dann besonders wertvoll, wenn die anzutastende Prüfstelle wegen
■>"> unzureichender Beleuchtungsmöglichkeit. Abdeckung
durch die Prüfeinrichtung, engen Aufbaues u.dgl. schlecht zu sehen ist. wodurch eine optische Kontaktgabe-Überprüfung
unmöglich wird. Eine weitere Steigerung der Sicherheit bei der Prüfung ergibt die
"'» erfindungsgemäße Einrichtung dadurch, daß bei Auftreten
eines kurzen Impulses oder einer Impulsfolge ein Wechselton mit einem Frequenzwechsel zwischen
mindestens 2 Frequenzen oder mit einer Tonpause auftritt, der deutlich von einem sonst hörbaren
ΐ5 Dauerton konstanter Frequenz unterscheidbar ist. Diese
gesonderte Anzeige eines Spannungspegelsprungs, wie er bei Impulsen auftritt, hat auch noch den zusätzlichen
Vorteil, daß bei einer Dauerüberwachung eines zu prüfenden Schaltkreises die Bedienungsperson auf eine
bo derartige Zustandsänderung aufmerksam gemacht wird,
ohne daß sie sich ständig auf die Art der Daueranzeige bzw. des Dauertons konzentrieren muß.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen
Prüfeinrichtung sind in den Unteransprüchen
*>5 angeführt. Insbesondere ergibt die zusätzliche Verwendung
einer Beleuchtungseinrichtung gemäß den Unteransprüchen 14 bis 16 als Anzeigevorrichtung eine
zusätzlich verbesserte Erkennbarkeit verschiedener
Prüfzustände.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die
Zeichnung näher erläutert, in welcher gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen
sind. Im einzelnen zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der statischen Pegel-Prüfung bei der Prüfeinrichtung,
Fig.2 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform
der Prüfeinrichtung,
Fig.3 den Stromlaufplan einer praktischen Ausführungsform
der in F i g. I dargestellten Schaltung,
F i g. 4 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Prüfeinrichtung,
Fig.5A, B und C Impulsdiagrarnrnc. die die
Arbeitsweise der in den Fig.4 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiele angeben,
Fig.6 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels
der Prüfeinrichtung,
F i g. 7 einen Stromlaufplan einer praktischen Ausführungsform
des in Fig.4 dargestellten Ausführungsbeispiels,
Fig.8 ein Blockschaltbild einer verallgemeinerten Schaltung, mit der eine Folge über einen elektroakustischen
Wandler zu hörender Tonfrequenzen geändert wird,
Fig.9 eine Schaltung eines anderen Ausführungsbeispiels
der Prüfeinrichtung, bei der eine einzige mit unterschiedlichen Schwingfrequenzen arbeitende Oszillatorschaltung
benutzt wird,
F i g. 10 eine die Arbeitsweise des in F i g. 9 dargestellten
Ausführungsbeispiels darstellende Kurve,
Fig. HA eine die Arbeitsweise des in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiels angebende Impulsübersicht,
Fig. HB eine Impulsübersicht zur Erläuterung der Arbeitsweise, nach der kontinuierlich die Schwingfrequenz
der in Fig.9 gezeigten Oszillatorschaltung geändert wird,
Fig. 12 einen Stromlaufplan eines die Schwingfrequenz
der Oszillatorschaitung kontinuierlich ändernden Schaltkreises,
Fig. 13 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform
der Prüfeinrichtung, die eine Beleuchtungseinrichtung aufweist, die zur Ausleuchtung des jeweils
gewünschten Prüfpunktes oder zur Anzeige darüber eingeschaltet wird, daß die Tastspitze mit dem
Prüfpunkt keinen Kontakt mehr hat,
Fig. 14 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform
der Prüfeinrichtung, die ähnlich der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform ausgebildet ist. mit
der Ausnahme, daß ein Schalter zur Beleuchtung des gewünschten Prüfpunktes auch nach dessen Berührung
mit der Tasi spitze vorgesehen ist,
F i g. 15 eine Schnittdarstellung einer die in F i g. 13
oder 14 gezeigten Schaltungen enthaltenden Sonde,
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 15
gezeigten Sonde bei ihrem praktischen Einsatz,
Fig. 17 eine Schnittdarstellung einer Sonde, die ähnlich der in Fig. 15 dargestellten Sonde ausgebildet
ist mit der Ausnahme, daß in ihr eine Beleuchtungseinrichtung für zweierlei Licht vorgesehen ist,
Fig. 18 eine Teilansicht dieser Sonde, anhand der
eine an ihr vorgesehene Farbcodierung erläutert wird,
F i g. 19 eine Impulsübersicht zur Erläuterung der
Arbeitsweise der in F i g. 17 gezeigten Sonde,
F i g. 20 ein Teil der in der in F i g. 17 gezeigten Sonde
vorgesehenen Schaltung.
Fig.21 einen Stromlaufplan einer abgeänderten
Detektorschaltung, und
Fi g. 22 einen Stromlauf plan einer anderen Abwandlung
der Detektorschaltung, mit der drei bestimmte ϊ Werte erfaßt werden können und die zum Prüfen von
mit ternärer Logik arbeitenden Schaltungen benutzt werden kann.
Bei der in F i g. 1 dargestellten Prinzipdarstellung für die statische Prüfung mit der Prüfeinrichtung wird eine
in Tastspitze 1 zur Abnahme der Spannung an einem
gewünschten Punkt eines zu prüfenden Schaltkreises benutzt, wobei die abgenommene Spannung von einer
Detektorschaltung 2 geprüft wird, ob sie hohen oder niedrigen Pegel hat. In Abhängigkeit der Ausgangssi-
: -■< gna'.c der Detektorschaltung 2 steuern Schaltglieder 5
und 6 Oszillatorschaltungen 3 und 4, die jeweils Frequenzen /Ί und f2 erzeugen. Die Ausgangssignale
der Gatterschaltungen 5 und 6 werden über ein ODER-Glied 7 an einen Verstärker 8 angelegt, der
Ji > einen elektroakustischen Wandler wie einen Lautsprecher
9 speist. Bei einer niedrigen Ausgangsimpedanz des ODER-Glieds 7 kann ein kleinerer Lautsprecher
ausreichend gespeist werden, wenn die Amplitude des Ausgangssignals in der Größenordnung von 5 V liegt.
Ji Wird von der Detektorschaltung 2 eine Spannung
hohen Pegels erfaßt, so wird das Schaltglied 5 geöffnet, und das Ausgangssignal mit der Frequenz f\ wird über
das ODER-Glied 7 an den Verstärker 8 angelegt, von dem dieses Ausgangssignal zur Speisung des Lautspre-
jii chers 9 verstärkt wird. Auf diese Weise wird das
akustische Signal über den Lautsprecher 9 abgehört. Erfaßt die Detektorschaltung 2 eine Spannung niedrigen
Pegels, so wird das Schaltglied 6 geöffnet, und das Ausgangssignal der Frequenz f2 der Oszillatorschal-
ii tung 4 wird über den Lautsprecher 9 gehört. Auf diese
Weise kann der Spannungspegel des zu prüfenden Schaltkreises von der Bedienungsperson über die zwei
unterschiedlichen aus dem Lautsprecher 9 hörbaren Frequenzsignale festgestellt werden. Befindet sich die
Abtastspitze 1 nicht in Kontakt mit dem Schaltkreis, so sind beide Schaltglieder 5 und 6 gesperrt, so daß kein
akustisches Signal aus dem Lautsprecher 9 hörbar ist. Liegt an dem zu prüfenden Schaltkreis eine sich
wiederholende Impulsfolge an, so wird eine Folge von
Ji zwei unterschiedlichen Tönen der Frequenzen f\ und
{7 der Oszillatorschaltungen 3 und 4 über den Lautsprecher 9 gehört.
In F i g. 2 ist perspektivisch eine Ausführungsform der Prüfeinrichtung dargestellt. Die Schaltung befindet sich
Vi in einem Gehäuse 10, das Anschlußleitungen 12 und 13
für die Verbindung mit der Speisequelle eines zu prüfenden Schaltkreises und mit Erde aufweist wobei
eine weitere Erdleitung 11 für Durchgangs-Prüfvorgänge
benutzt werden kann. Das heißt wenn das akustische Signa! über den Lautsprecher 9 gehört wird, so wird die
Schaltkreis-Kontinuität geprüft während, wenn kein Ton gehört wird, der Schaltkreis kurzgeschlossen ist
Fig.3 ist ein Stromlaufplan für ein praktisches
Ausführungsbeispiel der in F i g. 1 gezeigten Schaltung.
Die Detektorschaltung 2 weist auf Signale hohen Pegels und Signale niedrigen Pegels ansprechende Detektoren
auf. Der auf Signale hohen Pegels ansprechende Detektor umfaßt Widerstände 41, 42 und 16, einen
Transistor 14 und einen Inverter 15, während der Detektor für Signale niedrigen Pegels Widerstände 22
und 43, Dioden 21 und 44, einen Transistor 23 und Inverter 24 und 25 aufweist Bei dem hier beschriebenen
Ausführungsbeispiel werden astabile Multivibratoren
als Oszillatorschaltungen 3 und 4 benutzt. Der erste astabile Multivibrator 3 weist ein NAND-Glied 5', einen
Inverter 27, Dioden 29 und 30, Widerstände 33 und 34 und Kondensatoren 37 und 38 auf. Der zweite astabile
Multivibrator 4 hat gleichen Aufbau. Die NAND-Glieder 5' und 6' in F i g. 3 entsprechen den Schaltgliedern 5
und 6 in Fig. 1, und ein NOR-Glied 17 entspricht dem ODER-Glied 7. Der Verstärker 8 ist ein Emitter-Folger-Transistor
17, und der Wandler 9 weist zwei Kondensatoren 19 und 26 und einen kleinen Lautsprecher
auf. Selbstverständlich kann ein Summer oder ähnliches anstelle des Lautsprechers benutzt werden.
Als nächstes wird die Arbeitsweise dieser Schaltung erläutert. Es wird angenommen, daß der zu prüfende
Schaltkreis eine Spannung hohen Pegels aufweist, Wird diese Spannung hohen Pegels von der Tastspitze 1
erfaßt, so steigt die Basisspannung des Transistors 14 bis zu dessen Leitendwerden an. Die Eingangsspannung des
Inverters 15 vermindert sich und die Ausgangsspannung steigt zur öffnung des NAND-Gliedes 5' an. Da das
NAND-Glied 5 das Ausgangssignal des astabilen Multivibrators 3 steuert, wird dessen Ausgangssignal
über das NOR-Glied 17 an die Basis des Ausgangs-Transistors
18 gegeben. Der Transistor 18 wird daher leitend und speist den Lautsprecher 9. In diesem Falle werden
die hohen Frequenzanteile über den Kondensator 19 abgeleitet. Ein akustisches Signal wird gehört, da der
astabile Multivibrator 3 auf eine hörbare Frequenz f\ eingestellt ist. Die Bedienungsperson kann daher
feststellen, daß der zu prüfende Schaltkreis eine Spannung hohen Pegels zeigt. In diesem Falle ist der
Transistor 23 ebenfalls leitend, infolge der Inverter 24 und 25 wird jedoch das NAND-Glied 6' nicht geöffnet,
so daß das Ausgangssignal des astabilen Multivibrators 4 nicht gehört werden kann. Zeigt anderei-seits der zu
prüfende Schaltkreis eine Spannung niedrigen Pegels, so sinkt die Basisspannung des Transistors 23 infolge der
Diode 21 und des Widerstandes 22 ab. Als Folge wird der Transistor 23 nichtleitend, so daß sein Kollektorpotential
ansteigt. Ober die zwei Inverter 24 und 25 gelangt das Kollektorpotential an das NAND-Glied 6'
und macht dieses leitend. Das Ausgangssignal des astabilen Multivibrators 4 wird daher über das
NOR-Glied 17 zu dem Transistor 18 übertragen, so daß dieser leitend wird und damit den Lautsprecher 9 speist.
Die Bedienungsperson kann daher einen Ton der Frequenz /2 des astabilen Multivibrators 4 hören. In
diesem Fall wird die Basisspannung des Transistors 14 vermindert, wodurch der Transistor 14 gesperrt wird.
Als Folge davon wird das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung 3 nicht gehört.
Besteht an de;n zu prüfenden Schaltkreis eine sich
wiederholende Impulsfolge, so wiederholen sich abwechselnd die vorstehend genannten Betriebsbedingungen
und aus dem Lautsprecher 9 werden abwechselnd Töne der Frequenzen /1 und /2 gehört
Hat die Tastspitze nicht Kontakt mit dem zu prüfenden Schaltkreis, so wird aus dem Lautsprecher 9
kein Ton gehört
Die in F i g. 4 dargestellte Prüfeinrichtung weist die Abtastspitze 1, die Detektorschaltung 2, die Oszillatorschaltungen
3 und 4 mit den Schwingfrequenzen f\ und /2, die alle in gleicher Weise arbeiten wie bei der
Schaltung nach Fig. 1, monostabile Kippstufen 45 und
46, NAND-Glieder 47 bis 51, Inverter 52 und 53, den Verstärker 8 und den Wandler 9 auf. Die monostabile
Kippstufe 45 wird durch die abfallende Flanke eines Einzelimpulses geschaltet während die Kippstufe 46
von der abfallenden Flanke des Steuerimpulses der Kippstufe 45 geschaltet wird.
Im folgenden wird die Arbeitsweise dieser Schaltung erläutert. Erfaßt die Detektorschaltung 2 eine Spannung
ι hohen Pegels, so gelangt das Ausgangssignal der Detektorschaltung 2 über die Verbindung 56 an das
NAND-Glied 48. Da zugleich das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung 3 und das invertierte Ausgangssignal
der monostabilen Kippstufe 45 an das NAND-
K) Glied 48 gelangen, wird das NAND-Glied 48 geöffnet, so daß das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung 3 an
das NAND-Glied 51 gelangt. Da das invertierte Ausgangssignal der monostabilen Kippstufe 46 an das
NAND-Glied 51 gelangt, wird dieses geöffnet. Daher
ι; wird das Ausgangssignal der Osziilatorschaltung 3 von
dem Verstärker 8 verstärkt und ein Ton der Frequenz f\ wird gehört. Auf diese Weise kann die Bedienungsperson
eine Spannung hohen Pegels an dem zu prüfenden Schaltkreis durch Hören des Tones f\
feststellen.
Zeigt der zu prüfende Schaltkreis dagegen eine Spannung niedrigen Pegels, so gelangt über die Leitung
57 ein ein Signal niedrigen Pegels darstellendes Signal an das NAND-Glied 50 und öffnet dieses. Auf diese
Weise wird das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung 4 durch den Verstärker verstärkt, und es wird ein Ton
der Frequenz /2 gehört. Die Bedienungsperson kann also eine Spannung niedrigen Pegels an dem zu
prüfenden Schaltkreis feststellen.
jo Entsteht an dem zu prüfenden Schaltkreis ein Einzelimpuls, so besteht ein Unterschied, je nachdem, ob
der zu prüfende Schaltkreis eine Spannung niedrigen Pegels hat und ein Einzelimpuls hohen Pegels erzeugt
wird, oder eine Spannung hohen Pegels hat und ein
r> Einzelimpuls niedrigen Pegels erzeugt wird. In Verbindung
mit F i g. 5A wird zuerst der erste Fall beschrieben. Gelangt die Tastspitze 1 in Kontakt mit dem zu
prüfenden Schaltkreis, so wird das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung 4 als Ton der Frequenz Γ2 gehört.
Tritt zur Zeit 11 der Einzelimpuls auf, so entsteht eine
Spannung hohen Pegels, so daß infolge des öffnens des NAND-Gliedes 48 das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung
3, also der Ton der Frequenz /1 gehört wird. Tritt die Rückflanke dieses Impulses auf, so wird die
4'> monostabile Kippstufe 45 auf einen hohen Spannungswert geschaltet. Dieser hohe Spannungswert wird durch
den Inverter 52 invertiert, um damit die NAND-Glieder 48 und 50 zu schließen, während das NAND-Glied 49
geöffnet wird, so daß der Ton der Frequenz f\ gehört
V) wird. Zur Zeit f3, die durch die Zeitkonstante der
monostabilen Kippstufe 45 gegeben ist, wechselt das Ausgangssignal der Kippstufe 45 von dem hohen Pegel
weg, so daß das NAND-Glied 49 geschlossen wird, während die NAND-Glieder 48 und 50 geöffnet werden.
Dabei wird die monostabile Kippstufe 46 auf hohen Pegel geschaltet und dieses Signal hohen Pegels wird
durch den Inverter 53 invertiert, um das NAND-Glied 51 zu schließen. Während der Zeit während das
NAND-Glied 51 geschlossen ist d. h. während der Zeit
bo während der sich das Ausgangssignal der Kippstufe 46
auf hohem Pegel befindet gibt der Wandler keinen Ton ab. Zur Zeit f4, die durch die Zeitkonstante der
monostabilen Kippstufe 46 gegeben ist wird diese auf ein Ausgangssignal niedrigen Pegels umgeschaltet Als
Folge davon wird wieder der Ton der Frequenz /2 der Oszillatorschaltung 4 über den Wandler 9 gehört Auf
diese Weise wird ein Einzelimpuls hohen Pegels erfaßt
In Verbindung mit Fig.5B wird als nächstes die
In Verbindung mit Fig.5B wird als nächstes die
Erfassung eines Einzelimpulses niedrigen Pegels dargestellt,
wobei der zu prüfende Schaltkreis eine Spannung hohen Pegels hat. Da die Anfangsbedingung ein Signal
hohen Pegels ist, ist der Ton der Frequenz f\ zu hören, da die NAND-Glieder 48 und 51 leitend sind und das
Ausgangssignal der Oszillatorschaltung 3 über den Verstärker 8 an den Wandler 9 geben. Zur Zeit 11, zu
der der Einzelimpuls auftritt, wird der zu prüfende Schaltkreis auf niedrigen Pegel umgeschaltet. Als
Ergebnis schaltet die abfallende Flanke des Einzelimpulses die monostabile Kippstufe 45, so daß diese in ihren
Schaltzustand hohen Pegels umgeschaltet wird. Infolge dieses Ausgangssignals hohen Pegels öffnet das
NAND-Glied 49, während die NAND-Glieder 48 und 50 durch das von dem Inverter 52 invertierte Ausgangssignal
geschlossen werden. Daher wird das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung 3 über das NAND-Glied 49
übertragen, und der Ton der Frequenz /1 ist so lange zu hören, wie die monostabile Kippstufe 45 in ihrem
Schaltzustand hohen Pegels ist. Zur Zeit f 3, die durch die Zeitkonstante der Kippstufe 45 gegeben ist, wird
diese von hohem Pegel auf niedrigen Pegel umgeschaltet. Dadurch wird die monostabile Kippstufe 46 in ihren
Schaltzustand hohen Pegels geschaltet und werden die NAND-Glieder 48 und 50 geöffnet, während das
NAND-Glied 49 geschlossen wird.
Das Ausgangssignal hohen Pegels der monostabilen Kippstufe 46 wird durch den Inverter 53 invertiert, und
schließt das NAND-Glied 51 während eines Zeitintervalls, das durch die Zeitkonstante der monostabilen
Kippstufe 46 gegeben ist. Als Ergebnis gibt der Wandler keinen Ton ab. Wird die Kippstufe 46 zur Zeit i4 in
ihren Schaltzustand niedrigen Pegels umgeschaltet, so wird das NAND-Glied 51 geöffnet und wieder der Ton
der Frequenz f\ gehört, da der zu prüfende Schaltkreis sich wieder in dem Zustand hohen Pegels befindet. Auf
diese Weise kann ein Einzelimpuls niedrigen Pegels erfaßt werden.
Auf diese Weise werden die Schaltzr.stände der monostabilen Kippstufen zur Erfassung eines einzigen
positiven oder negativen Impulses benutzt.
Als nächstes wird in Verbindung mit Fig.5C die Erfassung einer Impulsfolge beschrieben. Wie vorstehend
beschrieben, wird die monostabile Kippstufe 45 zur Zeit f2 geschaltet, zu der ein erster Impuls der
Impulsfolge abfällt. Dadurch wird das NAND-Glied 49 geöffnet und werden die NAND-Glieder 48 und 50
gesperrt. Daher kann das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung
3 das NAND-Glied 49 passieren, so daß über den Übertrager ein Ton der Frequenz /Ί so lange
hörbar ist, wie die Kippstufe 45 während der durch ihre Zeitkonstante bestimmten Zeitdauer in ihrem Schaltzustand
hohen Signalpegels bleibt. Schaltet zur Zeit 13 die
Kippstufe 45 in ihren Schaltzustand niedrigen Signalpegels um, so wird die Kippstufe 46 in ihren Schaltzustand
hohen Signalpegels geschaltet Daher wird das NAND-Glied 51 gesperrt, so daß kein Ton hörbar ist, solange
sich die Kippstufe 46 in ihrem Schaltzustand hohen Signalpegeis befindet. Das Ausgangssignal des Inverters
53, das das NAND-Glied 51 sperrt, wird an einen der Eingänge des NAND-Gliedes 47 gegeben, wodurch
auch dieses gesperrt wird. Die Impulsfolge kann daher nicht an die Kippstufe 45 gelangen. Solange sich die
monostabile Kippstufe 46 in ihrem Schaltzustand hohen Signalpegels befindet, ist das NAND-Glied 47 gesperrt,
so daß auch die Kippstufe 45 nicht angesteuert wird und in ihrem stabilen Schaltzustand verbleibt Zur Zeit f4
schaltet die Kippstufe 46 von ihrem Schaltzustand hohen Signalpegels auf den niedrigen Signalpegel um,
so daß die NAND-Glieder 47 und 51 geöffnet werden. Danach wird die Kippstufe 45 durch die Rückflanke
eines nächstfolgenden Impulses der Impulsfolge aber-
j mais geschaltet, und die vorstehend beschriebenen Schaltvorgänge werden wiederholt. Auf diese Weise
wird ein intermittierender Ton der Frequenz f\ gehört, durch den die Bedienungsperson die an dem zu
prüfenden Schaltkreis auftretende Impulsfolge feststel-
M) len kann. Die jeweils von der Bedienungsperson in
zeitlicher Folge gehörten Frequenzen sind bei T\ in den F i g. 5 A, 5 B und 5C angegeben.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Prüfeinrichtung ist in F i g. 6 dargestellt. Abhängig von den Zuständen
!·> hohen oder niedrigen Pegels des zu prüfenden
Schaltkreises werden über den Wandler 9 jeweils die Töne der Frequenz f\ und Cl gehört. Tritt nach F i g. 5A
ein einziger positiver Impuls an dem zu prüfenden Schaltkreis auf, so wird die monostabile Kippstufe 45
geschaltet, um ein NAND-Glied 61 zu öffnen. Daher ist der Ton der Frequenz /1 so lange zu hören, wie sich die
Kippstufe 45 in ihrem Schaltzustand hohen Pegels befindet. Schaltet die Kippstufe 45 in ihren Schaltzustand
niedrigen Pegels um, wodurch die Kippstufe 46
2-*> geschaltet wird, so wird ein NAND-Glied 63 geöffnet,
und der Ton der Frequenz /2 ist zu hören. Der Ton der Frequenz /2 ist so lange zu hören, wie sich der zu
prüfende Schaltkreis in dem Zustand niedrigen Pegels befindet Auf diese Weise kann die Bedienungsperson
i« das Auftreten eines einzigen positiven Impulses
feststellen. Die Frequenzfolge der zu hörenden Töne ist bei Tl in F i g. 5A dargestellt. Ähnlich ist, wie bei TI in
den F i g. 5B und 5C dargestellt, der Ton der Frequenz f\ jeweils so lange zu hören, wie die Kippstufe 45
i"> geschaltet ist, und der Ton der Frequenz {2 so lange zu
hören, wie die Kippstufe 46 geschaltet ist.
Zusätzlich zu den Frequenzfolgen 71 und T2 sind
vier weitere Tonfrequenzfolgen möglich, da sechs Vertauschungsmöglichkeiten der Übertragung der
■to Frequenzen f\, /2 und 0 während der Zeiten r 1 und τ 2
bestehen, zu denen sich die beiden monostabilen Kippstufen jeweils in ihrem Schaltzustand hohen Pegels
befinden. Dies ist in der nachstehenden Tabelle gezeigt:
Tonfrcquenzfolgcn | TL | 73 | TA | TS | Γ6 | |
Tl | /1 | /2 | η | 0 | 0 | |
»ι Ί | /1 | η | 0 | /1 | /1 | fl |
a | 0 |
Die Tonfrequenzfolgen Ti und 7"2 können bei dem
ersten und zweiten Ausführungsbeispiel erhalten werden, wie es in Verbindung mit den Fig.4 bis 6
beschrieben wurde. Diese Ausführungsbeispiele können leicht derart abgewandelt werden, daß die Frequenzfolgen
Γ3 bis T% erhalten werden.
Das in F i g. 8 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel hat eine allgemeine Schaltung zur Erzielung der Tonfrequenzfolgen Ti bis Γ6. Außer NOR-Gliedern NRu NR2 und NR3 und NAND-Gliedern ND1 bis NDj ist die Anordnung gleich der bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel. Das NOR-Glied NRt und das NAND-Glied NDi werden zur Weitergabe des Ausgangssignals der Oszillatorschaltung 3 benutzt, während das NOR-Glied NR2 und das NAND-Glied ND2 zur Weitergabe des Ausgangssignals der Oszillatorschal-
Das in F i g. 8 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel hat eine allgemeine Schaltung zur Erzielung der Tonfrequenzfolgen Ti bis Γ6. Außer NOR-Gliedern NRu NR2 und NR3 und NAND-Gliedern ND1 bis NDj ist die Anordnung gleich der bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel. Das NOR-Glied NRt und das NAND-Glied NDi werden zur Weitergabe des Ausgangssignals der Oszillatorschaltung 3 benutzt, während das NOR-Glied NR2 und das NAND-Glied ND2 zur Weitergabe des Ausgangssignals der Oszillatorschal-
tung 4 benutzt werden. Das Signal für hohen Pegel aus der Detektorschaltung 2 wird an einen Eingang des
NOR-Glieds NRi gegeben, während eines vom Ausgangssignal
AUS-X oder AUS-2 der monostabilen
Kippstufen 45 und 46 in Abhängigkeit von der jeweils
gewünschten Tonfrequenzfolge an den anderen Eingang@gegeben werden. In gleicher Weise wird eines
der Ausgangssignale AUS-X oder AUS-2 auch an den
anderen Eingang@des NOR-Glieds NA2 und den
anderen Eingang©des NAND-Glieds NDi angelegt So
wird z. B. zur Erzielung der Tonfrequenzfolge Γ4 das
Ausgangssignal AUS-X der Kippstufe 45 dem Eingang@,das
Ausgangssignal AUS-2 der Kippstufe 46 dem Eingang@)und dem Eingang@im Ruhezustand ein
Signal »1« zugeführt. Wird die vorstehend angegebene Signalverteilung weiter fortgeführt, so können verschiedene
Kombinationen erhalten werden. Werden z. B. drei monostabile Kippstufen benutzt, so sind die folgenden
Kombinationen möglich:
Folgen | 7: | l\ | Tl | /s | r„ | |
7Ί | I] | fr | .fr | 0 | 0 | |
1 | J] | 0 | J] | 0 | .1] | ./■- |
2 | fr | fr | 0 | J] | .fr | /i |
3 | 0 | |||||
Um diese Frequenzfolgen zu erreichen, wird eine dritte monostabile Kippstufe in Serie zu der monostabilen
Kippstufe 46 so hinzugeschaltet, daß sie in Abhängigkeit von der Umschaltung der Kippstufe 46 in
deren Schaltzustand niedrigen Pegels geschaltet wird, wobei die Ausgangssignale AUS-X, AUS-2 und AUS-i
der drei Kippstufen entsprechend der vorstehenden Tabelle an die Eingänge@.@und ©gegeben werden.
Zum Beispiel wird zur Erzielung der Frequenzfolge Γ5 das Ausgangssignal AUS-X der Kippstufe 45 an den
Eingang© das Ausgangssignal AUS-2 der Kippstufe 46 an den Eingang(2)und das Ausgangssignal AUS-3 der
zusätzlichen Kippstufe an den Eingang(g)angelegt.
Ein weiteres Merkmal der Schaltung nach F i g. 6 besteht in dem Schaltglied 59.
In Abhängigkeit von einem von der Detektorschaltung 2 auf den Leitungen 56 und 57 kommenden Signal,
das vorliegt, wenn sich die Tastspitze 1 in Kontakt mit dem zu prüfenden Schaltkreis befindet, gibt das
ODER-Glied 59 ein Signal an das NAND-Glied 64 weiter. Das NAND-Glied ist daher solange geöffnet,
solange die elektronische Prüfeinrichtung in Betrieb ist, so daß jedes Signal der NAND-Glieder 60 bis 63 an den
Verstärker 8 weitergegeben wird. Das NAND-Glied 64 ist somit während der Anschaltdauer der Prüfeinrichtung
geöffnet. Befindet sich die Tastspitze 1 jedoch nicht in Kontakt mit dem zu prüfenden Schaltkreis und
befand sich dieser unmittelbar vor Auftrennung des Kontaktes mit der Tastspitze auf hohem Signalpegel, so
würde der zu prüfende Schaltkreis auf einen Schaltzustand niedrigen Signalpegels umgeschaltet werden.
Daher würde die monostabile Kippstufe 45 geschaltet und danach die Kippstufe 46 geschaltet werden, so daß
zuerst ein Ton der Frequenz /1 und dann ein Ton der Frequenz /2 gehört werden würde. Dies ergibt jedoch
eine Fehlanzeige. Um dieses zu vermeiden, d. h. die Aussendung eines Tones immer dann zu verhindern,
wenn die Abtastspitze von dem zu prüfenden Schaltkreis abgetrennt wird, wird das Ausgangssignal des
ODER-Glieds 59 an das NAND-Glied 64 gegeben. Wird die Tastspitze 1 von dem zu prüfenden Schaltkreis
abgetrennt, so bricht daher sofort das Ausgangssignal des ODER-Glieds 59 an das NAND-Glied 64 ab, so daß
das letztere gesperrt wird. Daher wird vom Wandler kein Ton abgegeben. Das ODER-Glied 59 kann
selbstverständlich auch bei dem in Fig.4 gezeigten
Ausführungsbeispiel angewendet werden.
Eine Ausführungsform des Stromlaufplanes des in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispieles ist in Fig. 7
gezeigt. Bei der in F i g. 7 gezeigten Schaltung ist eine in F i g. 4 dargestellte Impuls-Erfassungsleitung 58 von der
Leitung 56 abgezweigt. Ein Flipflop, das mit der halben
Schwingfrequenz der Oszillatorschaltung 3 schwingt, wird als Oszillatorschaltung 4 benutzt. Das Flipflop 4
weist NAND-Glieder 65 und 66. Widerstände 67 und 68 und Kondensatoren 69 und 70 auf. Die Oszillatorschaltung
3 ist ein astabiler Multivibrator, der Inverter 99 und 27, Widerstände 33 und 34 und Kondensatoren 37 und
38 aufweist. Die Kippstufe 45 weist NAND-Glieder 71,
.?<) 72, Widerstände 73, 74 und 75 und Kondensatoren 76
und 77 auf. Die Kippstufe 46 weist ein NAND-Glied 78, einen Inverter 79, Widerstände 80, 81 und 82 und
Kondensatoren 83 und 43 auf, wobei die Ausbildung der Kippstufe 46 ähi.iich der der Kippstufe 45 ist. Der einen
r> hohen Pegel erfassende Teil der Detektorschaltung 2 ist in gleicher Weise ausgebildet, wie es in F i g. 3 gezeigt
ist, jedoch weist der einen niedrigen Pegel erfassende Teil ein Diodenpaar 85 und 86, die gegeneinander
geschaltet sind. Widerstände 88, 89 und 43 und einen
Transistor 87 auf. Die monostabilen Kippstufen 45 und
46 erzeugen daher in ihrem Ruhezustand Ausgangssignale hohen Pegels. Das Ausgangssignal der monostabilen
Kippstufe 45 wird unmittelbar, ohne daß es über einen Inverter geleitet wird, dem NAND-Glied 50
zugeführt. Das invertierte Ausgangssignal, das dem NAND-Glied 49 zugeführt werden soll, ist das
Ausgangssignal des ersten NAND-Gliedes 71 der monostabilen Kippstufe 45. Das in Fig.4 gezeigte
NAND-Glied 47 ist daher das NAND-Glied 72 der Kippstufe 45.
Das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung 3 liegt an einem Anschluß SG an. Daher können vorteilhaft
verschiedene Prüfungen und Erfassungsvorgänge durchgeführt werden. So kann die Oszillatorschaltung 3
als Signalgenerator benutzt werden, indem ihr Ausgangssignal an den zu prüfenden Schaltkreis gegeben
wird, um dessen Signalverhalten an verschiedenen Prüfpunkten zu untersuchen. Eine Pegelmessung kann
durchgeführt werden, indem eine Spannung über den + V- und O-Anschluß angelegt wird. Zum Beispiel wird
der O-Anschluß mit einem Anschluß des zu prüfenden Schaltkreises verbunden, während die Tastspitze mit
einem anderen Anschluß des Schaltkreises verbunden wird, wodurch die Prüfeinrichtung zu einer Durchgangs-Prüfung
benutzt werden kann. Besonders wenn eine Batterie in der Prüfeinrichtung eingebaut ist, kann der
zu prüfende Schaltkreis ohne dessen Verbindung mit einer Spannungsquelle durchgeprüft werden.
Bei dem in F i g. 9 dargestellten Schaltkreis sind die in Verbindung mit den Fig.) bis 8 beschriebenen
Oszillatorschaltungen 3 und 4 zu einer einzigen Oszillatorschaltung 96 zusammengefaßt. Die von der
Detektorschaltung 2 erzeugten Signale für hohen und niedrigen Pegel werden jeweils über Leitungen 56 bzw.
57 an ein EXKLUSIV-ODER-Glied 94 angelegt, und ein Impulssignal wird an einen Eingang des NAND-Glieds
47 angelegt. Das Signal für hohen Pegel wird über einen Inverter 91 an einen Eineane eines NAND-Gliedes 92
angelegt. Das Ausgangssignal des EXKLUSIV-ODER-Glieds
94 wird an einen Eingang eines NAND-Gliedes 97 angelegt, an dessen anderen Eingang das Ausgangssignal
der Oszillatorschaltunj; angelegt wird. Entsprechend
den Eingangssignalen des NAND-Gliedes 97 wird das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung über
einen Inverter 98 und den Verstärker 8 an den Wandler 9 angelegt, wodurch es in ein akustisches Signal
umgeformt wird Das Ausgangssigna! des NAND-Gliedes 47 liegt an dem Eingang der ersten monostabilen
Kippstufe 45. an, deren Ausgangssignal dem Eingang der monostabilen Kippstufe 46 zugeführt ist Das Ausgangssignal
der monostabiien Kippstufe 46 liegt über den Inverter 53 an dem anderen Eingang des NAND-Gliedes
47 an. Das Ausgangssignal der ersten Kippstufe 45 liegt über den Inverter 52 an dem zweiten Eingang des
NAND-Gliedes 92 an, dessen an einem Eingang eines NAND-Gliedes 93 anliegt, an dessen anderem Eingang
das Ausgangssignal des Inverters 53 anliegt. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 93 liegt an einem
Schaltkreis 95 an, der einen Transistor 95a und Widerstände 95i>, 95c und 95t/ aufweist. Die Oszillatorschaltung
96 in Form eines spannungsgesteuerten astabilen Multivibrators, der auf einer Hörfrequenz
schwingt, weist Transistoren 96a, 96b, Widerstände 96c bis 96g und Kondensatoren 96Λ und 96/ auf. Die einen
Anschlüsse der Widerstände 96c und 96t/ sind an einen
Schaltpunkt Vb angeschlossen, der seinerseits mit einem Schaltpunkt zwischen den Widerständen 95c und 95t/in
dem Schaltkreis 95 verbunden ist, so daß das Potential an dem Schaltpunkt Vb entsprechend dem Öffnen und
Sperren des Transistors 95a gesteuert wird. Damit wird die Schwingfrequenz des Multivibrators 96 geändert.
Die Schwingfrequenz des astabilen Multivibrators 96 ist gegeben durch:
2ΚΓ In (1 + VcclVb) '
wobei
R der konstante Widerslandswert der Widerstände
96c und 96 t/ist.
C die konstante Kapazität der Kondensatoren 96h
C die konstante Kapazität der Kondensatoren 96h
und 96/ist und
Vcc eine konstante Vorspannung ist.
Vcc eine konstante Vorspannung ist.
Somit kann die Schwingfrequenz /'durch Änderung
der Spannung Vb geändert werden. Dieser Zusammenhang ist in F i g. 10 dargestellt. Das Ausgangssignai des
Multivibrators 96 liegt über eine Leitung 99 an dem zweiten Eingang des NAND-Gliedes 97 an.
Als nächstes wird die Arbeitsweise der Schaltung beschrieben. Befindet sich die Tastspitze 1 mit einem zu
prüfenden Schaltkreis nicht in Kontakt, so sind die Ausgangssignale der Detektorschaltung 2 »0«. so daß
das Ausgangssignal des EXKLUSIV-ODER-Gliedes 94 ebenfalls »0« ist, während das Ausgangssignal des
NAND-Gliedes 97 »1« ist, jedoch das an den Verstärker 8 angelegte Eingangssignal ebenfalls »0« ist, da
zwischen das NAND-Glied 97 und den Verstärker 8 ein Inverter 98 geschaltet ist. Der Wandler gibt daher kein
Signal ab. Auf diese Weise kann die Bedienungsperson feststellen, daß die Abtastspitze 1 keinen Kontakt mit
dem zu prüfenden Schaltkreis hat.
Hat der zu prüfende Schaltkreis hohen Signalpegel, so erscheint nur auf der Leitung 56 der Detektorschaltung
2 ein Ausgangssignal »1«, während die Ausgangssignai? auf den Leitungen 1Sl und 58 »0« sind. Das
Ausgangssignal des EXKLUSIV-ODER-GIieds 94 wird
daher »1«, während das des NAND-Gliedes 97 »0« ist. Das Ausgangssignal des Inverters 98 ist daher »1«, so
daß der Wandler 9 gespeist wird. Aus dem Wandler 9 hört die Bedienungsperson einen Ton, der die
Schwingfrequenz des Multivibrators 96 hat In diesem Fall ist das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 92 »1«,
und das NAND-Glied 93 erhält an beiden Eingängen das Signal »1«, so daß sein Ausgangssignal »0« ist. Der
ίο Transistor 95a des Schaltkreises 95 wird daher gesperrt,
so daß die Spannung an dem Schaltpunkt Vb des astabilen Multivibrators % etwa gleich der Speisespannung
Vcc wird. Bei dieser Spannung Vl in Fig. 10 ist
die Schwingfrequenz die Frequenz f\ nach Fig. 10.
Wenn daher der zu prüfende Schaltkreis hohen Signalpegel hat, wird ein Ton der Frequenz /1 gehört.
Hat dagegen der zu prüfende Schaltkreis niedrigen Signalpegel, so erscheint ein Ausgangssignal »1« der
Detektorschaltung 2 nur auf der Leitung 57, während
Jd auf den Leitungen 56 und 58 Ausgangssignale »0«
erscheinen. Das Ausgangssignal des EXKLUSIV-ODER-GIieds 94 ist daher »1«, während das Ausgangssignal
des NAND-Gliedes 97 »0« ist. Das Ausgangssignal des Inverters 98 ist »1«. Das Ausgangssignal des
r, Multivibrators % wird daher über den Wandler 9 hörbar. In diesem Fall ist das Ausgangssignal des
NAND-Gliedes 92 »0«, und das NAND-Glied 93 erhält Eingangssignale »0« und »1«, so daß sein Ausgangssignal
»1« wird. Der Transistor 95a des Schaltkreises 95
ίο wird daher leitend, und die Spannung am Schaltpunkt
Vb hat einen Wert Va, der durch das Verhältnis der Widerstände 95cund 95t/gegeben ist. Der Multivibrator
% schwingt daher mit einer Frequenz /"2, die leicht von
der Frequenz f\ für hohen Pegel unterschieden werden
η kann.
Wird mit der Tastspitze 1 ein Einzelimpuls aufgenommen, so erscheint ein Ausgangssignal »1« nur auf der
Leitung 58. Beide Eingänge des NAND-Gliedes 47 erhalten daher ein Signal »1«, so daß sein Ausgangssignal
»0« wird. Die monostabile Kippstufe 45 wird auf ein Ausgangssignal »1« umgeschaltet, das über den
Inverter 52 auf das Signal »0« invertiert wird und dem NAND-Glied 92 zugeführt wird. Damit werden Signale
»1« an beide Eingänge des NAND-Gliedes 93 angelegt, ί so daß dessen Ausgangssignal »0« wird. Der Transistor
95a des Schaltkreises 95 wird daher gesperrt und der Ton mit der Frequenz f\ am Wandler 9 gehört, wie es
auch im Falle hohen Pegels auftritt. Das Ausgangssignal der Kippstufe 45 ändert sich jedoch von »1« auf »0«, so
->n daß die zweite monostabile Kippstufe 46 auf ein
Ausgangssignal »1« gesteuert wird, das durch den Inverter 53 auf ein Signal »0« invertiert wird. Die
Schwingfrequenz des Multivibrators % ändert sich daher von der Frequenz f\ auf die Frequenz f2. Auf
->-) diese Weise wird der Ton mit der Frequenz f2 am Wandler 9 gehört und damit das Auftreten eines
Einzelimpulses festgestellt. Treten Impulsfolgen auf, so werden abwechselnd die Töne /Ί und (2 am Wandler 9
gehört, wodurch in einfacher Weise eine Impulsfolge
bo erfaßt werden kann.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Tonfrequenzfolge gemäß Fig. HA erzeugt, wobei die
Umschaltung von f\ auf (2 und von /2 aui f\ in
digitaler Weise durch Änderung bei Vb vorgenommen
bi wird. Wird dagegen in einem gewissen Umfang die
Spannung Vb kontinuierlich geändert, wird auch die Änderung der Ton- bzw. Schwingfrequenz von f 1 auf f2
ana|op. wip
ip F i ^. 11B dartT?ste!lt ist. Diese
Änderung ist aus physiologischen Gründen vorteilhaft Um diese analoge Frequenzänderung zu erreichen, muß
die Spannung Vb so geändert werden, wie es in Fig. UB-d gezeigt ist Dies wird mit dem in Fig. 12
gezeigten Schaltkreis erreicht Der in Fig. 12 gezeigte -> Schaltkreis ist ähnlich dem in F i g. 9 gezeigten mit der
Ausnahme, daß innerhalb des Schaltkreises 95 dem Transistor 95a ein zusätzlicher Transistor 95e als
Emitterfolger nachgeschaltet ist Die Ausgangsspannung an einem Emitterwiderstand 95/ wird an ein in
primäres Zeitverzögerungs-Filter bzw. einen Integrationskreis aus einem Widerstand 95g und einem
Kondensator 95/? angelegt Die Zeitkonstante ÄCdieses
Filters wird so gewählt, daß sie etwa gleich der der Kippstufen 45 und 46 ist so daß die in F i g. 11 B-d ι ">
gezeigte Signalform erhalten wird. Die Schwingfrequenz des astabilen Multivibrators 96, die von der
Spannung Vb gesteuert ist zeigt daher den in F i g. 11 B-e gezeigten Verlauf, wodurch ein Ton gehört
wird, dessen Frequenz sich kontinuierlich ändert, so daß 2«
ein weicher Tonübergang auftritt
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Prüfeinrichtung besteht darin, daß eine Beleuchtungseinrichtung 103, an
der Tastspitze 1 angeordnet wird, um damit einen Punkt an dem zu prüfenden Schaltkreis auszuleuchten. .'">
Bauelemente von elektronischen Schaltkreisen sind in hohem Maße miniaturisiert, so daß die gesamte
Schaltung einen sehr kompakten Aufbau hat. Es ist daher schwierig, einen bestimmten gewünschten Prüfpunkt
ausfindig zu machen, da dieser sehr oft hinter in anderen Bauelementen und Verdrahtungen angeordnet
ist. Da diese Schaltkreise gewöhnlich auf gedruckten Schaltungsplatten angeordnet sind, ist die Farbe des für
die gedruckten Schaltungsplatten verwendeten Kunststoffs ähnlich der einer auf der Schaltungsplatte r>
benutzten Kupferbeschichtung. Außerdem sind die Buchstaben und Ziffern, die auf den gedruckten
Schaltungsplatten aufgedruckt sind, sehr klein und oft hinter Verbindungsieitungen verborgen. Dadurch wird
es noch schwieriger, einen bestimmten Prüfpunkt des 4i> Schaltkreises ausfindig zu machen. Zur Lösung dieser
Schwierigkeiten hat die Prüfeinrichtung nach Fig. 13 die Beleuchtungseinrichtung 103.
Ist bei der in Fig. 13 dargestellten Schaltung die Tastspitze 1 nicht in kontakt mit dem Schaltkreis, so 4">
wird von der Detektorschaltung 2 kein Signal abgegeben und das Ausgangssignal des ODER-Gliedes
59 ist »0«. Das Ausgangssignal eines Inverters In ist
daher »1«, so daß die Beleuchtungseinrichtung 103 gespeist wird, die z. B. ein Miniaturlämpchen oder eine
><> Leuchtdiode ist. Auf diese Weise kann die Bedienungsperson feststellen, daß die Tastspitze 1 keinen Kontakt
hat. Hat die Tastspitze 1 dagegen Kontakt mit dem zu prüfenden Schaltkreis und hat dieser Schaltkreis hohen
oder niedrigen Pegel, so wird das Ausgangssignal des « ODER-Gliedes 59 »1«, das wiederum durch den
Inverter In zu einem Signal »0« invertiert wird. Die Beleuchtungseinrichtung 103 wird daher abgeschaltet.
Mit dieser Beleuchtungseinrichtung kann somit die Bedienungsperson leicht den jeweils gewünschten <
>o Prüfpunkt eines Schaltkreises finden, so daß schnelles Arbeiten möglich ist. Für den praktischen Einsatz der
Prüfeinrichtung ist es sehr vorteilhaft, daß die Beleuchtungseinrichtung 103 immer dann eingeschaltet
ist, wenn die Tastspitze 1 keinen Kontakt mit dem Schaltkreis hat, da sie sehr oft keinen Kontakt mit denn
Schaltkreis hat, obgleich die Bedienungsperson anninirnt,
uSu viic ι aStspttZC L»crcjts ucn jcwciiS gcvunscnten
Prüfpunkt berührt Durch diese Anordnung kann die Bedienungsperson noch besser feststellen, ob die
Tastspitze sich tatsächlich in Kontakt mit dem Prüfpunkt befindet oder nicht da ihr dies durch die
beleuchtungseinrichtung 103 angezeigt wird.
Bei den in den Fig. 14 bis 16 gezeigten Ausführungsbeispielen kann die Beleuchtungseinrichtung 103 über
einen handbetätigten Schalter S eingeschaltet werden, wenn die Bedienungsperson den geeigneten Kontakt
der Tastspitze 1 mit einem gewünschten Prüfpunkt festzustellen wünscht Wenn der in Fig. 14 gezeigte
Schalter S geschlossen ist, wird eine Spannung + Vüber ein ODER-Glied 100 der Beleuchtungseinrichtung 103
zugeführt, wodurch diese eingeschaltet ist. Nachdem die Bedienungsperson den Prüfpunkt und den Kontakt
zwischen diesem und der Tastspitze festgestellt hat, kann sie den Schalter S öffnen. Andererseits kann sie
den Schalter S weiterhin geschlossen halten, um während der Prüfung den Prüfpunkt festzuhalten,
wodurch eine Unterbrechung der Kontaktgabe mit der Tastspitze 1 oder ein Kurzschluß durch diese vermieden
wird. Ist bei dieser Ausführungsform die Tastspitze 1 in Kontakt mit dem Prüfpunkt, wird die Beleuchtungseinrichtung
103 auch dann gespeist, wenn der Schalter S geöffnet ist. Auf diese Weise kann die Bedienungsperson
sicher feststellen, ob die Tastspitze i sich in Kontakt mit detr; Prüfpunkt befindet oder nicht.
In Fig. 15 ist der Querschnitt eines praktischen Ausführungsbeispiels einer Sonde 101 mit der Tastspitze
und der in Fig. 13 oder 14 gezeigten Schaltung gezeigt, während in Fig. 16 dargestellt ist, wie die
Sonde im praktischen Betrieb einzusetzen ist.
Wie sich aus Fig. 15 ergibt, weist die Sonde 101 die
Tastspitze 1 und mehrere Perforationen 102 für akustische Signale des in der Sonde angeordneten
Wandlers auf. Es ist auch zu erkennen, daß die Beleuchtungseinrichtung 103 wie z. B. ein Miniaturlämpchen
oder eine Leuchtdiode in der Sonde 101 untergebracht ist und das Licht über einen Kopf 104 aus
lichtdurchlässigem Material in Richtung auf den Prüfpunkt ausstrahlt. Da die Oberfläche des lichtdurchlässigen
Kopfes 104 mattiert ist, kann das hindurchtretende Licht leicht wahrgenommen werden. Die
Detektorschaltung, die Oszillatorschaltung, die monostabilen Kippstufen, die logische Schaltung und der
Wandler, die vorstehend beschrieben wurden, sind alle in einem Gehäuse 106 angeordnet, das seinerseits
innerhalb eines Sondengehäuses 105 untergebracht ist. Ein Paar von Anschlußleitungen 107 werden an eine
Speisequelle z. B. eines Oszilloskopes und Erde angeschlossen. Wird die Prüfeinrichtung nicht zusammen mit
einem Oszilloskop benutzt, werden die Anschlußleitungen mit einer Speisequelle verbunden. Wird eine
Speisequelle innerhalb der Sonde angeordnet, so können für die Kontinuitätsprüfung die Anschlußleitungen
mit Anschlüssen des zu prüfenden Schaltkreises verbunden werden. Der Schalter S wird durch einen
Druckkopf 108 betätigt, so daß bei dessen Drücken die Beleuchtungseinrichtung 103 eingeschaltet wird und den
Prüfpunkt beleuchtet. Ein Einschalten der Beleuchtungseinrichtung 103 gibt ferner an, daß die Tastspitze 1
keinen Kontakt hat.
Die bisher beschriebenen Ausführungsbeispiele der Prüfeinrichtung wurden dazu benutzt, die elektrischen
Bedingungen an einem zu prüfenden Schaltkreis in For.Ti von akustischen Signalen über einen geeigneten
Wandler darzustellen. Sie sind jedoch nicht geeignet, ein bestimmtes Tastverhältnis einer impulsfolge anzugeben.
Die Erfassung dieses Tastverhältnisses mit über einen Wandler hörbaren akustischen Signalen ist sehr
schwierig, da sich die Hörkurve logarithmisch ändert Zur Lösung dieser Schwierigkeit ist ein zusätzliches
Beleuchtungselement in der Sonde vorgesehen, und >
zwar so, daß die beiden ßeleuchtungselemente entsprechend Zeitintervallen abwechselnd eingeschaltet werden,
die der Dauer eines Impulses hohen Pegels und eines Impulses niedrigen Pegels entsprechen. Durch
Beobachtung der Mischfarbe von Lichtfarben, die von den beiden Beleuchtungseinrichtungen abgegeben werden,
kann das Tastverhältnis annähernd bestimmt werden, da das Senvermögen sehr viel empfindlicher ist
als das menschliche Hörvermögen, so daß selbst eine sehr kleine Änderung in der Lichtintensität erkennbar t
> ist Diese Ausführungsform der Prüfeinrichtung wird anhand der F i g. 17,18 und 20 erläutert
Nach Fig. 17 ist in dem Gehäuse 105 ein zusätzliches
Beleuchtungselement 103' angebracht. Dabei ist das Beleuchtungselement 103 eine rot leuchtende Leuchtdiode,
während das Beleuchtungselement 103' eine grün leuchtende Leuchtdiode ist Erreicht eine Impulsfolge
die Tastspitze 1, so werden die roten und grünen Beleuchtungselemente 103 und 103' abwechselnd für
solche Zeitdauer eingeschaltet, die dem Impuls-Pausen- r> Verhältnis der Impulsfolge entspricht. Es können daher
entsprechend diesem Tastverhältnis versch.edene Farben festgestellt werden. Ändert sich z. B. das Impuls-Pausen-Verhältnis
von 1 auf 50, so ändert sich die Farbe von rot auf orange, auf gelborange, auf gelb, auf «1
gelbgrün und schließlich auf grün. Das Impuls-Pausen-Verhältnis
kann daher annähernd aus der von der Sonde abgegebenen Lichtfarbe ermittelt werden.
Wie in F i g. 18 gezeigt, sind Farbcodierungen 108 auf der Oberfläche des Gehäuses der Sonde 101 angebracht )">
die die unterschiedlichen Farben des von der Sonde entsprechend dem Impuls-Pausen-Verhältnis der zu
messenden Impulsfolge abgegebenen Lichts haben. Die Bestimmung wird weiter dadurch vereinfacht, daß das
jeweilige Impuls-Pausen-Verhältnis angebende Ziffern 4ii in der Nähe der Farbcodierungen 108 angeordnet sind,
die vorzugsweise so angeordnet sind, daß das an dem Kopf 104 abgegebene Licht leicht mit ihnen verglichen
werden kann.
Bei der in Fig. 19 gezeigten Impulsfolge beträgt das <r>
Verhältnis der Impulsdauer hohen Pegels zu der niedrigen Pegels 2:3, so daß Licht gelber Farbe von
dem Kopf 104 abgestrahlt wird. Wird diese Farbe mit der Farbcodierung verglichen, so kann leicht ein
Impuls-Pausen-Verhältnis von 0,4 festgestellt werden. r>
<>
Eine Schaltung hierfür ist in Fig.20 gezeigt. Das
Ausgangssignal der auf Signale hohen Pegels ansprechenden Detektorstufe der Detektorschaltung 2, d. h.
das Ausgangssignal des Inverters 15, wird über einen Schalter 51 an die Basis eines Transistors 109 angelegt, v>
wobei das Beleuchtungselement 103 in Reihe mit einem Widerstand 111 zwischen den Kollektor des Transistors
109 und die Vorspannungsquelle + Vdes Transistors 14
geschaltet ist. Das Ausgangssignal der auf Signale niedrigen Pegels ansprechenden Detektorstufe der *>o
Detektorschaltung 2 d. h. das Ausgangssignal des Inverters 25 wird über einen Schalter 52 an die Basis
eines Transistors 110 angelegt, wobei das Beleuchtungselement 103' in Reihe iTiit einem Widerstand 112
zwischen den Kollektor des Transistors 110 und die <>5
Vorspannungsquelle + V des Transistors 23 geschaltet ist. Die Ausgangssignale der Inverter 15 und 25 sind
.«Λ C7 «« AIn
UIiU fi «n V4IV
UIiU fi «n V4IV
AUn U. .*. n
iiiauuiig
und 4 geführt Die Schalter Sl und 52 sind so
ausgebildet daß ihre beweglichen Kontakte mit Festkontakten B und D verbunden werden und dabei
Kontakte A und C offen werden, wenn der Druckknopf
108 gedrückt wird, wodurch die Beleuchtungselemente 103 und 103' eingeschaltet werden, um einen jeweils
gewünschten Prüfpunkt des zu prüfenden Schaltkreises auszuleuchten. Diese Einrichtung zur Ermittlung des
Impuls-Pausen-Verhältnisses kann ohne größere Änderungen der bisher in Verbindung mit den akustischen
Signalen beschriebenen Prüfeinrichtung realisiert werden.
Die Arbeitsweise dieser Schaltung ist folgende: Zuerst sei angenommen, daß der zu prüfende Schaltitreis
hohen Signalpege! hat Der Druckknopf 108 wird freigegeben, nachdem der gewünschte Prüfpunkt in dem
zu prüfenden Schaltkreis mit der Tastspitze 1 in Kontakt gebracht wurde. Dadurch werden die beweglichen
Kontakte der Schalter Sl und 52 auf die Kontakte A
und C geschaltet Bei Erfassung eines hohen Signalpegels mit der Tastspitze 1 steigt die Basisspannung des
Transistors 14 an. Als Folge wird der Transistor 14 leitend so daß die Eingangsspannung des NAND-Glieds
15 abfällt, wodurch dessen Ausgangsspannung ansteigt Daher stsigt auch die Basisspannung des Transistors 109
an, bis dieser leitet. Daher fließt Strom von der Speisespannungsquellc + V zur Leuchtdiode 103 so daß
diese Beleuchtungseinrichtung rotes Licht während eines Zeitintervalls abgibt, das 40% einer Periode der in
F i g. 19 gezeigten Impulsfolge entspricht. Das Signal für hohen Pegel wird über die Leitung 56 an die
Oszillatorschaltung 3 angelegt. Über den elektroakustischen Wandler 9 wird daher ein Ton der Frequenz f\ in
der vorangehend beschriebenen Weise abgegeben. Auf diese Weise kann die Bedienungsperson hohen Signalpegel
an dem zu prüfenden Schaltkreis feststellen. In diesem Falle sieht die Bedienungsperson am Kopf 104
der Sonde 10t rotes Licht, so daß sie auch damit ein Signal hohen Pegels an dem untersuchten Prüfpunkt
feststellen kann. Auf diese Weise wird der Genauigkeitsgrad der Prüfung bei der Signalerfassung verdoppe'.t.
Weist die Impulsfolge einen niedrigen Signalpegel auf, so fließt über die Diode 21 und den Widerstand 22
Strom zu dem Prüfpunkt, wodurch die Basisspannung des Transistors 23 abnimmt Als Folge davon wird der
Transistor 23 gesperrt, so daß seine Kollektorspannung ansteigt, die über die beiden Inverter 24 und 25 an die
Basis des Transistors 110 gelangt Auf diese Weise wird die Leuchtdiode 103' eingeschaltet, so daß sie grünes
Licht abgibt Das Signal für niedrigen Pegel wird über die Leitung 57 an die Oszillatorschaltung 4 angelegt, so
daß ein Ton der Frequenz /2 an dem elektroakustischen Wandler 9 gehört werden kann. Auf diese Weise kann
die Bedienungsperson sowohl aufgrund des Tones /"2 als
auch aufgrund des grünen Lichtes, das an dem Kopf 104 der Sonde 101 abgestrahlt wird, feststellen, daß an dem
untersuchten Prüfpunkt ein Signal niedrigen Pegels ansteht. In diesem Falle wird grünes Licht während
eines Zeitintervalls abgegeben, das 60% einer Periode der in F i g. 19 gezeigten Impulsfolge entspricht.
Werden an dem Prüfpunkt die in Fig. 19 dargestellten
sich wiederholenden Impulse erzeugt, so wird auf die vorstehend beschriebene Weise abwechselnd rotes
und grünes Licht abgegeben, so daß eine Mischfarbe zu sehen ist. Aus der an dem Kopf 104 erscheinenden Farbe
kann die Bedienungsperson leicht das Impuls-Pausen-
vorstehenden Beschreibung feststellen. Somit kann die Bedienungsperson den elektrischen Signalzustand an
dem jeweiligen Prüfpunkt des zu prüfenden Schaltkreises und das Impuls-Pausen-Verhältnis einer Impulsfolge,
sofern eine solche auftritt, ohne Abwendung ihrer Augen von dem Prüfpunkt feststellen, was die Erfassung
von Signalen sehr stark vereinfacht.
Im folgenden werden anhand der F i g. 21 und 22 zwei
Abwandlungen der Detektorschaltung 2 beschrieben.
Die Prüfeinrichtungen gemäß den vorangehenden Ausführungsbeispielen werden durch TTL- oder DTL-Schaltungen
realisiert, deren Schwellenspannung bei 1,4 V und deren Ausgangssignale bei 5 V liegen. Falls
jedoch die Spannungspegel geändert werden, müssen auch die Schaltkrcisclcrncntc entsprechend geänderl
werden. Die in Fig.21 gezeigte Detektorschaltung 2 weist ebenfalls TTL- oder DTL-Schaltungen auf, die
durch Widerstände 115 bis 121, Transistoren 122 und
123, Dioden 124 und 125 und Inverter 126 bis 128 gebildet sind. Eine Spannung VR wird von den
Spannungsteiler-Widerständen 116 und 117 so festgelegt, daß sie gleich der Ansprechschwelle (1,4 V) der
Inverter 126 bis 128 ist. Der Wert des Widerstandes 118
ist so hoch, daß der Wert des Widerstandes 115 vernachlässigbar ist. Auch die Transistoren 122 und 123
sind gegenüber dem Widerstand 115 vernachlässigbar. Die Transistoren 122 und 123 sind als Emitter-Folger
geschaltet, wobei die Basisspannung des Transistors 122 immer gleich der Emitterspannung des Transistors 123
ist. Hat die Tastspitze I keinen Kontakt, so ist die Basisspannung des Transistors 122 gleich V«, so daß die
Emitterspannung des Transistors 123 ebenfalls Vr ist.
Die Eingangsspannung zum Inverter 126 beträgt daher Vr abzüglich des Durchlaßspannungsabfalls Vu von
etwa 0,6 V im Falle einer Siliziumdiode an der Diode
124, so daß das Ausgangssignaides Inverters 126 »1« ist.
Das Ausgangssignal des Inverters 127 ist daher »0«. Andererseits ist die Eingangsspannung des Inverters
128 Vr zuzüglich der Sperrspannung an der Diode 125,
so daß das Ausgangssignal des inverters 128 »0« ist. Der elektrostatische Wandler gibt daher kein Signal ab.
Kommt die Tastspitze mit einer Spannung Vi hohen
Pegels in Kontakt, so wird die Basisspannung des Transistors 122 annähernd gleich dieser Spannung, da
der Widerstand 118 sehr groß gegenüber dem Widerstand 115 ist. Ist V,-VR>V» so wird das
Eingangssignal des Inverters 126 »1«. Das Ausgangssignal des Inverters 127 wird »1«, während das
Ausgangssignal des Inverters 128 auf »0« bleibt. Ermittelt dagegen die Tastspitze 1 ein Signal niedrigen
Pegels V0, so wird das Eingangssignal des Inverters 128
»0«, während sein Ausgangssignal »1« wird, wenn Vr- Vo<
Vd ist. Das Ausgangssignal des Inverters 127 ist »0«.
Die in F i g. 22 gezeigte Schaltung ist so ausgelegt, daß
sie drei bestimmte Pegel in ternärer Logik eines Schaltkreises ermitteln kann, die bereits in großem
Umfange benutzt wird. Während bei der binären Logik nur zwei Werte »0« und »1« benutzt werden, werden bei
der ternären Logik die Zustände » + «, » —« und »0« benutzt, um arithmetische Operationen, Steuervorgänge
und ähnliches zu bewirken.
Der in Fig. 22 gezeigte Detektor für drei bestimmte
Werte weist Widerstände 129 bis 134, Transistoren 135 und 136, eine Zenerdiode 137, Dioden 138 und 139,
Inverter 140bis 147 und NAND-Glieder 148 bis 151 auf. Die an den Kollektor des Transistors 135 angelegte
ίο Spannung Vcc, die auch an den Emitter des Transistors
136 und an den Widerstand 130 angelegt wird, ist so gewählt, daß sie eine von den drei bestimmten Werten
unterschiedliche Größe aufweist. Bei dem Ausführungsbeispiel ist Vcc größer als die drei bestimmten Werte.
-, Wie im Fall der in F i g. 21 gezeigten Schaltung ist der
Widerstand 130 sehr groß gegenüber dem Widerstand 129. Hat die Tastspitze 1 keinen Kontakt, so ist die
Basisspannung des Transistors 135 etwa gleich der Spannung Vcc, so daß die Emitterspannung des
Transistors ebenfalls annähernd gleich der Spannung Vccist. Wenn Vcc- V„>
Vrist. wobei V,dieZenerspannung
der Diode 137 und V^eine Ansprechspannung von etwa 1,4 V ist, ist das Ausgangssignal des Inverters 140
»0«. Daher werden alle Ausgangssignale der Inverter
2> 143, 145 und 147 »0«. Hat die Tastspitze Kontakt mit
einer positiven Spannung Vu so wird auch die Basisspannung des Transistors 135 etwa gleich der
Spannung V\ da der Widerstand 130 sehr groß gegenüber dem Widerstand 129 ist. Ist daher
Vi - Vz< Vt, so wird das Ausgangssignal des Inverters
140 »1«. Infolgedessen öffnen die NAND-Glieder 149, 150 und 151. Ist Vi — V«>
Vr, so gelangen die Signale über die Inverter 141 und 142 und das NAND-Glied 149,
so daß das Ausgangssignal des Inverters 143 »1« wird.
Γι Da das Eingangssignal an den Inverter 144 »1« ist. ist
das Ausgangssignal des Inverters 145 »0«. Da das Eingangssignal an einem Eingang des NAND-Gliedes
148 »0« ist, ist auch das Ausgangssignal des Inverters 147 gleich »0«.
4(i Wird von der Tastspitze eine negative Spannung V0
erfaßt so wird das Ausgangssignal des Inverters 140 »1«. Da das Eingangssignal des Inverters 141 »0« ist, ist
das Ausgangssignal des Inverters 143 ebenfalls »0«. In diesem Fall ist das Eingangssignal des Inverters 144 »0«,
■4", so daß das Ausgangssignal des Inverters 145 »1« ist. Da
das Eingangssignal an dem anderen Eingang b des NAND-Gliedes 148 »0« ist. ist auch das Ausgangssignal
des Inverters 147 »0«. Wird von der Tastspitze 1 eine Spannung V0 für den Pegel »0« aufgenommen, so wird
>o das Eingangssignal der Diode 138 »0«. Wenn V0- Vi3<
Vrwird das Ausgangssignal des Inverters 141 »1«. Da Vo+ VD>
Vr ist, ist das Eingangssignal des Inverters 144 »1«. Damit werden Eingangssignale »1«
an die Eingänge a und b des NAND-Gliedes 145 angelegt so daß das Ausgangssignal des Inverters 147
ebenfalls »1« ist während die Ausgangssignale der anderen Inverter 143 und 145 »0« sind.
Hierzu 12 Blatt Zcichnunccn
Claims (16)
1. Prüfeinrichtung zur Anzeige von Spannungspegeln an einem zu prüfenden Schaltkreis, mit einer ~>
Detektorschaltung, die bei einem oberhalb einer ersten Schwellenspannung liegenden Spannungspegel
ein erstes Detektorsignal und bei einem unterhalb einer zweiten Schwellenspannung liegenden
Spannungspegel ein zweites Detektorsignal i<> abgibt, mit einer Oszillatorenschaltung zur Abgabe
von Schwingungssignalen mit wenigstens zwei verschiedenen Frequenzen und mit Einrichtungen
zum Anlegen der Schwingungssignale an eine Anzeigeeinrichtung in Abhängigkeit "on den Detek- ι >
torsignalen, gekennzeichnet durch eine Impulsdehnerschaltung (45, 46), die im Ansprechen
auf einen Spannungspegelsprung aufeinanderfolgend wenigstens zwei Sprungsignale mit akustisch
wahrnehmbarer Dauer abgibt, und eine mit der :?<> Detektorschaltung (2), der Oszillatorschaltung (3, 4;
96) und der Impulsdehnerschaltung verbundene logische Verknüpfungsschaltung (48 bis 51; 55 bis 64;
NR 1 bis NR 3, ND1 bis ND 3; 92 bis 94,97), die bei
fehlenden Sprungsignalen Schwingungssignale mit r> jeweils den Detektorsignalen (56, 57) entsprechenden
Frequenzen abgibt und die unter Steuerung durch die Sprungsignale aufeinanderfolgend
Schwingungssignaie unterschiedlicher Frequenz abgibt oder für ein Sprungsignal ein Schwingungssi- ι»
gnal abgibt und für ein anderes Sprungsignal das Schwingungssignal sperrt, wobei die Detektorschaltung
die Detektorsignale in Abhängigkeit von dem Kontakt zu dem zu prüfenden Schaltkreis abgibt und
die Schwingungssignale aus der Verknüpfungsschal- r> tung über einen elektroakustischen Wandler (9)
hörbar sind.
2. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Detektorschaltung (2)
drei bestimmte Pegelstufen elektrischer Signale in 4d
ternärer Logik als Detektorsignal erfaßbar sind (Fig. 22).
3. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorschaltung (2) eine
erste Stufe (14, 15, 16) mit einem bei hohem -r. Signalpegel schaltenden Transistor (14) und einem
nachgeschaltetem Inverter (15) und eine zweite Stufe (23, 24, 25) mit einem bei niedrigem
Signalpegel schaltenden Transistor (23) und mindestens einem nachgeschalteten Inverter (24, 25) ">o
aufweist.
4. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatorschaltung
(3,4) mindestens zwei astabile Multivibratoren aufweist. »
5. Prüfeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der astabilen Multivibratoren
(3, 4) mindestens ein Schaltglied (5, 6; 5', 6') aufweist, das durch jeweils ein Detektorsignal
schaltbar ist. ·>"
6. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatorschaltung
(3, 4) einen astabilen Multivibrator (3) und ein diesem nachgeschaltetes Flipflop (4) aufweist
(Fig. 7). M
7. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen von einem der
Detektorsignale der Detektorschaltung (2) betätigbaren Schaltkreis (95), durch dessen Ausgangsspannung
die Frequenz des Schwingungssignals der Oszillatorschaltung (96) veränderbar ist (F i g. 9).
8. Prüfeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis (95) ein
Primär-Zeitverzögerungs-Filter (95g, 95h) zum kontinuierlichen
Ändern der Frequenz des Schwingungssignals aufweist (F i g. 12).
9. Prüfeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die I mpulsdehnerschaltung
(45,46) mindestens zwei hintereinander geschaltete monostabile Kippstufen aufweist,
wobei die erste Kippstufe (45) mit dem Spannungspegelsprung an dem zu prüfenden Schaltkreis
ansteuerbar ist, jede weitere Kippstufe (46) durch das Ausgangssignal der vorhergehenden Kippstufe
ansteuerbar ist und jede Kippstufe ein Sprungsignal abgibt
10. Prüfeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste monostabile Kippstufe
(45) über ein Schaltglied (47; 72) mittels des Sprungsignals der zweiten monostabilen Kippstufe
(46) schaltbar ist.
11. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche I bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die logische
Verknüpfungsschaltung (48—51) ein erstes Schaltglied (48), an das das erste Detektorsignal,
Schwingungssignale einer ersten Frequenz und das invertierte erste Sprungsignal angelegt sind, ein
zwejtes Schaltglied (49), an das die Schwingungssignale der ersten Frequenz und das erste Sprungsignal
angelegt sind, ein drittes Schaltglied (50), an das das zweite Detektorsignal, Schwingungssignale
einer zweiten Frequenz und das invertierte erste Sprungsignal angelegt sind und ein viertes Schaltglied
(51) aufweist, an das die Ausgangssignale der ersten drei Schaltglieder und das invertierte zweite
Sprungsignal angelegt sind und dessen Ausgang mit dem elektroakustischen Wandler (9) verbunden ist.
12. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die logische
Verknüpfungsschaltung (59—64) vier Schaltglieder (60—63), an die jeweils das erste Detektorsignal, die
Schwingungssignale einer ersten Frequenz und das invertierte zweite Sprui.gsignal, die Schwingungssignale der ersten Frequenz, das ersie Sprungsignal
und das invertierte zweite Sprungsignal, das zweite Detektorsignal, die Schwingungssignale einer zweiten
Frequenz und das invertierte erste Sprungsignal bzw. die Schwingungssignale der zweiten Frequenz,
das invertierte erste Sprungsignal und das zweite Sprungsignal angelegt sind, ein ODER-Glied (59), an
das das erste und das zweite Detektorsignal angelegt sind, und ein UND-Glied (64) aufweist, an das die
Ausgangssignale der vier Schaltglieder sowie das Ausgangssignal des ODER-Glieds angelegt sind und
dessen Ausgang mit dem elektroakustischen Wandler (9) verbunden ist (F i g. 6,13,14).
13. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die logische
Verknüpfungsschaltung (NR 1 bis NR 3, ND1 bis
ND3) ein erstes ODER-Glied (NR1), an das das erste
Detektorsignal und das erste oder das zweite Sprungsignal angelegt sind, ein zweites ODER-Glied
(NR2), an das das zweite Detektorsignal und das zweite oder das erste Sprungsignal angelegt sind, ein
erstes UND-Glied (ND 1), an das das Ausgangssi- nP.st\ des ersten ODER-Glieds und die Schwingung·*-
signale einer ersten Frequenz angelegt sind, ein zweites UND-Glied (NDi), an das das Ausgangssignal
des zweiten ODER-Glieds und die Schwingungssignale einer zweiten Frequenz angelegt sind,
ein drittes ODER-Glied (NRi), au das die Ausgangssignale
des ersten und des zweiten UND-Glieds angelegt sind, und ein drittes UND-Glied (NDt)
aufweist, an das das Ausgangssigna! des uritten ODER-Glieds und das erste, das zweite oder ein
weitti-es Sprungsigna! angelegt sind und dessen
Ausgang mit dem elektroakustischen Wandler (9) verbunden ist (F i g. 8).
14. Prüfeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Eingang der Detektorschaltung (2) mit einer Tastspitze (1) eines Sondenkörpers (101) verbunden
ist, in dem eine Beleuchtungseinrichtung (103, 103')
angebracht ist, die über eine Steuereinrichtung (In; 100; S; Si, S2) von Hand und/oder in Abhängigkeit
von Detektorsignalen schaltbar ist.
15. Prüfeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung
(103, 103') zur Abgabe von verschiedenfarbigem Licht ausgebildet ist, wobei die Lichtabgabe in einer
jeweiligen Farbe in Abhängigkeit von einem zugeordneten Detektorsignal (56 bzw. 57) schaltbar
ist.
16. Prüfeinrichtung nach Anspruch 15. dadurch gekennzeichnet, daß bei der Beleuchtungseinrichtung
(103, 103') an der Sonde (101) Farbmarkisrungen (108) zur Erkennung der Farblichtabgabe bei
bestimmten Auftastverhältnissen angebracht sind.
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |