DE2219830B2

DE2219830B2 - HV pulse tester esp. for piezo ignition - has adjustable high-input impedance amplifier sensing positive peaks

Info

Publication number: DE2219830B2
Application number: DE19722219830
Authority: DE
Inventors: Adolf Ing.(Grad.) 6055 Hausen Lamprecht
Original assignee: Rowenta Werke GmbH
Current assignee: Rowenta Werke GmbH
Priority date: 1972-04-22
Filing date: 1972-04-22
Publication date: 1977-03-10
Also published as: DE2219830A1

Abstract

The h. v. pulse tester is esp. suitable for testing piezoelectric spark igniters used in gas-fired installations. The input pulse is fed to a number of series circuits comprising sealed spark-gaps, a trigger diode and a shorting link. A selector switch is connected to a parallel and series diode arrangement so that only the positive peaks of the waveform pass to a charging capacitor whose value is selected by a multi-position switch. The charge on the capacitor can be earthed by a timer-relay contact. A field-effect transistor operational amplifier has its non-inverting input connected to the selected capacitor and its inverting input is earthed via a resistor. The amplifier gain is adjustable by means of switched feed-back resistors. The output feeds an analogue or digital indicating device.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Prüfgerät zur PrüfamTvon Impulsen hinsichüich Ampbtude und zSspannungsfläche mit einem an eme Meßemnchtting angeschlossenen Meßkondensator, der über eme Strische Schwelle mit einstellbaren unterschiedlichenThe invention relates to a test device for testing pulses with respect to ampute and zSspannungsfläche with an an eme Messemnchtting connected measuring capacitor, which via eme Stric threshold with adjustable different

ÄSSnnen mit Vorteu zur Funkvon Zundiunkengebern, beisp.elswe.se furÄSSnnen with Vorteu to the radio from Ignition dispensers, for example for

erreichen, sonaeni umu ·»··—» reach, sonaeni umu · »·· -»

ehe Anzahl von Ladungsträgern enthalten, die zur Aufrecnterhaltung eines Zündfunkens benötigt werden, Ä vom Zündfunkengeber zur Verfügung gestellt "therterd'en zur Prüfung der Zündfunken hinsichtlich Amplitude und Zeit-Spannungsfläche beispielsweise OsznTgraphen verwendet, die exakt d.e Spannungsund sfromverläufe aufzeichnen Aus den Kurven ermittet man graphisch - oft durch mühsames pKetrieren - die gewünschten Le.stungs- bzw ArbSerte Diese Methode ist außerordentlich aufwendig und nur von geschultem Persona anzuwenden Sie eignet sich nicht für laufende Kontrollen. Hinzu kommt, daß die mit dieser Meßeinrichtung erzielte Exaktheit der Meßergebnisse für eme laufende Funktionskontrolle von elektrischen Zündfunkengebern gar nicht erforderlich ist. .before number of load carriers, which for Maintenance of an ignition spark is required, Ä provided by the electronic ignition unit "therterd'en to test the spark regarding Amplitude and time-voltage area, for example, OsznTgraphs are used, which exactly the voltage and Record the progression from the curves is determined graphically - often through laborious work pKetrieren - the desired performance or ArbSerte This method is extremely complex and can only be used by trained personas It is not suitable for ongoing controls. In addition, the achieved with this measuring device Accuracy of the measurement results for an ongoing functional check electronic ignition spark generators are not required at all. .

Man ist, vor allem um eine derartig teure und umständlich zu handhabende Prüfanordnung zu verme.-den vor allem bei laufenden Funkt.onskontrollen von Piezozündern auch dazu übergegangen, nur deren abgegebene Spannung zu prüfen. Derartige Gerate sind zwar preiswert, die mit ihnen praktiz.erte Prufmethode führt jedoch zu störenden UnzulänglichkeitenOne is, above all, in order to avoid such an expensive and cumbersome test arrangement especially with ongoing function controls of piezo igniters also switched to only their to check the output voltage. Such devices are Although inexpensive, the testing method practiced with them leads to disruptive inadequacies

Piezokristall können in bekannter Weise als Kapazität angesehen werden, so daß sich die nach einer Verformung angegebene Energie im wesentlichen durch die BeziehungPiezo crystal can be known as Capacity can be viewed so that the after a Deformation given energy essentially by the relationship

E- '/2 CLP E- '/ 2 CLP

errechnen läßt. In den C-Wert gehen neben der geometrischen Abmessungen auch das Material eines Piezokristall ein. Bei zwei unterschiedlichen Piezo-Keramikzylindern, die beide der gleichen Schlagbelastung ausgesetzt werden und demzufolge beide eine Spannung von etwa 10 KV liefern, kann der eine, etwj bei einer angenommenen Kapazität von 3OpF, eint Energie von Ei von etwa 1,5 mWs und der zweite, be einer angenommenen Kapazität von 40 pF, eine Energit E₂ von 2,0 mWs abgeben. Der zweite Zylinder erzeug sonach bei gleicher Spitzenspannung eine um 34»/ höhere Zündenergie.can be calculated. In addition to the geometric dimensions, the material of a piezo crystal is also included in the C value. With two different piezo-ceramic cylinders, which are both exposed to the same impact load and consequently both deliver a voltage of about 10 KV, one can, with an assumed capacitance of 30pF, one energy of Ei of about 1.5 mWs and the second , with an assumed capacity of 40 pF, emit an energy E ₂ of 2.0 mWs. The second cylinder generates an ignition energy that is 34% higher with the same peak voltage.

Ein einfaches Feststellen der Spitzenspannung gib demzufolge keinen Aufschluß über die Qualität voi Piezozündern, bei deren Beurteilung es auf die voi ihnen abgebbare »Ladungsmenge <?« ankommt, die s< hoch wie möglich sein sollte.A simple determination of the peak voltage therefore does not provide any information about the quality of voi Piezo igniters, the assessment of which depends on the "amount of charge" that can be given off by them, the s < should be as high as possible.

Bei Piezoiündern ergibt sich zudem ein positive Impuls infolge des Zusainmenpressens und ein praktisc!With piezo igniters there is also a positive impulse as a result of the pressing together and a practical!

22 i922 i9

^ großer aber negativer Meßimpuls infolge des ι ,gäiiückgehens des Piezokristalls in seinen Ausgangszu- ^tand. Beide Impulse dienen zur Erzeugung bzw. zur ' ^iß-echterhaltung eines Zündfunkens. Ähnliche Proble^rpe treten bei anderen, etwa elektromagnetischen oder auch mit einer Batterie betriebenen Zündfunkengebern -auf.^ large but negative measuring pulse as a result of the decline of the piezocrystal in its initial state. Both pulses are used to generate or maintain an ignition spark. Similar Proble pe ^r occur in the other, such as electromagnetic or -on with a battery-powered Zündfunkengebern.

. Bekanntgeworden ist auch ein sogenannter Amplitudenhöhen-A»alysator für elektrische Signalimpulse mit «nein über eine elektrische Schwelle mit wahlweise «inschaltbarer unterschiedlicher und definierter Höhe aufladbaren Meßkondsnsator, der über Verstärker an sine Meßeinrichtung für das erreichte Potential anliest (US-PS 32 70 205). ^B . Also known is a so-called amplitude height analyzer for electrical signal impulses with "no via an electrical threshold with optional" measuring capacitor that can be switched in different and defined height and that reads via amplifier to its measuring device for the potential reached (US-PS 32 70 205) . ^B.

Ein über einen Eingangswandler an einen Analysator gelangender Eingangsimpuls wird in einem Kondensator gespeichert Zugleich betätigt der Impuls einen Startdiskriminator, der seinerseits einen Oszillator und eine Pumpvorrichtung einschaltet weiche den Kondensator schrittweise wieder auflädt Sobald dabei die Spannung am Kondensator das Nullpotential erreicht, schaltet ein Stop-Diskriminator den Oszillator ab. Die Anzahl der von diesem Oszillator bis dahin abgegebenen Schwingungen ist dann ein Maß für die Amplitude des Impulses. _2J An input pulse that reaches an analyzer via an input transducer is stored in a capacitor the oscillator off. The number of oscillations emitted by this oscillator is then a measure of the amplitude of the pulse. _2Y

Der sogenannte Umwandlungs-gain kann sehr bequem durch Beeinflussung der Ladung varüert werden, die von einem Pumpstromkreis an den Kondensator abgegeben wird. Mit der Eingangsspannung am Pumpstromkreis legt man die Amplitudenhöhe der Ladeimpulse fest, so daß sich auch die Steilheit der Ladespannungstreppe und die Eingangsspannung variieren lassen.The so-called conversion gain can be varied very easily by influencing the charge which is delivered to the capacitor by a pump circuit. With the input voltage the amplitude of the charging pulses is determined on the pumping circuit, so that the steepness of the Let the charging voltage step and the input voltage vary.

Hinsichtlich der Einstellung der Vorspannung wnd ein einfacher »Abschneidestromkreis« verwendet. Eine Diode erhält über einen Widerstand eine einstellbare negative Spannung. Nur der Teil des Eingangsimpulses, der über die negative Vorspannung hinausgeht, gelangt an den Kondensator. Hierdurch ist es möglich, den Teil der Impulse zu bestimmen, der abgeschnitten werden soll und darüber hinaus auch den Nullpunkt des Instrumentes festzulegen.A simple "cut-off circuit" is used to adjust the bias. One The diode receives an adjustable negative voltage via a resistor. Only the part of the input pulse which goes beyond the negative bias voltage reaches the capacitor. This makes it possible to use the part of the impulses to be cut off and also the zero point of the The instrument.

Mit einer derartigen Anordnung, die eine Schwelle enthält, welche die unteren Teile der Impulse abschneidet, kann man zwar alle die Impulse aussondern, die die Schwelle nicht überschreiten, eine Auswertung der Zeit-Spannungsfläche des gesamten Impulses ist jedoch nicht möglich, da wesentliche Teile diese·· Fläche abgeschnitten sind. Auch wenn mit der bekannten Einrichtung die Energie-Inhalte bzw. die Zeit-Spannungsflächen der verbleibenden, nicht abgeschnittenen Impulsspitzen in den Kondensator gelangen, so läßt sich jedoch nicht feststellen, ob die Zeit-Spannungsfläche des abgeschnittenen Impulsteiles ausreicht, um beispielsweise einen Zündfunken aufrechtzuerhalten. Hinzu kommt, daß der bekannte Amplitudenhöhen-Analysator außerordentlich aufwendig und nur von ausgebildeten Fachkräften zu bedienen istWith such an arrangement including a threshold which cuts off the lower parts of the pulses, you can sort out all the impulses that do not exceed the threshold, an evaluation of the The time-voltage area of the entire impulse is not possible, however, because essential parts of this ·· area are cut off. Even if with the known device the energy content or the time-tension areas of the remaining, not cut off pulse peaks get into the capacitor, so can however, do not determine whether the time-voltage area of the cut pulse part is sufficient to, for example maintain a spark. In addition, the well-known amplitude height analyzer is extremely complex and can only be operated by trained specialists

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein preiswertes, gleichwohl exakt arbeitendes Universal-Prüfgerät für Zündfunken- und/oder Signalimpulsgeber unterschiedlicher Konstruktion zu schaffen, mit dem sich sowohl die Höhe des Impulspotentials als auch die Zeit-Spannungsfläche des Gesamtimpulses — auch bei Dauerkontrollen und Massenprüfungen — ermitteln lassen. Die Kontrollergebnisse sollten an Exaktheit oszillographischen Messungen nicht nachstehen und dabei ebenso einfach, auch mit ungeschultem Personal, erhältlich sein wie die Angaben der einfachen, jedoch unzureichenden Spannungsprüfer.The invention is therefore based on the object of providing an inexpensive, yet precisely working universal test device to create for ignition spark and / or signal pulse generator of different designs, with the Both the height of the pulse potential and the time-voltage area of the total pulse - also at Continuous checks and mass tests - let determine. The control results should be based on accuracy Not inferior to oscillographic measurements and just as easy, even with untrained personnel, be obtainable like the information of the simple one, however insufficient voltage tester.

Diese Aufgabe läßt sich in einfacher Weise dadurch lösen, daß die elektrische Schwelle wahlweise einschaltbare Funkenstrecken mit unterschiedlichen Diirchbruchs- und Löschspannungen einschließt, und daß als Maßkondensator auf sogenannte Normalwerte eingestellte, umschaltbare Kondensatoren vorgesehen sind, die über Verstärker an der Meß- und/oder einer Steuereinrichtung anliegen.This object can be achieved in a simple manner in that the electrical threshold can optionally be switched on Spark gaps with different breakage and extinguishing voltages, and that as a measuring capacitor set to so-called normal values, switchable capacitors are provided, which are connected to the measuring and / or one via amplifier Control device.

Mit dem erfindungsgemäßen Prüfgerät ist es ohne Schwierigkeiten möglich, sowohl die Höhe des Impulspotentials als auch die Zeit-Spannungsfläche des Gesamtimpulses zu ermitteln. Die Schwelle ist dabei so ausgebildet daß sie sowohl die Impulshöhe der Impulse testet als auch eine Auswertung der Zeit-Spannungsfläche des Gesamtimpulses zuläßt Mit einfachen Mitteln ist es auch möglich, die Schwelle zur Prüfung von Zündfunkengebern und Signalgebern zu verwenden, die unterschiedliche Impulse abgeben.With the test device according to the invention it is possible without difficulty to determine both the level of the pulse potential as well as to determine the time-voltage area of the total impulse. The threshold is like this designed that it tests both the pulse height of the pulses and an evaluation of the time-voltage area of the total impulse allows With simple means it is also possible to check the threshold for Use ignition spark generators and signal generators that emit different impulses.

Die als elektrische Schwellen eingesetzten Funkenstrecken geben durch ihre Durchbruchsspannung in einfacher Weise die Prüfspannung vor. Zudem verhindern sie infolge ihrer Löschspannung das Eingehen von Störspannungen bzw. Impulsen in das Kontrollergebnis.The spark gaps used as electrical thresholds provide the test voltage in a simple way through their breakdown voltage. In addition, prevent They prevent interference voltages or pulses from entering the control result due to their extinction voltage.

Um von Einflüssen der Umgebung bzw. von Athmosphärilien unabhängig zu werden, sind die Funkenstrecken gekapselt ausgeführt. Hierdurch wird es möglich, beim Hersteller der Zündfunkengeber und beim Verbraucher — unabhängig von den jeweiligen äußeren Einflüssen — die gleichen Kontroilergebnisse zu erzielen.In order to be independent of influences of the environment or of atmospherics, the Encapsulated spark gaps. This makes it possible to contact the manufacturer of the electronic ignition unit and with the consumer - regardless of the respective external influences - the same control results to achieve.

Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, läßt sich dieses in vorteilhafter Weise auch dadurch erreichen, daß als Funkenstrecke eine normale Kugelfunkenstrecke verwendet wird, deren Leitfähigkeit durch eine Bestrahlung mit Alpha-Teilchen oder dergleichen definierbar ist.Without changing anything at the core of the invention, this can also be done in an advantageous manner achieve that a normal spherical spark gap is used as the spark gap, its conductivity can be defined by irradiation with alpha particles or the like.

Zur Kontrolle von Signalimpulsgebern empfiehlt sich der Einsatz von Trigger-Dioden oder dergleichen anstelle von Funkenstrecken.The use of trigger diodes or the like is recommended for checking signal pulse generators instead of spark gaps.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zwischen den Schwellen und der Meßkapazität eine Ladediode zum Durchlassen positiver Meßimpulse geschaltet und eine weitere Diode zum Kurzschließen negativer Impulse vorgesehen. Dieses Prüfgerät nutzi jeweils nur den positiven Anteil der Signalimpulse bzw Zündfunkenimpulse aus. Hierauf wird in der nachgeschalteten Auswerteinrichtung Rücksicht genommen.In one embodiment of the invention, there is one between the thresholds and the measurement capacitance Charging diode connected to let positive measuring pulses through and another diode for short-circuiting negative impulses provided. This test device uses only the positive portion of the signal pulses or respectively Spark pulses off. This is taken into account in the downstream evaluation device.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zwischen den Schwellen und zwei in Reihe geschalteten Meßkondensatoren eine Ladediode zum Durchlassen positiver MeßimDulse und eine Ladediode zum Durchlassen negativer Meßimpulse geschaltet. Bei diesem Prüfgerät werden praktisch die Ladungsmengen der positiven und negativen Meßimpulse addiert. Dies ka?n entweder in dem Meßkondensator oder in einei besonderen Verstärkeranordnung erfolgen.In another embodiment of the invention, there is two in series between the sleepers and switched measuring capacitors a charging diode for passing positive measuring pulses and a charging diode switched to let through negative measuring pulses. With this tester, the amounts of charge are practical the positive and negative measuring pulses are added. This can either be in the measuring capacitor or in one special amplifier arrangement.

Erfindungsgemäß sind beide Meßkondensatoren ir Reihenschaltung an den Verstärker anschließbar. Beide Meßkondensatoren können aber auch über gesonderte Verstärker an einen Summierverstärker angeschlosser sein.According to the invention, both measuring capacitors can be connected in series to the amplifier. Both Measuring capacitors can also be connected to a summing amplifier via separate amplifiers be.

Der Verstärker tastet die Spannung an der Meßkondensatoren zerstörungsfrei ab, weil die Verstärker an den Meßkondensatoren einen hohen Eingangswiderstand besitzen. Zudem ist der Verstärkungsfaktor so einstellbar, daß vernichtete negative MeßimpulseThe amplifier scans the voltage on the measuring capacitors non-destructively because the amplifier have a high input resistance at the measuring capacitors. In addition, is the gain factor adjustable so that negative measuring pulses are destroyed

kompensierbar sind. Hierdurch werden die eingangs vernichteten negativen Meßimpulse gleichwohl in das Meßergebnis übernommen.are compensable. As a result, the negative measuring pulses destroyed at the beginning are nonetheless transferred to the Measurement result accepted.

In anderen Fällen, in denen nur ein verhältnismäßig geringer negativer Meßimpuls auftritt, kann die Verstärkung des Verstärkers auf die vernichtete Ladungsmenge dieses negativen Impulses eingestellt werden.In other cases, in which only a relatively small negative measuring pulse occurs, the Gain of the amplifier adjusted to the amount of charge destroyed by this negative pulse will.

Von Vorteil ist, daß außer Schaltern zur Erweiterung des Meßbereiches auch ein Betriebsartenumschalter vorgesehen ist, über welchen der Meßkondensator und die Anordnung zum Einstellen der Verstärkung miteinander in Wirkverbindung stehen. Durch Betätigung dieses Schalters läßt sich das Prüfgerät auf einfache Weise von der einen Betriebsart, bei der beispielsweise negative Meßimpulse mitberücksichtigt werden müssen, auf eine andere Betriebsart umstellen, die zur Kontrolle von solchen Impulsgebern dient, bei denen keine negativen Impulse auftreten.It is advantageous that, in addition to switches for expanding the measuring range, there is also an operating mode switch is provided over which the measuring capacitor and the arrangement for adjusting the gain are in operative connection with each other. The test device can be opened by pressing this switch simple way of the one operating mode in which, for example, negative measuring pulses are also taken into account have to switch to another operating mode that is used to control such pulse generators where no negative impulses occur.

Die Kondensatoren, aus denen der Meßkondensator jeweils aufgebaut ist. sind auf sogenannte Normalwerte eingestellt, die mit der Auswerfeinrichtung über den Verstärker in Beziehung stehen. So läßt sich auf einfache Weise erreichen, daß mit der Meßeinrichtung die Spannung an dem Meßkondensator gemessen wird. wodurch sich sicher die jeweils aufgetretene Ladungsmenge genau ergibt.The capacitors from which the measuring capacitor is constructed. are at so-called normal values which are related to the ejector through the amplifier. So lets on easily achieve that the voltage across the measuring capacitor is measured with the measuring device. whereby the exact amount of charge that has occurred in each case is determined.

Mit dem erfindungsgemäßen Prüfgerät werden Prüfergebnisse erzielt, die in bezug auf die Genauigkeit den Meßergebnissen nach der Oszillographen-Methode entsprechen. Von Vorteil ist, daß sich eine leicht ablesbare und verwertbare Anzeige ergibt, so daß sich das Prüfgerät auch von weniger geübten Kräften nach kurzer Einarbeitung störungsfrei bedienen läßt.With the test device according to the invention test results are achieved with respect to the accuracy correspond to the measurement results obtained by the oscilloscope method. The advantage is that one is easy readable and usable display results, so that the tester can also be used by less experienced workers short training allows trouble-free operation.

Die Aufzeichnung der gemessenen Werte, ihre Auswertung in Digital-Voltmetern oder -Schreibern sowie die Steuerung einer Aussortierung unbrauchbarer Geber ist möglich. Dieses führte bei den zum Stand der Technik bekannten Prüfgeräten wegen der teilweisen hohen Spannungen und Frequenzen der zu messenden Größen zu beträchtlichen Schwierigkeiten.The recording of the measured values, their evaluation in digital voltmeters or recorders It is also possible to control the sorting out of unusable encoders. This led to the status of Technology known test devices because of the sometimes high voltages and frequencies to be measured Sizes to considerable difficulty.

Von außerordentlichem Vorteil ist, daß sich das neue Prüfgerät in einfacher Weise zur automatischen Prüfung von Impulsgebern od. dgl. einsetzen läßt. Auch dieses war mit den bisher bekannten Prüfgeräten nichi möglich: bei Prüfgeräten, die mit Oszillographen arbeiten, verbot sich wegen des damit verbundenen hohen Aufwandes eine kontinuierliche und automatische Kontrolle von Impulsgebern von selbst Diese war zwar in Verbindung mit den lediglich die Spannung so messenden Geräten möglich, jedoch wäre der Aufwand für eine automatische Kontrolle unsinnig gewesen, da die Spannungsmeßwerte aHein keine exakte Beurteilung hinsichtlich der Qualität der Impulsgeber zulassen. It is extremely advantageous that the new test device can be used in a simple manner for the automatic testing of pulse generators or the like. This was also not possible with the previously known test devices: with test devices that work with oscilloscopes, continuous and automatic control of pulse generators by themselves was prohibited due to the high effort involved.This was possible in connection with the devices that only measure the voltage in this way , but the effort for an automatic control would have been absurd, since the voltage measurement values aHein do not allow an exact assessment of the quality of the pulse generator.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert Es zeigtEmbodiments of the invention are explained below with reference to the drawings

F i g. 1 a einen Spannungsverlauf, F i g. 1 a a voltage curve,

F i g. Ib einen Stromverlauf, F i g. Ib a current curve,

F i g. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, F i g. 2 a first embodiment of the invention,

F i g. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung andF i g. 3 shows a second embodiment of the invention and

F i g. 4 ein weiteres AusführungsbeispielF i g. 4 another embodiment

In F i g. I ist in idealisierter Form die Spannung am anbelasteten Ausgang eines üblichen Piezozünders, beispielsweise nach einer Schlageinwirkung, über der 6s Zeit aufgetragen. Die Spannung steigt auf einen positiven Maximalwert an und klingt dann nach Art einer gedämpften Schwingung ab.In Fig. In idealized form, I is the voltage at loaded output of a conventional piezoelectric igniter, for example after an impact, above the 6s Time applied. The voltage rises to a positive maximum value and then sounds like Art a damped oscillation.

Zur Zündung beispielsweise eines Gasfeuerzeuges steht je eine positive und eine negative Halbwelle zur Verfügung, durch die der Zündfunken aufrechterhalten wird. Im Lichtbogen des Zündfunkens fließen Ströme, deren Verlauf einerseits durch die Spannung und andererseits durch die Gegebenheiten des Zündstromkreises vorgegeben sind.To ignite a gas lighter, for example, there is a positive and a negative half-wave Disposal by which the ignition spark is maintained. Currents flow in the arc of the ignition spark their course on the one hand by the voltage and on the other hand by the conditions of the ignition circuit are given.

Die Höhe der Zündspannung allein ist kein zuverlässiges Maß für die Beurteilung eines Piezozünders. Es kommt darauf an, daß eine genügende Anzahl Ladungsträger zur Aufrechterhaltung des Zündfunkens zur Verfügung gestellt wird.The level of the ignition voltage alone is not a reliable measure for assessing a piezoelectric igniter. It it is important that a sufficient number of charge carriers is used to maintain the spark is made available.

Zur Beurteilung eines Zündfunkengebers sind praktisch jeweils die erste positive und negative Halbwelle der Spannungs- und Stromverläufe heranzuziehen. Mehr oder weniger ähnlich verlaufen auch die Spannungen und Ströme von Magnet- bzw. Batteriezündern. Dabei sind die Kurven oft durch Einflüsse von Induktivitäten bzw. Kapazitäten verzerrt. Grundsätzlich aber lassen sich ausgeprägte positive Impulse und etwa gleich große oder kleinere negative Impulse beobachten. Sowoh! die positiven als auch die negativen Impulse dienen der Erzeugung und der Aufrechterhaltung des Zühdfunkens.To assess an ignition spark generator, the first positive and negative half-waves are practically required the voltage and current curves to be used. They are more or less similar Voltages and currents from magnetic or battery igniters. The curves are often influenced by Distorted inductances or capacitances. Basically, however, there can be pronounced positive impulses and about observe equally large or smaller negative impulses. Anyway! the positive as well as the negative impulses serve to generate and maintain the ignition spark.

Vergleichbare Kurven liefern auch Signalimpulsgeber, obwohl deren Ausgangsspannung keinesfalls die Höhe erreicht, wie sie bei Zündfunkengebern notwendig ist.Signal pulse generators also provide comparable curves, although their output voltage is by no means the Reached a height that is necessary for electronic ignition systems.

Die nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiele der Erfindung besitzen Schaltelemente, durch die sich aus dem in Fig. la idealisiert dargestellten Spannungsverlauf die jeweils gewünschten Halbwellen ausblenden lassen, um sie in einer Meßschaltung zu prüfen.The exemplary embodiments of the invention explained below have switching elements through which hide the respectively desired half-waves from the voltage curve idealized in FIG leave to test them in a measuring circuit.

In Fig. 2 sind die Eingangsklemmen 1 und 2 eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung dargestellt. An die Eingangsklemme 1 für positive Spannungswerte sind in Parallelschaltung mehrere Fun^enstrecken 3a. 36. 3c, eine Trigger-Diode 3d sowie eine einfache Überbrückung 4 angeschlossen, die wahlweise durch einen Umschalter 5 eingeschaltet werden können. In Fig. la sind schematisch die positiven und negativen Zünd- bzw. Löschspannungen einer Funkenstrecke 3a, 3b, 3c eingezeichnet. Es läßt sich der Fi g. 1 entnehmen, daß nach Erreichen des positiven Zündspannungswertes der Spannungsverlauf abgeflacht verläuft und daß ein in Fig. Ib dargestellter positiver Stromimpuls entsteht. Mit Erreichen der Löschspannung der Zündfunkenbzw. Schaltfunkenstrecke wird auch der Stromfluß beendet. Dieses ist in F i g. Ib idealisiert angegeben. In Fig. 2, the input terminals 1 and 2 of a first embodiment of the invention are shown. Several spark gaps 3a are connected in parallel to the input terminal 1 for positive voltage values. 36. 3c, a trigger diode 3d and a simple bridging 4 connected, which can optionally be switched on by a switch 5. The positive and negative ignition and extinguishing voltages of a spark gap 3a, 3b, 3c are shown schematically in FIG. It can be the Fi g. 1 that after the positive ignition voltage value has been reached, the voltage curve is flattened and that a positive current pulse, shown in FIG. 1b, arises. When the extinguishing voltage of the ignition spark or Switching spark gap also stops the flow of current . This is shown in FIG. Ib given in idealized form.

Zwischen der negativen Zünd- und der negativen Löschspannung entsteht gemäß Fig. Ib ein weiterer, jedoch negativer Stromimpuls. According to FIG. 1b, a further, but negative, current pulse arises between the negative ignition voltage and the negative extinguishing voltage.

Gemäß F i g. 2 ist eine Ladediode Di für den positiven Stromimpuls vorgesehen. Die Diode Di ist für den positiven Stromimpuls durchlässig, so daß einer der MeSkondensatoren Ci, C₂, C₃ aufgeladen wird Mit dem Meßbereichsumschalter 7 läßt sich die jeweilige Kapazität Ci bis C₃ bereitstellen. According to FIG. 2 a charging diode Di is provided for the positive current pulse. The diode Di is permeable to the positive current pulse, so that one of the measuring capacitors Ci, C ₂ , C _{3 is} charged. The respective capacitance Ci to C _{3 can be} provided with the measuring range switch 7.

Der negative Stromimpuls gemäß Fig. Ib wird mittels der zweiten Diode D₂ kurzgeschlossen. The negative current pulse according to FIG. 1b is short-circuited by means of the second diode D _2.

Die in den Meßkondensatoren Q bis C₃ enthaltene Ladung wird nun von einem Verstärker 10 zerstörungsfrei abgetastet Der Verstärker 10 kann beispielsweise mit Feldeffekt-Transistoren arbeiten, damit beim Abtasten die Spannung an den MeSkondensatoren Ci bis d nicht zusammenbrichtThe charge contained in the measuring capacitors Q to C ₃ is now scanned non-destructively by an amplifier 10. The amplifier 10 can work, for example, with field effect transistors so that the voltage on the measuring capacitors Ci to d does not collapse during scanning

F i g. 2 zeigt schematisch, daß der Verstärker 10 eine Anordnung zum Einstellen der Verstärkung besitzt F i g. 2 schematically shows that the amplifier 10 has an arrangement for adjusting the gain

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Hierzu ist der negative Eingang über einen Widerstand 11 an die Masseleitung des Prüfgerätes angeschlossen. Über einen Umschalter 6 läßt sich einer der Widerstände 12a, 126, 12c auswählen. Der Widerstand 12a ist kontinuierlich regelbar, wohingegen die Widerstände 12b und 12c so bemessen sind, daß sich durch ihre Einschaltung beispielsweise ein Verstärkungsfaktor V=I bzw. V= 2 od. dgl. einstellt. Der Verstärker 10 ist mit einem Anzeigegerät 14 gekoppelt, kann aber auch über Ausgangsklemmen 15, 16, beispielsweise an ein Digital-Voltmeter oder an eine Steuereinrichtung, angeschlossen werden, mittels der unbrauchbare Zündfunkengeber ausgesondert werden.For this purpose, the negative input is connected to the ground line of the test device via a resistor 11. One of the resistors 12a, 126, 12c can be selected via a changeover switch 6. The resistor 12a is continuously adjustable, whereas the resistors 12b and 12c are dimensioned in such a way that when they are switched on, for example, a gain factor V = I or V = 2 or the like is set. The amplifier 10 is coupled to a display device 14, but can also be connected via output terminals 15, 16, for example to a digital voltmeter or to a control device, by means of which the unusable ignition spark generator can be sorted out.

Mit einer Löscheinrichtung 9, die mit einem Zeitverzug arbeitet, kann die Ladung in den Meßkondensatoren Ci - C3 gelöscht werden.With a quenching device 9, which works with a time delay, the charge in the measuring capacitors Ci - C3 can be deleted.

Die Kondensatoren der Meßkapazität sind sog. Normalkondensatoren. Hat beispielsweise einer der Meßkondensatoren eine Kapazität von 1μΡ±1°/ο, ergibt sich bei einer Spannung von 1 V an der Meßkapazität eine Ladungsmenge vonThe capacitors of the measuring capacitance are so-called normal capacitors. For example, does one of the Measuring capacitors have a capacity of 1μΡ ± 1 ° / ο, a voltage of 1 V at the measuring capacitance results in an amount of charge of

Q₊=C U=i iiF · 1 V=^AS/V · 1 V=I μΑ5. Q ₊ = CU = i iiF 1 V = ^ AS / V 1 V = I μΑ5.

Durch die Multiplikation mit 2, die der Verstärker 10 nach der richtigen Einstellung des Schalters 6 vornimmt, entsprechen die vom Anzeigegerät 14 angezeigten Spannungswerte den Ladungsmengen des positiven und des negativen Impulses gemäß Fig. Ib in der Dimension μΑ5.By multiplying by 2, which the amplifier 10 performs after the correct setting of the switch 6, the voltage values displayed by the display device 14 correspond to the charge quantities of the positive and of the negative pulse according to Fig. Ib in the dimension μΑ5.

Der Verstärkungsfaktor 2 wird nur dann eingestellt. wenn der negative Impuls gemäß Fig. Ib praktisch genauso groß ist wie der positive Impuls. Der durch Kurzschließen über die Diode Eh vernichtete negative Impuls kann somit durch den Verstärker kompensiert werden.The gain factor 2 is only set then. when the negative pulse according to Fig. Ib is practically as large as the positive pulse. The negative pulse destroyed by short-circuiting via the diode Eh can thus be compensated for by the amplifier.

Wenn hingegen der negative Impuls kleiner ist als der positive Impuls, muß mit Hilfe eines der Widerstände 12a bzw. 12cein anderer Verstärkungsfaktor eingestellt werden.If, on the other hand, the negative pulse is smaller than the positive pulse, a different gain factor must be set with the aid of one of the resistors 12a or 12c.

Das Prüfgerät ist so gekennzeichnet, daß an die Anschlußklemme 1 immer die sog. »heiße« Klemme des jeweils zu prüfenden Zündfunkengebers angeschlossen wird. Im einfachsten Falle kann dieser während der Betätigung in der Hand gehalten werden, um ungewollte Prellschläge zu vermeiden, die das Meßergebnis beeinflussen könnten.The test device is marked in such a way that the so-called "hot" terminal of the is connected to the respective ignition spark generator to be tested. In the simplest case, this can be done during the Actuation to be held in the hand to avoid unwanted bouncing blows that affect the measurement result could influence.

Die Leitungsführung vom Zündimpulsgeber bis zur Meßkapazität soll so kapazitätsarm wie möglich verlegt sein. Von Vorteil ist wenn als Meßkondensator ein Kunststoffolienkondensator verwendet wird. The wiring from the ignition pulse generator to the measuring capacity should be laid with as little capacity as possible . It is advantageous if a plastic film capacitor is used as the measuring capacitor.

Als Funkenstrecken kommen Schaltstrecken in Frage, die gekapselt sind. Durch das Kapseln der Funkenstrecke wird das Prüfergebnis unabhängig von den äußeren Einflüssen der Atmosphäre. Als weiterer Vorteil ergibt sich, daß die Prüfgeräte sowohl beim ss Hersteller als auch beim Verwender der Zündfunkengeber zu gleichen Kontrollergebnissen kommen.Switching gaps that are encapsulated come into question as spark gaps. By encapsulating the Spark gap, the test result is independent of the external influences of the atmosphere. As another The advantage is that the test devices come to the same control results both at the manufacturer and at the user of the electronic ignition unit.

Anstelle gekapselter Funkenstrecken können auch beispielsweise Kugdfunkenstrecken verwendet werden, die entweder mit sehr kurzwelligem UV-Licht bzw. mit Alpha-Teilchen oder dgl. bestrahlt werden. .Instead of encapsulated spark gaps, spherical spark gaps can also be used, for example, which are either irradiated with very short-wave UV light or with alpha particles or the like. .

Um auch Signalgeber prüfen zu können, die nur eine geringe Ausgangsspannung im Vergleich zu Zündfunkengebern aufweisen, kann eine Trigger-Diode 3d vorgesehen sein. Sie sucht aus dem Kurvenverlauf des *s Signalgebers diejenigen Halbwellen heraus, die dei Messung zugeführt werden müssen. In order to also be able to test signal generators which have only a low output voltage compared to ignition spark generators, a trigger diode 3d can be provided. It looks for those half-waves from the curve of the signal generator that must be fed to the measurement.

Fig.3 zeigt schematisch ein abgewandeltes Ausfüh· rungsbeispiel der Erfindung; die Funkenstrecken bzw die Trigger-Diode in Verbindung mit dem Schalter ! sind nur durch eine Funkenstrecke 3 angedeutet. Hintei einem Betriebsartenumschalter 60a, 606 liegt die Schaltungsanordnung gemäß F i g. 2 mit den Dioden D\ D2 und der Meßkondensator Ci, die mit einei Löscheinrichtung 9 zusammenwirkt und an der Verstärker 10 angeschlossen ist.3 shows schematically a modified embodiment of the invention; the spark gaps or the trigger diode in connection with the switch! are only indicated by a spark gap 3. Behind an operating mode switch 60a, 606 is the circuit arrangement according to FIG. 2 with the diodes D \ D2 and the measuring capacitor Ci, which interacts with a quenching device 9 and is connected to the amplifier 10.

Diese Schaltung, bei der der negative Impuls vernichtet und durch eine Verstärkung mit derr Verstärkungsfaktor 2 im Verstärker 10 kompensier! wird, kann ersetzt werden durch eine Schaltung, bei der der negative Impuls mit ins Prüfergebnis eingeht. Hierzu ist ein Meßkondensator vorgesehen, der beispielsweise aus zwei Kondensatoren Ct und C5 besteht, zwischen denen eine Anzapfung 8 liegt, die an den Kontakt 60£ des Betriebsartenumschalters angeschlossen ist. Die positive Eingangsklemme 1 des Prüfgerätes wird über Hen Kontakt 60a über eine Ladediode Lh für einen positiven Impuls an den Meßkondensator Ci und über eine Ladediode Da für den negativen Impuls an den Meßkondensator C5 angeschlossen. Beide Kondensatoren summieren die Ladungen, deren Gesamtspannung dann in der in Fig. 3 dargestellten Weise von dem Verstärker 10 abgetastet wird. Die Verstärkung des Verstärkers 10 ist ebenfalls einstellbar, wozu die Widerstände 11 sowie 12a bzw. 12b verwendet werden. Mit Hilfe des Kontaktes 60c/des Betriebsartenumschalters kann vom einstellbaren Widerstand 12a auf einen Widerstand 126 umgeschaltet werden, durch den der Verstärker 10 eine Verstärkung mit dem Faktor 1 erhält. Ein weiterer Kontakt 60c des Betriebsartenumschalters sorgt dafür, daß die Masseleitung von der Pingangsklemme 2 erhalten bleibt. Mit Hilfe eines weiteren Kontaktes 6Oe wird im umgeschalteten Zustand der Meßkondensator Ci unwirksam gemacht. Die Löscheinrichtung 9 wird zum Löschen aller Meßkondensatoren herangezogen.This circuit, in which the negative pulse is destroyed and compensated by amplification with the gain factor 2 in amplifier 10! can be replaced by a circuit in which the negative pulse is included in the test result. For this purpose, a measuring capacitor is provided, which consists for example of two capacitors Ct and C5, between which there is a tap 8, which is connected to the contact 60 £ of the mode switch. The positive input terminal 1 of the test device is connected via Hen contact 60a via a charging diode Lh for a positive pulse to the measuring capacitor Ci and via a charging diode Da for the negative pulse to the measuring capacitor C5. Both capacitors add up the charges, the total voltage of which is then sampled by the amplifier 10 in the manner shown in FIG. The gain of the amplifier 10 is also adjustable, for which purpose the resistors 11 and 12a and 12b are used. With the aid of the contact 60c / of the operating mode switch, it is possible to switch from the adjustable resistor 12a to a resistor 126 , through which the amplifier 10 receives a gain with a factor of 1. Another contact 60c of the operating mode switch ensures that the ground line from the pin input terminal 2 is retained. With the help of a further contact 60e, the measuring capacitor Ci is rendered ineffective in the switched-over state. The quenching device 9 is used to quench all measuring capacitors.

Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 ist eine Schaltung vorgesehen, die ebenfalls den positiven und den negativen Meßimpuls ausnutzt. Der Meßkondensator G wird über die Ladediode D₃ für einen positiven Impuls und der Meßkondensator C₅ durch eine Ladediode D₄ für den negativen Impuls aufgeladen. Beide Meßkondensatoren C« und Cs sind je an eine Löscheinrichtung 9 angeschlossen. In the embodiment according to FIG. 4 a circuit is provided which also uses the positive and negative measuring pulse. The measuring capacitor G is charged via the charging diode D ₃ for a positive pulse and the measuring capacitor C ₅ by a charging diode D ₄ for the negative pulse. Both measuring capacitors C ″ and Cs are each connected to a quenching device 9.

Jeder Meßkondensator Ca, C% wird von einem eigenen Verstärker zerstörungsfrei abgetastet So ist der Meßkondensator Ct für den positiven Impuls an den Verstärker IO1 und der Meßkondensator Cs für den negativen Impuls an den Verstärker 1O₂ angeschlossen. Mittels der Widerstände 11 und 12c werden die Verstärker auf eine Verstärkung mit dem Verstärkungsfaktor 1 eingestelltEach measuring capacitor Ca,% C is sampled non-destructively by its own amplifier Thus the measuring capacitor Ct for the positive pulse to the amplifier IO1 and the measurement capacitor Cs for the negative pulse to amplifier 1O ₂ is connected. The amplifiers are set to a gain with the gain factor 1 by means of the resistors 11 and 12c

Die Ausgänge beider Verstärker 10i und 10? liegen an einem weiteren Verstärker 100 an, der die Verstärkerausgänge summiertThe outputs of both amplifiers 10i and 10? are on another amplifier 100 which sums the amplifier outputs

Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, können die Schaltungen für alle Ausführungsbeispiele in einem Gehäuse untergebracht sein. Hierdurch entsteht ein Universalprüfgerät für Zündfunken- bzw. Signalimpulsgeber.Without changing anything at the core of the invention, the circuits for all exemplary embodiments in FIG be housed in a housing. This creates a universal tester for ignition spark or signal pulse generators.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 709610/194 For this purpose 4 sheets of drawings 709610/194

Claims

Patent claims:

1. Tester for testing pulses in terms of amplitude and time-voltage area with a measuring capacitor connected to a measuring device, which can be charged via an electrical threshold with different adjustable threshold values, characterized in that the electrical threshold can be switched on spark gaps (3a, 36, 3c ) with different breakdown and extinguishing voltages, and that switchable capacitors (G, Ci, Cr, Ch G) which are set to so-called normal values are provided as measuring capacitors, which are connected to the measuring and / or or a control device (! 4,15,16).

2. Test device according to claim 1, characterized in that that the amplifiers have an arrangement (11, 12a, 126, 12c ·; for determining the gain factor exhibit.

3. Testing device according to claim 1, characterized in that the spark gaps (3a, 36, 3c) are encapsulated.

4. Test device according to claims 1 to 3, characterized in that a normal spark gap Spherical spark gap is used, the conductivity of which is achieved by irradiation with alpha particles or the like. Can be defined.

5. Testing device according to claim 1, characterized in that the thresholds trigger diodes (3d; or the like.

6. Test device according to claims 1-5, characterized in that between the thresholds (3a, 36 3c 3d) and the measuring capacitor (G, G, Ci) a charging diode (Di) is connected for the passage of positive measuring pulses and that a second diode ( D2) is provided for short-circuiting negative pulses.

7. Test device according to claims 1-5, characterized in that between the thresholds (3a, 36, 3c; 3d) and two series-connected measuring capacitors (G. G) a charging diode (D3) for passing positive measuring pulses and a charging diode ( D *) is switched to let negative measuring pulses through

8. Test device according to claim 7, characterized in that both measuring capacitors (G. G) in Series connection to the amplifier (10) can be connected.

9. Testing device according to claim 7, characterized in that both measuring capacitors (G, G) over separate amplifiers (IOi, IO2) to a summing amplifier (100) are connected.

10. Test device according to claims 1-7, characterized in that the amplifier (10.10 _t , IO2) on the measuring capacitors (G, G, G or G, G) have a high input resistance, and that their gain factor can be adjusted is that destroyed negative measuring pulses (18) can be compensated.

11. Test device according to claims 1-10, characterized in that the measuring capacitors (G, C ₂ , C ₃ ; G and C ₅ ) are connected to a quenching device (9) with a time delay circuit.

12. Test device according to one or more of the preceding claims, characterized by an operating mode switch (60a, 606, 60c, 60c /, fiOel via which the measuring capacitors (G, C ?, G or G and C ₅ ) and the arrangement (It, 12a 126; are operatively connected to each other for setting the gain.