DE2322961B1 - Prüfgerät zum schnellen Erfassen des Schaltzustandes eines Kontaktes - Google Patents

Description

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Vergleichen der an dieser Stelle vorhandenen Span- standswert der Koppelkontakter 1 und rl bzw. r3

nung mit einer zweiten Schwellwert-Spannungsquelle hinweist.

verbunden ist. Das Prüfgerät G enthält auch noch drei Konstant-Gemäß der Erfindung werden Konstantstromquel- Stromquellen, Ql, Q2 und QZ.

Ien verwendet, von denen zwei Strom in positiver 5 Die Konstantstromquelle Q1 ist mit seiner negati-

und eine in negativer Richtung in die Brückenschal- ver Seite an Masse geführt, während die positive Seite

tung einspeisen. Dadurch ist bei einem Widerstands- außer mit dem schon beschriebenen Vergleicher V2

wert des zu prüfenden Kontaktes, der gleich ist dem (nicht invertierender Eingang) auch noch über den

des Mißwiderstandes, der Gesamtstromzufiuß gleich Koppelkontakt r 1 mit dem Punkt α der Meßbrücke

Null. Auf diese Weise ist bei einer sehr kleinen io verbunden ist.

Meßspannung der Schwellwert genau festgelegt, der Die Konstantstromquelle Q 2 ist mit ihrem nega-

die Toleranzgrenze bildet. tiven Ausgang ebenfalls mit Masse verbunden. Ihr

Dadurch, daß zusätzlich zu den mindestens erfor- positiver Ausgang führt über einen Punkt 3 einer-

derlichen 2 Koppelkontakten noch weitere Koppel- seits zum nichtinvertierenden Eingang des Verglei-

kontakte zusätzlich zur Anschlußleitung vorgesehen 15 chers V1 und andererseits zu einem Widerstand R 2.

und in die Messung mit einbezogen sind, werden die Die andere Seite dieses Widerstandes R 2 ist an dem

Übergangswiderstände aller für das Meßergebnis Punkt d gelegt. Mit diesem Punkt ist auch der inver-

wesentlichen Koppelkontakte bei jeder Messung mit tierende Eingang des Vergleichers V 3, der negative

überwacht. Es kann deshalb nicht der Fall eintreten, Ausgang der Konstantstromquelle β 3, über den

daß das Meßergebnis durch diese Kontakte, die für 30 Koppelkontakt r 3 der Punkt b und der Widerstand

ein schnelles Messen erforderlich sind, unbemerkt R 1 angeschlossen.

verfälscht werden könnte. Durch die Wahl eines Die andere Seite des Widerstandes R1, der

entsprechend der Toleranzgrenze des zu prüfenden Punkte, ist mit dem invertierenden Eingang des

Kontaktes bemessenen Meßwiderstandes und des zu- Vergleichers V1 und über Koppelkontakt r 2 mit

gehörigen Vergleichs Widerstandes läßt sich das Prüf- 25 dem Punkt« verbunden.

gerät leicht auf andere Grenzwerte umstellen, falls Der zu prüfende Kontakt ρ befindet sich zwischen

dies erforderlich sein sollte. Wenn dabei von der den Punkten α und b. Der Punkt b ist außerdem über

gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehe- den Koppelkontakt r4 mit Masse im Prüfgerät G ver-

nen Möglichkeit Gebrauch gemacht wird, den Meß- bunden.

widerstand genau so groß zu bemessen, wie den 30 Für eine Prüfung ist festgelegt, daß der zu prü-

Vergleichswiderstand, ist das besonders einfach. fende Kontakte einen bestimmten Widerstand nicht

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher überschreiten darf. Wird ein größerer Widerstandserläutert. In diesem Beispiel der Erfindung handelt wert gemessen, so wird der Kontakt als offen angees sich um einen rechnergesteuerten Prüfautomaten, sehen, bei einem kleineren Widerstandswert als geder ein schnelles Erfassen des Schaltzustandes eines 35 schlossen. Für die Gesamtprüfung ist auch insbeson-Kontaktes ermöglicht. Die Erfindung kann aber auch dere der Zeitpunkt des Schließens dieses Kontaktes ρ mit gleich großem Erfolg in anderen langsameren interessant.

Prüfgeräten eingesetzt werden, wobei jedoch nicht Zwischen den Punkten a, b, c und d ist eine die gleiche Leistung des Gerätes erzielbar ist. Brücke ausgebildet, in der gegenüber dem Konin der Zeichnung sind nur die Einzelheiten des 40 takt ρ der Widerstand R1 liegt. Dieser Widerstand Prüfautomaten G dargestellt, die für die Erfindung ist in diesem Beispiel der Erfindung genauso groß von Bedeutung sind. Ebenso wurden die Wider- bemessen, wie der maximal zulässige Widerstandsstände der Zuführungsleitungen erwähnt, die zusam- wert des Kontaktes ρ in seinem geschlossenen Zumen mit den Koppelkontakten überwacht und bei der stand.
Messung berücksichtigt werden. 45 Der sich am Meßwiderstand R1 ausbildende Span-

An das Prüfgerät G ist über einen Koppler K, von nungsabfall wird über den Punkt c zum Vergleicher

dem vier Kontakte rl, r2, r3 und r4 gezeigt sind, Vl geführt, genauso wie der Spannungsabfall am

der zu prüfende Kontakt ρ angeschlossen. Punkt e des Vergleichswiderstandes R 2.

Das Prüfgerät G enthält drei als Operationsver- Es sei nun angenommen, die Widerstände der stärker ausgebildete Vergleicher V1, V 2 und V 3. 50 Koppelkontakte r 1 bis c3 wären vernachlässigbar Als Vergleicher V1 wurde ein schnell arbeitendes klein und der Widerstand des Kontaktes ρ würde den Gerät gewählt, damit das Schließen des Kontaktes/; höchstzulässigen Wert erreichen, der dem Wert der möglichst exakt erfaßt werden kann. Der nichtinver- Widerstände R1 und R 2 gleicht. In diesem Fall tierende Eingang + des Vergleichers V1 ist dabei fließt von der Konstantstromquelle Q1 ein eingeüber einen Widerstand RH mit dem Ausgang y rück- 55 prägter Strom / zur Meßbrücke und teilt sich dort gekoppelt. gleichmäßig auf die beiden Zweige auf, die aus den

An den invertierenden Eingang des Vergleichers Widerständen ρ und R1 bestehen. Die Ströme ip

V2 ist eine SpannungsquelleS1 angeschlossen, die und Ί2 sind also gleich groß und haben je einen

eine Vergleichsspannung liefert, die am positiven Wert von 0,5 i.

Ausgang einer Konstantstromquelle Q1 nicht über- 60 Die Konstantstromquelle Q 2 speist den Wider-

schritten werden soll. stand/? 2 mit einem eingeprägten Strom von 0,5i, so

In ähnlicher Weise ist eine Spannungsquelle 52 an daß an den Widerständen R1 und R 2 der gleiche den nichtinvertierenden Eingang des Vergleichers V 3 Spannungsabfall entsteht. An den Punkten c und e angeschlossen. Die von dieser Spannungsquelle er- herrscht daher das gleiche Potential, das vom Verzeugte Spannung soll ebenfalls nicht überschritten 65 gleicher V1 entsprechend ausgewertet wird,
werden. Falls eine Überschreitung festgestellt wird, Am Punkt d vereinigen sich beide Ströme, die von erscheint an den Eingängen χ bzw. ζ ein Störsignal, den Konstantstromquellen Ql und Q2 erzeugt werdas dem Prüfenden auf einen zu hohen Wider- den, zu einem Gesamtstrom von 1,5 i. Zur Aufnahme

dieses Stromes dient die Konstantslromquelle Q 3.

Die bisherigen Strom- und Widerstandsverhältnisse bestehen unter der Voraussetzung, daß die Koppelkontakte rl bis r4 alle den gleichen vernachlässigbar kleinen Widerstandswert besitzen. Unter dieser Bedingung fließt über den Koppelkontakt r 4 kein Strom, d. h. i4 = 0.

Ist der Widerstand des zu prüfenden Kontaktes ρ kleiner als R1, dann fließt der größte Teil des Stromes/ über den Koppelkontakt r 3 als Strom /3 zum Punkt d. In diesem Fall ist die Spannung am Punkt c kleiner als die am Punkt e.

Ist der Widerstand des Kontaktes ρ größer als R1, weil der Kontakt geöffnet oder ein zu hoher Übergangswiderstand vorhanden ist, dann bildet sich bei Punkt c eine höhere Spannung aus, als am Punkt e, worauf der Vergleicher Vl entsprechend reagiert.

Die Konstantspannungsquelle Q1 ist bestrebt, unabhängig von den Widerständen im geschlossenen Stromkreis einen unveränderten Strom/ beizubehalten. Erhöhen sich die Widerstände im Zuge der Leitung, so entsteht am Ausgang der Konstantstromquelle Ql eine höhere Spannung und umgekehrt. Diese Tatsache wird vom Vergleicher V 2 ausgenutzt. Bei geöffnetem Kontakt ρ und vernachlässigbar kleinen Widerständen der Koppelkontakte r 1 und r2 ist am Ausgang der Konstantstromquelle Q1 praktisch die gleiche Spannung vorhanden, wie am Punkte. Steigt jedoch der Widerstand des Koppelkontaktes rl oder r2 oder beider Kontakte über einen zulässigen Wert an, so macht sich das durch eine erhöhte Spannun an der Konstantstromquelle Q1 bemerkbar. Dieser Wert erscheint auch am nichtinvertierenden Eingang des Vergleichers V 2, der in Anbetracht der Vergleichsspannung 51 eine Überspannung feststellt, so daß der Veigleicher V 2 am Ausgang* einen Fehler innerhalb der Koppelkontakte r 1 und r2 meldet. Der Strom /4 ist dabei immer noch gleich 0.

Besitzt bei geschlossenem Kontakt ρ der Koppelkontakt r 3 einen zu hohen Widerstand, so fließt ein Teil des von der Konstantstromquelle Q1 erzeugten Stromes/ in Form des Stromes/4 über den Koppelkontakt/4 zur Masse ab. Dadurch ist die Strombilanz der drei Konstantstromquellen gestört und es

ίο entsteht wegen des Spannungsabfalles am Koppelkontakt r 3 am Punkt d eine Spannung, die größer ist, als der von der Spannungsquelle S 2 angegebene höchstzulässige Wert. Der Vergleicher V 3 spricht an und meldet an seinem Ausgang ζ das Vorliegen eines

t5 zu großen Ubergangswiderstandes am Koppelkontakt r 3.

Der Widerstand des Koppelkontaktes r 4 wird mit der hier gezeigten Schaltungsanordnung nicht überwacht, weil er das Meßergebnis des Kontaktes ρ nicht

ao verfälschen kann. Die Überwachung geschient aber in einer anderen Schaltungsanordnung, die mit der Erfindung in keinem Zusammenhang steht. Von einer Beschreibung wurde hier deshalb abgesehen.

Bisher ist beschrieben worden, daß der Widerstandswert des Widerstandes R1 gleich dem des WiderstandesR2 ist. Es kann für R2 auch ein anderer Wert gewählt werden. In diesem Fall muß jedoch der eingeprägte Strom der Konstantstromquelle Q 2 und Q 3 entsprechend angepaßt werden.

Mit welchen geringen Spannungen die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung einwandfrei arbeitet, kann daraus ersehen werden, daß der Vergleicher V 2 bei einer Spannung der Konstantstromquelle Q1 anspricht, die einen Wert von 20 mV überschreitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 Patentansprüche: oder gerade die Fertigung verlassen haben, ist es

1. Prüfgerät zum schnellen Erfassen des Schalt- zweckmäßig, mit sehr kleinen Spannungen von beizustandes eines Kontaktes, der über Leitungs- spielsweise einigen Millivolt zu arbeiten. Bei größeren widerstände, beispielsweise Koppelkontakte, mit Spannungen tritt eine Frittwirkung auf, die einen dem Prüfgerät verbunden ist, durch Messen des 5 gegebenenfalls vorhandenen Oxidfilm auf den Kon-Übergangswiderstandes des Kontaktes mit einer takten zerstören oder überbrücken würde. Dadurch sehr kleinen Spannung, dadurch gekenn- wäre irreversibel die zu untersuchende Beschaffenheit zeichnet, daß der zu prüfende Kontakt (p) in der Kontakte und der Kontaktoberfläche verändert einer Brückenschaltung angeordnet ist, die in je und die folgenden Messungen würden umtreffende einem gegenüberliegenden Brückenzweig den zu to Ergebnisse liefern. Für Kontakte, über die ausprüfenden Kontakt (p) und einen Meßwiderstand schließlich ungefrittete geringe Sprechströme geleitet (R 1), sowie einen ersten und einen zweiten werden, ist deshalb eine Untersuchung mit sehr klei-Koppelkontakt (r 2, r 3) enthält, daß die Brücken- nen Spannungen erforderlich, die die Oberflächenschaltung zur Speisung mit dem positiven Aus- beschaffenheit der Kontakte nicht beeinflussen,
gang einer ersten Konstantstromquelle (Q 1) an 15 Bei einer solchen Untersuchung macht sich aber der einen Seite (ä) des zu prüfenden Kontaktes (p) der Widerstand der Anschlußleitung, beispielsweise über einen dritten Koppelkontakt (r 1) verbunden der Koppelkontakte eines Kopplers des Prüfgerätes, ist, daß die andere Seite (b) des zu prüfenden bemerkbar, über den die zu untersuchenden Kon-Kontaktes (p) über einen vierten Koppelkontakt takte in einer vom Prüfgerät vorbestimmten Folge (r4) geerdet ist, daß ein zweiter, die Vergleichs- 20 angeschaltet werden. Die Leitung und die darin entspannung für den Meßwiderstand (R 1) liefernder haltenen Kontakte können ebenfalls unzulässig Vergleichswiderstand (R 2) vorhanden ist, der hohe Widerstände haben, die das Meßergebnis vereinerseits (e) mit dem positiven Ausgang einer fälschen.

zweiten Konstantstromquelle (Q 2) und anderer- Aufgabe der Erfindung ist es daher, die wesent-

seits mit der der Speisung gegenüberliegenden 25 liehen Teile eines Prüfgerätes aufzuzeigen, die es Seite der Brückenschaltung (d), an der auch der ermöglichen, durch Messen des Übergangswiderstan-Meßwiderstand (R 1) anliegt, verbunden ist, daß des eines Kontaktes den Schaltzustand dieses Konan der zuletzt genannten Seite (d) der Brücken- taktes schnell und sicher zu erfassen. Um die Zeitschaltung eine Konstantstromquelle (Q 3) mit ihrer dauer für eine vollständige Messung möglichst gering negativen Seite angeschlossen ist, die so viel 30 zu halten, ist jeder Kontakt über eine Anzahl von Strom liefert, wie die beiden anderen Konstant- Koppelpunkten und eine Anschlußleitung mit dem Stromquellen (Q 1, Q 2) zusammengenommen, daß Prüfgerät verbunden, so daß die Übergangswiderdie zuletzt genannte Seite (d) der Brückenschal- stände dieser Koppelkontakte und der Leitung beim tung mit einem ersten Vergleicher (V3) zum Prüfen laufend mit zu überwachen sind und bei Vergleichen der an dieser Stelle vorhandenen 35 Überschreiten eines vorgegebenen Wertes gemeldet Spannung mit einer ersten Schwellwert-Spannungs- werden müssen.

quelle (S 2) verbunden ist, daß die beiden nicht Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der

mit der der Speisung gegenüberliegenden Seite zu prüfende Kontakt in einer Brückenschaltung ander Brückenschaltung liegenden Enden (c, e) des geordnet ist, die in je einem gegenüberliegenden Meßwiderstandes (R 1) und des Vergleichswider- 40 Brückenzweig den zu prüfenden Kontakt und einen Standes (R 2) an einen zweiten, schnellen Ver- Meßwiderstand, sowie einen ersten und einen zweigleicher (V Y) angeschlossen sind, und daß der ten Koppelkontakt enthält, daß die Brückenschaltung positive Ausgang der ersten Konstantstromquelle zur Speisung mit dem positiven Ausgang einer ersten (Ql) mit einem dritten Vergleicher (V2) zum Konstantstromquelle an der einen Seite des zu prü-Vergleichen der an dieser Stelle vorhandenen 45 fenden Kontaktes über einen dritten Koppelkontakt Spannung mit einer zweiten Schwellwert-Span- verbunden ist, daß die andere Seite des zu prüfenden nungsquelle (Sl) verbunden ist. Kontaktes über einen vierten Koppelkontakt ge-

2. Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch ge- erdet ist, daß ein zweiter, die Vergleichsspannung für kennzeichnet, daß der Widerstandswert des Meß- den Meßwiderstand liefernder Vergleichswiderstand Widerstandes (R 1) genauso groß ist, wie der des 5° vorhanden ist, der einerseits mit dem positiven Aus-Vergleichswiderstandes (R 2), und die eingeprägte gang einer zweiten Konstantstromquelle und anderer-Stromstärke der zweiten Konstantstromquelle seits mit der der Speisung gegenüberliegenden Seite (02) halb so groß ist. wie die der ersten Kon- der Brückenschaltung, an der auch der Meßwiderstantstromquelle (Q 1). stand anliegt, verbunden ist, daß an der zuletzt ge-

3. Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch ge- 55 nannten Seite der Brückenschaltung eine Konstantkennzeichnet, daß die drei Vergleicher (V 1, V 2, stromquelle mit ihrer negativen Seite angeschlossen V 3) Operationsverstärker sind. ist, die so viel Strom liefert, wie die beiden anderen

Konstantstromquellen zusammengenommen, daß die

zuletzt genannte Seite der Brückenschaltung mit

60 einem ersten Vergleichet· zum Vergleichen der an

Die Erfindung betrifft ein Prüfgerät zum schnellen dieser Stelle vorhandenen Spannung mit einer ersten Erfassen des Schaltzustandes eines Kontaktes, der Schwellwert-Spannungsquelle verbunden ist, daß die über Leitungswiderstände, beispielsweise Koppel- beiden nicht mit der der Speisung gegenüberliegenden kontakte, mit dem Prüfgerät verbunden ist, durch Seite der Brückenschaltung liegenden Enden des Messen des Übergangswiderstandes des Kontaktes 65 Meßwiderstandes und des Vergleichswiderstandes an mit einer sehr kleinen Spannung. einem zweiten schnellen Vergleicher angeschlossen Zur Untersuchung der Beschaffenheit von Kon- sind, und daß der positive Ausgang der ersten Kontakten, die z. B. eine gewisse Zeit in Betrieb waren stantstromquelle mit einem dritten Vergleicher zum