DE2347200C3

DE2347200C3 - Measuring device for measuring the switching time of electromechanical relays, the contacts of which bounce

Info

Publication number: DE2347200C3
Application number: DE19732347200
Authority: DE
Inventors: Helmuth 8021 Hohenschäftlarn; Lechner Robert St. Polten Hahn (Österreich)
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1973-09-19
Publication date: 1976-04-22

Description

Die Erfindung betrifft ein Meßgerät zum Messen der Umschaitzeit von Umschaltkontakten von elektromechanischen Relais, deren Kontakte prellen. Die Umschaltzeit ist dabei definiert als die Zeit zwischen dem ersten Prellen der zuerst betätigten Kontaktseite und dem letzten Prellen der als zweites betätigten Kontaktseite. Da die meisten Kontakte von Relais sowohl beim Erregen dieser Relais als auch bei deren Abfallen prellen, ist es wichtig, die gesamte Umschaltzeit der Kontakte zu kennen, die vom Verlassen der Ruhelage des einen Kontaktes bis zum Erreichen der Ruhelage des anderen Kontaktes andauert.The invention relates to a measuring device for measuring the switching time of changeover contacts of electromechanical ones Relays with contacts bouncing. The switchover time is defined as the time between first bouncing of the contact side activated first and the last bouncing of the second activated contact side Contact page. Since most of the contacts of relays both when energizing these relays and when their Falling bouncing, it is important the entire switching time to know the contacts from leaving the rest position of one contact to reaching the The rest position of the other contact persists.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schaltungsanordnung für ein Meßgerät anzugeben, das eine solche Umschaltzeitmessung ermöglicht. Das Meßergebnis soll dabei möglichst in digitaler Form automatengerecht ausgegeben werden, um damit Reihenmessungen durchführen zu können. Der Meßfehler soll extrem klein sein und nur von den Schaltzeiten der verwendeten Schaltelemente begrenzt sein.The object of the invention is therefore to provide a circuit arrangement for a measuring device which has such a Switching time measurement enables. The measurement result should be as digital as possible in a way that is machine-compatible can be output in order to be able to carry out serial measurements. The measurement error should be extremely small and only be limited by the switching times of the switching elements used.

Es ist schon allgemein bekannt, den gesamten Prellvorgang mit Hilfe eines Oszillographen sichtbar zu f>< machen. Dieses Verfahren ist für eine Reihenmessung zu aufwendig und zu langsam. Es wäre zwar denkbar, dieses Verfahren dadurch zu beschleunigen, daß auf dem Bildschirm des Oszillographen Fotodioden angebracht werden, die die erste und die letzte Kontaktzustandiänderung feststellen und nach Umrechnung des T-gebnisses in Zeiteinheiten die Umschaltzeit digital ausgeben. Auch dieses Meßverfahren ist für Reihenmessungen zu aufwendig und zu ungenau.It is already well known that the entire bouncing process can be visualized with the help of an oscilloscope do. This method is too complex and too slow for a series measurement. It would be conceivable to speed up this process by placing photodiodes on the screen of the oscilloscope the first and the last contact state change and after converting the T result into time units, digitally output the switchover time. This measuring method is also too complex and too imprecise for serial measurements.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kontakte des zu messenden Relais über einen Auswerter mit einem Zähler, der mit einer hohen Frequenz eines Generators fortgeschaltet wird, und der Zähler mit einem Ausgabeschalter verbunden sind, daß eine Torschaltung mit der ersten Kontaktzustandsänderung der zuerst betätigten Kontaktseite öffnet und die vom Generator ankommende Frequenz zum Zähler hindurchtreten läßt und daß jede Kontaktzustandsänderung der anderen Ko:itaktseite als die möglicherweise letzte Kontaktzustandsänderung betrachtet wird und deshalb der augenblickliche Stand des Zählers in den Ausgangsspeicher übertragen wird bei gleichzeitiger Löschung des darin gespeicherten früheren Zählerstandes. According to the invention the object is achieved in that the contacts of the relay to be measured over an evaluator with a counter that is incremented at a high frequency of a generator, and the Counters are connected to an output switch that a gate circuit with the first contact state change the first activated contact side opens and the frequency coming from the generator to the counter can pass and that any change in the contact state of the other Ko: itaktseite than that possibly last change of contact status is considered and therefore the current status of the counter in the Output memory is transferred with simultaneous deletion of the previous counter reading stored in it.

Das Meßgerät gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß mit einem einzigen Zähler ein automatengerechtes Meßergebnis zur Verfugung gestellt wird. Der Aufwand ist dabei geringer als bei allen bisher für derartige Messingen bekannten Geräten.The measuring device according to the invention has the advantage that with a single counter a machine-compatible Measurement result is made available. The effort is less than for all of these up to now Known devices.

Ein Beispie! der Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Während in Fig.1 eine Schaltungsanordnung dargestellt ist, mit der die Messung der Umschaltzeit vorgenommen werden kann, ist in F i g. 2 der zeitliche Ablauf der einzelnen Schalt- und Meßvorgänge aufgezeichnet. In der Zeichnung sind nur die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Einrichtungen und Zeitabläufe dargestellt.An example! the invention is explained with reference to the drawing. While in Fig.1 a circuit arrangement is shown, with which the measurement of the switchover time can be made, is shown in FIG. 2 the chronological sequence of the individual switching and measuring processes is recorded. In the drawing are only the facilities and timing required for understanding the invention are shown.

Sobald der Kontakt E geschlossen ist, spricht das Relais P an und betätigt seinen Umschaltekontakt u. Dieser Kontakt hat zwei Seiten, eine Arbeitsseite a und eine Ruheseite r. In F i g. 1 und in den F i g. 2b und 2c ist dieser Kontakt so dargestellt, daß im Regelfall der eine Kontakt erst öffnet, bevor der andere Kontakt schließt. Die Schaltungsanordnung ist aber auch für Folgeumschaltekontakte verwendbar. In diesem Fall können die Prellungen des zuerst betätigten Kontaktes sich mit den Prellungen des zweiten Kontaktes überschneiden oder sogar noch langer dauern als diese.As soon as the contact E is closed, the relay P responds and actuates its changeover contact u. This contact has two sides, a working side a and a resting side r. In Fig. 1 and in FIGS. 2b and 2c, this contact is shown in such a way that, as a rule, one contact first opens before the other contact closes. The circuit arrangement can also be used for sequential switchover contacts. In this case, the bruises of the first contact can overlap with the bruises of the second contact or even last longer than this.

Der Umschaltekontakt η ist mit einem Auswerter A verbunden. Dieser Auswerter A ist mit Schaltmitteln ausgerüstet, die überwachen, wann die erste Kontaktzustandsänderung des ersten und wann die des zweiten Kontakts erfolgt. Darüber hinaus werden auch jede weiteren Kontaktzustandsänderungen beider Kontaktseiten überwacht, und für den Fall, daß noch Prellungen der zuerst betätigten Kontaktseite nach der letzten Prellung der anderen Kontaktseite auftreten sollten, gibt der Auswerter A ein Zeichen, welches signalisiert, daß das Meßergebnis unbrauchbar ist.The changeover contact η is connected to an evaluator A. This evaluator A is equipped with switching means that monitor when the first change in the contact state of the first and when that of the second contact occurs. In addition, any further changes in the contact status of both contact sides are monitored, and in the event that bruises should still occur on the first contact side after the last bruise on the other contact side, the evaluator A gives a signal which signals that the measurement result is unusable.

Der Auswerter A enthält außerdem unter anderem noch einen Impulsformer, der die von den zu prüfenden Kontakten ankommenden Impulse in eine Form bringt, wie sie von den anschließenden Geräten zur weiteren Verarbeitung benötigt werden.The evaluator A also contains, among other things, a pulse shaper that converts the pulses arriving from the contacts to be tested into a form that is required by the subsequent devices for further processing.

Mit Hilfe eines Umschaltekontaktes w können die so gewonnenen Impulse entweder direkt zur Torschaltung T weitergeleitet werden oder Ober ein Zeitfilter F. Dieses Zeitfilter erkennt eine Kontaktzustandsänderung erst nach einer vorwählbarcn Zeit an, so daß Prellungen, die kürzer als diese Zeitdauer sind, nicht als solche bewertet werden.With the help of a changeover contact w , the impulses obtained in this way can either be passed on directly to the gate circuit T or via a time filter F. This time filter only recognizes a change in the contact state after a preselectable time, so that bruises that are shorter than this period are not assessed as such will.

In Fig. 2 ist der zeitliche Ablauf der einzelnen Vorgänge dargestellt. Das Relais P ist im Zustand 0 nicht erregt, im Zustand 1 hat es angesprochen (Fig. 2a).In Fig. 2, the timing of the individual processes is shown. The relay P is not energized in state 0, it has responded in state 1 (Fig. 2a).

Bei Feststellen der ersten Konvdktzustandsänderung der zuerst betätigten Kontaktseite, gemäß F i g. 2c also zum Zeitpunkt / 2, öffnet die Torschaltung 7"und läßt die in einem Frequenzgenerator G erzeugten Zähltakte zu einem Zähler Z hindurchtreten. Weitere Kontaktzustandsänderungen dieser Ruheseite r des Kontaktes u nimmt der Auswerter A zwar auf, leitet sie aber nicht weiter. Es interessieren nur noch die Kontaktzustandsänderungen der anderen Kontaktseite a des Umschaltekontaktes u. Jede dieser Kontakizustandsänderungen. die auch von einer Prellung herrühren können, betrachtet das Meßgerät als möglicherweise die letzte Kont3kizustandsänderung. Bei jeder dieser Kontaktzustandsänderungen wird der Zählerstand in den Auswertespeicher S übertragen. Falls dieser Speicher schon einen Zählerstand abgespeichert hat, so wird dieser gelöscht, bevor der neue Zählerstand eingetragen wird. Der zuletzt im Auswerlespeicher 5 enthaltene Wert gibt, unter Berücksichtigung der Taktfrequenz des Frequenzgenerators G, die Umschaltzeit des untersuchten Kontaktes u an. Gemäß Fig.2d liegt diese zwischen dem Zeitpunkt 12 und dem Zeitpunkt ί 5.Upon detection of the first change in the convection state of the contact side actuated first, according to FIG. 2c at time / 2, the gate circuit 7 "opens and lets the counting clocks generated in a frequency generator G pass through to a counter Z. The evaluator A records further changes in the contact state of this idle side r of the contact u , but does not pass them on. It is of interest only the contact status changes on the other contact side a of the changeover contact and each of these contact status changes, which can also result from a bruise, is considered by the measuring device as possibly the last contact status change. With each of these contact status changes, the counter reading is transferred to the evaluation memory S. If this memory does has stored a counter reading, it is deleted before the new counter reading is entered. The value last contained in the selection memory 5 gives, taking into account the clock frequency of the frequency generator G, the switching time of the examined contact u . According to FIG Time 12 and time ί 5.

Nach dem öffnen des Haltekreises für das Relais P kehrt der Umschaltekontakt u wieder in seine Ruhelage zurück. Die hierbei entstehende Umschaltzeit kann ebenfalls gemessen werden. Sie liegt zwischen den Zeitpunkten /7 und r9. In diesem Fall ist aber die Arbeitsseite a des Umschaltekontaktes die zuerst betätigte Kontaktseite und die Kontaktseite r die andere. Der Zeitablauf dieser Schaltvorgänge ist ebenfalls in Fi g. 2 dargestellt.After the hold circuit for the relay P has been opened , the changeover contact u returns to its rest position. The resulting switchover time can also be measured. It lies between the times / 7 and r9. In this case, however, the working side a of the changeover contact is the contact side actuated first and the contact side r is the other. The timing of these switching operations is also shown in Fi g. 2 shown.

Da die Zählfrequenz des Generators G sehr hoch ist, beispielsweise 1 MHz, wird der Wähler Z auch in sehr kurzen Zeitabständen weitergeschaltet. Während dieses Schaltens ist bei den meisten bekannten Zählern der Zählerstand nicht einwandfrei ablesbar. Um das jedoch zu gewährleisten, ist dem Zähler Z eine Kontrollschaltung K zugeordnet, die in bekannter Weise entweder den vor dem letzten Wechsel des Zählerstandes vorhandenen Wert zwischenspeichert oder das Übertragen des Zählerstandes so lange verzögert, bis die Weiterschaltung des Zählers vollendet ist.Since the counting frequency of the generator G is very high, for example 1 MHz, the selector Z is also switched on at very short time intervals. With most of the known meters, the meter reading cannot be read off perfectly during this switching. To ensure this, however, a control circuit K is assigned to the counter Z, which in a known manner either temporarily stores the value present before the last change in the counter reading or delays the transmission of the counter reading until the counter has been switched on.

Nach einer gewissen Zeit, beispielsweise eine bestimmte Zeit nach der letzten Kontaktzustandsände-After a certain time, for example a certain time after the last contact status

]o rung oder nach einer anderweitig bestimmten Meßzeit, kann die Torschaltung "Twieder geschlossen und damit die Messung beendet werden. Die gesamte Meßzeit kann beispielsweise von irgendeinem beliebigen Zeitmeßkreis oder vom Zähler Zabgemessen werden. Sollte] o tion or after an otherwise determined measuring time, the gate circuit "Twieder closed and thus the measurement will be ended. The total measuring time can, for example, from any arbitrary timing circuit or be measured by the counter Z. Should

ι«, kein selbsttätiges Sperren der Torschaltung T nach Ablauf einer bestimmten Zeit vorgesehen sein, so wird beim Auswechseln des Relais P oder eines Kontaktes die Zählfrequenzerzcugung oder die Weiterleitung zum Zähler Z beendet und der Zähler gelöscht. Beim Feststellen der Unbrauchbarkeit der Messung wird die Torschaltung T sofort geschlossen, so daß in den Auswertespeicher Skein kein Wert übertragen wird.ι «, no automatic locking of the gate T after a certain period of time should be provided, when the relay P or a contact is replaced, the counting frequency generation or forwarding to the counter Z is terminated and the counter is cleared. When it is determined that the measurement is unusable, the gate circuit T is closed immediately, so that no value is transferred to the evaluation memory Skein.

Beim Messen von Folge-Umschaltekontakten wird beim Erregen des Relais P zum Zeitpunkt rl zuerst die Arbeitsseite a des Umschaltekontaktes geschlossen und dann erst die Ruheseite r geöffnet. Da die eingangs genannte Definition der Umschaltzcit auch für diesen Fall gilt, wird die Messung in gleicher Weise ausgeführt, mit dem Unterschied, daß die zeitlichen Abläufe gemäß Fig. 2b und 2c miteinander vertauscht sind.When measuring subsequent changeover contacts, when relay P is energized at time rl, the Working side a of the changeover contact closed and only then the rest side r opened. Since the initially The specified definition of the switching time also applies to this case, the measurement is carried out in the same way, with the difference that the time sequences according to FIGS. 2b and 2c are interchanged.

Die bisher beschriebenen Zeitabläufe beziehen sich auf eine Schaltstellung des Kontaktes w, bei der das Filter F(Fig.l) nicht wirksam ist. Bei Einfügen des Filters Fin den Weg der Signale zur Torschaltung TsindThe timings described so far relate to a switch position of the contact w, in which the Filter F (Fig.l) is not effective. When the filter Fin is inserted, the path of the signals to the gate circuit Tsind

3S alie ganz kurzen Prellungen unterdrückt, wie z. B. zum Zeitpunkt ί 4. ί7 in F ig. 2b und (9 in F ig. 2c. In diesen Fällen wird die Umschaltzeitdauer als zwischen f 2 und i5 sowie zwischen f 7a und t&a liegend gemessen (Fig. 2d).3S suppressed all very short bruises, such as B. at time ί 4. ί7 in Fig. 2b and (9 in Fig. 2c. In these cases, the switching time is measured as lying between f 2 and i5 and between f 7a and t & a (Fig. 2d).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Measuring device for measuring the switching time of changeover contacts of electromechanical relays whose contacts bounce, characterized in that the contacts (u) of the relay to be measured (P) via an evaluator (A) with a counter (Z) with a high frequency of a generator (G) is incremented, and the counter (Z) is connected to an output memory (S) that a gate circuit (T ) opens with the first contact state change (t 2) of the first actuated contact side (r) and the generator ( G) allows the incoming frequency to pass through to the counter fZ ^ and that every contact state change (t 4, / 5) on the other contact side (a) as the possibly last contact state change is considered and therefore the current state of the counter (Z) in the output memory ( S) is transmitted with simultaneous deletion of the previous counter reading stored therein.

2. A circuit arrangement according to claim 1, characterized in that when the evaluator (A) detects bruises on the first actuated contact side (r) after the last bruise on the other side (a), the unusability of the measurement is signaled.

3. Measuring device according to claim 1, characterized in that the counter (Z) a time filter (F) can be connected upstream by means of a changeover contact (w) so that bruises which last less than a preselectable time are not counted as such.

4. Measuring device according to claim 1, characterized in that the counter (Z) is assigned a control circuit (K) which, when the current counter reading is transferred to the output memory (S) during the indexing of the counter (Z) for the provision of the to be transmitted Value.