DE2441365A1

DE2441365A1 - Insulation resistance measuring and testing device - uses ammeter for first reading without object and second reading with

Info

Publication number: DE2441365A1
Application number: DE2441365A
Authority: DE
Inventors: Hermann Monat
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-08-29
Filing date: 1974-08-29
Publication date: 1976-03-11
Also published as: DE2441365B2

Abstract

The device comprises a control unit (SE) which connects, during a first step, a d.c. voltage source (G) to the measuring device without the tested object, (P). The resultant current is measured by the meter (M). The control unit connects, in the second step, the test object (P) by two switches (K1, K2), and the meter (M) again measures the current. The difference between two currents is formed by a subtractor (S), and the result is delivered directly, or after a further processing. When used as quality control apparatus the measured result can be compared with a prescribed value. A direct evaluation is given since only the resistance of the tested object is given exclusive of the resistance of the apparatus itself.

Description

Gerät zum Messen und Prüfen von hohen Widerständen, insbesondere von Isolationswiderständen Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Messen und Prüfen von hohen Widerständen, insbesondere von Isolationswiderständen, mit Hilfe eines Strommessers, dessen gemessener Stromwert nach einer Umrechnung als Widerstandswert ausgegeben wird.Device for measuring and testing high resistances, especially of Insulation resistances The invention relates to a device for measuring and testing high resistances, especially insulation resistances, with the help of an ammeter, its measured current value is output as a resistance value after conversion will.

Je höher der zu messende Widerstand, um so stärker macht sich der Strom bemerkbar, der nicht durch diesen Widerstand fließt, sondern auch durch den Isolationswiderstand der Anlage. Derartige unerwünscht Nebenströme verfälschen mit zunehmenden Wider.standswert das Meßergebnis.The higher the resistance to be measured, the stronger it becomes Noticeable current that does not flow through this resistor, but also through the Insulation resistance of the system. Such undesirable side streams also falsify increasing resistance value the measurement result.

Aufgabe der Erfindung ist es9 eifl Meßgerät aufzuzeigen, das nur den Wert des zu messenden Widerstandes anzeigt und nicht auch gleichzeitig den Widerstandswert des Meßgerätes selbst.The object of the invention is to show a measuring device that only has the The value of the resistance to be measured and not the resistance value at the same time of the measuring device itself.

Erreicht wird das mit einem Gerät gemäß der Erfindung dadurch, daß das Gerät eine Steuereinrichtung enthält, die in einem eraten Meßschritt eine Gleichstromquelle an die Meßeinrichtung ohne PrufliRg anschaltet und dabei der Strom durch die Meßeinrichtung gemessen wird, daß die Steuereinrichtung in einem zweiten Meßschritt den Pru£ling mit Hilfe zweier Koppler an die Meßeinrichtung anschaltet und wiederum der Strom gemessen wird, daß aus beiden gemessenen Stromwerten in einem Subtrahierer die Differenz gebildet wird, und daß das so ermittelte Ergebnis direkt oder nach einer weiteren Umformung ausgegeben wird.This is achieved with a device according to the invention in that the device contains a control device which, in an erate measuring step, includes a direct current source to the measuring device without testing and thereby the current through the measuring device it is measured that the control device in a second measuring step the Pru £ ling with the help of two couplers to the measuring device and again the current it is measured that the difference between the two measured current values in a subtracter is formed, and that the result determined in this way directly or after a further Conversion is output.

Dadurch9 daß das Gerät in einem ersten Meßachritt den Widerstand der Meßeinrichtung alleine ohne PrEfling ermittelt, ist es leicht möglich9 diesen Wert aus dem Meßwert des zweiten Meßschritts zu eliminierene Die Eigenschaften des aufbaues und der Nullfehlerdes Indikators haben dann keinen Einfluß mehr auf das Ergebnis. Der Meß- bzw. Prüffehler ist deshalb nur noch durch den absoluten Fehler des Indikators bestimmt.As a result, the device measures the resistance of the If the measuring device is determined alone without the test subject, it is easily possible9 to determine this value to be eliminated from the measured value of the second measuring step and the zero error Indicators then no longer have any influence on the result. The measurement or test error is therefore only due to the absolute Defects the failure of the indicator.

Weil bei jeder Messung von Hochohmwiderständenzuvor der Widerstandswert der Meßeinrichtung selbst ermittelt wird, wird auch gleichzeitig der Isolationswiderstand des Aufbaues und seine Änderungen, die z B. durch Staub, Luftfeuchte usw. bedingt sind, überwacht. Bei unzulässig hohen Werten kann dabei auch eine Überprüfung des Aufbaues durch ein entsprechendes Signal veranlaßt werden.Because with every measurement of high resistance the resistance value beforehand the measuring device itself is determined, the insulation resistance is also determined at the same time the structure and its changes, e.g. caused by dust, humidity, etc. are monitored. If the values are inadmissibly high, the Set-up can be caused by a corresponding signal.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das Gerät sowohl zum Messen als auch zum Prüfen der Widerstandswerte verwendet werden. In einem Fall wird das Ergebnis der Messung mit einem Sollwert verglichen und das Ergebnis als Gut/Schlecht-Anzeige ausgegeben. Das kann sowohl für den Meßwert des ersten PrüSschrittes als auch für den Meßwert des zweiten Schrittes unter Berücksichtigung des Isolationswiderstandes der Meßanordnung geschehen.According to a development of the invention, the device can be used both for Can be used to measure as well as to check the resistance values. In one case the result of the measurement is compared with a nominal value and the result as a Good / bad display issued. This can be done for the measured value of the first test step as well as for the measured value of the second step taking into account the insulation resistance the measuring arrangement happen.

Da die Messung als Strommessung erfolgt, ist bei Verwendung eines Strom-Widerstands-Umsetzers möglich, die gemessenen Widerstandswerte der beiden Meßschritte in Widerstandseinheiten auszugeben.Since the measurement takes place as a current measurement, when using a Current-resistance converter possible, the measured resistance values of the two Output measurement steps in resistance units.

Darüber hinaus ist es natürlich auch möglich, die:gemessenen Stromwerte direkt auszugeben, und damit Datengeräte, Slassierer, Sortierer und dergleichen zu steuern.In addition, it is of course also possible to: the measured current values output directly, and thus data devices, slassers, sorters and the like to control.

Ein Beispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.An example of the invention is explained with reference to the drawing.

Da die einzelnen verwendeten Baugruppen an und fürsich bekannt sind, ist hier nur deren Arbeitsweise kurz angedeutet.Since the individual assemblies used are known in and for themselves, their mode of operation is only briefly indicated here.

Eine gemeinsame Steuereinrichtung SE veranlaßt und tberwachtdie richtige Arbeitsweise der einzelnen im Gerät enthaltenen Baugruppen, In dieser Steuereinrichtung sind auch die åeweiligenPrüispannungen, Schwellwerte, Vergleichswerte usw. einstellbar enthalten, so daß für die jeweilige Messung die zugehörigen Werte dem Gerad zur Verfügung stehen.A common control device SE initiates and monitors the correct one Operation of the individual assemblies contained in the device, In this control device are also the respective test voltages, Threshold values, comparison values etc. adjustable so that the associated values are available to the straight.

Zu Beginn der Messung stellt die Steuereinrichtung SE die programmierbare Gleichstromiuelle G auf den erforderlichen Spannungswert ein. Der PrüflingP ist zwar schon an das Gerät angeschlossen, aber die Anschaltekoppler Xl und X2 haben einen Weg zum Meßgerät M durchgeschaltet, der den Irüfling P umgeht. Damit dieser Direktweg möglichst kurz ist, können die Koppler E1 und X2 auch zu einem gemeinsamen Koppler zusammengefaßt sein.At the beginning of the measurement, the control device SE sets the programmable DC source G to the required voltage value. The examineeP is Already connected to the device, but the interface couplers Xl and X2 have switched through a path to the measuring device M, which bypasses the Irüfling P. So that this The direct path is as short as possible, the couplers E1 and X2 can also become one Coupler be summarized.

Das Meßgerät M muß entsprechend ber angelegten Spannungsquelle G und den zu erwartenden Widerstand entsprechend ausgebildet sein.The measuring device M must have applied voltage source G and the expected resistance must be designed accordingly.

So wird für bestimmte Isolationswiderstandsmesslngen ein digitales Picoamperemeter verwendet.So for certain insulation resistance measurements a digital Picoammeter used.

Der mit dem Meßgerät M gemessene Wert gelangt zu einem Subtrahierer S, wo er beispielsweise in einem Schieberegister gespeichert wird.The value measured with the measuring device M reaches a subtracter S, where it is stored in a shift register, for example.

Gleichzeitig gelangt dieser Wert auch zu einem Vergleicher V, der ihn mit einem höchstzulässigen Wert vergleicht. Ist der gemessene Strom zu hoch, dann wird am Ausgang a ein Signal geseift, das den 'edienungspersonen die Grenzwertüberschreitung zur Xenntnis bringt.At the same time, this value also arrives at a comparator V, the compares it with a maximum permissible value. If the measured current is too high, then a signal is soaped at output a, which informs the operating personnel that the limit value has been exceeded brings to knowledge.

Über den Ausgang b kann der gemessene Stromwert nach einer entsprechenden Aufbereitung in einer Datenübertragung 1;zu einem Datengerät ausgegeben werden, das mit diesem Wert en;tsprechende Steuervorgänge vornimmt.The measured current value can be output via output b after a corresponding Processing in a data transmission 1; output to a data device, that carries out the corresponding control processes with this value.

Der vorhin beschriebene Stromwert gelangt auch über einen Strom-Widerstands-UmsetzerU zum Ausgang c, an den eine digitale oder analoge Anzeigeeinrichtung angeschlossen ist.The current value described above is also passed through a current-resistance converter U to output c, to which a digital or analog display device is connected is.

Dieser Umsetzer U kann beispielsweise aus der Reihenschaltung einer Referenzspannungsquelle, eines Verstärkers mit Digital-Analog-Wandler als regelbarem Gegenkopplungswiderstand und eines Digital-Voltmeter bestehen. Der Verstärker mit Digital-Analog-Wandler führt dann die Division U : I durch, so daß die vom Digital-Voltmeter gemessene Spannung dem Widersta.ndswert proportional ist.This converter U can, for example, from the series connection of a Reference voltage source, an amplifier with a digital-to-analog converter as a controllable one There is a negative feedback resistor and a digital voltmeter. The amplifier with The digital-to-analog converter then performs the division U: I, so that the from the digital voltmeter measured voltage is proportional to the resistance value.

Nach diesem ersten Meßschritt schaltet die Steuereinrichtung SE den Prüfling P mit Hilfe der beiden Anschaltekoppler Kl rundK2 in die Meßstrecke, wobei der Umgehungswegwieder aufgetrennt wird.After this first measuring step, the control device SE switches the DUT P into the test section with the help of the two connection couplers Kl roundK2, with the bypass route is disconnected again.

In dem so aufgebauten Meßkreis wird in einem zweiten Meßschritt mit dem Meßgerät M der Strom über die Parallelschaltung der Isolationswiderstände von MeBaufbau und Prüfling gemessen. Der Subtrahierer S bildet nunmehr die Differenz der Stromwerte von der Meßstrecke mit und ohne rrüfling. Jetzt wird die derart ermittelte Differenz im Vergleicher V mit den vorgewählten Grenzwerten vergleichen Die Ergebnisse werden wiederum an den Ausgängena,b und c zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung gestellt. Auf diese Weise arbeitet dieses Gerät wahlweise oder gleichzeitig als Meß- und Prüfgerät.In the measuring circuit set up in this way, in a second measuring step with the measuring device M the current through the parallel connection of the insulation resistances of Measurement setup and test item measured. The subtracter S now forms the difference the current values from the measuring section with and without test object. Now is the one determined in this way Compare the difference in comparator V with the preselected limit values. The results are in turn available at outputs a, b and c for further processing posed. In this way, this device works either or at the same time as Measuring and testing device.

Die Strommessungen der beiden Meßschritte erfolgen für die Differenzbildang in kurzem Abstand nacheinander. Dabei werden die durch den Isolationswiderstand des Meßaufbaues und Nullpunktfehler des Meßgerätes M bedingten Meßfehler kompensiert. Als einziger Fehler verbleibt nur noch der absolute Fehler des Meßgerätes M selbst.The current measurements of the two measuring steps are carried out for the difference image at short intervals one after the other. The insulation resistance of the measurement setup and zero point error of the measuring device M compensated for the measurement errors caused. The only remaining error is the absolute error of the measuring device M itself.

4 Patentansprüche 1 Figur4 claims 1 figure

Claims

P a t e n t a n s p rü c h e Patent application 4? Done on Measurement and testing of high resistances, especially insulation resistances, with the help of an ammeter, the measured current value after a conversion is output as a resistance value, that the device contains a control device (SE), which in a first measuring step a direct current source (G) is connected to the measuring device without the test item (P) and while the current through the measuring device (with M) is measured that the control device (SE) in a second measuring step the test item (P) with the help of two couplers (K1, K2) turns on to the measuring device and again the current (with M) is measured that the difference is formed from the two measured current values in a subtracter (S) and that the result determined in this way directly or after a further transformation is issued.

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the result of the measurements in the first test step before output in a Comparator (V) is compared with preselected limit values and the output (a) takes place as a good / bad indication.

3. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the difference value of the measurements before output in a comparator (V) is compared with preselected limit values and the output (a) as a good / bad display he follows.

4. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the result of the measurements and / or the difference value of the measurement results before the output is passed through a current-resistance converter (U), whereupon it is displayed in analog or digital form.

L e r s e i t e