DE2441365B2

DE2441365B2 - DEVICE FOR MEASURING AND TESTING HIGH RESISTORS, IN PARTICULAR INSULATION RESISTORS

Info

Publication number: DE2441365B2
Application number: DE19742441365
Authority: DE
Inventors: Hermann 8031 Wessling Monat
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-08-29
Filing date: 1974-08-29
Publication date: 1976-06-24
Also published as: DE2441365A1

Description

4040

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

Je höher der zu messende Widerstand, um so stärker macht sich der Strom bemerkbar, der nicht durch diesen Widerstand fließt, sonderen auch durch den Isolationswiderstand der Anlage. Derartige unerwünschte Nebenströme verfälschen mit zunehmendem Widerstandswert das Meßergebnis.The higher the resistance to be measured, the more noticeable the current that does not flow through it Resistance flows, but also through the insulation resistance the plant. Such undesired secondary currents falsify as the resistance value increases the measurement result.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein 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 shows the value of the resistance to be measured and not at the same time the resistance value of the measuring device itself.

Erreicht wird das mit einem Gerät gemäß der Erfindung dadurch, daß das Gerät eine Steuereinrichtung enthält, die in einem ersten Meßschritt eine Gleichstromquelle an die Meßeinrichtung ohne Prüfling anschaltet und dabei der Strom durch die Meßeinrichtung mittels des Strommessers gemessen wird, daß die Steuereinrichtung in einem zweiten Meßschritt den Prüfling mit Hilfe zweier Koppler an die Meßeinrich- &5 tung anschaltet und wiederum der Strom mittels des Strommessers gemessen wird, daß aus beiden gemessenpn Si mm werten in einem Subtrahierer die Differenz gebildet wird, und daß das so ermittelte Ergebnis direkt oder nach einer weiteren Umformung ausgegebenThis is achieved with a device according to the invention in that the device has a control device contains which, in a first measuring step, connects a direct current source to the measuring device without the test item and the current through the measuring device is measured by means of the ammeter that the Control device in a second measuring step the test object with the help of two couplers to the measuring device & 5 device turns on and in turn the current is measured by means of the ammeter, that from both measuredpn Si mm evaluate the difference in a subtracter is formed, and that the result determined in this way is output directly or after a further transformation

Dadurch, daß das Gerät in emem ersten Meßschritt den Widerstand der Meßeinrichtung alleine ohne Prüfling ermittelt, ist es leicht möglich, diesen Wert aus dem Meßwert des zweiten Meßschritts zu eliminieren. Die Eigenschaften des Aufbaues und der Nullfehler des Indikators haben dann keinen Einfluß mehr auf das Ergebnis. Der Meß- bzw. Priiffehier ist deshalb nur noch durch den absoluten Fehler des Indikators bestimmt.The fact that the device measures the resistance of the measuring device alone in a first measuring step without the test object determined, it is easily possible to eliminate this value from the measured value of the second measuring step. the The properties of the structure and the zero error of the indicator then no longer have any influence on the result. The measurement or test here is therefore only determined by the absolute error of the indicator.

Weil bei jeder Messung von Hochohmwidersiänden zuvor der Widerstandswert der Meßeinrichtung selbst ermittelt wird, wird auch gleichzeitig der Isolationswiderstand des Aufbaues und seine Änderungen, die z. B. durch Staub, Luftfouchte usw. bedingt sind, überwacht. Bei unzulässig hohen Werten kann dabei auch eine Überprüfung des Aufbaues durch ein entsprechendes Signal veranlaßt werden.Because with each measurement of high resistance values the resistance value of the measuring device itself is determined, the insulation resistance of the structure and its changes, the z. B. caused by dust, air moisture, etc. are monitored. In the case of inadmissibly high values, a check of the structure can be initiated by a corresponding signal.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das Gerät sowohl zum Messen als auch zum Prüfen der Widerstanüswerte verwendet werden. In einem Fall wird das Ergebnis der Messung mit einem SoIk ert verglichen und das Ergebnis als Gut/Schlecht-Anzeige ausgegeben. Das kann sowohl für den MelJwert des ersten Prüfsc!;rittes als auch für den Meßwert des zweiten Schrittes unter Berücksichtigung des Isolationswiderstandes der Meßanordnung geschehen.According to a further development of the invention, the device can be used both for measuring and testing the Resistance values can be used. In one case, the result of the measurement is given with a SoIk compared and output the result as a good / bad display. That can be true both for the reporting 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 to output the measured resistance values of the two measuring steps in resistance units.

Darüber hinaus ist es natürlich auch möglich, die gemessenen Stromwerte direkt auszugeben, und damit Datengeräte, Klassierer, Sortierer u. dgl. zu steuern.In addition, it is of course also possible to use the measured Output current values directly and thus control data devices, classifiers, sorters and the like.

Ein Beispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Da die einzelnen verwendeten Baugruppen an und für sich bekannt sind, ist hier nur deren Arbeitsweise kurz angedeutet.An example of the invention is explained with reference to the drawing. As the individual assemblies used are known per se, their mode of operation is only briefly indicated here.

Eine gemeinsame Steuereinrichtung SE veranlaßt und überwacht die richtige Arbeitsweise der einzelnen im Gerät enthaltenen Baugruppen. In dieser Steuereinrichtung sind auch die jeweiligen Prüfspannungen, Schwellwerte, Vergleichswerte usw. einstellbar enthalten, so daß für die jeweilige Messung die zugehörigen Werte dem Gerät zur Verfügung stehen.A common control device SE initiates and monitors the correct operation of the individual assemblies contained in the device. This control device also contains the respective test voltages, threshold values, comparison values, etc., adjustable, so that the associated values are available to the device for the respective measurement.

Zu Beginn der Messung stellt die Steuereinrichtung 5£die programmierbare Gleichstromquelle G auf den erforderlichen Spannungswert ein. Der Prüfling P ist zwar schon an das Gerät angeschlossen, aber die Anschaltekoppler K 1 und K 2 haben einen Weg zum Strommesser M durchgeschaltel, der den Prüfling P umgeht. Damit dieser Direktweg möglichst kurz ist, können die Koppler K\ und Kl auch zu einem gemeinsamen Koppler zusammengefaßt sein.At the beginning of the measurement, the control device 5 £ sets the programmable direct current source G to the required voltage value. The test item P is already connected to the device, but the connection couplers K 1 and K 2 have a path to the ammeter M that bypasses the test item P. So that this direct path is as short as possible, the couplers K \ and Kl can also be combined to form a common coupler.

Der Strommesser M muß entsprechend der angelegten Spannungsquelle G und den zu erwartenden Widerstand entsprechend ausgebildet sein. So wird für bestimmte Isolationswiderstandsmessungen ein digitales Picoamperemeter verwendet.The ammeter M must be designed in accordance with the applied voltage source G and the expected resistance. For example, a digital pico-ammeter is used for certain insulation resistance measurements.

Der mit dem Strommesser M gemessene Wert gelangt zu einem Subtrahierer S, wo er beispielsweise in einem Schieberegister gespeichert wird. Der Subtrahierer S enthält mehrere Schalter, die die Meßadern zum Vergleicher V und zu einer noch später beschriebenen Datenübertragung D usw. durchschalten und gleichzeitig den Speicher des Subtrahierers S an diese Adern legen.The value measured with the ammeter M reaches a subtracter S, where it is stored, for example, in a shift register. The subtracter S contains several switches which switch through the measuring wires to the comparator V and to a data transmission D , etc., described later, and at the same time apply the memory of the subtracter S to these wires.

Der Vergleicher V vergleich: diese Daien mn einem hochstzulässigen Wert. lsi der gemessene Strom zu hoch, dann wird am Ausgang ä em Signal gesetzt, am den Bedienungspersonen die Grenzwerriiberschreaung zur Kenntnis fcrmgi.The comparator V compare: this Daien mn a hochstzulässigen value. lsi the measured current is too high, then the output signal ä em set, the Grenzwerriiberschreaung fcrmgi notified on the operators.

Über den Ausgang b Lärm der gemessene Strom wen nach einer entsprechenden Al'bereitung in einer Datenübertragung D zu einem Datengerai ausgegeben werden, das mn diesem Wen enisnrechende Sieuervorgange vornimm t. r. The measured current is output via the output b noise which, after a corresponding preparation in a data transmission D, is output to a data device, which carries out control processes based on this value. r.

Der vorhin beschriebene Strom wen gelangt auch über einen Strom-Widerstands-Umsetze! ί' zum Ausgang c an den eine digitale oder analoge Anzeigeeinrichtung angeschlossen istThe previously described current wen also comes through a current-resistance conversion! ί 'to the exit c to a digital or analog display device connected

Dieser Umsetzer U kann beispielsweise aus der Res- ■> henschahung einer Referenz&pannungsqueUe. ein« Verstärkers mit Digital-Analog-Wandler als regelbarem Gegenkoppiangswiderstand und eines Digual-Vohrneier bestehen. Der Verstärker mn Dieiial-Ar-.alog Wandler föhn dann die Division U: /durch, so daß 2;. eic vom Digixal-Voitmeier gemessene Spannung der/. Widerstandswen proportional is;.This converter U can, for example, from the approximation of a reference voltage source. an amplifier with a digital-to-analog converter as a controllable negative feedback resistor and a digital Vohrneier. The amplifier with a dieiial-Ar-.alog converter then divides U: / by so that 2 ;. eic voltage measured by the Digixal-Voitmeier of the /. Resistance is proportional to ;.

Nach diesem ersten MeSschrni schalle: die Sieje·- cmrichiung -Vt den Prüfhrig Prm: Hüie oer t-eiocr \- ichaltekoDpler KX und K2 ir· die MeSstrecke. »■;·«■. :■ der I tmgehuneswef wieaer aufgetrennt u-srd.After this first measurement, sound: the Sieve-cmrichiung -Vt the Prüfhrig Prm: Hüie oer t-eiocr \ - ichaltekoDpler KX and K2 in · the measurement distance. »■; ·« ■. : ■ the I tmgehuneswef as separated u-srd.

in dem so auigebauier Mc-Skreis wird in einciTi zweien Meßschrin mn der; sirommesser M de' Si rom über dir Parallelschaltung Jer Isolaiionswidersiinuf· von Meßaufhau und Prüfling gemesser. Der SuMrarntrer S tre'.ni die Meßads-rr, zum X'ergieicher ^ a;:! anz verbinde: sie ma den Bajjicilcr:. d?e die Subiraknor. durchführen Ls, wsrd nunmehr die Dii'ieren? de" >iror-.· werte "von der Meösirecke mn unc ohne Prüfimc gi^·:' de:.In the Mc-Skreis that was built in this way, two measuring chambers are used in one; Sirommesser M de 'Si rom above you parallel connection of Jer Isolaiionswidersiinuf · of Messaufhau and test object knife. The SuMrarnrer S tre'.ni die Meßads-rr, to the X'ergieicher ^ a;:! to connect: she ma the Bajjicilcr :. d? e the Subiraknor. carry out Ls, wsrd the diies now? de "> iror-. · values" from the Meösirecke mn unc without verification gi ^ ·: 'de :.

Der Ausgang des 5>uß:rahierers S wire κ::-: ar, or-r \ ergieicher \ us», angeschaliet. wo die oc-rar: c-rr-r-.r: ie.^;!i Differer.? m:: der: vo-gewahi'.cn Grer.rwenc-r vereiu-hen wireThe output of the 5> uß: rahierers S wire κ :: -: ar, or-r \ ergieicher \ us », connected. where the oc-rar: c-rr-r-.r: ie. ^; ! i Differer.? m :: der: vo-gewahi'.cn Grer.rwenc-r vereiu-hen wire

Die Ergebnisse werden wiederum an dc-n Ausgarigr-r. it. b und r zur we.iercr: \'erarPeiiunc r:;^r Xerfugunc gesiellt. ^u:" diese Weise arber.c: dieses Gera: ^ίΛ: weise oder g)eich?ci::g h',> Meß- und PrüigerüThe results are in turn sent to dc-n Ausgarigr-r. it. b and r to we.iercr: \ 'erarPeiiunc r :; ^r Xerfugunc joined. ^ u: "this way arber.c: this device: ^ ίΛ: wise or g) eich? ci :: g h ',> Meß- und Prüigerü

Die Strommessungen der beider, Mr-Sscr.r;::i- rr'o gen für die Dificrenzbildung m kurzem Abs:arc nacr·:- r:ü£ridfT. Darr.· «co;·: c.-i- .":;:vl". x~-. !sola: ι."λ>>. οί-s:anc des Kiei.fuf^ue*· ure: s»;;'r>i:rA::c-r.ii-r cr> >;·ν·~'-messer·- M r-Oö:-£:c- S'ii-Sti-^JC- korr.per.-s^;: ■-.·:■ The current measurements of the two, Mr-Sscr.r; :: i- rr'o gen for the formation of the difference in the short paragraph: arc nacr ·: - r: ü £ ridfT. Darr. · «Co; ·: c.-i-.":;: Vl ". x ~ -. ! sola: ι. "λ >>. οί-s: anc des Kiei.fuf ^ ue * · ure: s» ;; 'r> i: rA :: cr.ii-r cr>>; · ν · ~ '-knife · - M r-Oö: - £: c- S'ii-Sti- ^ JC- korr.per.-s ^ ;: ■ -. ·: ■

Hirr-j I Bis:: Z;Hirr-j I to :: Z;

Claims

Patent claims:

1. Device for measuring and testing high-ohmic resistances, in particular insulation resistances, with the help of an ammeter, the measured current value of which is output as a resistance value after conversion, characterized in that the device contains a control device (SE) , which in a first measuring step a Direct current source (G) connects to the measuring device without test item (P) and the current through the measuring device is measured by means of the ammeter (M) , that the control device (SE) in a second measuring step the test item (P) with the help of two couplers {K 1, K 2) to the measuring device and again the current is measured by means of the ammeter (M) , that the difference is formed from the two measured current values in a subtracter (S) and that the result determined in this way is output directly or after a further conversion will.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the result of the measurements in the first test step is compared with preselected limit values in a comparator (V) before being output and the output takes place as a good / bad display.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the difference value of the measurements is compared with preselected limit values in a comparator (V) before being output and the output takes place as a good / bad display.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the result of the measurements and / or the difference value of the measurement results is passed through a current-resistance converter (U) before outputting, whereupon the value thus determined is displayed in analog or digital form.