DE2443274A1

DE2443274A1 - Einrichtung zur anzeige der einhaltung vorgegebener toleranzgrenzen einer elektrischen oder physikalischen groesse

Info

Publication number: DE2443274A1
Application number: DE19742443274
Authority: DE
Inventors: Juergen Stahlke
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1974-09-10
Filing date: 1974-09-10
Publication date: 1976-03-25
Also published as: GB1515574A; DE2443274B2

Description

LICENTIA PATENT-VEHWALTUNGS-GMBH. 6 Frankfurt/Main 70, Theodor-Sterη-Kai 1

HH 7V7

6. September

"Einrichtung zur Anzeige der Einhaltung vorgegebener Toleranzgrenzen einer elektrischen oder physikalischen Größe¹¹

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Anzeige der Einhaltung vorgegebener Toleranzgrenzen einer elektrischen oder physikalischen Große nach Art eines Fensterdiskriminators*

Es sind sogenannte Fensterdiskriminatoren und Digitalmultimeter bekannt, die in einem vorgegebenen Strom-, Spannungsoder Temperaturbereich, der einen definierten unteren und oberen Grenzwert aufweist, eine Anzeige liefern. Solche Diskriminatoren können beispielsweise für die Prüfung von Fahrzeugbatterien benutzt werden. Für einen rauhen Betrieb sind sie selten robust genug und darüberhinaus zu teuer. Derartige Betriebsbedingungen liegen beispielsweise im militärischen Bereich und im Schiffsbetrieb vor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die bei verhältnismäßig einfachem Aufbau robust ist, sehr genau arbeitet und leicht an unterschiedliche Toleranzbereiche anpaßbar ist.

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HH

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß eine an einem Widerstand (Shunt) abfallende Spannung den Ausgang eines ersten Operationsverstärkers auf eine definierte Spannung setzt, die an einem zweiten und einem dritten Operationsverstärker ansteht, denen als obere und untere Grenzwerte Spannungen zugeführt sind, je nach Spannungswert der Operationsverstärkerausgänge werden nachgeschaltete Transistoren auf- oder zugesteuert, die ein Anzeigemittel zur Signalgabe bei innerhalb des Bereiches liegenden Eingangsspannungswerten veranlassen. An den Ausgang des dritten Operationsverstärkers ist ein Transistor angeschlossen, an dessen Kollektorstrecke die Basis eines weiteren Transistors liegt. Zwei der Transistoren liegen mit dem Anzeigemittel in Reihe, wobei mit diesem ein Widerstand in Serie und zu den Transistoren parallel geschaltet ist.

Die Einrichtung nach der Erfindung hat sich als besonders robust und wenig anfällig bei verhältnismäßig einfachem Aufbau erwiesen. Sie ist darüberhinaus sehr genau in ihrer Anzeige, preiswert und insbesondere für rauhe Betriebe gut geeignet. Nachträgliche Änderungen der anzuzeigenden Bereiche sind leicht durchführbar.

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Parallel zu einem nicht dargestellten Verbraucher ist ein Widerstand (Shunt) R₁ angeschlossen. Die an ihm während dee Betriebes abfallende Spannung wird den beiden Eingängen eines ersten OperationsverstärkersAR. zugeführt. Mit einem Widerstand R. in der Rückführung dee Verstärkers bildet ein Wideretand R₂

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vor dem invertierenden Eingang einen Spannungsteiler* so daß am Ausgang des Verstärkers AR eine definierte Spannung entsteht . Diese Spannung wird den negativen Eingängen zweier

Operationsverstärker AR₀ und AR₀ zugeführt» Am positiven Bin's j

gang des Verstärkers AR₀ liegt die als oberer Grenzwert dienende Spannung an. Diese Spannung wird gebildet durch die Widerstände R. und R_, die am Pluspol, beispielsweise +24 Volt, der Versorgungsspannung angeschlossen sind. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers AR₀ wird einem Spannungsteiler zugeführt, an dem die Basis des Transistors Q₀ liegt*

Die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers AR. wird gleichzeitig als Eingangssignal an einen dritten Operationsverstärker AR geliefert. Am positiven Eingang des Verstärkers liegt wiederum eine als unterer Grenzwert dienende Spannung, die durch die Widerstände Rg und R- erzeugt wird. Diese Widerstände sind mit dem Pluspol der Versorgungsspannung verbunden. Das Ausgangssignal des Verstärkers AR„ wird einem weiteren Spannungsteiler zugeführt, an dem die Basis des Transistors Q. liegt. Die Kollektorstrecke dieses Transistors ist über einen Widerstand an den Pluspol der Versorgungsspannung angeschlossen. Am Kollektor liegt zugleich die Basis eines weiteren Transistors Q , der mit dem Transistor Q₀ und dem Anzeigemittel DS. in Reihe an den Pluspol der Versorgungsspannung gelegt ist. Mit dem Anzeigemittel, beispielsweise einer Glühlampe, ist ein Widerstand Rg in Reihe gelegt, der zugleich parallel zu den Transistoren Q₀

und Q> liegt. Dieser Widerstand ist vorgesehen, um den Glühfaden der Anzeigelampe DS vorzuheizen, die eben unterhalb der Glühtemperatur liegt. Damit wird der Einschaltstrom begrenzt.

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HH

-H'

Die Wirkungsweise soll an einem Beispiel erläutert werden. Es soll angenommen werden, daß alle Spannungswerte innerhalb des "Fensters¹¹ mit der unteren Grenze von 6 Volt und der oberen Grenze von 8 Volt angezeigt werden sollen (Fig. 2).

In Figur 1 sind 6 Meßpunkte I bis VI eingezeichnet, an denen die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Werte gemessen werden.

I

V

II

V

III

.4

V

IV

V

6

V

VI

V

DS

7

V

24

V

2

,4

V

<o,6

V

<0,

4

V

24

V

X

5

V

24

V

2

,6

V

24

V

2,

6

V

(0,6

V

-

9

<0,6

< 0

<0,6

<0,

24

-

Es zeigt sich, daß nur der Spannungswert von 7 V gemäß a), der innerhalb des Toleranzbereiches liegt, durch Aufleuchten der Anzeigelampe DS angezeigt wird. Die beiden anderen Spannungswerte nach b) und c), die außerhalb des Toleranzbereiches liegen, werden von der Anzeigeeinrichtung zutreffend durch Nichtaufleuchten der Lampe erkannt.

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Claims

^{Ha 7k/17} _t jr 6. September 1974

PATENTANSPRÜCHE

( 1.J Einrichtung zur Anzeige der Einhaltung vorgegebener ToIeranzen einer elektrischen oder physikalischen Größe nach Art eines Fensterdiskriminators, dadurch gekennzeichnet, daß eine an einem Widerstand (Shunt) (R₁) abfallende Spannung den Ausgang eines ersten Operationsverstärkers (AR ) auf eine definierte Spannung setzt, die an einem zweiten und einem dritten Operationsverstärker (AR₀) und (AR-) ansteht, denen als obere und untere Grenzwerte Spannungen zugeführt sind, je nach dem Spannungswert ddr Ausgänge der Operationsverstärker werden nachgeschaltete Transistoren auf- oder zugesteuert, die ein Anzeigemittel (DSl) zur Signalgabe bei innerhalb des Bereiches liegenden Eingangsspannungswerten veranlassen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang des Operationsverstärkers (AR«) ein Transistor (Q₁) liegt, an dessen Kollektorstrecke die Basis des Transistors (Q_) angeschlossen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren
in Reihe liegen.

die Transistoren (Q₀ und Q_) mit dem Anzeigemittel (DSl)

^ύ J

Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Reihenschaltung der Transistoren (Q₂* Qo) Widerstand (Rg) mit dem Anzeigemittel (DSl) in Reihe liegt

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