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Dlgitalvielfachmeßgerät in Kleinbauweise Die Erfindung bezieht sich
auf ein Digitalvielfachmeßgerät in Kleinbauweise, bei dem die zur Erzielung der
Meßaufgabe notwendigen Schaltoperationen mittels zweier Drehschalter erfolgen und
bei dem die Ziffernanzeige und die Kennzeichnung der Schalterstellungen sich auf
der Vorderfläche eines Gehäuses befinden und die Drehachse des ersten Drehschalters
koaxial mit dem Rotor des zweiten Drehschalters angeordnet ist, wobei der Rotor
die zur Kontaktgabe bestimmten Teile trägt und in einer Leiterplatte parallel zur
Vorderfläche des Gehäuses gelagert ist.
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Multimeter mit Ziffernanzeige haben gegenüber den Instrumenten, die
Zeiger und Skala zur Anzeige verwenden den Vorteil, daß der Abstand zwischen dem
Auge des Beobachtere und der Anzeige wesentlich größer sein kann. Dies ist für Servicezwecke
von großer Bedeutung. Bs sind eine Anzahl von digitalen Vielfachießgeräten bekannt,
bei denen der Ziffernanzeigeteil und die Bedienungselelente an der Prontplatte des
Instrumentes in Weiterführung der von dem gleichen Hersteller für seine Zeigervielfachmeßgeräte
gewählten Form zusgebildet sind. Solche Vielfachmeßgeräte können nicht in der Kleinbauweise
ausgeführt werden, die durch die modernen Bauteile ermöglicht ist. tür Servicezwecke
wird aber eine Kleinbzuweise angestrebt.
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Digitalvielfachmeßgeräte für Servicezwecke sollen ferner preisgünstig
sein, auch auf Kosten der Genauigkeit. Bine an und ftir sich wünschenswerte automatische
Meßbereichswahl, wie sie bei aufwendigeren Geräten ueblich ist, scheidet daher aus
und es müssen
für die Wahl des gewünschten Meßbereichs bzw. der
Meßart Schalter vorgesehen werden. Es sind Vielfachmeßgeräte bekannt, bei denen
sämtliche Meßmöglichkeiten mit einem einzigen Schalter gewählt werden. Bei einem
Gerät mit einem Programm, das je 5 Spannungsbereiche für Gleich- und Wechselstrom,
Je 4 Strombereiche für Gleich- und Wechselstrom und 3 Widerstandsbereiche vorsieht,
ist dies ein Schalter mit 21 Stellungen. Das Frontschild eines solchen Schalters,
an dem der Bereich eingestellt wird, müßte entweder so groß sein, daß das Gerät
unerwünscht hoch wäre oder seine Beschrlftnng so klein, daß Irrtümer bei der Einstellung
häufig wären.
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Es werden daher digitale Multimeter oft mit mindestens zwei Schaltern
ausgestattet, die nebeneinander angeordnet sind, von denen im angeführten Beispiel
der eine für die Wahl des Meßbereiches 12 Stellungen, der andere für die Wahl der
Meßart 3 Stellungen besitzt. Bei Verwendung von zwei nebeneinander angoordneten
Schaltern ist das Gerit unerwünscht breit.
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Hin weiterer, für die Herstellung eines preisgünstigen Gerätes wichtiger
Gesichtspunkt, ist die weitgehende Vermeidung von Drahtverbindungen durch Verwendung
gedruckter Leiterplatten. Es ist aber nachteillg,Schalter zu verwenden, bei denen
die Verbindung zu den Leiterplatten mit Drähten erfolgt und es werden stattdessen
Schalter verwendet, die unmittelbar in die Leiterplatte eingelötet werden ei solchen
handelsüblichen Schaltern ist die Drehachse parallel zu der Ebene ihr Leiterplatte
angeordnet. Die Ebene des Frontschildes eines solchen schalter liegt dann zwingend
im rechten Winkel zur Leiterplatte und ist dieselbe ebene in der sich die Ziffernanzeige
befindet.
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Ziffernelemente, die vorzugsweise verwendet werden, beispielsweise
7 Segmentziffern der LKD-Type, werden ihrerseits in die Leiterplatte, welche die
zu ihrer Anstemerung notwendige@ Verbindungen und Bauelements trägt, so eingelötet,
daß die Ebene der Ziffer@anzeige
parallel zu dieser @s@terplatte
und @@@it @@@allel zu der die Kennzeichnung der Schalterstellungen tragenden Fläche
ist.
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Es sind ferner @oge@@@@te Leiterplattenschalter, beispielsweise durch
die @R-PS @ @@@ @@@ bekannt geworden, bei denen die beweglichen Kontaktteile auf
gedruckten Kontaktstücken gleiten und das etnschte Schaltprogramm mit Hilfe entsprechend
ausgeführter gedruckter Verbindungen auf der neiterplatte durchgeführt wird. Bei
einem solchen Schalter ist die ihm zugeordnete Ebene parallel zur Ebene auf der
ie tiennzeichnung seiner Schalterstellungen erfolgt.
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In der US-PS 3 544 596 ist eine Schaltungsanordnung beschrieben, die
aus einer feststehenden zylindrischen Trommel besteht, die an jedem Ende einen Kranz
Kontaktstücke für Je einen Schleifkontakt und einen Kranz Anschlußstücke für Widerstände
trägt. Die beiden Schleifer werden von zwei koaxial angeordneten Elementen unabhängig
voneinander betätigt. Die Anordnung dient dazu, für zwei Meßgrößen und zwei Anzeigeeinheiten
dieselben Widerstände verwenden zu können. Die Trommel ist Träger der Widerstände
und muß daher verhältnismäßig groß sein, oder, wenn die Widerstände auf einer anderen
Trägereinheit befestigt sind, müssen die Verbindungen zu den Anschlußstücken mittels
Drähten erfolgen, wie auch die übrigen. Verbindungen zur Anzeigeeinheit und zu den
Eingangsklemmen.
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Weder ist eine Kleinbauweise noch eine rationelle Fertigung noch eine
Vielfalt von Meßarten und Schaltoperationen bei Verwendung dieser Schaltungsanordnung
möglich.
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Es ist daher das Ziel der Erfindung, ein Digitalvielfachmeßgerät der
eingangs erwähnten Art zu schaffen, das die beschriebenen Nachteile vermeidet. Dies
wird dadurch erreicht, daß als erster Drehschalter ein als für sich abgeschlossene
Einheit ausgebildeter Schalter verwendet wird, der in an sich bekannter Weise mit
seinen nur auf einer Seite versehenen Anschlußstücken oder -stiften in eine erste,
zur Vorderfläche des Gehäuses senkrecht stehende Leiterplatte gesteckt und durch
entsprechendes Verlöten mit den auf
ihr befindlichen Leiter zügen
sowohl elektrisch als auch mechanisch fest mit ihr verbunden ist, sowie daß als
zweiter Drehschalter eine an sich bekannte Anordnung vorgesehen ist, bestehend aus
einem Rotor und der zu seiner Lagerung dienenden zweiten Leiterplatte, welche zu
Kontaktflächen ausgebildete gedruckte Leitungszüge trägt und daß in an sich bekannter
Weise die erste Leiterplatte im rechten Winkel mit der zweiten Leiterplatte formschlüssig
und durch Verlöten von entsprechenden Leiterbahnen auf den beiden Leiterplatten
sowohl elektrisch als auch mechanisch zu einer festen Einheit miteinander verbunden
ist.
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Figur 1 zeigt in Seitenansicht und explosiver Darstellung, Figur 2
in Vorderansicht die wesentlichen Elemente eines digitalen Vielfachmeßgerätes in
kompakter Ausführung gemaß dieser Erfindung.
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In der Frontfläche 1, die wie im gezeigten Beispiel auch Teil des
Gehäuses sein kann, ist die durchsichtig abgedeckte Ausnehmung für die Ziffernelemente
9 vorgesehen. Die Ziffernelemente sind in der Leiterplatte 4 eingelötet. In der
Leiterplatte 4 befindet sich die Bohrung der nur angedeuteten Lagerung des Rotors
7 des zweiten Schalters, die ihrerseits zur Aufnahme der Achse 6 des ersten Schalters
2 durchbohrt ist. Die Frontfläche 1 ist zur Aufnahme des Bedienungselementes 10
für den Rotor 7 durchbohrt, welches Bedienungselement zur Aufnahme des Bedienungsknopfes
11 des Schalters 2 gestaltet ist. Solche Anordnungen für koaxiale Schalter sind
im Instrumentenbau üblich und nicht Gegenstand der Erfindung. Es ist ebenfalls bekannt,
den Knopf 11 zur Stellungsanzeige des Schalters 2 auszugestalten. Dasselbe gilt
für das Betätigungselement 10 oder 12 des Rotors 7. Der Rotor 7 trägt die beweglichen
Kontaktstücke und bildet mit den auf der Leiterplatte 4 gedruckten Kontaktstücken
5, 5', 5", 5"> ... den zweiten Schalter, Wenn das Schaltprogramm eines der beiden
Schalter, beispielsweise des gedruckten zweiten Schalters nur wenige Stellungen
erfordert, ist in einer bevorzugten platzsparenden Ausführung sein Betätigungselement
10 mit einem einseitigen Arm 12 ausgestattet, der gleichzeitig als Stellungsanzeiger
dient.
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Die beiden Leiterplatten 3 und 4, die wie beschrieben in rechtem Winkel
zueinander stehen, sind in bekannter Art dadurch miteinander verbunden, daß beispielsweise
in der Leiterplatte 4 schlitzartige Ausnehmungen vorgesehen sind, in welche die
vorspringenden Teile der Leiterplatte 3 passen, auf denen Leiterbahnen aufgedruckt
sind, die mit den Leiterbahnen auf Platte 4 übereinstimmen. Durch Verlöten dieser
Leiterbahnen werden die Verbindungen zwischen den Bauelementen auf den beiden Leiterplatten
hergestellt. Eine solche Verbindungsstelle 8 ist angedeutet.
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Wenn die beiden bestückten Leiterplatten in der beschriebenen Art
zusammengesteckt und die Lötverbindungen hergestellt sind, sowie Rotor 7 aufgesetzt
ist, bildet die so entstandene Einheit bereits ein bei Zuführung der notwendigen
Betriebsspannung zumindestens die wesentlichsten der vorgesehenen Meßaufgaben erfüllendes
Meßgerät. Die notwendigen Justierarbeiten und Prüfungen, sowie eine etwaige Fehlersuche
sind leicht durchführbar, da alle Bauelemente und Lötstellen von allen Seiten zugänglich
sind.
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Bei der erfindungsgemäßen Anordnung der beiden koaxialen Schalter
auf den zueinander senkrechten Leiterplatten 3 und 4 steht noch Raum oberhalb und
neben dem Schalter 2 zur Verfügung. Figur 3 zeigt die Ansicht eines Vielfachmeßgertes
von vorne, bei entfernter Leiterplatte 4, mit einer zusätzlichen Leiterplatte 13.
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Diese bildet mit den auf ihr montierten, nicht gezeichneten Bauelementen
eine selbständige Baugruppe, deren Funktion in bezug auf die aus Leiterplatten 3
und 4 gebildete Einheit von untergeordneter Bedeutung ist, so daß diese allein,
wie beschrieben, funktionsfähig ist. Die Baugruppe der Leiterplatte 13 kann beispielsweise
der Bildung stabilisierter Betriebsspannungen für die aktiven Bauelemente der Haupteinheit
aus den Leiterplatten 3 und 4 dienen, oder/und die Bauteile für die Widerstandsmessungen
oder für sonstige Aufgaben des Multimeters enthalten.
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Vorzugsweise ist diese Leiterplatte 13 mit der Leiterplatte 3 durch
Steckverbindungen, aus den Elementen 14, 15 bestehend, elektrisch und mechanisch
verbunden. Es ist aber auch eine Verbindung mit Leiterplatte 4 möglich. Ein digitales
Vielfachmeßgerät in der erfindungsgemäßen Bauweise bildet ein kompaktes Instrument
bester Raumausnützung, das durch sparsamste Verwendung voll Drahtverbindungen, durch
Anordnung leicht zu trennender Baugruppen vorteilhafte Methoden der Fertigung ermöglicht.