DE2645609B2 - Hochspannungsprüfvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsprüfvorrichtung mit einem Leuchtelement, das das Auftreten einer Hochspannung anzeigt und über eine Steuerschaltung betrieben wird, die mit einer Prüfschaltung verbunden ist, die mit einem Metallfühler ifl Verbindung steht.

Da heuzutage die meisten Hochspannungsschaltungen so isoliert sind, daß ein durch einen elektrischen Schlag verursachter Unfall vermieden wird, sind derartige Hochspannungsprüfvorrichtungen erforderlich, um das Auftreten einer Hochspannung von der Außenseite der Isolation her wahrzunehmen.

Bei der obigen aus der DD-PS 49 910 bekannten Hochspannungsprüfvorrichtung wird das Auftreten einer Hochspannung an der Außenseite der Isolation durch das Aufleuchten des Leuchtelementes angezeigt. Dazu ist ein monostabiler Multivibrator vorgesehen, an dem beim Auftreten der Hochspannung ein Signal liegt, so daß der Multivibrator instabil wird und über Schalttransistoren das Leuchtelement ansteuert.

Bei derartigen Hochspannungsprüfvorrichtungen ist es jedoch wichtig, daß jederzeit Gewißheit darüber besteht, ob die Vorrichtung fehlerfrei arbeitet oder nicht. Bei der obigen bekannten Vorrichtung ist dazu ein Anzeigeelement in Form eines Schauzeichens vorgesehen, das zur Anzeige dient, ob das Leuchtelement fehlerlos arbeitet oder nicht. Das Leuchtelement und das weitere Anzeigeelement können bei dieser bekannten Vorrichtung jedoch niemals anzeigen, ob die gesamte Schaltung der Prüfvorrichtung, beispielsweise die vorgesehene Verstärkerschaltung fehlerfrei arbeitet.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe liegt daher darin, die Hochspannungsprüfvorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß zu jedem Zeitpunkt, d. h. selbst dann, wenn die Vorrichtung das Auftreten einer Hochspannung anzeigt, erkennbar ist, ob die gesamte Vorrichtung fehlerfrei arbeitet oder nicht.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die Prüfschaltung mit einer Diode verbunden ist, die in Durchlaßrichtung

ίο zwischen den Ausgang eines fortlaufend schwingenden Schaltkreises und einen Verstärkertransistor geschaltet ist, wobei der Verstärkertransistor durch das Ausgangssignal des schwingenden Schaltkreises oder durch ein vom Metallfühler abgegebenes Eingangssignal für die Prüfschaltung durchgeschaltet wird, und daß die Steuerschaltung mit dem Verstärkertransistor verbunden ist und einen Transistor, der durch das Ausgangssignal des schwingenden Schaltkreises abwechselnd gesperrt und durchgeschaltet wird, zwei Transistoren, die in Reihe mit dem Kollektor des Transistors verbunden sind und von denen jeder mit einem von zwei Leuchtelementen verbunden ist, und einen Kondensator umfaßt, der mit dem Kollektor des Transistors verbunden ist, wobei beide Leuchtelemente abwechselnd eingeschaltet werden und nur eines der beiden Leuchtelemente angeschaltet bleibt, während das andere ausgeschaltet bleibt, wenn ein Eingangssignal vom Metallfühler an der Prüfschaltung liegt, das das Auftreten einer Hochspannung wiedergibt.

Dadurch, daß erfindungsgemäß ein fortlaufend schwingender Schaltkreis vorgesehen ist, werden die beiden Leuchtelemente abwechselnd ein- und ausgeschaltet, so daß das abwechselnde Aufleuchten dieser beiden Leuchtelemente bestätigt, daß die gesamte Schaltung der Prüfvorrichtung normal arbeitet. Wenn eine Hochspannung wahrgenommen wird, so leuchtet nur eines der Leuchtelemente, und zwar andauernd auf, während das andere Leuchtelement ausgeschaltet bleibt, so daß einerseits eine Sichtanzeige für das Auftreten der Hochspannung geliefert wird und andererseits die Funktionsfähigkeit der gesamten Schaltung zu jedem Zeitpunkt durch das abwechselnde Aufleuchten der beiden Leuchtelemente bestätigt wird.

Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert:

F i g. 1 zeigt das Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Hochspannungsprüfvorrichtung.

Fig.2 zeigt die in das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingebaute Schaltung. F i g. 3 zeigt eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Hochspannungsprüfvorrichtung.

Wie es in der Zeichnung und insbesondere in F i g. 1 dargestellt ist, die ein Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Hochspannungsprüfvorrichtung zeigt, besteht diese Prüfvorrichtung hauptsächlich aus einer Versorgungsschaltung 1, die Batterien und einen Schalter enthält, aus einem Oszillator 2, der mit der Versorgungsschaltung verbunden ist und automatisch die gesamte Schaltung zwischen dem Einschalten und dem Ausschalten des Schalters überprüfen kann, aus einer Prüfschaltung 3, die mit dem Oszillator verbunden ist und einen Metallfühler 8 aufweist, einer Steuerschaltung 4, die mit der Prüfschaltung verbunden ist und zwei Leuchtelemente mit verschiedener Farbe betreiben oder mit Energie

versorgen kann, die im typischen Fall aus einer roten und einer grünen Lampe 6, 7 bestehen, und einer Rauschunterdrückungsschaltung 5, die mit der Prüfschaltung 3 verbunden ist.

Da während des Betriebes beim Einschalten des Schalters der Versorgungsschaltung 1 das Ausgangssignal des Oszillators 2 zu diesem Zeitpunkt gleich Null ist, bleiben die Prüf- und Rauschunterdrückungsschaltungen 3 und 5 abgeschaltet, während in der Steuerschaltung 4 für die Leuchtelemente ein darin enthaltener Kondensator oder eine Kapazität aufgeladen und das Leuchtelement 6 angeschaltet wird. Wenn der Kondensator auf ein bestimmtes Potential aufgeladen ist, wird das Leuchtelement 7 angeschaltet, während das Leuchtelement 6 abgeschaltet wird. Wenn das Leuchtelement 7 angeschaltet wird, erscheint ein Ausgangssignal am Oszillator 2, so daß die Steuerschaltung 4 für die Leuchtelemente über die Prüfschaltung 3 mit Strom versorgt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der Kondensator unmittelbar entladen und sofort wieder aufgeladen, so daß das Leuchtelement 7 abgeschaltet und stattdessen das Leuchtelement 6 angeschaltet wird.

Wenn der Kondensator auf ein bestimmtes Potential aufgeladen ist, wird das Leuchtelement 6 abgeschaltet, während das Leuchtelement 7 mit Energie versorgt wird, wenn das Ausgangssignal vom Oszillator gleich Null ist, während das Leuchtelement 6 mit Energie versorgt wird, wenn ein bestimmtes Ausgangssignal auftritt Wenn ein Eingangssignal vom Metallfühler 8 anliegt, fließt der Signalstrom zur Steuerschaltung 4, und zwar über die Prüfschaltung 3, an der fortlaufend das Ausgangssignal des Oszillators 2 liegt, so daß das Leuchtelement 6 fortlaufend mit Energie versorgt wird. Wenn das Eingangssignal vom Metallfühler 8 verschwindet, beginnt wieder das wechselweise Einschalten der Leuchtelemente 6 und 7.

Im folgenden werden die in der Spannungsprüfvorrichtung enthaltenen Schaltungen mehr im einzelnen in Verbindung mit F i g. 2 beschrieben.

Wie es in F i g. 2 dargestellt ist, sind eine Energiequelle 9 und ein Schalter 10 in Reihe zueinander und parallel zu Spannungsteilerwiderständen 11 und 12 geschaltet. Der Verbindungspunkt a zwischen den Widerständen steht mit der Steuerklemme eines programmierbaren Unijunktiontransistor 13 in Verbindung, dessen Anode an einem Punkt b liegt, an dem ein Widerstand 14 und ein Kondensator 15, die zusammen ein Zeitglied bilden, zusammengeschaltet sind. Der Kondensator Ϊ5 ist mit der Basis eines NPN-Transistors 16 verbunden, der die Schwingung ausführen kann.

Der Kollektor des Transistors 16 steht mit der Prüfschaltung in Verbindung, die aus einer in Durchlaßrichtung geschalteten Diode 17, einem Widerstand 18, einem Verstärkungstransistor 19 und einem Widerstand

20 besteht, der seinerseits mit der Basis eines Transistors

21 verbunden ist, der die Steuerschaltung 4 für die Leuchtelemente darstellt. Der Kollektor des Transistors 21 liegt am Verbindungspunkt c eines Widerstandes 22 und eines Kondensators 23, die zusammengeschaltet sind, so daß sie ein Zeitglied bilden. Der Transistor 21 ist gleichfalls in Reihe zu einem Widerstand 24, einem Schalttransistor 25 und den Leuchtelementen 6 und 7 geschaltet, die aus einer roten Lampe 6 und einer grünen Lampe 7 bestehen.

Zu dem Zeitpunkt, an dem der Schalter 10 eingeschaltet wird, ergibt sich das Potential an der Steuerklemme des programmierbaren Unijunktiontransistors 13 durch die Teilung der Spannung der Spannungsquelle 9 mittels der Widerstaände 11 und 12, wodurch die Anode des programmierbaren Unijunktiontransistors 13 auf einem Potential gehalten wird, das niedrig genug ist, damit der Strom durch den Widerstand 14 zum Kondensator 15 fließen kann. Zu diesem Zeitpunkt wird der programmierbare Unijunktiontransistor im gesperrten Zustand gehalten, während der Transistor 16 aufgrund der Stromversorgung seiner Basis über einen Widerstand 26 durchgeschaltet ist, so

lu daß ein Strom durch seinen Kollektor und anschließend durch einen Widerstand 27 fließen kann und die Prüfschaltung 3, die die Diode 17 enthält und mit dieser Diode verbunden ist, abgeschaltet bleibt. Wenn unter diesen Urnständen ein Strom durch den Widerstand 22 fließt und den Kondensator 23 auflädt, wird der Punkt c auf einem Potential gehalten, das nahe bei 0 Volt liegt. Dementsprechend wird kein Strom über den Widerstand 24 zugeführt und bleibt der Transistor 25 gesperrt. Obwohl ein Basisstrom durch die grüne Lampe 7 und den Widerstand 29 zum Transistor 30 fließt, wird die grüne Lampe 7 nicht angeschaltet, da der Widerstandswert des Widerstandes 29 zu groß ist, um einen Strom hindurchzulassen, der ausreicht, die grüne Lampe 7 zu zünden. Der Basisstrom des Transistors 30 ist jedoch groß genug, um die rote Lampe 6 anzuschalten. Zu diesem Zeitpunkt ist somit die rote Lampe angeschaltet, während die grüne Lampe 7 ausgeschaltet ist.

Wenn der Kondensator 23 aufgeladen wird, so daß das Potential am Kollektor des Transistors 21 ansteigt,

JO kann ein Strom über den Widerstand 24 zur Basis des Transistors 25 fließen, um diesen durchzuschalten. Dementsprechend wird die grüne Lampe 7, die mit dem Kollektor des Transistors 25 verbunden ist, mit einem Strom versorgt, der ausreichend groß ist, um die Lampe anzuschalten, was wiederum bewirkt, daß der Transistor 30 sperrt, und folglich die rote Lampe 6 ausgeschaltet wird. Somit wird statt der roten Lampe 6 die grüne Lampe 7 angeschaltet.

Was den programmierbaren Unijunktiontransistor 13 anbetrifft, so steigt das Potential an seiner Anode allmählich der durch den Widerstand 14 und den Kondensator 15 gelieferten Zeitkonstante entsprechend an. Wenn der Kondensator 15 auf ein bestimmtes Potential aufgeladen ist, schaltet der programmierbare Unijunktiontransistor 13 augenblicklich durch, so daß das Poten lial an seiner Anode abnimmt, was ein Sperren des Transistors 16 bewirkt. Solange der Transistor 16 gesperrt ist, kann der durch den Widerstand 27 fließende Strom durch die Diode 17 zum Widerstand 18

so fließen, so daß der Verstärkungstransistor 19 und dementsprechend der Transistor 21 im durchgeschalteten Zustand bleiben. Wenn sich zu diesem Zeitpunkt der Kondensator 23 entlädt, wird der Transistor 25 gesperrt, was wiederum ein Durchschalten des Transistors 30 bewirkt, so daß statt der grünen Lampe 7 die rote Lampe 6 eingeschaltet wird.

In der oben beschriebenen Weise werden die rote und die grüne Lampe 6 und 7 abwechselnd mit Energie versorgt bzw. erregt.

Unter der Annahme, daß ein Eingangssignal, beispielsweise ein 50 Hz Wechselstrom, vom Metallfühler 8 geliefert wird, werden der Widerstand 18, der Transistor 21 mit einem Strom aus der positiven Halbwelle des Eingangssignales versorgt, so daß die Transistoren 19 und 21 durchgeschaltet werden, was wiederum die Entladung des Kondensators 23 bewirkt, so daß die rote Lampe eingeschaltet wird.
Obwohl bei der anschließend folgenden negativen

Halbwelle des Eingangssignals die Transistoren 19, 21 sperren, kann der Transistor 21 aufgrund seiner Zeitkonstante nicht durchgeschaltet werden, die durch den Widerstand 22 und den Kondensator 23 bestimmt ist, und die nächste positive Halbwelle des Eingangssignals wird geliefert, bevor der Kondensator 23 soweit aufgeladen ist, daß er den Transistor 25 durchschaltet, so daß die Lampe 6 fortlaufend eingeschaltet bleibt, solange das Eingangssignal geliefert wird.

Der Kondensator 31 der Rauschunterdrückungschaltung 5, die mit der Prüfschaltung 3 verbunden ist, dient dazu, den hochfrequenten Anteil im Eingangssignal zu entfernen, so daß eine fehlerhafte Arbeit bzw. Anzeige des Spannungsprüfers vollständig vermieden werden kann.

F i g. 3 zeigt eine Spannungsprüfvorrichtung, die die oben beschriebenen Schaltungen enthält. Die Spannungsprüfvorrichtung hat als Ganzes die Form eines Stiftes mit dem Metallfühler an seinem spitz zulaufenden Ende. Der Hauptkörper der Spannungsprüfvorrichtung besteht aus einem zylindrischen Teil A und einem Griffteil B, das verschiebbar auf den zylindrischen Teil A gepaßt ist. Eine Verschiebung des Griffteils B auf dem zylindrischen Teil A in F i g. 3 nach unten bewirkt, daß das Fenster C, das im zylindrischen Teil A ausgebildet ist, erscheint, und daß gleichzeitig der Schalter 10 geschlossen wird. Im Fenster Csind die Leuchtelemente, die aus einer roten und einer grünen Lampe 6, 7 bestehen, aufgenommen. Durch die Verschiebung des Griffteils B nach unten wird somit der Schalter 10 geschlossen, der seinerseits das abwechselnde Einschalten der roten und grünen Lampen 6 und 7 in Gang setzt, die durch das Fenster C sichtbar sind. Wenn der Metallfühler 8 am spitz zulaufenden Ende der Spannungsprüfvorrichtung dem Objekt näher kommt oder mit dem Objekt in Berührung kommt, hört das abwechselnde Einschalten der Lampen auf und bleibt nur eine der Lampen weiter angeschaltet, während die andere Lampe ausschaltet, wenn eine bestimmte Spannung am Objekt liegt.

Aus dem Obigen ergibt sich, daß die Spannungsprüfvorrichtung zwei Leuchtelemente enthält, die abwechselnd mit Hilfe eines Oszillators angeschaltet werden können und die über eine Steuerschaltung mit einer Prüfschaltung verbunden sind, so daß durch die Verwendung von zwei Lampen mit verschiedener Farbe, beispielsweise einer roten und einer grünen Lampe, und durch ein abwechselndes Zünden oder Einschalten dieser verschiedenfarbigen Lampen eine sichere oder zuverlässige Bestätigung der richtigen Anzeige der Spannungsprüfvorrichtung selbst geliefert werden kann. Der Benutzer kann somit das gefährliche Objekt ohne ein Gefühl der Unsicherheit überprüfen, indem er sich einfach — wann er will — bestätigen läßt, daß die farbigen Lampen wechselweise angeschaltet werden. Die Verwendung einer roten und einer grünen Lampe als Leuchtelemente liefert selbst dann eine sichere Bestätigung, wenn die Überprüfung an einer sehr gut beleuchteten Stelle erfolgt. Die Information oder die Anzeige des Auftretens einer Hochspannung erfolgt durch die Änderung in der Art, in der die Lampen eingeschaltet werden, d. h. von der Art, bei der die Lampen abwechselnd eingeschaltet werden, auf eine Art, bei der nur eine Lampe, beispielsweise die rote Lampe, weiter aufleuchtet, während die andere Lampe abgeschaltet ist.

Es versteht sich, daß dann, wenn keine Spannung am Objekt liegt, das abwechselnde Einschalten der Lampen fortgesetzt wird, wie es dann der Fall ist, wenn die Spannungsprüfvorrichtung vom Objekt genommen wird. Die beiden, durch den Oszillator gesteuerten Lampen liefern eine vollständig automatische Überprüfung der gesamten Schaltungen der Vorrichtung, was der Spannungsprüfvorrichtung eine hohe Sicherheit gibt.

Der einfache Aufbau der Spannungsprüfvorrichtung hält sie frei von Störungen oder fehlerhaften Anzeigen, so daß die Spannungsprüfvorrichtung besonders gut dazu geeignet ist, in einen stiftförmigen Körper eingebaut zu werden, was in dieser Kombination eine tragbare Vorrichtung ergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Hochspannungsprüfvorrichtung mit einem Leuchtelement, das das Auftreten einer Hochspannung anzeigt und über eine Steuerschaltung betrieben wird, die mit einer Prüfschaltung verbunden ist, die mit einem Metallfühler in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfschaltung (3) mit einer Diode (17) verbunden ist, die in Durchlaßrichtung zwischen den Ausgang eines fortlaufend schwingenden Schaltkreises (2) und einen Verstärkertransistor (19) geschaltet ist, wobei der Verstärkertransistor (19) durch das Ausgangssignal des schwingenden Schaltkreises (2) oder durch ein vom Metallfühler (8) abgegebenes Eingangssignal für die Prüfschaltung durchgeschaltet wird, und daß die Steuerschaltung (4) mit dem Verstärfcertransistor (19) verbunden ist und einen Transistor (21), der durch das Ausgangssignal des schwingenden Schaltkreises (2) abwechselnd gesperrt und durchgeschaltet wird, zwei Transistoren (25,30), die in Reihe mit dem Kollektor des Transistors (21) verbunden sind und von denen jeder mit einem von zwei Leuchtelementen (7, 6) verbunden ist, und einen Kondensator (23) umfaßt, der mit dem Kollektor des Transistors (21) verbunden ist, wobei beide Leuchtelemente (6, 7) abwechselnd eingeschaltet werden und nur eines der beiden Leuchtelemente (6) angeschaltet bleibt, während das andere (7) ausgeschaltet bleibt, wenn ein Eingangssignal vom Metallfühler (8) an der Prüfschaltung (3) liegt, das das Auftreten einer Hochspannung wiedergibt.