DE2917524A1 - Voltage tester with alternating to direct voltage changeover - contains battery-powered circuit including integrated circuit and diodes - Google Patents

Voltage tester with alternating to direct voltage changeover - contains battery-powered circuit including integrated circuit and diodes

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DE2917524A1
DE2917524A1 DE19792917524 DE2917524A DE2917524A1 DE 2917524 A1 DE2917524 A1 DE 2917524A1 DE 19792917524 DE19792917524 DE 19792917524 DE 2917524 A DE2917524 A DE 2917524A DE 2917524 A1 DE2917524 A1 DE 2917524A1
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Horst Wuenschmann
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Abstract

The two-pole voltage tester has a digital voltage level indicator, has an additional polarity display for direct voltages and an automatic switch over and indicator for when an alternating voltage is detected. A circuit contg. integrated circuit components, transistors, and passive components is contained in one of the two test probes. The circuit identifies the voltage type and controls the display accordingly without the use of mechanical switching elements. It is a small conveniently handleable device. Faulty operation is excluded despite the use of electronic switching. The measured voltage is rectified and fed to an analogue-to-digital converter consisting of an integrated circuit also detecting the voltage polarity. The polarity indicator is driven by a circuit section which also corrects the converter sensitivity.

Description

Testgerät zur digitalen Anzeige eines Spannungswertes mit automatischer Umschaltung zwischen Gleich- und echselspannun Die betrifft einen zweipoligen Spannungstester mit digitaler Anzeigevorrichtung zur Anzeige eines Spannungswertes mit zusätzlicher Anzeige der Polarität bei Gleichspannung sowie automatischer Umschaltung und Anzeige bei Anwesenheit von Wechselspannung, das aus zwei durch ein Kabel elektrisch verbundenen Prüfspitzen besteht, von denen eine Prüfspitze so ausgebildet ist, daß sie eine elektronische Schaltung enthält, die aus einer Verschaltung von integrierten Schaltkreisen, Transistoren und passiven Bauelementen besteht, die einen zwischen den beiden Prüfspitzen anstehenden Gleich- oder Wechselspannungs wert ohne mechanische Umschaltung automatisch richtig zur Anzeige bringt und von einer Batterie ggf. Akkumulator gespeist wird.Test device for the digital display of a voltage value with automatic switching between DC and DC voltage relates to a two-pole voltage tester with digital display device for displaying a voltage value with additional display of the polarity in the case of direct voltage and automatic switching and display in the presence of alternating voltage, which consists of two test probes electrically connected by a cable, one of which is designed so that it is one contains electronic circuit, which consists of an interconnection of integrated circuits, transistors and passive components that automatically displays a DC or AC voltage value between the two test probes correctly without mechanical switching and is powered by a battery, if necessary, an accumulator.

Das Testgerät dient der Messung von Gleich- und Wechselspannungen in elektrischen Anlagen und Systemen.The test device is used to measure direct and alternating voltages in electrical installations and systems.

Solche Testgeräte sind in ähnlicher Form bekannt, Sie können aber entweder die Spannung nur in groben Stufen durch Leuchtsymbole anzeigen, oder aber es sind Umschaltelemente erforderlich, die Meßbereiche anpassen bzw. zwischen Gleich- und Wechselspannung umschalten, Der vorliegenden liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu schaffen, das völlig ohne Umschaltelemente auskommt und deshalb die Möglichkeit der Fehlbedienung ausschließt. Durch das Fehlen mechanischer Umschaltelemente sowie die Verwendung integrieter Schaltkreise ist es außerdem möglich, das Testgerät klein und handlich zu gestaltgs Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Testgerät der eingangs angegebenen Art dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltung wie folgt aufgebaut ist: a) Eine Spannungsquelle F speist über einen EIN-AUS-Schalter G eine Anzeigeeinheit E, eine als integrierter Baustein ausgeführte Schaltung zur Analog-Digitalumsetzung D sowie die Polaritätserkennung B und die AC/DC-Umschaltung C; b) Eine Gleichrichterschaltung A, bestehend aus einer Brückenschaltung von Dioden richtet die zwischen den Prüfspitzen anstehende Spannung gleich und bietet den entstehenden Analog-Spannungswert einem Analog-Digitalumsetzer D an; c) Eine Teilschaltung B stellt die Polarität der Eingangsspannung fest und zeigt diese durch ein Leuchtsymbol an; d) Eine Kontrollschaltung C übernimmt die Empfindlichkeitsumschaltung für den Analog-Digitalumsetzer bei Wechselspannung sowie die Anzeige der Anwesenheit von Wechselspannung; e) Die Analog-Digitalumsetzerschaltung besteht aus einem als Baustein ausgeführten integrierten Schaltkreis, sowie der vom Hersteller vorgegebenen äußeren Beschaltung an passiven Bauelementen; f) Die integrierte Schaltung steuert eine Anzeigevorrichtung E, Durch die werden folgende Vorteile erzielt: 1) Eingangsspannungen von OVbis 999V werden direkt und ohne Umschaltung eines Meßbereiches digital angezeigt.Such test devices are known in a similar form, but you can either display the voltage only in rough steps by means of luminous symbols, or switching elements are required to adapt the measuring ranges or to switch between DC and AC voltage The underlying task is to create a device that works completely without switching elements and therefore eliminates the possibility of incorrect operation. Due to the lack of mechanical switching elements and the use of integrated circuits, it is also possible to make the test device small and handy feeds via an ON-OFF switch G a display unit E, a circuit designed as an integrated module for analog-digital conversion D as well as polarity detection B and AC / DC switchover C; b) A rectifier circuit A, consisting of a bridge circuit of diodes, rectifies the voltage between the test probes and offers the resulting analog voltage value to an analog-digital converter D; c) A sub-circuit B determines the polarity of the input voltage and indicates this by means of an illuminated symbol; d) A control circuit C takes over the sensitivity switching for the analog-digital converter in the case of alternating voltage as well as the display of the presence of alternating voltage; e) The analog-digital converter circuit consists of an integrated circuit designed as a module, as well as the external circuitry on passive components specified by the manufacturer; f) The integrated circuit controls a display device E, through the the following advantages are achieved: 1) Input voltages from OV to 999V are displayed digitally directly and without switching a measuring range.

2) Es werden sowohl Gleichspannungen als auch sinusförmige Wechselspannungen ohne Umschaltung in ihrem Wert richtig angezeigt.2) Both DC voltages and sinusoidal AC voltages are used correctly displayed in their value without switching.

3) Die Art der vorliegenden Spannung wird ebenfalls angezeigt.3) The type of voltage present is also displayed.

Die Neuerung wird nachfolgend näher erleutert: Figur 1 zeigt das Blockschaltbild Figur 2 zeigt die Schaltung des Testgerätes Als Bezeichnung der einzelnen Teilschaltungen bzw. Bauelemente dienen in den Figuren die nachfolgend aufgeführten Bezugszeichen.The innovation is explained in more detail below: FIG. 1 shows the block diagram Figure 2 shows the circuit of the test device as a designation of the individual subcircuits or components are used in the figures with the reference numerals listed below.

A ist eine Gleichrichterschaltung bestehend aus den Dioden 1/2/3 und 4.A is a rectifier circuit consisting of diodes 1/2/3 and 4th

B ist eine Kontrollschaltung zur Feststellung der Polarität von Gleichspannungseingangssignalen. Sie besteht aus dem Operationsverstärker 10, beschaltet mit den Widerständen 5, 8, 9, 12 den Dioden 6 und 7, sowie einer Beuchtdiode zur Anzeige der Polarität 11.B is a control circuit for determining the polarity of DC voltage input signals. It consists of the operational amplifier 10, wired with the resistors 5, 8, 9, 12 the diodes 6 and 7, as well as a light diode to display the polarity 11.

C ist eine Teilschaltung zur Umschaltung der Empfindlichkeit des Analog-Digitalumsetzers bei Anwesenheit von Wechselspannungen und zur Anzeige dieser Spannungsart, Sie besteht aus dem Romparator geschalteten Operationsverstärker 18, einer Gleichrichterschaltung, bestehend aus den Kondensatoren 13 und 16, den Dioden 14 und 15, sowie dem Entladewiderstand 17, Zur Anzeige der Spannungsart "Wechselspannung" wird eine Leuchtdiode 20 mit dem Vorwiderstand 19 benutzt. Der Ausgang der Teilschaltung C verändert über die Diode 21 und den Widerstand 22 die Empfindlichkeit der Analog-Digitalumsetzerschaltung D.C is a sub-circuit for switching the sensitivity of the analog-digital converter in the presence of alternating voltages and to display this type of voltage, it exists from the comparator switched operational amplifier 18, a rectifier circuit, consisting of capacitors 13 and 16, diodes 14 and 15, and the discharge resistor 17, A light-emitting diode 20 is used to display the "AC voltage" type of voltage the series resistor 19 is used. The output of the subcircuit C changes over the Diode 21 and resistor 22 the sensitivity of the analog-to-digital converter circuit D.

D ist eine Analog-Digitalumsetzerschaltung bestehend aus einem 2 integrierten BausteinVder Firma National Typ 3501 sowie der notwendigen äußeren Beschaltung mit passiven Bauelementenvdie die Wirkungsweise der Schaltung bestimmen.D is an analog-to-digital converter circuit consisting of a 2 integrated Module from the company National type 3501 as well as the necessary external wiring passive components that determine how the circuit works.

Die Spannungsteilerwiderstände 23 und 25 sowie das nachfolgende RC-Glied 24,26 bereiten die Eingangsspannung auf, Durch das Referenzelement 30 und die Widerstände 27, 29, 32 sowie das Einstellpotentiometer 31 wird die Referenzspannun gebildet, Die Widerstände 28, 34 und das Einstellpotentiometer 33 dienen der Nullpunktkorrektur.The voltage divider resistors 23 and 25 and the subsequent RC element 24,26 prepare the input voltage, through the reference element 30 and the resistors 27, 29, 32 as well as the setting potentiometer 31 the reference voltage is formed, The resistors 28, 34 and the setting potentiometer 33 are used to correct the zero point.

Der Kondensator 35 und die Widerstände 36, 37 bestimmen die Integrationszeitkonstaulte, Das RC-Glied 38, 39 bestimmt die Frequenz des eingebauten Taktoszillators, E ist eine Anzeigeeinheit von drei 7-Segmentanzeigen. Sie wird angesteuert über die Widerstände 41 bis 50 sowie die Transistoren 51, 52, 53.The capacitor 35 and the resistors 36, 37 determine the integration time constants, The RC element 38, 39 determines the frequency of the built-in clock oscillator, E is a display unit of three 7-segment displays. It is controlled via the resistors 41 to 50 and the transistors 51, 52, 53.

v F ist eine Spannungsquelle bestehend aus einer Baterie oder Akumulator 55, die über einen Schalter 56 an die Teilschaltungen B,C und D angeschlossen wird, v F is a voltage source consisting of a battery or accumulator 55, which is connected to subcircuits B, C and D via a switch 56,

Claims (1)

Satentansprüche: 0 Zweipoliger Spannungstester mit digitaler Anzeigevorrichtung zur Anzeige eines Spannungswertes mit zusätzlicher Anzeige der Polarität bei Gleichspannung sowie automatischer Umschaltung und Anzeige bei Anwesenheit von Wechselspannung) das aus zwei durch ein Kabel elektrisch verbundenen Prüfspitzen besteht von denen eine Prüfspitze so ausgebildet ist, daß sie eine elektronische Schaltung enthält, die aus einer Verschaltung von integrierten Schaltkreisen, Transistoren und passiven Bauelementen besteht, die einen zwischen den beiden Priifspitzen anstehenden Gleich-oder Wechselspannungswert ohne mechanische Umschaltung richtig zur Anzeige bringt und von einer Spannungsquelle gespeist wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die elektronische Schaltung wie folgt aufgebaut ist: a) Eine Spannungsquelle 55 speist über einen EIN-AUS-Schalter 56 eine Anzeigeeinheit 54, eine als integrierter Baustein ausgeführte Schaltung zur Analog-Digitalumsetzung 40 sowie eine Polaritätserkennungsschaltung bestehend aus OP 10 sowie passiven Bauelementen 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12; b) eine Gleichrichterschaltung A bestehend aus den Dioden 1 bis 4 richtet die zwischen den Prüfspitzen anstehende Spannung gleich und bietet den entstehenden Analog-SpSnnungswert einem Digitalumsetzer 40 an; c) eine Xeilschaltung B bestehend aus OP 10 und den passiven Bauelementen 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12 stellt die Polarität der Eingangsspannung fest und zeigt diese durch ein Leuchtsymbol 11 an; d) eine Kontrollschaltung C bestehend aus OP 18 mit Gleichrichterschaltung 13, 14, 15, 16, 17 korrigiert über die Diode 21 und den Widerstand 22 die Empfindlichkeit des Analog-Digitalwandlers 40 und zeigt durch ein Leuchtsybol 20 die Anwesenheit von Wechselspannung an; e) eine Analog-Digitalumsetzerschaltung bestehend aus einem als Baustein ausgeführten Schaltkreis 40 sowie der vom Hersteller angegebenen passiven Beschaltung 27 bis 39; f) die integrierte Schaltung 40 steuert über Strombegrenzurgswiderstände 41 bis 50 und die Treiber 51 bis 53 eine Anzeigeeinheit 54,Satent claims: 0 two-pole voltage tester with digital display device for displaying a voltage value with additional display of the polarity for DC voltage as well as automatic switchover and display in the presence of alternating voltage) which consists of two test probes electrically connected by a cable of which a test probe is designed so that it contains an electronic circuit, that consists of an interconnection of integrated circuits, transistors and passive ones Components consists of an equal or equal to or between the two test tips Displays the AC voltage value correctly without mechanical switching and is fed by a voltage source, d u r c h e k e n n z e i c h n e t that the electronic circuit is constructed as follows: a) A voltage source 55 feeds via an ON-OFF switch 56 a display unit 54, one as an integrated unit Block executed circuit for analog-digital conversion 40 and a polarity detection circuit consisting of OP 10 and passive components 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12; b) a rectifier circuit A consisting of diodes 1 to 4 aligns the one between the test probes Voltage and offers the resulting analog voltage value to a digital converter 40 on; c) a sub-circuit B consisting of OP 10 and the passive components 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12 determines the polarity of the input voltage and shows it by an illuminated symbol 11; d) a control circuit C consisting from OP 18 with rectifier circuit 13, 14, 15, 16, 17 corrected via the diode 21 and the resistor 22 the sensitivity of the analog-to-digital converter 40 and shows the presence of alternating voltage by a light symbol 20; e) an analog-to-digital converter circuit consisting of a circuit 40 designed as a module and that of the manufacturer specified passive wiring 27 to 39; f) the integrated circuit 40 controls A display unit via current limiting resistors 41 to 50 and the drivers 51 to 53 54,
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT397433B (en) * 1991-09-16 1994-04-25 Engel Gmbh Maschbau DEVICE FOR ELECTRIC MEASUREMENT OF A NON-ELECTRICAL MEASUREMENT
EP0649026A2 (en) * 1993-09-18 1995-04-19 GOSSEN-METRAWATT Gesellschaft mit beschränkter Haftung Multimeter with automatic setting of the measuring function

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EP0649026A3 (en) * 1993-09-18 1995-09-27 Metrawatt Gmbh Gossen Multimeter with automatic setting of the measuring function.

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