DE2946690A1

DE2946690A1 - Schaltkreis-pruefgeraet

Info

Publication number: DE2946690A1
Application number: DE19792946690
Authority: DE
Inventors: James Alexander Frankston Victoria Imrie
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-05-20
Filing date: 1979-11-20
Publication date: 1981-05-27
Also published as: AU3636478A; US4204152A; GB2063488A

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltkreisprüfgerät entspre-
chend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Prüfgeräte dienen z.B. zur Prüfung der Zündkreise von Brennkraftmaschinen.
Die bekannten Zündprüfgeräte haben im allgemeinen eine komplizierte und teuere Konstruktion, sind nicht tragbar, sondern in einer Werkstatt fest installiert, und erfordern geschultes Personal zur Bedienung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltkreisprüfgerät und insbesondere ein Hochspannungsprüfgerät mit relativ einfacher und billiger Konstruktion zu schaffen, das kompakt und tragbar ist und das für "Kettering"-, "Power Pack"- usw. ebenso wie für elektronische ZUndsysteme geeignet ist, die zahlreiche einzeln getriggerte Zündkreise aufweisen. Auch soll ein derartiges Gerät von relativ ungeschultem Personal bedient werden können.
Wenn das Gerät auch von ungeschultem Personal bedient werden kann, kann es, wenn es tragbar ausgebildet ist, vor allem auf dem Gebiet der Seefahrt und anderen Anwendungsfällen eingesetzt werden, bei denen sich ein Schaltkreisausfall oder eine Fehlfunktion entfernt von einer Werkstatt nachteilig auswirken können. Bei Maschinenzündproblemen z.B. an entfernten Orten ermöglicht das Gerät eine sofortige Prüfung, die ergeben kann, daß eine Reparatur an Ort und Stelle durchführbar ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Zündprüfgerätes beschrieben, ist jedoch nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt.
Bekannte Zündprüfgeräte haben im allgemeinen Kathodenstrahlröhrenanzeigen, während das Prüfgerät der Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform einen Zeigerausschlag zur Anzeige der Spitzenspannungen in einem Zündkreis verwendet. Die Spitzenspannungen können aber auch digital angezeigt werden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Gleichspannungsanzeigeeinrichtung kann aus einer analogen Spannungsanzeige-, aber auch aus einer digitalen Anzeigeeinrichtung bestehen.
Das Gerät kann von einer Wechsel- oder einer Gleichspannungsquelle je nach dem besonderen Anwendungsfall gespeist werden. Das Gerät ist für alle Arten von Zündsystemen wie dem üblichen "Kettering"- oder dem "oder pack"-System oder auch Systemen mit mehreren Thyristorkreisen geeignet. Die Spitzenspannung, die von dem Gerät erfaßt wird, kann in bekannter Weise auf eine Maschinenfehlfunktion oder auf eine verringerte Leistung bezogen werden. Diese Spitzenspannung wird durch eine Zeigerauslenkung angezeigt.
Das Gerät kann auch eine Einrichtung aufweisen, um den Zeigerausschlag während einer bestimmten Zeitperiode in der Stellung für die maximale Spannung zu halten; in diesem Falle wird auch eine Rückstelleinrichtung vorgesehen. Für solch eine Halteeinrichtung kann der bevorzugte kapazitive Spannungsteiler verwendet werden, der die Zeigerbewegung auf einer Geschwindigkeit hält, die für eine visuelle Beobachtung der Spitzenspannungslage akzeptabel ist.
Das Gerät kann gesondert oder gleichzeitig auch zur Messung vergleichsweise niedriger Spannungen verwendet werden, wie sie ebenfalls in Zündkreisen auftreten. Diese Spannungen können einige 100 Volts betragen, wenn ein "oder Pack"-oder andere elektronische Zündsysteme verwendet werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 4 beispielsweise erläutert. Es zeigt: Figur 1 ein Blockschaltbild eines Gerätes zur Hochspannungsprüfung, Figur 2 ein Blockschaltbild eines Gerätes zur Niederspannungsprufung, Figur 3 ein Schaltbild eines Gerätes zur Hoch- und Niederspannungsprüfung, und Figur 4 eine Sonde des Prüfgerätes.
Wie Fig. 1 zeigt, wird das zu messende Hochspannungssignal einem Spannungsteiler 7 zugeführt, der das Hochspannungssignal verkleinert. Das Ausgangssignal des Teilers wird von einem Gleichrichter modifiziert, und das modifizierte Signal wird über einen Impedanzanpassungskreis mit einer Skalenbereichssteuerung einer Meßanzeigeeinrichtung zugeführt.
Wie Fig. 2 zeigt, wird ein zu messendes Niederspannungssignal von einem Gleichrichter modifiziert, und das modifizierte Signal wird einem Spannungsspeicher zugeführt.
Das Ausgangssignal des Spannungsspeichers wird von einem Spannungs- oder Stromteiler mit einer Skalenbereichssteuerung einer Anzeigeeinrichtung zugeführt.
Fig. 3 zeigt ein Schaltbild des Prüfgerätes, das aus einem Spannungsteiler 10 besteht, der einen Eingangskondensator 12 und einen Ausgangskondensator 14 hat. Vorzugsweise ist der Eingangskondensator 12 gut isoliert, um den größeren Anteil der zu messenden Eingangshochspannung zu halten. Ein Spannungsteilungsverhältnis von 10 ist für den Hochspannungsteiler typisch.
Fig. 4 zeigt eine Sonde mit dem Eingangskondensator 12.
Die Sonde besteht aus einem Gehäuse 15, in dem der Kondensator 10 angeordnet ist. Der Kondensator 10 besteht aus einem zylindrischen Körper 16, der eine der Elektroden bildet, und einer inneren Elektrode 17. Die Elektroden sind durch dielektrisches Material getrennt. Die innere Elektrode 17 bildet einen Prüfanschluß für einen bestimmten Teil der zu prüfenden Schaltung und die Elektrode 16 ist mit dem Ausgangskondensator 14 und dem Gleichrichter 20 verbunden. Der Eingangskondensator kann auch aus einer Fiberglasplatte mit Leitern oder Elektroden auf beiden Seiten bestehen.
Der Gleichrichter 20 besteht aus einer Diode 21, die für Spannungsspitzen kurzer Dauer, die in Zündkreisen auftreten können, schnellschaltend ist.
Ein Anpassungskreis 25 besteht aus einem Verstärker 26 mit einem invertierenden und einem nicht invertierenden Eingang, die über die Ausgänge des Gleichrichters geschaltet sind. Der Ausgang des Anpassungskreises ist mit einer Anzeigeeinrichtung 35 verbunden. Eine Skalenbereichseinstellung wird durch eine Verstärkungseinstelleinrichtung 27 bewirkt, die aus einem Eingangswiderstand 28, der zwischen den Gleichrichter 20 und den invertierenden Eingang des Verstärkers 26 geschaltet ist, und einem Einstell-Rückkopplungswiderstand 29 besteht, der zwischen den invertierenden Eingang und den Ausgang des Verstärkers 26 geschaltet ist.
Die Anzeigeeinrichtung 35 ist vorzugsweise ein Amperemeter 37, das mit dem Ausgang des Verstärkers 26 verbunden ist, so daß eine Spannung gemessen werden kann, die die im Zündkreis erzeugte Hochspannung wiedergibt.
Der Niederspannungsprüfkreis, der sich im unteren Teil der Fig. 3 befindet, kann in Verbindung mit dem Hochspannungsprüfkreis im oberen Teil dieser Figur verwendet werden und besteht aus einem Gleichrichter 40, der mit dem Meßpunkt eines Kreises verbunden ist. Die Verbindung kann z.B. durch eine Prüfsonde oder dergleichen hergestellt werden. Der Gleichrichter 40 besteht aus dem oben angegebenen Grund ebenfalls aus einer Schaltdiode. Der Ausgang des Gleichrichters 40 ist mit einem Spannungsspeicher 41 verbunden, der aus einem Kondensator 42 besteht. Ein Stromteiler 44 ist zwischen den Ausgang des Spannungsspeichers 41 und über eine Skalenbereichssteuereinrichtung 46 und einen Schalter 47 und die Anzeigeeinrichtung 35 geschaltet.
Die Steuereinrichtung 46 der Fig. 3 hat drei Skalenbereichswiderstände 48 bis 50, von denen jeder zur Erreichung der gewunschten Empfindlichkeit durch den Schalter 47 wählbar ist. Jeder Skalenbereichswiderstand hat wenigstens ein Einstellwiderstandselement. Der Stromteiler 44 wird zusammen mit der Anzeigeeinrichtung 37 verwendet.
Es kann auch ein Spannungsteiler in Verbindung mit einer Voltmeter-Anzeigeeinrichtung verwendet werden, um die entsprechende Funktion des Stromteilers 44 zu erreichen.
Bevor das Hochspannungsprüfgerät für einen Zündkreis verwendet wird, muß es zuerst geeicht werden. Die Eichung wird durch Einstellen des Rückkopplungswiderstandes 29 derart durchgeführt, daß die Ausgangsanzeige den Spannungsspitzen entspricht, die im Zündkreis auftreten. Dies kann in Verbindung mit einem Zündprüfgerät mit Kathodenstrahlröhrenanzeige geschehen.
Wenn das Gerät zu einem bestimmten Zündkreis geeicht ist, kann die erzielte Einstellung immer dann verwendet werden, wenn das Prüfgerät für andere Zündkreise verwendet wird, obwohl diese einen im wesentlichen gleichen Zündsignalverlauf haben sollten. Wenn das Prüfgerät auf einen ZUndkreis angewandt wird, der keinen im wesentlichen gleichen Zündsignalverlauf hat, kann die Genauigkeit des Prüfgerätes durch erneute Eichung für den neuen Zündkreis verbessert werden. Vorzugsweise wird der Rückkopplungswiderstand 29 für jede Eichung markiert, um jede vorherige Eicheinstellung wieder durchführen zu können.
Die Eichung des Niederspannungsprüfgerätes wird durch Einstellen der Eirstellwiderstandselemente der Skalenbereichswiderstände 48 bis 50 in der Weise durchgeführt, wie sie für das Hochspannungsprüfgerät vorbeschrieben wurde. Die Einstellung der Empfindlichkeit des NiederspannungsprUfgerätes wird durch Wahl des entsprechenden Skalenbereichswiderstandes durchgeführt und ist von der Art des zu prüfenden Zündkreises unabhängig. Z.B. erfordert ein übliches "Kettering"-Zündsystem eine größere Empfindlichkeit als ein "Power Pack"- oder ein anderes elektronisches Zündsystem.
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Claims

Schaltkreis-Prüfgerät AnsprCtche 1. schaltkreis-Prüfgerät insbesondere zur Hochspannungsmessung in einem Zündkreis, bestehend aus einem Spannungsteiler mit einem ersten Zweig zum Anschluß an einen Meßpunkt im Zündkreis und einem zweiten Zweig, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der zweite Zweig an einen Gleichrichter (20) angeschlossen ist, dessen Ausgang mit einer Impedanzanpassungseinrichtung (25) verbunden ist, um die Impedanz des Gleichrichters an die einer Gleichspannungsanzeigeeinrichtung (35) anzupassen, die an den Ausgang der Impedanzanpassungseinrichtung (25) angeschlossen ist, so daß die angezeigte Spannung zu der Hochspannung im Zündkreis in Beziehung steht.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Spannungsteiler (10) ein kapazitiver Spannungsteiler ist, und daß der erste und zweite Zweig jeweils ein kapazitives Element (12, 14) aufweist.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der zweite Zweig eine Kapazität aufweist, die etwa das Tausendfache derjenigen des ersten Zweigs beträgt.
4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das kapazitive Element im ersten Zweig aus einer Fiberglasplatte mit einem Leiter auf jeder Seite besteht.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das kapazitive Element im ersten Zweig in einer Hochspannungssonde (30) angeordnet ist.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Gleichrichter (20) eine schnell schaltende Diode (21) aufweist, die über den zweiten Zweig geschaltet ist, so daß unerwünschte Anteile der Hochspannung im Zündkreis im Nebenschluß zur Impedanzanpassungseinrichtung (25) geführt werden.
7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Impedanzanpassungseinrichtung (25) einen Funktionsverstärker (21) aufweist, dessen invertierender und nicht invertierender Eingang über den Ausgang des Gleichrichters (20) geschaltet sind und dessen Ausgang mit der Anzeigeeinrichtung (35P verbunden ist.
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Funktionsverstärker (21) eine Verstärkungseinstelleinrichtung (27) mit einem Eingangswiderstand (28), der zwischen den Ausgang des Gleichrichters (20) und jeden Eingang des Funktionsverstärkers geschaltet ist, und einen EinstellrUckkopplungswiderstand (29), der zwischen den Ausgang des Funktionsverstärkers und dessen invertierenden Eingang geschaltet ist, aufweist.
9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Anzeigeeinrichtung (35) mit dem Ausgang der Impedanzanpassungseinrichtung (25) über einen Schalter (47) verbunden ist, und daß eine Einrichtung zur Messung einer Niederspannung im Zündkreis vorgesehen ist, die aus einem weiteren Gleichrichter (40) zur Verbindung mit einem Meßpunkt im Zündkreis, einem Spannungsspeicher (41) und einem weiteren Spannungsteiler (44) besteht, wobei der Ausgang des weiteren Gleichrichters über den Spannungsspeicher mit dem weiteren Spannungsteiler und der Ausgang des weiteren Spannungsteilers über den Schalter mit der Anzeigeeinrichtung verbunden ist, so daß die angezeigte Spannung zu der Niederspannung im Zündkreis in Beziehung steht.
10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der weitere Gleichrichter (44) aus einer schnell schaltenden Diode besteht, sodaß unerwünschte Teile der Niederspannung im Zündkreis den Spannungsspeicher (41) nicht durchlaufen.
11. Gerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Spannungsspeicher (41) aus einem kapazitiven Element (42) besteht.
12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Gleichspannungsanzeigeeinrichtung (35) aus einem Amperemeter mit einem Uberbrückungswiderstand besteht.