DE3020620C2 - Vorrichtung zur Messung und Anzeige des verbrauchten Anteils der theoretisch zu erwartenden Gesamtlebensdauer eines Kondensators - Google Patents
Vorrichtung zur Messung und Anzeige des verbrauchten Anteils der theoretisch zu erwartenden Gesamtlebensdauer eines KondensatorsInfo
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/64—Testing of capacitors
Description
— eine mit den Kenndaten für die theoretisch zu erwartende Gesamtlebensdauer des betreffenden
Kondensators (C) programmierbare Einheit (PE), der eingangsseitig eine elektrische
Größe zugeführt wird, die proportional zu mindestens einem für die Lebensdauer des Kondensators
fQ maßgeblichen Kennwert ist, und
— eine vom Ausgang der programmierbaren Einheit (PE) mit einem Meßsignal gespeiste elektrolytische
Zähl- und Anzeigevorrichtung (SZ) zur fc-kssung und nicht flüchtigen Anzeige des
jewciis verbrauchten Anteils der Gesymtlebensdauer
des Kondensators (C).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der maßgebliche Kennwert zur Messung
und Anzeige des verbrauchten Anteils der theoretisch zu erwartenden Gesamtlebcnsdaucr des
Kondensators die jeweilige Aufladcspannung des Kondensators ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der maßgebliche Kennwert zur
Messung und Anzeige des verbrauchten Anteils der theoretisch zu erwartenden Gesamilebensdauer des
Kondensators die Anzahl de- Aufladezyklen des Kondensators ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der maßgebliche Kennwert zur
Messung und Anzeige des verbrauchten Anteils der theoretisch zu erwartenden Gesamilcbcnsdauer des
Kondensators die Anzahl der Entladczyklcn des Kondensators ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der maßgebliche Kennwert zur Messung und Anzeige des verbrauchten
Anteils der theoretisch zu erwartenden Gesamtlebensdauer des Kondensators die Gesamtzeit,
während der der Kondensator auf die Betriebsspannung aufgeladen war, ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die programmierbare Einheit (PE) ein entsprechend den maßgeblichen
Kenndaten des verwendeten Kondensators fest programmierter Festwertspeicher (ROM)
ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektrolytische Zähl- und Anzeigevorrichtung (SZ) eine elektrolytische
Speicherzelle ist und daß die programmierbare Einheit (PE) eingangsscilig mil der Kondensatorladespannung
bzw. -eniladespannung proportionalen Spannungswerten beaufschlagt ist und
am Ausgang einen in Abhängigkeit vom cingangsseitigen
Spannungswert entsprechend dem Festprogramm der programmierbaren Einheit (PE) modifizierten
Ausgangssirom für die elektrische Speicherzelle abgibt.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Zähl- und Anzeigevorrichtung (SZ) ein elektrischer
Betriebsstundenzähler ist, dem das Meßsignal als definierter Gleichstrom zuführbar ist
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, mit der siri-. der Anteil
der noch zur Verfugung stehenden Lebensdauer eines in einem Gerät enthaltenen, hoch belasteten Kondensators
erfassen und anzeigen läßt
Vor allem in der Medizinelektronik gibt es Geräte, die
hochbelastetc Kondensatoren enthalten, von deren unbedingter Funktionstüchtigkeit unter Umständen das
Leben eines Menschen abhängen kann. Ein bekanntes Gerät dieser Art ist der Defibrillator. Die in solchen
Defibrillatoren zur Energiespeicherung verwendeten Kondensatoren mit großer Kapazität pro Volumen (μΡ/
cmJ) haben nur eine begrenzte Lebensdauer. Verwendet
man volumenmäSig große Kondensatoren, die eine größere
Lebensdauer erwarten lassen, so wird das Gerät unhandlich und schwer, so daß auch der rasche mobile
Einsatz, der bei Geräten dieser Art im Vordergrund steht, beeinträchtigt werden kann. Die Betriebslebensdaucr
der Kondensatoren ist u.a. -in der Gesamtzeit,
während der der Kondensator auf die Betriebsspannung U aufgeladen war, abhängig. In bekannten Defibrillatoren
sind keine Maßnahmen oder Mittel vorgesehen, um
jo diese Gesamtzeit zu messen.
Um Kondensatoren vorsorglich rechtzeitig vor Erreichen des Endes ihrer Lebensdauer auswechseln zu können,
soll insbesondere für Defibrillatoren eine Vorrichtung geschaffen werden, mit der sich die theoretisch
noch zu erwartende Restlebcnsdauer bzw. die bisherige Beanspruchung des Kondensators erfassen läßt.
Die erfindungsgemäßc Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch I angegeben.
Vorteilhafte Weiterbildungen i\ra in Unteransprüchen
gekennzeichnet
Zur Lösung des zugrundeliegenden Problems wäre es optimal, das aufsummierte Produkt aus der Ladespannung
und der Zeit, während der die Ladespannung am Kondensator lag, zu messen. Denkbar wäre es, hierfür
elektronische Speicher wie RAMs zu verwenden und
den Speicherinhalt mit einer vorgespeicherten Lebensdauercrwiiriungskurve
zu vergleichen. Diese elektronischen Speicher sind jedoch ungeeignet für eine aufsummierte
Speicherung des genannten Produkts bzw. für eine Vcrglcichsmcssung mit vorgespeicherten Lebenserwartungskurven,
da der Speicherinhalt bei Ausfall der Stromversorgung gelöscht wird. Es kommen also nur
Spcichcrmitlel in Frage, die die eingeschriebene Information
nichtflüchtig festzuhalten vermögen.
Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, in einer programmierbaren
Einheit, beispielsweise in einem ROM. bestimmte Kenndaten des jeweils verwendeten Kondensators
vorzugeben und über diese Einheit eine clektrolytischc
Zähl- und Anzeigevorrichtung, also etwa ei-
bO nc elektrolytisch^ Speicherzelle anzusteuern.
Als auswertbare Kenngröße für den Kondensator können einzeln oder in Kombination die Aufladcspannung
des Kondensators, die Anzahl der Aufladc/yklcn
und/oder die Anzahl der Entladc/yklen des Kondcnsa-
hri tors sowie die Gesamtzeit, wahrend der der Kondensator
auf (.lic Betriebsspannung aufgeladen war. herangezogen
werden.
Die Erfindung wird nachfolgend unter bezug auf ein
^usführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher eräuterL
Die einzige Figur zeigt einen Kondensator C der von einer nicht dargestellten Aufladevorrichtung aufgeladen
wird, um anschließend die gespeicherte Energie in einem kurzzeitigen Entladestoß in einen nicht dargestellten
Verbraucherkreis abzugeben, der im Falle eines Defibrillators der Patientenstromkreis ist Mittels eines
Spannungsteiler R], Ri wird die Aufladespannung des
Kondensators abgefragt. Die geteilte Kondensatorspannung wird einer programmierbaren Einheit PE zugeführt
welche das Signal so aufbereitet, daß am Ausgang der programmierbaren Einheit PE ein unmittelbar
zur Messung und Anzeige mittels einer elektrolytischen Zähl- und speichernden Anzeigeeinrichtung SZ geeignetes
Signal zur Verfügung steht. Der programmierbaren Einheit PE wird als Eingangsgröße die durch den
Spannungsteiler Rx, /?2 geteilte Kondensatorspannung
Uc zugeführt, denn nur diese steht zur Messung unmittelbar
zur Verfugung. ]e nach verwendetem Kondcnsalor-Typ wird zur weiteren Verarbeitung die Aufladcspannung
oder daraus abgeleitet die Ladedauer, die Anzahl der Auf- bzw. Entladungen oder eine beliebige
Kombination daraus herangezogen.
Die elektrolytische Zähl- und speichernde Anzeigeeinrichtung SZ arbeitet beispielsweise nach dem Prinzip
von elektrolytischen Betriebsstundenzählern wie sie etwa zur Betriebszeitüberwachung von elektrischen Geräten,
etwa von Kopiergeräten verwendet werden. In der Zeitschrift »Funkschau«, 1972, Heft 11, S. 400, ist ein
solcher Betriebsstundenzähler für Plattenspieler beschrieben. Bei einer elektrolytischen Speicherzelle für
diesen Zweck (vgl. auch US-PS 33 43 083) wandert bei Zuführung eines definierten Gleichstroms eine elekirolytische
Pille in einer Glaskapillare zwischen zwei Quecksilberfäden mit konstanter Geschwindigkeit von
einem Ende der Kapillare (= Skalennullpunkt) zum anderen Ende (= Skalenendwert). Innerhalb der zulässigen
Stromgrenzwerte ist die Geschwindigkeit der elektrolytischen
Pille linear abhängig von der Größe des fließenden Gleichstroms: bei doppeltem Strom wandert
die Pille also mit doppelter Geschwindigkeit.
Die programmierbare Einheit PE ist das Bindeglied zwischen dem Kondensator C mit seiner in der Regel
nichllinearen Lebensdauer-Kennlinie und der elektrolytischen Speicherzelle SZmit ihrem linearen Zusammenhang
zwischen dem sie durchfließenden Strom und der Anzeige. Bei einem Austausch des Kondensator.; C gegen
einen solchen mit unterschiedlicher Lebensdauer-Kennlinie ist der Speicherinhalt der programmierbaren
Einheit beispielsweise entsprechend den Angaben des Kondensator-Herstellers zu ändern. Soll innerhalb der
programmierbaren Einheit PE etwa ein integrierter Festwertspeicher (ROM) eingesetzt werden, so müßte
dieses ROM bei Übergang auf einen anderen Kondensatortyp ebenfalls mindestens partiell ausgetauscht werden.
Es sei darauf hingewiesen, daß der Einsatz von ROMs möglich ist, da die programmierbare Einheit PE
nur bei eingeschaltetem Gerät also beispielsweise des Defibrillators arbeitsfähig sein muß. Flüchtige Speicher,
beispielsweise RAMs eignen sich für die programmierbare Einheit PE nicht, da diese ihren Speicherinhalt
beim Abschalten der Betriebsspannung verlieren. Die Erfindung bietet den Vorteil, daß bei Verwendung eines
anderen Kondenstiors-Typs mit anders definierter Lebensdauer-Kennlinie
nicht das gesamte Gerät geändert werden muß, sondern lediglich das Programm (Softwa-Anhand
eines beliebigen Beispiels soll die Funktion der programmierbaren Einheit PE beschrieben werden:
Unter der Annahme, daß der Kondensator-Hersteller die Lebensdauer so angibt, daß die Höhe der Aufladespannung
quadratisch und die Aufladedauer linear in die Lebensdauer eingehen, hätte die programmierbare Einheit
PE an ihrem Ausgang bei doppelter Aufladespannung den vierfachen Stromwert für die elektrolytische
Speicherzelle SZ zu liefern. Wäre der Einfluß der AufIadespannting
dagegen nicht quadratisch, sondern beispielsweise kubisch, so müßte bei doppelter Spannung
der neunfache Strom zur Verfügung gestellt werden. Falls die Lebensdauer linear von der Anzahl der Entladezyklen
und sonst von keiner weiteren Einflußgröße
is abhängig wäre, müßte die programmierbare Einheit PE
unabhängig von der tatsächlichen Kondensatorspannung und der Aufladezeit einen definierten Stromwert
für eine bestimmte, jeweils gleiche Dauer an die elektrolytische Speicherzelle abgeben.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Vorrichtung zur Messung und Anzeige des verbrauchten
Anteils der theoretisch zu erwartenden Gesaintlebensdauer von hochbelasteten Kondensatoren
in Geräten der Medizinelektronik, gekennzeichnet durch
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3020620A DE3020620C2 (de) | 1980-05-30 | 1980-05-30 | Vorrichtung zur Messung und Anzeige des verbrauchten Anteils der theoretisch zu erwartenden Gesamtlebensdauer eines Kondensators |
DE3109764A DE3109764C2 (de) | 1980-05-30 | 1981-03-13 | Vorrichtung zur Messung, Speicherung und Anzeige des verbrauchten Anteils der theoretisch zu erwartenden Gesamtlebensdauer von hochbelasteten Kondensatoren |
JP8069281A JPS5720275A (en) | 1980-05-30 | 1981-05-27 | Device for measure, memorize and display consuming rate of whole life of capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE3020620A DE3020620C2 (de) | 1980-05-30 | 1980-05-30 | Vorrichtung zur Messung und Anzeige des verbrauchten Anteils der theoretisch zu erwartenden Gesamtlebensdauer eines Kondensators |
Publications (2)
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DE3020620A1 DE3020620A1 (de) | 1981-12-03 |
DE3020620C2 true DE3020620C2 (de) | 1984-08-02 |
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ID=6103615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE3020620A Expired DE3020620C2 (de) | 1980-05-30 | 1980-05-30 | Vorrichtung zur Messung und Anzeige des verbrauchten Anteils der theoretisch zu erwartenden Gesamtlebensdauer eines Kondensators |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5720275A (de) |
DE (1) | DE3020620C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3109764A1 (de) * | 1980-05-30 | 1982-09-23 | Hellige Gmbh, 7800 Freiburg | "vorrichtung zur messung, speicherung und zur anzeige des verbrauchten anteils der theoretisch zu erwartenden gesamtlebensdauer von kondensatoren |
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1980
- 1980-05-30 DE DE3020620A patent/DE3020620C2/de not_active Expired
-
1981
- 1981-05-27 JP JP8069281A patent/JPS5720275A/ja active Pending
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DE3020620A1 (de) | 1981-12-03 |
JPS5720275A (en) | 1982-02-02 |
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