DE3428223A1

DE3428223A1 - Test circuit arrangement for determining the number of turns and the DC resistance of a coil

Info

Publication number: DE3428223A1
Application number: DE19843428223
Authority: DE
Inventors: Georg Bolender; Claus 6430 Bad Hersfeld Eibich; Walter Dipl.-Ing. 6437 Kirchheim Röckert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1984-07-31
Publication date: 1986-02-13

Abstract

To determine the number of turns and the DC resistance of a coil, it is provided that, at least once for a predetermined period of time during a test process, a magnetic flux changing during this period of time passes through the coil to be tested (PS). This coil is connected to a switch arrangement (S2) which only connects this coil (PS) to a first evaluating device (WME) during the predetermined period of time. This evaluating device determines the number of turns of the coil to be tested by means of the induction voltage occurring across the coil to be tested due to a change in the magnetic flux, and by means of a reference voltage. The switch arrangement (S2) is connected to a second evaluating device (WST) which is connected to the coil to be tested, for determining its DC resistance, whenever the magnetic flux passing through the coil is constant. <IMAGE>

Description

Prüfschaltungsanordnung zur Ermittlung der WindungszahlTest circuit arrangement for determining the number of turns

und des Gleichstromwiderstandes einer Spule Die Erfindung betrifft eine Prüfschaltungsanordnung zur Ermittlung der Windungszahl und des Gleichstromwiderstandes einer Spule.and the DC resistance of a coil The invention relates to a test circuit arrangement for determining the number of turns and the direct current resistance a coil.

Es sind bereits Prüfschaltungsanordnungen zur Erfassung verschiedener elektrischer Parameter von Spulen bekannt.There are already test circuit arrangements for detecting various electrical parameters of coils known.

Als Beispiel sei hier das Windungszahl-Meßgerät WZL-181 der Firma Wandel & Goltermanngenannt. Mit diesem bekannten Meßgerät lassen sich durch manuelle Einstellungen die Windungszahl und der Widerstand einer zu prüfenden Spule ermitteln. Aufgrund der für die Messungen erforderlichen manuellen Einstellungen ist ein Bedienungs- und Zeitaufwand erforderlich, der zuweilen unerwünscht ist. Insbesondere ist er aber dann unerwünscht, wenn ein derartiges Meßgerät für die Prüfung einer Vielzahl von Spulen benutzt werden soll, wie es beispielsweise der Fall ist bei der Serienprüfung von Spulen in Prüffeldern.An example is the number of turns measuring device WZL-181 from the company Called Wandel & Goltermann. With this known measuring device can be by manual settings the number of turns and the resistance of a coil to be tested determine. Due to the manual settings required for the measurements an expenditure of time and effort is required, which is sometimes undesirable. In particular, it is undesirable if such a measuring device for the Testing a variety of coils should be used, such as the This is the case with series testing of coils in test bays.

Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Prüfschaltungsanordnung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß der Bedienungs- und Zeitaufwand für die Ermittlung der genannten elektrischen Parameter einer zu prüfenden Spule verringert werden kann.It is now an object of the present invention to provide test circuitry of the type mentioned in such a way that the effort and time required for the determination of the mentioned electrical parameters of a coil to be tested can be reduced.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Prüfschaltungsanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß die Spule während eines Prüfvorganges mindestens einmal für eine vorgegebene Zeitspanne von einem während dieser Zeitspanne sich ändernden magnetischen Fluß durchsetzt ist, daß mit dieser Spule eine Schalteranordnung verbunden ist, die diese Spule lediglich während der vorgegebenen Zeitspanne mit einer ersten Auswerteeinrichtung verbindet, daß diese Auswerteeinrichtung anhand der an der zu prüfenden Spule aufgrund einer Änderung des magnetischen Flusses auftretenden Induktionsspannung und anhand einer Referenzspannung die Windungszahl der zu prüfenden Spule ermittelt und daß mit der Schalteranordnung eine zweite Auswerteeinrichtung verbunden ist, die immer dann an die zu prüfende Spule für die Ermittlung ihres Gleichstromwiderstandes angeschlossen ist, wenn der die Spule durchsetzende magnetische Fluß konstant ist.The object indicated above is achieved in a test circuit arrangement of the type mentioned according to the invention in that the coil during a Test process at least once for a specified period of time from is permeated by a changing magnetic flux during this period, that a switch arrangement is connected to this coil, which this coil only connects to a first evaluation device during the specified period of time, that this evaluation device based on the coil to be tested due to a Change in the magnetic flux occurring induction voltage and based on a Reference voltage determines the number of turns of the coil to be tested and that with the Switch arrangement a second evaluation device is connected, which always then connected to the coil to be tested to determine its DC resistance is when the magnetic flux penetrating the coil is constant.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß die Windungszahl und der Gleichstromwiderstand einer Spule während eines einzigen Prüfvorganges ermittelt werden können. Manuelle Einstellungen während dieses Prüfvorganges sind nicht erforderlich.The invention has the advantage that the number of turns and the DC resistance of a coil is determined during a single test process can be. Manual settings during this test process are not required.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Prüfschaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements of the test circuit arrangement according to FIG The present invention emerges from the subclaims.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen beispielsweise näher beschrieben.In the following the invention with reference to drawings is exemplified described in more detail.

Fig. 1 zeigt in einem Blockschaltbild eine Prüfschaltungsanordnung, bei der die Erfindung angewandt ist, Fig. 2 zeigt ein Zeitdiagramm, auf das im Zuge der Erläuterung der Erfindung eingegangen wird.Fig. 1 shows in a block diagram a test circuit arrangement, in which the invention is applied, Fig. 2 shows a timing diagram to which the train the explanation of the invention is entered.

In Fig. 1 ist eine Prüfschaltungsanordnung zur Ermittlung der Windungszahl und des Gleichstromwiderstandes einer zu prüfenden Spule dargestellt. Die zu prüfende Spule ist auf ein Prüfjoch eines geschlossenen Magnetkernes MK aufschiebbar. Der geschlossene Magnetkern besteht aus einem U-förmigen Magnetkern, auf dessen beiden Schenkeln sich jeweils eine Erregerspule ES1 bzw. ES2 befindet. Einer der Schenkel ist über ein Gelenk mit dem gerade genannten Prüfjoch verbunden. Auf dieses Prüfjoch ist außer der zu prüfenden Spule PS auch eine Vergleichsspule VS aufschiebbar. Während des im folgenden noch zu erläuternden Prüfvorganges steht das freie Ende des Prüfjochs dem anderen Schenkel des U-förmigen Magnetkernes gegenüber. Schenkel und Prüfjoch sind dabei lediglich durch einen Luftspalt definierter Breite getrennt. In der Umgebung dieses Luftspaltes wird ein magnetisches Streufeld erzeugt, das dem am Gelenk des Prüfjochs sich ausbildenden magnetischen Streufeld gleicht.In Fig. 1 there is a test circuit arrangement for determining the number of turns and the DC resistance of a coil under test. The one to be tested Coil is on a test yoke of a closed magnetic core MK can be pushed on. The closed magnetic core consists of a U-shaped magnetic core on which an excitation coil ES1 or ES2 is located on both legs. One of Leg is connected to the test yoke just mentioned via a joint. On this In addition to the coil PS to be tested, a comparison coil VS can also be pushed onto the test yoke. During the test process to be explained below, the free end is in place of the test yoke opposite the other leg of the U-shaped magnetic core. leg and test yoke are only separated by an air gap of a defined width. A stray magnetic field is generated in the vicinity of this air gap resembles the magnetic stray field developing at the joint of the test yoke.

Auf diese Weise wird erreicht, daß sich in dem Bereich des Prüfjochs, in dem sich die Vergleichsspule und die zu prüfende Spule befinden, ein homogenes magnetisches Feld ausbildet. Für die Einstellung dieses Luftspaltes ist eine in Fig. 1 nicht näher dargestellte Justiereinrichtung, beispielsweise eine Justierschraube, vorgesehen.In this way it is achieved that in the area of the test yoke, in which the comparison coil and the coil to be tested are located, a homogeneous one magnetic field forms. An in Fig. 1 adjusting device not shown in detail, for example an adjusting screw, intended.

Die auf den beiden Schenkeln des U-förmigen Magnetkernes MK. sich befindenden Erregerspulen ES1 und ES2 sind über eine Schalteranordnung S1 mit einer Spannungsquelle Uerr in Reihe geschaltet. Ein Anschlußpol dieser Spannungsquelle und ein Ende der Erregerspule ES1 sind dabei mit Masse verbunden. Die Spannungsquelle gibt bei dem hier zu erläuternden Ausführungsbeispiel eine sinusförmige Spannung ab, die im folgenden auch als Erregerspannung bezeichnet ist.The on the two legs of the U-shaped magnetic core MK. themselves located excitation coils ES1 and ES2 are via a switch arrangement S1 with a Voltage source Uerr connected in series. A connection pole of this voltage source and one end of the excitation coil ES1 are connected to ground. The voltage source gives a sinusoidal voltage in the embodiment to be explained here from, which is also referred to below as the excitation voltage.

Diese Erregerspannung wird außer den Erregerspulen auch einem Komparator NK einer in Fig. 1 mit WME bezeichneten Windungszahl-Meßeinrichtung zugeführt. Dieser Komparator gibt, wie im folgenden noch näher erläutert werden wird, bei Auftreten von bestimmten Nulldurchgängen der sinusförmigen Erregerspannung jeweils ein Steuersignal ab. Mit diesen Steuersignalen wird eine dem Komparator nachgeschaltete Verzögerungseinrichtung VZl beaufschlagt. Auf zumindest einen Teil der Steuersignale hin gibt diese Verzögerungseinrichtung gegenüber diesen Signalen verzögerte Schaltimpulse an die bereits genannte Schalteranordnung Sl ab. Bei dieser Schalteranordnung handelt es sich um einen elektronischen Schalter, der bei Auftreten eines Schaltimpulses die Spannungsquelle Uerr mit den Erregerspulen ESl und ES2 verbindet.In addition to the excitation coils, this excitation voltage is also used in a comparator NK is supplied to a number of turns measuring device denoted by WME in FIG. 1. This Comparator gives, as will be explained in more detail below, when it occurs a control signal each time for certain zero crossings of the sinusoidal excitation voltage away. With these control signals a downstream of the comparator is connected Delay device VZl applied. This delay device outputs at least some of the control signals with respect to these signals delayed switching pulses to the switch arrangement already mentioned Sl off. This switch arrangement is an electronic switch, the voltage source Uerr with the excitation coils when a switching pulse occurs ES1 and ES2 connects.

Die von dem Komparator NK abgegebenen Steuersignale werden außerdem einer weiteren Verzögerungseinrichtung VZ2 zugeführt. Auch diese Verzögerungseinrichtung gibt auf zumindest einen Teil der Steuersignale hin gegenüber diesen verzögerte Impulse, hier Abtastimpulse für zwei gesonderte Abtast- und Halteschaltungen SHl und SH2, ab. Die Abtast- und Halteschaltung SHl ist eingangsseitig mit einem Ende der auf dem Prüfjoch sich befindenden Vergleichsspule VS verbunden. Das andere Ende dieser Vergleichsspule ist gegen Masse geschaltet. Die zweite Abtast- und Halteschaltung SH2 ist dagegen über eine zweite Schalteranordnung S2, bei der es sich um einen Umschalter handelt, an ein Ende der zu prüfenden Spule PS anschließbar, deren anderes Ende gegen Masse geschaltet ist. Gesteuert wird die Schalteranordnung S2 durch die von der Verzögerungseinrichtung VZl abgegebenen Schaltimpulse, und zwar in der Weise, daß bei Auf treten eines Schaltimpulses die zu prüfende Spule PS mit der Abtast- und Halteschaltung SH2 verbunden ist. Während der übrigen Zeit ist die zu prüfende Spule über die Schalteranordnung S2 an eine Widerstands-Meßeinrichtung WST für die Ermittlung des Gleichstromwiderstandes dieser Spule angeschlossen.The control signals output by the comparator NK are also fed to a further delay device VZ2. Also this delay device gives at least a part of the control signals towards these delayed ones Pulses, here sampling pulses for two separate sample and hold circuits SHl and SH2, from. The sample and hold circuit SH1 has one end on the input side connected to the comparison coil VS located on the test yoke. The other end this comparison coil is connected to ground. The second sample and hold circuit SH2, however, is via a second switch arrangement S2, which is a Changeover switch is connectable to one end of the coil to be tested PS, the other End is switched to ground. The switch arrangement S2 is controlled by the switching pulses emitted by the delay device VZl, namely in the manner that when a switching pulse occurs, the coil to be tested PS with the scanning and hold circuit SH2 is connected. The remaining time is the one to be checked Coil via the switch arrangement S2 to a resistance measuring device WST for the Determination of the DC resistance of this coil connected.

Die beiden genannten Abtast- und Halteschaltungen SHl und SH2 nehmen bei Auftreten eines ihnen zugeführten Abtastimpulses jeweils eine Abtastprobe der an den mit ihnen verbundenen Spulen auftretenden Induktionsspannung auf. Aus- gangsseitig sind die beiden Abtast- und Halte schaltungen mit Eingängen eines Analog/Digital-Wandlers A/D verbunden.Take the two aforementioned sample and hold circuits SH1 and SH2 when a sampling pulse is applied to them, a sample of the induction voltage occurring on the coils connected to them. The end- aisle side are the two sample and hold circuits with inputs of an analog / digital converter A / D connected.

Dieser Analog/Digital-Wandler gibt dem Verhältnis der ihm von den Abtast- und Halte schaltungen zugeführten Spannungswerte (Abtastproben) entsprechende digitale Signale als Maß für die zu ermittelnde Windungszahl an seinem Ausgang ab.This analog / digital converter gives the ratio of the Sample and hold circuits supplied voltage values (samples) corresponding digital signals as a measure for the number of turns to be determined at its output.

Der Ausgang besteht dabei aus einer Mehrzahl von parallelen Einzelleitungen. Mit diesen parallelen Einzelleitungen ist über eine Treiberanordnung TR eine numerische Anzeigevorrichtung ANZ für die Anzeige der ermittelten Windungszahl verbunden. Eine derartige numerische Anzeigevorrichtung ist im übrigen auch in der Widerstands-Meßeinrichtung WST vorgesehen.The output consists of a plurality of parallel individual lines. With these parallel individual lines, a driver arrangement TR is a numerical one Connected display device ANZ for displaying the determined number of turns. One Such a numerical display device is also in the resistance measuring device WST provided.

Nachdem zuvor der Aufbau der in Fig. 1 dargestellten Prüfschaltungsanordnung erläutert worden ist, wird nunmehr unter Bezugnahme auf das in Fig. 3 dargestellte Zeitdiagramm auf den Prüfvorgang näher eingegangen. Während eines solchen Prüfvorganges wird sowohl die Windungszahl als auch der Gleichstromwiderstand der zu prüfenden Spule ermittelt.After the construction of the test circuit arrangement shown in FIG has now been explained with reference to that shown in FIG Time diagram discussed the test process in more detail. During such a test process becomes both the number of turns and the DC resistance of the test Coil determined.

Die Ermittlung der Windungszahl beruht dabei auf dem bekannten Transformatorprinzip, nach dem das Verhältnis der an zwei von dem gleichen magnetischen Fluß durchsetzten Spulen auftretenden Spannungen gleich dem Verhältnis der Windungszahlen dieser Spulen ist. Die beiden Spulen sind hier die Vergleichsspule VS mit einer bekannten Windungszahl und die zu prüfende Spule PS. Für die Erzeugung von Induktionsspannungen an diesen beiden Spulen gibt die Spannungsquelle Uerr über die Schalteranordnung Sl bei Auftreten eines von der Verzögerungseinrichtung VZl abgegebenen Schaltimpulses eine sinusförmige Erregerspannung an die beiden Erregerspulen ESl und ES2 ab. Diese Erregerspannung ist in Fig. 2a dargestellt. Die Frequenz beträgt 50 Hz. Die beiden Erregerspulen sind von ihrer Windungszahl her gleich, so daß an ihnen jeweils die Hälfte der von der Spannungsquelle abgegebenen Erregerspannung abfällt. Durch diese spannungsmäßige Aufteilung wird erreicht, daß die Vergleichsspule und die zu prüfende Spule von dem gleichen magnetischen Fluß durchsetzt werden.The determination of the number of turns is based on the known transformer principle, according to which the ratio of the two permeated by the same magnetic flux Coils occurring voltages equal to the ratio of the number of turns of these coils is. The two coils here are the comparison coil VS with a known number of turns and the coil to be tested PS. For the generation of induction voltages on them Both coils are the voltage source Uerr via the switch arrangement S1 when they occur a switching pulse emitted by the delay device VZl is sinusoidal Excitation voltage to the two excitation coils ES1 and ES2. This excitation voltage is shown in Fig. 2a. The frequency is 50 Hz. The two excitation coils are equal in terms of their number of turns, so that on each of them half of that of the excitation voltage delivered by the voltage source drops. Through this tension-wise Division is achieved that the comparison coil and the coil to be tested from be penetrated by the same magnetic flux.

Für die Erzeugung der gerade genannten Schaltimpulse ermittelt der in Fig. 1 dargestellte Komparator NK die den negativen Spannungsmaxima folgenden Nulldurchgänge der sinusförmigen Erregerspannung. Hierfür ist der Komparator direkt mit der Spannungsquelle Uerr verbunden. Bei der gewählten Frequenz der Erregerspannung von 50 Hz treten die den negativen Spannungsmaxima folgenden Nulldurchgänge im zeitlichen Abstand von 20 ms auf. Dementsprechend gibt der Komparator NK im zeitlichen Abstand von 20 ms jeweils ein Steuersignal ab. Einige dieser Steuersignale sind in Fig.2b dargestellt. Diese Steuersignale werden der Verzögerungseinrichtung VZ1 zugeführt, die auf diese Steuersignale hin gegenüber diesen um ca. 5 ms verzögerte Schaltimpulse bereitstellt. Durch diese Verzögerung wird erreicht1 daß die Schalteranordnung S1 gerade während einer solchen Zeitspanne die Spannungsquelle Uerr mit den Erregerspulen ES1 und ES2 verbindet, während der die Erregerspannung ihr Spannungsmaximum durchläuft. Die Schaltimpulse sind dabei so gewählt, daß die Verbindung bereits vor Erreichen des Maximums hergestellt und für eine gewisse Zeit nach Erreichen dieses Maximums beibehalten wird.To generate the switching pulses just mentioned, the Comparator NK shown in FIG. 1 which follows the negative voltage maxima Zero crossings of the sinusoidal excitation voltage. The comparator is direct for this connected to the voltage source Uerr. At the selected excitation voltage frequency from 50 Hz the zero crossings following the negative voltage maxima occur temporally Distance of 20 ms. Accordingly, the comparator NK gives at a time interval a control signal every 20 ms. Some of these control signals are shown in Fig.2b shown. These control signals are fed to the delay device VZ1, the switching pulses delayed by approx. 5 ms in response to these control signals provides. This delay ensures that the switch arrangement S1 precisely during such a period of time the voltage source Uerr with the excitation coils ES1 and ES2 connects, during which the excitation voltage passes through its voltage maximum. The switching pulses are chosen so that the connection is already established before reaching of the maximum and for a certain time after this maximum has been reached is retained.

Von den genannten Schaltimpulse wird bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel lediglich ein Teil an die Schalteranordnung S1 weitergeleitet, und zwar lediglich Steuerimpulse, die im zeitlichen Abstand von 333 ms aufeinanderfolgen. Dieser Abstand hängt, wie im folgenden noch erläutert werden wird, von der Realisierung des in Fig. 1 dargestellten Analog/Digital-Wandlers A/D ab.In the exemplary embodiment described here, the switching pulses mentioned are used only passed a part to the switch arrangement S1, namely only Control pulses that follow each other at 333 ms intervals. This distance depends, as will be explained below, on the implementation of the in Fig. 1 shown analog / digital converter A / D.

Die während des Auftretens der genannten Schalt impulse den beiden Erregerspulen ES1 und ES2 zugeführte sinusförmige Erreger spannung bewirkt eine Änderung des die Vergleichsspule VS und die zu prüfende Spule PS durchsetzenden magnetischen Flusses. Durch diese Änderung wird in den Spulen jeweils eine Spannung induziert, hier jeweils eine mit der Erregerspannung phasengleiche Induktionsspannung mit einem sinusförmigen Verlauf. Von diesen Induktionsspannungen werden über die Schalteranordnung S2, die ebenfalls durch die von der Verzögerungseinrichtung VZ1 abgegebenen Schaltimpulse gesteuert wird, Abtastproben in die in Fig. 1 dargestellten Abtast- und Halteschaltungen SH1 und SH2 aufgenommen. Als Abtastzeitpunkte werden dabei Zeitpunkte gewählt, zu denen die Induktionsspannungen jeweils ihr Spannungsmaximum annehmen. Dies ist, wie bereits erwähnt, genau 5 ms nach der Abgabe eines Steuersignals durch den Komparator NK der Fall.During the occurrence of said switching pulses the two Excitation coils ES1 and ES2 supplied sinusoidal Excitation voltage causes a change in the penetration of the comparison coil VS and the coil to be tested PS magnetic flux. This change creates a voltage in each of the coils induced, here an induction voltage in phase with the excitation voltage with a sinusoidal curve. From these induction voltages are over the Switch arrangement S2, which is also controlled by the delay device VZ1 output switching pulses is controlled, samples in the shown in Fig. 1 Sample and hold circuits SH1 and SH2 added. The sampling times are selected points in time at which the induction voltages each have their voltage maximum accept. As already mentioned, this is exactly 5 ms after the output of a control signal the case by the comparator NK.

Für die Aufnahme der Abtastproben werden den beiden Abtast-und Halteschaltungen von der Verzögerungseinrichtung VZ2 her Abtastimpulse zugeführt. Diese Verzögerungseinrichtung wird wie die Verzögerungseinrichtung VZ1 von dem Komparator NK her angesteuert. Die Abtastimpulse sind gegenüber den von dem Komparator abgegebenen Steuersignalen um 5 ms verzögert und weisen jeweils eine Breite von 1 ms auf. Auch von.Two sample and hold circuits are used to record the samples from the delay device VZ2 supplied sampling pulses. This delay device is driven like the delay device VZ1 from the comparator NK. The sampling pulses are opposite to the control signals emitted by the comparator delayed by 5 ms and each have a width of 1 ms. From.

diesen Abtastimpulsen werden lediglich im zeitlichen Abstand von 333 ms aufeinanderfolgende an die Abtast- und Halteschaltungen weitergeleitet. Dieser Abstand ist durch den verwendeten Analog/Digital-Wandler A/D bedingt. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Analog/Digital-Wandler des Typs ICL7135 der Firma Intersil eingesetzt.these sampling pulses are only sent at a time interval of 333 ms successive forwarded to the sample and hold circuits. This The distance is determined by the analog / digital converter A / D used. With this one described embodiment is an analog / digital converter of the type ICL7135 used by Intersil.

Er wird bei einer Taktfrequenz von 120 kHz und mit 40 000 Takten pro Umsetzvorgang betrieben. Daraus resultiert, daß pro Sekunde drei Umsetzungen durchgeführt werden. Demzufolge ist von den zur Verfügung stehenden Abtastimpulsen bzw.He is at a clock frequency of 120 kHz and with 40,000 clocks per Transfer process operated. As a result, three conversions are carried out per second will. As a result, the available sampling pulses or

Schaltimpulsen lediglich im zeitlichen Abstand von 333 ms jeweils einer an die Abtast- und Halteschaltungen bzw. an die Schalteranordnungen S1 und 52 weiterzuleiten. Gesteuert werden kann dies beispielsweise durch jeweils einen in den Verzögerungseinrichtungen VZl und VZ2 vorhandenen Verknüpfungschaltkreis, der einen Abtastimpuls bzw. Schaltimpuls nur dann abzugeben gestattet, wenn von dem Analog/Digital-Wandler A/D ein sein Bereitstehen für eine Signalumsetzung anzeigendes Signal abgegeben wird. Die Erzeugung der Abtastimpulse bzw. Schaltimpulse selbst kann mit Hilfe eines in den Verzögerungseinrichtungen jeweils vorhandenen monostabilen Multivibrators erfolgen, der die von dem Komparator abgegebenen Steuersignale verzögert zugeführt erhält.Switching pulses only at a time interval of 333 ms each one to the sample and hold circuits or to the switch arrangements S1 and 52 forward. Controlled this can be done, for example one logic circuit in each of the delay devices VZ1 and VZ2, which only allows a scanning pulse or switching pulse to be emitted if by the analog / digital converter A / D indicates that it is ready for signal conversion Signal is given. The generation of the scanning pulses or switching pulses itself can with the help of a monostable that is present in each of the delay devices Multivibrators take place, which delays the control signals emitted by the comparator receives fed.

Die von der Verzögerungseinrichtung VZl abgegebenen Schaltimpulse sind in Fig. 2c dargestellt. Fig. 2d zeigt dagegen die am Ausgang der Verzögerungseinrichtung VZ2 auftretenden Abtastimpulse.The switching pulses emitted by the delay device VZl are shown in Fig. 2c. In contrast, Fig. 2d shows the output of the delay device VZ2 occurring sampling pulses.

Die Abtast- und Halteschaltungen SHl und SH2 übernehmen auf einen ihnen zugeführten Abtastimpuis hin den an der mit ihnen jeweils verbundenen Spule auftretenden maximalen Spannungswert und geben diesen bis zum Auftreten eines nachfolgenden Abtastimpulses an ihrem jeweiligen Ausgang ab.The sample and hold circuits SH1 and SH2 take over one Sampling pulses fed to them to the coil connected to them occurring maximum voltage value and enter this until a subsequent one occurs Sampling pulse at their respective output.

Mit den an den Ausgängen der Abtast- und Halteschaltungen auftretenden Spannungswerten wird der Analog/Digital-Wandler A/D beaufschlagt. Er gibt ein dem Verhältnis der ihm gerade zugeführten Spannungswerte entsprechendes digitales Signal unter gleichzeitiger Angabe des Vorzeichens an seinem Ausgang als Maß für die zu ermittelnde Windungszahl der zu prüfenden Spule ab. Der der Vergleichsspule zugeordnete Spannungswert dient dabei als Referenzspannung. Die Windungszahl der Vergleichsspule ist dafür so gewählt, daß sie halb so groß ist wie die maximale Windungszahl der zu prüfenden Spule. Prinzipiell wäre es auch möglich, als Referenzspannung eine feste Spannung vorzugeben. Das hier angewandte Prinzip der Verwendung einer veränderlichen Referenzapannung hat jedoch den Vorteil, daß eine Änderung des magnetischen Flusses im Prüfjoch des Magnetkernes aufgrund eines Verschleisses oder aufgrund einer langzeitlichen änderung der permeablen Eigenschaften des Eisens auf das Meßergebnis kaum Einfluß hat. Eine solche Anderung wirkt sich nämlich gleichermaßen auf die Referenzspannung und auf die der zu prüfenden Spule zugeordnete Spannung aus.With those occurring at the outputs of the sample and hold circuits Voltage values are applied to the analog / digital converter A / D. He gives a dem Ratio of the voltage values just supplied to the corresponding digital signal while at the same time specifying the sign at its output as a measure for the to determined number of turns of the coil to be tested. The one assigned to the comparison coil The voltage value serves as a reference voltage. The number of turns of the reference coil is chosen so that it is half as large as the maximum number of turns of the coil to be tested. In principle, it would also be possible to use a to specify a fixed voltage. The principle applied here of using a mutable However, the reference voltage has the advantage that a change of magnetic flux in the test yoke of the magnetic core due to wear or due to a long-term change in the permeable properties of iron the measurement result has hardly any influence. Such a change has the same effect the reference voltage and the voltage assigned to the coil to be tested the end.

Die von dem Analog/Digital-Wandler A/D nacheinander abgegebenen Digitalsignale werden schließlich mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten numerischen Anzeigevorrichtung ANZ decodiert und als numerische Zeichen dargestellt. Verwendet werden kann hier beispielsweise eine Anzeigevorrichtung des Typs ICM7211 der Firma Intersil. Die numerischen Zeichen geben unmittelbar die Windungszahl der zu prüfenden Spule an. Außerdem wird durch das gleichzeitig angezeigte Vorzeichen der Wicklungssinn der zu prüfenden Spule gegenüber dem Wicklungssinn der Vergleichsspule angegeben. Bei positivem Vorzeichen ist beispielsweise der Wicklungssinn der beiden Spulen gleich. Dagegen ist bei einem negativen Vorzeichen der Wicklungssinn der beiden Spulen entgegengesetzt.The digital signals output one after the other by the analog / digital converter A / D are finally made with the aid of the numerical display device shown in FIG ANZ decoded and displayed as numeric characters. Can be used here for example a display device of the type ICM7211 from Intersil. the Numerical characters immediately indicate the number of turns of the coil to be tested. In addition, the sign shown at the same time indicates the direction of the winding The coil to be tested is indicated against the direction of winding of the reference coil. at With a positive sign, for example, the direction of winding of the two coils is the same. In contrast, with a negative sign, the direction of winding of the two coils is opposite.

Wie gerade erläutert worden ist, erfolgt die Ermittlung der Windungszahl einer zu prüfenden Spule mit Hilfe von im zeitlichen Abstand von 333 ms auftretenden Schaltimpulsen und Abtastimpulsen. Wie aus den Fig. 2c und 2d hervorgeht, ist die Impulsbreite der Schaltimpulse größer gewählt als die Impulsbreite der Abtastimpulse. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß zu den Zeitpunkten des Auftretens der Abtastimpulse definierte Spannungsverhältnisse an der Vergleichsspule und an der zu prüfenden Spule vorliegen. Nach dem Auftreten eines Schaltimpulses wird die Schalteranordnung S1 geöffnet, d.h. der Erregerstromkreis wird unterbrochen. Gleichzeitig wird die Schalteranordnung S2 in eine solche Schalterstellung gebracht, daß sie nunmehr die zu prüfende Spule PS mit der Widerstands-Meßeinrichtung WST verbindet. Die gerade genannten Schalterstellungen bleiben dann bis zum erneuten Auftreten eines Schaltimpulses erhalten. Durch die Unterbrechung des Erregerstromkreises bleibt während dieser Zeit der die Vergleichsspule und die zu prüfende Spule durchsetzende magnetische Fluß konstant, so daß diese Spulen induktionsspannungsfrei sind. Damit kann mit Hilfe der Widerstands-Meßeinrichtung WST der Gleichstromwiderstand der zu prüfenden Spule ermittelt werden. Anhand dieses Gleichstromwiderstandes und der ermittelten Windungszahl ist prüfbar, ob die zu prüfende Spule mit dem richtigen Draht gewickelt worden ist, da bei vorgegebener Windungszahl und Bauform des Spulenkörpers der Gleichstromwiderstand der zu prüfenden Spule nur vom Querschnitt des verwendeten Drahtes abhängt. Für die Ermittlung des Gleichstromwiderstandes kann im übrigen eine für Gleichstromwiderstandsmessungen übliche Meßeinrichtung verwendet werden. Aus Gründen der Ablesegenauigkeit ist es vorteilhaft, daß die Anzeige des Meßergebnisses mit Hilfe einer in der Widerstands-Meßeinrichtung WST vorhandenen numerischen Anzeigevorrichtung erfolgt.As has just been explained, the number of turns is determined a coil to be tested with the aid of occurring at a time interval of 333 ms Switching pulses and scanning pulses. As can be seen from FIGS. 2c and 2d, the The pulse width of the switching pulses is selected to be greater than the pulse width of the sampling pulses. In this way it is ensured that at the times of occurrence of the sampling pulses defined voltage ratios on the comparison coil and on the one to be tested Coil present. After the occurrence of a switching pulse, the switch arrangement S1 open, i.e. the excitation circuit is interrupted. At the same time, the Switch arrangement S2 brought into such a switch position, that it now connects the coil to be tested PS to the resistance measuring device WST. The switch positions just mentioned then remain until they occur again received a switching pulse. Due to the interruption of the excitation circuit remains during this time the penetration of the reference coil and the coil to be tested magnetic flux constant, so that these coils are free of induction voltage. In order to the DC resistance of the coil to be tested can be determined. Using this DC resistance and the determined number of turns can be checked whether the coil to be tested has the correct one Wire has been wound because of the specified number of turns and the design of the bobbin the DC resistance of the coil to be tested depends only on the cross-section of the one used Wire depends. For the determination of the direct current resistance can also a measuring device customary for direct current resistance measurements can be used. For reasons of reading accuracy, it is advantageous that the display of the measurement result with the aid of a numerical display device present in the resistance measuring device WST he follows.

Bezüglich der Windungszahl-Meßeinrich tung WME sei noch darauf hingewiesen, daß anstelle der in Fig. 1 dargestellten Anzeigevorrichtung ANZ mit dem Analog/Digital-Wandler A/D auch eine einen Mikroprozessor aufweisende Auswerteeinrichtung einer automatischen Prüfeinrichtung verbunden sein kann. Der Anschluß der Auswerteeinrichtung erfolgt dabei über eine Schnittstellenschaltung, die ausgangäseitig mit einer Busleitungsanordnung des Mikroprozessors verbunden ist. Über diese Busleitungsanordnung ist dann auch der Mikroprozessor mit der Widerstands-Meßeinrichtung VYST verbunden, um die in den gerade genannten Meßeinrichtungen ermittelten Meßwerte zentral auszuwerten und anzuzeigen. Damit entfällt dann eine separate Anzeigevorrichtung für die Widerstands-Meßeinrichtung.With regard to the number of turns measuring device WME, it should be noted that that instead of the display device ANZ shown in Fig. 1 with the analog / digital converter A / D also has an automatic evaluation device with a microprocessor Test device can be connected. The evaluation device is connected via an interface circuit on the output side with a bus line arrangement of the microprocessor is connected. This bus line arrangement is then also the microprocessor is connected to the resistance measuring device VYST to measure the in centrally evaluate the measured values determined by the measuring devices just mentioned and to display. This means that there is no need for a separate display device for the Resistance measuring device.

Vorstehend wurde erläutert, daß die beiden Verzögerungseinrichtungen VZ1 und VZ2 jeweils von dem Komparator NK her angesteuert werden. Es kann jedoch auch so vorgegangen sein, daß lediglich die Verzögerungseinrichtung VZ1 von dem Komparator angesteuert wird und daß die Verzögerungseinrichtung VZ2 für die Erzeugung der von ihr abzugebenden Abtastimpulse die am Ausgang der Verzögerungseinrichtung VZ1 auftretenden Schaltimpulse zugeführt erhält. Die Verzögerungseinrichtung VZ2 kann für die Erzeugung der Abtastimpulse wieder einen geeigneten monostabilen Multivibrator aufweisen, dem die Schaltimpulse verzögert zugeführt werden.It was explained above that the two delay devices VZ1 and VZ2 are each driven by the comparator NK. However, it can have also proceeded so that only the delay device VZ1 of the Comparator is controlled and that the delay device VZ2 for the generation of the sampling pulses to be emitted by it at the output of the delay device VZ1 received switching pulses occurring. The delay device VZ2 can use a suitable monostable multivibrator to generate the sampling pulses have, to which the switching pulses are fed with a delay.

Bei der Erläuterung des Ausführungsbeispieles wurde davon ausgegangen, daß die in Fig. 1 dargestellte Spannungsquelle Uerr eine sinusförmige Erregerspannung mit einer Frequenz von 50 Hz abgibt. Diese sinusförmige Erregerspannung wurde gewählt, weil diese mit relativ einfachen Mitteln aus der Netzfrequenz abgeleitet werden kann. Die Prüfschaltungsanordnung der vorliegenden Erfindung setzt jedoch eine solche sinusförmige Erregerspannung nicht voraus. Vielmehr kann für die Erzeugung der Induktionsspannungen in der Vergleichsspule und in der zu prüfenden Spule auch eine Spannungsquelle verwendet werden, die beliebige periodische bzw. wiederholt auftretende Spannungssignale, wie z.B.In the explanation of the exemplary embodiment, it was assumed that that the voltage source Uerr shown in Fig. 1 is a sinusoidal excitation voltage emits at a frequency of 50 Hz. This sinusoidal excitation voltage was chosen because these are derived from the network frequency with relatively simple means can. However, the test circuitry of the present invention employs such sinusoidal excitation voltage not ahead. Rather, it can be used to generate the induction voltages a voltage source is also used in the reference coil and in the coil under test that are any periodic or repetitive voltage signals, such as.

Rechteckspannungssignale, abgibt.Square wave voltage signals.

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß anstelle des in Fig. 1 dargestellten geschlossenen Magnetkernes auch ein offener Magnetkreis, beispielsweise in Form eines Ferritstabes, verwendet werden kann. Hierbei ist lediglich durch eine entsprechende Justierung der Vergleichsspule und der zu prüfenden Spule auf dem Ferritstab sicherzustellen, daß die beiden Spulen von dem gleichen magnetischen Fluß durchsetzt werden. Finally, it should be pointed out that instead of the closed magnetic core shown in FIG. 1, an open magnetic circuit, for example in the form of a ferrite rod, can also be used. It is only necessary to ensure that the two coils are traversed by the same magnetic flux by adjusting the comparison coil and the coil to be tested on the ferrite rod.

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Claims

Test circuit arrangement for determining the number of turns and the DC resistance of a coil, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the coil (PS) during a test process at least once for a predetermined period of time of a changing magnetic during this period Flow is permeated that a switch arrangement (S2) is connected to this coil is that this coil only during the predetermined period of time with a first Evaluation device (WME) connects this evaluation device based on the of the coil to be tested due to a change in the magnetic flux Induction voltage and, based on a reference voltage, the number of turns to be tested Coil determined and that with the switch arrangement (52) a second evaluation device (WST) is connected, which is then always sent to the coil to be tested for the determination its DC resistance is connected when the penetrating the coil magnetic ~ flux is constant.

2. Test circuit arrangement according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that for the generation of the changing magnetic flux a voltage source (Uerr) emitting a sinusoidal excitation voltage is provided and that a further switch arrangement (S1) is connected to this voltage source is that this is displayed at regular intervals for a predetermined period of time switches on an excitation circuit.

3. Circuit arrangement according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that for the determination of the occurring at regular time intervals Time spans a comparator (NK) and a delay device (VZ1) having clock generator is provided that the comparator (NK) occurs a control signal each time for certain zero crossings of the sinusoidal excitation voltage outputs and that the delay device (VZ1) responds to at least some of the control signals such as closing the excitation circuit or connecting the first evaluation device (WME) with the coil to be tested (PS) causing switching signals to the two switch arrangements (S1 and S2) outputs that the coil to be tested during the occurrence of this Switching signals each occurring induction voltage reaches its voltage maximum.

4. test circuit arrangement according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the first evaluation device (WME) is a sample and hold circuit (SH2), which is sent to the coil to be tested at regular time intervals occurring induction voltage at such a sampling time a voltage value records as a sample at which the induction voltage reaches its voltage maximum has that the output of this sample and hold circuit (SH2) with an analog / digital converter (A / D) which is the ratio of it from the sample and hold circuit supplied voltage values to the reference voltage corresponding digital signals as a measure for the number of turns to be determined on a detection device (ANZ) outputs and that the clock generator has a further delay device (VZ2), those issued when the delay device (VZ1) mentioned above occurs Switching signals, the scanning times defining scanning signals to the scanning and Holding circuit (SH2) emits.

5. test circuit arrangement according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that one of the same for the generation of the reference voltage magnetic flux like the coil to be tested (PS) interspersed with comparison coil (VS) is used that the comparison coil with a further sample and hold circuit (SHl) connected at the same sampling times as the one to be tested Sample and hold circuit (SH2) connected to the coil (PS) from the one on the comparison coil occurring induction voltage takes samples and that the analog / digital converter (A / D) receives these samples supplied as a reference voltage.