DE3437320A1 - Electrical test device - Google Patents

Electrical test device

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DE3437320A1 DE19843437320 DE3437320A DE3437320A1 DE 3437320 A1 DE3437320 A1 DE 3437320A1 DE 19843437320 DE19843437320 DE 19843437320 DE 3437320 A DE3437320 A DE 3437320A DE 3437320 A1 DE3437320 A1 DE 3437320A1
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Hubertus 5948 Schmallenberg Schauerte
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    • G01R19/145—Indicating the presence of current or voltage
    • G01R19/155—Indicating the presence of voltage

Abstract

The electrical test device essentially consists of a direct voltage source, a test probe (screwdriver blade), an LCD display unit, a contact electrode and an amplifier stage followed by an analog/digital converter. The test probe is in each case brought into contact with active, neutral or earth conductor during the mains voltage test. During this process, the presence or nonpresence of active, neutral and earth conductor can be distinguished by different display characteristics of the LCD display unit. When active is present, the LCD display unit continuously indicates, when neutral and earth conductor are present, the LCD display unit does not indicate and when neutral and earth conductor are not present, the LCD display flashes. When moving the test probe along a mains cable, the gain of the amplifier stage is increased by touching the contact electrode. As a result, the capacitive alternating electrical field around the mains cable can be optimally picked up and indicated by flashing of the LCD display unit. To check electrical components, the second test probe is replaced by the human body. The test current flows from the contact electrode via the human body, the electrical component to be checked to the test probe and drives the amplifier stage.

Description

B. PatentbeschreibungB. Patent Description

Bei Anliegen einer Prüfspannung ( kapazitive elektrische Wechselfelder = Brummspannung oder Netzwechselspannung = Phase) an der Prüfspitze (1") des elektrischen Prüfgerätes wird die Prüfspannung über den Schutzwiderstand (13) zum Eingang der Verstärkerstufe (2) geführt. Durch die Verstärkerstufe (2) werden die am Eingang anstehenden unterschiedlichen Prüfspannungen Analog verstärkt. Von dem Analog-Digital-Wandler (3) werden diese in ihrer Amplitude unterschiedlichen Spannungen in unterschiedliche Signale umgewandelt. Im Codierer (4) werden die unterschiedlichen Signale in Code umgewandelt. Im Dekodierer (5) werden diese Code entschlüsselt und durch die LCD-Anzeigeeinheit (6) zur Anzeige gebracht. Bei Unterbrechung von Null- oder Erdleiter wird in der unterbrochenen Leitung ein kapazitives elektrisches Wechselfeld induziert. Um so länger die Strecke der unterbrochenen Leitung ist, um so größer wird das kapazitive elektrische Wechselfeld. Das einpolige elektrische Prüfgerät erfaßt die unterschiedlich starken kapazitiven elektrischen Wechselfelder bis hin zur Phase und zeigt ( dann durch die LCD-Anzeigeeinheit (6) die unterschiedlichen kapazitiven elektrischen Wechselfelder durch blinken und deren Stärke in Zahlen an. Die Phase wird durch kontinuierliche Anzeige sichtbar gemacht. Soll durch entlangführen der Prüfspitze (1) das kapazi-tive elektrische Wechselfeld um ein unter Spannungstehendes Netzkabel von der Verstärkerstufe (2) aufgenommen werden, so.muß durch Berühren der Berührungselektrode (11) der Verstärkungsfaktor der Verstärkerstufe (2) erhöht werden, weil das kapazitive elektrische Wechselfeld um ein unter Spannung stehendes Kabel wesentlich geringer ist als das kapazitiv elektrische ; Wechselfeld, was im unterbrochenem Null- oder Erdleiter auftritt.When a test voltage (capacitive alternating electric fields = ripple voltage or AC mains voltage = phase) is applied to the test probe (1 ") of the electrical test device, the test voltage is fed via the protective resistor (13) to the input of the amplifier stage (2) the different test voltages present at the input are amplified in an analog manner. The analog-to-digital converter (3) converts these voltages with different amplitudes into different signals. In the encoder (4) the different signals are converted into code. In the decoder (5) this code is decoded and displayed by the LCD display unit (6). If the neutral or earth conductor is interrupted, a capacitive alternating electrical field is induced in the interrupted line. The longer the distance of the interrupted line, the greater the capacitive alternating electric field Different capacitive alternating electric fields up to the phase and shows ( then through the LCD display unit (6) the different capacitive alternating electric fields by flashing and their strength in numbers. The phase is made visible by a continuous display. If the capacitive alternating electric field around a live power cord is to be picked up by the amplifier stage (2) by passing it along the test probe (1), the gain factor of the amplifier stage (2) must be increased by touching the contact electrode (11), because that capacitive electrical alternating field around a live cable is significantly lower than the capacitive electrical field; Alternating field, which occurs in the interrupted neutral or earth conductor.

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Bei Berühren der Berührungselektrode (11) wird am Spannungswandler (7) die Betriebsspannung (U^) erhöht und gleichzeitig der Codierer (4) und der Decodierer (5) neu auf die von der ' Verstärkerstufe (2) anliegenden Spannung eingestellt. Die LOD-Anzeigeeinheit (6) zeigt dann das anliegende kapazitive elektrische Wechselfeld an.When the touch electrode (11) is touched, the voltage converter (7) the operating voltage (U ^) increases and at the same time the encoder (4) and the decoder (5) are newly set to the voltage applied by the amplifier stage (2). the LOD display unit (6) then shows the applied capacitive electric alternating field.

Die Zehnerdiode (10) ist so ausgelegt, daß bei Durchgangsprüfung über die Berührungselektrode (11) (Reibfläche A) dem menschlichen Körper nur ein ganz geringer Sperrstrom zur Prüfspitze und zur Eingangsverstärkerstufe (2) fließen kann. Sinkt bei aufgebrauchter Batterie die Betriebsspannung, wird dies über den Codierer, Decodierer durch die LCD-Anzeigeeinheit angezeigt.The zener diode (10) is designed in such a way that when the continuity test is carried out via the contact electrode (11) (friction surface A) the human body only has a very low reverse current flow to the test probe and to the input amplifier stage (2) can. If the operating voltage drops when the battery is exhausted, this is indicated by the encoder and the decoder by the LCD display unit displayed.

C. AnwendungsbeispieleC. Examples of use

Das Gerät ist geeignet zu folgenden Prüfvorgängen:The device is suitable for the following test procedures:

1. Überprüfung von Wechselspannungen im 220V-Bereich (Phase, Null, Erde).1. Checking alternating voltages in the 220V range (Phase, zero, earth).

2. Feststellung und Unterscheidung ob Netz- oder kapazitiv elektrische Wechselspannung (= Brummspannung) vorhanden ist.2. Determination and differentiation whether network or capacitive electrical alternating voltage (= ripple voltage) is present.

3. Überprüfung eines isolierten Leiters, der 220 V Wechselspannung führt, auf eine Unterbrechung und Lokalisierung einer etwaigen Unterbrechungsstelle.3. Checking an insulated conductor, the 220 V AC voltage leads to an interruption and localization of a possible interruption point.

4. Überprüfung von Widerstandsstrecken (Widerstände oder Leiter) auf Durchgang oder Nichtdurchgang.4. Checking resistance lines (resistors or Ladder) for passage or non-passage.

D. ZweckD. Purpose

Das Prüfgerät kann in den genannten Anwendungsbereichen vom Elektrotechniker, aber auch vom Hobbyelektroniker eingesetzt werden. Wegen seiner vielseitigen Einsetzbarkeit erübrigt es dem Techniker, verschieden andere - in der Regel größere - Prüfgeräte bei sich zu führen.The test device can be used in the named areas of application can be used by electrical engineers, but also by hobby electronics. Because of its versatility There is no need for the technician to carry various other - usually larger - test devices with him.

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an ein unter Wechselspannung stehendes Kabel kann eine etwaige Unterbrechung in diesem festgestellt werden. Zur Überprüfung von Elektrobauteilen wird die zweite Prüfspitze durch den menschlichen Körper ersetzt. Phase, NuIl- und Erdleiter können direkt auf Vorhanden-ο der Nich'tvorhandensein überprüft werden.a any interruption in this can be determined. The second test probe is used to check electrical components replaced by the human body. Phase, neutral and earth conductors can directly indicate the presence ο the nonexistence to be checked.

K. AusführungsbeispielK. embodiment

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.

Die Zeichnung zeigt den schaltungstechnischen Aufbau. Zum schaltungstechnischen Aufbau des Prüfgerätes gehört zunächst die elektrische G-leichspannungsquelle (8). Der weitere Aufbau besteht aus einer hochomigen Verstärkerstufe (2), einen Analog-Digital-Wandler (3)t einen Codierer (4), einen Decodierer (5)» einer LCD - Anzeigeeinheit (6), einem Spannungswandler (7), einem Nand-C-Mos-Gatter (Steiner Berührungselektrode (11) mit (Reibfläche A und B), einer Zehnerdiode (10), einen hochomigen Schutzwiderstand (13) und einer Prüfspitze (1).The drawing shows the circuit structure. Part of the circuit design of the test device first the electrical DC voltage source (8). The further structure consists of a high-impedance amplifier stage (2), an analog-to-digital converter (3) t an encoder (4), a decoder (5) »an LCD display unit (6), a voltage converter (7), a Nand-C-Mos gate (Steiner contact electrode (11) with (friction surface A and B), a Zener diode (10), a high-impedance protective resistor (13) and a test probe (1).

Bei der Überprüfung einer Netzsteekdose wird je nach Prüfungszweck die Prüfspitze (1) mit der Phase, dem Nullleiter oder dem Erdleiter in Verbindung gebracht. Ist bei der Phasenprüfung die Phase der Netzsteckdose nicht vorhanden, wird die VerstäEkerstufe (2) nicht angesteuert. Ist die Phase vorhanden, so gelangt Netzwechselspannung'von der Prüfspitze -When checking a mains tea socket, the test probe (1) is connected to the phase, the neutral conductor or, depending on the purpose of the test connected to the earth conductor. Is in the phase of testing If the phase of the mains socket is not available, the amplifier stage (2) is not activated. Is the phase is present, then the mains alternating voltage comes from the test probe -

(1) über den Widerstand (H5) zum Eingang der Verstärkerstufe(1) via the resistor (H5) to the input of the amplifier stage

(2) und steuert diese durch. Die Spannung am Ausgang der Verstärkerstufe (2) wird von dem Analog-Digital-Wandler (3) in Signale umgewandelt, die vom Codierer (4) in einem Code umgewandelt.wird. Der Decodierer steuert zu dem Code (Phase)(2) and controls them. The voltage at the output of the amplifier stage (2) is supplied by the analog-to-digital converter (3) converted into signals, which are converted into a code by the encoder (4). The decoder steers to the code (phase)

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die LCD-Anzeigeeinheit (6) kontinuierlich an. Sind Erd- und Nulleiter vorhanden, wird die Verstärkerstufe (2) nicht angesteuert. Ist aber Erd- odör Nulleiter unterbrochen, so wird durch die Phase eine kapazitive elektrische Wechselspannung in dem unterbrochenen Leiter hervorgerufen und steuert die Verstärkerstufe (2) an. Die kapazitive elektrische Wechselspannung (Brummspannung) kann stärker oder schwächer sein, je:nach dem wie lang die unterbrochene Null- oder Erdleitung ist. Der Decodierer steuert zu dem Code (kapazitive elektrische Wechselspannung) die LCD-Anzeigeeinheit (6) rhythmisch an und zeigt gleizeitig die Stärke der kapazitiven elektrischen Wechselspannung (Brummspannung) an. Da das kapazitive elektrische Wechselfeld um ein unter Spannung stehendes Kabel wesentlich geringer ist als das kapazitive elektrische Wechselfeld, was im unterbrochenem Null- oder Erdleiter auftritt, wird die Verstärkung der Verstärkerstufe (2) durch Berühren der Berührungselektrode (1f) heraufgesetzt.. Zur Überprüfung von Elektrobauteilen wird die zweite Prüfspitze durch den menschlichen Körper ersetzt. Der Prüfstrom fließt von der Berührungselektrode (1'1) (Reibfläche A) über den menschlichen Körper,.dem zu überprüfenden Elektrobauteil zu der Prüfspitze (1) und.-steuert die Verstärkerstufe (2) anvthe LCD display unit (6) on continuously. Are earth and neutral conductor is present, the amplifier stage (2) not controlled. But if the earth or neutral conductor is interrupted, the phase becomes a capacitive electrical one Alternating voltage caused in the interrupted conductor and controls the amplifier stage (2). The capacitive electrical alternating voltage (ripple voltage) can be stronger or weaker, depending on how long the interrupted neutral or earth line is. The decoder controls the code (capacitive electrical alternating voltage) the LCD display unit (6) rhythmically and shows at the same time the strength of the capacitive electrical alternating voltage (ripple voltage). Since the capacitive electrical The alternating field around a live cable is significantly lower than the capacitive alternating electrical field, what occurs in the interrupted neutral or earth conductor is the gain of the amplifier stage (2) by touching the Contact electrode (1f) raised. The second test probe is used to check electrical components replaced by the human body. The test current flows from the contact electrode (1'1) (friction surface A) over the human body, the electrical component to be checked to the test probe (1) and.-controls the amplifier stage (2) anv

Claims (1)

Hubertus Schauerte Schmällenberg,Hubertus Schauerte Schmällenberg, Freiheitstr. 27 den 07. Oktober 1984Freiheitstrasse 27 October 07, 1984 5948 Schmallenberg 25948 Schmallenberg 2 Betr.;' Patentanmeldung für ein elektrisches Prüfgerät Re .; '' Patent application for an electrical test device A) PatentanspruchA) Claim Einpoliges elektrisches Prüfgerät in Form eines Griffes (12) mit Schraubendreherklinge (Prüfspitze 1), zur Feststellung und Unterscheidung von kapazitiven elektrischen Wechselfelder und Netzwechselspannung im 220-V-Bereich und zur Durchgangsprüfung, bestehend aus:Single-pole electrical test device in the form of a handle (12) with a screwdriver blade (test tip 1), for Determination and differentiation of capacitive alternating electrical fields and mains alternating voltage in the 220 V area and for continuity test, consisting of: - einer Prüfspitze (1) die als Schraubendreherklinge angeordnet ist.- A test probe (1) which is arranged as a screwdriver blade. - eine hochohmige Verstärkerstufe (2) die in ihrer Verstärkung durch herauf- oder herabsetzen der Betriebsspannung (Spannungswandler 7) veränderbar ist.- A high-impedance amplifier stage (2) in their Gain can be changed by increasing or decreasing the operating voltage (voltage converter 7). - einen Analog-Digital-Wandler (3)- an analog-to-digital converter (3) - einen Codierer (4)- an encoder (4) - einen Decodierer (5)- a decoder (5) - einer Anzeigeeinheit (6) '- a display unit (6) ' - einem Spannungswandler (7)- a voltage converter (7) - einer Gleichspannungsquelle (8)- a DC voltage source (8) - einen Nand-C-Mos-Gatter (r9 )- a Nand-C-Mos gate ( r 9) - einer Zehnerdiode (1Ό)- a Zener diode (1Ό) - einer Berührungselektrode (11) mit Reibfläche (A) und (B)- a contact electrode (11) with a friction surface (A) and (B) einem hochohmigen Schutzwiderstand (15)a high-resistance protective resistor (15) COPYCOPY bei dem die Energie zur Anzeige der LCD-Einheit (6) der im Prüfgerät befindlichen Gleichspannungsquelle (8) entnommen wird und das elektrische Wechselfeld der zu überprüfenden Wechselspannungsquelle von der daran angelegten Prüfspitze (1) über den h'ochohmigen Schutzwiederstand (13) zum Eingang der Verstärkerstufe (2) fließt. Durch Daumenkontakt wird an der Berührungselektrode (11) die Reibfläche (A) und (B) kurzgeschlossen. Dadurch steuert der Gatterausgang (9) den Spannungswandler (7) an und setzt die Betriebsspannung (U-g) herauf. Gleichzeitig wird der Codierer und der Decodierer neu auf die von der Verstärkerstufe (2) anliegenden Spannungen eingestellt, da die heraufgesetzte Betriebsspannung (U-d) am Spannungswandler (7) den Verstärkungsfaktor der Verstärkerstufe (2) heraufsetzt. Die Zehnerdiode (10) ist so ausgelegt, daß sie gerade noch im Sperrspannungsbereich liegt. Das heißt, es fließt bei der Durchgangsprüfung übOT? die Berührungselektrode (11) (Reibfläche A) nur ein ganz geringer Sperrstrom zur Prüfspitze (1).in which the energy to display the LCD unit (6) of the im Test device located DC voltage source (8) is removed and the alternating electrical field of the to be checked AC voltage source from the test probe attached to it (1) flows through the high-resistance protective resistor (13) to the input of the amplifier stage (2). Thumb contact turns on the contact electrode (11) the friction surface (A) and (B) short-circuited. Thereby the gate output (9) controls the voltage converter (7) and increases the operating voltage (U-g). At the same time, the encoder and the decoder are updated to the the voltages applied by the amplifier stage (2) are set, since the increased operating voltage (U-d) at the voltage converter (7) increases the gain of the amplifier stage (2). The Zener diode (10) is designed so that it is just in Reverse voltage range is. Does that mean that during the continuity test there is overOT? the contact electrode (11) (friction surface A) only a very small reverse current to the test probe (1). dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that der Verstärkerstufe (2) ein Analog-Digital-Wandler (3), ein Codierer (4), ein Decodierer (5) mit Ansteuerung der LCD-Anzeigeeinheit (6) nachgeordnet ist. An der Plusspannung (U^) des Spannungswandlers (7) ist eine Zehnerdiode (10) nachgeordnet die wiederum mit der Berührungselektrode (11) (Reibfläche A) und dem Eingang des Nand-C-Mos-Gatter (9) verbunden ist· Die Reibfläche (B) der Berührungselektrode (11) ist mit dem Minuspol verbunden. Der Gatterausgang (9) steuert den Spannungswandler (7), den Codierer (4) und den Decodierer (5) an.the amplifier stage (2) an analog-digital converter (3), an encoder (4), a decoder (5) with control of the LCD display unit (6) is subordinate. At the plus voltage (U ^) the voltage converter (7) is followed by a Zener diode (10) which in turn connects to the contact electrode (11) (friction surface A) and the input of the Nand-C-Mos gate (9) is connected The friction surface (B) of the touch electrode (11) is connected to the negative pole. The gate output (9) controls the voltage converter (7), the encoder (4) and the decoder (5). copycopy
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