DE3540031A1

DE3540031A1 - Arrangement for monitoring a variable electrical resistance

Info

Publication number: DE3540031A1
Application number: DE19853540031
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Zeis
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1985-08-21
Filing date: 1985-11-12
Publication date: 1987-02-26

Abstract

The invention relates to an arrangement for monitoring and/or continuously measuring an electrical resistance in which a potential isolation is required. This is achieved with the aid of a transformer, to the secondary winding of which the resistance is connected and the primary winding of which is connected to an alternating voltage source via at least one capacitor. The capacitor and the primary winding are tuned in such a manner that a change in the resistance causes a change in the alternating voltage present across the primary winding. This change can be measured and/or indicated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Überwachen eines veränderlichen elektrischen Widerstandes nach dem Ober begriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an arrangement for monitoring a variable electrical resistance according to the upper Concept of claim 1.

Die Erfindung ist insbesondere in denjenigen Gebieten der Elektrotechnik anwendbar, in denen ein veränderlicher Widerstand überwacht und/oder fortlaufend gemessen werden soll und in denen eine elektrische Potentialtrennung er forderlich ist. Diese ist z. B. bei Hochspannungsanlagen eines Rundfunksenders nötig.The invention is particularly in those areas of Electrical engineering applicable in which a variable Resistance is monitored and / or measured continuously should and in which electrical isolation he is required. This is e.g. B. in high-voltage systems of a radio station is necessary.

Der Wert eines elektrischen Widerstandes ist durch viele Einflüsse veränderbar, z. B. durch Änderung der Temperatur des Widerstandes und/oder durch Änderung eines den Wider stand durchfließenden elektrischen Stromes und/oder durch unbeabsichtigtes Verstellen eines verstellbaren Wider standes, z. B. durch Korrosion. The value of an electrical resistance is by many Influences changeable, e.g. B. by changing the temperature of resistance and / or by changing one of the contra was through flowing electrical current and / or through unintentional adjustment of an adjustable counter befitting z. B. by corrosion.

Zur Überwachung eines temperaturabhängigen Widerstandes ist es naheliegend, an diesen eine Temperaturmeßeinrich tung, z. B. eine Thermoelement, so anzukoppeln, daß ein guter Wärmekontakt vorhanden ist und daß eine elektrische Potentialtrennung erfolgt. Eine solche Anordnung hat den Nachteil, daß lediglich temperaturbedingte Änderungen erfaßbar sind. Sonstige Änderungen des Widerstandswertes, z. B. durch Korrosion des Widerstandsdrahtes, sind nicht erfaßbar.For monitoring a temperature-dependent resistance it is obvious to use a temperature measuring device tung, z. B. a thermocouple, so that a good thermal contact is present and that an electrical Isolation takes place. Such an arrangement has the Disadvantage that only temperature-related changes are detectable. Other changes in resistance value, e.g. B. by corrosion of the resistance wire, are not detectable.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anordnung anzugeben, die in zuverlässiger und kostengünstiger Weise vielfältig einsetzbar ist, die eine elektrische Potentialtrennung zwischen dem veränder lichen Widerstand und einer Anzeigeeinrichtung ermöglicht und mit der eine unmittelbare Messung des Widerstands wertes möglich ist.The invention is therefore based on the object Specify generic arrangement that is more reliable and can be used in a variety of cost-effective ways an electrical isolation between the change Liche resistance and a display device allows and with an immediate measurement of resistance value is possible.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patenanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteil hafte Ausgestaltung und/oder Weiterbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.This problem is solved by the in the characteristic Part of patent claim 1 specified features. Advantage responsible design and / or further training are the Removable subclaims.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der zu über wachende veränderliche Widerstand ein Bestandteil einer weiteren Schaltungsanordnung sein kann und daß es unab hängig von Betriebszustand der Schaltungsanordnung mög lich ist, den Widerstandswert zu ermitteln. So ist es beispielsweise möglich, die Schaltungsanordnung erst dann wieder einzuschalten, wenn ein bestimmter Widerstandswert erreicht ist. An advantage of the invention is that the over growing changing resistance is part of a further circuit arrangement and that it is independent depending on the operating state of the circuit arrangement possible is to determine the resistance value. That's the way it is for example, the circuit arrangement only then turn on again when a certain resistance value is reached.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs beispielen näher erläutert. Es zeigenThe invention is based on execution examples explained in more detail. Show it

Fig. 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele Fig. 1 and 2 two embodiments

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Erfindung. Fig. 3 is a diagram for explaining the invention.

Fig. 1 zeigt eine Wechselspannungsquelle Q, z. B. das 220 V-50 Hz-Lichtnetz. An diese ist über Kondensatoren C 1, C 2 die Primärwicklung P eines Transformators TR angekop pelt. Parallel zu der Primärwicklung P ist ein Wechsel spannungsindikator (WI) angeschlossen, der als Schwell wertanzeigeeinrichtung ausgebildet ist und beispielsweise aus der Reihenschaltung eines Widerstandes R und einer Glimmlampe Gl besteht. An die Sekundärwicklung S des Transformators TR ist der zu überwachende veränderliche Widerstand Rv angeschlossen. Bei eingeschalteter Wechsel spannungsquelle Q fließt ein Meßstrom Im von z. B 15 mA durch den veränderlichen Widerstand Rv. Die Kondensatoren C 1, C 2 sowie der Transformator TR sind so gewählt, daß der durch den veränderlichen Widerstand Rv veränderbare Meßstrom Im eine Änderung der an dem Wechselspannungs indikator WI anliegenden Wechselspannung bewirkt. Diese Änderung ist besonders groß, wenn die Kondensatoren C 1, C 2 sowie die Primärwicklung P als Reihenschwingkreis aus gebildet sind für die Frequenz (50 Hz) der anliegenden Wechselspannung. Fig. 1 shows an AC voltage source Q , z. B. the 220 V-50 Hz light network. The primary winding P of a transformer TR is coupled to these via capacitors C 1 , C 2 . In parallel with the primary winding P , an AC voltage indicator (WI) is connected, which is designed as a threshold value display device and, for example, consists of the series connection of a resistor R and a glow lamp Gl . The variable resistor Rv to be monitored is connected to the secondary winding S of the transformer TR . When the AC voltage source Q is switched on , a measuring current Im of z. B 15 mA through the variable resistor Rv . The capacitors C 1 , C 2 and the transformer TR are selected so that the measuring current Im, which can be varied by the variable resistor Rv , causes a change in the alternating voltage applied to the alternating voltage indicator WI . This change is particularly large if the capacitors C 1 , C 2 and the primary winding P are formed as a series resonant circuit for the frequency (50 Hz) of the AC voltage present.

Fig. 3 zeigt für eine solche Anordnung eine beispielhafte Abhängigkeit der am Wechselspannungsindikator (WI) an liegenden Wechselspannung Ux, gemessen in Volt, von dem Wert des veränderlichen Widerstandes Rv, gemessen in Ohm. Dabei fließt bei einem Widerstandswert von ungefähr 100 Ohm ein Meßstrom Im von ungefähr von ungefähr 15 mA. Es ergibt sich die dargestellte Eichkurve. Ist nun der veränderliche Widerstand Rv beispielsweise als temperaturabhängiger Widerstand ausgebildet, so ist es beispielsweise möglich, den Widerstand R und die Glimmlampe Gl so zu wählen, daß bei einer Wechselspannung Ux von 175 V eine Zündung der Glimmlampe Gl erfolgt. Dadurch wird angezeigt, daß der veränderliche Widerstand Rv einen Wert von ungefähr 1 kOhm überschreitet. Es ist weiterhin möglich, die Wechselspan nung Ux unmittelbar zu messen, z. B mit Hilfe eines Wech selspannungsmessers, und daraus den Widerstandswert und/oder die Temperatur des veränderlichen Widerstandes Rv zu bestimmen.For such an arrangement, FIG. 3 shows an exemplary dependency of the alternating voltage Ux present on the alternating voltage indicator (WI) , measured in volts, on the value of the variable resistance Rv , measured in ohms. A measuring current Im of approximately 15 mA flows at a resistance value of approximately 100 ohms. The calibration curve shown results. If the variable resistor Rv is designed, for example, as a temperature-dependent resistor, it is possible, for example, to select the resistor R and the glow lamp Gl so that the glow lamp Gl is ignited at an alternating voltage Ux of 175 V. This indicates that the variable resistance Rv exceeds approximately 1 kOhm. It is also possible to measure the AC voltage Ux directly, e.g. B with the help of an AC voltage meter, and from this to determine the resistance value and / or the temperature of the variable resistor Rv .

Es ist weiterhin möglich, die beiden Kondensatoren C 1, C 2 durch einen einzigen Kondensator C 1 zu ersetzen, dessen Kapazität entsprechend gewählt ist, z. B. die Hälfte des Wertes eines der Kondensatoren C 1, C 2 bei C 1 = C 2.It is also possible to replace the two capacitors C 1 , C 2 with a single capacitor C 1 , the capacitance of which is selected accordingly, e.g. B. half the value of one of the capacitors C 1 , C 2 at C 1 = C 2 .

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der zu überwachende veränderliche Widerstand Rv als Bestandteil einer Schaltungsanordnung ausgebildet ist, die einen Gleichstrom erzeugt, der als Gerätestrom Ig durch den veränderlichen Widerstand Rv fließt. Zu dessen Überwachung und/oder Messung ist die Sekundärwicklung S des Trans formators TR an ein Brückengleichrichter BR angeschlossen, dessen Gleichspannungsausgänge +, - über ein Siebglied Rs, Cs derart an den veränderlichen Widerstand RV angschlos sen sind, daß ein Meßstrom Im entsteht, der gleichgerichtet ist zu dem Gerätestrom Ig. Dabei dient das Siebglied Rs, Cs lediglich dazu, um eine Einkopplung von Wechsel spannungsanteilen in die Schaltungsanordnung zu vermeiden. FIG. 2 shows an exemplary embodiment in which the variable resistor Rv to be monitored is designed as a component of a circuit arrangement which generates a direct current which flows through the variable resistor Rv as the device current Ig . For its monitoring and / or measurement, the secondary winding S of the transformer TR is connected to a bridge rectifier BR , the DC voltage outputs +, - are connected via a filter element Rs , Cs to the variable resistor RV in such a way that a measuring current Im is produced which is rectified is to the device current Ig . The filter element Rs, Cs only serves to avoid coupling of alternating voltage components into the circuit arrangement.

Der Wechselspannungsindikator WI enthält einen Übertrager Ü, z. B. einen Transformator, mit einer niederohmigen Sekundärwicklung, an der eine Anzeigeeinrichtung L, z. B. eine Glühlampe und/oder eine Wechselspannungsanzeigeein richtung angeschlossen ist.The AC voltage indicator WI contains a transformer Ü , z. B. a transformer with a low-resistance secondary winding on which a display device L , z. B. an incandescent lamp and / or an AC voltage direction is connected.

Aus den Ausführungsbeispielen geht hervor, daß die be schriebene Anordnung unabhängig vom Betriebszustand einer weiteren Schaltungsanordnung ist, sofern die Wechselspan nungsquelle Q unabhängig von dieser ist.From the embodiments it can be seen that the arrangement described be independent of the operating state of a further circuit arrangement, provided that the AC voltage source Q is independent of this.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungs beispiele beschränkt, sondern sinngemäß auf weitere an wendbar. Beispielsweise ist es möglich, den veränderli chen Widerstand Rv als Schmelzsicherungsausbildung und deren Zustand zu überwachen. Eine derartige Anordnung ist in der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung mit dem internen Aktenzeichen UL 85/90a beschrieben.The invention is not limited to the execution examples described, but analogously to other applicable. For example, it is possible to monitor the variable resistance Rv as a fuse design and its condition. Such an arrangement is described in the simultaneously filed patent application with the internal file number UL 85 / 90a.

Claims

1. Arrangement for monitoring a variable electrical resistance, in particular a temperature-dependent resistance, which is at high voltage potential, characterized in that

- That a transformer (TR) is present, the primary winding (P) via at least one capacitor (C 1 ) to an AC voltage source (Q) is ruled out.
- That an AC voltage indicator (WI) is connected in parallel with the primary winding (P) ,
- That the secondary winding (S) of the transformer (TR) with the variable resistor (Rv) is completed and
- That a measuring current (Im) flows through the variable resistance (Rv) , which generates a detectable change in the AC voltage present at the AC voltage indicator (WI) .

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that for the frequency of the connected AC voltage, the primary winding (P) and the capacitor (C 1 ) form a series resonant circuit, which stood by the secondary winding (S) and the variable resistor connected thereto (Rv) is steamed.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the AC voltage indicator (WI) is designed as a threshold indicator.

4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the AC voltage indicator (WI) consists of a series connection of a resistor (R) and a glow lamp (Gl) .

5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the AC voltage indicator (WI) contains a transformer (Ü) , on the secondary side of which a display device (L) is connected.

6. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the alternating voltage indicator (WI) contains a measuring device with which the change of the applied alternating voltage as a function of the measuring current (Im) can be measured.

7. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the variable resistor (Rv) is ausgebil det as part of a circuit arrangement which generates a device current ( Ig) in the variable resistor (Rv) ( Fig. 2).