DE3802680A1 - Vorrichtung und verfahren zum internen eichen eines elektrischen eichgeraetes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Eichung bzw. Ka­ librierung von elektrischen Meßgeräten und bezieht sich insbesondere auf ein Eichgerät, das selbst von Zeit zu Zeit intern geeicht bzw. kalibriert wird.

Das Eichen bzw. Kalibrieren von elektronischen Instru­ menten ist zur Aufrechterhaltung der Präzision und Ubereinstimmung der mit dem Gerät vorgenommenen Messun­ gen notwendig. Weil Eigenschaften von elektrischen Meß­ instrumenten bzw. -geräten, wie z.B. Impedanzwerte und der Verstärkungsgrad von Verstärkern, sich mit der Zeit und unter dem Einfluß von Temperatur und anderen Fakto­ ren verändern, ist zur Sicherstellung der Meßpräzision eine periodische Eichung der Gerätebauelemente erfor­ derlich.

Bevor Mikroprozessoren verfügbar waren, wurden Eichgeräte, d.h. Normalquellen, die zum Eichen von elektrischen Meßgeräten benutzt wurden, im allgemeinen von Zeit zu Zeit durch physisches Nachstellen von Bau­ elementen im Eichgerät kalibriert, so daß Ausgänge des Eichgerätes mit externen Normalen übereinstimmten. In komplexen Eichgeräten müssen viele interne physische Nachstellungen vorgenommen werden, die zeitraubende, häufig Stunden dauernde Eichungsarbeiten erforderlich machen.

Mit dem Aufkommen von Mikroprozessoren und zugehörenden Geräten, wie z.B. Direktzugriffsspeichern und Nur-Lese- Speichern, wurden die zum Eichen erforderlichen Verfah­ ren und Vorrichtungen in hohem Maße vereinfacht. Di­ rektzugriffsspeicher speichern Eichkorrekturfaktoren und benutzen Software zum Ausgleichen von Verstärkungs­ fehlern und Nullpunktabweichungen in mehreren Bereichen verschiedener Messungen. In modernen Geräten wurden zur Instrumenteneichung Mikroprozessoren und elektronische Speicher zum Speichern von Konstanten ausgehend von Vergleichen mit externen Normalen benutzt. Die Mikro­ prozessoren und Speicher von elektronischen Rechnern speichern interne Software und Korrekturfaktoren in solcher Weise, daß die Gerätegehäuse fast nicht abge­ nommen werden brauchen. Folglich wurde die Notwendig­ keit zur physischen Einstellung von Bauelementen in den Geräten praktisch aufgehoben.

Jedoch ist das Entbehrlichmachen von physischen Ein­ stellungen an Bauelementen innerhalb eines Gerätes, z.B. eines Meßgerätes, nur ein kleiner Schritt in Rich­ tung auf eine Reduzierung der Eichkosten. Beispielswei­ se müssen zum Eichen eines Vielfach-Meßgerätes mit meh­ reren Funktionen und Bereichen oder einer Präzisions- Quelle mit mehreren Bereichen noch immer viele ver­ schiedene äußere Impulse an das Gerät oder die Quelle angelegt werden. Die hierfür erforderlich Zeit und die Kosten zur Unterhaltung der umfangreichen externen Nor­ malen, die beim Eichen eingesetzt werden müssen, laufen dem heutigen Trend zu einer Kostenreduzierung beim Ge­ räteeigner zuwider.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Eichen von Quellen, die zur Zuführung von Parametern, also Spannung, Strom und Impedanz, an elektrische Meßgeräte benutzt werden, insbesondere von elektrischen Meßgeräten mit vielen Funktionen und Bereichen und/oder von Quellen mit vie­ len Bereichen zu schaffen, die physische Einstellungen an Bauelementen im Eichgerät praktisch entbehrlich ma­ chen. Das Eichgerät für elektrische Meßgeräte soll fer­ ner mit einem Minimum an externen Normalen auskommen.

Die Schwierigkeiten bei der Anwendung herkömmlicher ma­ nueller und elektronischer Techniken und Geräte zum Eichen von elektronischen Geräten werden verstanden, wenn als Beispiel das Eichen einer Präzisions-Gleich­ spannungsquelle betrachtet wird. Gleichgültig, ob ein solches Gerät oder Instrument intern gespeicherte Soft­ ware-Konstanten besitzt oder manuell eingestellt werden muß, zum Eichen eines solchen Instrumentes ist übli­ cherweise irgendeine externe Bezugsspannung, z.B. ein Normalelement, in Kombination mit einem Nullanzeiger zu Vergleichszwecken, und ein Mehrbereichs-Verhältnistei­ ler erforderlich. Diese Gerätegruppe wird in verschie­ denen Konfigurationen in der Weise geschaltet, daß die Millivolt- bis Kilovolt-Bereiche der Quelle geeicht werden.

Der Eichvorgang ist mühsam und wiederholt sich - ideale Voraussetzungen für eine Automatisierung. Eine herkömm­ liche Gleichspannungsquelle zum Eichen von Präzisions­ instrumenten gemäß den US-Patentschriften 45 41 065 und 45 85 987 wird durch sich wiederholendes Vergleichen von internen Ansprechwerten mit externen Normalen für jeden Bereich intern geeicht. Durch Anlegen eines ex­ ternen 10-V-Normals an die Quelle werden interne Mes­ sungen in der Quelle durchgeführt und zum Kennzeichnen der internen Referenz der Quelle benutzt. In ähnlicher Weise wird beim Eichen ein Vergleich mit einem externen Teiler vorgenommen. Dieser Vergleich kennzeichnet das Widerstandsverhältnis innerhalb der Quelle. Diese ein­ fache Anwendung künstlicher Normale ist nötig, um eine externe Eichung der Präzisions-Gleichspannungsquelle in vollem Umfange durchzuführen.

Die größte Arbeitsbelastung beim Eichen moderner elek­ trischer Meßinstrumente entsteht beim Gleichspannungs­ und Niederfrequenz-Eichen von Mehrfach-Meßgeräten in den Laboratorien von Firmen, die solche Geräte besit­ zen, oder in Laboratorien, denen solche Instrumente in regelmäßigen Zeitabständen zum Eichen zugesandt werden. Weil diese Vielfach-Meßgeräte mit steigender Arbeitsbe­ lastung genauer werden, sind die Kosten der externen Eichung entsprechend gestiegen oder sollten entspre­ chend steigen.

Es ist folglich eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Eichen von elektronischen Mehrfach-Meß­ geräten und eine relativ wirtschaftlich herstellbare Vorrichtung hierfür zu schaffen, welche es ermöglicht, elektronische Mehrfach-Meßgeräte von Zeit zu Zeit mit einer Eichquelle zu eichen, welche von Zeit zu Zeit automatisch intern geeicht wird.

Ferner soll die Erfindung eine Vorrichtung und ein Ver­ fahren zum Eichen eines Mehrfach-Meßgerätes mit einem Eichgerät schaffen, dessen interne Eichung mit der ge­ ringstmöglichen Anzahl von externen Quellen geschieht, derart, damit die dem Eigentümer entstehenden Kosten durch größtmögliche Verkürzung der Eichzeit des Eichge­ rätes so niedrig wie möglich gehalten werden können.

Gemäß einem Lösungsgedanken der Erfindung umfaßt ein Eichgerät für Meßgeräte, die einen elektrischen Parame­ ter in mehreren Bereichen oder verschiedene elektrische Parameter in einem oder mehreren Bereichen messen, An­ schlüsse zum Anlegen von elektrischen Eichparametern, z.B. von Spannungen und/oder Strömen und/oder Impedan­ zen, an entsprechende Anschlüsse des zu eichenden Meß­ gerätes. Die Eichparameter werden so eingestellt, daß sie mit jedem Bereich des zu eichenden Meßgerätes kom­ patibel sind. Das Eichgerät umfaßt interne Bauelemente, die dem Messen des Parameters in der Vielzahl von Be­ reichen oder der Vielzahl von Parametern in einem oder mehreren Bereichen zugeordnet sind und Spannungen und/ oder Ströme und/oder Impedanzen ableiten, die den Aus­ gängen des Eichgerätes und von dort dem zu eichenden Meßinstrument oder Meßgerät zugeführt werden.

Zum Eichen der internen Bauelemente umfaßt das Eichge­ rät ein internes Spannungsnormal, Digital-Analog- und Analog-Digital-Umsetzer, Speicher, und Analog-Verglei­ cher. Von Zeit zu Zeit werden die internen Bauelemente mit dem internen Spannungsnormal, dem Diagital-Analog- Umsetzer, dem Vergleicher und dem Speicher elektrisch so verbunden, daß in letzteren Datensignale eingetragen werden, die Eichkorrekturfaktoren für die internen Bau­ elemente anzeigen.

Wenn das Eichgerät im Betrieb so geschaltet ist, daß es Eichreaktionen oder -parameter an ein Meßgerät sendet, sind die Ausgänge des Eichgerätes so verbunden, daß sie auf Ansprechwerte der internen Bauelemente reagieren, welche ihrerseits auf den Digital-Analog-Umsetzer an­ sprechen. Letzterer antwortet auf gespeicherte digitale Signale, welche die Signal-Nenn- bzw. Sollwerte dar­ stellen, die den internen Bauelementen zuzuführen sind.

Die Nennwerte werden durch gespeicherte Signale modifi­ ziert, d.h. erhöht und/oder erniedrigt, welche die Eichkorrekturfaktoren für die internen Bauelemente an­ zeigen, so daß dem zu eichenden Meßgerät vom Eichgerät ein präziser Parameter zugeführt wird.

Das Eichgerät kann dazu benutzt werden, präzise Gleich­ und Wechselspannungen, Impedanzen und Ströme zum Eichen in mehreren Bereichen abzuleiten. Die Wechselspannung ist in vielen Frequenz- und Amplitudenbereichen verän­ derbar. Der präzise Wechselspannungs-Ausgang zum Eichen eines externen Meßgerätes wird dadurch abgeleitet, daß ein in der Amplitude konstanter, in der Frequenz verän­ derbarer Oszillator mit einem nachfolgend als veränder­ bar bezeichneten Verstärker mit veränderbarem Verstär­ kungsgrad verbunden wird, der so angeschlossen ist, daß er das Meßgerät speist. Der Ausgang des veränderbaren Verstärkers wird auch einem Rückkopplungsnetzwerk zuge­ führt, das ein Dämpfglied und ein Paar Regelschleifen umfaßt, von denen jede einen getrennten Effektiv-Wech­ selspannung-Gleichspannungs-Thermoumformer aufweist. Der Verstärker und das Dämpfglied werden so gesteuert, daß die Eingänge zu den Umformern stets in einem Be­ reich liegen, der von den Umformern genau verarbeitet werden kann. Der erste Umformer liefert ein Echtzeit- Grobregelsignal an den veränderbaren Verstärker, um die Genauigkeit der Ausgangsamplitude auf etwa 0,1% zu hal­ ten. Der zweite Umformer liegt in einer Schleife mit längerer Ansprechzeit, die einen Analog-Digital-Umset­ zer, einen Mikroprozessor und eine digitale Steuerein­ heit umfaßt, derart, daß die Genauigkeit des Wechsel­ spannungsausgangs auf etwa 10 ppm gehalten wird. Die zweite Schleife spricht auf gespeicherte Eichfehler­ signale an, die Fehler der Nieder- und Hochfrequenz- Eichung für Bauelemente in der Steuerschleife anzeigen.

Wenn die Eich-Ausgangswechselspannung geeicht werden soll, wird ein in der Amplitude veränderbarer Oszilla­ tor mit dem ersten Effektiv-Wechselspannung-Gleichspan­ nungs-Umformer über den veränderbaren Verstärker und das Dämpfglied mit Ausgängen des Digital-Analog-Umset­ zers verbunden. Der Effektivwert-Umformer spricht auf das Wechselspannungssignal an und leitet ein Gleich­ spannungssignal ab, welches mit der Amplitude einer vom internen Spannungsnormal abgeleiteten Gleichspannung verglichen wird. Aus dem Vergleich entsteht die Ablei­ tung des Fehlersignals der Niederfrequenz-Eichung, das als Eichkorrekturfaktor gespeichert wird.

Zum Eichen des Verstärkers und des Dämpfgliedes für Ausgangs-Wechselspannungen höherer Frequenzen, wobei auf den Verstärker und das Dämpfglied verteilte Reak­ tanzen zu berücksichtigen sind, werden der Oszillator, der Verstärker, das Dämpfglied und der erste Wechsel­ spannung-Gleichspannungs-Umformer in gleicher Weise angeschlossen, wie während der Beaufschlagung eines zu eichenden Meßgerätes mit einer Eich-Wechselspannung. Jedoch ist die Verbindung zwischen dem Dämpfglied und dem zweiten Umformer unterbrochen und der Ausgang des veränderbaren Verstärkers wird über einen veränderbaren Widerstand dem zweiten Umformer zugeführt, der ein Sig­ nal an einen Eingang eines Vergleichers abgibt, welcher einen auf eine Referenzquelle ansprechenden zweiten Eingang aufweist. Der Vergleicher leitet Eichfehlersig­ nale für mehrere Spannungen zu jeder höheren Frequenz des Oszillatorausgangs ab, indem er den Verstärkungs­ grad des Verstärkers während seiner Verbindung mit dem Oszillator einstellt.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaf­ ten Einzelheiten anhand eines schematisch dargestell­ ten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeich­ nungen zeigen:

Fig. 1 ein Gesamtblockschaltbild eines Eichgerätes gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des in Fig. 1 dargestell­ ten Eichgerätes bei Anschluß zum externen Ei­ chen eines in ihm verwendeten Digital-Analog- Umsetzers,

Fig. 3 ein Blockschaltbild des Eichgerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Eichen von in ihm verwendeten Gleichspannungs-Referenzquellen,

Fig. 4 ein Blockschaltbild des Eichgerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Eichen der zum Eichen des 2-V-Gleichspannungsbereiches eines Meßgerätes benutzten Vorrichtung,

Fig. 5 ein Blockschaltbild des Eichgerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Eichen eines in ihm verwendeten Verstärkers,

Fig. 6 ein Blockschaltbild des Eichgerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Eichen der zum Ei­ chen des 200-mV-Gleichspannungsbereiches eines Meßgerätes benutzten Vorrichtung,

Fig. 7 ein Blockschaltbild des Eichgerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Eichen eines Span­ nungsteilers des Eichgerätes,

Fig. 8 ein Blockschaltbild des Eichgerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Eichen der zum Ei­ chen des 200-V-Gleichspannungsbereiches eines Meßgerätes benutzten Vorrichtung,

Fig. 9 ein Blockschaltbild des Eichgerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Eichen eines zum Eichen des 1100-V-Gleichspannungsbereiches eines Meßgerätes benutzten Vorrichtungsteils,

Fig. 10 und 11 Blockschaltbilder des Eichgerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum externen Eichen von internen 10-kOhm- bzw. 1-Ohm-Widerständen,

Fig. 12 ein Blockschaltbild des Eichgerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Eichen von Wider­ ständen eines Netzwerkes, das zum Eichen des Widerstandswertes in Ohm eines Meßgerätes benutzt wird,

Fig. 13 ein Blockschaltbild des Eichgerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Eichen von einem Meßgerät zugeführten geeichten Strömen,

Fig. 14 ein Blockschaltbild des Eichgerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum Anlegen von Eich-Wechsel­ spannungen an ein zu eichendes Meßgerät,

Fig. 15 ein Blockschaltbild des Eichgerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Niederfrequenz- Eichen (bei 100 Hz oder weniger) von Bauele­ menten, die zum Ableiten der Eich-Wechselspan­ nungen benutzt werden, und

Fig. 16 ein Blockschaltbild des Eichgerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Hochfrequenz- Eichen (bei 100 Hz bis 1 MHz) der Wechsel­ spannungsquelle.

Die in Fig. 1 dargestellte geeichte Quelle wird durch eine interne Schaltungsanordnung in vielen Wechsel- und Gleichspannungs-, Impedanz- (Widerstands-) und Strombe­ reichen automatisch geeicht, wenn der Benutzer von Zeit zu Zeit eine einzelne Taste betätigt. Die geeichte Quelle erfordert nur drei externe Eichungen, die manu­ ell in sehr viel längeren Zeitabständen als die automa­ tische Eichung vorgenommen werden.

Das in Fig. 1 dargestellte Eichgerät vermag Meßgeräte zu eichen, die für folgende Messungen vorgesehen sind:

• a) Gleichspannungen in den Bereichen 200 mV sowie 2, 10, 20, 200 und 1100 V; b) Widerstände in den Bereichen 1, 10, 100, 1000, 10 000 und 100 000 Ohm sowie 1 und 10 MOhm; c) Gleichstrom in den Bereichen 100 yA, 1, 10 und 100 mA sowie 1 A; und d) Wechselspannungen bei gleichen Amplitudenbereichen wie die Gleichspannungen in einem Frequenzbereich von 10 Hz bis 1 MHz. Zu diesem Zweck gibt das Eichgerät an seinen Ausgängen präzise Spannun­ gen und Ströme ab und verbindet präzise Widerstände mit anderen seiner Ausgänge. Die Ausgänge des Eichgerätes werden vom Benutzer mit entsprechenden Eingängen des zu eichenden Meßgerätes verbunden. Zur Ableitung der prä­ zisen Parameter, die den Eichgeräteausgängen zugeführt werden, erfährt das Eichgerät von Zeit zu Zeit eine automatische interne Eichung, wenn der Benutzer eine einzelne Taste betätigt. Das Eichgerät wird mit den externen Geräten in relativ langen Zeitabständen manu­ ell geeicht.

Die Ersteichung des Eichgerätes wird mit einer externen 10-V-Eichquelle sowie mit externen Vierpol-Widerständen mit Werten von 1 und 10 000 Ohm vorgenommen. Nach dem Eichen des Eichgerätes mit den externen Quellen wird es von Zeit zu Zeit für jeden Spannungs-, Strom- und Wi­ derstands-Meßbereich in allen angegebenen Bereichen in­ tern geeicht. Die internen Eichungen werden vorgenommen durch Vergleichen von Ansprechwerten interner Schal­ tungsanordnungen im Eichgerät mit Referenzspannungen, die von einem Digital-Analog-Umsetzer im Eichgerät erzeugt werden, und durch Speichern von Abweichungen der verglichenen Größen darstellenden digitalen Signa­ len. Die Abweichungen stellen Eichfehlerfaktoren für die internen Schaltungsanordnungen dar. Die Eichfakto­ ren modifizieren die Werte von Nenn-Referenzwerten, die der Digital-Analog-Umsetzer erzeugt, wenn das Eichgerät dazu benutzt wird, präzise Gleich- und Wechselspannun­ gen an ein zu eichendes Meßgerät anzulegen. Die Eich­ faktoren für Strom und Widerstand werden einer Anzeige zugeführt, so daß der die Eichung des Meßgerätes vor­ nehmende Benutzer die Meßgeräteantwort entsprechend modifizieren kann. Wenn in das Meßgerät ein Rechner eingebaut ist, werden durch Signale vom Eichgerät im Meßgerät gespeicherte Signale entsprechend den Faktoren der Eichfehler für Strom und Widerstand des Eichgerätes modifiziert. Die dem Meßgerät zugeführten präzisen Pa­ rameter werden somit hinsichtlich Alterung, Temperatur und anderer Variablen kompensiert, die dazu neigen, die den Eichgeräteausgängen zugeführten Werte zu verändern.

Um die Eichungen durchführen und präzise Ausgangssigna­ le ableiten zu können, umfaßt das Eichgerät einen Mi­ kroprozessor 11 mit einem Mehrbit-Ausgabebus 12, der einen nachfolgend als ROM bezeichneten Nur-Lese-Spei­ cher 13 adressiert. Der ROM 13 speichert ein Programm, welches das Eichgerät intern eicht, wenn der Benutzer eine "Eingabe"-Taste 10 drückt. Im ROM 13 sind eben­ falls Befehle für die Herstellung von Verbindungen, wenn das Eichgerät präzise Ausgänge ableitet, die zum Eichen eines Meßgerätes benutzt werden, sowie bei An­ schluß des Eichgerätes an die drei externen Eichgeräte.

Der ROM 13 umfaßt Ausgabe-Busse 14 und 15, welche Ver­ bindungsbefehle und Adressen an eine Schaltmatrix 16 und an einen nachfolgend RAM genannten Direktzugriffs­ speicher 17 zuführen. Der RAM 17 spricht auf das über den Bus 15 zugeführte Adressensignal an, sowie auf ein vom Mikroprozessor 11 auf einer Leitung 18 kommendes Lese-Schreib-Signal und tauscht über eine Leitung 19 Mehrbit-Datensignale mit der Schaltmatrix 16 aus. Au­ ßerdem tauscht der Mikroprozessor 11 Mehrbit-Datensig­ nale mit der Schaltmatrix 16 über einen Bus 21 aus.

Die Schaltmatrix 16 umfaßt Eingangsanschlüsse 22, wel­ che an die externen Eichgeräte für 10 V, 1 Ohm und 10 kOhm anschließbar sind. Außerdem umfaßt die Schaltma­ trix 16 Ausgangsanschlüsse "Abtasten hoch" 23 und "Ab­ tasten niedrig" 23′, Anschlüsse "Ausgabe hoch" 24 und "Ausgabe niedrig" 24′, einen Schutzanschluß 25 und ei­ nen Masseanschluß 26, die über Koaxialkabel mit ent­ sprechenden Anschlüssen eines Meßinstrumentes, z.B. eines digitalen Spannungsmessers, zum Überwachen von Wechsel- und Gleichspannungen, Widerstand und Strömen in den angegebenene Bereichen verbindbar sind.

Die Schaltmatrix 16 spricht auf die Verbindungssteuer­ signale auf dem Bus 14 an und stellt Verbindungen her zwischen verschiedenen Leitungen in einem Bus 27 sowie zwischen den Leitungen im Bus 27 und den an die An­ schlüsse 22, 23, 23′, 24, 24′, 25 und 26 angeschlosse­ nen Geräten. Außerdem werden Datensignale auf den Lei­ tungen von Bus 27 in Abhängigkeit von Signalen auf den Bussen 14 und 15 an vorgegebenen Adressen im RAM 17 eingeschrieben, wenn das Binärsignal auf der Leitung 18 den RAM 17 in den Schreibstatus stellt. Die zu diesem Zeitpunkt in den RAM 17 eingetragenen Signale sind ge­ wöhnlich Eichkorrektursignale. Wenn das Eichgerät dazu benutzt wird, an die Anschlüsse 23, 23′, 24, 24′, 25 und 26 präzise Parameter abzugeben, stellt das Signal auf der Leitung 18 den RAM 17 in den Lesestatus, und die Eichkorrektursignale werden an den vom Bus 15 vor­ gegebenen Adressen aus dem RAM 17 auf Leitungen im Bus 27 über in der Schaltmatrix 16 nach Maßgabe von Be­ fehlsssignalen auf dem Bus 14 hergestellte Verbindungen ausgelesen.

Die von der Schaltmatrix 16 für die verschiedenen Eich­ vorgänge hergestellten Verbindungen werden im einzelnen im Zusammenhang mit Fig. 2 bis 16 beschrieben. Ausge­ hend von diesen und anderen beschriebenen Verbindungen zwischen den Anschlüssen 22 bis 26 und dem an sie ange­ schlossenen Meßgerät ist der Fachmann in der Lage, die Art und Weise zu erkennen, wie die Schaltmatrix 16 auf­ gebaut ist.

Damit Eichkorrektursignale im RAM 17 gespeichert und beim Eichen eines Meßinstrumentes benutzt werden kön­ nen, umfaßt der Bus 27 Unterbusse 31 und 32 zum Zufüh­ ren von digitalen Mehrbit-Signalen von einem nachfol­ gend als A-D-Umsetzer bezeichneten Analog-Digital-Um­ setzer 33 zum RAM 17 und von digitalen Mehrbit-Signalen vom RAM 17 und ROM 13 zu einem nachfolgend als D-A-Um­ setzer bezeichneten Digital-Analog-Umsetzer 34 und zu digital gesteuerten veränderbaren Widerständen. Die meisten der übrigen Leitungen im Bus 27 führen analoge Signale, die über die Schaltmatrix 16 von den übrigen Bauelementen im Eichgerät hergeleitet und an diese hin­ geführt sind. Außerdem leitet der D-A-Umsetzer 34 ein analoges Gleichspannungssignal mit einem Bereich von 0 bis 22 V ab. Der Ausgang des Umsetzers 34 ist über den Bus 27 und die Schaltmatrix 16 mit den übrigen Bauele­ menten verbunden. Der A-D-Umsetzer 33 spricht auf ein analoges Signal an, welches von den übrigen Bauelemen­ ten abgeleitet und über den Bus 27 und die Schaltmatrix 16 zugeführt wird. Im allgemeinen wird der A-D-Umsetzer 33 zusammen mit dem D-A-Umsetzer 34 in einem Differen­ tialmodus verwendet. Der D-A-Umsetzer 34, welcher vor­ zugsweise ein pulsbreitenmodulierter Umsetzer von einer Linearität besser als 1 ppm bei 10% des vollen Berei­ ches ist, umfaßt ein Akkumulator- bzw. Sammelregister, so daß darin gespeicherte digitale Signale erhöht und/ oder erniedrigt werden können.

Die auf eine Gleichspannung bezogene Genauigkeit des Instrumentes wird intern von Gleichspannungs-Referenz­ quellen 35 und 36 von 6,5 V gehalten, die mit dem übri­ gen Teil der Schaltungsanordnung über Leitungen im Bus 27 und die Schaltmatrix 16 verbunden sind. Die Gleich­ spannungsquellen 35 und 36 sind vorzugsweise Operati­ onsverstärker mit einer Gleichspannungs-Referenz des Typs, der früher im Fluke Spannungsnormal 732 A verwen­ det wurde. Die Stabilität dieses Normals ist besser als 0,5 ppm pro Monate und besser als 2 ppm pro Jahr. Die als Quellen 35 und 36 verwendeten Referenz-Verstärker werden auf einer temperaturgeregelten Unterlage im In­ strument auf einer Temperatur von 50°C gehalten. Durch diese Umgebungsbedingungen wird der Temperaturkoeffi­ zient der Referenz-Quellen 35 und 36 auf weniger als 0,03 ppm je Grad Celsius herabgesetzt, so daß das In­ strument eine konstante Leistung über einem großen Temperaturbereich bringt.

Damit die Eichfehlersignale abgeleitet werden können, umfaßt das Gerät ein Vergleichernetzwerk in Form eines von einem Operationsverstärker gebildeten Gleichspan­ nungs-Differentialverstärkers 37 mit einem invertieren­ den Eingang 38, einem nicht invertierenden Eingang 39 und einem Ausgang 40, an dem ein analoges Signal abge­ geben wird mit einer Größe und Polarität, welche die Polarität und Größe der Differenz zwischen den Signalen an den Eingängen 38 und 39 anzeigen. Die Anschlüsse 38, 39 und 40 sind mit Leitungen im Bus 27 und somit über die Schaltmatrix 16 mit anderen Bauelementen verbunden, die im Eichgerät analoge Signale ableiten und auf sol­ che ansprechen.

Zum Ableiten externer und/oder interner Eich-Gleich­ spannungen für verschiedene Bereiche umfaßt das Eichge­ rät Spannungsteiler 42, 43 und 44 mit einem Spannungs­ teilungsfaktor von 1: 5, 1:10 bzw. 1: 8. Jeder der Span­ nungsteiler 42, 43 und 44 umfaßt ein Paar Präzisions- Dünnfilm-Widerstände, derart, daß die Widerstände 45 und 46 des Spannungsteilers 42 den Wert 4 R ₁ bzw. R_1, die Widerstände 47 und 48 des Spannungsteilers 43 den Wert 9 R ₂ bzw. R ₂ und die Widerstände 49 und 50 des Spannungsteilers 44 den Wert 7 R ₃ bzw. R ₃ haben. Bei je­ dem der Widerstände 46, 48 und 50 ist ein Anschluß an Masse angeschlossen, wogegen der andere Anschluß mit einem Spannungsteilerabgriff, welcher an eine getrennte Leitung im Bus 27 angeschlossen ist, und mit einem An­ schluß des anderen Widerstandes - 45, 47 bzw. 49 - des betreffenden Spannungsteilers 42, 43 oder 44 verbunden ist. Bei jedem der Widerstände 45, 47 und 49 ist der andere Anschluß mit einer getrennten Leitung im Bus 27 verbunden.

Zum internen Eichen von Parametern und/oder zum Eichen von an das Eichgerät angeschlossenen Meßgeräten sind Gleichspannungs-Operationsverstärker 52, 53 und 54 so­ wie ein Leistungsverstärker 55 vorgesehen. Der Opera­ tionsverstärker 52 ist ein Pufferverstärker mit einem nicht invertierenden Eingang 56 und einem Ausgang 57, der mit dem übrigen Teil des Eichgerätes über Leitungen verbunden ist, welche über den Bus 27 und Schalter in der Schaltmatrix 16 angeschlossen sind. Der Operations­ verstärker 53 umfaßt einen invertierenden Eingang 58, einen nicht invertierenden Eingang 59 sowie einen Aus­ gang 60, die alle mit den übrigen Bauelementen des Eichgerätes über Leitungen des Busses 27 und Schalter der Schaltmatrix 16 verbunden sind. Zwischen die An­ schlüsse 58 und 60 ist ein Rückkopplungswiderstand 62 zwischengeschaltet; der Eingang 58 ist über einen Wi­ derstand 63 an Masse angeschlossen. Die Widerstände 62 und 63 besitzen einen Widerstandswert von 12R ₄ bzw. R ₄, so daß der Operationsverstärker 53 einen Nennverstär­ kungsfaktor 13 hat.

Der Verstärker 54 wird benutzt zum Dämpfen von Gleich­ spannungen im Bereich von 200 bis 1100 V auf einen mit dem Ausgang des D-A-Umsetzers 34 kompatiblen Pegel wäh­ rend der internen Eichung und umfaßt einen invertieren­ den Eingang 65, einen an Masse angeschlossenen nicht invertierenden Eingang 66 und einen Ausgang 67. Zwi­ schen die Anschlüsse 65 und 67 ist ein Rückkopplungs­ widerstand 68 zwischengeschaltet, wogegen an den inver­ tierenden Eingang 65 ein Widerstand 71 angeschlossen ist. Zu diesem Zweck ist ein Anschluß des Widerstandes 71 mit den übrigen Bauelementen des Eichgerätes über Leitungen im Bus 27 und Schalter in der Schaltmatrix 16 verbunden, wogegen der andere Anschluß des Widerstandes 71 direkt an den invertierenden Eingang 65 angeschlos­ sen ist. Der Ausgang 67 des Operationsverstärkers 54 ist an die übrige Schaltungsanordnung des Eichgerätes über eine Leitung im Bus 27 und Schalter in der Schalt­ matrix 16 angeschlossen. Die Werte der Widerstände 68 und 71 sind so gewählt, daß der Verstärkungsgrad des Operationsverstärkers 54 0,01 beträgt, wodurch der Ver­ stärker ein Dämpfglied mit einem Dämpfungsgrad von 100: 1 ist, welches zur internen Eichung zweckdienliche Pe­ gel für den Gleichspannungsbereich von 200 bis 1100 V zur Verfügung stellt.

Der zum Ableiten von Gleichspannungen für die externe Eichung in den Bereichen 20 bis 200 V und 200 bis 1100 V benutzte Gleichspannungs-Leistungsverstärker 55 ist für einen Verstärkungsgrad 20 ausgelegt. Zu diesem Zweck umfaßt der Leistungsverstärker 55 einen invertie­ renden Eingang 75, einen an Masse angeschlossenen nicht invertierenden Eingang 76 und einen Ausgang 77. Der Eingang 75 ist an einen festen Widerstand mit dem Wert R ₅ angeschlossen und mit der übrigen Schaltungsanord­ nung des Gerätes über eine Leitung im Bus 27 und die Schaltmatrix 16 verbunden. Für die externe Eichung mit einer Gleichspannung von 200 und 1100 V ist über Lei­ tungen im Bus 27 und die Schaltmatrix 16 mit den An­ schlüssen 75 und 77 ein Widerstand 79 mit dem Wert 20 R ₅ verbunden.

Zum Eichen des Widerstandes eines Meßgerätes oder des Ausgangsstroms des Eichgerätes wird eine Widerstands­ kette 90 je nach Bedarf mit den übrigen Bauelementen des Gerätes über Leitungen im Bus 27 und die Schalt­ matrix 16 verbunden. Die Widerstandskette 90 umfaßt Dünnfilm-Widerstände 92 bis 98 je von solchem Wert, daß die Widerstände an Abgriffen 90.2 bis 90.9 10 und 100 Ohm, 1, 10 und 100 kOhm bzw. 1, 10 und 100 MOhm gegen Masse betragen. Jeder der Abgriffe 90.2 bis 90.9 und der ungeerdete Anschluß eines Widerstandes 91 sind mit einer getrennten Leitung im Bus 27 verbunden, derart, daß die Widerstände 92 bis 98 geeicht und zur internen Strom-Eichung des Eichgerätes und zur Widerstands- Eichung eines zu eichenden Meßgerätes benutzt werden können. Zum Eichen der Widerstände 92 bis 98 der Wider­ standskette 90 und des Widerstandes 91 mit dem Wert 1 Ohm werden ultrastabile drahtgewickelte Widerstände 101 und 102 mit einem Wert von 1 Ohm bzw. 10 kOhm nach Be­ darf mit den Widerständen 92 bis 98 der Kette 90 und dem Widerstand 91 über Verbindungen, welche über Lei­ tungen im Bus 27 und die Schaltmatrix 16 herstellbar sind, verbunden. Die Widerstände 101 und 102 sind auch mit externen Präzisions-Vierpol-Eichwiderständen elek­ trisch verbunden, die Werte von 1 Ohm bzw. 10 kOhm ha­ ben und mit den Anschlüssen 22 über die Schaltmatrix 16 verbunden sind. Die externen Vierpol-Widerstände ermög­ lichen die Speicherung von Korrekturfaktoren für die Widerstände 101 und 102 im RAM 17. Die Widerstände 101 und 102 haben gewöhnlich sehr kleine Temperaturkoeffi­ zienten - weniger als 0,3 ppm je Grad Celsius - und eine Langzeitstabilität von über 2 ppm pro Jahr.

Damit für die interne Eichung und zur Eichung des Stromverhaltens eines Meßgerätes konstante Ströme ver­ schiedener Werte bereitgestellt werden können, umfaßt das Eichgerät einen Stromgenerator 150 und Widerstände 151 bis 155. Einer der Widerstände 151 bis 155 wird nach Bedarf mit dem Stromgenerator 150 über die Schalt­ matrix 16 so verbunden, daß sechs verschiedene Strom­ pegelbereiche entstehen. Die Widerstände 151 bis 155 brauchen nicht übermäßig präzise oder stabil zu sein, weil der aus dem Stromgenerator 150 stammende Strom für jeden der an diesen angeschlossenen Widerstände 151 bis 156 mittels der Widerstände 91 bis 99 geeicht wird.

Zu Zwecken der Wechselspannungs-Eichung umfaßt das Eichgerät einen in der Frequenz variablen, in der Am­ plitude festen Oszillator 103 und Effektiv-Wechselspan­ nung-Gleichspannungs-Umformer 104 und 105, als die vor­ zugsweise Fluke Thermoumformer 8506 verwendet werden. Mit dem Eingang des Umformers 105 ist zum Erzeugen ver­ schiedener Wechselspannungspegel ein digital gesteuer­ ter, veränderbarer Widerstand 106 bei Bedarf anschließ­ bar. Die Frequenz der von der Quelle bzw. dem Oszilla­ tor 103 stammenden Wechselspannung und der Wert des Wi­ derstandes 106 werden über getrennte Mehrbit-Digital­ signale eingestellt, die der ROM 13 an nicht darge­ stellte Pufferregister im Oszillator 103 und digital gesteuerte Widerstände des Netzwerkes abgibt. Die digi­ talen Signale werden sequentiell über die Schaltmatrix 16 an einen Unterbus im Bus 27 abgegeben. Bei der in­ ternen Wechselspannungs-Eichung und bei der Ableitung von Eich-Ausgangswechselspannungen spricht die Schalt­ matrix 16 auf vom ROM 13 stammende digitale Amplitu­ densteuersignale auf dem Bus 14 und auf vom RAM 17 stammende korrigierte Eichsignale auf dem Bus 19 sowie auf ein variables analoges Steuersignal an. Der fre­ quenzvariable Ausgang des Oszillators 103 wird an einen veränderbaren, spannungsabhängigen Widerstand 158 ge­ führt, der auf ein Verstärkungs-Grobregelsignal auf einer Leitung bzw. einem Bus 159 anspricht.

Der Widerstand 158 ist in Reihe geschaltet mit einem digital gesteuerten Widerstand 161, welcher ein Akku­ mulatorregister umfaßt und auf ein präzises digitales Verstärkungs-Feinregelsignal vom ROM 13 und ein Eich­ korrektursignal vom RAM 17 anspricht. Die Widerstände 158 und 161 sind mit dem Eingang eines Verstärkers 162 verbunden, der einen digital einstellbaren Rückkopp­ lungswiderstand 163 umfaßt, welcher ein Pufferregister aufweist, das auf ein digitales Bereichseinstellsignal vom ROM 13 anspricht. Der Wechselspannungsausgang des Verstärkers 162 wird über die Schaltmatrix 16 als Eich­ spannung an ein zu eichendes Meßgerät abgegeben.

Bei der internen Eichung und beim Eichen eines externen Meßgerätes wird der Ausgang des Verstärkers 162 auch an den Eingang eines Dämpfungsnetzwerkes 167 abgegeben, das einen veränderbaren, digital einstellbaren Wider­ stand 164, einen Wechselspannungs-Verstärker 165 und einen Rückkopplungs-Widerstand 166 umfaßt. Der Wert des Widerstandes 164 ist von einem Digitalsignal abhängig, das aus dem ROM 13 stammt und über die Schaltmatrix 16 einem Puffereregister im Widerstand 164 zugeführt wird. Der Verstärkungsgrad des Verstärkers 162 und der Dämp­ fungsgrad des Dämpfungsnetzwerkes 167 werden gegensin­ nig gesteuert, so daß der Ausgang des Verstärkers 165 stets im Betriebsbereich für die Eingänge der Umformer 104 und 105 liegt. Der Ausgang des Verstärkers 165 ist nach Bedarf mit den Eingängen der Umformer 104 und 105 über die Schaltmatrix 16 in der nachstehend beschriebe­ nen Weise verbindbar. Die Verstärker 162 und 165 sind Gleichspannungs-Verstärker, welche Frequenzen über 1 MHz ohne merkliche Dämpfung zu verarbeiten vermögen.

Weil die Effektiv-Wechselspannung-Gleichspannungs-Um­ former 104 und 105 Fluke Festkörper-Thermospannungsum­ former sind, sind ihre Ausgänge Gleichspannungen, die dem Effektivwert der ihnen zugeführten Wechselspannun­ gen genau proportional und dem Spitzenwert der Wechsel­ spannungs-Eingänge nicht proportional sind. Am Eingang des Umformers 105 umfaßt ein Widerstand 106 passive Wi­ derstände von niedrigem Wert, die im wesentlichen in­ duktions- und kapazitätsfrei sind, so daß ihr Frequenz­ fehler vernachlässigbar klein ist; mit anderen Worten, die Werte der Widerstände ändern sich nicht mit der Frequenz. Ein- und Ausgang des Umformers 104 sind mit den übrigen Schaltungsanordnungen im Eichgerät über Leitungen des Busses 27 und Schalter in der Schaltma­ trix 16 verbunden, wogegen der Ausgang des Umformers 105 an übrige Schaltungsanordnungen im Eichgerät über eine weitere Leitung im Bus 27 und die Schaltmatrix 16 angeschlossen ist.

Der Mikroprozessor 11 spricht nach Bedarf auf Befehls­ signale für die drei externen Eichungen an, die abhän­ gig vom Schließen von Schaltern 111, 112 und 113 abge­ leitet werden. Die Schalter 111, 112 und 113 werden vom Benutzer geschlossen, wenn mit den zugehörigen An­ schlüssen 22 externe Eichgeräte in Form einer Gleich­ spannungsquelle von 10 V, eines Vierpol-Eichwiderstandes von 1 Ohm und eines Vierpol-Eichwiderstandes von 10 kOhm verbunden sind.

Der Mikroprozessor 11 spricht auch an auf manuell ge­ steuerte Eingangssignale, welche die Art und den Be­ reich des Ausgangs anzeigen, der mit Steuerung durch Schaltergruppen 114, 115, 116, 117 und 118 vom Eichge­ rät an ein zu eichendes Meßgerät abzugeben ist. Die Schalter in den Schaltergruppen 114, 115, 116, 117 und 118 werden vom Benutzer des Eichgerätes für einen aus sieben Gleichspannungsbereichen, einen aus acht Wider­ standsbereichen, einen aus acht Wechselspannungsberei­ chen, einen aus fünf Gleichstrombereichen und einen aus sieben Frequenzbereichen ausgewählten Bereich geschlos­ sen. Der Mikroprozesor 11 spricht auch an auf einen Os­ zillator 418, um eine automatische interne Eichung des Gerätes zu ermöglichen, wenn der Schalter 10 vom Benut­ zer geschlossen wird.

Der Mikroprozessor 11 spricht auf das Schließen der Schalter 111, 112 und 113 in der Weise an, daß er den ROM 13 veranlaßt, drei Satz Adressenfolgen für den ROM abzuleiten, nämlich für die externe Gleichspannungs­ und die beiden externen Widerstands-Eichungen. Der Os­ zillator 418 aktiviert den Mikroprozessor 11 so, daß er den ROM 13 eine Reihe von mit internen Eichungen ver­ bundenen Schritten durchlaufen läßt, um die Geräte des Eichgerätes untereinander über die Leitungen und Unter­ busse im Bus 27 und die Schaltmatrix 16 und mit dem RAM 17 zu verbinden.

Abhängig vom Schließen der einzelnen Schalter in den Schaltergruppen 114 bis 118 durch den Benutzer gibt der Mikroprozessor 11 Befehlssignale an den ROM 13, der seinerseits Befehlssignale über die Busse 14 und 15 der Schaltmatrix 16 und dem RAM 17 zuführt, um Verbindungen zwischen den Anschlüssen 23 bis 26 und den Geräten im Eichgerät herzustellen. Die bevorzugte Ausführungsform des Eichgerätes ist in der Lage, als Antwort auf das Schließen der Schalter in den Schaltergruppen 114 bis 118 geeichte Wechsel- und Gleichspannungsausgänge zwi­ schen 0,2 und 1100 V, geeichete Widerstandswerte zwi­ schen 1 Ohm und 10 MOhm, geeichete Ströme zwischen 100 µA und 1 A sowie Frequenzen zwischen 10 Hz und 1 MHz zur Verfügung zu stellen.

Beim Eichen der Geräte im Eichgerät nach Maßgabe des Schließens vom Schalter 10 durch den Benutzer leitet der Mikroprozessor 11 eine Folge von Signalen dem ROM 13 zu, der seinerseits der Schaltmatrix 16 den Befehl erteilt, Verbindungen zwischen dem RAM 17 und den übri­ gen Geräten des Eichgerätes herzustellen. Beim Eichen des Eichgerätes ist der A-D-Umsetzer mit Anzeigegerät, 33, eingeschaltet und liefert eine optische digitale Anzeige der Größe von Fehlerfaktoren der Spannungs-, Strom- und Widerstands-Eichung, die von der internen Eichroutine bestimmt werden. Der Benutzer kann das An­ sprechen des A-D-Umsetzers 33 an der Anzeige, die einen Drucker umfassen kann, überwachen, um zu bestimmen, ob das Eichgerät einwandfrei funktioniert, und ein Proto­ koll für das Eichgerät anzufertigen.

Fig. 2 zeigt einen Schaltplan für die Verbindungen, die zwischen den in Fig. 1 dargestellten Bauelementen für das externe Eichen der internen Gleichspannungs-Refe­ renzquellen 35 und 36 sowie des D-A-Umsetzers 34 herge­ stellt werden. Während dieser Vorgänge ist eine externe Referenzquelle 121 von 10 V, vorzugsweise ein Fluke-Ge­ rät 732 A, mit den Anschlüssen 22 der Schaltmatrix 16 verbunden. Zur gleichen Zeit steuert der Mikroprozessor 11 den ROM 13 in der Weise, daß er ein Mehrbit-Aus­ gangssignal ableitet, welches den Digitalwert von 10 V für ein Befehlseingangsignal zum D-A-Umsetzer 34 dar­ stellt. Gleichzeitig gibt der ROM 13 an die Schaltma­ trix 16 Steuersignale ab, so daß das 10 V darstellende digitale Ausgangssignal des ROM 13 dem D-A-Umsetzer 34 zugeführt wird. Gleichzeitig steuert der ROM 13 die Schaltmatrix 16 in der Weise, daß die Gleichspannungs- Referenzquellen 35 und 36 miteinander in Reihe geschal­ tet und an einen Speiseeingang des D-A-Umsetzers 34 an­ geschlossen werden. Zu diesem Zeitpunkt wird die Schaltmatrix 16 auch durch den Ausgang des ROM 13 so gesteuert, daß sie eine Verbindung vom analogen Ausgang des D-A-Umsetzers 34 zum invertierenden Eingang des Differential-Verstärkers 37 herstellt. Gleichzeitig wird die Schaltmatrix 16 durch den Ausgang des ROM 13 so gesteuert, daß sie eine Verbindung zwischen dem un­ geerdeten Anschluß der Gleichspannungs-Referenzquelle 121 und dem nicht invertierenden Eingang des Differen­ tial-Verstärkers 37 herstellt und den Ausgang des Ver­ stärkers 37 mit dem Eingang des A-D-Umsetzers 33 ver­ bindet.

Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers 31 stellt die Größe und die Polarität der Differenz zwi­ schen den Ausgängen der externen Referenzquelle 121 und des D-A-Umsetzers 34 dar. Im Idealfalle ist unter die­ sen Umständen der Ausgang des Differentialverstärkers 37 null. Weil aber die Referenzquellen 35 und 36 und der D-A-Umsetzer 34 Bauelemente umfassen, die sich mit der Zeit und Temperatur sowie unter dem Einfluß anderer möglicher Umwelteinflüsse ändern, wird gewöhnlich bei den durch die Schaltmatrix 16 gemäß Fig. 2 hergestell­ ten Verbindungen vom Differentialverstärker 37 ein fi­ nites, nicht null betragendes Signal abgeleitet. Dieses analoge Signal wird dem A-D-Umsetzer 33, danach über die Schaltmatrix 16 dem RAM 17 zugeführt, in dem es als Eichkorrekturfaktor für die Gleichspannungsreferenzen 35 und 36 und den D-A-Umsetzer 34 gespeichert wird.

Alle in Fig. 2 dargestellten Verbindungen werden in der Schaltmatrix 16 abhängig von einem Ausgangssignal des ROM 13 hergestellt, der durch ein vom Mikroprozessor 11 auf den Bus 12 gegebenes Adressensignal gesteuert wird. Außerdem gibt der ROM 13 durch die Schaltmatrix 16 über den Unterbus 32 des Busses 27 ein Signal an den digita­ len Eingang des D-A-Umsetzers 34 ab. Der digitale Aus­ gang des A-D-Umsetzers 33 wird über den Unterbus 31 durch die Schaltmatrix 16 an eine Adresse im RAM 17 ge­ geben, die durch den Ausgang des ROM 13 auf dem Bus 15 als Antwort auf die Umstellung des RAM 17 in den Schreibstatus durch ein Signal von der Leitung 18 ge­ steuert wird.

Wenn danach digitale Datensignale dem Akkumulatorregi­ ster im D-A-Umsetzer 34 zugeführt werden, werden sie als zwei sequentielle Bytes zugeleitet, die vom ROM 13 bzw. vom RAM 17 stammen. Das Byte vom ROM 13 gibt die Nenngröße des vom D-A-Umsetzer 34 abzuleitenden analo­ gen Ausgangssignals an, unter der Annahme, daß der D-A- Umsetzer 34 keine Eichkorrektur erfordert. Das Byte vom RAM 17 erhöht oder erniedrigt das im Register des D-A- Umsetzers 34 gespeicherte, vom ROM 13 stammende Byte um einen Betrag, der gleich ist mit dem Eichkorrekturfak­ tor, welcher während der in Fig. 2 dargestellten Vor­ gänge bestimmt wurde.

Nach Durchführen der in Fig. 2 dargestellten Operatio­ nen stellt der Oszillator 418 den Mikroprozessor 11 auf eine Adresse im ROM 13 ein, die bewirkt, daß der ROM 13 die Schaltmatrix 16 so aktiviert, daß sie die in Fig. 3 dargestellten Verbindungen herstellt, damit die Gleich­ spannungs-Referenzquelle 35 von 6.5 V intern geeicht werden kann. Zu diesem Zweck werden die Gleichspan­ nungs-Referenzquellen 35 und 36 in Reihe geschaltet und mit dem Speiseeingang des D-A-Umsetzers 34 verbunden, dessen Eingang für Digitaldaten sequentiell auf ein erstes digitales Signal vom ROM 13, das 6,5 V anzeigt, und ein zweites digitales Signal vom RAM 17 anspricht, das den Eichkorrekturfaktor für den Umsetzer 34 an­ zeigt. Die sich daraus am D-A-Umsetzer 34 und der Refe­ renz 35 ergebenden Gleichspannungen werden dem inver­ tierenden und dem nicht invertierenden Eingang des Dif­ ferentialverstärkers 37 zugeführt, der ein Fehlersignal ableitet und dem A-D-Umsetzer 33 zuführt. Letzterer leitet ein digitales Ausgangssignal ab, welches den Eichfehler der Gleichspannungs-Referenzquelle 35 dar­ stellt. Der Eichfehler wird im RAM 17 an einer Adresse gespeichert, die durch den an den Bus 15 angeschlosse­ nen Ausgang des ROM 13 bezeichnet ist. Zu diesem Zweck wird der RAM 17 abhängig vom Signal auf der Leitung 18 in den Schreibstatus gestellt. Danach wird das Eichfeh­ lersignal für die Referenzquelle 35 dem D-A-Umsetzer 34 zugeführt, derart, daß das Ausgangssignal des Umsetzers 34 zum Ausgleich für den Eichfehler der Referenzquelle 35 erhöht oder erniedrigt wird.

Nach dem Speichern des Eichkorrekturfehlers für die Referenzquelle 35 im RAM 17 werden die Verbindungen für die Referenzquellen 35 und 36 gegenüber der Darstellung in Fig. 3 umgekehrt, und es wird der Eichfehler für die Gleichspannungs-Referenzquelle 36 von 6,5 V in dersel­ ben wie für die Referenzquelle 35 abgeleitet.

Der ROM 13 wird dann abhängig vom Ausgang des Mikropro­ zessors 11 so aktiviert, daß die Schaltmatrix 16 veran­ laßt wird, die in Fig. 4 dargestellten Verbindungen herzustellen, welche die Eichung des Spannungsteilers 42 mit dem Teilungsverhältnis 1: 5 ermöglichen. Der Spannungsteiler 42 wird mit einer Reihe von Ausgängen des D-A-Umsetzers 34 zwischen 0 und 10 V verbunden, wenn das Eichgerät zum Eichen eines Bereiches von 2 V eines Meßgerätes benutzt wird. Zur Bestimmung des Eich­ fehlers des Spannungsteilers 42 werden die Gleichspan­ nungs-Referenzquellen 35 und 36 in Reihe geschaltet und an den Spannungsteiler 42 angeschlossen, der einen mit dem nicht invertierenden Eingang des als Puffer wirken­ den Operationsverstärkers 52 verbundenen Abgriff auf­ weist. Der Operationsverstärker 52 hat den Verstär­ kungsfaktor eins und leitet dadurch eine Ausgangs- Gleichspannung mit dem Wert 2,6 V ab, wobei angenommen ist, daß der Spannungsteiler im Verhältnis 1: 5 teilt und die Reihengleichspannung der Quellen 35 und 36 13,0 V beträgt. Der Ausgang des Puffers bzw. Operationsver­ stärkers 52 wird im Differentialverstärker 37 mit dem Ausgang des D-A-Umsetzers 34 verglichen, abhängig von einem vom ROM 13 stammenden Digitalsignal, das 2,6 V anzeigt, und von Digitalsignalen, welche als Antwort auf Adressensignale vom ROM 13 durch den RAM 17 abge­ leitete Eichkorrekturen für die Gleichspannungs-Quellen 35 und 36 und den D-A-Umsetzer 34 darstellen.

Der Differentialverstärker 37 spricht auf das seinem invertierenden und nicht invertierenden Eingang zuge­ führte Eingangssignal in der Weise an, daß er ein Feh­ lersignal ableitet und dem A-D-Umsetzer 33 zuführt. Letzterer gibt an den RAM 17 ein Digitalsignal ab, das den Eichfehlerfaktor des Spannungsteilers 42 angibt. RAM 17 antwortet auf die Signale auf dem Bus 15 und der Leitung 18 so, daß er den Eichfehler des Spannungstei­ lers 42 an einer vom Signal auf dem Bus 15 angegebenen Adresse speichert.

Wenn das Eichgerät gemäß Fig. 1 so eingestellt ist, daß in der Schaltergruppe 114 der dem Gleichspannungsbe­ reich von 2 V zugeordnete Schalter geschlossen ist, be­ aufschlagt das Eichgerät das zu eichende Meßgerät mit einer Folge von Gleichspannungen im 2-V-Bereich über die Anschlüsse 23′ und 26. Zu diesem Zweck wird der Spannungsteiler 42 mit Steuerung durch ein vom Mikro­ prozessor 11 abgeleitetes und als Mehrbit-Adressensig­ nal an den ROM 13 geführtes Signal über den Puffer 52 durch die Schaltmatrix 16 über den Ausgang des D-A-Um­ setzers 34 mit den Anschlüssen 23′ und 26 verbunden. Der ROM 13 führt dem Bus 14 ein Signal zu, das in der Schaltmatrix 16 Schalter schließt, welche die Anschlüs­ se 23′ und 26 über den Puffer 52 mit dem Abgriff des Spannungsteilers 42 und den Ausgang des D-A-Umsetzers 34 mit dem Spannungsteiler 42 verbinden. Gleichzeitig führt der ROM 13 dem D-A-Umsetzer 34 eine Reihe von Digitalsignalen im Bereich von 0 bis 10 V zu, so daß die vom Abgriff des Spannungsteilers 42 an das zu ei­ chende Meßgerät abgegebene Spannung nominell zwischen 0 und 2 V beträgt. Die 0 bis 10 V darstellenden digitalen Signale werden im zum D-A-Umsetzer 34 gehörenden Puf­ ferregister sequentiell gespeichert. Für jedes der 0 bis 10 V Signale adressiert der ROM 13 den RAM 17 an den Adressen, an denen der Eichfehler für den Span­ nungsteiler 42 und den D-A-Umsetzer 34 gespeichert ist. Die Eichfehler für den Spannungsteiler 42 und den D-A- Umsetzer 34 werden vom RAM 17 dem Register im D-A-Um­ setzer 34 zugeführt, wo sie die darin gespeicherten, den mit dem Bereich 0 bis 10 V in Einklang stehenden Ausgang des D-A-Umsetzers 34 anzeigenden digitalen Signale erhöhen und/oder erniedrigen.

Für das interne und externe Eichen in bestimmten Be­ reichen ist die Verwendung des Verstärkers 53 notwen­ dig, der für einen Sollverstärkungsgrad von 13 ausge­ legt ist. Der Eichfehlerfaktor für den Verstärkungsgrad des Verstärkers 53 wird dadurch gewonnen, daß die Bau­ elemente des Eichgerätes durch die Schaltmatrix 16 in der in Fig. 5 dargestellten Weise verbunden werden. Die in Fig. 5 dargestellten Verbindungen werden herge­ stellt, nachdem die in Fig. 4 dargestellten Verbindun­ gen hergestellt worden sind und der Eichfehler des Spannungsteilers 42 im RAM 17 gespeichert worden ist.

Zum Eichen des Verstärkers 53 wird der ROM 13 durch den Mikroprozessor 11 so gesteuert, daß der D-A-Umsetzer 34 über die Reihenschaltung der Gleichspannungs-Referenz­ quellen 35 und 36 eine Speisegleichspannung und ein Di­ gitalsignal empfängt, welches bewirkt, daß der Umsetzer 34 einen Ausgangspegel von 5 V ableitet. Das vom ROM 13 dem Register im D-A-Umsetzer 34 zugeführte Signal wird durch vom RAM 17 abgeleitete, Eichfehler darstellende Signale für die Gleichspannungs-Referenzen 35 und 36, den D-A-Umsetzer 34 und den Spannungsteiler 42 modifi­ ziert, d.h. erhöht und/oder erniedrigt.

Die Schaltmatrix 16 wird dann so aktiviert, daß sie den Ausgang des D-A-Umsetzers 34 mit dem Spannungsteiler 42 verbindet, wobei gleichzeitig der Abgriff des Span­ nungsteilers 42 über die Schaltmatrix 16 dem Puffer bzw. Verstärker 52 zugeführt wird. Der Gleichspannungs- Nennpegel von 1 V am Ausgang des Puffer-Verstärkers 52 wird dem nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 53 zugeführt, der eine Gleichspannung mit einem Nenn­ wert von 13 V an den nicht invertierenden Eingang des Differential-Verstärkers 37 abgibt. Der invertierende Eingang des Verstärkers 37 spricht auf den Spannungsab­ fall an den in Reihe geschalteten Gleichspannungs-Refe­ renzquellen 35 und 36 so an, daß er ein Differenzaus­ gangssignal ableitet, welches den Eichfehler des Ver­ stärkers 53 darstellt. Dieses den Eichfehler darstel­ lende analoge Signal wird dem A-D-Umsetzer 33 zuge­ führt, der seinerseits ein den Eichfehler für den Ver­ stärker 53 darstellendes digitales Signal ableitet. Dieses wird mit Steuerung durch ein Schreibsignal auf der Leitung 18 im RAM 17 an einer vom Signal auf dem Bus 15 gesteuerten Adresse gespeichert. Der Verstärker 53 wird zum internen Eichen und zur Unterstützung bei der weiter unten beschriebenen Ableitung von Gleich­ spannungen im Bereich 200 bis 1100 V für das externe Eichen benutzt.

Im nächsten Schritt des Eichvorgangs wird der Mikropro­ zessor 11 veranlaßt, den ROM 13 so zu aktivieren, daß die Schaltmatrix 16 die Gerätebauelemente in der in Fig. 6 dargestellten Konfiguration schaltet, die zur Bestimmung des Eichfehlers für den Spannungsteiler 43 mit dem Teilungsverhältnis 1:10 benutzt wird. Der Span­ nungsteiler 43 wird mit dem D-A-Umsetzer 34 so verbun­ den, daß er die Ableitung von externen Eichgleichspan­ nungen im 200-mV-Bereich unterstützt.

Zum Eichen des Spannungsteilers 43 mit dem Teilungsver­ hältnis 1:10 spricht der invertierende Eingang des Dif­ ferentialverstärkers 37 auf einen Gleichspannungsaus­ gang des D-A-Umsetzers 34 von nominell 8,45 V an. Der tatsächliche Ausgang des D-A-Umsetzers 34 weicht von dem Wert 8,45 V um die Eichfehlerfaktoren des Umsetzers 34, des Verstärkers 53 und der Gleichspannungs-Refe­ renzquelle 35 ab. Zu diesem Zweck empfängt das Akkumu­ latorregister des Umsetzers 34 vom ROM 13 ein einen Nenn-Ausgang des Umsetzers von 8,45 V darstellendes Signal. Das Signal im Akkumulatorregister des Umsetzers 34 wird durch die Eichfehler darstellenden Signale für den Umsetzer 34, die Referenzquelle 35 und den Verstär­ ker 53 erhöht und/oder erniedrigt, während der Umsetzer 34 mit der Gleichspannung gespeist wird, die sich aus der Reihenschaltung der Quellen 35 und 36 ergibt. Da­ durch leitet der Umsetzer 34 einen geeichten Ausgang von etwa 8,45 V ab.

Zur gleichen Zeit legt die Schaltmatrix 16 die Spannung der Quelle 35 an den Spannungsteiler 43 an, von dem ein Abgriff mit dem nicht invertierenden Eingang des Ver­ stärkers 53 verbunden ist. Dessen Ausgangsspannung, mit einem Nennwert von 8,45 V, wird dem nicht invertieren­ den Eingang des Verstärkers 37 zugeführt, dessen inver­ tierender Eingang auf das Ausgangssignal des D-A-Umset­ zers 34 anspricht. Der Differentialverstärker 37 leitet eine Gleichspannung von einer dem Eichfehlerfaktor des Spannungsteilers 43 proportionalen Größe ab. Das Aus­ gangssignal des Differentialverstärkers 37 liegt am Eingang des A-D-Umsetzers 33 an, der ein Digitalsignal ableitet, welches mit Steuerung durch die Signale auf dem Bus 15 und der Leitung 18 einer bezeichneten Adres­ se im RAM 17 zugeführt wird.

Zum Ableiten von Spannungen im 200-mV-Bereich werden die Anschlüsse 23′ und 26 mit dem Abgriff des Span­ nungsteilers 43 und Masse verbunden, wogegen der Span­ nungsteiler vom D-A-Umsetzer 34 gespeist wird. Letzte­ rer empfängt vom ROM 13 eine Reihe von Digitalsignalen, die ihn ertüchtigen, Gleichspannungsausgänge von 0 bis 2 V abzuleiten, so daß die Spannung zwischen dem Ab­ griff des Spannungsteilers 43 und Masse zwischen 0 und 200 mV variiert. Jedes vom ROM 13 an den D-A-Umsetzer 34 abgegebene Digitalsignal wird durch die im RAM 17 gespeicherten Eichkorrektursignale für den Umsetzer 34, die Referenzquellen 35 und 36 und den Spannungsteiler 43 erhöht und/oder erniedrigt, so daß die Spannungen am Abgriff des Spannungsteilers 43 exakte Eichspannungen im Bereich 0 bis 200 mV sind.

Zum Eichen der geeichten Quelle mit Ausgangsspannungen im Bereich von 20 bis 200 V wird der Spannungsteiler 44 mit dem Teilungsverhältnis 1: 8 benutzt. Der Spannungs­ teiler 44 wird geeicht durch Aktivieren der Schaltma­ trix 16 in der Weise, daß sie nach dem Eichen des Span­ nungsteilers 43 unter Verwendung der in Fig. 6 darge­ stellten Schaltungskonfiguration die in Fig. 7 darge­ stellten Verbindungen herstellt.

Zur Bestimmung des Eichfehlers des Spannungsteilers 44 wird die Schaltmatrix 16 so aktiviert, daß die Gleich­ spannungs-Referenzquellen 35 und 36 in Reihe geschaltet und mit dem Speiseanschluß des D-A-Umsetzers 34 und dem Spannungsteiler 44 verbunden werden. Der ROM 13 wird in der Weise aktiviert, daß der D-A-Umsetzer 34 ein digi­ tales Eingangssignal empfängt, das ihn veranlaßt, ein Ausgangssignal mit einem Nennwert von 1,625 V abzulei­ ten. Das Signal vom ROM 13 wird durch Ausgangssignale vom RAM 17, welche den Eichfehlerfaktoren des Umsetzers 34 sowie der Gleichspannungs-Referenzquellen 35 und 36 zugeordnet sind, erhöht oder erniedrigt. Die Spannung am Abgriff des Spannungsteilers 44 und der Ausgang des D-A-Umsetzers 34 werden dem nicht invertierenden und dem invertierenden Eingang des Differentialverstärkers 37 zugeführt, der eine analoge Gleichspannung mit einem dem Eichfehler des Spannungsteilers 44 direkt propor­ tionalen Wert ableitet. Das Ausgangssignal des Verstär­ kers 37 wird dem A-D-Umsetzer 33 zugeführt, der für den Eichfehlerfaktor des Spannungsteilers 44 ein Signal an eine bezeichnete Adresse im RAM 17 abgibt.

Der Spannungsteiler 44 wird verwendet zum Eichen von Gleichspannungsquellen im Eichgerät für Spannungen im Bereich von 20 bis 200 V, die vom Verstärker 55 abge­ leitet werden. Nach dem Eichen des Spannungsteilers 44 wird daher der Leistungsverstärker 55, der für einen Nennverstärkungsgrad von 20 ausgelegt ist, dadurch ge­ eicht, daß der Mikroprozessor 11 den ROM 13 veranlaßt, die Schaltmatrix 16 so zu aktivieren, daß die Bauele­ mente des Eichgerätes in der in Fig. 8 dargestellten Weise geschaltet werden.

Zum Eichen des Leistungsverstärkers 55 gibt die Gleich­ spannungs-Referenzquelle 35 an ihn eine Eingangs- Gleichspannung von 6,5 V ab, auf die er in der Weise anspricht, daß er einen Ausgangs-Gleichspannungspegel mit dem Nennwert von -130 V ableitet. Der negative Aus­ gang des Leistungsverstärkers 55 wird einem Anschluß des Widerstandes 49 vom Spannungsteiler 44 zugeführt, wobei gleichzeitig der D-A-Umsetzer 34 dem Widerstand 50 einen Gleichspannungspegel mit einem Nennwert von 18,571 V zuführt. Zu diesem Zweck spricht der D-A-Um­ setzer 34 auf einen einem Gleichspannungspegel von 18,571 V zugeordneten Ausgang des ROM 13 und auf Feh­ lersignale der Eichkorrektur vom RAM 17 für den Umset­ zer 34, die Referenzquelle 35 und den Spannungsteiler 44 an. Die Spannung am Abgriff zwischen den Widerstän­ den 49 und 50 wird an den nicht invertierenden Eingang des Differentialverstärkers 37 angelegt, wogegen dessen invertierender Eingang an Masse angeschlossen wird. Der Differentialverstärker 37 leitet eine Gleichspannung von einer Größe und Polarität ab, die den Eichfehler des Leistungsverstärkers 55 anzeigen. Wenn der Verstär­ kungsgrad des Leistungsverstärkers 55 exakt 20 ist, ist die Spannung am Abgriff zwischen den Widerständen 49 und 50 null. Der Ausgang des Differentialverstärkers 37 wird dem A-D-Umsetzer 33 zugeführt, der ein digitales Ausgangssignal ableitet, welches einer bezeichneten Adresse im RAM 17 zugeführt wird.

Zum Ableiten von Eichspannungen zwischen 20 und 200 V wird der Ausgang des D-A-Umsetzers 34 über einen Wider­ stand 78 mit dem Eingang des Leistungsverstärkers 55 verbunden, und der Verstärkerausgang wird an einen Ein­ gang des zu eichenden Meßgerätes angeschlossen. Diese Verbindungen werden mit Steuerung durch den ROM 13 über die Schaltmatrix 16 abhängig von einer Benutzereingabe an der Schaltergruppe 116 für den Bereich 20 bis 200 V hergestellt. Der D-A-Umsetzer 34 spricht auf eine Folge von Eingangssignalen vom ROM 13 für Nenn-Ausgangsspan­ nungen des D-A-Umsetzers 34 von 1 bis 10 V und auf Ein­ gangssignale vom RAM 17 an, die den Umsetzerausgang in Übereinstimmung mit Eichfehlern für den D-A-Umsetzer 34 und den Leistungsverstärker 55 erhöhen und/oder ernie­ drigen. Der Leistungsverstärker 55 leitet dadurch eine Folge von Eich-Ausgangsspannungen zwischen 20 und 200 V ab, die an das zu eichende Meßgerät angelegt werden.

Der Leistungsverstärker 55 wird auch zum Eichen eines Spannungsteilers mit dem Teilungsverhältnis 100 : 1 be­ nutzt, der zum internen Eichen im Bereich 200 bis 1100 V verwendet wird. Der 100 : 1-Spannungsdämpfer bzw. -tei­ ler umfaßt den Gleichspannungs-Operationsverstärker 54, den Rückkopplungs-Widerstand 68 und den Eingangswider­ stand 71. Die Widerstände 68 und 71 haben zweckdienli­ che Werte, um die 100:1-Spannungsdämpfung zu erzielen.

Die Schaltungsanordnung zum Eichen des 100 : 1-Spannungs­ teilers ist in Fig. 9 dargestellt und umfaßt die Rei­ henschaltung der Gleichspannungsquellen 35 und 36, wel­ che den D-A-Umsetzer 34 speisen und eine Spannung von 13,0 V an den Signaleingang des Leistungsverstärkers 55 anlegen. Der Leistungsverstärker 55 leitet dadurch ei­ nen Gleichspannungsausgang mit einem Nennpegel von -260 V ab. Dieser Ausgang von -260 V wird dem von den Wider­ ständen 68 und 71 und dem Operationsverstärker 54 ge­ bildeten 100 : 1-Spannungsdämpfer zugeführt, der ein Aus­ gangssignal mit einem Nennwert von +2,6 V ableitet.

Gleichzeitig mit der Ableitung des Ausgangs von +2,6 V vom Verstärker 54 leitet der D-A-Umsetzer 34 eine Aus­ gangsspannung ab, die vom ROM 13 und RAM 17 gesteuert wird. Der ROM 13 wird vom Mikroprozessor 11 so akti­ viert, daß er ein Digitalsignal mit einem einem Nenn­ ausgang von 2,6 V des D-A-Umsetzers 34 entsprechenden Wert ableitet. Danach steuert der ROM 13 den RAM 17 so, daß Digitalsignale ausgelesen werden, die den Eichkor­ rekturfaktoren des D-A-Umsetzers 34, der Spannungsrefe­ renzen 35 und 36 und dem Leistungsverstärker 20 ent­ sprechen. Der Differentialverstärker 37 spricht auf die Ausgangssignale des Verstärkers 54 und des D-A-Umset­ zers 34 so an, daß ein Eichkorrekturfaktor für den 100 : 1-Spannungsdämpfer abgeleitet wird, der dem A-D-Um­ setzer 33 zugeführt wird. Dieser spricht auf den Aus­ gang des Verstärkers 37 so an, daß er einer Adresse im RAM 17 den Eichkorrekturfaktor für den 100 : 1-Spannungs­ dämpfer zuführt.

Zum Ableiten von Eichspannungen im Bereich von 200 bis 1100 V für ein zu eichendes Meßgerät werden die Opera­ tionsverstärker 53 und 55, die einen Verstärkungsgrad von 13 bzw. 20 besitzen, so in Reihe geschaltet, daß sie auf eine vom D-A-Umsetzer 34 stammende Folge von Spannungen zwischen 0,77 und 3,85 V ansprechen. Der Ausgang des Operationsverstärkers 55 zwischen 200 und 1100 V wird über Ausgangsanschlüsse des Eichgerätes an Eingänge eines zu eichenden Meßgerätes angelegt. Die Verbindungen werden über die Schaltmatrix 16 herge­ stellt, und der D-A-Umsetzer 34 wird mit Steuerung durch Signale vom ROM 13 als Antwort auf die Aktivie­ rung der dem Spannungsbereich von 200 bis 1100 V zuge­ ordneten Schaltergruppe 116 durch den Benutzer schritt­ weise weitergeschaltet. Der D-A-Umsetzer 34 spricht auf Signale vom ROM 13 in der Weise an, daß er Signale mit Nennwerten zwischen 0,77 und 3,85 V ableitet. Die Nenn­ wert-Signale werden durch ein Signal vom RAM 17, das den Eichfehler des Eichgerätes darstellt, durch die Wertereihe von 200 bis 1100 V hindurch erhöht und/oder erniedrigt.

Zur Bestimmung des Eichfehlers des Eichgerätes zwischen 200 und 1100 V steuert der ROM 13 die Schaltmatrix 16 in der Weise, daß die Operationsverstärker 53 und 55 in Kaskade geschaltet werden, so daß der Ausgang von 6,5 V der Gleichspannungs-Referenzquelle 35 an den Operati­ onsverstärker 53 angelegt wird und der Ausgang des Ope­ rationsverstärkers 55 dem den Verstärker 54 und die Wi­ derstände 68 und 71 umfassenden 100 : 1-Dämpfungsglied zugeführt wird. Der sich daraus ergebende Ausgang des Verstärkers 54 mit dem Nennwert 16,9 V wird im Verstär­ ker 37 mit dem Ausgang des D-A-Umsetzers 34 verglichen, der durch den ROM 13 auf einen Nennwert von 16,9 V ein­ gestellt worden ist. Der Nennwert wird durch die Fehler der Eichkorrektur für die Verstärker 53 und 55 sowie für das 100 : 1-Dämpfungsglied, die dem Umsetzer 34 durch den RAM 17 zugeführt werden, erhöht und/oder ernie­ drigt.

Zum Eichen des Widerstandes 102 von 10 kOhm, der in Kombination mit dem Widerstands-Spannungsteiler-Netz­ werk 90 als Referenzwiderstand zur Widerstands-Eichung verwendet wird, wird die Schaltmatrix 16 durch den ROM 13 in der Weise aktiviert, daß sie die in Fig. 10 dar­ gestellte Schaltungskonfiguration herstellt. Der Wider­ stand 102 wird geeicht, während ein Vierpol-Referenz­ widerstand 122 von 10 kOhm durch den Benutzer mit den Anschlüssen 22 verbunden wird. Vom Widerstand 122 ist ein Anschluß mit dem 13,0-V-Pegel verbunden, der durch Schalten der Quellen 35 und 36 in Reihe bei gleichzei­ tiger Einspeisung des 13,0-V-Pegels in den D-A-Umsetzer 34 abgeleitet wird. Die Schaltmatrix 16 schaltet die Anschlüsse 22 in Reihe mit dem zu eichenden internen Referenzwiderstand 102. Ein Abgriff zwischen den Wider­ ständen 102 und 122 ist an den nicht invertierenden Eingang des Differenz-Netzwerkes bzw. Differential- Verstärkers 37 angeschlossen, derart, daß dieser Ein­ gang auf eine Spannung mit einem Nennwert von 6,5 V anspricht. Zur gleichen Zeit spricht der invertierende Eingang des Differenz-Netzwerkes 37 auf den Ausgang des D-A-Umsetzers 34 an, der dabei auf ein Signal vom ROM 13 anspricht, durch das er veranlaßt wird, eine Aus­ gangsspannung mit einem Nennwert von 6,5 V abzuleiten. Dem D-A-Umsetzer 34 werden dann durch den RAM 17 Eich­ korrektursignale für sich selbst und für die Quellen 35 und 36 zugeführt. Das Netzwerk 37 spricht auf die an seinen Eingängen anliegenden Signale in der Weise an, daß es eine Gleichspannung mit einem Wert ableitet, der dem Eichfehlerfaktor für den Widerstand 102 direkt pro­ portional ist. Der A-D-Umsetzer 33 spricht auf den Aus­ gang des Netzwerkes 37 an, indem er dem RAM 17 ein Di­ gitalsignal zuführt, welches den Eichfehlerfaktor des Widerstandes 102 anzeigt.

Nach dem Eichen des Widerstandes 102 von 10 kOhm werden die Widerstände 91 bis 99 für das Eichen von Widerstand in einem Meßgerät durch Anschließen des Eichgerätes durch die Schaltmatrix 16 in der in Fig. 12 dargestell­ ten Weise geeicht. Die Widerstände 92 bis 99 in der Wi­ derstandskette 90 sind so ausgelegt, daß an jedem der Abgriffe 90.2 bis 90.9 die Widerstandswerte, bezogen auf Masse, 10 und 100 Ohm, 1, 10 und 100 kOhm bzw. 1, 10 und 100 MOhm betragen. Der Widerstandswert an jedem der Abgriffe 90.2 bis 90.9 wird dadurch geeicht, daß jeder Abgriff mit einem Anschluß des 10-kOhm-Referenz-Wider­ standes 102 verbunden wird, der mit einem zweiten An­ schluß an die Gleichspannungs-Referenz von 13,0 V ange­ schlossen ist, welche aus der Reihenschaltung der Refe­ renzquellen 35 und 36 stammt.

Der Abgriff der Widerstandskette 90, der mit einem An­ schluß des Widerstandes 102 verbunden ist, ist auch an den nicht invertierenden Eingang des Differential-Ver­ stärkers 37 angeschlossen. Der invertierende Eingang des Verstärkers 37 spricht auf ein Ausgangssignal des D-A-Umsetzers 34 an, der an einem Speiseeingang auf den Gleichspannungspegel von 13,0 V aus der Reihenschaltung der Quellen 35 und 36 anspricht. Der D-A-Umsetzer 34 spricht auf ein digitales Ausgangssignal des ROM 13 an, das im Einklang steht mit der Nennspannung an dem an den nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 37 an­ geschlossenen Abgriff der Widerstandskette 90. Folglich gibt der ROM 13 für jeden Abgriff an der Widerstands­ kette 90 ein verschiedenes Eingangssignal an den D-A- Umsetzer 34 ab. Dadurch leitet der Differential-Ver­ stärker 37 eine Reihe von Ausgangsspannungen ab, welche den Eichfehler für jeden Abgriff der Widerstandskette 90 darstellen. Die vom Verstärker 37 abgeleiteten, den Fehler der Widerstands-Eichung darstellenden Signale werden dem A-D-Umsetzer 33 zugeführt, der seinerseits ein Digitalsignal dem RAM 17 an Adressen zuführt, die für jeden Widerstandswert an den verschiedenen Abgrif­ fen der Widerstandskette 90 bezeichnet sind.

Die vorstehend beschriebenen Verbindungen werden alle vom Mikroprozessor 11 hergestellt, der dem ROM 13 eine Reihe von sequentiellen Adreßbefehlssignalen zuleitet. Der ROM 13 spricht auf jedes der Adreßbefehlssignale in der Weise an, daß er der Schaltmatrix 16 für jeden der Abgriffe 90.2 bis 90.9 ein Befehlssignal zuführt. Für jeden der Abgriffe 90.2 bis 90.9 wird der RAM 17 durch den ROM 13 veranlaßt, Daten vom A-D-Umsetzer 33 an eine verschiedene Adresse im RAM 17 einzuschreiben. Dadurch speichert der RAM 17 an den bezeichneten Adressen ein Digitalsignal, welches den Eichfehler für jeden der Ab­ griffe 90.2 bis 90.9 der Widerstandskette 90 darstellt.

Damit die Widerstandskette 90 ein zu eichendes Meßgerät auf Widerstandswerte zwischen 10 Ohm und 100 MOhm ei­ chen kann, wird die Schaltmatrix 16 vom ROM 13 abhängig vom Betätigen von Schaltern in der Schaltergruppe 115 durch den Benutzer so eingestellt, daß die Ausgänge des Eichgerätes mit jedem der Abgriffe 90.2 bis 90.9 ver­ bunden werden. Die Widerstandswerte an den Ausgängen des Eichgerätes werden Widerstandseingängen eines zu eichenden Meßgerätes über vom Benutzer hergestellte Verbindungen zugeführt. Die optische Anzeige des Eich­ gerätes ist mit Steuerung durch den ROM 13 über die Schaltmatrix 16 an Ausgänge des RAM 17 angeschlossen, welche die Eichfehler an jedem der Abgriffe 90.2 bis 90.9 darstellen, die während des weiter oben beschrie­ benen Ablaufs der internen Eichung für die Widerstände 92 bis 99 des Eichgerätes bestimmt wurden . Nach Maß­ gabe der optischen Anzeige verstellt der Benutzer die am zu eichenden Meßgerät angezeigten Widerstandswerte, bis es denjenigen Wert anzeigt, der an der Anzeige vor­ gegeben ist. Enthält das Meßgerät einen Rechner, der auf Eichkorrektursignale vom Eichgerät gemäß der Erfin­ dung ansprechen kann, werden die Ausgangssignale vom RAM 17, welche die Fehler der Widerstands-Eichkorrektur an den Abgriffen 90.2 bis 90.9 darstellen, dem Meßgerät zugeführt und verstellen selbsttätig die vom Eichgerät an das Meßgerät abgegebenen Widerstandswerte.

Nachdem die Widerstände 92 bis 99 der Widerstandskette 90 entsprechend der Beschreibung in Verbindung mit Fig. 12 geeicht worden sind, stellt der Mikroprozessor 11 den ROM 13 in einen Zustand, der die in Fig. 13 darge­ stellten Verbindungen zustande kommen läßt. Diese Ver­ bindungen ermöglichen das Eichen des Konstantstromgene­ rators 150 für jeden der dekadischen Strombereiche von 100 µA bis 1 A, um geeichte Ströme zur Verfügung zu stellen, die dekadische Vielfache von 130 µA sind. Als Stromgenerator 150 wird vorzugsweise der Generator-Typ verwendet, der in dem Buch "Integrated Electronics" von Millman und Halkias auf S. 539 beschrieben ist. Zum Ab­ leiten der verschiedenen geeichten Ausgangsströme wird der Stromgenerator 150 nach Bedarf mit Widerständen 151 bis 155 verbunden. Zur Bestimmung des Eichkorrekturfak­ tors für jeden der Ausgangsströme des Stromgenerators 150 wird sein Ausgang an die geeichten Widerstände 92 bis 97 zwischen den Abgriffen 90.2 und 90.7 und Masse bzw. Erde angeschlossen. Die sich ergebenden Spannungsabfälle an den Abgriffen 90.2 bis 90.9 werden im Differential-Verstärker 37 mit Ausgängen des D-A-Umsetzers 34, welche die gewünschten Spannungen an den Abgriffen 90.2 bis 90.9, einschließlich der Eichfehler der Widerstände an den Abgriffen 90.2 bis 90.7 und der mit dem D-A-Umsetzer 34 verbundenen Bau­ elemente darstellen, in der Weise verglichen, daß die Eichfehler des Konstantstromgenerators 150 für jeden der Bereiche 130 µA, 1,3 mA, 13 mA, 130 mA und 1,3 A bestimmt werden.

Zu diesem Zweck wird der Konstantstromgenerator 150 an einem ersten Eingang mit der Reihenschaltung der Quel­ len 35 und 36 und an einem zweiten Eingang nacheinander mit den Widerständen 151 bis 155 verbunden. Die Verbin­ dungen werden mit Steuerung durch den ROM 13 über die Schaltmatrix 16 hergestellt, die dabei vom ROM 13 so gesteuert wird, daß der Ausgang des Stromgenerators 150 an die Widerstände 92 bis 97 angeschlossen wird. Gleichzeitig wird der Speiseanschluß des D-A-Umsetzers 34 mit der Reihenschaltung der Quellen 35 und 36 ver­ bunden, und der Eingangssignalanschluß des D-A-Umset­ zers 34 spricht auf Binärsignale vom ROM 13 an, welche die Nenn-Ausgangsspannungen an den Abgriffen 90.2 bis 90.7 für jeden der vom Generator 150 den Widerständen an den Abgriffen 90.2 bis 90.7 zugeführten Ströme an­ zeigen. Die Werte der Widerstände 151 bis 155 sind vor­ zugsweise so gewählt, daß die Nennspannungen an den Ab­ griffen 90.2 bis 90.7 auf 1,3 V konstant bleiben, wenn der Stromgenerator 150 an verschiedene einzelne Wider­ stände 151 bis 155 und an verschiedene Abgriffe 90.2 bis 90.7 angeschlossen wird. Dem D-A-Umsetzer 34 wird somit vom ROM 13 dasselbe Signal zugeleitet, während die Konstantstromquelle 150 für jeden Strombereich ge­ eicht wird.

Die Nennausgänge des D-A-Umsetzers 34 werden erhöht und/oder erniedrigt nach Maßgabe von Signalen, welche die vom RAM 17 abgeleiteten Eichfehler der Referenz­ quellen 35 und 36 und die Widerstandswerte der Wider­ stände 92 bis 97 und des D-A-Umsetzers 34 selbst anzei­ gen. Der Differential-Verstärker 37 spricht auf die von den Abgriffen 90.2 bis 90.7 seinem nicht invertierenden Eingang zugeführten Nennspannungen und auf die geeich­ ten Ausgangsspannungen des D-A-Umsetzers 34 in der Wei­ se an, daß er Differenzsignale ableitet, welche die Eichfehler der Stromquelle 150 für jeden der Widerstän­ de 151 bis 156 anzeigen. Die vom Verstärker 37 abgelei­ teten Eichfehler für den Stromgenerator 150 werden durch den Umsetzer 33 in Digitalsignale umgesetzt und mit Steuerung durch den ROM 13 an bezeichneten Adressen im RAM 17 gespeichert.

Wenn ein externes Meßgerät in den Strombereichen ge­ eicht werden soll, schließt der Benutzer Schalter in der Schaltergruppe 117, wodurch der Mikroprozessor 11 den ROM 13 so adressiert, daß er die Schaltmatrix 16 in der Weise aktiviert, daß die Quellen 35 und 36 mit dem ersten Eingang des Stromgenerators 150 in Reihe ge­ schaltet werden und die Widerstände 151 bis 156 nach­ einander mit dem zweiten Eingang des Stromgenerators 150 verbunden werden. Der Ausgang des Stromgenerators 150 wird an Ausgänge des Eichgerätes angeschlossen, die mit auf Strom ansprechenden Eingängen des zu eichenden Meßgerätes verbunden werden. Die optische Anzeige des Eichgerätes spricht auf das Korrektursignal für die Strom-Eichung an, das für jeden Stromwert, der den Aus­ gängen des Eichgerätes zugeführt wird, im RAM 17 ge­ speichert ist. Der Benutzer verstellt den am zu eichen­ den Meßgerät angezeigten Stromwert um den von der An­ zeige des Eichgerätes angezeigten Wert. Enthält das Meßgerät einen Rechner, wird er vom Benutzer an die Ausgänge des RAM 17 angeschlossen, und die vom Eich­ gerät dem Meßgerät zugeleiteten geeichten Ströme werden automatisch verstellt.

Der geeichte Ausgang von 0,13 A der Konstantstromquelle 150 wird auch benutzt, um den Eichkorrekturfaktor für den internen Referenz-Widerstand 101 von 1 Ohm zu be­ stimmen, indem die Schaltmatrix 16 in der Weise akti­ viert wird, daß sie die in Fig. 11 dargestellten Ver­ bindungen herstellt. Zum Eichen des Referenz-Widerstan­ des 101 wird das Eichgerät gemäß der Erfindung vom Be­ nutzer an einen externen Vierpol-Referenz-Widerstand 123 von 1 Ohm angeschlossen, der seinerseits mit dem Konstantstromgenerator 150 von 0,13 A verbunden ist. 29345 00070 552 001000280000000200012000285912923400040 0002003802680 00004 29226 Die Widerstände 101 und 123 sind in Reihe geschaltet und mit dem Konstantstromgenerator 150 so verbunden, daß an jedem der Widerstände 101 und 123 eine Nenn­ spannung von 0,13 V abgeleitet wird. Die an den Wider­ ständen 101 und 123 abfallenden Spannungen werden mit­ einander in der Weise verglichen, daß der Eichfehler des Widerstandes 101 in bezug auf denjenigen des exter­ nen Vierpol-Referenz-Widerstandes 123 bestimmt wird.

Zur getrennten Überwachung der Spannungen an den Wi­ derständen 101 und 123 umfaßt die Schaltmatrix 16 Kon­ taktstücke 151′ bis 153′ und 154′ bis 156′ (sh. Fig. 11). Die Kontaktstücke 153′ und 156′ sind mit dem po­ sitiven bzw. dem negativen Eingang eines Meßverstärkers 157 verbunden, welcher ungeerdet ist und deshalb auf die seinem positiven und negativen Eingang zugeführte Spannung durch eine Gleichtakt-Unterdrückung zu antwor­ ten vermag. Die Kontaktstücke 153′ und 156′ sind me­ chanisch miteinander verbunden, so daß sich die Kon­ taktstücke 153′ und 152′ gleichzeitig mit den Kontakt­ stücken 155′ und 156′ aneinander anlegen. In der umge­ kehrten Richtung legen sich die Kontaktstücke 153′ und 156′ gleichzeitig an die Kontaktstücke 151′ und 154′ an. Die Kontaktstücke 151′ und 152′ sind mit entgegen­ gesetzten Anschlüssen des Vierpol-Widerstandes 123, die Kontaktstücke 154′ und 155′ mit entgegengesetzten An­ schlüssen des Widerstandes 101 verbunden. Zur Überwa­ chung des Wertes des Widerstandes 101 legen sich die Kontaktstücke 153′ und 156′ an die Kontaktstücke 152′ und 155′ an, derart, daß die Eingänge entgegengesetzter Polarität des Meßverstärkers 157 auf den am Widerstand 101 erzeugten Nennpegel von 0,13 V ansprechen. Diese Spannung wird mit derjenigen am Widerstand 123 vergli­ chen, wenn die Kontaktstücke 153′ und 156′ an den Kon­ taktstücken 151′ und 154′ anliegen.

Die vom Meßverstärker 157 abgeleiteten Ansprechwerte bzw. Antworten werden dem nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 37 zugeführt, der einen auf den Ausgang des D-A-Umsetzers 34 ansprechenden invertierenden Ein­ gang aufweist. Der Umsetzer 34 gibt an den invertieren­ den Eingang des Verstärkers 37 eine analoge Spannung ab, welche die Eichfehler des Konstantstromgenerators 150 für den Bereich 0,13 A, den Umsetzer 34 selbst und die Referenzquellen 35 und 36 darstellt, die mit dem Speiseanschluß des D-A-Umsetzers 34 in Reihe geschaltet sind.

Wenn die Kontaktstücke 151′ und 153′ bzw. 154′ und 156′ aneinander anliegen, ist das Ausgangssignal des Ver­ stärkers 37 eine Spannung, welche die Antwort des Refe­ renz-Widerstandes 123 auf die Stromquelle 150 mit Aus­ gleich der Eichfehler des Stromgenerators 150 für den 0,13-A-Bereich und für die mit dem D-A-Umsetzer 34 ver­ bundenen Bauelemente darstellt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 37 wird dem A-D-Umsetzer 33 zugeleitet, der ein Digitalsignal ableitet, welches an einer bezeichne­ ten Adresse im RAM 17 gespeichert wird. Danach werden die Kontaktstücke 152′ und 153′ bzw. 155′ und 156′ an­ einander angelegt, wodurch der A-D-Umsetzer 33 einer anderen bezeichneten Adresse im RAM 17 ein Digitalsig­ nal zuleitet, welches den Wert des Widerstandes 101 mit Eichkorrekturen für den Stromgenerator 150 im 0,13-A- Bereich und für die mit dem D-A-Umsetzer 34 verbundenen Bauelemente darstellt. Auf die Adressen im RAM 17, an denen die Ansprechwerte für die Widerstände 101 und 123 gespeichert sind, wird durch den Mikroprozessor 11 zu­ gegriffen, der sie differentiell so kombiniert, daß eine Angabe über den Eichfehler für den Widerstand 101 abgeleitet wird. Dieser Eichfehler wird an einer be­ zeichneten Adresse im RAM 17 gespeichert.

Der Widerstand 101 wird dazu benutzt, eine Antwort bzw. einen Ansprechwert an Ausgänge des Eichgerätes zu lei­ ten, wenn ein externes Meßgerät im 1-Ohm-Bereich zu eichen ist. Die Vorgehensweise ist die gleiche wie wei­ ter oben für das Eichen von Widerständen von 10 Ohm bis 100 MOhm beschrieben, mit der Ausnahme, daß der Wider­ stand 101 an das zu eichende Meßgerät direkt über Ver­ bindungen angeschlossen wird, welche die Schaltmatrix 16 nach Maßgabe des Ausgangs des ROM 13 mit Steuerung durch ein Signal vom Mikroprozessor 11, der auf das Schließen des dem Bereich von 1 Ohm zugeordneten Schal­ ters in der Schaltergruppe 115 anspricht, herstellt.

Damit vom Eichgerät gemäß der Erfindung Eich-Wechsel­ spannungen einem zu eichenden externen Meßgerät zuge­ führt werden können, wird die Schaltmatrix 16 so akti­ viert, daß sie die im Schaltplan gemäß Fig. 14 darge­ stellten Verbindungen herstellt. Das externe geeichte Meßgerät spricht auf eine Wechselspannung an, die in einem großen Frequenzbereich von 40 Hz bis 1 MHz und in einem großen Amplitudenbereich liegt und von einem Ver­ stärker 162 abgeleitet wird, der selbst auf den Oszil­ lator 103 von variabler Frequenz und fester Amplitude anspricht. Die Frequenz des Oszillators 103 wird durch den Ausgang des ROM 13 eingestellt, wenn der Benutzer einen der Schalter in der Schaltergruppe 118 schließt.

Die veränderbare Frequenz des Oszillators 103 wird in der Amplitude durch die Schaltungsanordnung geändert, die den Verstärker 162 und die mit ihm verbundenen Im­ pedanzen umfaßt, also digital gesteuerte Widerstände 161 und 163 sowie den spannungsgesteuerten Widerstand 158. Die Widerstände 158 und 161 sind zwischen dem Aus­ gang des Oszillators 103 und dem Eingang des Verstär­ kers 162 in Reihe miteinander verbunden, wogegen der Widerstand 163 in einen Rückkopplungspfad zwischen Ein­ und Ausgang des Verstärkers 162 zwischengeschaltet ist. Die Werte der Widerstände 161 und 163 werden nach Maß­ gabe des Ausgangs vom ROM 13 so gesteuert, daß sie den Bereich des Ausgangs vom Verstärker 162 und die Ampli­ tude des Ausgangs im Bereich auf vorbestimmte Nennwerte einstellen. Außerdem spricht der Widerstand 158 auf Fehlersignale der Eichkorrektur an, die dem D-A-Umset­ zer 34 durch den RAM 17 für den Wechselspannungsausgang in jedem Amplituden- und Frequenzbereich zugeführt wer­ den. Ferner spricht der Widerstand 158 auf dem D-A-Um­ setzer 34 durch den RAM 17 zugeführte Fehlersignale der Eichkorrektur für den Wechselspannungsausgang in jedem Amplituden- und Frequenzbereich an. Der RAM 17 wird durch Ausgänge des ROM 13 adressiert, welche für die Eichkorrekturfehler bezeichnet sind, die in der nach­ stehend in Verbindung mit Fig. 15 und 16 beschriebenen Weise abgeleitet werden. Wenn der Oszillator 103 so eingestellt wird, daß er eine Frequenz ableitet, die zwischen den Frequenzen liegt, für die er geeicht wur­ de, werden die Eichfehler für die beiden benachbarten geeichten Frequenzen durch den RAM 17 dem Mikroprozes­ sor 11 zugeleitet. Dieser interpoliert zwischen den Eichfehlern für die beiden benachbarten Frequenzen und bestimmt so den Eichfehler für die eingestellte Fre­ quenz. Dieser Eichfehler wird dem RAM 17 zum Steuern des Widerstandes 158 über den D-A-Umsetzer 34 zuge­ führt.

Der RAM 17 führt auch digitale Steuersignale dem Wider­ stand 161 zu, um eine präzise, relativ langfristige Re­ gelung für den Ausgang des Verstärkers 162 zu erzielen. Bei der bevorzugten Ausführungsform hält die den RAM 17 und den Widerstand 161 umfassende Regelungs- bzw. Rück­ kopplungsschleife den Ausgang des Verstärkers 162 auf 10 ppm genau. Der spannungsgesteuerte Widerstand 158 unterliegt auch einer groben (0,1%) Echtzeit-Regelung. Es stehen daher zwei im wesentlichen parallele Rück­ kopplungsschleifen zur Verfügung, von denen die eine auf einer relativ groben Echtzeitbasis arbeitet und die zweite eine präzise Schleife mit einer relativ großen Zeitkonstanten ist.

Die Ausgangsspannung des Verstärkers 162 neigt dazu, wegen verteilter, d.h. Streukapazitäten im Steuerkreis mit zunehmender Frequenz des Oszillators 103 abzuneh­ men. Die präzise Rückkopplungsschleife mit großer Zeit­ konstante enthält einen Ausgleich für die bei erhöhter Frequenz des Oszillators 103 reduzierte Ausgangsspan­ nung des Verstärkers 162. Die Wirkung der Streukapazi­ täten und der Betrag der erforderlichen Kompensation werden während des Eichvorgangs bestimmt und im RAM 17 zum Einstellen des Wertes vom Widerstand 158 gespei­ chert, wogegen der Ausgang des Verstärkers 162 als Eichspannung an ein externes Meßgerät geführt wird. Bei Anderung der Frequenz des Oszillators 103 wird dadurch der Wert des Widerstandes 158 entsprechend geändert, derart, daß der dem externen Meßgerät zugeleitete Wech­ selspannungsausgang des Verstärkers 162 auf dem ge­ wünschten Wert gehalten wird.

Die auf Echtzeitbasis arbeitende Grobregelung umfaßt einen Effektiv-Wechselspannung-Gleichspannungs-Wandler 104, die präzise Rückkopplungsschleife mit relativ gro­ ßer Zeitkonstante einen Effektiv-Wechselspannung- Gleichspannungs-Wandler 105. Die Wandler 104 und 105 werden durch den Ausgang eines Dämpfungsgliedes 167 parallel betrieben, das einen Verstärker 165 umfaßt, welcher an einem Eingang durch einen digital gesteuer­ ten Widerstand 164 mit dem Ausgang des Verstärkers 162 verbunden ist. Zwischen Ein- und Ausgang des Verstär­ kers 165 ist ein fester Widerstand 166 als Rückkopp­ lungsimpedanz zwischengeschaltet. Der Wert des Wider­ standes 164 wird in ähnlicher Weise wie der Widerstand 163 durch den Ausgang des ROM 13 eingestellt. Dadurch sind der Dämpfungsfaktor des Verstärkers 165 und der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 162 etwa gleich, so daß der Ausgang des Verstärkers 165 in einem Bereich bleibt, der von den Wandlern 104 und 105 unabhängig von der Amplitude der Spannung, welche vom Verstärker 162 dem zu eichenden externen Meßgerät zugeführt wird, ver­ arbeitet werden kann.

Der Wechselspannungsausgang des Verstärkers 165 wird dem Effektiv-Wechselspannung-Gleichspannungs-Wandler zugeführt, der ein Gleichspannungs-Ausgangssignal mit einer Amplitude ableitet, die den momentanen Effektiv- Wechselspannungsausgang des Verstärkers 165 anzeigt. Für jeden der Einstellwerte der digital gesteuerten Widerstände 161, 163 und 164 und für jede der Frequen­ zen des Oszillators 103 sollte der Wandler 104 eine vorbestimmte Ausgangsgleichspannung erzeugen. Die Aus­ gangsspannung des Wandlers 104 wird mit einem für sei­ nen Ausgang voreingestellten Wert, der an einer be­ zeichneten Adresse im ROM 13 gespeichert ist, vergli­ chen. Dieser gespeicherte Wert wird durch die Frequenz des Oszillators 103 sowie durch die Werte der Wider­ stände 161, 163 und 164 bestimmt. Das Signal an der Adresse im ROM 13 wird dem D-A-Umsetzer 34 zugeleitet, der es mit dem durch den RAM 17 zugeführten Eichkorrek­ turfehler modifiziert. Die Gleichspannungs-Ausgangssig­ nale des D-A-Umsetzers 34 und des Wandlers 104 werden dem nicht invertierenden bzw. dem invertierenden Ein­ gang eines Integrierers 237 zugeführt, der ein analoges Fehlersignal von einer Größe und Polarität ableitet, die den Wert des spannungsgesteuerten Widerstands 158 so einstellen, daß er die Ausgangsspannung des Verstär­ kers 162 auf Echtzeitbasis etwa auf dem durch den Aus­ gang des D-A-Umsetzers 34 angezeigten gewünschten Pegel hält. Um im Ausgang des Integrierers 237 die Rückkopp­ lungsschleife beeinflussende Welligkeit zu vermeiden, wird der Ausgang des Integrierers 237 einem Tiefpaßfil­ ter 238 und von dort einem Steuereingang des Widerstan­ des 158 zugeführt.

Die präzise Regelung mit großer Zeitkonstante für den Ausgang des Verstärkers 162 wird dadurch erzielt, daß der Ausgang des Effektiv-Wechselspannung-Gleichspan­ nungs-Wandlers 105 dem Eingang des A-D-Umsetzers 33 zugeführt wird. Letzterer leitet dadurch ein Mehrbit- Digitalsignal ab, das mit Steuerung durch ein Adressen­ ausgangssignal des ROM 13 an eine bezeichnete Adresse im RAM 17 geleitet wird. Das im RAM 17 gespeicherte, die Größe des Ausgangs des Wandlers 105 darstellende Signal wird im Mikroprozessor 11 mit einem im ROM 13 gespeicherten Digitalsignal verglichen, welches einen für den Ausgang des Wandlers 105 in dem durch die Werte der Widerstände 163 und 164 bezeichneten Bereich ge­ wünschten voreingestellten Wert und den durch den Wert des Widerstandes 161 angezeigten Wert in dem Bereich anzeigt. Der Mikroprozessor 11 spricht auf die den vor­ eingestellten und den momentanen Wert für den Ausgang des Wandlers 105 darstellenden Digitalsignale in der Weise an, daß er ein digitales Fehlersignal ableitet, welches mit Steuerung durch den ROM 13 an eine bezeich­ nete Adresse im RAM 17 zurückgeführt wird.

Das im RAM 17 gespeicherte, den Fehler darstellende Di­ gitalsignal für den Ausgang des Wandlers 105 wird peri­ odisch aus dem RAM 17 in ein Akkumulatorregister im Wi­ derstand 161 ausgelesen und erhöht und erniedrigt den Wert des Widerstandes 161. Der im Akkumulatorregister des Widerstandes 161 gespeicherte Wert gibt die Größe des Wechselspannungsausgangs des Verstärkers 162 in dem Bereich an, der durch die dem Register durch den ROM 13 zugeführten Werte der Widerstände 163 und 164 bezeich­ net ist.

In Fig. 15 sind die Verbindungen dargestellt, welche die Schaltmatrix 16 mit Steuerung durch den ROM 13 für die Niederfrequenz-Eichung der Vorrichtung gemäß Fig. 14 herstellt. Bei niederen Frequenzen, also unter 100 Hz, des Oszillators 103 kann begründeterweise angenom­ men werden, daß die Streukapazitäten der zum Ableiten der Eichausgangsspannung des Verstärkers 162 benutzten Schaltungsanordnung keine Wirkung auf den dem zu ei­ chenden Meßgerät zugeführten Ausgang des Verstärkers 162 haben. Dadurch werden zum Eichen der niederfrequen­ ten Eingangsspannungen des Wandlers 104, des Verstär­ kers 162, des Dämpfungsgliedes 167 und der mit ihnen verbundenen Schaltungen Gleichspannungen benutzt.

Im ersten Schritt der Niederfrequenz-Eichung wird der Fehler der Eichkorrektur für den Wandler 104 bestimmt, wozu die Schaltmatrix 16 so aktiviert wird, daß die Gleichspannungs-Referenzquelle 35 von 6,5 V über in der Schaltmatrix 16 enthaltene Schaltkontakte 181 und 182 mit dem Eingang des Wandlers 104 verbunden wird. Der Ausgang des Wandlers 104 und der 6,5-V-Ausgang der Quelle 35 werden dem nicht invertierenden bzw. dem in­ vertierenden Eingang des Verstärkers 37 zugeführt, der ein den Eichkorrekturfehler des Wandlers 104 darstel­ lendes Fehlersignal ableitet. Die Verbindung zwischen der Quelle 35 und dem Verstärker 37 geht über in der Schaltmatrix 16 enthaltene Schaltkontakte 184 und 185. Der Gleichspannungsausgang des Verstärkers 37 wird dem A-D-Umsetzer 33 zugeführt, der ein Digitalsignal ablei­ tet, welches mit Steuerung durch den ROM 13 an einem zweckdienlichen Platz im RAM 17 gespeichert wird.

Nach dem Bestimmen des Eichkorrekturfehlers für den Wandler 104 wird der durch die Verstärker 162 und 165 eingeführte Gleichspannungs-Versatz bzw. -Offset da­ durch bestimmt, daß der ROM 13 ein einen Spannungspegel null darstellendes digitales Steuersignal an den D-A- Umsetzer 34 sendet, und die Schaltmatrix 16 so akti­ viert wird, daß der Ausgang des D-A-Umsetzers 34 an den Widerstand 161 geleitet wird, der mit dem Signaleingang des Verstärkers 162 verbunden ist. Die Schaltmatrix 16 wird so aktiviert, daß der sich ergebende Gleichspan­ nungsausgang des Verstärkers 162 über den Widerstand 164 dem Signaleingang des Verstärkers 165 zugeführt wird, dessen Ausgang über Schaltkontakte 181 und 183 (in der Schaltmatrix 16) dem Eingang des Effektiv- Wechselspannung-Gleichspannungs-Wandlers 104 zugeführt wird. Der Ausgang des Wandlers 104 wird mit einem Span­ nungspegel null verglichen, indem der Wandlerausgang mit dem nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 37 verbunden wird, wogegen der invertierende Eingang des Verstärkers über Schaltkontakte 184 und 186 (in der Schaltmatrix 16) an Masse angeschlossen wird. Der sich ergebende Differenzausgang des Verstärkers 37, welcher den Gleichspannungsversatz des Nullpunktes der Verstär­ ker 162 und 165 darstellt, wird in ein digitales Signal durch den A-D-Umsetzer 33 umgesetzt, der einer bezeich­ neten Adresse im RAM 17 den Nullpunkt-Versatzfaktor zu­ führt.

Sodann wird die Schaltmatrix 16 so aktiviert, daß die Fehler der Niederfrequenz-Eichung für die die Verstär­ ker 162 und 165 umfassende Schaltungsanordnung bestimmt werden. Dabei wird die in Fig. 15 dargestellte Schal­ tungsanordnung so betätigt, daß die Schaltkontakte 181 und 183 bzw. 184 und 185 aneinander anliegen. Die Werte der Widerstände 161, 163 und 164 sowie die Amplitude des Ausgangs vom D-A-Umsetzer 34 werden durch Digital­ signale im ROM 13 so eingestellt, daß bei einer Ände­ rung des Bereiches des Gleichspannungsausgangs vom Ver­ stärker 162 die dem Wandler 104 durch den Verstärker 165 zugeführte Gleichspannung einen Nennwert von 6,5 V hat. Der Wandler 104 spricht auf den Nenn-Eingangspegel von 6,5 V an, indem er eine Ausgangsgleichspannung von demselben Wert wie seine Eingangsspannung ableitet. Der Ausgang des Wandlers 104 wird mit der 6,5-V-Referenz der Quelle 35 im Verstärker 37 verglichen, der für jede Amplitude, die vom Verstärker 162 einem später zu ei­ chenden Meßgerät zuzuleiten ist, ein Fehlersignal der Niederfrequenz-Eichung ableitet. Die Fehlersignale der Niederfrequenz-Eichung werden nach Maßgabe von Änderun­ gen bei den Werten der Widerstände 161, 163 und 164 ab­ geleitet.

Die vom Verstärker 37 abgeleiteten Fehlersignale der Niederfrequenz-Eichung werden vom A-D-Umsetzer 33 in Digitalsignale umgesetzt, welche die Fehler der Nieder­ frequenz-Eichung anzeigen und bezeichneten Adressen im RAM 17 zugeleitet werden. Die im RAM 17 gespeicherten Fehlersignale der Niederfrequenz-Eichung werden mit dem Nullpunktversatz und den Fehlersignalen für die Eichung des Wandlers 105, welche im RAM 17 gespeichert sind, durch den Mikroprozessor 11 dadurch kombiniert, daß dieser den ROM 13 so aktiviert, daß das Fehlersignal für die Niederfrequenz-Eichung, das Signal für den Nullpunkt-Versatz und die Fehlersignale der Eichung des Wandlers 105 aus dem RAM 17 in den Mikroprozessor 11 eingelesen werden. Der Mikroprozessor 11 kombiniert den Nullpunkt-Versatz und die Fehlersignale für die Eichung des Wandlers 105 mit jedem der Fehlersignale für die Niederfrequenz-Eichung, so daß ein genaueres Fehler­ signal der Niederfrequenz-Eichung für jede vom Verstär­ ker 162 einem externen Meßgerät zugeführte Amplitude abgeleitet wird. Diese genaueren Fehlersignale werden vom Mikroprozessor 11 mit Steuerung durch den ROM 13 an bezeichnete Adressen im RAM 17 zurückgeleitet.

Wenn der Oszillator 103 aktiviert wird und ein Signal für die Niederfrequenz-Eichung einem zu eichenden Meß­ gerät zuführt, wird der RAM 17 vom ROM 13 so adres­ siert, daß er dem spannungsgesteuerten Widerstand 158 über den D-A-Umsetzer 34 Eichkorrektursignale zusendet. Für jede vom Verstärker 162 an das zu eichende Meßgerät geleitete Amplitude wird der RAM 17 vom ROM 13 zu einer verschiedenen Adresse weitergeschaltet, so daß der Wert des Widerstandes 158 entsprechend dem Fehler bei der Niederfrequenz-Eichung verschieden sein kann. Durch die Eichfehlersignale werden die hinsichtlich des Bereiches voreingestellten Werte für den Widerstand 158, die dem D-A-Umsetzer 34 durch den ROM 13 zugeleitet werden, er­ höht und erniedrigt.

Zur Bestimmung der Fehler bei der Hochfrequenz-Eichung wird die Schaltmatrix 16 so aktiviert, daß sie die im Schaltplan gemäß Fig. 16 dargestellten Verbindungen herstellt. Für die Hochfrequenz-Eichung, d.h. mit Fre­ quenzen zwischen 100 Hz und 1 MHz, wird der Oszillator 103 durch den ROM 13 so aktiviert, daß er Frequenzen von 10 und 100 Hz, 1, 10 und 100 kHz sowie 1 MHz ablei­ tet. Im praktischen Betrieb kann vom Eichgerät gemäß der Erfindung externen Meßgeräten praktisch jede Fre­ quenz in diesem Bereich zugeführt werden durch Inter­ polieren der im RAM 17 gespeicherten Eichfehler durch den Mikroprozessor 11. Der Fehler der Eichkorrektur wird für eine Amplitude jeder Frequenzeinstellung des Oszillators 103 bestimmt. Ausgehend von dem bestimmten Eichfehler bei der einzelnen Amplitude jeder Frequenz bestimmt der Mikroprozessor 11 die Eichkorrektur für alle Amplituden bei dieser Frequenz nach Maßgabe der zuvor ermittelten und gespeicherten Fehler der Nieder­ frequenz-Eichung. Dieses Vorgehen ist weniger zeitrau­ bend, als wenn die vom Verstärker 162 abgeleitete Am­ plitude bei jeder Frequenzeinstellung durch jede Ampli­ tudenstufe hindurchgeschaltet wird. Wenn jedoch ge­ wünscht oder notwendig, kann die Amplitude des Ausgangs vom Verstärker 162 bei jeder Frequenzeinstellung des Oszillators 103 über mehrere Stufen variiert werden.

Zur Durchführung der Hochfrequenz-Eichung wird die Schaltmatrix 16 so aktiviert, daß der Ausgang des Os­ zillators 103 über die Reihenschaltung aus dem span­ nungsgesteuerten Widerstand 158 und dem digital gesteu­ erten Widerstand 161 mit dem Eingang des Verstärkers 162 verbunden wird. Der Ausgang des Verstärkers 162 wird an die gleiche, in Verbindung mit Fig. 14 weiter oben beschriebene grobe Rückkopplungsschleife für den Widerstand 158 angeschlossen. Während der Hochfrequenz- Eichung werden jedoch dem D-A-Umsetzer 34 vom RAM 17 keine Fehler der Eichkorrektur zugeführt, und der Um­ setzer 34 spricht nur auf die im voraus festgelegten Sollwerte vom ROM 13 an.

Die präzise Rückkopplungsschleife mit großer Zeitkon­ stante für den Widerstand 161 wird unterbrochen, und der Ausgang des Verstärkers 162 wird an den Eingang des Effektiv-Wechselspannung-Gleichspannungs-Wandlers 105 über einen digital gesteuerten Widerstand 106 geleitet, dessen Wert vom ROM 13 so eingestellt wird, daß der Eingang zum Wandler 105 etwa die gleiche Amplitude wie der Eingang des Wandlers 104 hat. Wie weiter oben be­ schrieben, umfaßt der Widerstand 106 mehrere präzise Widerstände, die praktisch frei von Reaktanzkomponenten sind, so daß der Eingang zum Wandler 105 sich nicht mit der Frequenz des Oszillators 103 ändert. Der Eingang des Wandlers 104 ist jedoch wegen der Streureaktanzen des Widerstandes 164 am Eingang des Verstärkers 165 im Dämpfungsglied 167 frequenzabhängig. Wegen der Streu­ reaktanzen wird der Wert des Widerstandes 158 durch die den Wandler 104 umfassende Rückkopplungsschleife nicht einwandfrei eingestellt. Die auf den Ausgang des Ver­ stärkers 162 ansprechende, den Wandler 105 umfassende Schaltungsanordnung bestimmt die Amplitudenänderung des Ausgangs vom Verstärker 162 infolge der Reaktanzen des Pfades, in dem der Wandler 104 liegt.

Zu diesem Zweck wird der Gleichspannungsausgang des Wandlers 105 mit der Referenzspannung von 6,5 V der Quelle 35 dadurch verglichen, daß die Spannungen des Wandlers 105 und der Quelle 35 dem invertierenden und dem nicht invertierenden Eingang des Differential-Ver­ stärkers 37 zugeführt werden. Der Verstärker 37 leitet dadurch ein analoges Ausgangssignal ab, das den Fehler der Eichkorrektur für eine einzelne Amplitude des Os­ zillators 103 für jede Frequenz desselben darstellt. Vorzugsweise stellt die einzelne Amplitude einen Me­ dianwert in der Amplitudenreihe dar, welche vom Oszil­ lator 103 über den Verstärker 162 an die Anschlüsse geleitet wird, die später an die zu eichenden Meßgeräte angeschlossen werden. Zu diesem Zweck führt der ROM 13 vorbestimmte Signale sowohl den Widerständen 161, 163 und 164 als auch dem Widerstand 106 zu, um die Eingänge der Wandler 104 und 105 während der Hochfrequenz- Eichung auf dem richtigen Wert zu halten.

Das analoge Ausgangssignal des Differential-Verstärkers 37 für die Hochfrequenz-Eichung wird vom A-D-Umsetzer 33 in ein Digitalsignal umgesetzt, der dementsprechende Digitalsignale mit Steuerung durch den ROM 13 bezeich­ neten Adressen im RAM 17 zuführt. Die im RAM 17 gespei­ cherten Hochfrequenz-Signale werden im Mikroprozessor 11 mit den im RAM 17 gespeicherten Signalen für jeden Fehler der Niederfrequenz-Amplitudeneichung kombiniert. Der Mikroprozessor 11 spricht auf die Fehlersignale der Nieder- und Hochfrequenz-Eichung in der Weise an, daß er für jede Amplituden- und Frequenzeinstellung des Oszillators 103 ein getrenntes Korrektursignal für den Eichfehler ableitet. Bei normalem Betrieb, wenn der Verstärker 162 an ein zu eichendes externes Meßgerät angeschlossen ist, werden die im RAM 17 für jede Am­ plituden- und Frequenzeinstellung gespeicherten Eich­ fehlersignale dem spannungsgesteuerten Widerstand 158 über den D-A-Umsetzer 34 zugeführt.

Claims (14)

1. Eichgerät zum Zuführen eines elektrischen Parameters über mehrere Bereiche an ein zu eichendes Gerät, mit internen Bauelementen zum Ableiten des Parameters in der Vielzahl von Bereichen, einer internen Spannungs­ referenz, einem Digital-Analog-Umsetzer (34), einem Speicher, einem Analog-Vergleicher und einem Analog- Digital-Umsetzer (33);
ersten Mitteln zum elektrischen Verbinden der internen Bauelemente mit der internen Spannungsreferenz, dem Analog-Digital-Umsetzer (33), dem Analog-Vergleicher und dem Speicher zum Eintragen von Datensignalen in den Speicher, die Eichkorrekturfaktoren für die internen Bauelemente anzeigen, und
zweiten Mitteln zum elektrischen Verbinden der internen Bauelemente mit dem Speicher und dem Digital-Analog-Um­ setzer (34) in der Weise, daß der Digital-Analog-Umset­ zer (34) auf die gespeicherten, die Eichkorrekturfakto­ ren anzeigenden Datensignale so anspricht, daß er den Wert des dem Gerät durch die internen Bauelemente zu­ geführten Parameters so ändert, daß der zugeführte Pa­ rameter entsprechend der Eichkorrektur für den Parame­ ter geändert wird.

2. Eichgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Der Parameter ist Spannung, die über mehrere Bereiche abgeleitet werden soll;
die internen Bauelemente sind einstellbare, spannungs­ ändernde Mittel;
die ersten Verbindungsmittel umfassen Mittel zum Ver­ binden

• a) der spannungsändernden Mittel mit der internen Span­ nungsreferenz in der Weise, daß zu verschiedenen Zeit­ punkten verschiedene, in der Vielzahl der Bereiche an­ legbare Spannungen abgeleitet werden;
• b) der von den spannungsändernden Mitteln abgeleiteten Spannungen und des Analogsignals mit dem Vergleicher in der Weise, daß der Vergleicher ein Fehlersignal ablei­ tet;
• c) des Vergleichers mit dem Analog-Digital-Umsetzer (33) in der Weise, daß der Analog-Digital-Umsetzer (33) ein den Fehler anzeigendes Signal ableitet; und
• d) des Umsetzers mit dem Speicher in der Weise, daß der Speicher ein digitales Signal speichert, das einen durch das den Fehler anzeigende Signal bestimmten Kor­ rekturfaktor für jeden Bereich darstellt.

3. Eichgerät nach Anspruch 2 oder 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die einstellbaren spannungsändernden Mittel umfassen Spannungsteiler (41, 43, 44) mit verschiedenen Spannungs­ teilungsfaktoren.

4. Eichgerät nach Anspruch 3, 2 oder 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die einstellbaren spannungsändernden Mittel umfassen Verstärker mit verschiedenen Verstärkungsfaktoren.

5. Eichgerät nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die einstellbaren spannungsändernden Mittel umfassen Verstärker mit verschiedenen Verstärkungsfaktoren.

6. Eichgerät nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die zu messende Spannung ist Gleichspannung; die interne Spannungsreferenz ist eine Gleichspannungs­ quelle;
die ersten Verbindungsmittel umfassen Mittel zum An­ legen einer Gleichspannung von der Gleichspannungs­ quelle an den Vergleicher.

7. Eichgerät zum Zuführen eines elektrischen Parameters in einer Vielzahl von Bereichen an ein zu eichendes Gerät, mit
internen Bauelementen zum Ableiten des Parameters in der Vielzahl von Bereichen, einer internen Spannungs­ referenz, einem Digital-Analog-Umsetzer (34), einem Speicher, einem Analog-Vergleicher und einem Analog- Digital-Umsetzer (33);
ersten Mitteln zum elektrischen Verbinden der internen Bauelemente mit der internen Spannungsreferenz, dem Digital-Analog-Umsetzer (34), dem Analog-Digital- Umsetzer (33), dem Analog-Vergleicher und dem Speicher zum Einschreiben von Eichkorrekturfaktoren für die in­ ternen Bauelemente anzeigenden Datensignalen in den Speicher;
zweiten Mitteln zum elektrischen Verbinden der internen Bauelemente mit dem zu eichenden Gerät; und
Mitteln zum Aktivieren des Speichers in der Weise, daß die die Eichkorrekturfaktoren anzeigenden Datensignale ausgelesen werden, während die zweiten Mittel die in­ ternen Bauelemente mit dem zu eichenden Gerät verbin­ den, damit der Wert des dem Gerät von den internen Bauelementen zugeführten Parameters geändert werden kann, um die Korrektur des zugeführten Parameters in Ubereinstimmung mit der Eichkorrektur für den Parameter zu ermöglichen.

8. Eichgerät nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Der Parameter ist eine Impedanz, die mit dem externen Gerät in mehreren Bereichen verbunden werden soll; die internen Bauelemente umfassen eine Referenzimpedanz mit einem Bezugswert und Impedanzen mit verschiedenen Werten für jeden der Bereiche;
die ersten Verbindungsmittel umfassen Mittel zum Ver­ binden

• a) der internen Spannungsreferenz auf elektrischem Wege mit der Referenzimpedanz und den Impedanzen in der Wei­ se, daß ein erstes analoges Signal von einer Größe, die einen Bezugswert für die Impedanzen in einem der Impe­ danzbereiche anzeigt, wobei für jeden der Impedanzbe­ reiche eine verschiedene Größe abgeleitet wird;
• b) des Digital-Analog-Umsetzers (34) mit dem Speicher in der Weise, daß ein zweites analoges Signal abgelei­ tet wird;
• c) des ersten und des zweiten analogen Signals mit dem Vergleicher in der Weise, daß der Vergleicher ein ana­ loges Fehlersignal ableitet;
• d) des Vergleichers mit dem Analog-Digital-Umsetzer (33) in der Weise, daß letzterer ein den Fehler anzei­ gendes digitales Signal ableitet; und
• e) des Speichers mit dem Analog-Digital-Umsetzer (33) in der Weise, daß der Speicher ein digitales Signal speichert, welches einen durch das den Fehler anzeigen­ de Signal bestimmten Korrekturfaktor für die Impendanz- Eichung für jeden Bereich darstellt.

9. Eichgerät nach Anspruch 7 oder 8,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Der Parameter ist ein in mehreren Bereichen zu messen­ der Strom;
die internen Bauelemente umfassen einen Konstantstromgenerator (150) zum Ableiten eines ver­ schiedenen Stroms für jeden der Bereiche und Impedanzen von verschiedenen Werten für jeden der Bereiche; die ersten VerbindungsMittel umfassen Mittel zum Ver­ binden

• a) der internen Spannungsreferenz auf elektrischem Wege mit dem Konstantstromgenerator (150) und den Impedanzen in der Weise, daß ein erstes analoges Signal von einer Größe abgeleitet wird, die einen Bezugswert für den Strom in jedem der Strombereiche anzeigt, wobei für jeden der Strombereiche eine verschiedene Größe erzeugt wird;
• b) des Digital-Analog-Umsetzers (34) mit dem Speicher in der Weise, daß ein zweites analoges Signal abgelei­ tet wird;
• c) des ersten und des zweiten analogen Signals mit dem Vergleicher in der Weise, daß letzterer ein analoges Fehlersignal ableitet;
• d) des Vergleichers mit dem Analog-Digital-Umsetzer (33) in der Weise, daß letzterer ein den Fehler anzeigendes digitales Signal ableitet; und
• e) des Speichers mit dem Analog-Digital-Umsetzer (33) in der Weise, daß der Speicher für jeden Bereich ein digitales Signal speichert, das einen durch das den Fehler anzeigende Signal bestimmten Korrekturfaktor der Strom-Eichung darstellt.

10. Verfahren zum Eichen eines elektrischen Meßinstrumentes auf einen elektrischen Parameter in jedem von einer Vielzahl von Bereichen mittels eines Gerätes, welches umfaßt: mit dem Messen des Parameters in der Vielzahl von Bereichen verbundene interne Bauelemente, eine in­ terne Spannungsreferenz, einen Digital-Analog-Wandler, einen Speicher und einen Analog-Vergleicher;
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Gleichzeitiges Herstellen von Verbindungen

• a) zwischen einer externen Referenzspannungsquelle und dem Vergleicher;
• b) zwischen der internen Spannungsreferenz als Speise­ einheit und dem Umsetzer, der dabei auf ein die Größe der externen Referenzspannung darstellendes digitales Signal in der Weise anspricht, daß er ein erstes analo­ ges Signal mit einem Wert ableitet, der gleich der Grö­ ße der externen Spannungsreferenz nach Änderung durch Ungenauigkeiten der internen Referenz und des Umsetzers ist; und
• c) zwischen dem Umsetzer und dem Vergleicher in der Weise, daß letzterer ein Ausgangssignal ableitet, das einen ersten Fehler zwischen dem ersten analogen Signal und der externen Spannungsreferenz anzeigt;
  Speichern einer Angabe von Ungenauigkeiten der internen Referenz und des Umsetzers nach Maßgabe des ersten Fehlers;
  sodann Eichen der internen Bauelemente durch gleich­ zeitiges Herstellen von Verbindungen zwischen der internen Referenzquelle zum Speisen der internen Bauelemente und des Umsetzers, der dabei auf eine Reihe von gespeicherten digitalen Signalen, welche die Werte darstellen, mit denen der Umsetzer auf verschiedene Konfigurationen der internen Bauelemente anspricht, in der Weise anspricht, daß er eine Reihe von analogen Signalen ableitet mit Werten, die durch den ersten Fehler so nachgestellt wurden, daß sie gleich sind mit geeichten Werten für von den internen Bauelementen abgeleitete analoge Signale,
  dem Umsetzer und den internen Bauelementen und dem Vergleicher, während die Bauelemente in den verschie­ denen Konfigurationen geschaltet sind und der Umsetzer die Reihe von analogen Signalen ableitet, derart, daß der Vergleicher eine Reihe von Fehlersignalen ableitet, welche die Fehler zwischen der Reihe von analogen Sig­ nalen und weiteren Signalen darstellen, die von den internen Bauelementen abgeleitet werden, während sie in die verschiedenen Konfigurationen geschaltet sind;
  Speichern der die Größen der Fehler zwischen der Reihe von analogen Signalen und den weiteren Signalen dar­ stellenden Fehlersignale in der Weise, daß für jede der verschiedenen Konfigurationen Eichkorrekturfaktoren dargestellt werden;
  Verbinden der internen Bauelemente mit dem zu eichenden Gerät in der Weise, daß letzteres auf eine Reihe von analogen Signalen mit je einem Signal für jeden Bereich anspricht;
  während des Ansprechens des Gerätes auf die Reihe von analogen Signalen Auslesen des Eichkorrekturfaktors, der dem dem Gerät durch den Speicher zugeführten ana­ logen Signal zugeordnet ist, und Modifizieren des Ge­ räteeingangs in der Weise, daß der ausgelesene Eichkor­ rekturfaktor berücksichtigt wird.

11. Eichgerät zum Zuführen einer Wechselspannung mit einem präzisen Wert an ein zu eichendes Gerät, mit
einem Oszillator (103),
einem Verstärker mit veränderbarem Verstärkungsfaktor, der auf den Oszillator (103) anspricht und an das Gerät eine in der Amplitude veränderbare Wechselspannung ab­ gibt,
einem ersten und einem zweiten Wechselspannung-Gleich­ spannungs-Wandler (104,105) zum Ableiten von ersten und zweiten Gleichspannungssignalen mit dem Effektivwert der ihnnen zugeführten Wechselspannung proportionalen Wer­ ten,
einem Dämpfungsglied (107), das auf die in der Ampli­ tude veränderbare Wechselspannung anspricht und diese dem ersten und dem zweiten Wandler zuführt, derart, daß der Wert deren Wechselspannungs-Eingänge unabhängig von der Amplitude der in der Amplitude veränderbaren Wech­ selspannung im Betriebsbereich des ersten und des zwei­ ten Wandlers gehalten wird,
Mitteln zur Echtzeit-Einstellung des Verstärkungsfak­ tors des Verstärkers mit veränderbarem Verstärkungsfak­ tor in Abhängigkeit vom Gleichspannungs-Ausgang des ersten Wandlers,
Mitteln, die in Abhängigkeit vom Gleichspannungs-Aus­ gang des zweiten Wandlers den Verstärkungsfaktor des Verstärkers mit veränderbarem Verstärkungsfaktor mit einer Zeitkonstante einstellen, die beträchtlich größer ist als jene der Echtzeit-Einstellmittel, und
Mitteln zum Einstellen des Verstärkungsfaktors des Ver­ stärkers mit veränderbarem Verstärkungsfaktor in Abhän­ gigkeit von Fehlersignalen der Eichkorrektur für eine gewünschte Amplitude und die Frequenz der in der Ampli­ tude veränderbaren Wechselspannung.

12. Eichgerät nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Mittel zum Bestimmen der Fehlersignale der Eichkorrek­ tur für jede gewünschte Amplitude und jede Frequenz der in der Amplitude veränderbaren Wechselspannung.

13. Eichgerät nach Anspruch 11 oder 12,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die Bestimungsmittel umfassen:
Mittel zum Zuführen einer Gleichspannung an eine Kas­ kadenschaltung aus dem Verstärker, dem Dämpfungsglied und dem ersten Wandler,
Mittel zum Ausschalten der Einstellung des Verstärkers mit veränderbarem Verstärkungsgrad über die Ausgänge des ersten und des zweiten Wandlers, während die Gleichspannung an die Kaskadenschaltung angelegt ist, Mittel, die aktiviert sind, während die Kaskadenschal­ tung auf die Gleichspannung anspricht, zum Vergleichen des Ausgangs des ersten Wandlers mit einem Bezugswert, um ein Fehlersignal der Niederfrequenz-Eichung abzulei­ ten, welches die Verstärkung des Verstärkers mit verän­ derbarem Verstärkungsgrad einstellt, während die dem Gerät zugeführte in der Amplitude veränderbare Spannung eine Frequenz hat, welche den Dämpfungsfaktor des Dämp­ fungsgliedes nicht merklich beeinflußt.

14. Eichgerät nach Anspruch 11, 12 oder 13,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die Bestimmungsmittel umfassen:
Mittel zum Zuführen des Oszillatorausgangs an eine Kaskadenschaltung aus dem Verstärker, dem Dämpfungs­ glied und dem ersten Wandler,
Mittel zum Ausschalten der Einstellung des Verstärkers mit veränderbarem Verstärkungsgrad über den Ausgang des zweiten Wandlers und zum Aufrechterhalten der Einstel­ lung des veränderbaren Verstärkers über den Ausgang des ersten Wandlers, während der Oszillatorausgang an der Kaskadenschaltung anliegt,
ein Widerstands-Dämpfungsglied mit vernachlässigbarer Reaktanz bei allen Frequenzen des Oszillators, Mittel zum Zuführen der in der Amplitude veränderbaren Wechselspannung an den Eingang des zweiten Wandlers, während der zweite Wandler vom Ausgang des Dämpfungs­ gliedes getrennt ist, und
Mittel zum Vergleichen des Ausgangs des zweiten Wandlers mit einer Referenzspannung in der Weise, daß ein Fehlersignal der Hochfrequenz-Eichung abgeleitet wird, welches den Verstärkungsgrad des veränderbaren Verstärkers einstellt, während die dem Gerät zugeführte in der Amplitude veränderbare Spannung eine Frequenz hat, welche den Dämpfungsfaktor des Dämpfungsgliedes merklich beeinflußt.