DE8122858U1

DE8122858U1 - Switchable measuring device for direct and / or alternating currents as well as direct and / or alternating voltages

Info

Publication number: DE8122858U1
Application number: DE19818122858
Authority: DE
Original assignee: PHYWE AG 3400 GOETTINGEN DE
Current assignee: PHYWE AG 3400 GOETTINGEN DE
Priority date: 1981-08-04
Filing date: 1981-08-04
Publication date: 1985-10-10

Description

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Umschaltbares Meßgerät für Gleich- und/oder Wechselströme sowie Gleich- und/oder Wechselspannungen.Switchable measuring device for direct and / or alternating currents as well as direct and / or alternating voltages.

Die Erfindung betrifft ein umschaltbares Meßgerät für Gleich- und/oder Wechselströme sowie Gleich- und/oder Wechselspannungen sowie zur Widerstandsmessung. Insbesondere bei solchen Vielfachmeßinstrumenten ist es üblich, daß ein Stromart- bzw. Meßartschalter und ein Polumschalter vorgsehen sind. Sie haben den Mangel, daß nicht sofort erkennbar ist, ob und welche Stromart überhaupt anliegt. So ist es beispielsweise erforder- ** lieh, zum Messen unbekannter Stromart zum Zwecke der Stromarterkennung den Stromartschalter und, wenn bei Gleichstrom die Polung falsch anliegt, auch noch den Polumschalter zu betätigen. Wenn es sich dann zeigt, daß ein Gleichstrom mit überlagertem Wechselstrom vorliegt, so müssen die Schalter noch häufiger bedient werden, bevor man überhaupt weiß, um welche Stromart es sich handelt. Die Bedienung der Geräte ist zeitraubend und erfordert umfangreiche Denkprozesse.The invention relates to a switchable measuring device for direct and / or alternating currents and direct and / or alternating voltages and for resistance measurement. Particularly in the case of such multiple measuring instruments, it is customary for a type of current or type of measurement switch and a pole-changing switch to be provided. They have the defect that it is not immediately recognizable whether and which type of current is present at all. So it is for example required ** borrowed, for measuring unknown type of current for the purpose of Stromarterkennung the Stromartschalter and when the polarity is applied incorrectly in DC to operate even the pole changer. If it then turns out that there is a direct current with a superimposed alternating current, the switches have to be operated even more frequently before one even knows what type of current it is. Operating the devices is time-consuming and requires extensive thought processes.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Mangel zu beheben und ein Meßgerät für die verschiedensten elektrischen Größen zu schaffen, bei dem die jeweils anliegende Stromart sofort Q erkennbar wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß über eine Auswerteschaltung am Meßgeräteingang unabhängig vom Stromartumschalter eine Stromart und Polaritätsanzeigevorrichtung angeschlossen ist. Diese kann dabei mit einer Flüssigkeitskristallanzeige (LCD-Display) oder einer Leuchtdiodenanzeige (LED-Display) oder mit einem einfachen Meßzeiger ausgestattet sein. Außerdem ist erfindungsgemäß die Stromart und Polaritätsanzeigevorrichtung mit einer Anzeige für den Betriebszustand versehen und zweckmäßig in unmittelbarer Nähe der Meßgeräteeingangsbuchse angeordnet.The object of the invention is to remedy this deficiency and a To create a measuring device for the most varied of electrical quantities, in which the type of current applied in each case immediately Q becomes recognizable. This is achieved according to the invention in that an evaluation circuit at the measuring device input is independent of the Stromartumschalters a type of current and polarity display device is connected. This can be done with a liquid crystal display (LCD display) or a light emitting diode display (LED display) or equipped with a simple measuring pointer be. In addition, according to the invention, the type of current and polarity display device is provided with a display for the operating status provided and expediently arranged in the immediate vicinity of the measuring device input socket.

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Zweckmäßig ist beim Vorhandensein einer Meßbereichsschaltung die Auswerteschaltung für die Stromart- und Polaritätsanzeigevorrichtung hinter der Meßbereichsschaltung angeschlossen. Schließlich kann die gesamte Schaltung und Anordnung mit besonderem Vorteil Anwendung finden, auch in Verbindung mit Einrichtungen oder Geräten für die Widerstandsmessung. If a measuring range circuit is present, the evaluation circuit for the current type and polarity display device is useful connected behind the measuring range switch. Finally, the entire circuit and arrangement find application with particular advantage, also in connection with devices or devices for resistance measurement.

Um zu verhindern, daß bei batteriebetriebenen Geräten nach O deren Benutzung das Ausschalten des Gerätes vergessen wird und durch nutzlosen Betrieb, z.B. über mehrere Tage hinweg, die Batterien vorzeitig verbraucht werden, kann erfindungsgemäß eine bei geringer Beleuchtungsstärke selbsttätig den BatteriestroM abschaltende, aber nicht wieder einschaltende Abschaltvorrichtung vorgesehen sein. Diese soll bei wiederkehrender Beleuchtung den Batteriestrom nicht von selbst wieder einschalten, sondern es ist dafür ein gesondert zu bedienender Einschalter vorgesehen.In order to prevent that with battery-operated devices after O their use, the device is forgotten to switch off and by useless operation, for example over several days, the batteries are used up prematurely, according to the invention the battery power automatically at low illuminance levels disconnecting, but not reconnecting disconnection device may be provided. This should be used with recurring The lighting does not switch the battery power back on by itself, it is a separate one to operate On-switch provided.

Der Erfindungsgedanke läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu. In der anliegenden Zeichnung sind eine Aus- s-\ führungsform eines Vielfachmeßgerätes und dazugehörige Schaltschemen wiedergegeben, und zwar zeigen:The idea of the invention allows a wide variety of possible designs. In the accompanying drawing a training s- \ guide form are given the multimeter and an associated switching schemes, namely the drawings:

Fig. 1 die Vorderansicht eines Vielfachmeßinstrumentes zum Messen von Gleich- und Wechselströmen, Gleich- und Wechselspannungen sowie zur Widerstandsmessung;Fig. 1 is the front view of a multiple measuring instrument for measuring equal and alternating currents, direct and alternating voltages and resistance measurement;

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Fig. 2 ein Schaltschema für die erfindungsgemäße Einrichtung und2 shows a circuit diagram for the device according to the invention and

Fig. 3 ein Schaltschema für die Abschaltvorrichtung.3 shows a circuit diagram for the disconnection device.

Im oberen Teil 2 eines Gehäuses 1 sitzt die Anzeigeskala 9 eines Zeigerinstrumentes, während im unteren Teil 3 des Gehäuses der Meßbereichsschalter 4 und der Funktionsschalter vorgesehen sind. Auf der Oberseite des Gehäuses 1 sitzen die V^ Eingangsbuchse 6 sowie weitere Buchsen 7, 7¹ und 8. In unmittelbarer Nähe der Eingangsbuchse 6 sitzt auf dem Anzeigefeld 2 die Stromart- und Polaritätsanzeige 10 und die Anzeige 11 für den Betriebszustand des Instrumentes. Schließlich ist mit 12 das lichtempfindliche Element für die Abschaltvorrichtung bezeichnet, die bei zu geringer Beleuchtungsstärke selbsttätig den Batteriestrom abschaltet. Im übrigen ist das Instrument gemäß Fig. 1 geschaltet, wie es das schematische Schaltbild Fig. 2 erkennen läßt. Hierzu gilt:The display scale 9 of a pointer instrument is seated in the upper part 2 of a housing 1, while the measuring range switch 4 and the function switch are provided in the lower part 3 of the housing. The V ^ input socket 6 and other sockets 7, 7 ¹ and 8 are located on the top of the housing 1. In the immediate vicinity of the input socket 6, the current type and polarity display 10 and the display 11 for the operating status of the instrument are located on the display field 2. Finally, the light-sensitive element for the switch-off device is designated by 12, which automatically switches off the battery power when the illuminance is too low. Otherwise, the instrument is connected according to FIG. 1, as can be seen in the schematic circuit diagram in FIG. The following applies here:

Display on the measuring mechanism

/Λ Die am Eingang liegende Meßspannung wird im Verstärker A1 verstärkt. Der Verstärkungsgrad wird durch die Widerstände R2 und R1 bestimmt. Die Meßgröße wird über A2 weiter verstärkt und über den Gleichrichter GL dem Drehspulmeßwerk MW zugeführt. Mit Hilfe des Gleichrichters GL kann das Meßwerk bei Gleichstrom beliebiger Polung und bei Wechselstrom niemals in verkehrter Richtung anzeigen./ Λ The measured voltage at the input is used in amplifier A1 reinforced. The gain is determined by the resistors R2 and R1. The measured variable is further amplified via A2 and fed to the moving-coil measuring mechanism MW via the rectifier GL. With the help of the rectifier GL, the measuring mechanism can with direct current Any polarity and with alternating current never display in the wrong direction.

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Polarity display for pure direct current

.Die an der Eingangsbuchse 6 anliegende Spannung wird vom Ausgang des Verstärkers A1 dem Verstärker A3 zugeführt. Am Ausgang des Verstärkers A3 befindet sich ein Spannungsteiler mit seinen Potentialpunkten A und B, über die elektronischen Schalter S2 bzw. S3 das Plus- oder Minuszeichen der als LCD-Display ausgeführten Anzeigevorrichtung 10, je nach Polarität der Eingangsspannung-, einschalten. Im Anzeigefeld des LCD erscheint dann jeweils ein Pluszeichen oder ein Minuszeichen.The voltage applied to input socket 6 is supplied by the The output of the amplifier A1 is fed to the amplifier A3. There is a voltage divider at the output of amplifier A3 with its potential points A and B, via the electronic switch S2 or S3 the plus or minus sign of the LCD display executed display device 10, depending on the polarity of the input voltage, switch on. In the display field of the LCD a plus sign or a minus sign then appears.

Current type display for alternating current

Wenn am Eingang eine Wechselspannung anliegt, wird diese vom Ausgangsverstärker A1 über den Verstärker A4 geführt, von der Diode D1 gleichgerichtet und über den Schalter S4 am LCD als Wechselstromsymbol zur Anzeige gebracht. Für eine klare Unterscheidung zwischen Gleich- und Wechselstrom am Meßgerät sorgen beim Umschalten der Kondensator C mit dem Schalter S1b und der Filter F, mit dem Schalter Sie.If there is an alternating voltage at the input, this is fed from the output amplifier A1 via the amplifier A4, from the Diode D1 rectified and displayed as an alternating current symbol on the LCD via switch S4. For a clear A distinction between direct and alternating current on the measuring device is made when switching over the capacitor C with the switch S1b and the filter F, with the switch you.

Current type display for direct current with superimposed alternating current

Wenn die vorgenannte Stromart am Eingang 6 anliegt, erscheint im LCD-Display, sowohl ein Wechselstromzeichen als auch je nach Polung des Gleichstromes das Plus- oder Minuszeichen. Die Anzeige für Stromart und Polarität erfolgt ab etwa 1% vom Meßbereichsendwert.If the aforementioned type of current is applied to input 6, an alternating current symbol appears in the LCD display, as well as depending on the Polarity of the direct current the plus or minus sign. The display for current type and polarity is from about 1% of the Measuring range end value.

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Da bei der letztgenannten Stromart "Gleichspannung mit überlagerter Wechselspannung" von Interesse sein kann, wie groß der Wechselspannungsanteil auf der Gleichspannung ist, ist der Meßverstärker so konzipiert, daß bei der Schalterstellung "Gleichstrom" der Gleichspannungsanteil und bei Schalterstellung "Wechselstrom" der Wechselspannungsanteil angezeigt wird.Since with the latter type of current "DC voltage with superimposed AC voltage "of interest is how large the AC voltage component is on the DC voltage Measuring amplifier designed in such a way that when the switch is in the "direct current" position, the direct voltage component and when the switch is in the "direct current" position "Alternating current" the alternating voltage component is displayed.

Polarity display for resistance measurements

Bei den bisherigen Vielfachinstrumenten besteht immer die Schwierigkeit, daß bei Widerstandsmessungen die an den Klemmen anliegende Polarität umgekehrt gegenüber der bei Spannungs- und Strommessungen an den Klemmen angegebenen Polarität ist. Bei dem hier beschriebenen Gerät ist dieser Mangel insofern beseitigt, als bei Widerstandsmessungen die an der Buchse 6. anliegende Polarität auf dem LCD-Display angezeigt wird. Dies ist insbesondere bei der Ausmessung von Halbleitern wünschenswert.With the previous multiple instruments there is always the difficulty that when measuring the resistance at the terminals applied polarity is the opposite of the polarity specified for voltage and current measurements on the terminals. at With the device described here, this deficiency is eliminated insofar as the one applied to socket 6 during resistance measurements Polarity is shown on the LCD display. This is particularly desirable when measuring semiconductors.

Zum Verständnis des Schaltschemas gemäß Fig. 2 kann noch gesagt werden, daß der durch strichpunktierte, parallele Linien eingegrenzte Bereich I im wesentlichen eine Schaltung eines Meßgerätes herkömmlicher Art erfaßt. Im Teil II ist eine spannungsabhängige Gegenkopplung vorgesehen, die sicherstellt, daß bei zu großer Eingangsspannung keine falsche Anzeige erfolgt. Schließlich umfaßt der Teil III die Auswerteschaltung für das LCD-Display, welches auch hier wieder mit dem Bezugszeichen bezeichnet ist.To understand the circuit diagram according to FIG. 2, it can also be said that it is delimited by dash-dotted, parallel lines Area I essentially covers a circuit of a conventional type of measuring device. Part II is a voltage-dependent one Provided negative feedback, which ensures that there is no false display if the input voltage is too high. Finally, part III includes the evaluation circuit for the LCD display, which is again given the reference symbol here is designated.

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Um bei batteriebetriebenen Geräten auszuschließen, daß nach der Benutzung das Ausschalten des Gerätes unterbleibt und die Batterien durch nutzlosen Betrieb verbraucht werden, gelangt eine selbsttätig arbeitende Abschaltvorrichtung zur Anwendung, die nach dem Schaltschema gemäß Fig. 3 angeschlossen ist und gesteuert wird, durch das lichtempfindliche Element, welches in Fig. 1 mit 12 bezeichnet ist. Auf der Lastseite ist der Stromkreis des Meßinstrumentes angeschlossen. Die Abschaltvorrichtung kann so konzipiert sein, daß z.B. eine Abschaltung bei Be- ^- ginn der Nacht; bei Abschaltung der Raumbeleuchtung; beim Einlegen des Gerätes in einen Schrank oder beim Einstecken des Gerätes in einen Aufbewahrungstisch erfolgt.In order to exclude with battery-operated devices that the device is not switched off after use and that the Batteries are used up by useless operation, an automatic shut-off device is used, which is connected and controlled according to the circuit diagram of FIG. 3, by the light-sensitive element which is shown in 1 is designated by 12. On the load side is the circuit of the measuring instrument connected. The disconnection device can be designed in such a way that, for example, a disconnection when ^ - dawn of night; when the room lighting is switched off; when inserting of the device in a cupboard or when the device is plugged into a storage table.

Damit bei wiederkommender Beleuchtung, z.B. an Wochenenden, das Gerät sich nicht von selbst wieder einschaltet, ist eine Anschaltverriegelung vorgesehen. Um eine störende Abschaltung bei kurzzeitiger Abschaltung zu verhindern, ist die Schaltung so ausgelegt, daß eine Abschaltung erst dann erfolgt, wenn das Gerät mehrere Sekunden abgedunkelt ist.There is a switch-on interlock so that the device does not switch itself on again when the lighting comes back, e.g. on weekends intended. In order to prevent a disruptive shutdown in the event of a brief shutdown, the circuit is designed in such a way that it is only switched off when the device has been darkened for several seconds.

Die selbsttätige Abschaltung bei Dämmerung erfolgt in der Weise, daß nach dem Einschalten der Batteriespannung mittels (y des Schalters 5 das JK-Flipflop 13 durch einen Reset-Impuls über die R-C-Kombination R und C an seinem Ausgang Q auf Null geschaltet wird. Dadurch wird der Transistor 14 leitend und versorgt die Last bzw. das Meßgerät. Im beleuchteten Zustand des Fototransistors 12 wird der Takteingang CL auf logisch Null gehalten, das Flipflop behält dadurch seinen Zustand. ZumThe automatic switch-off at twilight takes place in such a way that after the battery voltage has been switched on by means of ( y of switch 5, the JK flip-flop 13 is switched to zero by a reset pulse via the RC combination R and C at its output Q. As a result the transistor 14 becomes conductive and supplies the load or the measuring device

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Zeitpunkt des Abdunkeins sperrt der Fototransistor 12 und der Takteingang wird mit einem positiven Signal (verzögert durch die Elemente 15 und 16) beaufschlagt. Damit wird der durch die JK-Bedingung vorgewählte Zustand "1" zum Ausgang Q übertragen und die Stromversorgung abgeschaltet. Bei wiederkommendem Licht wird, durch dieses Schaltungskonzept die Stromversorgung nicht wieder eingeschaltet. Dies ist erst möglich, wenn der Schalter aus- und wieder eingeschaltet wird.At the time of the darkening, the phototransistor 12 blocks and the clock input is given a positive signal (delayed through the elements 15 and 16) acted upon. This means that the JK condition transfer the preselected state "1" to output Q and switch off the power supply. When the light comes back the power supply is not switched on again due to this circuit concept. This is only possible when the switch switched off and on again.

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Claims

BIBRACH & REHBERQ ANWALTSSOZIETAT bibrachirehberg.postfach ^ p ^ qott.ngen "PATENTANWALT DIPL-INQ. RUDOLF BIBRACH PATENTANWALT DIPL-INO. ELMAR REHBERQ RECHTSANWALTIN MICHAELA BIBRACH-BRANDIS 450 (96/35 TELEF51) BLZ 1! 501003Ol NO. 115763-301 BANK ACCOUNTS: DEUTSCHE BANK AO GÖTTINGEN IBLZ! 407007t) NO. 01/85900 COMMERZBANK GOTTfNGEN (BLZ £ »« 00301 NO. 6425712 YOUR CHARACTER YOUR LETTER FROM OUR CHARACTER D-3400 YOUR LEnER OUR REF.PCCTERWEG 6 Q 10.900 / ms4 06.09.1985 Phywe AG, Robert-Bosch-Breite 10, 3400 Göttingen Protection claims

1. Multimeter for measuring electrical quantities such as current, voltage or resistance for direct and alternating current or Voltage, with a current type (operating mode) switch and

O a type of current connected via an evaluation circuit and polarity display device, characterized in that electronic switches (A3, S2, S3) for the detection of the polarity and, independently of this, continuously operating electronic switches (A4, S4) for detection the type of current are provided.

2. Multimeter according to claim 1, characterized in that the current type and polarity display device as a liquid crystal display (LCD display) is formed.

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3. Multimeter according to claim 1, characterized in that the type of current and polarity display device as
Light-emitting diode display (LED display) is formed.

4. Multimeter according to claim 1, characterized in that the current type and polarity display device with a Measuring pointer is equipped.

5. Multimeter according to claim 1 to 4, characterized in that that the current type and polarity display device is provided with a display for the operating status.

6. Multimeter according to claim 1 to 5, characterized in that that the current type and polarity display device arranged in the immediate vicinity of the measuring device input socket is.