NL7909260A

NL7909260A - Meetinstrument met gedrukte schakelingsconfiguratie.

Info

Publication number: NL7909260A
Application number: NL7909260A
Authority: NL
Original assignee: Yokogawa Electric Works Ltd
Priority date: 1979-02-22
Filing date: 1979-12-21
Publication date: 1980-08-26
Also published as: GB2043358B; GB2043358A; DE2940515C2; BR7906292A; DE2940515A1; JPS6351252B2; JPS55112517A

Description

1 #.

IT.0.- 28.270 ^ .

f

Meetinstrument met gedrukte schakelingsconfiguratie

De uitvinding heeft betrekking op een meetinstrument.

Een meetinstrument heeft elektrische componenten nodig zoals meetaansluitklemmen, een batterij-houder en 5 meetgebiedenschakelaars, naast de transistoren, condensatoren, weerstanden enz. Van deze componenten zijn de transistoren en condensatoren enz. over het algemeen gemonteerd op een gedrukte bedradingsplaat en vormen als zodanig een eenheid waarbij over het algemeen de gedrukte bedradingsplaat 10 door middel van leidingen met de andere elektrische componenten wordt verbonden. Dergelijke verbindingen door middel van leidingen vereisen echter over het algemeen een aanzienlijk aantal fabricagestappen en zijn ook vaak de oorzaak van storingen. Gezien vanuit fabricage-standpunt is het bo-15 vendien een nadeel dat het testen van de werking van het instrument als geheel onmogelijk is totdat de bedrading tussen de diverse componenten met inbegrip van de plaat met gedrukte bedrading, in het volgende print genoemd,* is votooid. Als er verder in het meetinstrument een indicatie-2G meter nodig is dan wordt deze in het algemeen op de behuizing van de print gemonteerd door middel van schroeven en moeren, en juist het gebruik van deze schroeven en moeren betekent een nadeel gezien uit het oogpunt van het aantal toe te passen componentèn en de hoeveelheid werk die nodig 25 is voor de bevestiging door middel van deze schroeven en moeren.

De uitvinding heeft nu ten doel een verbeterd meetinstrument te verschaffen waarin het geheel aan benodigde elektrische en elektronische componenten met inbegrip van 30 de transistoren en weerstanden gemonteerd is op een enkele print waardoor een bedrading tussen de componenten onderling wordt geëlimineerd èn het aantal produktiestappen nodig voor de bedrading wordt gereduceerd terwijl een test van de werking van het instrument als geheel kan worden 35 uitgevoerd aan de hand van de op deze wijze verkregen van componenten voorziene print.

De uitvinding heeft verder ten doel een meetinstrument te verschaffen waarin de componenten zelf een montage-7909260 7 .2

.A

functie bezitten teneinde het aantal schroeven en moeren . te verminderen en tevens een reductie van het aantal noodzakelijke fabricagestappen te verkrijgen.

De uitvinding is in het bijzonder geschikt voor 5 draagbare meetinstrumenten van kleine afmetingen met een batterij als voedingsbron, zoals bijvoorbeeld een isolatie-weerstandsmeter of -tester.

Fig. 1 toont in opengewerkt aanzicht een meetinstrument volgens de uitvinding.

10 Fig. 2 A toont een bovenaanzicht van het meetinstru ment.

Fig. 2 B toont een doorsnede volgens de lijn X-X' in fig. 2 A.

Fig. 2 C toont een doorsnede volgens de lijn Y-Y' 15 in fig. 2 A.

Fig. 3 illustreert de wijze waarop een lamp op de print wordt gemonteerd.

Fig. 4 toont een zijaanzicht van een indicatie-meter.

De fig. 5 A en 5 B illustreren een optische gelei-20 dingsweg voor het lamplicht.

Fig. 6 illustreert een structuur, voor het monteren van een doorvoer in de behuizing.

Fig. 7 illustreert de verbinding tussen een batterij-aansluiting en de print.

25 In het volgende zal een uitvoeringsvoorbeeld worden beschreven aan de hand van de begeleidende figuren. In de fig. 1 en 2 is met 100 de bovenste behuizingshelft aangegeven, de onderste behuizingshelft is aangeduid met 200, de indicatiemeter is aangeduid met 300, de print is aange-30 duid met 4-00, de bodemplaat voor het onderste behuizings-gedeelte is aangeduid met 500, de doorvoer voor de meetka-bel is aangeduid met 600, de doorvoer voor de aardkabel is aangeduid met 700, met 800 is een druktoets aangegeven en met 900 een knop.

35 Op de print 4-00 zijn alle (niet in detail getoonde) elektronische componenten zoals transistoren, weerstanden, condensatoren, dioden en dergelijke die nodig zijn voor de opbouw van de schakeling gemonteerd en verder is op deze print een drukschakelaar 4-01 aangebracht, alsmede een draai- 4-0 schakelaar 4-02 en de connectoren 403 en 404 die gekoppeld 7900260

V

3 moeten worden met de connectoren 601 en 701 respectievelijk verbonden met de meetleidingdoorvoer 600 en de aardleiding-doorvoer 700. Op de print 4-00 zijn tevens de lamp 405 en de meter 300 gemonteerd.

5 Zoals in meer detail getoond is in fig. 3 wordt de lamp 405 nadat zij is ingébracht in de opening 406 vanaf de achterzijde van de prin$ 400 verdraaid, zodat de lamp door middel van de uitsteeksels 407 en 408 vast komt te zitten. Aan de achterzijde van de print 400 is een patroon 10 gevormd dat in verbinding staat met de drukschakelaar 401 uit fig. 1 en dat in verbinding staat met een batterij (hetgeen nog nader zal worden beschreven). Wanneer de lamp 405 is gemonteerd op de print 400 dan zij’n de aansluitingen 410 en 411 op de lamphouder 409 elektrisch verbonden 15 met het geleiderpatroon. De lamp 405 wordt ingeschakeld door het indrukken van de druktoets 401.

De meter 300 bevat zoals in zijaanzicht getoond is in fig. 4 een niet-transparante behuizing 301, een transparante acrylglas-afdekplaat 302, een schaalplaat 303 en 20 een optisch geleidingselement 304 samengesteld uit een transparante hars en bestemd voor het geleiden van het li-cht vanaf de lamp 405 naar de schaalplaat 303, waarbij' de twee uiteinden 305 en 306 van het optische geleidingselement 304 schuin verlopen teneinde licht reflecterende op-25 pervlakken te vormen. Het optische geleidingselement 304 is voorzien van een arm 307 die tevens dienst doet als houdelement voor de schaalplaat 303· In het schuin verlopende oppervlak 306 is een groef 308 gevormd. De aansluit-klemmen van de meter 300 met het optische geleidingsele-30 ment 304 worden ingestoken in openingen 407 en 408, in de print 400, zoals geïllustreerd is in fig. 1, via de af-standselementen 309 en 310 en vervolgens worden de aan-sluitklemmen door middel van vastzetmoeren 416 en 417 aan de achterkant van de print 400 vastgezet, zodat de meter 35 op zijn plaats gebracht is waarbij de aansluitklemmen ΙΠΘΌ 33.0¾ elektrisch zij’n verbonden-..?/aan de achterzijde van de print aanwezige bedradingspatroon. Door deze wijze van montage van de meter 300 op de print 400 is de lamp 405 gepositioneerd in de groef 308 gevormd in het schuin verlopende op-40 pervlak 306 van het optische geleidingselement 304 van de 7909260 4 y meter 300. Wanneer de lamp 40$ wordt ingeschakeld dan zal het uitgestraalde licht via het optische geleidingselement 304 worden gelëid via de reflecterende oppervlakken 306, 311 en 30$ zoals getoond is in de fig. $A en $B waardoor $ de schaalplaat 303 wordt verlicht. Op deze wijze zijn alle elektrische componenten met inbegrip van de meter 300 op de print 400 gemonteerd en door middel van het bedradings-patroon aan de achterzijde van de print 400 met elkaar verbonden, zodat een test van het gehele instrument kan worden 10 uitgevoerd bij de op deze wijze van onderdelen voorziene print.

Het bovenste behuizingsgedeelte 100 is voorzien van een opening 101 aangebracht ter plaatse van de transparante af dekplaat 302 van de meter 300, een opening 1Ó2 voor het 1$ insteken van de as 41$ van de draaischakelaar 402 die gemonteerd is op de print 400, een opening 103 die ruimte geeft voor de drukschakelaar 401 op de print 400, de uitstekende pennen 104 - 107 en de haken 108, 109 aangebracht aan de twee zijden van de opening 101. De uitstekende pen-20 nen 104 - 107 en de haken 108, 109 zijn door middel van spuitgieten op integrale wijze gevormd met het bovenste behuizingsgedèelte 100. Deze klemmen hebben een zekere elasticiteit en elk van de pennen is voorzien van een schroefgat verlopend in axiale richting, Als de meter 300 2$ van onder af in het bovenste behuizingsgdeelte 100 wordt ge-, stoken op zodanige wijze dat de bekledingsplaat $02 zich bevindt tegenover het gat 101 dan worden de laterale gedeelten 311 en 312 van de bekledingsplaat 302 aangegrepen door de klemmen 108 en 109, zodat de print 400 samen met de me- ___ 30 ter 300 wordt bevestigd aan het bovenste behuizingsgedeelte 100. Met 110 en 111 zijn vierkante groeven aangeduid gevormd in het bovenste behuizingsgedeelte 100 en in deze groeven worden de doorvoeren 600 en 700 bevestigd in samenwerking met het onderste behuizingsgedeelte 200. De doorvoer 600 is 3$ voorzien van een cilindervormig montagegedeelte 603 met een groef 602 integraal gevormd met het doorvoerlichaam waarbij de doorvoer wordt bevestigd in de behuizingsgedeelten 100 en 200 door de doorvoer inde groef 110 in het bovenste behui7 zingsgedeelte 100 te plaatsen zoals geïllustreerd is in de 40 fig. 6 A en 6 B waarna het montagegedeelte 603 wordt inge- 7909250 5 klemd in de groef 110 en het onderste behuizingsgedeelte 200. Op soortgelijke wijze is de doorvoer 700 voorzien van een montagegedeelte 703 met een groef 702 en wordt bevestigd in de behnizingsgedeelten gebruik makend van de groef 5 702 op dezelfde wijze als bij de doorvoer 600. Omdat de groeven 110 en 111 vierkant zijn wordt voorkomen dat de aan de behuizingen gemonteerde doorvoeren gaan roteren zonder dat er extra vergrendelmiddelen nodig zijn. .

In het onderste behuizingsgedeelte 200 bevindt zich 10 een batterijhouder 201 waarin een voedingsbatterij kan worden ondergebracht. Nadat de batterij is aangebracht wordt een bodemplaat 500 bevestigd aan de bodem van de batterij-behuizing 201. De montagesteunen 202 - 205 zijn in het spuitgietproces gevormd aan de vier hoeken van de batterij-15 behuizing 201 en vormen een integraal geheel met het onderste behuizingsgedeelte 200 en zijn verder voorzien van de openingen 206 - 209 in axiale richting. Met 210, 211 zijn openingen aangeduid en aangebracht in de batterijbehuizing 201; met 212, 213 zijn batterij-aansluitklemmen aangeduid -20 vervaardigd uit L-vormig uitgevoerde metalen platen die onder rechte hoeken verlopen en voorzien zijn van de benen 214, 215 die ingestoken worden in de gaten 210, 211. Deze benen zijn voorzien van klemmen 217 - 220 die er voor zorgen dat de aansluitelementen niet van hun plaats komen na 25 het-inbrengen van de benen 214, 215 in de openingen 210, 211. De openingen 221, 222 zijn aangebracht in de aansluit-elementen 212, 213 zodanig dat deze openingen zich bevinden tegenover de openingen 206, 207 van de steunen 202, 203 wanneer de aansluitelementen 212, 213 op hun plaats ge-30 bracht zijn in de openingen 210, 211 van het onderste behuizingsgedeelte 200. Met 223 en 224 (niet aangeduid), 225 en 226 wordt verwezen naar schroeven voor de uiteindelijke montage van het onderste behuizingsgedeelte 200, de print 400 en het bovenste behuizingsgedeelte 110 aan elkaar. Als 33 de schroef 223 wordt aangedraaid dan komt de batterij-aan-sluitklem 212 in direkt contact met het patroon 418 gevormd aan de achterzijde van de print 400 zoals getoond is in fig. 7» zodat er een elektrische verbinding wordt verkregen tussen de batterij (voedingsbron) en de elektrische schakeling. Op soortgelijke wijze zorgt het aanbrengen van 7909260 .* 6 •7 de schroef 224 zoals geïllustreerd is in fig. 7. voor een elektrische verbinding tussen de aansluitklem 213 en het bedradingspatroon op de print 400. Op deze wijze worden de batterij-aansluitklemmen 212 en 213 gezekerd door de schroe-5 ven 223 en 224 die tevens worden gebruikt voor het aan elkaar verbinden van de behuizingsgedeelten 100, 200 en de print 400.

Het meetinstrument volgens de uitvinding met de in het bovenstaande beschreven structuur wordt aan de hand van 10 de volgende procedure samengesteld. De drukschakelaar 400, de draaischakelaar 402 en de connectoren 403, 404 worden . gemonteerd op de print 400 samen met de tot de elektronische schakeling behorende elementen zoals de transistoren, condensatoren enz. De lamp 405 wordt ingestoken in de ope-15 ning 406 en de indicatiemeter 300 wordt op zijn plaats gebracht en vastgezet met de moeren 416 en 417· Alle elektrische componenten op de print 400 vormen nu een samenstelling. De op deze wijze gemonteerde componenten zijn elektrisch met elkaar verbonden door middel van het bedradings-20 patroon op de print 400. Het is daarom‘mogelijk om nu een totale test van het meetinstrument met inbegrip van een lichttest voor de lamp 405 uit te voeren aan de hand van deze printsamenstelling waarop alle elektrische componenten zijn aangebracht. Nadat de printsamenstelling is getest 25 wordt de meter 300 gedrukt in een bovenste behuizingsgedeel-te 100 van onder af en gepositioneerd tegenover de opening 101 zodanig dat de laterale gedeelten 3Π1 en 3^2 van de af-dekplaat 302 worden aangegrepen door de klemmen 109 en 108 zodat nu de printsamenstelling 400 met inbegrip van de me-30 ter 300 is bevestigd aan het bovenste behuizingsgedeelte 100. In deze procedure wordt de drukknop 800 van de drukschakelaar te voren aangebracht in de opening 103 van het bovenste behuizingsgedeelte en de drukschakelaar 401, gemonteerd op de print 400 wordt van onder af in deze knop 35 ingestoken. De bovenzijde van de drukknop 800 steekt uit boven het bovenste behuizingsgedeelte 100 wanneer de printsamenstelling aan dit bovenste behuizingsgedeelte 100 is bevestigd. Na montage van de print 400 met de meter 300 en het bovenste behuizingsgedeelte 100 worden de connectoren 40 601 en 607 van de doorvoeren 600, 700 verbonden met de con- 7909260 i 7 neetoren 403, 404 op de print 400 en de groeven 602, 702 van de montagedelen 603, 703 worden ingeschoven in de ope-ningen 110, 111 gevormd in het bovenste behuizingsgedeelte 100. Vervolgens wordt de bovenzijde van het onderste behui-5 zingsgedeelte 200 aangedrukt tegen de onderzijde van het bovenste behuizingsg^leelte 100 vanaf de achterzijde van de print 400. Zonder dat de bodemplaat 500 aanwezig is worden de schroeven 223 - 226 ingebracht in de openingen 206 - 209 gevormd in de steunen 202 - 205 zodanig dat de schroefpun-10 ten doorlopen tot in de openingen 411 - 414 in de print 400 en worden vastgeschroef in de openingen gevormd in de uitstekende delen 104 - 107 van het bovenste behuizingsgedeelte 100. In deze procedure worden de montagedelen 603, 703 van de doprvoeren 600, 700 ingeklemd tussen het onderste behui-15 zingsgedeelte 200 en de vierkante openingen 110, 111 in het bovenste behuizingsgedeelte 100, zodat ze niet meer van hun plaats kunnen komen. De aansluitingen 212 en 213 voor de batterij worden gekoppeld met het bedradingspatroon op de print 400 door het aantrekken.van de schroeven 223 res-20 pectievelijk 224. Als de printsamenstelling bevestigd is aan het bov mste behuizingsgedeelte 100 dan verloopt de as 415 van de draaischakelaar 402 door de opening 102 in het bovenste behuizingsgedeelte 100 en de knop 900 kan op de as 415 worden geplaatst. Nadat de batterij in de batterij-25 houder 20.1 is aangebracht zijn de positieve en negatieve aansluitingen verbonden met de aansluitklemmen 212 en 213 waarna de bodemplaat 500 op zijn plaats kan worden gebracht om de assemblage te voltooien. Alhoewel in het bovenstaande uitvoeringsvoorbeeld een analoge meter is toegepast voor het 30 aangeven van een gemeten waarde kan natuurlijk ook een digitale weergeefeenheid worden toegepast.

Ket meetinstrument van de bovenstaand beschreven structuur heeft volgens de uitvinding de volgende voordelen: 35 (A) Omdat alle elektrische componenten op één enkele print zijn gemonteerd isjhet niet nodig om een bedrading aan te brengen tussen de componenten hetgeen een reductie van de bedradingswerkzaamheden betekent, met als verder voordeel dat elektrische storingen die anders in een bedra-40 ding kunnen optreden in hoge mate worden geëlimineerd.

7909260 j» 8 f (B) Er kan een test van de gehele schakeling worden uitgevoerd aan de' hand van de geassembleerde enkele print hetgeen het bedieningscomfort aanzienlijk verhoogt.

Daarnaast doet het bovenste behuizingsgedeelte 5 dienst voor het bevestigen van de meter en de batterij-aansluitingen worden vastgeklemd met de behuizing zodat het mogelijk wordt om het aantal schroeven te reduceren en derhalve het totaal aantal componenten te minimaliseren als gevolg daarvan en tevens het aantal stappen nodig om 10 de schroef vast te zetten te reduceren. Omdat bovendien de doorvoeren alleen zijn aangebracht in het bovenste behuizingsgedeelte en ondersteund worden door middel van de vierkante uitsparingen en door het onderste behuizinsge-deelte wordt het voordeel bereikt dat geen vergrendelmid-15 delen nodig zijn om te voorkomen dat de doorvoeren gaan roteren zodat de fabricage van de matrijs voor het onderste behuzingsgedeelte aanzienlijk wordt vereenvoudigd.

7 9 o 9 2 δ ö

Claims

1. Meetinstrument met meter voor liet aangeven van een gemeten waarde, met het kenmerk, dat alle benodigde elektrische componenten met inbegrip van de 5 genoemde meter zijn gemonteerd op een enkele printplaat met gedrukte bedrading teneinde een samenstel te vormen waarbij een totaal testen van het meetinstrument mogelijk is aan de hand van deze samenstelling.

2. Meetinstrument volgens conclusie 1, met 10 het k e n. m e r k, dat door middel van spuitgieten integraal met een behuizing die dienst doet voor het onderbrengen van de genoemde samenstelling, klemmen zijn gevormd welke aangrijpen op de genoemde meter.

3. Meetinstrument volgens conclusie 1, met 15 het kenmerk, dat de behuizing voor het onderbrengen van de samenstelling bestaat uit een onderste behuizings-gedeelte en een bovenste behuizingsgedeelte en een doorvoer voor het invoeren van een elektrische te meten waarde wordt ondersteund door samenwerking tussen het onderste behui- 20 zingsgedeelte en een vierkante opening gevormd in het bovenste behuizingsgedeelte.

4. Meetinstrument volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een analoge indicator wordt toegepast in de genoemde meter. 25

5· Meetinstrument volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een digitale weergeef eenheid wordt gebruikt als meter.

6. Meetinstrument volgens conclusie 4, met het k e· n m e r k* dat een lamp gemonteerd is op de 30 plaat met de bedrukte bedrading en het door de lamp uitgestraalde licht wordt geleid naar de schaalplaat van de genoemde analoge indicatormeter via een driehoekig optisch geleidingselement met licht reflecterende oppervlakken. # φ * £ * £ $ 35 7909260