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EMI1.1
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Mehrfachmessgerät für zumindest einen Spannungsmessbereich und einen oder mehrere Widerstands-Messbereiche, welches durch seine besondere Ausbildung gegen Zer- störung durch ungewolltes Anliegen der Netzspannung oder einer sonstigen äusseren Spannung, die grösser ist als die Spannung der in das Gerät eingebauten Stromquelle für die Widerstandsmessung, an den Buch- sen des Gerätes bei Widerstandsmessungen gesichert ist.
Eine für diesen Zweck vorgesehene Sicherungseinrichtung müsste nach überschlagsmässiger Betrach- tung so ausgelegt werden, dass sie auch im Bereiche für die höchsten Widerstandswerte (= kleinste Mess- ströme) noch sicher auslöst. Bei einer solchen Dimensionierung würde aber die Sicherungseinrichtung bei Messungen mit dem Bereich für die geringsten Widerstandswerte (= hohe Messströme) schon vom Messstrom selbst ausgelöst werden. Dies bedeutet, dass für jeden Widerstandsmessbereich eine eigene Sicherung vor- gesehen werden müsste.
Eine weitere Schwierigkeit entsteht in kombinierten H-V-Metern, welche für schwache Ströme abgesichert sein müssen, wo aber die Widerstandstoleranz der Sicherung in die Messgenauigkeit eingeht. Sichert man derartige Geräte z. B. mit einer Schmelzsicherung mit niedrigem Abschaltstrom, welche naturgemäss einen höheren Widerstand hat, ab, so muss bei jeder Auswechselung der Sicherung gleich- zeitig der Innenwiderstand nachjustiert werden.
Die Verwendung von Relais zur Absicherung der Messwerke macht es einerseits notwendig, sehr emp- findliche und daher teure Relais vorzusehen und hat anderseits denselben Nachteil wie schon erläutert, nämlich dass der Messstrom der Messbereiche für geringe Widerstände dieses Relais bereits auslösen kann. Ausserdem ist die Eigenschaft der Kupferwicklung des Relais, eine starke Temperaturabhängigkeit ihres Widerstandes zu haben, unerwünscht.
Um bei den eingangs erwähnten Geräten mehrere Bereiche mit einer einzigen Sicherung absichern sowie um hochohmig, empfindliche Sicherungen durch niederohmig und daher ohne weiteres austauschbare Sicherungen ersetzen zu können, wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, parallel zu einem oder mehreren der Bereichswiderstände je einen spannungsabhängigen Widerstand zu schalten und eine mit dieser Parallelschaltung in Serie liegende, an sich bekannte Schmelzsicherung in niederohmiger Ausführung vorzusehen, die beim Anlegen einer äusseren Spannung, z. B. der Netzspannung an die Gerätebüchsen von jenem Strom, der infolge der hiebei eingetretenen Verringerung der Grösse des dem jeweils eingeschalteten Widerstandsmessbereich zugeordneten an sich bekannten spannungsabhängigen Widerstandes fliesst, zum Ansprechen gebracht wird.
Weitere Merkmale der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert, welche die Schaltbilder zweier Ausführungsformen erfindungsgemässer Geräte darstellt, u. zw. in Fig. l das Schaltbild eines Gerätes mit zwei Widerstands- und einem Spannungsmessbereich und in Fig. 2 jen 'eines Gerätes mit einem Spannungs- und einem Widerstandsmessbereich.
Das erste Gerät, dessen Schaltung in Fig. 1 gezeigt ist, besitzt einen Ohm-Messbereich, einen Kilo- Ohm-Messbereich und einen Messbereich für Spannungen. Die Umschaltung von dem ansonsten eingeschal-
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teten Spannungsmessbereich auf einen der beiden Widerstands-Messbereiche erfolgt durch Drücken jeweils einer dem gewünschten Widerstands-Messbereich entsprechenden Taste.
Zwischen den beiden Geräteklemmen oder Gerätebuchsen l, 2 ist nach der unmittelbar mit der Klem- me 2 verbundenen Sicherung 3 der das Messwerk 4 enthaltende Messkreis angeordnet. Dieser umfasst ausser dem Messwerk 4 selbst die zwei Widerstände 5, 6, welche zur Eingrenzung des Messwerkstromes dienen, den Vorwiderstand für die Spannungsmessung 7, die Diode 8 zur Gleichrichtung des über das Messwerk fliessenden Stromes zur Messung von Wechselspannungen und gegebenenfalls auch zur Verzerrung der Skala des Messwerkes, und den Regelwiderstand 9, welcher nur bei Widerstandsmessungen eingeschaltet ist und zur Nullpunkteinstellung dient.
Die Spannung für die Widerstandsmessungen liefert die Batterie 10. Für jeden Widerstandsbereich ist ein Spannungsteiler, bestehend aus Widerständen 11 und 13 bzw. 12 und 14 vorgesehen, wobei der Span- nungsteiler des Ohmbereiches wesentlich niederohmiger (z. B, 100 Q) als der des kQ-Bereiches (z. B. 10 M) ist.
Diese Spannungsteiler werden mittels Kontakten 15, 16, 17 bzw. 19, 20, 21 die mit federbelasteten
Drucktasten 18'bzw. 22 verbunden sind, bei Widerstandsmessungen mit der Batterie und mit dem Messkreis verbunden. Parallel zum Widerstand 14 ist ein spannungsabhängiger Widerstand 23 geschaltet.
Die Wirkungsweise dieses Gerätes ist wie folgt : Ist keine der beiden Tasten gedrückt, funktioniert der
Messkreis als Spannungsmesser. Der Strom, der hiebei über die Sicherung fliesst, ist im wesentlichen von dem Widerstand 7 begrenzt und daher sehr klein.
Zur Messung eines niedrigen Widerstandes ist die Taste 18 zu drücken. Dadurch werden die Kontakte
15, 16, 17 geschlossen. Es fliesst ein Strom von der Batterie über die Widerstände 11 und 13, welcher am
Widerstand 13 einen Spannungsabfall erzeugt. Dieser wird vom Messkreis angezeigt und der Zeiger mit
Hilfe des Potentiometers 9 auf Endausschlag geregelt (-n). Der an die Klemmen angeschlossene unbe- kannte Widerstand vermindert die Spannung am Widerstand 13 und verursacht dadurch einen Zeigerrück- gang. Der Wert des unbekannten Widerstandes ist dann auf der Skala ablesbar.
Liegt ungewollter Weise an den Buchsen 1, 2 eine höhere Spannung, etwa Netzspannung, so ist die Grösse des Stromes im wesent- lichen durch den Widerstand 13 begrenzt und reicht aus, um die Sicherungseinrichtung-im vorliegenden Falle die-Sicherung 3-zum Ansprechen (Durchschmelzen) zu bringen, so dass eine Beschädigung des Mess- werkes nicht eintreten kann.
Bei der Einschaltung des Bereiches für höhere Widerstände, was durch Drücken der Taste 22 erfolgt, ist im Falle des Anliegens einer höheren Spannung, etwa Netzspannung, an den Buchsen 1, 2 der Begren- zungswiderstand 14 für die Grösse des über die Sicherung fliessenden Stromes massgebend. Da der Begrenzungswiderstand aber im Hinblick auf den (Hochohm-) Messbereich einen hohen Wert aufweisen muss, wäre der Strom an sich zu gering, um die Sicherungseinrichtung zum Ansprechen zu bringen, hoch genug aber, um das Messwerk zu zerstören. Derspannungsabhängige Widerstand 23, welcher parallel zum Begrenzungswiderstand 14 liegt, schafft hier jedoch die erforderliche Abhilfe.
Solange nur die sehr geringe Messspannung der Batterie vorhanden ist, beeinflusst dieser spannungsabhängige Widerstand die Grösse des durch die Parallelschaltung der Widerstände 14 und 23 gegebenen Widerstandswertes nicht oder nur geringfügig.
Liegt aber eine hohe Spannung an den Buchsen 1 und 2, so erniedrigt der Widerstand 23 seinen Wert erheblich, so dass ein Strom hinreichender Stärke über ihn und damit die Sicherungseinrichtung fliesst, wodurch auch in diesem Falle-Netzspannung an den Buchsen bei eingeschaltetem Hochohm-Messbereich - die Sicherungseinrichtung anspricht.
Das zweite Gerät, dessen Schaltung in Fig. 2 angegeben ist, besitzt einen Q-Bereich und einen V-Bereich. Die Umschaltung erfolgt wie beim ersten Gerät mittels eines Tasters 30, welcher im ungedrückten Zustand auf Spannungsmessung steht. Der Strom fliesst in diesem Fall über die Sicherung 3, die Kontakte 32, 33, den Vorwiderstand 35, die Diode 8 und das Messwerk 4, wobei der Diode und dem Messwerk noch ein Widerstand 36 parallel liegt, und ist relativ klein.
Bei Widerstandsmessungen wird der Taster 30 gedrückt und verbindet die Kontakte 32 und 34 sowie 37, 38.
Der der Batterie 10 entnommene Strom fliesst durch den Vorwiderstand 39, den Einstellwiderstand 40 bzw. die Diode 8 und das Messwerk 4 an die Buchse 1, von dort über den unbekannten Widerstand zur Buchse 2 und über die Sicherung 3 zur Batterie 10 zurück. Der spannungsabhängige Widerstand 23 ist dabei sehr hochohmig ; über ihn fliesst praktisch kein Strom.
Die Sicherung 3 ist in dieser Schaltungen Teil des Innenwiderstandes und geht dadurch in das Messergebnis ein. (Übliche Widerstandstoleranzen der Schmelzsicherungen sind etwa : 50'%)). Bei ungewoll- tem Anlegen einer grossen Spannung, z. B. Netzspannung, an die Buchsen 1, 2 wird der spannungsabhän-
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gige Widerstand 23 sehr niederohmig ; es fliesst ein grosser Strom über ihn, die Batterie und die Sicherung. Diese spricht an. Die Sicherung kann sehr niederohmig. gewählt werden, so dass ihre Widerstandstoleranz gegenüber dem Widerstand 39 vernachlässigbar ist.
Die Erfindung ist keineswegs an die gezeigten Ausführungsbeispiele gebunden. Die Umschaltung des Gerätes kann mittels beliebiger Schalter an Stelle der Taster erfolgen. Anstatt der Schmelzsicherung kann jede beliebige Sicherungseinrichtung, etwa ein empfindliches Relais, ein Thermoschalter u. dgl., Anwendung finden. Die Batterie kann durch jede andere Stromquelle, auch durch eine Wechselstromquelle, ersetzt werden. Natürlich können beliebig viele Widerstands-oder Spannungsmessbereiche vorgesehen werden.