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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein digitale Multimeter. Insbesondere betrifft die Erfindung ein digitales Multimeter mit einer verbesserten Struktur für die Vorderseite des Messgerätegehäuses.
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Digitale Multimeter (DMM) funktionieren so, dass sie eine Reihe von elektrischen Parametern messen, die allgemein für die Bedienung, Fehlerdiagnose und Wartung benötigt werden. Solche Parameter können Wechselstrom und -spannung, Gleichstrom und -spannung, Widerstand und Stromdurchgang umfassen. In einigen Fällen kann ein DMM andere Parameter messen, wie Kapazität und Temperatur.
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Ein DMM wird oft als Handgerät mit einem drehbaren Wahlschalter konfiguriert, mit dem verschiedene Funktionen ausgewählt werden. Eine Mehrzahl von Leitungsbuchsen sind im Gehäuse (d. h. der Umfassung) der Einheit zur Verbindung mit Testleitungen vorgesehen. Die spezielle verwendete Buchse kann von der ausgewählten Funktion abhängen. Eine Flüssigkristall(LCD)-Anzeige gibt einen Ablesewert des geprüften Parameters an.
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Der jeweilige Hersteller kann mehrere verschiedene Modelle in seiner DMM-Produktlinie für Benutzer mit unterschiedlichen Bedürfnissen anbieten. Dabei kann ein DMM-Modell im unteren Segment der Produktlinie weniger Funktionen oder Ausstattungsmerkmale aufweisen als ein DMM im höheren Segment der Produktlinie. Zum Beispiel kann der Wahlschalter im Gerät des unteren Segments fünf Positionen aufweisen, während der Wahlschalter im Gerät des oberen Segments zehn Positionen aufweisen kann. In der Vergangenheit wurde ein solches DMM unter Verwendung eines eigenen Formteilgehäuses zusammengesetzt. Dies hat zu verschiedenen Schwierigkeiten beim Zusammenbauprozess geführt.
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Aus der
US 5,621,311 A ist ein digitales Multimeter bekannt, dessen Gehäuse aus zwei Gehäuseschalen aufgebaut ist. Das Multimeter ist mit Tasten und einem Wahlschalter versehen.
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Die
DE 690 25 641 T2 offenbart unter anderem eine austauschbare Tastenfeldanordnung für ein Messsystem, das eingesteckt werden kann, um eine Mehrzahl von Sätzen von Tastenfunktionen zu schaffen, die für den Benutzer verfügbar sind.
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In der
DE 35 12 077 A1 wird ein Gehäuse eines Messgeräts beschrieben, das einen Wahlschalter umfasst. Der Wahlschalter ist durch ein separates Bedienfeld hindurchgesteckt. Ein Drehwinkel des Wahlschalters ist begrenzt. Diese Begrenzung wird durch einen Anschlag an einem Gehäuseboden erzielt.
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Aus der
US 2003/0078014 A1 ist ein Mobiltelefon bekannt, das mit auswechselbaren Tastaturteilen versehen ist. Dabei können Tastaturteile mit einer unterschiedlichen Anzahl von Tasten verwendet werden. Ein entsprechendes Tastaturteil ist an der Frontseite des Mobiltelefons angeordnet. Die elektrische Verbindung erfolgt über Kontaktstreifen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Multimeter zur Verfügung, umfassend ein Gehäuse, das einen inneren Hohlraum definiert, in dem Komponenten des Multimeters angeordnet sind. Das Gehäuse weist einen oberen Teil auf, der eine Mehrzahl von ersten Tastenöffnungen definiert. Ein drehbarer Wahlschalter zum Auswählen einer Multimeterfunktion ist ebenfalls vorgesehen. Das Multimeter beinhaltet ferner ein separates Bedienfeld auf der Vorderseite, das an den oberen Teil des Gehäuses angrenzt. Das vordere Bedienfeld weist eine Mehrzahl von zweiten Tastenöffnungen auf, die zu mindestens einigen zugehörigen ersten Tastenöffnungen korrespondieren, insbesondere mit diesen fluchten oder sich decken. Der obere Teil des Gehäuses kann eine Ausnehmung definieren, in die das vordere Bedienfeld aufgenommen ist.
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In einigen der hier bevorzugten Ausführungsformen beinhaltet das vordere Bedienfeld eine Stoppeinrichtung, die die Drehbewegung des drehbaren Wahlschalters begrenzt. Oft kann die Stoppeinrichtung eine bogenförmige Nut aufweisen, die in dem vorderen Bedienfeld definiert ist. Außerdem kann der Wahlschalter einen in der bogenförmigen Nut aufgenommenen abragenden Vorsprung aufweisen.
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Es werden beispielhafte Ausführungsformen betrachtet, in denen das Gehäuse aus oberen und unteren Gehäuseelementen gebildet ist, die zusammen den inneren Hohlraum definieren. Das obere Gehäuseelement kann so konstruiert sein, dass es ein einteiliges Formteil aus transparentem Polymermaterial aufweist, das mit einem weicheren Polymermaterial überzogen ist. Das einteilige Formteil kann in solchen Ausführungsformen die Mehrzahl von ersten Tastenöffnungen definieren. Außerdem sieht in solchen Ausführungsformen das einteilige Formteil bevorzugt ein Anzeigefenster vor.
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In vielen Ausführungsformen kann der obere Teil des Gehäuses eine größere Anzahl an ersten Tastenöffnungen definieren als in dem vorderen Bedienfeld zweite Tastenöffnungen definiert sind. Ein flexibles Tastenfeld mit einer Mehrzahl von Tastenknöpfen ist bevorzugt zwischen dem oberen Teil des Gehäuses und dem vorderen Bedienfeld gelegen. In solchen Ausführungsformen erstrecken sich die Tastenknöpfe durch zugehörige zweite Tastenöffnungen. Darüber hinaus kann eine O-Ringdichtung um eine Achse des Wahlschalters zwischen dem oberen Teil des Gehäuses und dem vorderen Bedienfeld angeordnet sein.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zum Zusammenbau eines Gehäuses eines digitalen Multimeters zur Verfügung. Ein Schritt des Verfahrens beinhaltet Bereitstellen von oberen und unteren Gehäuseelementen, die einen inneren Hohlraum definieren, wenn sie zusammengesetzt sind. Das obere Gehäuseelement weist eine Bedienfeldausnehmung auf, die eine erste Anzahl an ersten Tastenöffnungen definiert. Gemäß einem weiteren Schritt wird ein erstes vorderes Bedienfeld konfiguriert, das in die Bedienfeldausnehmung aufgenommen werden kann. Das erste vordere Bedienfeld definiert eine zweite Anzahl an zweiten Tastenöffnungen. Ein weiterer Schritt beinhaltet Bereitstellen eines zweiten Bedienfelds auf der Vorderseite, das so konfiguriert ist, dass es in der Bedienfeldausnehmung aufgenommen werden kann. Das zweite vordere Bedienfeld definiert eine dritte Anzahl an dritten Tastenöffnungen, wobei sich die dritte Anzahl von der zweiten Anzahl unterscheidet. Das Gehäuse wird dann mit dem ersten vorderen Bedienfeld zusammengesetzt.
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Bevorzugt definieren das erste und zweite vordere Bedienfeld jeweils erste und zweite bogenförmige Nuten oder Schlitze, um die Drehung eines drehbaren Wahlschalters zu begrenzen. Die zweite bogenförmige Nut weist eine von der ersten bogenförmigen Nut unterschiedliche Winkelerstreckung auf.
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Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Zusammenbau eines Gehäuses eines digitalen Multimeters zur Verfügung. Ein Schritt des Verfahrens beinhaltet Bereitstellen von oberen und unteren Gehäuseelementen, die einen inneren Hohlraum definieren, wenn sie zusammengesetzt sind. Das obere Gehäuseelement weist eine Bedienfeldausnehmung auf, die eine erste Achsenöffnung zum Aufnehmen einer Achse eines Wahlschalters definiert. Ein weiterer Schritt beinhaltet Bereitstellen eines ersten vorderen Bedienfelds, das so konfiguriert ist, dass es in der Bedienfeldausnehmung aufgenommen werden kann. Das erste vordere Bedienfeld definiert eine zweite Achsenöffnung und eine erste bogenförmige Nut, um die Drehung des drehbaren Wahlschalters zu begrenzen.
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Ein zweites vorderes Bedienfeld, das so konfiguriert ist, dass es in die Bedienfeldausnehmung aufgenommen werden kann, wird ebenfalls bereitgestellt. Das zweite vordere Bedienfeld weist eine dritte Achsenöffnung und eine zweite bogenförmige Nut auf, um die Drehung des drehbaren Wahlschalters zu begrenzen. Die zweite bogenförmige Nut weist eine von der ersten bogenförmigen Nut unterschiedliche Winkelerstreckung auf. Das Gehäuse wird dann mit dem ersten vorderen Bedienfeld derart zusammengesetzt, dass die zweite Achsenöffnung sich mit der ersten Achsenöffnung deckt.
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In noch einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Multimeter zur Verfügung, das ein Gehäuse umfasst, das einen inneren Hohlraum definiert, in dem Komponenten des Multimeters angeordnet sind. Das Gehäuse weist einen oberen Teil auf, der eine erste Achsenöffnung definiert. Ein separates Bedienfeld auf der Vorderseite, das an den oberen Teil des Gehäuses angrenzt, ist ebenfalls vorgesehen. Das vordere Bedienfeld definiert eine zweite Achsenöffnung, die sich mit der ersten Achsenöffnung deckt. Das Multimeter beinhaltet ferner einen drehbaren Wahlschalter zum Auswählen einer Multimeterfunktion. Der Wahlschalter funktioniert so, dass eine Achse gedreht wird, die sich durch die erste und zweite Achsenöffnung erstreckt. Eine bogenförmige Nut oder ein gekrümmter Schlitz ist in der vorderen Platte so definiert, dass die Drehung des Wahlschalters begrenzt wird. Bevorzugt weist der Wahlschalter einen abragenden Vorsprung auf, der in der bogenförmigen Nut bzw. dem Schlitz aufgenommen ist.
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Gemäß einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Multimeter zur Verfügung, das ein Gehäuse umfasst, das einen inneren Hohlraum definiert, in dem Komponenten des Multimeters angeordnet sind. Das Gehäuse weist einen oberen Teil auf, der eine Ausnehmung zur Aufnahme des Bedienfelds aufweist. Ein separates vorderes Bedienfeld ist in der Ausnehmung zur Aufnahme des Bedienfelds angeordnet, wobei das vordere Bedienfeld eine Mehrzahl von Tastenöffnungen definiert. Ein flexibles Tastenfeld ist zwischen dem oberen Teil des Gehäuses und dem vorderen Bedienfeld gelegen. Das Tastenfeld weist eine Mehrzahl von Tastenknöpfen auf, die sich durch zugehörige Tastenöffnungen im vorderen Bedienfeld erstrecken.
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Weitere Gegenstände, Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch verschiedene Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarte Elemente zur Verfügung gestellt, sowie durch Verfahren zu ihrer praktischen Ausführung, die nachfolgend ausführlicher diskutiert werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Eine vollständige und umsetzbare Offenbarung der vorliegenden Erfindung mit der besten Ausführungsform wird den Fachleuten insbesondere im übrigen Teil der Beschreibung gegeben, auch mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen, in denen:
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1 eine Perspektivansicht eines digitalen Multimeters ist, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist,
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2 eine Perspektivansicht ist, die das vordere Bedienfeld und einige andere Teile zeigt, die vom oberen Gehäuseelement zum Zwecke der Erläuterung abgetrennt sind,
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3 eine Perspektivansicht ist, die die Unterseite des drehbaren Wahlschalters zeigt,
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4 eine Perspektivansicht ist, die die Unterseite des in 2 gezeigten vorderen Bedienfelds zeigt,
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5 eine vergrößerte Querschnittsansicht ist, die die Art und Weise zeigt, in der der auf der Unterseite des Wahlschalters gelegene Vorsprung in der bogenförmigen Nut des vorderen Bedienfelds aufgenommen ist,
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6 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht ist, die eine O-Ringdichtung zeigt, die um die Achse des Wahlschalters angeordnet ist, und
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7 eine Perspektivansicht ist, die ein alternatives vorderes Bedienfeld zeigt.
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Eine wiederholte Verwendung von Bezugszeichen in der vorliegenden Beschreibung und den Zeichnungen ist zur Darstellung gleicher oder analoger Merkmale oder Elemente der Erfindung beabsichtigt.
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Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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Es versteht sich für einen Fachmann, dass die vorliegende Diskussion nur eine Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen ist und nicht dazu vorgesehen ist, die breiteren Aspekte der vorliegenden Erfindung zu begrenzen, welche breiteren Aspekte in den beispielhaften Konstruktionen verkörpert sind.
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1 stellt ein digitales Multimeter (DMM) 10 dar, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Das Multimeter 10 umfasst eine Umfassung in Form eines Gehäuses 12, das einen inneren Hohlraum definiert, in dem verschiedene interne Komponenten angeordnet sind. In dieser Ausführungsform ist das Gehäuse 12 bevorzugt so ausgebildet, dass es ein oberes und ein unteres Gehäuseelement 12a und 12b aufweist, die zusammen den inneren Hohlraum definieren. Bevorzugt kann jedes der Gehäuseelemente 12a und 12b aus einer Formteilschale aus einem hoch schlagfesten, starren Kunststoffmaterial gebildet sein, das mindestens teilweise mit einem weicheren Polymermaterial überzogen ist. Das weichere Material ergibt eine Oberfläche mit gewünschter Griffigkeit. Die Formteilschale des unteren Gehäuseelements kann undurchsichtig sein, während Ausführungsformen vorgesehen sind, in denen die Formteilschale des oberen Gehäuseelements transparent ist. Das transparente Material ergibt ein Fenster 14, durch das eine geeignete Anzeige, wie eine Flüssigkristall(LCD)-Anzeige sichtbar ist.
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Nun auch mit Bezug zu 2 ist ein separates vorderes Bedienfeld (oder eine ”Verkleidung”) 16 in einer zugehörigen Ausnehmung 18 aufgenommen, die im Gehäuseelement 12a definiert ist. Das Bedienfeld 16, das bevorzugt aus einem starren Polymermaterial gebildet ist, definiert mehrere Öffnungen und weitere Merkmale, die für ein spezielles Multimetermodell notwendig sind. Andere Multimetermodelle können unter Verwendung des gleichen Basisgehäuses, aber unter Verwendung eines anderen Bedienfelds zusammengesetzt werden. Typischerweise wird eine geeignete Graphik auf die Vorderseite des Bedienfelds für ein spezielles Modell des Multimeters aufgedruckt, dem das Bedienfeld zugehört. Wenn das Gehäuseelement 12a im Bereich der Ausnehmung 18 transparent ist, kann das Bedienfeld 16 die gesamte Anordnung in diesem Bereich zweckmäßigerweise undurchsichtig machen.
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In dieser Ausführungsform definiert das Bedienfeld 16 zum Beispiel insgesamt vierzehn Öffnungen (kollektiv mit 20 bezeichnet), durch die sich die Köpfe zugehöriger Tasten (Knöpfe) erstrecken. Jede der Tasten weist einen zugehörigen Sockel auf, der sich durch eine entsprechende Öffnung (kollektiv 22) im oberen Gehäuseelement 12a erstreckt. In den derzeit bevorzugten Ausführungsformen bewirkt Drücken einer Taste Kontakt des zugeordneten Sockels mit der Leiterplatte des Multimeters (im Gehäuse gelegen). Die Sockel können eine Schicht aus leitfähiger Tinte an ihren jeweiligen distalen Enden aufweisen, die eine Verbindung über Anschlüsse an der Oberfläche der Leiterplatte schließt.
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In diesem Fall ist der Satz Tasten durch ein einziges flexibles Tastenfeld 24 vorgesehen, das sandwichartig zwischen das Gehäuseelement 12a und das Bedienfeld 16 eingesetzt ist. Die Tasten selbst sind so positioniert, dass sie sich durch Öffnungen 20 erstrecken, während sich ihre zugehörigen Sockel durch Öffnungen 22 erstrecken. Wie gezeigt ist, können diese Tasten Richtungsnavigationsknöpfe sowie andere Knöpfe zum Auswählen spezieller Funktionen oder Parameter beinhalten. Nochmals mit Bezug zu 1 sind auch eine Mehrzahl von Buchsen 26a–d zur Verbindung mit zugehörigen Testleitungen vorgesehen. Die Buchsen sind bevorzugt durch Einbetten leitfähiger Anschlüsse 28a–d im oberen Gehäuseelement 12a beim Formungsprozess ausgebildet. Entsprechende Öffnungen 30a–d sind im Bedienfeld 16 so definiert, dass sie Zugang zu den zugehörigen Anschlüssen ermöglichen.
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Ein drehbarer Wahlschalter 32 ermöglicht dem Benutzer, eine spezielle Multimeterfunktion auszuwählen. In dem in 1 gezeigten Modell sind zehn solcher Funktionen durch zugehörige Stopppositionen in der Schalterdrehung angegeben. Der Wahlschalter 32 beinhaltet eine Welle 34 (siehe 3), die sich ins Innere des Gehäuses 12 erstreckt. Hierbei definieren das obere Gehäuseelement 12a und das Bedienfeld 16 zugehörige Öffnungen 36 und 38 zur Aufnahme der Welle 34. Wie in 6 gezeigt ist, kann ein elastomerer O-Ring 40 um die Welle 34 angeordnet sein, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit ins Gehäuse eindringt. Entsprechende Hälften 42 und 44 der Sitznut des O-Rings können in geeigneter Weise im oberen Gehäuseelement 12a und dem Bedienfeld 16 definiert sein, wie es gezeigt ist.
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Die Welle 34 verbindet den Wahlschalter 32 mit einer Drehschaltanordnung, die an der inneren Leiterplatte angebracht ist. Bevorzugt teilt ein geeigneter Rastmechanismus die Drehung des Wahlschalters 32 in bestimmte Teilschritte. Als Folge davon bleibt der Wahlschalter 32 in der ausgewählten Position, bis der Benutzer absichtlich den Schalter in eine neue Position versetzt.
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Bevorzugt ist eine Stoppeinrichtung vorgesehen, um die Drehung des Schalters 32 sowohl in Richtung mit dem Uhrzeigersinn als auch in Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn zu begrenzen. In dieser Ausführungsform umfasst die Stoppeinrichtung eine bogenförmige Nut 46 (2), die in der Oberfläche des Bedienfelds 16 definiert ist. Wie in 5 gezeigt ist, nimmt die Nut 46 einen Vorsprung 48 auf, der an der Unterseite des Wahlschalters 32 gelegen ist. Wenn der Vorsprung 48 auf die Endseiten der Nut 46 trifft, ist eine weitere Drehung verhindert. Deshalb entspricht der Winkelbereich der Nut 46 der Anzahl an Funktionspositionen, durch die der Wahlschalter 32 wandern muss.
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Wie in 4 gezeigt ist, können eine oder mehrere Erhebungen vorgesehen sein, um das Bedienfeld 16 in Position zu halten, wenn das Gehäuse zusammengesetzt ist. In dieser Ausführungsform sind zum Beispiel mindestens vier solcher Erhebungen vorgesehen (mit 50, 52, 54 bzw. 56 bezeichnet). Wie den Fachleuten bekannt ist, weisen die Erhebungen jeweils eine Gewindebohrung auf, in die ein Befestigungsmittel mit Gewinde eingesetzt wird. Die Erhebung 50 ist die längste und erstreckt sich ganz durch das Gehäuseinnere 12 zur Verbindung mit dem unteren Gehäuseelement 12b. Die übrigen Erhebungen 52, 54 und 56 können die Leiterplatte am oberen Gehäuseelement 12a befestigen. Ein Rastelement 58 kann ebenfalls so vorgesehen sein, dass es in einen zugehörigen Schlitz im oberen Gehäuseelement 12a eingreift oder es kann eine zusätzliche Erhebung an dieser Stelle für eine zusätzliche Verbindung mit der Leiterplatte vorgesehen sein.
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Wie oben angeführt ist, ermöglicht die vorliegende Erfindung mehrere verschiedene Modelle von Multimetern, die das gleiche Basisgehäuse verwenden. Variationen in der Anzahl an Tasten, Buchsen oder Wahlschalterpositionen können durch Einsetzen eines anderen vorderen Bedienfelds erhalten werden. Dies ist in 7 dargestellt, die ein vorderes Bedienfeld 60 zeigt, das für ein Multimeter im unteren Segment der Produktlinie verwendet werden kann. Wie zu sehen ist, weist das Bedienfeld 60 nur zwei Buchsenöffnungen auf (mit 62 und 64 angegeben). Außerdem sind weniger Tastenöffnungen (kollektiv 66) vorgesehen. Die bogenförmige Nut 68 weist einen stärker begrenzten Winkelbereich auf als die bogenförmige Nut 46, weil der Wahlschalter durch weniger Funktionspositionen wandert.
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Wie für einen Fachmann erkennbar ist, können diese Variationen durch einfaches Verändern von Einsätzen in der Form, in der die vorderen Bedienfelder ausgebildet werden, erreicht werden. Speziell können die bogenförmigen Nuten 46 und 48 in der gleichen Form für ein vorderes Bedienfeld ausgebildet werden, indem nach Wunsch entsprechende Einsätze ersetzt werden. Bevorzugt bilden die Formeinsätze Markierungen an den zugehörigen Bedienfeldern, so dass das Montagepersonal die zugehörigen Versionen leicht unterscheiden kann. Zum Beispiel kann die Modellnummer des Multimeters, dem ein spezielles Bedienfeld zugehört, in das Bedienfeld eingeformt werden. Öffnungen werden einfach dadurch ausgelassen, dass ein Einsatz, der in die Form gesetzt ist, damit die Öffnung im Prozess der Formteilherstellung ausgebildet wird, entfernt wird. (Wenn Buchsen ausgelassen werden sollen, kann beim oberen Gehäuseelement 12a der zugehörige Auslass weggelassen werden, was auf diese Weise ermöglicht, dass Kunststoff den Bereich ausfüllt, in dem die Buchse gelegen wäre.
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Es ist auf diese Weise zu sehen, dass die vorliegende Erfindung ein digitales Multimeter zur Verfügung stellt, das eine verbesserte Gehäuse-Bedienfeld-Anordnung aufweist. Während bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, können von den Fachleuten Modifikationen und Variationen hierzu vorgenommen werden, ohne den Geist und den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Außerdem versteht es sich, dass Aspekte der verschiedenen Ausführungsformen ganz oder teilweise austauschbar sind. Darüber hinaus ist es für die Fachleute erkennbar, dass die vorstehende Beschreibung nur als Beispiel dient und nicht als Einschränkung der Erfindung gedacht ist, die in den beigefügten Ansprüchen weiter beschrieben wird.