DE1766884A1

DE1766884A1 - Elektronischer Widerstand-Zeit-Umsetzer

Info

Publication number: DE1766884A1
Application number: DE19681766884
Authority: DE
Inventors: Robert Dr Phil Rossmanith
Original assignee: KLEIN KG ELEKTRO GERAETE G
Current assignee: KLEIN KG ELEKTRO GERAETE G
Priority date: 1968-08-05
Filing date: 1968-08-05
Publication date: 1971-08-26

Description

Elektronischer Widerstand-Zeit-Umsetzer Bei den bisher bekannten digitalen Widerstandsmeßgeräten wird der durch den Widerstand fließende Strom (Strommethode) oder der Spannungsabfall eines eingeprägten Stromes gemessen (Spannungsmethode) und nach einem bekannten Verfahren der Analog-Digital--Technik in eine digitale Aussage umgeformt. Diese Meßmethode hat jedoch den Nachteil, daß nur der Absolutwert des Widerstandes gemessen werden kann. Bei Bestimmung von Widerstandsdifferenzen ergeben sich Schwierigkeiten und der Aufwand wird sehr groß, Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum digitalen Messen von Absolut- und Differenzwerten elektrischer Widerstände durch Umsetzen dieser Werte in Zeitwerte.
Die Erfindung besteht darin, daß der zu messende Widerstand (ru) und ein Vergleichswiderstand (rv), jeder über einen Schalter i' s2) mit Je einem Pol an einen Pol eines Pestwiderstandes (r1) gelegt werden, daß an den anderen Pol des Pestwiderstandes einerseits und die beiden den Schaltern abgewendeten, miteinander verbundenen Pole des zu messenden und des Vergleichswiderstandes andererseits eine linear ansteigende Spannung angelegt wird, daß bei kleinerem Widerstandswert des Vergleichswiderstandes gegenUber dem des zu messenden Widerstandes zunächst der im Zweig des Vergleichswiderstandes liegende Schalter geschlossen und der im Zweig des zu messenden Widerstandes liegende Schal-ter geöffnet ist - anderenfalls umgekehrt daß mit Hilfe eines Spannungsniveauschalters (S), der parallel zum Fes-twiderstand (r1) liegt, ein bistabiles Element (B) betätigt wird, das die beiden Schalterstellungen umkehrt, und daß das Zeitintervall zwischen diesem und dem folgenden Kippvorgang als dem Widerstands-Differenzwert proportionales Maß zur digitalen Anzeige ausgewertet wird.
Die Bestimmung des Absolutwertes des zu messenden Widerstandes ist bei diesem Verfahren in einfacher Weise dadurch möglich, daß hierfür der Vergleichswiderstand überbrückt wird, wodurch der Widerstandswert in diesem Zweig Null wird. Damit ist der Differenzwert gleich dem Absolutwert des zu messenden Widerstandes.
Die Erfindung wird an Hand der Abb. erläutert. In dieser bedeutet Fig. 1 ein Ausfiihrungsbeispiel einer Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung Fig. 2 eine Diagrammdarstellung von einzelnen Spannungs--Zeitbeziehungen der Schaltung nach Fig. 1.
Die Meßschaltung besteht aus einer Kombination von 3 WiderständenOr1 ist ein Festwiderstand, r1 der zu messende Widerstand und rv der Vergleichswiderstand für die Differenzmessung.
Der Doppelschalter s1-s2 kann als elektronischer Schalter ausgebildet sein. An diese Widerstandskombination wird eine linear ansteigende Spannung angelegt. s1 ist offen, 82 geschlossen. Der zu r1 parallel liegende Spannungsniveau-Schlater S ist so abgestimmt, daß er bei einer bestimmten Spannung an r1 das bistabile Element B, z. B. eine Flip-Flop-Schaltung, zum Kippen bringt.
Dadurch ändert der Schalter s1-s2 seinen Schaltzustand. s1 ist geschlossen, s2 geöffnet. Unter der Voraussetzung, daß r kleiner v als rx ist, sinkt die Spannung an r1 sprungartig. Erst bei abermaligem Erreichen der Schaltspannung des Spannungsniveau-Schalters kippt das bistabile Element und stellt die zu Beginn der Messung vorhandenen Zustände wieder her. Die Spannungen an r1 und am Ausgang des bistabilen Elements ergeben ein Bild nach Fig. 2.
Bezeichnet man die Schaltspannung des Spannungsniveau--Schalters mit-U5, die Schaltpunkte mit t1 und t (Fig. 2), die 2 Sägezahnspannung am Eingang mit U = at (a Proportionalitätskonstante, t Zeit), den Spannungsabfall am Widerstand r1 mit Ur1, so gilt: Der Zeitpunkt t1 wird dann erreicht, wenn Ur1 = Us ist: Nach erfolgtem Umschalten wird der Widerstand rx anstelle von rv zu r1 in Serie geschaltet. Für Ur1 gilt: Der Zeitpunkt t2 wird dann erreicht, wenn Ur1 = U5 ist: Die Differenz #5 = t2-t1 ergibt die Impulsbreite am Ausgang des bistabilen Elements: Die Impulsbreite ist somit direkt proportional der Differenz der Widerstände rx und rv. Ist rx kleiner als rv, muß die Schaltung so ausgelegt werden, daß bei Beginn der Säge zahnspannung s1 schließt und s2 leitet.
Dieselben Ergebnisse erhält man, wenn man anstelle einer linear steigenden Spannung eine linear fallende Spannung verwendet. Soll jedoch der Absolutbetrag eines Widerstandes gemessen werden, muß rv überbrückt werden:

Claims

Ansprüche 1. Verfahren zum digitalen Meßen von Absolut- und Differenzwerten elektrischer Widerstände durch Umsetzen dieser Werte in Zeitwerte, dadurch gekennzeichnet, daß der zu messende Widerstand (rx) und ein Vergleichswiderstand (rV), jeder über einen Schalter (91 92) mit je einem Pol an einen Pol eines Festwiderstandes (r1) gelegt werden, daß an den anderen Pol des Festwiderstandes einerseits und die beiden den Schaltern abgewendeten, miteinander verbundenen Pole des zu messenden und des Vergleichswiderstandes andererseits eine linear ansteigende Spannung angelegt wird, daß bei kleinerem Widerstandswert des Vergleichswiderstandes gegenüber dem des zu messenden Widerstandes zunächst der im Zweig des Vergleichswiderstandes liegende Schalter geschlossen und der im Zweig des zu messenden Widerstandes liegende Schalter geöffnet ist, - anderenfalls umgekehrt daß mit Hilfe eines Spannungsniveauschalters (s), der parallel zum Festwiderstand (r1) liegt, ein bistabiles Element (B) betätigt wird, das die beiden Schalterstellungen umkehrt, und daß das Zeitintervall zwischen diesem und dem folgenden Kippvorgang als dem Widerstands-Differenzwert proportionales Maß zur digitalen Anzeige ausgewertet wird.
2. Abwandlung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle einer linear wachsenden Spannung eine linear fallende Spannung verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des Absolutwertes des Widerstandes (ru) der Vergleichewiderstand (rv) dberbrückt wird.
4. Widerstandssohaltung als Grundschaltung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß ein Festwiderstand (r1) in Reihe mit einer Kombination aus einem Doppelschalter (S1, 92), einem Vergleichswiderstand (rv) und dem zu messenden Widerstand (rx) liegt, da# die beiden Schalter des Doppelschalters so gekoppelt sind, daß der eine Schalter geöffnet ist, wenn der andere geschlossen ist, und daß jeder Schalter einen der beiden Widerstände (rv, rx) der Kombination in Reihe mit dem Festwiderstand r1 legt.