DE1423195B1

DE1423195B1 - Arrangement for measuring a physical property

Info

Publication number: DE1423195B1
Application number: DE19581423195
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Dipl-Ing Widdel
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1958-10-20
Filing date: 1958-10-20
Publication date: 1969-09-04

Description

Zum Messen physikalischer Eigenschaften von Meßobjekten werden in der Praxis verschiedene Anordnungen verwendet. Bei vielen dieser Anordnungen findet im Augenblick der Messung ein Energieaustausch zwischen dem Meßobjekt und dem Meßgerät statt. Solche Meßanordnungen werden im folgenden ausschließlich betrachtet. Ein Teil dieser physikalischen Eigenschaften ist so geartet, daß wegen des Vorhandenseins dieser Eigenschaften das Meßobjekt als Energiequelle Energie an das Meßgerät liefern kann. Diese Energie wird dann zur Beeinflussung des Meßgerätes benutzt. Auf Grund dieser Beeinflussung kommt dann die Anzeige des betreffenden Meßwertes durch das Meßgerät zustande. Eine derartige Eigenschaft ist z. B. die elektrische Spannung oder z. B. die Temperatur, die an dem Meßobjekt vorhanden ist. So liefert z. B. vermöge seiner elektrischen Spannung das Meßobjekt elektrische Leistung an das Voltmeter, dessen Anzeige dieser Spannung entspricht. Sollte im Voltmeter eine zusätzliche Verstärkung vorgesehen sein, die mit einem gewissen Energieumsatz verknüpft ist, so ist dies offensichtlich eine zusätzliche Maßnahme, die mit dem hier betrachteten Prinzip der Messung nichts zu tun hat. To measure physical properties of objects to be measured, in different arrangements are used in practice. Finds in many of these arrangements At the moment of the measurement, there is an exchange of energy between the test object and the measuring device instead of. Such measuring arrangements are exclusively considered in the following. A Part of these physical properties is such that because of its presence these properties deliver the test object as an energy source energy to the measuring device can. This energy is then used to influence the measuring device. Because of this influence then comes the display of the relevant measured value through the Measuring device. Such a property is e.g. B. the electrical voltage or z. B. the temperature that is present on the object to be measured. For example, B. by virtue of its electrical voltage, the measured object delivers electrical power to the voltmeter, whose display corresponds to this voltage. Should have an additional in the voltmeter Reinforcement should be provided, which is linked to a certain energy expenditure, so this is obviously an additional measure to which with the one considered here Principle of measurement has nothing to do with.

Bei einer Temperaturmessung wird z. B. auf Grund der Temperaturdifferenz zwischen Meßobjekt und Meßgerät Energie dem Thermometer zugeführt, wodurch dessen Anzeige hervorgerufen wird.When measuring temperature, z. B. due to the temperature difference between the measurement object and the measuring device energy supplied to the thermometer, whereby its Display is evoked.

Physikalische Eigenschaften von Meßobjekten, die unmittelbar einen Energiefluß vom Meßobjekt zum Meßgerät verursachen können, sollen hier als meßaktive Eigenschaften bezeichnet werden. Offensichtlich gibt es nun auch physikalische Eigenschaften von Meßobjekten, durch die kein derartiger Energiefluß ausgelöst werden kann. Dies sind z. B. der elektrische Widerstand oder z. B. die Zugfestigkeit eines Meßobjektes. Derartige Eigenschaften mögen hier als meßpassive Eigenschaften bezeichnet werden. Die Quelle für den Energiefluß, der mit der Messung derartiger meßpassiven Eigenschaften verknüpft sein muß, kann hier nicht das Meßobjekt sein. Man kann jedoch auch in diesem Fall Messungen vornehmen, und zwar indem man das Meßgerät selber auch als Quelle für den Energiefluß wirken läßt. Es findet hier also primär ein Energiefluß vom Meßgerät zum Meßobjekt statt. Physical properties of objects to be measured that directly create a Can cause energy flow from the object to be measured to the measuring device, should here as measuring active Properties are designated. Obviously there are now also physical properties of objects to be measured, through which no such energy flow can be triggered. this are z. B. the electrical resistance or z. B. the tensile strength of a test object. Such properties may be referred to here as measurement passive properties. The source for the flow of energy involved in measuring such passive properties must be linked, the DUT cannot be here. However, you can also use In this case, take measurements by using the measuring device itself as a Source for the flow of energy. So there is primarily an energy flow here from the measuring device to the test object.

Wenn z. B. der elektrische Widerstand eines Meßobjektes zu messen ist, so kann man durch das Meßgerät während des Meßvorganges zugleich einen elektrischen Strom durch das Meßobjekt schicken, und es kann dann festgestellt werden, wie groß die infolgedessen als Reaktion am Meßobjekt auftretende elektrische Spannung ist. Diese Spannung ist dann ein Maß für den zu ermittelnden elektrischen Widerstand. Es wird hier also dem Meßobjekt Energie zugeführt, um eine bestimmte meßpassive Eigenschaft zu messen. If z. B. to measure the electrical resistance of a device under test is, you can use the measuring device during the measuring process at the same time an electrical Send current through the DUT and it can then be determined how big it is is the electrical voltage that occurs as a result of the reaction at the test object. This voltage is then a measure of the electrical resistance to be determined. Energy is thus supplied to the object to be measured in order to achieve a certain passive measurement Measure property.

Infolge dieser Energiezufuhr tritt eine Reaktion in Form des Auftretens einer meßaktiven Eigenschaft, nämlich der elektrischen Spannung am Meßobjekt auf, welche das Meßgerät entsprechend der Größe der zu messenden Eigenschaft beeinflussen kann. In ähnlicher Weise kann man z. B. auch bei der Ermittlung der Zugfestigkeit vorgehen. In diesem Fall wäre das Meßobjekt durch Energiezufuhr einer mechanischen Zugkraft zu unterwerfen, worauf bei ihm eine Reaktion in Form einer Dehnung auftritt, welche das Meßgerät beeinflußt und dort die Anzeige hervorrufen kann.As a result of this supply of energy, a reaction occurs in the form of an occurrence a measuring-active property, namely the electrical voltage on the measuring object, which influence the measuring device according to the size of the property to be measured can. In a similar way you can z. B. also when determining the tensile strength proceed. In this case, the object to be measured would be a mechanical one by supplying energy Subject to tensile force, whereupon a reaction occurs in the form of stretching, which influences the measuring device and can cause the display there.

Beim Messen von meßpassiven Eigenschaften treten nun gewisse Schwierigkeiten auf, die beim Messen von meßaktiven Eigenschaften nicht vorhanden sind. Beim Messen meßaktiver Eigenschaften wird der physikalische Zustand des Meßobjektes im wesentlichen nicht verändert. Es kann daher auch bei der Messung keine Veränderung am Meßobjekt auftreten. Eine Zerstörung des ursprünglichen Zustandes des Meßobjektes oder gar des Meßobjektes selber kann daher schon wegen des Prinzips, auf dem diese Messungen beruhen, im allgemeinen nicht eintreten. Beim Messen von meßpassiven Eigenschaften wird jedoch dem Meßobjekt Energie zugeführt. Diese Energie muß sich beim Meßobjekt in irgendeiner Weise auswirken. Sie kann dabei die ursprüngliche Größe der zu messenden Eigenschaft verändern, diese Veränderung kann dabei auch irreversibel sein, oder es kann auch sogar eine Zerstörung des Meßobjektes selber dabei herbeigeführt werden. When measuring passive properties, certain difficulties arise that are not present when measuring active properties. At the Measure The physical state of the measurement object is essentially the active measurement properties not changed. There can therefore be no change in the measurement object even during the measurement appear. A destruction of the original condition of the test object or even of the test object itself can therefore already be because of the principle on which these measurements are based, generally do not occur. When measuring passive properties however, energy is supplied to the DUT. This energy must be at the test object affect in some way. It can be the original size of the one to be measured Change property, this change can also be irreversible, or the test object itself can even be destroyed in the process.

Diese Gefahren für das Meßobjekt sind aber im allgemeinen strikt zu vermeiden.These dangers for the test object are, however, strictly limited in general avoid.

In der neueren Technik beginnen sich Anordnungen für sogenanntes digitales Messen einzuführen. Hierbei erhält man den betreffenden Meßwert nicht durch eine Anzeige über eine sich kontinuierlich erstreckende, wenn auch abschnittsweise eingeteilte Skala, sondern direkt als ziffernmäßige Angabe. Bei einer derartigen Anordnung entfallen die Probleme der Ablesegenauigkeit, da durch die ziffernmäßige Angabe der betreffende Meßwert in einem bestimmten Zahlensystem direkt angegeben wird. In the newer technology, arrangements for so-called begin to introduce digital measurement. The relevant measured value is not obtained here by a display over a continuously extending, albeit in sections divided scale, but directly as numerical information. With such a Arrangement eliminates the problems of reading accuracy because of the numerical Specification of the relevant measured value given directly in a specific number system will.

Die Erfindung betrifft also eine Anordnung zum Messen einer physikalischen Eigenschaft eines Meßobjektes, die nicht unmittelbar mit einer Energieabgabe verbunden ist (z. B. elektrischer Widerstand), jedoch bei Zufuhr einer bestimmten Energie (z. B. durch Stromzufuhr) eine meßbare Reaktion (z. B. Spannungsabfall) zeitigt, die von der Art und Stärke der zugeführten Energie und von der zu messenden Eigenschaft abhängt und die den zeitlichen Schwankungen der Energiezufuhr unmittelbar folgt. The invention thus relates to an arrangement for measuring a physical Property of a test object that is not directly related to an energy output is (e.g. electrical resistance), but when a certain amount of energy is supplied (e.g. by supplying power) produces a measurable reaction (e.g. voltage drop), that of the type and strength of the energy supplied and of the property to be measured depends and which follows the fluctuations in the energy supply over time.

Diese Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezufuhr durch einen Impulsgenerator in Form von Impulsen erfolgt, die nach einem vorgegebenen Gesetz zunehmend größer werden, da die Impulszufuhr gesperrt wird, sobald der Wert der meßbaren Reaktion einen voreingestellten Schwellwert erreicht hat, und daß der die Sperrung auslösende Impuls durch Zählung festgestellt wird. This arrangement is characterized in that the energy supply is carried out by a pulse generator in the form of pulses following a predetermined Law become increasingly larger, since the pulse feed is blocked as soon as the value the measurable response has reached a preset threshold, and that the the impulse that triggers the blocking is determined by counting.

Wenn der Schwellwert hinreichend niedrig voreingestellt wird, wird vermieden, daß eine störende Veränderung der zu messenden Eigenschaft eintritt. If the threshold value is preset sufficiently low, avoided that a disruptive change in the property to be measured occurs.

Außerdem erhält man durch Ausnutzung dieses Schwellwertes bei der Feststellung des erwähnten auslösenden Impulses durch Zählung eine Angabe des Meßwertes für die zu messende Eigenschaft in digitaler Weise, ohne daß dafür eine besondere Umformung des Meßwertes erforderlich ist, wie sie beispielsweise eine zusätzliche Umsetzung einer kontinuierlichen Anzeige in eine digitale Anzeige sein würde.In addition, by utilizing this threshold value, the Determination of the mentioned triggering impulse by counting an indication of the measured value for the property to be measured in a digital way, without any special Reshaping of the measured value is required, for example an additional one Implementation of a continuous display into a digital display would be.

Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße Anordnung werden im folgenden an Hand mehrerer Figuren erläutert. Embodiments of the arrangement according to the invention are shown in the following explained on the basis of several figures.

F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild für eine derartige Anordnung; F i g. 2 zeigt eine Anordnung für Widerstandsmessungen; F i g. 3 und 4 zeigen Verteilungskurven für die erhaltenen Meßwerte bei Messung einer großen Anzahl von gleichartigen Meßobjekten; F i g. 5 zeigt die schaltungstechnische Ausführung eines Teiles der Anordnung gemäß F i g. 2. F i g. 1 shows a block diagram for such an arrangement; F i g. 2 shows an arrangement for resistance measurements; F i g. 3 and 4 show distribution curves for the measured values obtained when measuring a large number of similar objects to be measured; F i g. 5 shows the circuit design of part of the arrangement according to FIG F i g. 2.

Zunächst wird die erfindungsgemäße Anordnung an Hand des Blockschaltbildes gemäß F i g. 1 im einzelnen erläutert. In dieser Figur ist eine Anordnung mit dem Meßobjekt MO, dem Meßgenerator M. und dem Meßfühler MF gezeigt. Außerdem ist noch der Digitalanzeiger DA vorhanden. Es ist hier eine meßpassive physikalische Eigenschaft des Meßobjektes zu messen. Das Meßobjekt kann daher von sich aus an den Meßfühler MF keine Energie zu dessen Beeinflussung abgeben. Der Meßfühler kann daher zunächst nicht reagieren. Zur Messung führt nun der Meßgenerator MG als Impulsgenerator dem Meßobjekt nacheinander abgestufte Energieimpulse zu, die nach einem vorgegebenen Gesetz von Impuls zu Impuls zunehmend größer werden. Die Energieform, in der diese Energieimpulse dem Meßobjekt zugeführt werden, ist nun so gewählt, daß infolge der Energiezuführung am Meßobjekt eine Reaktion und damit zusätzlich eine physikalische Eigenschaft auftritt, die von der zu messenden meßpassiven Eigenschaft und von der Größe der Energieimpulse abhängig und außerdem eine meßaktive Eigenschaft ist. Bei dem einen bereits erwähnten Beispiel wird dem Meßobjekt, bei dem der elektrische Widerstand zu messen ist, Leistung mit Hilfe von Stromimpulsen zugeführt, so daß infolgedessen am Meßobjekt eine elektrische Spannung auftritt. Diese Spannung ist dabei proportional dem Widerstandswert des Meßobjektes und der jeweils vorhandenen Stromstärke. Bei dem anderen bereits erwähnten Beispiel, bei dem die Zugfestigkeit des Meßobjektes festzustellen ist, wird dem Meßobjekt mechanische Energie zur Dehnung zugeführt. Diese Dehnung ist einerseits umgekehrt proportional der Zugfestigkeit und andererseits proportional dem jeweils zugeführten Energiebetrag. Sie ist also sowohl von der Zugfestigkeit als auch von dem zugeführten Energiebetrag abhängig. Durch den Dehnungsvorgang wird dann Energie auf den Meßfühler übertragen, wodurch dessen Beeinflussung zum Zwecke der Anzeige des Meßwertes bewirkt wird. First, the arrangement according to the invention is illustrated using the block diagram according to FIG. 1 explained in detail. In this figure there is an arrangement with the Measurement object MO, the measuring generator M. and the measuring sensor MF are shown. Besides is still the digital indicator DA is available. Here it is a passive physical property to measure the measurement object. The test object can therefore of its own accord to the sensor MF does not emit any energy to influence it. The sensor can therefore initially not react. The measurement generator MG as a pulse generator now leads to the measurement DUT successively graded energy pulses, which according to a predetermined Law get bigger and bigger from impulse to impulse. The form of energy in which this Energy pulses are supplied to the test object is now chosen so that as a result of Energy supply to the measurement object a reaction and thus also a physical one Property occurs that of the measured passive property to be measured and of the The size of the energy impulses depends on and is also a measurement-active property. at The one example already mentioned is the DUT, in which the electrical Resistance is measured, power supplied with the help of current pulses, so that as a result, an electrical voltage occurs on the test object. This tension is proportional to the resistance value of the test object and the existing one Amperage. In the other example already mentioned, where the tensile strength of the measurement object is to be determined, the measurement object is subjected to mechanical energy for expansion fed. On the one hand, this elongation is inversely proportional to the tensile strength and on the other hand proportional to the amount of energy supplied. So she is both on the tensile strength and on the amount of energy supplied. The stretching process then transfers energy to the sensor, whereby whose influencing is effected for the purpose of displaying the measured value.

Der bei der erfindungsgemäßen Anordnung zu verwendende Meßfühler kann sehr einfach aufgebaut sein. Es ist lediglich erforderlich, daß er auf die durch den Meßgenerator beim Meßobjekt hervorgerufene Reaktion, also die betreffende meßaktive Eigenschaft, reagiert und gerade dann anspricht, wenn diese meßaktive Eigenschaft bzw. die meßbare Reaktion einen voreingestellten Schwellwert erreicht hat. Infolge seines Ansprechens beeinflußt danach der Meßfühler den Meßgenerator und unterbindet, daß von dort weiterhin Energieimpulse dem Meßobjekt zugeführt werden. The sensor to be used in the arrangement according to the invention can be set up very simply. All that is required is that he be on the reaction caused by the measuring generator in the test object, that is to say the relevant one measuring active property, reacts and responds precisely when this measuring active Property or the measurable reaction has reached a preset threshold value Has. As a result of its response, the sensor then influences the measurement generator and prevents energy pulses from continuing to be supplied to the test object from there.

Der Schwellwert wird nun zweckmäßigerweise so gewählt, daß die Energieimpulse, welche sie hervorrufen, beim Meßobjekt die zu messende Eigenschaft noch nicht in störender Weise verändert und daß das Meßobjekt nach Beendigung der Messung seinen ursprünglichen Zustand wieder einnehmen kann. Hierdurch wird vermieden, daß noch größere Energieimpulse dem Meßobjekt zugeführt werden. Auf diese Weise wird zugleich auf jeden Fall vermieden, daß eine unzulässige Beanspruchung des Meßobjektes auftreten kann.The threshold value is now expediently chosen so that the energy pulses which they cause, the property to be measured in the object to be measured is not yet in changed disturbing manner and that the test object after completion of the measurement his return to its original state. This avoids that yet larger energy pulses are fed to the test object. In this way will be at the same time in any case avoided that an inadmissible stress on the device under test occurs can.

Als Maß für die Größe der zu messenden Eigenschaft kann nun zugleich die Anzahl der bei der Messung zugeführten Energieimpulse verwendet werden, bis zu der gegangen werden mußte, um den Meßfühler zum Ansprechen zu bringen. Wenn die Energieimpulse linear gestuft sind, so erhält man in der Anzahl der jeweils notwendigen Energieimpulse auch unmittelbar eine Maßzahl für die betreffende Eigenschaft. Die Energieimpulse können aber auch anders gestuft sein, z. B. exponentiell. In diesem Fall gibt die Anzahl der nötigen Energieimpulse einen Logarithmus der Maßzahl für die betreffende Eigenschaft an. As a measure for the size of the property to be measured can now also be the number of energy pulses supplied during the measurement are used until to which one had to go to make the probe respond. If the Energy impulses are linearly graded, one obtains in the number of each necessary Energy impulses also directly a measure of the property in question. the Energy impulses can also be graded differently, e.g. B. exponential. In this Case gives the number of necessary energy pulses a logarithm of the measure for the property in question.

Zur Anzeige der Maßzahl ist in dem Blockschaltbild gemäß F i g. 1 der Digitalanzeiger DA vorgesehen; er besteht z. B. aus einer Zähleinrichtung, die jeweils mit den vom Meßgenerator gelieferten Impulsen weitergeschaltet wird und vom Meßfühler nach dessen Ansprechen nach einer gewissen vorgesehenen Ablesezeit zurückgestellt wird. Der Digitalanzeiger kann auch ganz anders arbeiten. Ein Beispiel für einen Digitalanzeiger ist in der Schaltung gemäß F i g. 2 mit dargestellt und wird im Zusammenhang mit der Beschreibung dieser Schaltung im einzelnen erläutert. To display the dimension figure, the block diagram according to FIG. 1 the digital indicator DA provided; he consists z. B. from a counter that is switched on with the pulses supplied by the measuring generator and from the sensor after it has responded after a certain intended reading time is postponed. The digital display can also work very differently. An example for a digital indicator is in the circuit according to FIG. 2 shown with and is explained in detail in connection with the description of this circuit.

Die Energieimpulse können nun, wie auch im Zusammenhang mit den eingangs erwähnten Beispielen von Messungen von meßpassiven Eigenschaften hervorgeht, nicht nur in verschiedener, und zwar jeweils in geeigneter Energieform, also etwa als elektrische Energie, als mechanische Dehnungsenergie usw., geliefert werden, sondern es ist auch notwendig, daß die Art der Zuteilungsweise der Energie an das Meßobjekt in geeigneter Weise gewählt wird. Bei der Messung der Zugfestigkeit mit der erfindungsgemäßen Anordnung sind die Energieimpulse in der Weise dem Meßobjekt zuzuführen, daß zunächst ein gewisser Energiebetrag zugeführt wird, der in Form einer Dehnung des Meßobjektes bis zum Ende des Energieimpulses gespeichert wird. Nach Entspannung des Meßobjektes wird der nächste größere Energiebetrag zugeführt, so daß nunmehr eine größere Dehnung zustande kommt. In dieser Weise ist fortzufahren, bis der Meßfühler anspricht. Anstatt jeweils den betreffenden Energiebetrag neu zu liefern, kann auch derjeweils vorher gespeicherte Betrag im Meßobjekt erhalten bleiben, so daß beim nächsten Energieimpuls nur der noch notwendige Differenzbetrag nachzuliefern ist. Bei der Messung des elektrischen Widerstandes mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist zunächst dem Meßobjekt ein Energieimpuls in der Weise zuzuführen, daß für eine gewisse Zeitspanne, nämlich für die Impulsdauer, elektrische Leistung in bestimmter Höhe zugeführt wird, wodurch am Meßobjekt eine bestimmte elektrische Spannung als meßaktive Eigenschaft auftritt. Danach ist elektrische Leistung in etwas größerer Höhe zuzuführen, und zwar zweckmäßigerweise für die gleiche Zeitspanne. Dies ist zu wiederholen bis der Meßfühler infolge der am Meßobjekt auftretenden elektrischen Spannung anspricht. The energy impulses can now, as well as in connection with the initially mentioned examples of measurements of passive measurement properties does not emerge only in different, and in each case in a suitable form of energy, for example as electrical energy, as mechanical expansion energy etc., are supplied, but it is also necessary that the nature of the mode of allocation of the energy to the measured object is chosen appropriately. When measuring the tensile strength with the inventive Arrangement, the energy pulses are to be supplied to the test object in such a way that initially a certain amount of energy is supplied in the form of an expansion of the test object is stored until the end of the energy pulse. After relaxation of the test object the next larger amount of energy is supplied, so that now a greater expansion comes about. Continue in this way until the sensor responds. Instead of Each of them can also supply the respective amount of energy anew beforehand stored amount are retained in the measurement object, so that the next energy pulse only the remaining difference is to be delivered. When measuring the electrical Resistance with the arrangement according to the invention is initially the device under test To supply energy pulse in such a way that for a certain period of time, namely for the pulse duration, electrical power is supplied in a certain amount, whereby a certain electrical voltage occurs on the test object as a measurement-active property. After that, electrical power is to be supplied at a somewhat greater height, and in fact expediently for the same period of time. This is to be repeated until the sensor as a result of responds to the electrical voltage occurring at the test object.

Die F i g. 2 zeigt den Aufbau einer Schaltungsanordnung, mit der eine meßpassive elektrische Eigenschaft, nämlich der ohmsche Widerstand eines Meßobjektes, gemessen werden kann. Das Meßobjekt wird hier durch den Widerstand MO dargestellt. Zur Messung seines Widerstandswertes wird dem Meßobjekt Energie mit Hilfe von Stromimpulsen zugeführt. Die Stromimpulse werden von einem Meßgenerator geliefert, der aus dem Impulsgenerator PG, den Verzögerungsgliedern tal... tn, den Verstärkern Ei ... The F i g. 2 shows the structure of a circuit arrangement with which a passive electrical property, namely the ohmic resistance of a measurement object, can be measured. The object to be measured is represented here by the resistance MO. To measure its resistance value, the object under test is supplied with energy with the aid of current pulses fed. The current pulses are supplied by a measuring generator, which consists of the Pulse generator PG, the delay elements tal ... tn, the amplifiers Ei ...

Vn und dem gegebenenfalls verwendeten MischgatterM besteht. Um im Ablauf einer Messung die Zuführung von Stromimpulsen an das Meßobjekt unterbinden zu können, sind noch Sperrgatter vorgesehen. In diesem Schaltungsbeispiel ist jedem einzelnen Verstärker ein Sperrgatter vorgeschaltet. Es sind dies die Sperrgatter .1... in. An den Impulsgenerator PG sind in Reihenschaltung die Verzögerungsglieder tal... tn angeschlossen. An die Ausgänge der Verzögerungsglieder tl ... tn sind einzeln die Signaleingänge der Sperrgatter S1 ... Sn und an die Ausgänge dieser Sperrgatter sind jeweils einzeln die Verstärker V1 ... Vn angeschlossen. Die Verstärker V1 ... Vn arbeiten über das Mischgatter M auf das Meßobjekt MO. Das Mischgatter ist deshalb vorgesehen, um, falls notwendig, Rückwirkungen der einzelnen Verstärker aufeinander zu vermeiden. Die Sperreingänge der Sperrgatter S1 ... Sn sind parallel geschaltet und werden vom Meßfühler her gesteuert.Vn and the mixer M, if used. To im During a measurement, prevent the supply of current pulses to the test object to be able to, there are still locking gates. In this circuit example, everyone is A blocking gate is connected upstream of each amplifier. These are the blocking gates .1 ... in. In Series connection the Delay elements connected to tal ... tn. To the outputs of the delay elements tl ... tn are individually the signal inputs of the blocking gates S1 ... Sn and to the outputs these blocking gates are each individually connected to the amplifiers V1 ... Vn. The amplifiers V1 ... Vn work via the mixer M on the device under test MO. That Mixing gate is therefore provided to, if necessary, repercussions of the individual Avoid amplifiers on top of each other. The blocking inputs of the blocking gates S1 ... Sn are connected in parallel and are controlled by the sensor.

Wenn der Impulsgenerator PG einen Steuerimpuls abgibt, so gelangt dieser jeweils nach einer gewissen Verzögerungszeit wegen der dazwischenliegenden Verzögerungsglieder tal... tn zu den Sperrgattern S1... If the pulse generator PG emits a control pulse, so arrives this after a certain delay time because of the intervening Delay elements tal ... tn to the blocking gates S1 ...

Sn und von dort zu den Verstärkern V1 ... Vn. Die Verzögerungszeiten der einzelnen Verzögerungsglieder sind hier zweckmäßigerweise gleich. Sie geben die Steuerimpulse mit unveränderter Länge nach der Verzögerungszeit weiter. Die Steuerimpulslänge und die Verzögerung sind so aufeinander abgestimmt, daß die Verstärker in der Bezifferungsreihenfolge nacheinander je einen Steuerimpuls zugeführt erhalten und infolgedessen einen Stromimpuls über das Mischgatter M an das Meßobjekt MO liefern. Es gelangen die Stromimpulse also nacheinander zum Meßobjekt.Sn and from there to the amplifiers V1 ... Vn. The delay times the individual delay elements are expediently the same here. they give the control pulses continue with the same length after the delay time. the Control pulse length and the delay are coordinated so that the amplifier one control pulse each received one after the other in the numbering sequence and as a result deliver a current pulse via the mixer M to the device under test MO. The current impulses reach the test object one after the other.

Es kann übrigens das Verzögerungsglied tl auch eingespart werden. Der Innenwiderstand der Verstärker Val ... Vn, wie er vom Meßobjekt her gesehen erscheint, soll nun in jedem Fall sehr groß gegen den Eigenwiderstand des Meßobjektes sein. Die Stromstärke eines vom Verstärker gelieferten Stromimpulses ist daher unabhängig vom Eigenwiderstand des Meßobjektes. Durch passende EinstellungdesVerstärkungsgrades eines jeden Verstärkers kann man daher erreichen, daß diese Verstärker jeweils einen Stromimpuls mit bestimmter Stromstärke liefern, und diese Stromimpulse lassen sich in ihrer Stärke in gewünschter Weise abstufen. Damit sind zugleich die jeweils dem Meßobjekt zugeführten elektrischen Leistungen in entsprechender Weise abgestuft.Incidentally, the delay element tl can also be saved. The internal resistance of the amplifier Val ... Vn, as seen from the device under test appears, should now in any case be very large compared to the intrinsic resistance of the test object be. The current strength of a current pulse supplied by the amplifier is therefore independent the intrinsic resistance of the test object. By setting the gain appropriately of each amplifier can therefore be achieved that these amplifiers each have one Deliver current impulses with a certain amperage, and these current impulses can be grade in their strength in the desired manner. This means that they are at the same time the DUT supplied electrical power in a corresponding manner.

Infolge der zugeführten Stromimpulse tritt jeweils am Meßobjekt eine bestimmte Spannung auf. An das Meßobjekt ist nun auch der Meßfühler angeschlossen, der hier aus der Meßkippstufe A besteht. Diese Meßkippstufe hat die Eigenschaft, daß sie durch eine an ihrem Eingang auftretende Spannung von der Ruhelage in die Arbeitslage gebracht wird, sofern diese Spannung eine bestimmte Ansprechschwelle der Meßkippstufe überschreitet. Diese Ansprechschwelle ist nun hier gleich der Grenzhöhe der am Meßobjekt auftretenden elektrischen Spannung. Wenn diese vorgeschriebene Grenzhöhe der Spannung sehr klein ist oder wenn sie in Abhängigkeit vom Meßobjekt verschieden zu wählen ist, so kann in diesem Fall ein zum Ausgleich dafür vorgesehener Verstärker zwischen das Meßobjekt MO und die Meßkippstufe A eingefügt werden. Wenn nun die Meßkippstufe A in die Arbeitslage gebracht worden ist, so liefert sie von diesem Zeitpunkt ab an die Sperreingänge der Sperrgatter S1 ... As a result of the supplied current impulses, one occurs on the test object certain tension. The sensor is now also connected to the test object, which consists of the measuring flip-flop A here. This measuring tilting stage has the property that by a voltage occurring at its input from the rest position to the Working position is brought, provided this voltage has a certain response threshold exceeds the measuring tilting stage. This response threshold is now equal to the limit height the electrical voltage occurring on the test object. If this is mandatory Limit level of the voltage is very small or if it depends on the test object is to be chosen differently, in this case one can be provided to compensate for it Amplifier between the DUT MO and the measuring trigger stage A can be inserted. if now the measuring tilt stage A has been brought into the working position, it delivers from at this point in time to the blocking inputs of blocking gates S1 ...

Sn eine Sperrspannung, mit deren Hilfe diese Sperrgatter in den Sperrzustand versetzt werden, wodurch die weitere Zuführung von Steuerimpulsen an die Verstärker V1 ... Vn und infolgedessen auch von Stromimpulsen an das Meßobjekt MO unterbunden wird.Sn a blocking voltage, with the help of which this blocking gate is in the blocking state be offset, thereby further feeding control pulses to the amplifier V1 ... Vn and consequently also suppressed from current pulses to the measurement object MO will.

Es ist noch dafür zu sorgen, daß vor dem Beginn einer weiteren Messung, also bevor der Impulsgenerator PG einen weiteren Impuls abgibt, die MeßkippstufeA wieder in die Ruhelage gebracht wird. Zu diesem Zweck ist das zusätzliche Verzögerungsglied t (n + 1) vorgesehen. Es ist an das Verzögerungsglied tn angeschlossen und liefert den Rückstellimpuls für die Meßkippstufe A. Deren Rückstellung findet daher erst nach einer weiteren Verzögerungszeit statt, die so groß gewählt ist, daß danach kein Steuerimpuls mehr für die Verstärker zu erwarten ist. Es wird dadurch auch vermieden, daß in unzulässiger Weise Stromimpulse an das Meßobjekt abgegeben werden.It is still necessary to ensure that before starting another measurement, so before the pulse generator PG emits another pulse, the measuring flip-flop A. is brought back to the rest position. The additional delay element is used for this purpose t (n + 1) provided. It is connected to the delay element tn and delivers the reset pulse for the measuring flip-flop A. Its reset therefore only takes place after a further delay time, which is chosen so large that afterwards no more control impulse for the amplifier is to be expected. It becomes through it too avoided that inadmissible current pulses are delivered to the device under test.

Der DigitalanzeigerDA besteht bei diesem Schaltungsbeispiel aus den ZählschaltungenZ1... Zn, denen die ZweierkoinzidenzgatterK1 ... Kn einzeln vorgeschaltet sind. Die einen Eingänge der Zweierkoinzidenzgatter Kot ... Kn sind in Parallelschaltung an den Ausgang der Meßkippstufe A angeschlossen. In this circuit example, the digital display DA consists of the Counting circuits Z1 ... Zn, which are individually preceded by the two-digit coincidence gates K1 ... Kn are. One of the inputs of the two coincidence gates Kot ... Kn are connected in parallel connected to the output of the measuring flip-flop A.

Es ist nun jede Zählschaltung einem der n Verstärker Sl ... Sn bzw. dem jeweils bei einer Messung von diesem Verstärker gelieferten Stromimpuls zugeordnet.Each counting circuit is now one of the n amplifiers Sl ... Sn or assigned to the current pulse supplied by this amplifier during a measurement.

Der Steuerimpuls, der jeweils für einen dieser Verstärker bestimmt ist, wird zugleich dem anderen Eingang des zugehörigen Zweierkoinzidenzgatters zugeleitet.The control pulse that is intended for one of these amplifiers is, is fed to the other input of the associated two-way coincidence gate at the same time.

Damit die an einem Zweierkoinzidenzgatter angeschlossene Zählschaltung um eine Einheit weitergeschaltet wird, müssen nun an den beiden Eingängen des Zweierkoinzidenzgatters zwei Impulse in Koinzidenz vorhanden sein. Mit dem Eintreffen von Steuerimpulsen bei den Verstärkern treffen nun jeweils nacheinander bei den einen Eingängen der Zweierkoinzidenzgatter ebenfalls Impulse ein. Am jeweils zweiten Eingang liegt jedoch erst dann gleichzeitig ein Impuls, wenn die MeßkippstufeA angesprochen hat. Wenn die Meßkippstufe A beispielsweise beim zweiten Stromimpuls anspricht, so erhält das Zweierkoinzidenzgatter K2 in diesem Augenblick an beiden Eingängen einen Impuls zugeführt, und die ZählschaltungZ2 wird um eine Einheit weitergeschaltet. Die ZählschaltungZ1 konnte dagegen nicht weitergeschaltet werden. Die anderen Zählschaltungen werden im Verlauf der betreffenden Messung bei diesem Digitalanzeiger ebenfalls weitergeschaltet. Die in der Reihenfolge erste weitergeschaltete Zählschaltung gibt durch ihre Lage in der Reihenfolge der Zählschaltungen an, bei welchem Stromimpuls die Meßkippstufe A angesprochen hat und wie groß demnach der Widerstandswert des Meßobjektes MO ist.So that the counting circuit connected to a two-way coincidence gate is switched by one unit, must now at the two inputs of the two coincidence gate two impulses exist in coincidence. With the arrival of control impulses at the amplifiers now meet one after the other at one of the inputs of the Two coincidence gates also input pulses. At the second entrance, however, is only then at the same time a pulse when the measuring flip-flop A has responded. if the measuring flip-flop A responds, for example, with the second current pulse, so receives the two coincidence gate K2 at this moment a pulse at both inputs and the counting circuit Z2 is incremented by one unit. The counting circuit Z1 on the other hand, could not be switched. The other counting circuits will in the course of the measurement in question is also switched on with this digital indicator. The first incremented counting circuit in the sequence gives by its position in the order of the counting circuits, at which current pulse the measuring trigger stage A has responded and how large the resistance value of the test object MO is.

Wiederholt man eine derartige Messung für dasselbe Meßobjekt in bestimmten Zeitabständen, so kann die Konstanz bzw. die Änderung der untersuchten Eigenschaft in Abhängigkeit von der Zeit ermittelt werden. Die Meßanlage gemäß F i g. 2 ist unter Verwendung eines Impulsgenerators PG aufgebaut. Daher können für diesen Zweck periodische Messungen ohne besonderen Aufwand durchgeführt werden. If one repeats such a measurement for the same measurement object in certain Time intervals, so the constancy or the change of the examined property can be determined as a function of time. The measuring system according to FIG. 2 is constructed using a pulse generator PG. Therefore can use for this purpose periodic measurements can be carried out without any special effort.

Der hier vorgesehene Aufbau des Digitalanzeigers ist ferner von besonderem Vorteil bei der Durchführung von Messungen an einer großen Zahl von gleichartigen Meßobjekten nach statistischen Gesichtspunkten. Um Messungen an mehreren Meßobjekten bequem durchführen zu können, ist zwischen den Meßgenerator und den Meßfühler einerseits und das Meßobjekt andererseits bei der Schaltung gemäß F i g. 2 der Drehschalter W eingefügt. An die Kontaktanschlüsse dieses Drehschalters können nun außer dem dargestellten Meßobjekt MO noch weitere Meßobjekte angeschlossen werden. Wenn in der Pause zwischen zwei aufeinanderfolgenden Steuerimpulsen, die durch den Impulsgenerator PG abgegeben werden, dieser Drehschalter jeweils zum nächsten Kontakt weitergeschaltet wird, - so kann man mit dieser Einrichtung nacheinander die angeschlossenen Meßobjekte messen. The construction of the digital indicator provided here is also of particular importance Advantage when carrying out measurements on a large number of similar Objects to be measured according to statistical criteria. To take measurements on several test objects to be able to carry out comfortably is on the one hand between the measuring generator and the measuring sensor and the device under test, on the other hand, in the circuit shown in FIG. 2 the rotary switch W inserted. The contact connections of this rotary switch can now also be DUT MO shown, further DUTs can be connected. If in the pause between two successive control pulses that by the pulse generator PG are output, this rotary switch to the next Contact is switched on - so you can use this facility one after the other measure the connected test objects.

Werden nach einem Umlauf des Drehschalters die Meßobjekte nicht gegen andere ausgetauscht, so erfolgt in gewissen Abständen eine wiederholte Messung derselben Meßobjekte Dies kann z. B. zur- - Untersuchung der-Beständigkeit von Meßobjekten von Bei deutung sein.- Ein Beispiel dafür ist die Untersuchung von Kontakten. Hier ist der Übergangswiderstand der Kontaktstelle zu messen. Zwischen den einzelnen Bitessungen können in der Meßpause die Kontakte betätigt werden, so daß auch Abnutzungsercheinungen an diesen Kontakten mit der hier: angegebenen Meßeinrichtung festgestellt und genau untersucht werden können. If the objects to be measured do not counteract after one turn of the rotary switch If others are exchanged, a repeated measurement of the same is carried out at certain intervals DUT This can be, for. B. for - - Investigation of the resistance of test objects Be of significance.- An example of this is the investigation of contacts. here the contact resistance of the contact point is to be measured. Between each Bit measurements, the contacts can be operated during the measurement break, so that there are also signs of wear and tear at these contacts with the measuring device specified here: determined and precisely can be examined.

Bei der Meßanlage gemäß F i g. 2 wird-ein einpoliger Drehschalter W zur Umschaltung auf die :verschiedenen Meßobjekte verwendet. Die Widerstände des Drehschalterkontaktes und auch zum Teil der Zuleitungen nehen bei dieser Schaltung in die Messung mit @ ein. Sollte der Widerstand des Meßobjektes so klein sein, daß im Vergleich dazu die erwähnten Widerstände bereits eine merkliche Größe haben und deshalb stören, so kann man dem abhelfen, -indem- man einen zweipoligen Drehschalter benutzt und dann dessen zweite Schaltstrecke zur getrennten Anschaltung der Meßkippstufe verwendet. Die Zuleitungen vom Meßobjekt zur Meßkiippstufe sind zweckmäßigefweise so zu legen, daß lediglich das Meßobjekt selber zugleich im Stromkreis für die ihm zuzuführenden Stromimpulse und im Stromkreis für die Meßkippstufe liegt. In diesem-Fall sind außer dem Meßobjekt keine anderen gemeinsamen- Teile von Zuleitungen vorhanden, die in den beiden erwähnten Stromkreisen zugleich liegen. In the measuring system according to FIG. 2 becomes a single pole rotary switch W used to switch to the: different DUTs. The resistances of the Rotary switch contact and also some of the supply lines are used in this circuit into the measurement with @. Should the resistance of the test object be so small that in comparison, the resistances mentioned already have a noticeable size and therefore interfere, you can remedy this by using a two-pole rotary switch used and then its second switching path for the separate connection of the measuring flip-flop used. The leads from the object to be measured to the tilting stage are expedient to be laid in such a way that only the test object itself is also in the circuit for him to be supplied current pulses and in the circuit for the measuring trigger stage. In this case there are no other common parts of supply lines other than the test object, which lie in the two mentioned circuits at the same time.

Bei Anwendung dieser Schaltung lassen sich auch Fernmessungen durchführen. Remote measurements can also be carried out using this circuit.

Bei der Ermittlung der statistischen Verteilung der erhaltenen Meßwerte für gleichartige Meßobjekte interessiert meistens insbesondere die Häufigkeitsverteilung der Meßwerte über mehrere Meßbereiche. When determining the statistical distribution of the measured values obtained For similar test objects, the frequency distribution is of particular interest the measured values over several measuring ranges.

Um diese Häufigkeitsverteilung zu ermitteln, muß festgestellt werden, bei wieviel Messungen unter einer hinreichend großen Anzahl von Messungen jeweils die erhaltenen Meßwerte in die einzelnen festgelegten Meßbereiche fallen. Um mit der Meßanlage gemäß F i g. 2 eine derartige Häufigkeitsverteilung ermitteln zu können, ist dort zwischen dem Ausgang der Meßkippstufe A und den parallelgeschalteten Eingängen der Zweierkoinzidenzgatter die monostabile KippstufeB eingefügt, welche bei Einstellung der Arbeitslage der Meßkippstufe A ihrerseits in Arbeitslage gebracht wird und in Ruhelage zurückkehrt, bevor der nächste Steuerimpuls bei einem der Verstärker auftritt. Mit Hilfe des Umschalters v können die parallelgeschalteten Eingänge der Zweierkoiirzidenzgatter K1... Kn wahlweise an den Ausgang der Meßkippstufe A oder an den Ausgang der monostabilen KippstufeB angelegt werden. Die Arbeitsweise des Digitalanzeigers ist bei - Mitwirkung der monostabilen Kippstufe B anders als vorher. Wenn der jeweils an das Meßobjekt gelieferte Stromimpuls groß enugist, so spricht infolge der am Meßobjekt auftretenden Spannung, wie bei den bereits beschriebenen Messungen, die Meßkippstufe A an und bringt die monostabile Kippstufe B vorüberZ gehend in Arbeitslage, welche einen Impuls zu den parallelgeschalteten Eingängen der 7weierkoinzidenz- gatter K1 ... Kn liefert. Bei einem der Zweierkoinzidenzgatter, und zwar bei demjenigen, welches dem auslösenden Stromimpuls zugeordnet ist, werden in diesem Augenblick beide Eingänge mit einem Impuls-beliefert, so daß die zugehörige Zählschaltung um -eine- Einheit weitergeschaltet wird. Weitere Zählschaltu-ngen werden aber diesmal im Verlauf derselben messung nicht weitergeschaltet, da der von der monostabilen Kippstufe B gelieferte Impuls so kurz ist, daß er beendet ist, bevor der nächste Steuerimpuls einsetzt. Wenn die Zählschaltungen jeweils nach einer Messung nicht in die Nullstellung zurückgeschaltet werden, sondern im Verlauf-der Messungen immer wieder weitergeschaltet werden, so wird durch die -Zähischaltungen angezeigt, bei wieviel Messungen die zu ermittelnden Meßwerte in den Bereich fallen; der zwischen dem Meßwert liegt, bei dem gegebenenfalls-die in der Reihe. vorhergehende Zählschaltung weitergeschaltet wird und bei dem die betreffe'nde-Zählscbaltung selber weitergeschaltet wird. In order to determine this frequency distribution, it must be determined at how many measurements among a sufficiently large number of measurements in each case the measured values obtained fall within the individual specified measuring ranges. To with the measuring system according to FIG. 2 to be able to determine such a frequency distribution, is there between the output of the measuring trigger A and the inputs connected in parallel the two-way coincidence gate the monostable flip-flop B inserted, which when setting the working position of the measuring tilting stage A is in turn brought into the working position and in Rest position returns before the next control pulse occurs at one of the amplifiers. With the help of the switch v, the parallel-connected inputs of the two-digit frequency gates K1 ... Kn either to the output of the measuring flip-flop A or to the output of the monostable Tilt stageB can be created. The operation of the digital display is with - participation of the monostable multivibrator B different than before. When each to the test object delivered current pulse is large enough, speaks as a result of the occurring on the test object Voltage, as in the measurements already described, the measuring trigger stage A on and brings the monostable flip-flop B temporarily into working position, which one Pulse to the parallel-connected inputs of the multiple coincidence gate K1 ... Kn delivers. With one of the two coincidence gates, namely with the one which is assigned to the triggering current pulse, at this moment both inputs with a pulse-supplied, so that the associated counting circuit by -one- unit is advanced. However, this time there will be further counting circuits in the course of the same measurement is not switched on because the one supplied by the monostable flip-flop B. Pulse is so short that it ends before the next control pulse begins. If the counter circuits are not switched back to the zero position after each measurement but are switched on again and again in the course of the measurements, so the counters show how many measurements are to be determined Readings fall within the range; which lies between the measured value at which, if applicable, the in line. previous counting circuit is advanced and in which the relevant counting circuit itself is advanced.

Der Anteil dieser Messungen kann auch in Prozenten umgerechnet und. angegeben werden.The proportion of these measurements can also be converted into percentages and. can be specified.

In der F i g. 3 ist ein Beispiel für eine derartige Häufigkeitsverteilung dargestellt. Langs der Ordiantenachse erstreckt sich der Anteil der jeweils anfallenden Messungen. In gewissen Abständen längs der Abszissenachse, wobei die Abstände der Stufung der Stromimpulsegund damit der Stufung- der Meßwertbereiche entsprechen,: sind diese Anteile aufgetragen. Durch ge strichelte Linien parallel zur Abszissenachse ist jeweils angegeben, zu welchem Meßwertbereich die einzelnen aufgetragenen Anteile gehören. So stellt z. B. der Abszissenpunkt 2 dieEinstellung der Zählschaltung Z2 nach einer abgeschlossenen Meßserie dar. Der dazugehörige Meßwertbereich wird eingegrenzt dadurch, daß bei seiner einen Grenze die Meßkippstufe A bei einem Stromimpuls anspricht, der vom Verstärker V2 stammt, und bei-- seiner anderen Grenze bei einem Stromimpuls anspricht, - der vom Verstärker V1 stammt. Werden, wie-es hier beschrieben wurde, mit einer derartigen-Meßanlage Widerstände durch Zuführung von Stromimpulsen und Feststellung der dabei auftretenden Spannung gemessen, so liegt bei dem Abszissenpunkt 2 der niedrigste Widerstandswert und beim Abszissenpunkt 1 der höchste Widerstandswert dieses zugehörigen Bereiches. In entsprechender Weise sind die anderen Bereiche durch die betreffenden Widerstandswerte eingegrenzt. In FIG. 3 is an example of such a frequency distribution shown. The proportion of each incurred extends along the ordiant axis Measurements. At certain intervals along the abscissa axis, the intervals being the Graduation of the current impulses and thus correspond to the graduation of the measured value ranges: these proportions are plotted. By dashed lines parallel to the abscissa axis it is indicated in each case the measured value range for which the individual applied proportions belong. So z. B. the abscissa point 2 the setting of the counting circuit Z2 after a completed series of measurements. The associated measurement range is limited in that at one of its limits the measuring flip-flop A responds to a current pulse, which comes from the amplifier V2, and at - its other limit with a current pulse responds, - which comes from the amplifier V1. Be as-it was described here, with such a measuring system resistors by supplying current pulses and Determination of the occurring voltage measured, then lies at the abscissa point 2 the lowest resistance value and at the abscissa point 1 the highest resistance value of this associated area. The other areas are similar limited by the resistance values in question.

Wenn der Umschaltekontakt v sich in Ruhelage befindet, so werden, wie bereits beschrieben wurde, jeweils außer derjenigen Zählschaltung, die dem Verstärker zugeordnet ist, der gerade den Stromimpuls liefert, auch die in der Reihenfolge folgenden Zählschaltungen im Verlauf derselben Messung um eine Einheit weitergeschaltet. Die Einstellungen der Zähl schaltungen sind daher nach Ablauf der Meßserie anders als vorstehend beschrieben. Man erhält dann eine Verteilung der Anteile, wie sie in F i g 4 dargestellt ist. Es soll sich dabei um dieselbe Meßserie wie bei der in F i g. 3 dargestellten handeln. Wenn bei einer Messung bereits beim ersten Stromimpuls die Meßkippstufe A anspricht, so wird die Zählschaltung 71 weitergeschaltet und im weiteren Verlauf derselben Messung auch die anderen Zählschaltungen Z2 ... If the changeover contact v is in the rest position, then as has already been described, in each case except for the counting circuit connected to the amplifier is assigned that is currently delivering the current pulse, including those in the sequence following counting circuits are switched by one unit in the course of the same measurement. The settings of the counting circuits are therefore different after the measurement series has ended as described above. You then get a distribution of the shares like them is shown in FIG. It should be the same series of measurements as with the in Fig. 3 act shown. If during a measurement already with the first current pulse the measuring flip-flop A responds, the counting circuit 71 is switched on and in the further course of the same measurement also the other counting circuits Z2 ...

Zn. Wenn bei einer Messung erst beim zweiten Stromimpuls die Meßkippstufe A anspricht, so wird die Zählschaltung 71 nicht weitergeschaltet, wohl aber die Zählschaltung Z2 sowie die Zählschaltungen 73-. . 7n. Im:Nerlauf der gesamten Meßserie wird daher in diesem Fall die Zählstufe 72 so oft weitergeschaltet wie bei dem vorher beschriebenen Meßverfahren die Zählschaltung Z1 und 72 zusammen. Der Anteil der von ihr gezählten Meßwerte ist daher entsprechend höher. In ähnlicher Weise ergibt sich für die Zählschaltung 73, daß sie so oft weitergeschaltet wird wie vorher die Zählschaltungen Z1, 72 und 73 zusammen. Diese Verteilung der Meßwerte ist in der F i g. 4 dargestellt. Man bezeichnet in der Meßstatistik eine derartige Verteilung als Summenhäufigkeitsverteilung. Der in diese F i g. 4 eingetragene Anteil, der z. B. zur Zählschaltung Z5 gehört, liegt bei der Abszissenstelle5 und gibt an, wieviel der gemessenen Widerstandswerte größer sind, als der dieser Abszissenstelle entsprechende Widerstandswert ist. Der dort aufgetragene Anteil wird durch die Meßobjekte gebildet, deren Widerstand zwischen unendlich und demjenigen Widerstandswert liegt, bei dem erst mit dem fünften Stromimpuls ein Ansprechen der Meßkippstufe A erzielt wird. Die anderen in dem Diagramm gemäß der F i g. 4 dargestellten Anteile haben eine entsprechende Bedeutung.Zn. If during a measurement the measuring flip-flop is only activated with the second current pulse A responds, the counting circuit 71 is not advanced, but the Counting circuit Z2 and the counting circuits 73-. . 7n. In: Nerlauf the entire series of measurements will therefore, in this case, the counting stage 72 is switched so often as in the previously described measuring method, the counting circuit Z1 and 72 together. The proportion of the measured values it counts is therefore correspondingly higher. In a similar way In this way, it follows for the counting circuit 73 that it is incremented as often as before the counting circuits Z1, 72 and 73 together. This distribution of the measured values is in FIG. 4 shown. Such is the name given in the measurement statistics Distribution as cumulative frequency distribution. The one shown in this FIG. 4 registered share, the z. B. belongs to the counting circuit Z5, is located at the abscissa point5 and indicates how many of the measured resistance values are greater than that of this abscissa point corresponding resistance value is. The portion plotted there is caused by the objects to be measured formed whose resistance is between infinity and that resistance value, in which a response of the measuring trigger stage A is only achieved with the fifth current pulse will. The others in the diagram according to FIG. 4 have the proportions shown a corresponding meaning.

Wie aus dem vorangegangenen Beschreibungsteil hervorgeht, ist die Meßanlage auch besonders gut zur Ermittlung der statistischen Verteilung von festgestellten Meßwerten geeignet. Bei einer derartigen Ermittlung sind sehr viele Messungen zu machen. Wenn man die verwendeten Gatterschaltungen, Kippstufen usw. mit rein elektronischen Mitteln aufbaut, so wird ermöglicht, daß diese Messungen sehr schnell abgewickelt werden können. Derartige elektronisch aufgebaute Bauteile sind bereits für sich bekannt. As can be seen from the previous part of the description, the Measuring system also particularly good for determining the statistical distribution of detected Suitable for measured values. With such a determination, very many measurements are to be made do. If you use the gate circuits, flip-flops, etc. with purely electronic Means that it enables these measurements to be carried out very quickly can be. Such electronically constructed components are already in themselves known.

Die impulsweise, also nicht statische Beeinflussung des Meßobjektes, wobei die Impulsfolgefrequenz ziemlich hoch gewählt werden kann, ermöglicht noch eine besondere Ausgestaltung der Messungen. Es ist nämlich wegen dieser impulsweisen Beeinflussung möglich, den Meßgenerator und den Meßfühler kapazitiv an das Meßobjekt anzukoppeln. Dazu dienen die in der F i g. 2 dargestellten, bisher nicht erwähnten Kondensatoren Cg und Cf. Meßgenerator und Meßfühler sind hier also galvanisch vom Meßobjekt getrennt. The impulsive, i.e. not static, influencing of the measurement object, whereby the pulse repetition frequency can be chosen to be quite high, still allows a special design of the measurements. Because it is because of these impulses Influence possible, the measuring generator and the measuring sensor capacitive to the measuring object to couple. The in FIG. 2 shown, not previously mentioned Capacitors Cg and Cf. The measuring generator and the measuring sensor are galvanically from here DUT separated.

Dadurch wird ermöglicht, daß das Meßobjekt auch während der Messung einer bestimmten Beanspruchung unterworfen werden kann, wie sie im Betrieb vorkommt.This makes it possible that the test object also during the measurement can be subjected to a certain stress, as it occurs in operation.

Zum Beispiel kann man einen ohmschen Widerstand oder einen geschlossenen Kontakt unter Gleichstrombelastung messen. In der Schaltung gemäß Fig.2 kann über den Vorwiderstand Rv eine derartige Gleichstrombelastung hervorgerufen werden.For example one can have an ohmic resistor or a closed one Measure contact under direct current load. In the circuit according to Figure 2 can about the series resistor Rv such a direct current load can be caused.

Den Stromimpulsen, die der Meßgenerator abgibt, kann man eine sehr kurze zeitliche Dauer geben. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß durch Auswirkung der durch sie zugeführten Energie eine merkliche Veränderung der zu messenden Eigenschaft eintritt. Dies ist besonders wichtig bei der Messung des Widerstandes von geschlossenen Kontakten, der unter Strombelastung des betreffenden Kontaktes sich erfahrungsgemäß sehr leicht ändert. The current impulses emitted by the measuring generator can be very much give short duration. In this way, it can be prevented from having an impact the energy supplied by them a noticeable change in the property to be measured entry. This is especially important when measuring the resistance of closed Contacts, which experience shows that the relevant contact is under current load changes very easily.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß auch Induktivitäten und Kapazitäten nach den erfindungsgemäßen Verfahren gemessen werden können. Bei einer Induktivität kann dann eine Gleichstromvormagnetisierung und bei einer Kapazität eine Gleichstromvorspannung vorgesehen werden. Verwendet man einen Normal-Luftkondensator, so kann man auch die dielektrischen Eigenschaften von in den Kondensator eingeschobenen Dielektrika messen. Bei IndultiviXen und Kapazi- täten sind gegebenenfalls zur Messung an Stelle von Gleichstromimpulsen Wechselstromimpulse zu verwenden. Das Meßverfahren bleibt dabei in seinenGrundzügen dasselbe. It should also be noted that inductances and capacitances can be measured by the method according to the invention. With an inductance can then be a direct current bias and, in the case of a capacitance, a direct current bias are provided. If you use a normal air condenser, you can the dielectric properties of dielectrics inserted into the capacitor measure up. With IndultiviXes and capaci- activities are in place for measurement if necessary of direct current pulses to use alternating current pulses. The measuring process remains but basically the same.

In der F i g. 5 wird ein Beispiel dafür gezeigt, wie die Verstärker Ei ... Vn schaltungstechnisch besonders zweckmäßig in Anpassung an die hier vorliegenden Verhältnisse aufzubauen sind. Es ist nämlich zuweilen erwünscht, einen sehr großen Gesamtbereich mit den verschiedenen einzelnen Meßbereichen zu überdecken. In FIG. 5 shows an example of how the amplifier Ei ... Vn circuitry is particularly expedient in adaptation to the present here Relationships are to be established. For it is sometimes desirable, a very large one To cover the entire range with the various individual measuring ranges.

Es müssen also Stromimpulse geliefert werden, deren Stromstärken sehr unterschiedliche Größenordnungen haben. Zur Erzeugung dieser Stromimpulse werden bei der Schaltung gemäß F i g. 5 Verstärker aus zwei kapazitiv miteinander gekoppelten Transistoren in Emitterschaltung verwendet. Die Steuerimpulse werden jeweils der Basis des ersten Transistors zugeführt, und die zu liefernden Stromimpulse werden jeweils an den Verbindungspunkt zwischen Kollektor und Kollektorwiderstand des zweiten Transistors über einen im Vergleich zum Meßobjekt hochohmigen Entkoppelwiderstand geliefert. Der den Verstärker V1 darstellende Teil der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 5 enthält als ersten Transistor den pnp-Transistor Til und als zweiten Transistor den pnp-Transistor T12.So current pulses have to be delivered, the current strengths of which are very high have different orders of magnitude. To generate these current pulses are in the circuit according to FIG. 5 amplifiers made up of two capacitively coupled Transistors used in common emitter circuit. The control pulses are each the Base of the first transistor supplied, and the current pulses to be supplied are in each case at the connection point between the collector and the collector resistance of the second Transistor via a decoupling resistor which is high in comparison to the test object delivered. The part of the circuit arrangement which represents the amplifier V1 according to FIG F i g. 5 contains the pnp transistor Til as the first transistor and the second transistor the pnp transistor T12.

Die Transistoren sind über den Kondensator C1 miteinander gekoppelt. Der Transistor Til hat den Kollektorwiderstand Rlii und der Transistor T12 hat den Kollektorwiderstand R121. Über den Widerstand R112 wird dem Transistor T11 und über den Widerstand R 122 wird dem Transistor T12 eine solche Basisvorspannung zugeführt, daß er im Ruhezustand gesperrt ist. Als Entkoppelwiderstand, über den die Stromimpulse geliefert werden, dient der Widerstand R123. In der gleichen Weise sind die anderen in der F i g. 5 dargestellten Verstärkerschaltungen aufgebaut.The transistors are coupled to one another via the capacitor C1. The transistor Til has the collector resistance Rlii and the transistor T12 has the Collector resistor R121. Via the resistor R112 the transistor T11 and via the resistor R 122 is supplied with such a base bias voltage to the transistor T12, that it is locked in the idle state. As a decoupling resistor through which the current pulses resistor R123 is used. In the same way are the others in FIG. 5 illustrated amplifier circuits constructed.

Der Verstärker V2 enthält die Transistoren T21 und T22 und der Verstärker Vn enthält die Transistoren Tnl und Tn2. Die Steuerimpulse werden jeweils den Basen der ersten Transistoren zugeführt. Die einander entsprechenden Schaltelemente der einzelnen Verstärker haben unter sich jeweils die gleiche Bemessung.The amplifier V2 contains the transistors T21 and T22 and the amplifier Vn contains the transistors Tnl and Tn2. The control pulses are each to the bases of the first transistors fed. The corresponding switching elements of the individual amplifiers each have the same rating.

Die Entkoppelwiderstände R123, R223... Rn23sind jedoch verschieden dimensioniert. Wegen der sonst gleichen Dimensionierung treten an den Kollektoren der zweiten Transistoren jeweils Ausgangsimpulse gleicher Höhe auf. Die Entkoppelwiderstände sind nun derartig gestuft, daß die über sie gelieferten Stromimpulse die verlangte Stufung haben. Da alle Entkoppelwiderstände groß gegen das Meßobjekt MO sind, so haben die zu erwartenden verschiedenen Widerstandswerte der Meßobjekte auf die Größe der ihnen zugeführten Stromimpulse keinen Einfluß. Da die zweiten Transistoren T12, T22... Tn2jeweils einenbesonderen Kollektorwiderstand haben und da diese Kollektorwiderstände alle wesentlich kleiner als die Entkoppelwiderstände R123, R223... Rn23 sind, so können die Transistoren bei Lieferung eines Stromimpulses jeweils einen ganz bestimmten, eindeutigen Durchlaßzustand einnehmen. Durch das Vorhandensein der verhältnismäßig großen Entkoppelwiderstände werden störende Rückwirkungen von einem der zweiten Transistoren auf einen anderen der zweiten Transistoren in allen Betriebszuständen vermieden. Die Entkoppelwiderstände übernehmen hier in diesem Sinne im Zusammenwirken mit dem verhältnismäßig niederohmigen Meßobjekt die Funktion eines Mischgatters.However, the decoupling resistors R123, R223 ... Rn23 are different dimensioned. Because the dimensions are otherwise the same, step on the collectors of the second transistors each have output pulses of the same height. The decoupling resistors are now stepped in such a way that the current pulses delivered via them are the required Have graduation. Since all decoupling resistors are large compared to the DUT MO, see above have the expected different resistance values of the test objects on the size the current pulses supplied to them have no influence. Since the second transistors T12, T22 ... Tn2 each have a special collector resistance and there these collector resistances are all significantly smaller than the decoupling resistors R123, R223 ... Rn23, see above the transistors can each generate a very specific, take on a clear state of passage. By the presence of the proportionate large decoupling resistances are disturbing repercussions from one of the second Transistors to another of the second transistors in all operating states avoided. In this sense, the decoupling resistors work together the function of a mixer gate with the relatively low-resistance DUT.

Der Kollektorwiderstand des jeweils ersten Transistors eines jeden Verstärkers ist zumindest in gewissem Umfang regelbar. Mit seiner Hilfe läßt sich eine genaue Einstellung des Verstärkungsgrades des betreffenden Verstärkers durchführen, um Abweichungen der Entkopplungswiderstände vom vorgeschriebenen Wert auszugleichen. The collector resistance of the first transistor in each case one every amplifier can be regulated at least to a certain extent. With his help lets a precise setting of the gain of the amplifier in question carry out to avoid deviations of the decoupling resistors from the prescribed value balance.

Claims

Claims: 1. Arrangement for measuring a physical property of a test object that is not directly related to an energy output (e.g. B. electrical resistance), but when a certain energy is supplied (e.g. by Power supply) produces a measurable response (e.g. voltage drop) that is influenced by the The type and strength of the energy supplied and depends on the property to be measured, and which immediately follows the fluctuations in energy supply over time, thereby gekennzeichn e t that the energy supply by a pulse generator in the form of Pulses takes place that are increasingly larger according to a given law that the pulse feed is blocked as soon as the value of the measurable reaction has reached a preset value Has reached the threshold value, and that the impulse that triggers the blocking is counted is detected.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that a measuring generator (MG) to deliver the energy impulses to the measuring object (MO) and a measuring sensor (MF) are provided, and that the sensor (MF) has a response threshold which is the same is the preset threshold value of the measurable response, and with its response prevents the delivery of energy pulses by the measuring generator (MG).

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that a gradation of the respective pulse amplitude is provided for the energy pulses is.

4. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that a gradation of the pulse duration is provided for the energy pulses.

5. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that that for the delivery of each current pulse within a current pulse series special, adjustable amplifier (Vl ...

Vn) with a very large internal resistance is provided that this amplifier (V1 ... Vn) by time-shifted control pulses in a certain sequence are applied and that the current pulses delivered by them as a result optionally fed to the test object (MO) via a mixer (M).

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that a measuring tilting stage (A) is provided, which by the voltage occurring at the test object (MO), if this has reached a certain threshold value, from the rest position to the working position is brought and thereby the further delivery of current pulses to the DUT (MO) prevents, and that the measuring flip-flop (A) before the start of a new series of current pulses is brought back to the rest position.

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that for the prevention the forwarding of current pulses blocking gate (S1 ...

Sn) are provided, the transmission inputs of which are supplied with the control pulses and the output of the measuring flip-flop (A) is connected to their blocking inputs is.

8. Arrangement according to claim 6 or 7 for measuring many objects to be measured one after the other and to determine the statistical distribution of the measured values over several Measuring ranges in the form of the cumulative frequency distribution, characterized in that each amplifier (V1 ... Vn) a counting circuit (Z1 ... Zn) is assigned to the Two coincidence gate (K1 ... Kn) is connected upstream that one of the inputs of the Two coincidence gates (K1 ... Kn) connected in parallel to the output of the measuring flip-flop (A) are connected and that the control pulse assigned to the other input is forwarded.

9. Arrangement according to claim 6 or 7 for measuring many objects to be measured one after the other and to determine the statistical distribution of the measured values over several Measuring ranges in the form of the frequency distribution using the arrangement according to Claim 8, characterized in that between the output of the measuring flip-flop (A) and the parallel-connected inputs of the two-way coincidence gates (Kl ... Kn) one monostable tilting stage (B) is inserted, which when setting the working position the measuring tilting stage (A) is brought into the working position and returns to the rest position before the next control pulse occurs.

10. Amplifier circuit for an arrangement according to one of the claims 5 to 9, characterized in that two transistors capacitively coupled to one another (T11, T12; T21, T22; ... Tnl, Tn2) are used in a common emitter circuit, the Control pulses are fed to the base of the first transistor (T11; T21 ... Tnl) and the current pulses from the connection point between collector and collector resistor of the second transistor (T12; T22; ... Tn2) via a compared to the test object (MO) high-resistance decoupling resistor (R123; R223; ... Rn23).

11. Amplifier circuit according to claim 10, characterized in that that to adjust the gain of an amplifier the collector resistance (R111; ...) of the first associated transistor can be regulated.

12. Amplifier circuit according to claim 10 or 11, characterized in that that the decoupling resistors (R123; R223; ... Rn23) of the various amplifiers (V1 ... Vn) are graded in such a way that each of the connected DUT (MO) delivered current pulses have the intended gradation.

13. Application of an arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that contact resistances are measured.