Vie lfachmeßgert Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches
Vielfachmeßgerät mit Strom- und/oder Spannungsanschlüssen fijr Gleich-und/oder Wechselstrom,
einem Meßbereichsumschalter und einer elektrischen Meßschaltung mit einem Verstärker,
dem die Meßgröße ber einen Eingangswiderstand zugefiihrt wird und dessen Ausgangs
spannung iiber einen Gegenkopplungswiderstand auf seinen Eingang zurückgeführt wird. Multi-measuring instrument The invention relates to an electrical
Multimeter with current and / or voltage connections for direct and / or alternating current,
a measuring range switch and an electrical measuring circuit with an amplifier,
to which the measured variable is fed via an input resistor and its output
voltage is fed back to its input via a negative feedback resistor.
Derartige Meßgeräte, die sich insbesondere fiir die nahezu leistungslose
Messung von Strömen und Spannungen eignen, sind bekannt. Als Verstärker werden Gleichspannungsverstärker
großer innerer Verstarkung mit hoher Eingangsimpedenz und niedriger Ausgangsimpedanz
eingesetzt. Fiir Strom- und Spannungsmessung sind dessen Ausgangs- und Eingangsklemmen
iiblicherweise iiber einen Gegenkopplungswiderstand verbunden. Durch Einstellung
des Widerstandsverhältnisses des Gegenkopplungswiderstandes und des Eingangswiderstandes,
der üblicherweise zwischen die Meßstrom-oder Meßspannungsquelle und dem Verst irkereingang
geschaltet
ist, laßt sich erreichen, daß am Verstärkerausgang eine Spannung entsteht, welche
mit dem Eingangsstrom oder zwei Eingangsspannung einer einen Faktor verkniipfl;
ist, der vom Verhältnis des Eingangs-und des Gegenkopplungswiderstandes abhängt.Such measuring devices, which are particularly suitable for the almost powerless
Suitable for measuring currents and voltages are known. DC voltage amplifiers are used as amplifiers
large internal gain with high input impedance and low output impedance
used. Its output and input terminals are used for current and voltage measurement
Usually connected via a negative feedback resistor. By attitude
the resistance ratio of the negative feedback resistance and the input resistance,
which is usually between the measurement current or measurement voltage source and the amplifier input
switched
is, it can be achieved that a voltage is produced at the amplifier output, which
with the input current or two input voltages one factor is linked;
which depends on the ratio of the input and negative feedback resistance.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Vielfachineßgerit mit
möglichst großem Meßbereichsumfang anzugeben, welches insbesondere auch zur Messung
großer Gleich- und Wechselströme geeignet ist.The object of the invention is to provide a multitude of uses
specify the largest possible measurement range, which is also particularly useful for measurement
large direct and alternating currents is suitable.
Diese Aufgabe wird mit den in Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen
Mitteln gelöst. Die Erfindung ist anhand eines in den Figuren dargestellten Ausfiihrungsbeispieles
näher erläutert. Es zeigt: Figur 1 den Meßbereichsumschalter eines Vielfachmessers
in Verbindung mit einem Mikroschalter und Figur 2 das Schaltbild einer Meßschaltung
fiir den Vielfach messer.This task is given in the characterizing part of claim 1
Funds resolved. The invention is based on an exemplary embodiment shown in the figures
explained in more detail. It shows: FIG. 1 the measuring range switch of a multimeter
in connection with a microswitch and FIG. 2 the circuit diagram of a measuring circuit
for the multiple knife.
Figur 1 zeigt die Draufsicht eines Stufendrehschalters für ein Vielfachmeßgerät.
Der Schalter besteht aus einer drehbaren kreisförmigen Kontaktplatte 1 und einem
ortsfesten Kontaktteil mit in konzentrischen Kreisen angeordneten Kontaktbahnen
10 und 11. Die jeweilige Verbindung zwischen den im äußeren Kreis liegenden
Kontaktbahnen
10 und den im inneren Kreis liegenden Kontaktbahnen, 11 erfolgt über eine Kontaktbrücke
12, die zwischen der Kontakte platte 1 und dem ortsfesten Kontaktteil angeordnet
ist. Erfindungsgemäß ist die drehbare Platte 1 an ihrem äußeren Umfang mit drei
radial nach außen gerichteten Nocken 6,7 und 8 versehen. Auf dem ortsfesten Kontaktteil
ist ferner ein Mikroschalter 2 angebracht, dessen Schaltpimpel 13 federnd auf dem
Rand der Wontaktplatte 1 aufliegt. Durch Drehung der Kontaktplatte werden die Kontakte
3 und 4 des Mikroschalters an vorgegebenen Schaltstellungen betätigt, indem die
jeweilige Nocke 6,7 oder 8 den SchaCtpimpel 13 anhebt.Figure 1 shows the plan view of a rotary step switch for a multimeter.
The switch consists of a rotatable circular contact plate 1 and a
Fixed contact part with contact tracks arranged in concentric circles
10 and 11. The respective connection between the lying in the outer circle
Contact tracks
10 and the contact tracks 11, located in the inner circle are made via a contact bridge
12, arranged between the contacts plate 1 and the stationary contact part
is. According to the invention, the rotatable plate 1 has three on its outer periphery
radially outwardly directed cams 6, 7 and 8 are provided. On the stationary contact part
a microswitch 2 is also attached, the switching pimple 13 resiliently on the
Edge of the Wontakt plate 1 rests. By rotating the contact plate, the contacts
3 and 4 of the microswitch operated at predetermined switch positions by the
The respective cam 6, 7 or 8 lifts the jack pimple 13.
Die beiden Kontakte 3 und 4 des Mikroschalters 2 liegen im Gegenkopplungskreis
einer Verstärkerschaltung, die in Figur 2 dargestellt ist. Diese Verstärkerschaltung
besteht aus einem Differenzverstärker 9, dessen Ausgang über ein Anzeigeinstrument
14 unmittelbar mit dem invertierenden Eingang verbunden ist. Der invertierende Verstärkereingang
ist durch einen Gegenkopplungswiderstand 5 und der nichtinvertierende Verstärkereingang
durch einen aus den Teilerwiderständen 16, 17 und 18 bestehenden Eingangswiderstand
mit dem Massepunkt der Schaltung verbunden. Der durch das Anzeigeinstrument 14 fließende
Verstärkerausgangsstrom ist in bekannter Weise abhängig vom Verhältnis des Gegenkopplungswider-Teilerwiderstanden
standes 5 zu dem aus den 16, 17 und 18 bestehenden Eingangswiderstand und ist ein
Maß für die den Eingangsklemmen 19 und 20 zugeführte Spannung oder den Strom und
dieses Maß ist durch die Stellungen des Meßbereichsschalters 1 bestimmt.The two contacts 3 and 4 of microswitch 2 are in the negative feedback circuit
an amplifier circuit which is shown in FIG. This amplifier circuit
consists of a differential amplifier 9, the output of which is via a display instrument
14 is directly connected to the inverting input. The inverting amplifier input
is through a negative feedback resistor 5 and the non-inverting amplifier input
by an input resistance consisting of the divider resistors 16, 17 and 18
connected to the ground point of the circuit. The flowing through the display instrument 14
The amplifier output current is dependent in a known manner on the ratio of the negative feedback resistor-divider resistance
standes 5 to the input resistance consisting of 16, 17 and 18 and is a
Measure of the voltage or current supplied to input terminals 19 and 20 and
this dimension is determined by the positions of the measuring range switch 1.
Der mit dem Meßbereichsumschalter 1 mechanisch gekoppelte Schalter
2 legt bei Schließung seiner Kontakte 3 und 4 das eine Ende eines Widerstandes 15
an denMassepunkt, dessen anderes Ende mit dem invertierenden Verstärkereingang verbunden
ist. Die Parallelschaltung aus den Widerständen 5 und 15 bestimmt nunmehr den Gegenkopplungsgrad
des Verstärkers und legt damit einen neuen Meßbereich fest. Die Kontakte des Meßbereichsschalters
sind mit den Teilwiderständen 16, 17 und 18 in der Weise verbunden, daß jeweils
zwei nebeneinander liegende Kontakte an einem Teilerabgriff angeschlossen sind^
wobei bei Betätigung des zweiten Kontaktes gleichzeitig die Kontakte 3 und 4 geschlossen
werden. Vorteilhaft hierbei ist, daß mit nur einem Eingangswiderstand 16 bzw. 17
bzw. 18 je zwei unterschiedliche Meßbereiche einstellbar sind, die durch den Gegenkopplungswiderstand
5 zum einen und durch die Parallelschaltung von Widerstand 5 und Widerstand 15 zum
anderen festgelegt sind. Das heißt, für sechs wählbare Meßbereiche sind nur drei
Bereichswiderstände am Eingang erforderlich. Die damit erzielte Einsparung von hochwertigen
Meßwiderständen ist von besonderer Bedeutung für Vielfachmeßgeräte bei denen niederohmige
Nebenwiderstände für die Hochstrom-Neßbereiche benutzt werden, die bekanntlich aus
massiven Kupfer- oder Manganindrähten hergestellt und in kostspieligen Verfahren
abgeglichen werden müssen; außerdem nehmen diese im Meßgerät unterzubringenden
Nebenwiderstände
erheblichen Platz in Anspruch. Die Praxis hat ergeben, daß bei einer nach Fig. 2
ausgebildeten Meßschaltung nur zwei niederohmige Vorwiderstände erforderlich sind,
um einen Strommeßbereich von 3 bis 100 Ampere meßtechnisch erfassen zu können, wobei
beide Vorwiderstande mit im Gehäuse des Meßgerätes untergebracht werden konnten.The switch mechanically coupled with the measuring range switch 1
When its contacts 3 and 4 close, 2 places one end of a resistor 15
to the ground point, the other end of which is connected to the inverting amplifier input
is. The parallel connection of resistors 5 and 15 now determines the degree of negative feedback
of the amplifier and thus defines a new measuring range. The contacts of the measuring range switch
are connected to the partial resistors 16, 17 and 18 in such a way that respectively
two adjacent contacts are connected to a divider tap ^
when the second contact is actuated, contacts 3 and 4 are closed at the same time
will. The advantage here is that with only one input resistor 16 or 17
or 18 each two different measuring ranges can be set, which are determined by the negative feedback resistance
5 on the one hand and through the parallel connection of resistor 5 and resistor 15 to
others are set. This means that there are only three for six selectable measuring ranges
Area resistances required at the input. The resulting savings in high-quality
Measuring resistors are of particular importance for multiple measuring devices with low resistance
Shunt resistors are used for the high-current wet areas, which are known from
massive copper or manganese wire and in expensive processes
need to be matched; also take these to be accommodated in the measuring device
Shunt resistors
take up considerable space. Practice has shown that with one according to FIG
formed measuring circuit only two low-resistance series resistors are required,
in order to be able to measure a current measuring range from 3 to 100 amperes, whereby
both series resistors could be accommodated in the housing of the measuring device.