DE2707569C3

DE2707569C3 - Gasmeßgerät

Info

Publication number: DE2707569C3
Application number: DE2707569A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Hoeht; Ingo Reichert; Joachim Dipl.-Phys. Weidinger
Original assignee: Auergesellschaft GmbH
Current assignee: Auergesellschaft GmbH
Priority date: 1977-02-22
Filing date: 1977-02-22
Publication date: 1981-02-05
Also published as: DE2707569A1; GB1593955A; DE2707569B2; FR2381314B1; FR2381314A1; US4196428A

Description

dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (1) folgende Bestandteile umfaßt:

1) zwei verschiedenfarbige Leuchtdioden (3,3'),

2) eine Kippschaltung (6, 7,12,13, 14,17, 19) zur Erregung der ersten Leuchtdiode (3) oberhalb eines Schwellwerts der Klemmenspannung und zur Erregung der zweiten Leuchtdiode bei Absinken der Klemmenspannung unter den Schwellwert,

3) eine der Kippschaltung (6, 7,12,13,14,17,19) vorgeordnete Transistorstufe (8, 9, 10, 15, 16), die über einen den Schwellwert bestimmenden Stellwiderstand (18) an die Batterie angeschlossen ist

2. Gasmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistorstufe (8,9,10,15, 16) eine ihren Arbeitspunkt festlegende Zenerdiode (16) sowie einen lemperaturabhängigen Widerstand (15) zur Kompensation des Temperaturgangs der Zenerdiode (ifi) enthält

3. Gasmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuclitdioden (3, 3') in ein Kunststoffgehäuse (2, 4) ir<it transparenter Sichtkappe (2) eingebaut sind.

4. Gasmeßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (22) der Schaltungsanordnung (1) als integrierter Schaltungsbaustein ausgeführt ist

5. Gasmeßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der Schaltungsanordnung (1) ein Kondensator (20) an die Batterie angeschlossen ist

6. Gasmeßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Leuchtdiode (3') über einen weiteren Stellwiderstand (17) und eine weitere Zenerdiode (19) mit der Kippschaltung in Verbindung steht.

Die Erfindung betrifft ein Gasmeßgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Gasmeß- und Warngeräten, die als vom Netz unabhängige Meßgeräte mit einer eingebauten, aufladbaren Batterie betrieben und als Warngeräte z. B. Untertage in einer gegebenenfalls explosionsgefährdeten Atmosphäre eingesetzt werden, ist es notwendig, um während des Betriebs eine sichere Anzeige und gegebenenfalls einen Alarm zu gewährleisten, zu wissen, ob das Gerät von der Stromversorgung, also von der Batterie her einwandfrei arbeitet. Ein solches Gerät muß also mit einer Anzeigevorrichtung zur Batterieüberwachung ausgestattet sein. Bei den verwendeten aufladbaren Batterien kann dies besonders deshalb entscheidend werden, weil der Spannur.gsrückgang, der die Entladung anzeigen sollte, relativ plötzlich erfolgt und das Gerät innerhalb von Minuten gegebenenfalls in einem kritischen Zeitpunkt nicht mehr einsatzfähig ist Es ist deshalb notwendig, bei Geräten dieser Art eine Anzeigevorrichtung für die Betriebsbereitschaft d. h. eine Kontrolle des Ladezustandes der Batterie vorzusehen.

So werden beispielsweise hierfür Spannungsmeßeinrichtungen in Form eines Schauzeichens mit einem Drehspul- oder Drehmagnetsystem eingesetzt Da der

ίο Spannungsrückgang der Batterie während des Betriebes der Meßgeräte sehr gering ist und dann in der Entladungsphase plötzlich erfolgt hat es sich als zweckmäßig erwiesen, eine bestimmte Anzeige- bzw. Skalencharakteristik zugrunde zu legen, so daß auch .-.och relativ kleine Meßwertänderungen erkennbar werden. Dies erfolgt im allgemeinen durch eine beachtliche Nullpunktunterdrückung, eine Drängung der Anzeige am Skalenende und eine Dehnung im Anzeigebereich also in Skalenmitte, so daß die Ablesung und die Beurteilung des Ladezustandes durch eine relativ unproblematische Ablesung möglich wird. Es hat sich aber gezeigt daß diese Anzeige nicht hinreichend ist Abgesehen von einer gewissen Schlag- und Stoßempfindlichkeit des Meßwerkes kommt insbesondere bei Drehmagnetinstrumenten hinzu, daß sie infolge nicht hinreichender magnetischer Abschirmung durch Fremdfelder leicht Γη der Anzeige gestört werden können, und daß sich auch bei einer gedehnten Skala eine kleine Änderung der Spannung, z. B. infolge subjektiver Ablesefehler, nicht einwandfrei und rechtzeitig erkennen läßt Bei Dunkelheit bzw. schlechter Beleuchtung ist die Anzeige dieses Instrumentes nicht mehr genügend erkennbar.
Da die Messung der Klemmenspannung mit Hilfe eines Schauzeichens keine hinreichend sichere Aussage über den Ladezustand der belasteten Batterie geben konnte, wurde nach der DE-OS 15 98 519 vorgesehen, zusätzlich ein weiterschaltendes Zählwerk einzubauen, welches mit jeder Betätigung der Meßtaste weitergeschaltet wird. Aus der Anzahl der vom Zählwerk gezählten Messungen und der im Schauzeichen angezeigten Stellung soll dann der Zustand der Batterie beurteilt werden. Ein wirkliches Maß für den Ladezustand einer Batterie mit einem schnellen Abfall der Spannung bei der Entladung kann eine solche Anordnung nicht geben, denn bei einer gealterten oder länger gelagerten geladenen Batterie ist die Zahl der möglichen Messungen sicher kleiner als bei einer neuen Batterie. Das Zählwerk gibt deshalb zusätzlich keine hinreichende Aussage über den wirklichen Zustand der Batterie.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Meßgeräte der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art ein kleines gegenüber elektrischen und magnetischen Fremdfeldern und gegenüber mechanischen Einwirkungen weitgehend unempfindliches Bauelement zur Anzeige des Ladezustandes einer Batterie mit geringem Stromverbrauch und einer einstellbaren Ansprechschwelle anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sich die Anzeigeschwellen leicht und entsprechend den verwendeten Batterien genau einstellen lassen, so daß die Anzeige der plötzlich

abfallenden Spannung rechtzeitig angezeigt wird und auch noch in einer kritischen Situation bei schlechter Beleuchtung zu erkennen ist, und durch entsprechende Einstellung auch nach Verlöschen beider Leuchtdioden noch einige Messungen mit dem Meßgerät durchgeführt werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. Ef zeigt F i g. 1 Aufbau der Anordnung,

F ig. 2 Schaltplan der Anordnung. iu

In F i g. 1 ist ein Aufbau der Anordnung 1 mit einer transparenten Kappe 2 dargestellt Die Leuchtdioden 3 und 3' sind in einer dunkel gefärbten Isolierstoff-Fassung 4 eingesetzt Auf einer Platte 5 in gedruckter Schaltungstechnik sind die Transistoren 6,7,8 mit ihrer Widerstandsbeschaltung 9,10,11,12,13,14 angeordnet Außerdem sind auf dieser Platte ein temperaturabhängiger Widerstand (Thermistor) 15, die Zenerdiode 16 und der Stellwiderstand 17 angeordnet Der Stellwiderstand 18 und der Kondensator 20 befinden sich auf einer 2n weiteren nicht dargestellten Platine.

Die Anordnung soll eine einstellbare Batterieüberwachung gestatten. Die Batteriespannung Hegt an den Anschlüssen +, —. Mit dem Stellwiderstand 18 wird die Ansprechspannung der Anordnung eingestellt Mit dem Kondensator 20 wird eine weitgehende Rückwirkungsfreiheit der Anordnung auf das Gerät erreicht; der Kondensator 20 ist so bemessen, daß eine hinreichende Ansprechverzögerung erzielt wird. Die Transistoren 6 und 7 sind mit den Widerständen 12, 13, 14 und den Leuchtdioden 3 und 3' mit dem Stellwiderstand 17 in einer Kippschaltung angeordnet

Durch den Einsatz einer Zenerdiode 19 in den Stromkreis der Leuchtdiode 3' wird ein abruptes Ausschalten der Leuchtdiode 3' erreicht Der Transistor 8 mit den Widerständen 9,10,11, ist zur rückwirkungsfreien Ankopplung an die zu überwachende Spannung vorgesehen. Eine Zenerdiode 'J6 bestimmt die Ansprechspannung der Anordnung. Mit Hilfe des Stellwiderstandes 18 wird der Ansprechwert eingestellt Mit dem temperaturabhängigen Widerstand 15 läßt sich eine Temperaturkompensation des Temperaturkoeffizienten der Zenerdiode 16 und damit der Ansprechspannung der Anordnung über einen weiten Temperaturbereich erzielen. Am Stellwiderstand 17 läßt sich die Abschaltungsschwelle der Leuchtdiode 3' einstellen. Bei voller Batteriespannung leuchtet die Leuchtdiode 3, beim Absinken der Batteriespannung unter einem bestimmten vorgegebenen Wert erlischt diese und die Leuchtdiode 3' leuchtet auf. Diese I'nschaltschwelle läßt sich mit dem Stellwiderstand 18 unabhängig von der Ansprechspannung einstellen. Mit Hilfe emes gegebenenfalls veränderlichen Widerstandes 21 läßt sich die Anordnung an entsprechend hohe Spannungen anpassen. Durch Wahl einer entsprechenden Zenerdiode 16 läßt sich zusätzlich der Arbeitsbereich der Schaltung festlegen.

Es ist zweckmäßig, die in der mit 22 angegebenen Umrandung befindlichen Bauteile als geschlossenen Baustein z. B. in Dickfilmtechnik auszuführen oder zu einer integrierten Schaltung zusammenzufassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gasmeßgerät mit

a) einer aufladbaren Batterie,

b) einer von der Klemmenspannung der Batterie beaufschlagten Schaltungsanordnung zur Überwachung und Anzeige des Ladezustandes der Batterie,