DE2830323A1

DE2830323A1 - Spannungsmesser bzw. -pruefer

Info

Publication number: DE2830323A1
Application number: DE19782830323
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl Ing Lauerer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-07-10
Filing date: 1978-07-10
Publication date: 1980-01-24

Description

Spannungsmesser bzw. - prüfer
Ein Nachteil der bekannten Spannungsmesser bzw. -prüfer liegt in ihrem relativ holmen Stromverbrauch. Aus diesem Grunde ist z.B0 die Anwendung des einpoligen Spannungsprüfers, bei dem bekanntlich der menschliche Körper im Meßstroiakreis liegt, sehr begrenzt. Bei hochisolierenden Böden oder/und geringen Spannungen erfolgt bei den bekannten Spannungsprüfern keine oder eine kaun erkennbare Anzeiger Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen.
nie Erfindung bezieht sich auf einen Spannungsmesser bzw0 -prüfer, insbesondere in einpoliger Ausführung, bei der der menschliche Körper im MeQstroinlcreis liegt und ist dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigeorgan oder als Anzeigeorgane solche in Flüssigkristall- oder/und Festkörpertechnik, wie beispielsweise Flüssigkristallanzeigen (LCD), ferroelektrische Keramiken (FDC) oder/und elektrochrome Anzeigen (ECD) verwendet werden.
Es ist bekannt, daß diese Anzeigeorgane einen außerordentlichen Energieverbrauch haben. Andrerseits sind sie gegen Uberspannung sehr empfindlich. Es ist deshalb zweckmäßig, parallel dazu einen spannungsabhängigen Widerstand (z.B.
Varistor oder Diode) zu schalten.
Eine Polaritätsanzeige kann dadurch erzielt werden, daß der Meßstromkreis in zwei parallele Zweige aufgeteilt ist, in denen in Reihe je ein Anzeigeorgan und ein Gleichrichter, je in anderer Polung, liegt, In der weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird jedem Spannungsbereich bzw. -wert ein bestimmtes Anzeigeorgan zugeordnet x*, das bei Erreichen oder/und Überschreiten dieses Bereiches bzw. Wertes mit Hilfe eines Schwellwertschaltc-rs (z.B0 Zenerdiode, Vierschichtdiode, Unijunctiontransistor)oder desgleichen durch die zu messende Spannung oder/und einer Hilfsspannung zur Anzeige gebracht wird. Auf diese Weise kann ein Meßgerät mit kontinuierlicher Spannungsanzeige hergestellt werden. Der Differenzierungsgrad ist von der Anzahl der verwendeten Anzeigeorgane abhängig, Der verwendete Schwellwertschalter muß unterhalb der Ansprechspannung einen entsprechend hohen Durchgangswiderstand besitzen.
Um eine stufenweise Spannungsanzeige zu erhalten} kann man parallel zu den irL Reihe geschalteten Anzeigeorganen Festwiderstände mit bestimmten Werten schalten, so daß auf diese Weise die Schwellwertspannungen der betreffenden Anzeigeorgane erst bei höheren Spannungen erreicht werden0 Es ist zweckmäßig, die Anzeigeorgane mit zunehmender Zündspannung aneinander zu reihen. Auf diese Weise wird eine Meßwertskala gebildet, die mit den entsprechenden Zahlenwerten beschriftet werden kann.
Durch entsprechende 1wsrahl der einzelnen Schwellwertspannungen kann eine lineare, eine logarithmische oder eine andere Skalencharakteristik erzielt werden.
Weiter ist es aus Platzersparnisgntnden zweckmäßig die verwendeten Bauelemente ganz oder teilweise in Miniaturbauweise zu integrieren (integrierte Schaltung) Die Anzeigeorgane können zOB in Fadenform angeordnet und so als ein kompaktes Stück hergestellt werden0 In der weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden mehrere Reihen von Anzeigeorganen untereinander angeordnet, wobei die Schaltspannungen der jeweils untereinander liegenden Anzeigeorgane jeweils in einem bestimmten Verhältnis, vorzugsweise im Verhältnis 1 : 10 liegen.
Es ist zweckmäßig in Reihe zum Meßstromkreis bzw. in Reihe zu jedem Teilmeßstromkreis Kaltleiter (in Miniaturausführung) zu legen, um den Betriebsstrom bei höheren Spannungen zu begrenzen.
In bestimmen Anwendungsfällen ist eine Hilfsspannung erforderlich. Z. n. ist eir Wechselstromgenerator für die LOD-Anwendung erforderlich, wenn bei zu häufigen Gleichstrommessungen die ICD-Zellen keinen Schaden erleiden sollen. Zur Energieversorgung ist für diese Fälle die Anwendung von Solarzellen vorgesehen.
Weiter ist es zweckmßig, daß das Gerät mit anderen Meßfunktionen, vorzugsweise mit einer Durchgangsmeßeinrichtung kombiniert wird0 In der Zeichnung sind Anwendungsbeispiele angegeben.
In Fig. 1 ist 1 das Anzeigeorgan, z.B0 eine SCD-Zelle. Der Stromfluß wird durch den hochohmigen Widerstand 2 begrenzt, Zur Vermeidung einer Überspannung am Anzeigeorgan liegt parallel dazu der spannungsabhängige Widerstand 3.
Spannungsprüfe In Fig.2 ist ein Anwendungsbeispiel, nämlich ein einpoligelW angegeben. 4 ist die Prüfspitze. 5 ist das Anzeigeorgan, z.B.
eine SCD-Zelle. 6 ist der Berührungskontakt.
In Fig.3 zeigt bei Gleichstromanwendung nur ein Anzeigeorgan an, je nach Polarität. Dies wird durch die beiden Gleichrichter 7 und 8 erreicht. Eine entsprechende Anwendung zeigt Fig.4.
In Fig.5 sind mehrere Anzeigeorgane in Reihe geschaltet. Parallel dazu sind feste Widerstände (9, 10 und 11) geschaltet. Sie sind so dimensioniert, daß die Anzeigeorgane mit zunehmender Anlegespannung nacheinander ah h igen. Beim Anwendungsbeispiel nach Fig. 6 sind 5 solche Spannungsstufen eingebaut (5, 12, 24, 50 und 220 Volt).
In Fig. 7 sind die Anzeigeorgane in einem Stück kontinuierlich zBe fadenförmig aneinandergereiht, Außerhalb dieses Körpers ist die Skalenbeschriftung (hier 0 bis 220 V) angebracht.
In Fig.8 ist ein weiteres Schaltungsbeispiel zur Realisierung des kontinuierlichen Spannungsmessers angegeben. Als Schwellwertschalter dienen hier je zwei gegeneinandergeschaltete Zenerdioden (12, 13 .....14). Die Widerstände 15, 16, 17 o....18 dienen zur Aufnahme der Spannungsabfälle bei höheren Spannungen0 Mit zunehmender Meßspannung zeigen umso mehr Anzeigeorgane an; z.B. ab 3 Volt das Anzeigeorgan 19, ab 5 Volt 20; ab 7 Volt 21 und so fort bis ab 220 Volt 220 In Fig.9 ist ein Anwendungsbeispiel angegeben, bei dem 3 "Spannungsfäden" so untereinander angeordnet sind, daß jedes darunter liegende Anzeigeorgan einen 10 mal höheren Spannungswert anzeigt, Auf diese Weise wird eine Ablesemöglichkeit von 0 bis 1 000 Volt erreicht0 L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Spannungsmesser bzw. -prüfer, insbesondere in einpoliger Ausfertigung, bei der der menschliche Körper im Meßstromkreis liegt, d dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigeorgan oder als Anzeigeorgane solche in Blüssigkristall oder/und Festkörpertechnik, wie beispielsweise Blüssigkristallanzeigen (LCD), ferroelektrische Keramiken (SCD) oder/und elektrochrome Anzeigen (ECD) verwendet werden, 2. Gerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Anzeigeorgan ein spannungsabhängiger Widerstand, beispielsweise eine Diode oder ein Variator liegt, der bei Erreichen einer zu hohen Spannung dieselbe auf einen, für das Anzeigeorgan unschädlichen Wert begrenzt, 3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstromkreis zur Polaritätsanzeige in zwei parallele Zweige aufgeteilt ist, in denen in Reihe je ein Anzeigeorgan und ein Gleichrichter, je in anderer Polung,liegt.

4. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß jedem zu messenden Spannungsbereich bzw. -wert ein bestimmtes Anzeigeorgan zugeordnet ist, das bei Erreichen oder/und Überschreiten dieses Bereiches bzw. Wertes mit Hilfe eines Schwellwertschalters (z.B. Zenerdiode, Vierschichtdiode, Unijunctiontransistor)oder desgleichen durch die zu messende Spannung oder/urd einet iTilfzspannung zur Anzeige gebracht wird 5. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß mehrere flzclgeorgane in Reihe geschaltet sind und u jedem Anzeigeorgan je ein Festwiderstand und gegebenenfalls zusätzlich je ein spannungsabhängiger Widerstand geschaltet wird0 6. Gerät iach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeorgane mit zunehmender Zufschaltspannung aneinandergereiht sind und auf diene SWeise eine Meßwertskala bilden, die mit den entsprechenden Zahlenwerten beschriftet sind bzw0 außerhalb davon beschriftet werden können.

7. Gerollt nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsunterschiede der einzelnen nebeneinander liegenden Anzeigeorgane mit ihren Schwellwertschaltern linear oder/ und logarithmisch oder/und beliebig nach anderen hriterien zunehmen0 8. erät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Bauelemente ganz oder teilweise in Miniaturbauweise integriert sind (integrierte Schaltung).

9. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeorgane aus einem zusammenhängenden Stück sind und vorzugsweise die Form eines Fadens haben.

lO. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Reihen von Anzeigeorganen untereinander liegen, wobei die Schaltspannungen der jeweils untereinander liegenden Anzeigeorgane jeweils in einem bestimmten Verhältnis, vorzugsweise im Verh;^ltnis 1 : 10 liegen.

11. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zum henstromkreis bzw. in Reihe zu jedem Teilmeßstromkreis je ein Kaltleiter liegt, 12. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß für eine eventuelle Stromversorgung, beispielsweise zur Erzeugung eines Wechselstromes für die LCD-Anzeigen mittels Sperrwandlers eine oder mehrere Solarzellen verwendet werden.

13. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät mit anderen Meßfunktionen, vorzugsweise mit einer Durchgangsmeßeinrichtung kombiniert wird.