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Schaltungsanordnung zum selbsttätigen Prüfen der Lage einer Messkurve eines Schaltungselementes der Fernmeldetechnik zwischen zwei Toleranzgrenzen
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum selbsttätigen Prüfen der Lage einer Messkurve eines Schaltungselementes der Fernmeldetechnik, beispielsweise eines Zweipols oder eines Vierpols, zwischen zwei Toleranzgrenzen, die genau wie die Messkurve abhängig sind von dem dem Schaltungselement zugeführten Strom, der seine Werte, z. B. Spannung, Stromstärke oder Frequenz, innerhalb bestimmter Grenzen ändert.
Um das elektrische Verhalten der Schaltelemente unter solchen Bedingungen zu prüfen und daraus auf ihre einwandfreie Beschaffenheit schliessen zu können, ist es bekannt, die zu untersuchenden Schaltelemente einzeln so zu messen, dass sie einerseits an eine Stromquelle mit den genannten Eigenschaften, anderseits an einen Kathodenstrahl-Oszillographen angeschlossen werden. Auf dem Bildschirm erscheint dann die das jeweilige Schaltelement charakterisierende Kurve, die zwischen zwei Toleranzgrenzen liegen soll. Dieses Messverfahren ist langwierig und umständlich, es eignet sich nicht /um Prüfen grösserer Stückzahlen von Schaltelementen.
Um nun eine selbsttätige Messung durchführen zu können, ist schon vorgeschlagen worden, vor dem Bildschirm eine Reihe von Photodioden anzuordnen, die das Toleranzfeld der Kurve begrenzen und jede Überschreitung der zweidimensionalen Toleranzgrenzen zwecks entsprechender Sortierung der Schaltelemente an eine Steuereinrichtung signalisieren. Dieses Messverfahren ist nur geeignet für solche Speisestromänderungen, die die Kurve auf dem Bildschirm darzustellen gestattet. Ausserdem werden aufwendige Geräte, wie ein Kathodenstrahl-Oszillograph, mehrere Photodioden mit den zugehörigen Verstärkern und Impulsformern sowie eine grössere Steuereinrichtung benötigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine weniger aufwendige, einfachere Schaltungsanordnung zum selbsttätigen Prüfen von Schaltungselementen unter gleichen Bedingungen aufzuzeigen, die ohne Kathodenstrahl-Oszillograph arbeitet.
Die Schaltungsanordnung gemäss der Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die Prüfeinrichtung ein Netzwerk enthält, das eine zu der Sollkurve des Schaltungselementes spiegelbildliche Entzerrungskurve erzeugt, die zur Sollkurve addiert, als resultierende entzerrte Messkurve nahezu eine Gerade ergibt, dass die Toleranzgrenzen, zwischen denen die derart entzerrte Messkurve verläuft, einen jeweils konstanten Wert während der gesamten Änderung der den Schaltungselementen zugeführten Werte des Stromes beibehalten, und dass ein Messgerät mit mindestens zwei Grenzwertmeldern vorgesehen ist, die auf jeweils einen der Toleranzgrenzwerte eingestellt sind, deren überschreiten eine Steuereinrichtung aktiviert.
Dadurch, dass ein dem jeweiligen Schaltmittel entsprechendes Netzwerk die aus dem durch den Prüfling und das Netzwerk entstehende resultierende Kurve entzerrt, ist zur Feststellung der Lage dieser Kurve zwischen den Toleranzgrenzen und gegebenenfalls vorhandener Grenzwertüberschreitungen keine Darstellung auf einem Bildschirm erforderlich, es genügt eine Anzeige mit einem einfachen Messinstrument mit eindimensionaler Skala. Das ist nur deshalb möglich, weil die Toleranzgrenzen während des gesamten Messvorganges ihren konstanten Wert beibehalten.
Die Schaltungsanordnung gemäss der Erfindung erlaubt es nicht nur, den Einfluss der sich laufend innerhalb zweier festgelegter Grenzen ändernden, dem Prüfling zugeführten Werte auf das
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Schaltungselement zu untersuchen, sondern auch einmalige Vorgänge zu erfassen, die auf dem Bildschirm eines Kathodenstrahl-Oszillographen nicht oder nur schwer darstellbar sind.
Zur selbsttätigen Auswertung der am Ausgang des Schaltungselementes erfassbaren Grösse, deren entzerrte Messkurve einen nahezu konstanten Wert während des gesamten Messvorganges beibehält, wird ein bekanntes Messinstrument mit zwei oder mehr Grenzwertmeldern verwendet, das die Lage des gemessenen analogen Wertes in einem bestimmten Bereich feststellt.
Ein Beispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Während in Fig. l eine Schaltungsanordnung gemäss der Erfindung dargestellt ist, zeigt die Fig. 2 eine durch ein Schaltungselement verursachte normale Kurve im zugehörigen Toleranzfeld und Fig. 3 eine entzerrte.
Das Erfindungsbeispiel gemäss Fig. 1 stellt eine Schaltungsanordnung zum selbsttätigen Prüfen von Schaltungselementen, beispielsweise Filtern oder andern Zwei-oder Vierpolen, in Abhängigkeit von der zugeführten Frequenz dar. In gleicher Weise kann aber auch das Verhalten eines Schaltungselementes in Abhängigkeit von einer zugeführten Spannung oder eines Stromes von einer genau festgelegten, sich ändernden Stärke, untersucht werden.
Das Schaltungselement-P-wird von einem Wechselstromgenerator-G-mit einem Strom - U l-gespeist, der seine Frequenz von einem unteren bis zu einem oberen Grenzwert laufend
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hat einen Frequenzgang, der annähernd spiegelbildlich zur Sollkurve des Prüflings-P-verläuft.
In Fig. 2 ist eine derartige nicht entzerrte Kurve eines Schaltungselementes dargestellt. Die gestrichelten Linien oberhalb und unterhalb dieser Kurve geben die Grenzen des Toleranzfeldes an.
Nach der Addition der beiden Kurven des Prüflings und des Netzwerkes-E-entsteht eine nahezu waagrecht verlaufende Gerade, wie in Fig. 3 (ausgezogene Linie) gezeigt, und die Toleranzgrenzen (gestrichelte Linien) behalten während der gesamten Frequenzänderung einen konstanten Wert bei.
Die resultierende Messspannung-U3-wird einem Messinstrument--M--zugeführt. Dieses Messinstrument kann ein Lichtmarkengalvanometer oder ein anderes mit Grenzwertmeldern ausgerüstetes Gerät sein. In Fig. l ist ein Messinstrument-M-mit zwei Photodioden-Fl und F2--als Grenzwertmelder gezeigt. Bei einer andern Aufgabenstellung der Prüfeinrichtung können beispielsweise auch vier Grenzwertmelder vorgesehen werden, so dass die Lage des Zeigers in einem der so entstandenen Bereiche als Kriterium für eine spätere Sortierung der Schaltelemente herangezogen werden kann. Es könnte aber auch die Schwankung des Zeigers über mehrere Bereiche bzw.
Grenzwertmelder untersucht werden.
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--V2-- anSteuereinrichtung-St-abgibt und bei Erreichen des unteren Grenzwertes die Photodiode --F2-anspricht.
Die Steuereinrichtung-St-betätigt ihrerseits eine mechanische Sortiereinrichtung, die entsprechend dem festgestellten Messwert oder der Lage des Messwertes innerhalb des Toleranzbereiches den Prüfling selbsttätig aus seiner Haltevorrichtung entnimmt und in eine der Messgruppen einsortiert.
Gleichzeitig kann über die Leitung-al-jeder Ausschuss akustisch und optisch gemeldet werden. Es kann aber auch ein Zähler angeschlossen sein, der zu statistischen Zwecken die Anzahl der jeder Gruppe zugeordneten geprüften Schaltungselemente im Laufe eines Zeitabschnittes erfasst.
Der Verstärker-VI-ist in der beschriebenen Schaltungsanordnung mit dem Entzerrernetzwerk-E--zu einer gemeinsamen Baueinheit zusammengefasst. Eine dem Kurvenverlauf des Schaltelementes angepasste Gegenkopplung zwischen den einzelnen Verstärkerstufen sorgt für die notwendige frequenzabhängige Entzerrung. Diese Entzerrung wirkt natürlich nur zufriedenstellend für Schaltungselemente mit einer gleichen oder annähernd gleichen Kurvenform, jeder andere Kurvenverlauf erfordert demgemäss auch ein anderes Entzerrernetzwerk. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, die gezeigte Schaltungsanordnung vor allem zur Prüfung von Schaltelementen anzuwenden, die in grösseren Stückzahlen vorkommen.
Der Entzerrer-E--, gegebenenfalls zusammen mit dem Verstärker --Vl--, kann aber auch steckbar ausgeführt werden, so dass die Prüfeinrichtung zur Anpassung an ein anderes zu untersuchendes Schaltelement auch in kürzester Zeit leicht abgeändert werden kann.
Zur Selbstkontrolle der Prüfeinrichtung ist diese so geschaltet, dass beim erstmaligen Überschreiten der unteren Messwertgrenze der Grenzwertmelder--F2--anspricht und die Steuereinrichtung --St--- entsperrt. Spricht der untere Grenzwertmelder-F2-aber nicht an, dann schaltet nach einer bestimmten Zeitdauer das Zeitglied-T-und meldet das Vorliegen einer Störung der
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Prüfeinrichtung oder eines defekten Prüflings, z. B. mit Wicklungsunterbrechung.