DE1516325A1 - Digital-Messvorrichtung zur genauen Bestimmung von Messgroessen - Google Patents

Digital-Messvorrichtung zur genauen Bestimmung von Messgroessen

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DE1516325A1
DE1516325A1 DE19651516325 DE1516325A DE1516325A1 DE 1516325 A1 DE1516325 A1 DE 1516325A1 DE 19651516325 DE19651516325 DE 19651516325 DE 1516325 A DE1516325 A DE 1516325A DE 1516325 A1 DE1516325 A1 DE 1516325A1
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Bladowski Ing Richard
Giloi Prof Dr-Ing Wolfgang
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Telefunken Patentverwertungs GmbH
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R27/26Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2605Measuring capacitance

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Description

  • Meßvorrichtung zur digitalen Messung von Kapazitäten und Widerständen Die Erfindung betrifft eine Digital-Meßvorrichtung zur genauen Messung von Kapazitäten und Widerständen, wobei ein veränderter Meßwert sofort angezeigt werden soll. Diese Anforderungen werden beispielsweise an ein Meßgerät gestellt, mit dem eine Eichung von Komponenten bei Analogrechnern durchgeführt werden soll.
  • Es ist bekannt, Spannungen durch Zählen von Taktimpulsen eines Taktgenerators zu messen, indem die Taktimpulse während eines dem Betrage der Spannung proportionalen Zeitintervalles, das von zwei in Amplituden-Komparatoren beim Überschreiten von Amplitudenschwellen durch eine lineare Sägezahn-Spannungsflanke ausgelösten Begrenzungsimpulsen eingeschlossen wird, in einem Zähler gezählt und gespeichert werden und die gewonnene Impulsanzahl nach Beendigung des Zählvorganges in einem Dezimalziffern-Anzeigegerät dargestellt wird. Eine bistabile Kippstufe kann dabei von den Begrenzungsimpulsen so gesteuert werden, daß sie das Vorzeichen der Spannung gegenüber einer durch die eine Amplitudenschwelle festgelegten Bezugsgröße (Erdpotential) anzeigt. Bei diesen bekannten Digital-Voltmetern ist für eine Messung die Steilheit der Sägezahnflanke vorgegeben. Die unterschiedlichen spannungsproportionalen Längen des ausgezählten Zeitintervalls ergeben sich dadurch, daß der Amplitudenbereich, welcher von der Sägezahnflanke zwischen-den beiden Amplitudenschwellen durchstiegen wird, dem Meßwert proportional veränderlich ist, indem die zu messende Spannung einem der Komparatoren zugefiihrt wird.
  • Es sind auch schon Vorschläge bekannt geworden, eine digitale Anzeige der Größe von Kapazitäten oder Widerständen durch Zeitauszählung in der Weise zu gewinnen, daß der Prüfling in eine Schaltung als ein Zeitkonstantenglied einschaltbar ist und die Zeit ausgezählt wird, in der eine von der S haltung von einem Anfangswert ausgehend erzeugte Spannung einen zweiten vorgegebenen ert erreicht. Es wurde hierbei die Charakteristik einer Kondensator-Entladung benützt. Bei einer dieser bekannten Lösungen wird ein zu messender Kondensator in eine monostabile Transistor-Kippschaltung als das deren Verweilzeit in dem astabilen Zustand bestimmende kapazitive Glied eingeschaltet, und es wird diese Verweilzeit - gegebenenfalls mehrmals unter periodischem Anstoßen der Kippschaltung - gemessen. Abgesehen von möglichen Streuungen im Anlaufverhalten der Transistoren kommt hier für das Rückkippen der schon flacher werdende Teil der Exponentralkurve der Kondensatorentladung ins Spiel mit der Folge, daß die Meßgenauigkeit bei kleinen Kapazitäten erheblich abnimmt. Die Messung von Widerständen (indem der Prüfling anstelle des die Verweilzeit bestimmenden R eingesetzt wird) ist, bedingt u.a. durch den benutzbaren Arbeitsbereich der Transistoren, mit dieser Schaltung nur in einem sehr beschränkten Widerstandsbereich möglich. Eine andere bekannte Meßschaltung enthält Mittel, um einen Kondensator auf einen Spannungsbetrag Uo aufzuladen und ihn dann über einen Widerstand R zu entladen, sowie einen Differenzverstärker, der feststellt, wann bei der Entladung der Spannungswert 0.3679.U erreicht ist. Die Zeit vom Beginn der Entladung bis zu dem genannten Referenzpunkt wird ausgezählt, da sie direkt proportional R ist, ergibt sie ein Maß für C bzw. R, wenn R bzw. C vorgegeben ist. Auch hier wird die Genauigkeit der Diskriminierung des Meßzeit-Endes durch den schon flacher gewordenen Verlauf der exponentiellen Entladungskurve beeinträchtigt, und desgleichen durch z.B. temperaturbedingte Anderungen der dem Differenzverstärker über Widerstände zugeführten zu vergleichenden Steuerspannungen.
  • Die eingangs behandelten digitalen Voltmeter waren bereits bekannt, als die vorgenannten Vorschläge zur Messung von Kondensatoren oder auch Widerständen gemacht wurden, die für die Messung die Gesetzmäßigkeiten der Kondensator-Entladung benutzen. Die Erfindung hat erkannt, daß das Prinzip der Bildung einer linearen Sägezahnflanke und Zeitauszählung eines Hubes dieser Flanke modifiziert auch für die Messung von Kondensatoren und Widerständen benutzbar ist mit dem Vorteil, daß sich hohe und gleichbleibend gute Meßgenauigkeiten erzielen lassen.
  • Die Erfindung bezieht sich sonach auf eine Meßvorrichtung zur digitalen Messung von Kapazitäten oder/und von Widerständen mit einer Schaltung, in die der Prüfling als ein Zeitkonstantenglied einschaltbar ist, und mit einem Zähler zur Auszählung der Zeit, in der eine von der Schaltung von einem Anfangswert ausgehend erzeugte Spannung einen zweiten durch eine Vergleicherschaltung vorgegebenen ert erreicht. Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß in an sich für Spannungsmessungen bekannter Weis>-Zeitdauern von Amplitudenänderungen einer von einer integrierenden Schaltung erzeugten linearen Sägezahnflanke ausgezählt werden, und daß der zu messende Kondensator bzw. der zu messende Widerstand an Klemmen des Sägezahngenerators so angeschlossen wird, daß er dessen Integrationsgeschwindigkeit und damit die Flankensteilheit des Sägezahns mit bestimmt.
  • Die Meßvorrichtung wird vorzugsweise so ausgebildet, daß Umschaltcr vorgesehen sind, um entweder Kapazitäts-Meßklemmen anstelle einer internen, durch einen Wahlschalter unterschiedlich einstellbaren Kapazität oder Widerstendsmeßklemmen anstelle einer internen, durch einen Ulahlschalter unterschiedlich einstellbaren Widerstands in den Verstärkerkreis des Sägezahngenerators einzuschalten, sowie Schaltmittel zur Zuführung von zwei Festspannungen an die Vergleicherschaltung, vorzugsweise der Sägezairnspitzenspannung und des Erdpotentials.
  • Die Meßvorrichtung nach der Erfindung kann dann weiterhin so ausgebildet werden, daß sie auch als ein nach dem bekannten Prinzip arbeitendes Digital-Voltmeter benutzbar ist, indem ein weiterer Umschalter vorgesehen wird, um bei Abschaltung der Kapazitäts- und der Widerstands-Meßklemmen und Einschaltung der internen Kapazitäts- und Widerstandselemente eine Spannungs- Meßklamme vorzugsweise über einen Impedanzwandler mit einem Komparator der Vergleicherschaltung zu verbinden.
  • In Weiterbildung der Me#vorrichtung nach der Erfindung sind ferner Mittel vorgesehen, mit denen die Sfigezahnfretluenz, d.h. die Anzahl der Messungen pro Sekunde vorgeschrieben werden kann.
  • Eine Weiterbildung sieht ferner Schalterstufen zur Meßbereichswanderung vor, welche die Zeitkonstante der Sägezahnspannung ändern. Insbesondere ist vorgesehen, daß als interne Widerstands-bzw. Kapazitätselemente zur Meßbereichsänderung geeicilte Widerstände und geeichte Kapazitäten vorhanden sind, die bedarfsweise zur oder abgeschaltet werden.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert: Fig. 1 zeit ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Digital-Meßvorrichtung, so ausgebildet, daß sie zusätzlich auch als Digitalvoltmeter benutzbar ist; Fig. 2a zeigt ein Sägezahnspannungsdiagramm bei i Spannungs- oder Strommessungen ; Fig. 2b zeigt ein Sägezahnspannungsdiagramm bei Widerstands- oder Kapazitätsmessungen.
  • Eine nach dem Verfahren der mitlaufenden LadespannunG von einem Miller-Integrator MI gem. Fig. 1 erzeugte Sägezahnspannung US, die an einem Netzpunkt P abgegriffen werden kann, wird über Widerstände R2 und R3 den Eingängen zweier Komparatoren, z.B. Schmitt- Triggern K1 und K2 zugeführt. Der Komparator K1 vergleicht die Momentanwerte der Sägezahnflanke mit einem unabhängigen, unveränderlichen Potential, beispielsweise mit dem Erdpotential, das durch eine leitende Verbindung von einer Buchse y7 zu einer Buchse y6 über einen Widerstand R1 am Eingang des Komparators K1 anliegt. Der Komparator K2 hingegen vergleicht eine konstante Spannung (-E) an dem Kontakt 11 oder Meßspannungen Ux an dem Kontakt 10 eines Schalters 0, die über einen Widerstand R4 anlieerXen, mit den Momentanwerten der Sägezahnflanke.
  • An dem Netzpunkt P ist ferner eine Steuerschaltung ST, fie ebenfalls ein Schmitt-Trigger sein kann, angeschlossen. Von der teuerschaltung ST wird während der Messung ein Relais L erregt und ein weiteres Relais A kurzgeschlossen. Das Relais A steuert die Kontakte aO, a1, a2, die beim Meßvorgang die in Fig. 1 gezeichnete Stellung einnehmen. Die Kontakte 7 und 12, die von dem relais L betätigt werden, sind während des Meßvorganges geöffnet. Erreicht die Sbgezahnspannung U den Wert (+E), so zieht das Relais A an 5 und legt die Kontakte aO, a1 und a2 um, indessen das Relais L nach einer Verzögerungszeit th abfällt und die Kontakte 11 und 12 schließt. Diese Verzögerungszeit th, während der die Relais A und L gleichzeitig erregt sind, kann im Steuerwerk ST eingestellt werden. Nach einer Zeit #tu wird das Relais L wieder erregt und das Relais A wieder stormlos, und die entsprechenden Kontakte kippen wieder in ihre ursprüngliche, in Fig. 1 dargestellte Lage zurück.
  • Das Relais L erzeugt in diesem Augenblick Impulse N, die über nicht gezeichnete Leitungen einer bistabilen Kippstufe M und einer Speicherstufe S zugeleitet werden und diese normieren.
  • J)ie Verstärkerstufe V1 des Miller-Integrators MI weist einen hohen Spannungs-Verstarkungsgrad und einen großen Eingangswiderstand auf. Der parallel dazu liegende Ladekondensator 0M wird ach also, da er über einen Widerstand RM und über Schalter T1 und W1 mit einer Spannungsquelle (-E) verbunden ist, linear aufl aden und eine Sägezahnflanke gemäß Fig. 2a erzeugen. Wird jedoch der Maximalwert (+E) und damit der Schwellwert der Steuerschaltung ST erreicht, so öffnet sich der Kontakt a1, und der Kontakt a2 schaltet von der Stellung 9 in die Stellung 8 um. Durch den Spannungsteiler Ra - Ra bildet sich an dem Netzpunkt P wegen des hohen Verstärkungsgrad. es des Verstärkers V1 ein negatives Potential (-E) aus, und der Kondensator CM lädt sic um. Die Sägezahspannung U5 fällt während der Umladezeit #tu auf den Ausgangswert (-E) zurück.
  • J3eginnt die Sägezahnspannung Us die Flanke von (-E) nach (+E) gemäß Fig. 2a oder Fig. 2b hochzulaufen, so wird das stetig und linear sich ändernde Potential in zwei Punkten, die auch zusammenfallen können, dem Betrage nach mit den Bezugspotentialen, die iiber die Widerstände R1 und R4 an den Komparatoren K1 und K2 anliegen, übereinstimmen. In diesen Augenblicken ändern die beiden Komparatoren K1 und K2 dann jeweils sprungartig ihr Ausgangspotential und steuern so über Leitungen c1 und c2 eine Antivalenzschaltung F. Außerdem werden durch Impulse über weitere Leitungen C3 und c4 die getrennten Eingänge der bistabilen Kippstufe M angesteuert.
  • Zu Beginn einer Messung wenn die Sägezahnspannung U5 bei (-X) startet, weisen die Ausgänge der Komparatoren K1 und K2 gleieines Potential auf. Kompensiert die Sägezahnspannung U5 beispielsweise eine Spannungsschwelle +Ux2 durch Erreichen einer Spannung entsprechenden Betrages aber umgekehrten Vorzeichens, so zeigt K2 am Ausgang plötzlich ein anderes Potential als K1, und die Antivalenz-Schaltung F liefert ein Öffnungspotential an ein Konjunktionstor B. Da dieses Konjunktionstor B durch ein positives Potential über den Kontakt aO vorbereitet war, können nunmehr Taktimpulse aus einem Taktgenerator G in zeit-7ich konstanten Abständen durchlaufen und einen Zähler Z beaufschlagen.
  • Nach einer Zeit #t2 überschreitet die Sägezahnspannung U5 die zweite, durch das Erdpotential festgelegte Spannungsschwelle UO, und der Komparator K1 liefert ebenfalls ein anderes, dem Potential des Komparators K2 gleichartiges Potential und schließt damit die Antivalenz-Schaltung F sowie das Konjunktionstor B wieder. Der Weg der Taktimpulse zum Zähler Z ist somit unterbrochen, der Zähler Z zählt nicht mehr weiter, sondern er enthält nunmehl eine bestimmte Impulszahl, die dem Zeitabstand ßt2 gemäß Fig. 2a proportional ist. Die Sägezahnspannung Us steigt weiterhin linear an und verursacht bei Erreichen des Maximalwertes (+E) unter anderem ein Ausschalten des Relais L. Der Kontakt 11 wird geschlossen, und der Zählerinhalt wird zur Entschlüsselung an eine Dekodiermatrix D freigegeben und in einem Dezimal-Anzeigegert.'it H zur Anzeige gebracht. Weiterhin wird, von dem Relais A betätigt, der Kontakt aO von der Stellung 12 nach 13 umgeschaltet und somit das Konjunktionstor B durch Anlegen des Erdpotentials UO zusätzLich verriegelt, so daß während des Rückführens der Sägezahnspannung US von dem Wert (+E) nach (-E) und während der Freigabe des Zählerinhaltes keine versehentlich auftretenden Fehlimpulse das Konjunktionstor B zu passieren vermögen.
  • Die Kippstufe M dient zur Anzeige des Vorzeichens der Meßgröße gegenüber dem unabhängigen Bezugspoterltial, welches hier das Erdpotential UO ist. Nach der Normierung durch das Relais L beinhaltet die Kippstufe M durch ihre Kipplage vereinbarungsgemäß ein positives Vorzeichen. Erfolgt nun über die Leitung C3 von dem Komparator K2 zuerst ein Impuls, so wird das Flipflop M in eine Lage gekippt, die ein negatives Vorzeichen beinhaltet. Beim darauffolgenden Impuls von dem Komparator K1 über die Leitung c4 wird das Flipflop M wieder zurückgekippt und beinhaltet nun wieder ein positives Vorzeichen, das Vorzeichen der Meßgröße. Trifft aber von dem Komparator K1 zuerst ein Impuls ein, so behält das Flipflop M seine Stellung bei. Der nachfolgende Impuls des Komparators K2 kippt das Flipflop M, welches nunmehr die einem Minuszeichen entsprechende Kipplage einnimmt.
  • Um zu verhindern, daß das Vorzeichen in einem Vorzeichenanzeiger X während eines Meßvorganges ständig wechselt, ist ein von dem Re lais L betätigter Kontakt 12 vorgesehen, der nach Beendigung des Meßvorganges den durch die Kipplage der Kippstufe M festgelegten Vorzeichenwert an eine Speicherstufe S weiterleitet, die ihn dann in dem Vorzeichenanzeiger X zur Anzeige bringt.
  • Anhand von Fig. 2a sei zunächst ein Me#vorgang bei einer ion bekannter Art ablaufenden Spannungsmessung betrachtet. Die Me#spannung (-Ux1) liege an dem hochohmigen Eingang y5 eines Impedanzwandlers V2, der mit großer Näherung einen Spannungsverstärkungsgrad von 1 aufweist. Der Imedanzwandler V2 ist iiber den Kontakt 10 eines Schalters 0 und über den Widerstand R4 mit dem Komparator K2 verbunden, der die Meßspannung (-Ux1) mit der Sägezahnspannung U5 vergleicht. Wie aus Fig. 2a zu ersehen ist, ändert der Komparator K1 zuerst sein Potential und nach einer Zeit At1 folgt der Komparator K2. Vereinbarungsgemäß und in Übereinstimmung mit dem tatsächlichen Vorzeichen erscheint im Vorzeichenanzeigegerät X ein negatives Vorzeichen. Legt man an den Meßeingang y5 eine positive Meßspannung +Ux2, so erscheint im Vorzeichenanzeigegerät X ein positives Vorzeichen.
  • Den jeweiligen Beträgen der Me#spannungen /-Ux1/oder/+Ux2/ entsprechen die Zeitabschnitte #T1 und #t2. Die Länge der Zeitabschnitte wird durch die Steigung der jeweiligen Sägezahnflanke und durch die Lage der Grenzen t0, t1 und t2 bestimmt. Die Steigung einer Sägezahnflanke ist durch die Zeitkonstante # =RM CM festgelegt. Sie stellt eine veränderbare Yaßgröße dar, die durch Einschalten der Widerstände Rp statt RM über einen Schalter T1 oder durch Parallelschalten von Kapazitäten 0 zusätzlich zu CM p über einen Schalter T2 verändert werden kann.
  • Das Verändern der Xiderstände Rp und der Kapazität 0p ist gleichzeitig mit einer entsprechenden Meßbereichsänderung im Dezimal-Anzeigegerät H verbunden. Die zu messende Spannung Ux bestimmt die Amplitudenschwelle, bei der der Komparator K2 während der Zuführung der Sögezahnfhanke Us anspricht. die Me#grö#en -Ux1 bzw.
  • +Ux2 bestimmen jeweils die Zeitabschnitte #t1 und At2, während denen im Zähler Z die einlaufenden Taktimpulse des Taktgeneratours G gezählt werden TJie in konstanten Zcitintervallen aufeinander folgenden Taktimpulse unterteilen einen Zeitabschnitt #t bei einer bestimmten Zeitkonstanten # des Sägezahns so, da# der Betrag der Me#spannung Ux mit dem im Dezimal-Anzeigegerät H an-$gezeigten Wert, der einer festgelegten Anzahl von Taktimpulsen im m Zähler Z Z entspricht, übereinstimmt.
  • Strommessungen werden durch Messen des Spannungsabfalls über eien gee chten Wid erstand auf Spannungsbestimmungen zu ückgeführt.
  • Anhand von Fig. 2b soll nun ein Me#vorgang bei einer Widerstands-oder Kapazitätsmessung erklärt werden. Bei derartigen Komponentenmessungen wird zunächst der Schalter 0 von dem Kontakt 10 auf den Kontakt 11 umgeschaltet. Dadurch sind die Schwellenamplituden der Komparatoren K1 und K2 unveränderbar a-uf das Erdpotential UO und ien Maximalwert (4F) festgesetzt. Zu messende Wirierstände Rx werden an die Buchsen y1 und y2 angeschlossen, und ein Schalter W1 wird von der Stellung 4 nach der Stellung 5 umgelegt. Me#bereichsänderungen können je nach der Größenordnung der zu messenden Widerstände Rx dadurch vorgenommen werden, da# jeweils eine von verschieden gro#en Kapazitäten Cp mittels des Schalters T2 zu CM parallel geschaltet w)rd. Kapazitäten Cx werden an den Buchser y3 und y4 angeschlossen, und durch Umschalten eines schalters W2 von der Stellung 7 nach der Stellung 6 bei der Schalterstellung 4 des Schalters W1 gemessen. Meßbereichsänderungen sind hierbei durch Einschalten verschieden gro#er Widerstände Rp über den Schalter T1 zu erzielen.
  • Im Unterschied zu Spannungsmessungen bewirken sowohl Änderungen der Me#bereichs-Bestimmungsgrö#en Cp oder Rp, als auch solche der Meßgrößen Ry oder 0x Änderungen der Steilheit der Sägezahnflanke, die nunmehr allein die Zeitabschnitte #t festlegt. Die Sägezahnspannungsverläufe bei Widerstandsmessungen sind denen bei Kapazitätsmessungen gleichgeartet, d.h. an den Kennlinien sind sie nicht zu unterscheiden. Die beiden in Fig. 2b dargestellten Sägezahnspannungsverläufe zeigen eine Kapazitätsmessung und eine Widerstandsmessung bei unverändertem Meßbereich, die beiden Spannungsmessungen gemäß Fig. 2a sind ebenfalls in dem gleichen Meßbereich durchgeführt.
  • Die formelmäßige Beschreibung der in Fig. 2a und Fig. 2b dargestellten Messungen soll die Zusammenhänge noch einmal hervorheben: /-Ux1/##t1#Anzahl der Taktimpulse#Dezimalanzeige; (-) Vorzeichenanzeige /+Ux2/##t2#Anzahl der Taktimpulse#Dezimalanzeige; (+) Vorzeichen anzeige RM, CM, U0 = konst.
  • Cx3##t3#Anzahl der Taktimpulse#Dezimalanzeige; (+) Vorzeichen RM, U0, +E = konst.
  • Rx4## # t4# Anzahl der Taktimpulse#Dezimalanzeige; (+) Vorzeichen 0M' U0, +E = konst.
  • An Stelle von CM und RM kann auch CM + Cp oder Rp stehen.
  • Mit der Änderung der Widerstände R bzw. Rp und/oder der Kapazitäten CM bzw. Cp ändert sich die Zeitkonstante #. Da diese der Flankensteilheit der Sägezahnspannung U5 proportional ist, ändert sich also auch die Sägezahnfrequenz. Für Komponentenbestimmungen bei vorgeschriebenen Frequenzen sind deshalb mit CM und RM gekoppelte nicht gezeichnete Regler vorgesehen, die den abhängigen Amplitudenschwellwert am Kontakt 11 so verschieben (vergrößern oder verkleinern können), daß bei Meßbereichsänderungen durch den Widerstand RM oder die Kapazität 0M die Sägezahnfrequenz konstant gehalten wird. Mit einem ebenfalls nicht gezeichneten Voreinstellregler, der die Taktfrequenz des Taktgenerators G entsprechend regelt, kann die gewünschte Säg£zahnfrequenz ausgewählt werden. Die Auswahl der Sägezahnfrequenzen geschieht zweckmäßigerweise in Schritten von ganzen Vielfachen einer Grundfrequenz, da dies die Anzeige auf den einzelnen Meßbereichen crleichtert. Die betreffenden, für die Grundfrequenz geltenden Meßwerte müssen dabei lediglich mit dem passenden Maßstabsfaktor multipliziert werden.
  • Bei hoher Meßgenauigkeit und bei einer großen Zahl von Messungen pro Sekunde, wie sie bei vcränderlichen Meßgrößen erforderlich werden, sind für die Steuerung des Miller-Integrators MI an Stelle von Relais A und L elektronische Schalter zu verwenden und die Taktfrequenz des Taktgenerators G ist entsprechend hoch zu wählen.

Claims (1)

  1. P a t e n t a n s p r ii c h e 1. Meßvorrichtung zur digitalen Messung von Kapazitäten oder/un (l von Widerständen mit einer Schaltung, in die der Prüfling al ; ein Zeitkonstantenglied einschaltbar ist, und mit einem Zähler zur Auszählung der Zeit, in der eine von der chaltung von einem Anfangswert ausgehend erzeugte Spannung einen zweiten durch eine Vergleicherschaltung vorgegebenen Wert erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich für Spannungsmessungen bekannter Weise Zeitdauern von Amplitudenänderungen einer von einer integrierenden Schaltung erzeugten linearen Sägezahnflanke ausgezählt werden, und daß der zu messende Kondensator (Cx) bzw. der zu messende Widerstand (Rx) an Klemmen (Y3, Y4 bzw. Y1, Y2) des Sägezahngenerators so angeschlossen wird, daß er dessen Integrationsgeschwindigkeit und damit die Flankensteilheit des Sägezahns mit bestimmt.
    2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Umschalter (W1, W2) um entweder Kapazitäts-Meßklemmen (y3, y4) anstelle einer internen, durch einen Wahlschalter (T2) unterschiedlich einstellbaren Kapazität (0M' Cp) oder Widerstandsmeßklemmen (Y1, Y2) anstelle eines internen, durch einen Wahlschalter (T1) unterschiedlich einstellbaren Widerstands (RM, Rp) in den Verstärkerkreis des Sägezahngenerators (MI) einzuschalten, und durch Schaltmittel (0, y6, y7) zur Zuführung von zwei Festspannungen an die Vergleicherschaltung (K1, K2), , vorzugsweise der Sägezahnspitzenspannung (-E) und des Erdpotentials (U0).
    3. Me#vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzei chnet d'irch einen weiteren Umschalter (O), um bei Abschaltung der Kapazitäts- und der Widerstands-Me#klemmen (y1-y4) und Einschaltung der internen Kapazitäts- und Widerstandselemente (CM,CP,RM,RP) eine Spannungs-Me#klemme (y5) vorzugsweise über einen Impedanzwandler (V2) mit einem Komparator (K2) der Vergleicherschaltung zu verbinden, so, das eine an diese Klemme gelegte Spannung in bekannter Art durch Impusauszählung einer Sägezahn-Anstiegszeit gemessen erden kann zur Me#vorrichtung nach Anspruch 1 bzw. den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, mit denen die Sägezahnfrequenz, d.h. die Anzahl der Messungen pro Sekunde vorzeschrieben werden kanne 5. Me#vorrichtung nach Anspruch 1 bzw. den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Schalterstufen zur Me#bereichsänderung vorgesehen sind, welche die Zeitkonstante (T) der Sä'gezahnspannung (U8) ändern.
    6. Me#vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Me#bereichsänderung geeichte Widerstände (Rp) und geeichte Kapazitäten (Cp) vorgesehen sind, die bedarfweise zur oder abgeschaltet werden.
    7. Me#vorrichtung nach Anspruch 1 bzw. den folgenden, gekennzeichnet durch eine Steuerschaltung (ST), die bei Erreichung eines maximalen Amplitudenwertes (+E) der Sagezahnflanke den Inhalt des Zeitzählers zur Anzeige freigibt und ferner Schalter (A, L) betätigt, weiche eine Rückführung der Sägezahn-Spannung (Ua) in ihre Ausgangsposition (-E) ver anlassen
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2313681A1 (fr) * 1975-06-02 1976-12-31 Penzen Politekhn I Dispositif pour mesurer les parametres d'elements de circuits electriques complexes
FR2430016A1 (fr) * 1978-06-29 1980-01-25 Verdier Pierre Capacimetre a affichage numerique permettant en particulier de mesurer la capacite d'un cable coaxial equipe de repeteurs

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FR2313681A1 (fr) * 1975-06-02 1976-12-31 Penzen Politekhn I Dispositif pour mesurer les parametres d'elements de circuits electriques complexes
FR2430016A1 (fr) * 1978-06-29 1980-01-25 Verdier Pierre Capacimetre a affichage numerique permettant en particulier de mesurer la capacite d'un cable coaxial equipe de repeteurs

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