DE20110939U1 - Electrical and electro-optical transducers and probes for a measuring evaluation device, especially for potential-free EMC measurement - Google Patents
Electrical and electro-optical transducers and probes for a measuring evaluation device, especially for potential-free EMC measurementInfo
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Description
Elektrischer und elektrooptischer Messwandler und Tastköpfe für ein Messauswertegerät, insbesondere zur potentialfreien EMV-MessungElectrical and electro-optical measuring transducer and probes for a measurement evaluation device, in particular for potential-free EMC measurement
Die Erfindung betrifft einen elektrooptischen Messwandler und Tastkopf sowie einen elektrischen Messwandler und Tastkopf zur potentialfreien Erfassung von Messspannungen.The invention relates to an electro-optical measuring transducer and probe as well as an electrical measuring transducer and probe for the potential-free detection of measuring voltages.
Messvorrichtungen der obengenannten Art werden zur Messung von elektrischen Eingangsgrößen eingesetzt, wie z.B. zur Messung von Spannungen, Strömen, Leistungen etc. Bekannte Messvorrichtungen oder Messauswertegeräte sind z.B. ein Multimeter oder ein Oszilloskop. Dabei werden z.B. zur elektrischen Messung an das Messobjekt zwei Messkontaktierungsmittel, wie z.B. Messspitzen oder Klemmen angelegt. Häufig wird auch zur Spannungsmessung einer der beiden Eingänge der o.g. Messvorrichtungen mit dem Massepotential einer Schaltung z.B. mit einer Klemme verbunden.Measuring devices of the above-mentioned type are used to measure electrical input variables, such as voltages, currents, power, etc. Well-known measuring devices or measurement evaluation devices are, for example, a multimeter or an oscilloscope. For electrical measurements, two measuring contacts, such as measuring probes or clamps, are applied to the measurement object. Often, one of the two inputs of the above-mentioned measuring devices is also connected to the ground potential of a circuit, e.g. with a clamp, for voltage measurements.
Weiterhin gibt es je nach Messanwendung spezielle Ausführungsvarianten der o.g. Messvorrichtungen. Beispiele dafür sind u.a. Oszilloskope für den Hochfrequenzbereich oder Messgeräte für den Hochstrombereich.There are also special versions of the above-mentioned measuring devices depending on the measuring application. Examples of these include oscilloscopes for the high frequency range or measuring devices for the high current range.
Weitere bekannte Varianten sind Messvorrichtungen zur Durchführung von EMV-Beeinflussungsmessungen. Mittels dieser Messungen kann ermittelt werden, in wie weit ein zu testendes elektrisches oder elektronisches Gerät von extern angelegten elektromagnetischen Störfeldern in seiner Funktion beeinflusst wird. Weiterhin können mittels dieser Messungen die von einem zu testenden Gerät ausgesandten elektromagnetischen Störfelder vermessen werden, welche wiederum andere Geräte in ihrer Funktion stören könnten. Das metallische Gehäuse der Messvorrichtungen mit den leitfähigen Komponenten kann allerdings eine abschirmende bzw. ablenkende Wirkung auf die zu elektromagne-Other known variants are measuring devices for carrying out EMC interference measurements. These measurements can be used to determine the extent to which an electrical or electronic device under test is influenced in its function by externally applied electromagnetic interference fields. Furthermore, these measurements can be used to measure the electromagnetic interference fields emitted by a device under test, which in turn could interfere with the function of other devices. The metal housing of the measuring devices with the conductive components can, however, have a shielding or deflecting effect on the electromagnetic interference fields to be tested.
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tischen Felder haben. Folglich wird sich diese auch messtechnisch auf die zu messende Spannung oder Strom an einem Messobjekt auswirken. Daher werden zwischen den o.g. EMV-Messvorrichtungen und den zu vermessenden Geräten häufig lange Messleitungen zur Erreichung eines großen Abstandes eingesetzt. Bei anspruchsvolleren EMV-Messvorrichtungen bzw. Messsystemen werden statt metallischer Messleitungen auch Lichtwellenleiter verwendet. Diese verbinden die zur Messung notwendigen elektrooptischen Messwandler am zu vermessenden Gerät mit den EMV-Messvorrichtungen. Dadurch ist eine Verzerrung oder Beeinflussung der Messergebnisse durch den Kapazitätsbelag der langen Messleitungen als auch durch die elektromagnetische Wechselwirkung der metallischen Messleitungen mit den zu vermessenden Geräten reduzierbar. Zudem ist auch eine potentialfreie Messung durch die Verwendung von Lichtwellenleitern gegeben.tic fields. Consequently, this will also have a measurement-technical effect on the voltage or current to be measured on a measurement object. Therefore, long measuring cables are often used between the above-mentioned EMC measuring devices and the devices to be measured in order to achieve a large distance. In more sophisticated EMC measuring devices or measuring systems, fiber optic cables are used instead of metal measuring cables. These connect the electro-optical measuring transducers required for the measurement on the device to be measured with the EMC measuring devices. This reduces distortion or influence on the measurement results due to the capacitance of the long measuring cables and the electromagnetic interaction of the metal measuring cables with the devices to be measured. In addition, potential-free measurement is also possible using fiber optic cables.
Nachteilig daran ist, dass die o.g. Messwandler viele leitfähige, insbesondere metallische Komponenten, wie z.B. eine Batterie oder elektrische Bauelemente, aufweisen, welche durch Wechselwirkung direkt am Messort die Messergebnisse beeinflussen können. Oft wirken die o.g. Messwandler dabei selbst als Antennen, welche dann in Wechselwirkung mit den originären elektromagnetischen Feldern geraten.The disadvantage is that the above-mentioned measuring transducers have many conductive, particularly metallic components, such as a battery or electrical components, which can influence the measurement results through interaction directly at the measuring location. The above-mentioned measuring transducers often act as antennas themselves, which then interact with the original electromagnetic fields.
Weiterhin nachteilig ist, dass eine Stromversorgung, wie z.B. eine Batterie, zur Umwandlung des elektrischen Messwertes in ein optisches Signal zur Übertragung über den Lichtwellenleiter notwendig ist.Another disadvantage is that a power supply, such as a battery, is necessary to convert the electrical measured value into an optical signal for transmission via the optical fiber.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Messwandler und Tastköpfe zum Anschluss an ein Messauswertegerät anzugeben, welche eine potentialfreie Messung von elektrischen Eingangsgrößen bei einer geringst möglichen EMV-Beeinflussung erlaubt.The invention is therefore based on the object of specifying measuring transducers and probes for connection to a measurement evaluation device, which allows a potential-free measurement of electrical input variables with the lowest possible EMC influence.
Die Erfindung wird gelöst mit dem im Hauptanspruch angegebenen elektrooptischen Messwandler. Weitere Ausgestaltungen sind in den untergeordneten Ansprüchen angegebenen.The invention is achieved with the electro-optical measuring transducer specified in the main claim. Further embodiments are specified in the subordinate claims.
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Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the following figures.
FIG 1FIG 1
einen Querschnitt durch einen Reflexionsmodulator, welcher einen einfallenden Lichtstrahl reflektiert,a cross-section through a reflection modulator which reflects an incident light beam,
FIG 2 : einen beispielhaften Aufbau eines erfindungsgemäßenFIG 2 : an exemplary structure of an inventive
elektrooptischen Messwandlers bzw. optischen Tastkopfes mit einer Anschlussmöglichkeit an ein ersteselectro-optical transducer or optical probe with a connection option to a first
Messauswertegerät,Measuring evaluation device,
FIG 3 : einen beispielhaften Aufbau eines erfindungsgemäßen elektrischen Messwandlers bzw. Tastkopfes mit einer Anschlussmöglichkeit an ein zweites MessauswertegeFIG 3 : an exemplary structure of an electrical measuring transducer or probe according to the invention with a connection option to a second measuring evaluation device
rät,advises,
FIG 4 : ein stellvertretend durch eine Figur beispielhaftFIG 4 : a representative by a figure exemplary
dargestelltes erstes bzw. zweites Messauswertegerät zum Anschluss der erfindungsgemäßen Messwandler bzw.shown first or second measurement evaluation device for connecting the measuring transducers or
Tastköpfe, undProbes, and
FIG 5a,b: einen beispielhaften Aufbau des erfindungsgemäßen optoelektrischen Tastkopfes und des elektrischen Tastkopfes.FIG 5a,b: an exemplary structure of the optoelectrical probe head according to the invention and of the electrical probe head.
FIG 1 zeigt einen Querschnitt durch einen beispielhaften Reflexionsmodulator MOD, welcher einen einfallenden Lichtstrahl LS reflektiert. Der Reflexionsmodulator MOD enthält dabei im Beispiel der FIG 1 einen optischen Ein-/Ausgang OF, einen Lichtmodulator NI, einen Spiegel BS sowie elektrische Eingänge Al,A2 zur spannungsabhängig steuerbaren Reflexion des einfallenden Lichtstrahls LS. Dieser durchquert nach Durchtritt des optischen Ein-/Ausgangs OF einen Lichtmodulator NI. Einen Teil des durchlaufenden Lichtes LS kann dann von diesem in Abhängigkeit von einer an die elektrischen Eingängen A1,A2 angelegten Spannung absorbiert werden. Durch den angrenzenden SpiegelFIG 1 shows a cross-section through an exemplary reflection modulator MOD, which reflects an incident light beam LS. In the example of FIG 1, the reflection modulator MOD contains an optical input/output OF, a light modulator NI, a mirror BS and electrical inputs Al, A2 for the voltage-dependent controllable reflection of the incident light beam LS. After passing through the optical input/output OF, the light beam LS passes through a light modulator NI. A portion of the light LS passing through can then be absorbed by the latter depending on a voltage applied to the electrical inputs A1, A2. The adjacent mirror
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BS wird der Lichtstrahl LS zum optischen Ein-/Ausgang OF zurückgespiegelt, so dass ein zweites Mal ein Teil des Lichtstrahls LS durch den Lichtmodulator NI absorbiert werden kann. Der so reflektierte Lichtstrahl RLS kann außerhalb des Reflexionsmodulators MOD z.B. mit einem lichtempfindlichen Empfänger detektiert werden. Die detektierte Helligkeit steht dabei in einem funktionalen Zusammenhang mit der an den Reflexionsmodulator MOD angelegten Spannung. Der Reflexionsmodulator MOD weist somit für einfallende Lichtstrahlen LS einen spannungsabhängigen Reflexionskoeffizienten RK auf.BS, the light beam LS is reflected back to the optical input/output OF, so that a part of the light beam LS can be absorbed a second time by the light modulator NI. The light beam RLS reflected in this way can be detected outside the reflection modulator MOD, e.g. with a light-sensitive receiver. The detected brightness is functionally related to the voltage applied to the reflection modulator MOD. The reflection modulator MOD therefore has a voltage-dependent reflection coefficient RK for incident light beams LS.
Die Herstellung eines derartigen Reflexionsmodulators MOD kann dabei in einem speziellen Halbleiterprozess erfolgen, bei welchem verschiedene leitfähige und isolierende Halbleiterschichten auf einem Trägermaterial, wie z.B. Galliumarsenid, aufgetragen werden. In einem ersten Schritt wird dazu im Beispiel der FIG 1 ein sog. „Braggspiegel" BS durch eine periodische Abfolge von Halbleiterschichten mit einem unterschiedlichen Brechungsindex auf dem Trägermaterial aufgebracht. Auf diese Weise wird ein wellenlängenabhängiger Spiegel BS erstellt. In einem zweiten Schritt wird durch eine periodische Abfolge von n-i-p-i-Schichten ein sog. „n-i-p-i-Stapel" als Lichtmodulator NI gebildet. Die jeweiligen n- bzw. p-dotierten Halbleiterschichten sind dabei über die beiden Anschlussflächen des Eingangs A1,A2 leitend miteinander verbunden.The production of such a reflection modulator MOD can be carried out in a special semiconductor process in which various conductive and insulating semiconductor layers are applied to a carrier material, such as gallium arsenide. In a first step, in the example in FIG. 1, a so-called "Bragg mirror" BS is applied to the carrier material using a periodic sequence of semiconductor layers with a different refractive index. In this way, a wavelength-dependent mirror BS is created. In a second step, a so-called "n-i-p-i stack" is formed as a light modulator NI using a periodic sequence of n-i-p-i layers. The respective n- or p-doped semiconductor layers are conductively connected to one another via the two connection surfaces of the input A1, A2.
FIG 2 zeigt einen beispielhaften Aufbau eines erfindungsgemäßen elektrooptischen Messwandlers EOW bzw. elektrooptischen Tastkopfes TKl mit einer Anschlussmöglichkeit ABl an ein erstes Messauswertegerät KOl. Dabei ist im rechten Teil der Figur der Reflexionsmodulator MOD zu sehen. Dieser weist einen Eingang A1,A2 zur Erfassung einer Messspannung UE, z.B. einer elektrischen Spannung an einem Bauteil eines zu vermessenden Geräts, auf. Ferner ist der Reflexionsmodulator MOD über eine Lichtübertragungsstrecke LST mit einem optischer optischen Anschlussmöglichkeit ABl, z.B. zum Anschluss ein das erste Messauswertegerät KOlTR verbunden. Lichtübertragungsstrecken LSTFIG 2 shows an example structure of an electro-optical measuring transducer EOW or electro-optical probe TKl according to the invention with a connection option ABl to a first measurement evaluation device KOl. The reflection modulator MOD can be seen in the right-hand part of the figure. This has an input A1, A2 for detecting a measurement voltage UE, e.g. an electrical voltage on a component of a device to be measured. The reflection modulator MOD is also connected via a light transmission path LST to an optical connection option ABl, e.g. for connection to the first measurement evaluation device KOlTR. Light transmission paths LST
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können dabei Lichtwellenleiter LWL, optische Spiegelsysteme oder auch Strecken durch gasförmige Medien wie Luft oder Strecken in einem Vakuum sein. Die Lichtübertragungsstrecke LST dient dabei der Übertragung des einfallenden und des reflektierten Lichtstrahls LS,RLS.These can be optical fibers LWL, optical mirror systems or even paths through gaseous media such as air or paths in a vacuum. The light transmission path LST is used to transmit the incident and reflected light beams LS,RLS.
Erfindungsgemäß wandelt der elektrooptische Messwandler EOW eine an die elektrischen Eingänge A1,A2 angelegte Messspannung UE in einen dieser zugeordnet ableitbaren Reflexionskoeffizienten RK für Lichtstrahlen LS ab. Dabei kann zur Leitung des eingespeisten Lichtstrahls LS und des durch den Reflexionsmodulators MOD reflektierten Lichtstrahls RLS die mit dem Reflexionsmodulator MOD verbindbare Lichtübertragungsstrecke LST verwendet werden.According to the invention, the electro-optical measuring transducer EOW converts a measuring voltage UE applied to the electrical inputs A1, A2 into a reflection coefficient RK for light beams LS that can be derived from this. The light transmission path LST that can be connected to the reflection modulator MOD can be used to guide the fed-in light beam LS and the light beam RLS reflected by the reflection modulator MOD.
Der Vorteil der Erfindung ist, dass der dabei in seiner Helligkeit modulierte reflektierte Lichtstrahl RLS z.B. von dem beispielhaften ersten Messauswertegerät KOl z.B. mittels einer lichtempfindlichen Einrichtung ausgewertet werden kann, wobei die Erfassung der Messspannung UE potentialfrei erfolgen kann.The advantage of the invention is that the reflected light beam RLS, the brightness of which is modulated, can be evaluated by the exemplary first measurement evaluation device KOl, for example by means of a light-sensitive device, whereby the detection of the measurement voltage UE can take place in a potential-free manner.
Weiterhin kann gemäß der Erfindung ein elektrooptischer Tastkopf TKl den o.g. elektrooptischen Messwandler EOW aufweisen, welcher mittels einer optischen Kupplung ABl über eine optisehe Messleitung ZLl, wie z.B. ein Lichtwellenleiter LWL, an das o.g. Messauswertegerät KOl angeschlossen werden kann. Dies wird im Beispiel der FIG 4 und FIG 5a verdeutlicht. Der elektrooptische Tastkopf TKl kann darüber hinaus als Messkontaktierungsmittel MSP,KL ausgebildete elektrische Eingänge A1,A2 zur Erfassung einer Messspannung UE aufweisen.Furthermore, according to the invention, an electro-optical probe TK1 can have the above-mentioned electro-optical measuring transducer EOW, which can be connected to the above-mentioned measurement evaluation device KO1 by means of an optical coupling AB1 via an optical measuring line ZL1, such as an optical fiber LWL. This is illustrated in the example in FIG. 4 and FIG. 5a. The electro-optical probe TK1 can also have electrical inputs A1, A2 designed as measuring contact means MSP, KL for detecting a measuring voltage UE.
Dadurch ist es weiterhin vorteilhaft möglich, dass ein in seiner Form üblicher Tastkopf TKl zur einfachen messtechnischen Handhabung verwendet werden kann, welcher zum Anschluss an ein Messobjekt eine Messspitze MSP sowie eine Klemme KL aufweist.This also makes it advantageous that a probe head TKl of conventional form can be used for simple metrological handling, which has a measuring tip MSP and a terminal KL for connection to a measuring object.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass durch einfaches Ankuppeln der optischen Messleitung ZLl an einen optischen Messeingang ABl des Messauswertegeräts KOl potentialfreie, schnelle und flexible Messungen, insbesondere EMV-Messungen, möglich sind. Dazu kann das Messauswertegerät KOl zumindest einen optischen Transceiver TR und einen photoelektrischen Wandler DM gemäß FIG 3 zur Umwandlung in eine weiterverarbeitbare Ausgangsspannung UA enthalten. Dies wird später noch erläutert.A further advantage is that potential-free, fast and flexible measurements, in particular EMC measurements, are possible by simply coupling the optical measuring line ZLl to an optical measuring input ABl of the measurement evaluation device KOl. For this purpose, the measurement evaluation device KOl can contain at least one optical transceiver TR and a photoelectric converter DM according to FIG 3 for conversion into a further-processable output voltage UA. This will be explained later.
Ein weiterer Vorteil ist, dass EMV-Messungen zur Erfassung einer elektrischen Messspannung UE an einem zu vermessenden Gerät nahezu ohne negative Beeinflussung durch den elektrooptischen Tastkopf TKl durchgeführt werden können. Erreicht wird dies durch Einsatz des äußerst kleinen Reflexionsmodulators MOD als einziges elektrisch leitendes und beeinflussendes Messelement. Dieses wird zum einem mit den Anschlüssen des Eingangs A1,A2 mit dem Messobjekt des zu vermessenden Geräts verbunden. Zum anderen ermöglicht die an den Reflexionsmodulator MOD angeschlossene Lichtübertragungsstrecke LST,LWL einen großen räumliehen Abstand und eine potentialfreie Trennung zu den Messauswertegeräten KOl.A further advantage is that EMC measurements for recording an electrical measuring voltage UE on a device to be measured can be carried out with almost no negative influence from the electro-optical probe TKl. This is achieved by using the extremely small reflection modulator MOD as the only electrically conductive and influencing measuring element. On the one hand, this is connected to the measurement object of the device to be measured via the connections of the input A1, A2. On the other hand, the light transmission path LST, LWL connected to the reflection modulator MOD enables a large spatial distance and a potential-free separation from the measurement evaluation devices KOl.
Ein weiterer Vorteil ist es, dass der elektrooptische Tastkopf TKl durch den extern eingekoppelten Lichtstrahl LS, z.B. durch den optischen Messeingang ABl des Messauswertegeräts KOl, keine Batterie bzw. Stromversorgung zur Erfassung der elektrischen Eingangsgrößen UE benötigt.A further advantage is that the electro-optical probe TKl does not require a battery or power supply to detect the electrical input variables UE due to the externally coupled light beam LS, e.g. through the optical measuring input ABl of the measurement evaluation device KOl.
FIG 3 zeigt einen beispielhaften Aufbau eines erfindungsgemäßen elektrischen Messwandlers MW bzw. Tastkopfes TK2 mit einer Anschlussmöglichkeit AB2 an ein zweites Messauswertegerät K02. Dabei weist der erfindungsgemäße elektrische Messwandler MW den elektrooptischen Messwandler gemäß FIG 2 auf. Weiterhin weist der elektrische Messwandler MW einen Transceiver TR mit einer Lichtquelle LQ zur Erzeugung eines gebündelten Lichtstrahls LS, wie z.B. einen LASER, sowie einen halbdurchlässigen Spiegel SP gemäß der Erfindung auf. Dabei bezeichnetFIG 3 shows an exemplary structure of an electrical measuring transducer MW or probe TK2 according to the invention with a connection option AB2 to a second measurement evaluation device K02. The electrical measuring transducer MW according to the invention has the electro-optical measuring transducer according to FIG 2. The electrical measuring transducer MW also has a transceiver TR with a light source LQ for generating a bundled light beam LS, such as a LASER, and a semi-transparent mirror SP according to the invention.
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„Licht" das Spektrum des sichtbaren Lichtes als auch die angrenzenden infraroten bzw. ultravioletten Spektralbereiche. Dadurch wird erreicht, dass der ausgesandte Lichtstrahl LS über den beispielhaften halbdurchlässigen Spiegel SP in die Lichtübertragungsstrecke LST eingekoppelt werden kann. Nach Durchtritt und Reflexion durch den Reflexionsmodulator MOD wird ein Teil des reflektierten Lichtstrahls RLS durch den halbdurchlässigen Spiegel SP ausgekoppelt. Der ausgekoppelte Lichtteil wird gemäß der Erfindung an einen nachgeschalteten photoelektrischen Wandler DM, wie z.B. eine Photodiode oder einen lichtabhängigen Widerstand LDR, weitergeleitet. Nach Umwandlung steht eine der elektrischen Messspannung UE eine zuordenbare elektrische Ausgangsspannung UA am elektrischen Ausgang Bl,2 des photoelektrischen Wandlers DM zur Verfügung. Optional ist an den photoelektrischen Wandler DM eine Anpassschaltung AO zur Aufbereitung des elektrischen Ausgabesignals UA, wie z.B. zur Verstärkung oder Filterung, möglich."Light" means the spectrum of visible light as well as the adjacent infrared or ultraviolet spectral ranges. This ensures that the emitted light beam LS can be coupled into the light transmission path LST via the exemplary semi-transparent mirror SP. After passing through and being reflected by the reflection modulator MOD, part of the reflected light beam RLS is coupled out by the semi-transparent mirror SP. According to the invention, the coupled-out part of the light is passed on to a downstream photoelectric converter DM, such as a photodiode or a light-dependent resistor LDR. After conversion, an electrical output voltage UA that can be assigned to the electrical measurement voltage UE is available at the electrical output Bl,2 of the photoelectric converter DM. An adaptation circuit AO for processing the electrical output signal UA, such as for amplification or filtering, is optionally possible on the photoelectric converter DM.
Weiterhin ist gemäß FIG 4 eine Integration des o.g. elektrisehen Messwandlers MW durch Verwendung moderner optoelektronischer Bauelemente, wie z.B. von LASER-Dioden, in einen Tastkopf TK2 möglich. In FIG 4 und FIG 5b ist ein derartiger Tastkopf TK2 dargestellt, der mit einem Messauswertegerät KO2, wie z.B. einem Oszilloskop K02, verbunden ist. Dazu sind die An-Schlüsse des Eingangs A1,A2 des Reflexionsmodulators MOD erfindungsgemäß als Messkontaktierungsmittel MS,KL beispielsweise als Messspitze MS und/oder als Klemme KL ausgeführt.Furthermore, according to FIG 4, the above-mentioned electrical measuring transducer MW can be integrated into a probe TK2 by using modern optoelectronic components, such as LASER diodes. FIG 4 and FIG 5b show such a probe TK2, which is connected to a measurement evaluation device KO2, such as an oscilloscope K02. For this purpose, the connections of the input A1, A2 of the reflection modulator MOD are designed according to the invention as measuring contact means MS, KL, for example as a measuring tip MS and/or as a terminal KL.
Die Integration des o.g. elektrischen Messwandlers MW in einen Tastkopf TK2 hat dabei den Vorteil, dass dieser an konventionelle Oszilloskope K02 potentialfrei über die elektrische Zuleitung ZL2 angeschlossen werden kann.The integration of the above-mentioned electrical measuring transducer MW into a probe TK2 has the advantage that it can be connected to conventional oscilloscopes K02 in a potential-free manner via the electrical supply line ZL2.
Nicht weiter in FIG 4 dargestellt ist es auch möglich, einen Adapter mit einem integrierten optischen Transceiver TR und einem photoelektrischen Wandler DM an die elektrische Kupplung AB2 eines Messauswertegeräts K02 anzuschließen. Dieser AdapterNot shown in FIG 4, it is also possible to connect an adapter with an integrated optical transceiver TR and a photoelectric converter DM to the electrical coupling AB2 of a measurement evaluation device K02. This adapter
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könnte eine optische Kupplung ABl zum Anschluss eines elektrooptischen Tastkopfes TKl aufweisen. Dadurch wäre vorteilhaft ein „Hochrüsten" eines konventionellen Messauswertegeräts K02 möglich.
5could have an optical coupling ABl for connecting an electro-optical probe TKl. This would advantageously enable an "upgrade" of a conventional measurement evaluation device K02.
5
Weiterhin ist es auch möglich, ein nicht weiter dargestelltes berührungsloses und potentialfreies Messsystem auf Basis des elektrischen Messwandlers MW gemäß FIG 3 zu realisieren, in dem als Lichtübertragungsstrecke LST eine variable Luftstrecke LST gewählt wird. Ein solches Messsystem weist den zumindest einen spannungsabhängigen Reflexionsmodulator MOD und eine über eine Luftstrecke LST verbundene mobile Messvorrichtung auf. Die mobile Messvorrichtung, wie z.B. eine für die manuelle Bedienung ergonomisch ausgeführte Messpistole, enthält dabei zumindest den optischen Transceiver TR sowie den nachgeschalteten photoelektrischen Wandler DM. Weiterhin können mehrere Reflexionsmodulatoren MOD zur Erfassung verschiedener elektrischer Eingangsgrößen UE z.B. eines zu vermessenden elektronischen Geräts verbunden sein.Furthermore, it is also possible to implement a contactless and potential-free measuring system (not shown in more detail) based on the electrical measuring transducer MW according to FIG 3, in which a variable air gap LST is selected as the light transmission path LST. Such a measuring system has at least one voltage-dependent reflection modulator MOD and a mobile measuring device connected via an air gap LST. The mobile measuring device, such as a measuring gun ergonomically designed for manual operation, contains at least the optical transceiver TR and the downstream photoelectric converter DM. Furthermore, several reflection modulators MOD can be connected to record various electrical input variables UE, e.g. of an electronic device to be measured.
Dadurch ist der Vorteil verbunden, dass mittels der o.g. mobilen Messpistole die erfasste elektrische Eingangsgröße UE des entsprechenden beispielhaften Reflexionsmodulators MOD über eine variabel einstellbare Luftstrecke LST hinweg gemäß der Erfindung berührungslos „ausgelesen" werden kann. Dazu ist der von der Messpistole ausgesandte Lichtstrahl LS, vorteilhafter ein LASER-Strahl, senkrecht auf den optischen Ein-/Ausgang OF des entsprechenden Reflexionsmodulators MOD auszurichten. Dadurch kann der reflektierte Lichtstrahl RLS von der Messpisto-Ie empfangen und ausgewertet werden kann.This has the advantage that the recorded electrical input variable UE of the corresponding exemplary reflection modulator MOD can be "read out" in a contactless manner over a variably adjustable air gap LST according to the invention using the above-mentioned mobile measuring gun. To do this, the light beam LS emitted by the measuring gun, preferably a LASER beam, is to be aligned perpendicularly to the optical input/output OF of the corresponding reflection modulator MOD. This allows the reflected light beam RLS to be received and evaluated by the measuring gun.
Darüber hinaus ist es auch möglich, die Messpistole so auszubilden, dass diese vorteilhaft z.B. von einer computergesteuerten Einrichtung auf die jeweiligen Reflexionsmodulatoren MOD zur automatisierten Messung ausgerichtet werden kann.In addition, it is also possible to design the measuring gun in such a way that it can be advantageously aligned, for example by a computer-controlled device, to the respective reflection modulators MOD for automated measurement.
Claims (6)
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| DE20110939U DE20110939U1 (en) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | Electrical and electro-optical transducers and probes for a measuring evaluation device, especially for potential-free EMC measurement |
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