DE2347200C3 - Meßgerät zum Messen der Umschaltzeit von elektromechanischen Relais, deren Kontakte prellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Meßgerät zum Messen der Umschaitzeit von Umschaltkontakten von elektromechanischen Relais, deren Kontakte prellen. Die Umschaltzeit ist dabei definiert als die Zeit zwischen dem ersten Prellen der zuerst betätigten Kontaktseite und dem letzten Prellen der als zweites betätigten Kontaktseite. Da die meisten Kontakte von Relais sowohl beim Erregen dieser Relais als auch bei deren Abfallen prellen, ist es wichtig, die gesamte Umschaltzeit der Kontakte zu kennen, die vom Verlassen der Ruhelage des einen Kontaktes bis zum Erreichen der Ruhelage des anderen Kontaktes andauert.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schaltungsanordnung für ein Meßgerät anzugeben, das eine solche Umschaltzeitmessung ermöglicht. Das Meßergebnis soll dabei möglichst in digitaler Form automatengerecht ausgegeben werden, um damit Reihenmessungen durchführen zu können. Der Meßfehler soll extrem klein sein und nur von den Schaltzeiten der verwendeten Schaltelemente begrenzt sein.

Es ist schon allgemein bekannt, den gesamten Prellvorgang mit Hilfe eines Oszillographen sichtbar zu f>< machen. Dieses Verfahren ist für eine Reihenmessung zu aufwendig und zu langsam. Es wäre zwar denkbar, dieses Verfahren dadurch zu beschleunigen, daß auf dem Bildschirm des Oszillographen Fotodioden angebracht werden, die die erste und die letzte Kontaktzustandiänderung feststellen und nach Umrechnung des T-gebnisses in Zeiteinheiten die Umschaltzeit digital ausgeben. Auch dieses Meßverfahren ist für Reihenmessungen zu aufwendig und zu ungenau.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kontakte des zu messenden Relais über einen Auswerter mit einem Zähler, der mit einer hohen Frequenz eines Generators fortgeschaltet wird, und der Zähler mit einem Ausgabeschalter verbunden sind, daß eine Torschaltung mit der ersten Kontaktzustandsänderung der zuerst betätigten Kontaktseite öffnet und die vom Generator ankommende Frequenz zum Zähler hindurchtreten läßt und daß jede Kontaktzustandsänderung der anderen Ko:itaktseite als die möglicherweise letzte Kontaktzustandsänderung betrachtet wird und deshalb der augenblickliche Stand des Zählers in den Ausgangsspeicher übertragen wird bei gleichzeitiger Löschung des darin gespeicherten früheren Zählerstandes.

Das Meßgerät gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß mit einem einzigen Zähler ein automatengerechtes Meßergebnis zur Verfugung gestellt wird. Der Aufwand ist dabei geringer als bei allen bisher für derartige Messingen bekannten Geräten.

Ein Beispie! der Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Während in Fig.1 eine Schaltungsanordnung dargestellt ist, mit der die Messung der Umschaltzeit vorgenommen werden kann, ist in F i g. 2 der zeitliche Ablauf der einzelnen Schalt- und Meßvorgänge aufgezeichnet. In der Zeichnung sind nur die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Einrichtungen und Zeitabläufe dargestellt.

Sobald der Kontakt E geschlossen ist, spricht das Relais P an und betätigt seinen Umschaltekontakt u. Dieser Kontakt hat zwei Seiten, eine Arbeitsseite a und eine Ruheseite r. In F i g. 1 und in den F i g. 2b und 2c ist dieser Kontakt so dargestellt, daß im Regelfall der eine Kontakt erst öffnet, bevor der andere Kontakt schließt. Die Schaltungsanordnung ist aber auch für Folgeumschaltekontakte verwendbar. In diesem Fall können die Prellungen des zuerst betätigten Kontaktes sich mit den Prellungen des zweiten Kontaktes überschneiden oder sogar noch langer dauern als diese.

Der Umschaltekontakt η ist mit einem Auswerter A verbunden. Dieser Auswerter A ist mit Schaltmitteln ausgerüstet, die überwachen, wann die erste Kontaktzustandsänderung des ersten und wann die des zweiten Kontakts erfolgt. Darüber hinaus werden auch jede weiteren Kontaktzustandsänderungen beider Kontaktseiten überwacht, und für den Fall, daß noch Prellungen der zuerst betätigten Kontaktseite nach der letzten Prellung der anderen Kontaktseite auftreten sollten, gibt der Auswerter A ein Zeichen, welches signalisiert, daß das Meßergebnis unbrauchbar ist.

Der Auswerter A enthält außerdem unter anderem noch einen Impulsformer, der die von den zu prüfenden Kontakten ankommenden Impulse in eine Form bringt, wie sie von den anschließenden Geräten zur weiteren Verarbeitung benötigt werden.

Mit Hilfe eines Umschaltekontaktes w können die so gewonnenen Impulse entweder direkt zur Torschaltung T weitergeleitet werden oder Ober ein Zeitfilter F. Dieses Zeitfilter erkennt eine Kontaktzustandsänderung erst nach einer vorwählbarcn Zeit an, so daß Prellungen, die kürzer als diese Zeitdauer sind, nicht als solche bewertet werden.

In Fig. 2 ist der zeitliche Ablauf der einzelnen Vorgänge dargestellt. Das Relais P ist im Zustand 0 nicht erregt, im Zustand 1 hat es angesprochen (Fig. 2a).

Bei Feststellen der ersten Konvdktzustandsänderung der zuerst betätigten Kontaktseite, gemäß F i g. 2c also zum Zeitpunkt / 2, öffnet die Torschaltung 7"und läßt die in einem Frequenzgenerator G erzeugten Zähltakte zu einem Zähler Z hindurchtreten. Weitere Kontaktzustandsänderungen dieser Ruheseite r des Kontaktes u nimmt der Auswerter A zwar auf, leitet sie aber nicht weiter. Es interessieren nur noch die Kontaktzustandsänderungen der anderen Kontaktseite a des Umschaltekontaktes u. Jede dieser Kontakizustandsänderungen. die auch von einer Prellung herrühren können, betrachtet das Meßgerät als möglicherweise die letzte Kont3kizustandsänderung. Bei jeder dieser Kontaktzustandsänderungen wird der Zählerstand in den Auswertespeicher S übertragen. Falls dieser Speicher schon einen Zählerstand abgespeichert hat, so wird dieser gelöscht, bevor der neue Zählerstand eingetragen wird. Der zuletzt im Auswerlespeicher 5 enthaltene Wert gibt, unter Berücksichtigung der Taktfrequenz des Frequenzgenerators G, die Umschaltzeit des untersuchten Kontaktes u an. Gemäß Fig.2d liegt diese zwischen dem Zeitpunkt 12 und dem Zeitpunkt ί 5.

Nach dem öffnen des Haltekreises für das Relais P kehrt der Umschaltekontakt u wieder in seine Ruhelage zurück. Die hierbei entstehende Umschaltzeit kann ebenfalls gemessen werden. Sie liegt zwischen den Zeitpunkten /7 und r9. In diesem Fall ist aber die Arbeitsseite a des Umschaltekontaktes die zuerst betätigte Kontaktseite und die Kontaktseite r die andere. Der Zeitablauf dieser Schaltvorgänge ist ebenfalls in Fi g. 2 dargestellt.

Da die Zählfrequenz des Generators G sehr hoch ist, beispielsweise 1 MHz, wird der Wähler Z auch in sehr kurzen Zeitabständen weitergeschaltet. Während dieses Schaltens ist bei den meisten bekannten Zählern der Zählerstand nicht einwandfrei ablesbar. Um das jedoch zu gewährleisten, ist dem Zähler Z eine Kontrollschaltung K zugeordnet, die in bekannter Weise entweder den vor dem letzten Wechsel des Zählerstandes vorhandenen Wert zwischenspeichert oder das Übertragen des Zählerstandes so lange verzögert, bis die Weiterschaltung des Zählers vollendet ist.

Nach einer gewissen Zeit, beispielsweise eine bestimmte Zeit nach der letzten Kontaktzustandsände-

]o rung oder nach einer anderweitig bestimmten Meßzeit, kann die Torschaltung "Twieder geschlossen und damit die Messung beendet werden. Die gesamte Meßzeit kann beispielsweise von irgendeinem beliebigen Zeitmeßkreis oder vom Zähler Zabgemessen werden. Sollte

ι«, kein selbsttätiges Sperren der Torschaltung T nach Ablauf einer bestimmten Zeit vorgesehen sein, so wird beim Auswechseln des Relais P oder eines Kontaktes die Zählfrequenzerzcugung oder die Weiterleitung zum Zähler Z beendet und der Zähler gelöscht. Beim Feststellen der Unbrauchbarkeit der Messung wird die Torschaltung T sofort geschlossen, so daß in den Auswertespeicher Skein kein Wert übertragen wird.

Beim Messen von Folge-Umschaltekontakten wird beim Erregen des Relais P zum Zeitpunkt rl zuerst die Arbeitsseite a des Umschaltekontaktes geschlossen und dann erst die Ruheseite r geöffnet. Da die eingangs genannte Definition der Umschaltzcit auch für diesen Fall gilt, wird die Messung in gleicher Weise ausgeführt, mit dem Unterschied, daß die zeitlichen Abläufe gemäß Fig. 2b und 2c miteinander vertauscht sind.

Die bisher beschriebenen Zeitabläufe beziehen sich auf eine Schaltstellung des Kontaktes w, bei der das Filter F(Fig.l) nicht wirksam ist. Bei Einfügen des Filters Fin den Weg der Signale zur Torschaltung Tsind

3S alie ganz kurzen Prellungen unterdrückt, wie z. B. zum Zeitpunkt ί 4. ί7 in F ig. 2b und (9 in F ig. 2c. In diesen Fällen wird die Umschaltzeitdauer als zwischen f 2 und i5 sowie zwischen f 7a und t&a liegend gemessen (Fig. 2d).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Meßgerät zum Messen der Umschaitzeit von Umschaltkontakten von elektromechanischen Relais,deren Kontakte prellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (u)des zu messenden Relais (P) über einen Auswerter (A) mit einem Zähler (Z) der mit einer hohen Frequenz eines Generators (G) fortgeschaltet wird, und der Zähler (Z) mit einem Ausgabespeicher (S) verbunden sind, daß eine Torschaltung (T)mit der ersten Kontaktzustandsänderung (t 2) der zuerst betätigten Kontaktseite (r) öffnet und die vom Generator (G) ankommende Frequenz zum Zähler fZ^hindurchtreten läßt und daß jede Kontaktzustandsänderung (t 4, / 5) der anderen Kontaktseite (a)a\s die möglicherweise letzte Kontaktzustandsänderung betrachtet wird und deshalb der augenblickliche Stand des Zählers (Z) in den Ausgabespeicher (S) übertragen wird bei gleichzeitiger Löschung des darin gespeicherten früheren Zählerstandes.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei vom Auswerter (A) festgestellten Prellungen der zuerst betätigten Kontaktseite (r) nach der letzten Prellung der anderen Seite (a) die Unbrauchbarkeit der Messung signalisiert wird.

3. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zähler (Z)ein Zeitfilter (F) mittels eines Umschaltekontaktes (w)vorschaltbar ist, damit Prellungen, die kürzer als eine vorwählbare Zeit dauern, nicht als solche gewertet werden.

4. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zähler (Z) eine Kontrollschaltung (K) zugeordnet ist, die bein Übertragen des augenblicklichen Zählerstandes in den Ausgabespeicher (S) während des Weiterschaltens des Zählers (Z) für die Bereitstellung des zu übertragenden Wertes sorgt.