DE2441365C3 - Gerät zum Messen und Prüfen von hochohmigen Widerständen, insbesondere von Isolationswiderständen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Messen und Prüfen von hochohmigen Widerständen, insbesondere von Isolationswiderständen, mit Hilfe eines Strommessers, dessen gemessener Stromwert nach einer Umrechnung als Widerstandswert ausgegeben wird.

Je höher der zu messende Widerstand, um so stärker macht sich der Strom bemerkbar, der nicht durch diesen Widerstand fließt, sonderen auch durch den Isolationswiderstand der Anlage. Derartige unerwünschte Nebenströme verfälschen mit zunehmendem Widerstandswert das Meßergebnis.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Meßgerät aufzuzeigen, das nur den Wen des zu messenden Widerstandes anzeigt und nicht auch gleichzeitig den Widerstandswert des Meßgerätes selbst.

Erreicht wird das mit einem Gerät gemäß der Erfindung dadurch, daß das Gerät eine Steuereinrichtung enthält, die in einem ersten Meßschritt eine Gleichstromquelle an die Meßeinrichtung ohne Prüfling anschaltet und dabei der Strom durch die Meßeinrichtung mittels des Strommessers gemessen wird, daß die Steuereinrichtung in einem zweiten Meßschritt den Prüfling mit Hilfe zweier Koppler an die Meßeinrichtung anschaltet und wiederum der Strom mittels des Strommessers gemessen wird, daß aus beiden gemessenen Stromwerten in einem Subtrahierer die Differenz gebildet wird, und daß das so ermittelte Ergebnis direkt oder nach einer weiteren Umformung ausgegeben

Dadurch, daß das Gerät in einem ersten Meßschritt den Widerstand der Meßeinrichtung alleine ohne Prüfling ermittelt, ist es leicht möglich, diesen Wert aus dem Meßwert des zweiten Meßschritts zu eliminieren. Die Eigenschaften des Aufbaues und der Nullfehler des Indikators haben dann keinen Einfluß mehr auf das Ergebnis. Der Meß- bzw. Prüffehler ist deshalb nur noch durch den absoluten Fehler des Indikators bestimmt

Weil bei jeder Messung von Hochohmwiderständen zuvor der Widerstandswert der Meßeinrichtung selbst ermittelt wird, wird auch gleichzeitig der Isolationswiderstand des Aufbaues und seine Änderungen, die z. B. durch Staub, Luftfeuchte usw. bedingt sind, überwacht Bei unzulässig hohen Werten kann dabei auch eine Überprüfung des Aufbaues durch ein entsprechendes Signal veranlaßt werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das Gerät sowohl zum Messen als auch zum Prüfen der Widerstandswerte verwendet werden. In einem Fall wird das Ergebnis der Messung mit einem Sollwert verglichen und das Ergebnis als Gut/Schlecht-Anzeige ausgegeben. Das kann sowohl für den Meßwert des ersten Prüfschrittes als auch für den Meßwert des zweiten Schrittes unter Berücksichtigung des Isolationswiderstandes der Meßanordnung geschehen.

Da die Messung als Strommessung erfolgt, ist bei Verwendung eines Strom-Widerstands-Umsetzers möglich, die gemessenen Widerstandswerte der beiden Meßschritte in Widerstandseinheiten auszugeben.

Darüber hinaus ist es natürlich auch möglich, die gemessenen Stromwerte direkt auszugeben, und damit Datengeräte, Klassierer, Sortierer u. dgl. zu steuern.

Ein Beispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Da die einzelnen verwendeten Baugruppen an und für sich bekannt sind, ist hier nur deren Arbeitsweise kurz angedeutet.

Eine gemeinsame Steuereinrichtung SF veranlaßt und überwacht die richtige Arbeitsweise der einzelnen im Gerät enthaltenen Baugruppen. In dieser Steuereinrichtung sind auch die jeweiiigen Prüfspannungen, Schwellwerte, Vergleichswerte usw. einstellbar enthalten, so daß für die jeweilige Messung die zugehörigen Werte dem Gerät zrr Verfügung stehen.

Zu Beginn der Messung stellt die Steuereinrichtung SE die programmierbare Gleichstromquelle G auf den erforderlichen Spannungswert ein. De» Prüfling P ist zwar schon an das Gerät angeschlossen, aber die Anschaltekoppler K I und K 2 haben einen Weg zum Strommesser M durchgeschaltet, der den Prüfling P umgeht. Damit dieser Direktweg möglichst kurz ist, können die Koppler K 1 und K 2 auch zu einem gemeinsamen Koppler zusammengefaßt sein.

Der Strommesser M muß entsprechend der angelegten Spannungsquelle G und den zu erwartenden Widerstand entsprechend ausgebildet sein. So wird für bestimmte Isolationswiderstandsmessurigen ein digitales Picoainperemeter verwendet

Der mit dem Strommesser M gemessene Wert gelangt zu einem Subtrahierer S, wo er beispielsweise in einem Schieberegister gespeichert wird. Der Subtrahierer S enthält mehrere Schalter, die die Meßadern zum Vergleicher V und zu einer noch später beschriebenen Datenübertragung D usw. durchschalten und gleichzeitig den Speicher des Subtrahierers S an diese Adern legen.

Der Vergleicher V vergleicht diese Daten mit einem höchstzulässigen Wert Ist der gemessene Strom zu hoch, dann wird am Ausgang a ein Signal gesetzt, das den Bedienungspersonen die Grenzweriüberschreitung zur Kenntnis bringt

Ober den Ausgang b kann der gemessene Stromwert nach einer entsprechenden Aufbereitung in einer Datenübertragung D zu einem Datengerät ausgegeben werden, das mit diesem Wert entsprechende Steuervorgänge vornimmt.

Der vorhin beschriebene Stromwert gelangt auch über einen Strom-Widerstands-Umsetzer U zum Ausgang c, an den eine digitale oder analoge Anzeigeeinrichtung angeschlossen ist.

Dieser Umsetzer (7 kann beispielsweise aus der Reihenschaltung einer Referenzspannungsquelle, eines Verstärkers mit Digital-Analog-Wandler als regelbarem Gegenkopplungswiderstand und eines Digital-Voltmeter bestehen. Der Verstärker mit Digitai-Analog-Wandler führt dann die Division U: I durch, so daß die vom Digital-Voltmeter gemessene Spannung dem Widerstandswert proportional ist.

Nach diesem ersten Meßschritt schaltet die Steuereinrichtung SE den Prüfling P mit Hilfe der beiden Anschaltekoppler K\ und K 2 in die Meßstrecke, wobei der Umgehungsweg wieder aufgetrennt wird.

In dem so aufgebauten Meßkreis wird in einem zweiten Meßschritt mit dem Strommesser M der Strom über die Parallelschaltung der Isolationswidersiände von Meßaufbau und Prüfling gemessen. Der Subtrahierer S trennt die Meßadern zum Vergleicher V auf und verbindet sie mit den Bauteilen, die die Subtraktion durchführen. Es wird nunmehr die Differenz der Stromwerte von der Meßstrecke mit und ohne Prüfling gebil- det.

Der Ausgang des Subtrahierers 5 wird jetzt an den Vergleicher V usw. angeschaltet, wo die derart ermittelte Differenz mit den vorgewählten Grenzwerten verglichen wird.

Die Ergebnisse werden wiederum an den Ausgängen a, h und c zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung gestellt. Auf diese Weise arbeitet dieses Gerät wahlweise oder gleichzeitig als Meß- und Prüfgerät.

Die Strommessungen der beiden Meßschritte erfolgen für die Differenzbildung in kurzem Abstand nacheinander. Dabei werden die durch den Isolationswiderstand des Meßaufbaues und Nullpunktfehler des Strommessers M bedingten Meßfehler kompensiert. Als einziger Fehler verbleibt nur noch der absolute Fehler des Strommessers M selbst.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gerät zum Messen und Prüfen von hochohmigen Widerständen, insbesondere von Isolationswiderständen, mit Hilfe eines Strommessers, dessen gemessener Stromwert nach einer Umrechnung als Widerstandswert ausgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine Steuereinrichtung (SE) enthält, die in einem ersten Meßschritt eine Gleichstromquelle (G) an die Meßeinrichtung ohne Prüfling (P) anschaltet und dabei der Strom durch die Meßeinrichtung mittels des Strommessers (M) gemessen wird, daß die Steuereinrichtung (SE) in einem zweiten Meßschritt den Prüfling (P) mh Hilfe zweier Koppler [K 1, K 2) an die Meßeinrichtung anschaltet und wiederum der Strom mittete des Strommessers (M) gemessen wird, daß aus beiden gemessenen Stromwerten in einem Subtrahierer (S) die Differenz gebildet wird und daß das so ermittelte Ergebnis direkt oder nach einer weiteren Umformung ausgegeben wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ergebnis der Messungen im ersten Prüfschritt vor dem Ausgeben in einem Vergleicher (V) mit vorgewählten Grenzwerten verglichen wird und die Ausgabe als Gut/Schlecht-Anzeige erfolgt

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzwert der Messungen vor dem Ausgeben in einem Vergleicher (V) mit vorgewählten Grenzwerten verglichen wird und die Ausgabe als Gut/Schlecht-Anzeige erfolgt.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ergebnis der Messungen und/oder der Differenzwert der Meßergebnisse vor dem Ausgeben über einen Strom-Widerstands-Umsetzer (U) geleitet wird, woraufhin der so ermittelte Wert analog oder digital angezeigt wird.