DE3802680C2

DE3802680C2 - Verfahren zum Kalibrieren eines elektrischen Kalibriergerätes sowie Kalibriergerät zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE3802680C2
Application number: DE3802680A
Authority: DE
Inventors: Larry E Eccleston
Original assignee: John Fluke Manufacturing Co Inc
Current assignee: Fluke Corp
Priority date: 1987-01-29
Filing date: 1988-01-29
Publication date: 1994-05-26
Anticipated expiration: 2008-01-30
Also published as: FR2610414B1; DE3802680A1; GB2200466A; GB2200466B; GB8801013D0; FR2610414A1; JPS63193082A; JPH0664132B2; US5012181A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrierung eines elektrischen Meß- oder Kalibriergerätes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Kalibriergerät zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 24.

Das Kalibrieren von elektronischen Instrumenten ist zur Aufrechterhaltung der Präzision und Übereinstimmung der mit dem Gerät vorgenommenen Messungen notwendig. Weil Eigenschaften von elektrischen Meßgeräten, wie z.B. Impedanzwerte und der Verstärkungsgrad von Verstärkern, sich mit der Zeit und unter dem Einfluß von Temperatur und anderen Faktoren verändern, ist zur Sicherstellung der Meßgenauigkeit eine periodische Kalibrierung der Gerätebauelemente erforderlich. Bevor Mikroprozessoren verfügbar waren, wurden Kalibriergeräte, d.h. Normalquellen, die zum Kalibrieren von elektrischen Meßgeräten benutzt wurden, im allgemeinen von Zeit zu Zeit durch physisches Nachstellen von Bauelementen im Kalibriergerät kalibriert, so daß Ausgänge des Kalibriergerätes mit externen Normalen übereinstimmten. In komplexen Kalibriergeräten müssen viele interne physische Nachstellungen vorgenommen werden, die zeitraubende, häufig Stunden dauernde Abgleicharbeiten erforderlich machen.

Mit dem Aufkommen von Mikroprozessoren und dazu gehörenden Bauteilen, wie z.B. Direktzugriffsspeichern (RAM) und Nur- Lese-Speichern (ROM), wurden die zum Kalibrieren erforderlichen Verfahren und Vorrichtungen in hohem Maße vereinfacht. Direktzugriffsspeicher speichern Kalibrierkorrekturfaktoren und benutzen Software zum Ausgleichen von Verstärkungsfehlern und Nullpunktabweichungen in mehreren Bereichen verschiedener Messungen. In modernen Geräten wurden zur Kalibrierung Mikroprozessoren und elektronische Speicher zum Speichern von Konstanten, ausgehend von Vergleichen mit externen Normalen, benutzt. Die Mikroprozessoren und Speicher von elektronischen Rechnern speichern interne Software und Korrekturfaktoren in solcher Weise, daß die Gerätegehäuse nicht abgenommen zu werden brauchen. Folglich wurde die Notwendigkeit zur physischen Einstellung von Bauelementen in den Geräten praktisch aufgehoben.

Jedoch ist das Entbehrlichmachen von physischen Einstellungen an Bauelementen innerhalb eines Gerätes, z.B. eines Meßgerätes, nur ein kleiner Schritt in Richtung auf eine Reduzierung der Kalibrierkosten. Beispielsweise müssen zum Kalibrieren eines Vielfach-Meßgerätes mit mehreren Funktionen und Bereichen oder einer Präzisionsquelle mit mehreren Bereichen noch immer viele verschiedene äußere Impulse an das Gerät oder die Quelle angelegt werden. Der hierfür erforderliche Zeitaufwand und die Kosten zur Unterhaltung der umfangreichen externen Normalen, die beim Kalibrieren eingesetzt werden müssen, laufen dem heutigen Trend zu einer Kostenreduzierung beim Inhaber des Geräts zuwider.

Die Probleme bei der Anwendung der bekannten Verfahren sowie der bekannten Kalibriergeräte werden am Beispiel des Kalibrierens einer Präzisions-Gleichspannungsquelle deutlich. Gleichgültig, ob ein solches Gerät intern gespeicherte Software-Konstanten besitzt oder manuell eingestellt werden muß, ist üblicherweise zum Kalibrieren der Spannungsquelle irgendeine externe Bezugsspannung, z.B. eine Normalquelle, in Kombination mit einem Nullanzeiger zu Vergleichszwecken und ein Mehrbereichs-Verhältnisteiler erforderlich. Diese Geräteanordnung wird in verschiedenen Konfigurationen in der Weise geschaltet, daß die mV- bis kV-Bereiche der Quelle kalibriert werden.

Der Kalibriervorgang ist mühsam und wiederholt sich - ideale Voraussetzungen für eine Automatisierung. Eine herkömmliche Gleichspannungsquelle zum Kalibrieren von Präzisionsinstrumenten gemäß US 4 541 065 und US 4 585 987 wird durch sich wiederholendes Vergleichen von internen Ansprechwerten mit externen Normalen für jeden Bereich intern kalibriert. Durch Anlegen einer externen 10-V-Normalen an die Quelle werden interne Messungen in der Quelle durchgeführt und zum Kennzeichnen der internen Bezugsgröße der Quelle benutzt. In ähnlicher Weise wird beim Kalibrieren ein Vergleich mit einem externen Teiler vorgenommen. Dieser Vergleich kennzeichnet das Widerstandsverhältnis innerhalb der Quelle. Diese einfache Anwendung künstlicher Normalen ist nötig, um eine externe Kalibrierung der Präzisions-Gleichspannungsquelle in vollem Umfange durchzuführen.

Die größte Arbeitsbelastung beim Kalibrieren moderner elektrischer Meßinstrumente entsteht beim Gleichspannungs- und Niederfrequenzkalibrieren von Mehrfach-Meßgeräten in den Laboratorien von Firmen, die solche Geräte besitzen, oder in Laboratorien, denen solche Geräte in regelmäßigen Zeitabständen zum Kalibrieren zugesandt werden.

Aus der DE 26 30 958 A1 ist ein Fehlerkompensationsverfahren für Meßgeräte zur Erfassung und Weiterverarbeitung analoger elektrischer oder in solche umgeformter Größen bekannt, bei dem ebenfalls Korrekturwerte der Referenzgrößen in einen Speicher eingeschrieben werden.

Ein weiteres Fehlerkompensationsverfahren für Meßgeräte ist der CH 624 773 zu entnehmen.

Die DD 1 09 749 offenbart eine Vorrichtung zur selbsttätigen Eichung von Meßinstrumenten mit einem A/D-Wandler, einem D/A-Wandler und einem digitalen Differenzbildner.

Schließlich ist aus der DE 26 13 807 A1 eine Schaltungsanordnung zum Eichen eines digitalen Pegelmessers mit einem A/D-Wandler bekannt, die ferner ein Rechenwerk und einen digitalen Speicher enthält.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Kalibrieren eines elektrischen Meß- oder Kalibriergerätes der eingangs genannten Art sowie ein Kalibriergerät zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, durch welche das Kalibrieren in kürzerer Zeit und daher wirtschaftlicher durchführbar ist.

Dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und ferner durch ein Kalibriergerät mit den Merkmalen gemäß Anspruch 24 gelöst.

Das Kalibriergerät für Meßgeräte, die einen elektrischen Parameter in mehreren Meßbereichen oder verschiedene elektrische Parameter in einem oder mehreren Meßbereichen messen, umfaßt Anschlüsse zum Anlegen von elektrischen Kalibrierparametern, z.B. von Spannungen und/oder Strömen und/oder Impedanzen, an entsprechende Anschlüsse des zu kalibrierenden Meßgerätes. Die Kalibrierparameter werden so eingestellt, daß sie mit jedem Meßbereich des zu kalibrierenden Meßgerätes kompatibel sind. Das Kalibriergerät umfaßt interne Bauelemente, die dem Messen des Parameters in der Vielzahl von Meßbereichen zugeordnet sind und Spannungen und/oder Ströme und/oder Impedanzen bereitstellen, die den Ausgängen des Kalibriergerätes und von dort dem zu kalibrierenden Meßgerät zugeführt werden.

Die internen Bauelemente umfassen all jene aus dem Stand der Technik bekannten internen Bauteile eines Kalibriergerätes wie Spannungsteiler, Operationsverstärker, Widerstände, Oszillatoren usw. Zum Kalibrieren der internen Bauelemente umfaßt das Kalibriergerät die interne Bezugsspannungsquelle, D/A- und A/D-Wandler, Speicher und die Analog-Vergleichsschaltung. Von Zeit zu Zeit werden die internen Bauelemente mit der internen Bezugsspannungsquelle, dem D/A-Wandler, der Vergleichsschaltung und dem Speicher elektrisch so verbunden, daß in letzteren Datensignale eingelesen werden, die Kalibrierkorrekturfaktoren für die internen Bauelemente angeben.

Wenn das Kalibriergerät im Betrieb so geschaltet ist, daß es Kalibrierreaktionen oder Kalibrierparameter an ein Meßgerät sendet, sind die Ausgänge des Kalibriergerätes so verbunden, daß sie auf Ansprechwerte der internen Bauelemente reagieren, welche ihrerseits auf den D/A-Wandler ansprechen. Letzterer antwortet auf gespeicherte Digitalsignale, welche die Signal- Nennwerte bzw. -Sollwerte darstellen, die den internen Bauelementen zuzuführen sind. Die Nennwerte werden durch gespeicherte Signale modifiziert, d.h. erhöht und/oder erniedrigt, welche die Kalibrierkorrekturfaktoren für die internen Bauelemente an zeigen, so daß dem zu kalibrierenden Meßgerät vom Kalibriergerät ein präziser Parameter zugeführt wird.

Das Kalibriergerät kann dazu benutzt werden, präzise Gleich- und Wechselspannungen, Impedanzen und Ströme zum Kalibrieren in mehreren Meßbereichen bereitzustellen. Die Wechselspannung ist in vielen Frequenz- und Amplitudenbereichen veränderbar. Der präzise Wechselspannungs-Ausgang zum Kalibrieren eines externen Meßgerätes wird dadurch erzeugt, daß ein in der Amplitude konstanter, in der Frequenz veränderbarer Oszillator mit einem nachfolgend als veränderbar bezeichneten Verstärker mit veränderbarem Verstärkungsfaktor verbunden wird, der so angeschlossen ist, daß er das Meßgerät speist. Der Ausgang des veränderbaren Verstärkers wird auch einem Rückkopplungsnetzwerk zuge führt, das ein Dämpfungsglied und ein paar Regelschleifen umfaßt, von denen jede einen getrennten Effektiv-Wechselspannungs- Gleichspannungs-Thermoumformer aufweist. Der Verstärker und das Dämpfungsglied werden so gesteuert, daß die Eingänge zu den Umformern stets in einem Bereich liegen, der von den Umformern genau verarbeitet werden kann. Der erste Umformer liefert ein Echtzeit-Grobregelsignal an den veränderbaren Verstärker, um die Genauigkeit der Ausgangsamplitude auf etwa 0,1% zu halten. Der zweite Umformer liegt in einer Schleife mit längerer Ansprechzeit, die einen A/D-Wandler, einen Mikroprozessor und eine digitale Steuereinheit umfaßt, derart, daß die Genauigkeit des Wechselspannungsausgangs auf etwa 10 ppm gehalten wird. Die zweite Schleife spricht auf gespeicherte Kalibrierfehlersignale an, die Fehler der Nieder- und Hochfrequenzkalibrierung für Bauelemente in der Steuerschleife anzeigen. Wenn die Kalibrier- Ausgangswechselspannung kalibriert werden soll, wird ein in der Amplitude veränderbarer Oszillator mit dem ersten Effektiv- Wechselspannungs-Gleichspannungs-Umformer über den veränderbaren Verstärker und das Dämpfungsglied mit Ausgängen des D/A-Wandlers verbunden. Der Thermo-Umformer spricht auf das Wechselspannungssignal an und stellt ein Gleichspannungssignal bereit, welches mit der Amplitude einer von der internen Bezugsspannungsquelle abgegriffenen Gleichspannung verglichen wird. Aus dem Vergleich entsteht das Fehlersignal der Niederfrequenz- Kalibrierung, das als Kalibrierkorrekturfaktor gespeichert wird.

Zum Kalibrieren des Verstärkers und des Dämpfungsgliedes für Ausgangs-Wechselspannungen höherer Frequenzen, wobei auf den Verstärker und das Dämpfungsglied verteilte Reaktanzen zu berücksichtigen sind, werden der Oszillator, der Verstärker, das Dämpfungsglied und der erste Themo-Umformer in gleicher Weise angeschlossen, wie während der Beaufschlagung eines zu kalibrierenden Meßgerätes mit einer Kalibrier- Wechselspannung. Jedoch ist die Verbindung zwischen dem Dämpfungsglied und dem zweiten Thermo-Umformer unterbrochen und der Ausgang des veränderbaren Verstärkers wird über einen veränderbaren Widerstand dem zweiten Umformer zugeführt, der ein Signal an einen Eingang einer Vergleichsschaltung abgibt, welche einen auf eine Bezugsquelle ansprechenden zweiten Eingang aufweist. Die Vergleichsschaltung stellt Kalibrierfehlersignale für mehrere Spannungen zu jeder höheren Frequenz des Oszillatorausgangs bereit, indem sie den Verstärkungsfaktor des Verstärkers während seiner Verbindung mit dem Oszillator einstellt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Gesamtblockschaltbild eines Kalibriergerätes gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild des in Fig. 1 dargestellten Kalibriergerätes bei Anschluß zum externen Kalibrieren eines in ihm verwendeten D/A-Wandlers;

Fig. 3 ein Blockschaltbild des Kalibriergerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Kalibrieren von in ihm verwendeten Gleichspannungs-Bezugsquellen;

Fig. 4 ein Blockschaltbild des Kalibriergerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Kalibrieren der zum Kalibrieren des 2-V-Gleichspannungsbereiches eines Meßgerätes benutzten Kalibriergerätes;

Fig. 5 ein Blockschaltbild des Kalibriergerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Kalibrieren eines in ihm verwendeten Verstärkers;

Fig. 6 ein Blockschaltbild des Kalibriergerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Kalibrieren des zum Kalibrieren des 200-mV-Gleichspannungsbereiches eines Meßgerätes benutzten Kalibriergerätes;

Fig. 7 ein Blockschaltbild des Kalibriergerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Kalibrieren eines Spannungsteilers des Kalibriergerätes;

Fig. 8 ein Blockschaltbild des Kalibriergerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Kalibrieren des zum Kalibrieren des 200-V-Gleichspannungsbereiches eines Meßgerätes benutzten Kalibriergerätes;

Fig. 9 ein Blockschaltbild des Kalibriergerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Kalibrieren eines zum Kalibrieren des 1100-V-Gleichspannungsbereiches eines Meßgerätes benutzten Kalibriergerätes;

Fig. 10 und 11 Blockschaltbilder des Kalibriergerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum externen Kalibrieren von internen 10-kOhm- bzw. 1-Ohm-Widerständen;

Fig. 12 ein Blockschaltbild des Kalibriergerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Kalibrieren von Widerständen eines Netzwerkes, das zum Kalibrieren des Widerstandswertes in Ohm eines Meßgerätes benutzt wird;

Fig. 13 ein Blockschaltbild des Kalibriergerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Kalibrieren von einem Meßgerät zugeführten kalibrierten Strömen;

Fig. 14 ein Blockschaltbild des Kalibriergerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum Anlegen von Kalibrier-Wechselspannungen an ein zu kalibrierendes Meßgerät;

Fig. 15 ein Blockschaltbild des Kalibriergerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Niederfrequenz-Kalibrieren (bei 100 Hz oder weniger) von Bauelementen, die zum Bereitstellen der Kalibrier-Wechselspannungen benutzt werden; und

Fig. 16 ein Blockschaltbild des Kalibriergerätes gemäß Fig. 1 bei Anschluß zum internen Hochfrequenz-Kalibrieren (bei 100 Hz bis 1 MHz) der Wechselspannungsquelle.

Die in Fig. 1 dargestellte kalibrierte Quelle wird durch eine interne Schaltungsanordnung in vielen Wechsel- und Gleichspannungs-, Impedanz- (Widerstands-) und Strombereichen automatisch kalibriert, wenn der Benutzer von Zeit zu Zeit eine einzelne Taste betätigt. Die kalibrierte Quelle erfordert nur drei externe Kalibrierungen, die manuell in sehr viel längeren Zeitabständen als die automatische Kalibrierung vorgenommen werden.

Das in Fig. 1 dargestellte Kalibriergerät vermag Meßgeräte zu kalibrieren, die für folgende Messungen vorgesehen sind:
a) Gleichspannungen in den Bereichen 200 mV sowie 2, 10, 20, 200 und 1100 V; b) Widerstände in den Bereichen 1, 10, 100, 1000, 10 000 und 100 000 Ohm sowie 1 und 10 MOhm; c) Gleichstrom in den Bereichen 100 µA, 1, 10 und 100 mA sowie 1 A; und d) Wechselspannungen bei gleichen Amplitudenbereichen wie die Gleichspannungen in einem Frequenzbereich von 10 Hz bis 1 MHz. Zu diesem Zweck gibt das Kalibriergerät an seinen Ausgängen präzise Spannun gen und Ströme ab und verbindet präzise Widerstände mit anderen seiner Ausgänge. Die Ausgänge des Kalibriergerätes werden vom Benutzer mit entsprechenden Eingängen des zu kalibrierenden Meßgerätes verbunden. Zur Ableitung der prä zisen Parameter, die den Kalibriergeräteausgängen zugeführt werden, erfährt das Kalibriergerät von Zeit zu Zeit eine automatische interne Kalibrierung, wenn der Benutzer eine einzelne Taste betätigt. Das Kalibriergerät wird mit den externen Geräten in relativ langen Zeitabständen manu ell kalibriert.

Die Erstkalibrierung des Kalibriergerätes wird mit einer externen 10-V-Kalibrierquelle sowie mit externen Vierpol-Widerständen mit Werten von 1 und 10 000 Ohm vorgenommen. Nach dem Kalibrieren des Kalibriergerätes mit den externen Quellen wird es von Zeit zu Zeit für jeden Spannungs-, Strom- und Wi derstands-Meßbereich in allen angegebenen Bereichen in tern kalibriert. Die internen Kalibrierungen werden vorgenommen durch Vergleichen von Ansprechwerten interner Schal tungsanordnungen im Kalibriergerät mit Bezugsspannungen, die von einem D/A-Wandler im Kalibriergerät erzeugt werden, und durch Speichern von digitalen Signalen, die Abweichungen der verglichenen Größen darstellen. Die Abweichungen stellen Kalibrierfehlerfaktoren für die internen Schaltungsanordnungen dar. Die Kalibrierfakto ren modifizieren die Werte von Nenn-Bezugswerten, die der D/A-Wandler erzeugt, wenn das Kalibriergerät dazu benutzt wird, präzise Gleich- und Wechselspannun gen an ein zu kalibrierendes Meßgerät anzulegen. Die Kalibrier faktoren für Strom und Widerstand werden einer Anzeige zugeführt, so daß der die Kalibrierung des Meßgerätes vor nehmende Benutzer die Meßgeräteantwort entsprechend modifizieren kann. Wenn in das Meßgerät ein Rechner eingebaut ist, werden durch Signale vom Kalibriergerät im Meßgerät gespeicherte Signale entsprechend den Faktoren der Kalibrierfehler für Strom und Widerstand des Kalibriergerätes modifiziert. Die dem Meßgerät zugeführten präzisen Pa rameter werden somit hinsichtlich Alterung, Temperatur und anderer Variablen kompensiert, die dazu neigen, die den Kalibriergeräteausgängen zugeführten Werte zu verändern.

Um die Kalibrierungen durchführen und präzise Ausgangssigna le erzeugen zu können, umfaßt das Kalibriergerät einen Mi kroprozessor 11 mit einem Mehrbit-Ausgabebus 12, der einen nachfolgend als ROM bezeichneten Nur-Lese-Spei cher 13 adressiert. Der ROM 13 speichert ein Programm, welches das Kalibriergerät intern kalibriert, wenn der Benutzer eine "Eingabe"-Taste 10 drückt. Im ROM 13 sind eben falls Befehle für die Herstellung von Verbindungen abgespeichert, wenn das Kalibriergerät präzise Ausgänge bereitstellt, die zum Kalibrieren eines Meßgerätes benutzt werden, sowie bei An schluß des Kalibriergerätes an die drei externen Kalibriergeräte.

Der ROM 13 umfaßt Ausgabe-Busse 14 und 15, welche Ver bindungsbefehle und Adressen an eine Schaltmatrix 16 und an einen nachfolgend RAM genannten Direktzugriffs speicher 17 zuführen. Der RAM 17 spricht auf das über den Bus 15 zugeführte Adressensignal an, sowie auf ein vom Mikroprozessor 11 auf einer Leitung 18 kommendes Lese-Schreib-Signal und tauscht über eine Leitung 19 Mehrbit-Datensignale mit der Schaltmatrix 16 aus. Au ßerdem tauscht der Mikroprozessor 11 Mehrbit-Datensig nale mit der Schaltmatrix 16 über einen Bus 21 aus.

Die Schaltmatrix 16 umfaßt Eingangsanschlüsse 22, wel che an die externen Kalibriergeräte für 10 V, 1 Ohm und 10 kOhm anschließbar sind. Außerdem umfaßt die Schaltma trix 16 Ausgangsanschlüsse "Abtasten hoch" 23 und "Ab tasten niedrig" 23′, Anschlüsse "Ausgabe hoch" 24 und "Ausgabe niedrig" 24′, einen Schutzanschluß 25 und ei nen Masseanschluß 26, die über Koaxialkabel mit ent sprechenden Anschlüssen eines Meßinstrumentes, z.B. eines digitalen Spannungsmessers, zum Überwachen von Wechsel- und Gleichspannungen, Widerstand und Strömen in den angegebenen Bereichen verbindbar sind.

Die Schaltmatrix 16 spricht auf die Verbindungssteuer signale auf dem Bus 14 an und stellt Verbindungen her zwischen verschiedenen Leitungen in einem Bus 27 sowie zwischen den Leitungen im Bus 27 und den an die An schlüsse 22, 23, 23′, 24, 24′, 25 und 26 angeschlosse nen Geräten. Außerdem werden Datensignale auf den Lei tungen von Bus 27 in Abhängigkeit von Signalen auf den Bussen 14 und 15 an vorgegebenen Adressen im RAM 17 eingeschrieben, wenn das Binärsignal auf der Leitung 18 den RAM 17 in den Schreibstatus versetzt. Die zu diesem Zeitpunkt in den RAM 17 eingetragenen Signale sind ge wöhnlich Kalibrierkorrektursignale. Wenn das Kalibriergerät dazu benutzt wird, an die Anschlüsse 23, 23′, 24, 24′, 25 und 26 präzise Parameter abzugeben, versetzt das Signal auf der Leitung 18 den RAM 17 in den Lesestatus, und die Kalibrierkorrektursignale werden an den vom Bus 15 vor gegebenen Adressen aus dem RAM 17 auf Leitungen im Bus 27 über in der Schaltmatrix 16 nach Maßgabe von Be fehlssignalen auf dem Bus 14 hergestellte Verbindungen ausgelesen.

Die von der Schaltmatrix 16 für die verschiedenen Kalibrier vorgänge hergestellten Verbindungen werden im einzelnen im Zusammenhang mit Fig. 2 bis 16 beschrieben. Ausge hend von diesen und anderen beschriebenen Verbindungen zwischen den Anschlüssen 22 bis 26 und dem an sie ange schlossenen Meßgerät ist der Fachmann in der Lage, die Art und Weise zu erkennen, wie die Schaltmatrix 16 auf gebaut ist.

Damit Kalibrierkorrektursignale im RAM 17 gespeichert und beim Kalibrieren eines Meßinstrumentes benutzt werden kön nen, umfaßt der Bus 27 Unterbusse 31 und 32 zum Zufüh ren von digitalen Mehrbit-Signalen von einem nachfol gend als A/D-Wandler bezeichneten Analog-Digital-Wandler 33 zum RAM 17 und von digitalen Mehrbit-Signalen vom RAM 17 und ROM 13 zu einem nachfolgend als D/A-Wandler bezeichneten Digital-Analog-Wandler 34 und zu digital gesteuerten veränderbaren Widerständen. Die meisten der übrigen Leitungen im Bus 27 führen analoge Signale, die über die Schaltmatrix 16 von den übrigen Bauelementen im Kalibriergerät hergeleitet und an diese hin geführt sind. Außerdem stellt der D/A-Wandler 34 ein analoges Gleichspannungssignal mit einem Bereich von 0 bis 22 V bereit. Der Ausgang des Wandlers 34 ist über den Bus 27 und die Schaltmatrix 16 mit den übrigen Bauele menten verbunden. Der A/D-Wandler 33 spricht auf ein analoges Signal an, welches von den übrigen Bauelemen ten gewonnen und über den Bus 27 und die Schaltmatrix 16 zugeführt wird. Im allgemeinen wird der A/D-Wandler 33 zusammen mit dem D/A-Wandler 34 in einem Differen tialmodus verwendet. Der D/A-Wandler 34, welcher vor zugsweise ein pulsbreitenmodulierter Umsetzer von einer Linearität besser als 1 ppm bei 10% des vollen Berei ches ist, umfaßt ein Akkumulator- bzw. Sammelregister, so daß darin gespeicherte digitale Signale erhöht und/oder erniedrigt werden können.

Die auf eine Gleichspannung bezogene Genauigkeit des Instrumentes wird intern von Gleichspannungs-Bezugsquellen 35 und 36 von 6,5 V gehalten, die mit dem übri gen Teil der Schaltungsanordnung über Leitungen im Bus 27 und die Schaltmatrix 16 verbunden sind. Die Gleich spannungsquellen 35 und 36 sind vorzugsweise Operati onsverstärker mit einer Bezugsgleichspannung des Typs, der früher im Fluke Spannungsnormal 732A verwen det wurde. Die Stabilität dieser Normalen ist besser als 0,5 ppm pro Monat und besser als 2 ppm pro Jahr. Die als Quellen 35 und 36 verwendeten Bezugsverstärker werden auf einer temperaturgeregelten Unterlage im In strument auf einer Temperatur von 50°C gehalten. Durch diese Umgebungsbedingungen wird der Temperaturkoeffi zient der Bezugs-Quellen 35 und 36 auf weniger als 0,03 ppm je Grad Celsius herabgesetzt, so daß das In strument eine konstante Leistung über einem großen Temperaturbereich bringt.

Damit die Kalibrierfehlersignale gewonnen werden können, umfaßt das Gerät eine Vergleichsschaltung in Form eines von einem Operationsverstärker gebildeten Gleichspan nungs-Differentialverstärkers 37 mit einem invertieren den Eingang 38, einem nicht invertierenden Eingang 39 und einem Ausgang 40, an dem ein analoges Signal abge geben wird mit einer Größe und Polarität, welche die Polarität und Größe der Differenz zwischen den Signalen an den Eingängen 38 und 39 angegeben. Die Anschlüsse 38, 39 und 40 sind mit Leitungen im Bus 27 und somit über die Schaltmatrix 16 mit anderen Bauelementen verbunden, die im Kalibriergerät analoge Signale bereitstellen und auf sol che ansprechen.

Zum Ableiten externer und/oder interner Kalibrier-Gleich spannungen für verschiedene Bereiche umfaßt das Kalibrierge rät Spannungsteiler 42, 43 und 44 mit einem Spannungs teilungsfaktor von 1: 5, 1:10 bzw. 1: 8. Jeder der Span nungsteiler 42, 43 und 44 umfaßt ein Paar Präzisions- Dünnfilm-Widerstände, derart, daß die Widerstände 45 und 46 des Spannungsteilers 42 den Wert 4R₁ bzw. R_1, die Widerstände 47 und 48 des Spannungsteilers 43 den Wert 9R₂ bzw. R₂ und die Widerstände 49 und 50 des Spannungsteilers 44 den Wert 7R₃ bzw. R₃ haben. Bei je dem der Widerstände 46, 48 und 50 ist ein Anschluß an Masse angeschlossen, wogegen der andere Anschluß mit einem Spannungsteilerabgriff, welcher an eine getrennte Leitung im Bus 27 angeschlossen ist, und mit einem An schluß des anderen Widerstandes - 45, 47 bzw. 49 - des betreffenden Spannungsteilers 42, 43 oder 44 verbunden ist. Bei jedem der Widerstände 45, 47 und 49 ist der andere Anschluß mit einer getrennten Leitung im Bus 27 verbunden.

Zum internen Kalibrieren von Parametern und/oder zum Kalibrieren von an das Kalibriergerät angeschlossenen Meßgeräten sind Gleichspannungs-Operationsverstärker 52, 53 und 54 so wie ein Leistungsverstärker 55 vorgesehen. Der Opera tionsverstärker 52 ist ein Pufferverstärker mit einem nicht invertierenden Eingang 56 und einem Ausgang 57, der mit dem übrigen Teil des Kalibriergerätes über Leitungen verbunden ist, welche über den Bus 27 und Schalter in der Schaltmatrix 16 angeschlossen sind. Der Operations verstärker 53 umfaßt einen invertierenden Eingang 58, einen nicht invertierenden Eingang 59 sowie einen Aus gang 60, die alle mit den übrigen Bauelementen des Kalibriergerätes über Leitungen des Busses 27 und Schalter der Schaltmatrix 16 verbunden sind. Zwischen die An schlüsse 58 und 60 ist ein Rückkopplungswiderstand 62 zwischengeschaltet; der Eingang 58 ist über einen Wi derstand 63 an Masse angeschlossen. Die Widerstände 62 und 63 besitzen einen Widerstandswert von 12R₄ bzw. R₄, so daß der Operationsverstärker 53 einen Nennverstär kungsfaktor 13 hat.

Der Verstärker 54 wird benutzt zum Dämpfen von Gleich spannungen im Bereich von 200 bis 1100 V auf einen mit dem Ausgang des D/A-Wandlers 34 kompatiblen Pegel wäh rend der internen Kalibrierung und umfaßt einen invertieren den Eingang 65, einen an Masse angeschlossenen nicht invertierenden Eingang 66 und einen Ausgang 67. Zwi schen die Anschlüsse 65 und 67 ist ein Rückkopplungs widerstand 68 zwischengeschaltet, wogegen an den inver tierenden Eingang 65 ein Widerstand 71 angeschlossen ist. Zu diesem Zweck ist ein Anschluß des Widerstandes 71 mit den übrigen Bauelementen des Kalibriergerätes über Leitungen im Bus 27 und Schalter in der Schaltmatrix 16 verbunden, wogegen der andere Anschluß des Widerstandes 71 direkt an den invertierenden Eingang 65 angeschlos sen ist. Der Ausgang 67 des Operationsverstärkers 54 ist an die übrige Schaltungsanordnung des Kalibriergerätes über eine Leitung im Bus 27 und Schalter in der Schalt matrix 16 angeschlossen. Die Werte der Widerstände 68 und 71 sind so gewählt, daß der Verstärkungsgrad des Operationsverstärkers 54 0,01 beträgt, wodurch der Ver stärker ein Dämpfglied mit einem Dämpfungsgrad von 100: 1 ist, welches zur internen Kalibrierung zweckdienliche Pe gel für den Gleichspannungsbereich von 200 bis 1100 V zur Verfügung stellt.

Der zum Bereitstellen von Gleichspannungen für die externe Kalibrierung in den Bereichen 20 bis 200 V und 200 bis 1100 V benutzte Gleichspannungs-Leistungsverstärker 55 ist für einen Verstärkungsgrad 20 ausgelegt. Zu diesem Zweck umfaßt der Leistungsverstärker 55 einen invertie renden Eingang 75, einen an Masse angeschlossenen nicht- invertierenden Eingang 76 und einen Ausgang 77. Der Eingang 75 ist an einen festen Widerstand mit dem Wert R₅ angeschlossen und mit der übrigen Schaltungsanord nung des Gerätes über eine Leitung im Bus 27 und die Schaltmatrix 16 verbunden. Für die externe Kalibrierung mit einer Gleichspannung von 200 und 1100 V ist über Lei tungen im Bus 27 und die Schaltmatrix 16 mit den An schlüssen 75 und 77 ein Widerstand 79 mit dem Wert 20R₅ verbunden.

Zum Kalibrieren des Widerstandes eines Meßgerätes oder des Ausgangsstroms des Kalibriergerätes wird eine Widerstands kette 90 je nach Bedarf mit den übrigen Bauelementen des Gerätes über Leitungen im Bus 27 und die Schalt matrix 16 verbunden. Die Widerstandskette 90 umfaßt Dünnfilm-Widerstände 92 bis 98 je von solchem Wert, daß die Widerstände an Abgriffen 90.2 bis 90.9 10 und 100 Ohm, 1, 10 und 100 kOhm bzw. 1, 10 und 100 MOhm gegen Masse betragen. Jeder der Abgriffe 90.2 bis 90.9 und der ungeerdete Anschluß eines Widerstandes 91 sind mit einer getrennten Leitung im Bus 27 verbunden, derart, daß die Widerstände 92 bis 98 kalibriert und zur internen Strom-Kalibrierung des Kalibriergerätes und zur Widerstands- Kalibrierung eines zu kalibrierenden Meßgerätes benutzt werden können. Zum Kalibrieren der Widerstände 92 bis 98 der Wider standskette 90 und des Widerstandes 91 mit dem Wert 1 Ohm werden ultrastabile drahtgewickelte Widerstände 101 und 102 mit einem Wert von 1 Ohm bzw. 10 kOhm nach Be darf mit den Widerständen 92 bis 98 der Kette 90 und dem Widerstand 91 über Verbindungen, welche über Lei tungen im Bus 27 und die Schaltmatrix 16 herstellbar sind, verbunden. Die Widerstände 101 und 102 sind auch mit externen Präzisions-Vierpol-Kalibrierwiderständen elek trisch verbunden, die Werte von 1 Ohm bzw. 10 kOhm ha ben und mit den Anschlüssen 22 über die Schaltmatrix 16 verbunden sind. Die externen Vierpol-Widerstände ermög lichen die Speicherung von Korrekturfaktoren für die Widerstände 101 und 102 im RAM 17. Die Widerstände 101 und 102 haben gewöhnlich sehr kleine Temperaturkoeffi zienten - weniger als 0,3 ppm je Grad Celsius - und eine Langzeitstabilität von über 2 ppm pro Jahr.

Damit für die interne Kalibrierung und zur Kalibrierung des Stromverhaltens eines Meßgerätes konstante Ströme ver schiedener Werte bereitgestellt werden können, umfaßt das Kalibriergerät einen Stromgenerator 150 und Widerstände 151 bis 155. Einer der Widerstände 151 bis 155 wird nach Bedarf mit dem Stromgenerator 150 über die Schalt matrix 16 so verbunden, daß sechs verschiedene Strom pegelbereiche entstehen. Die Widerstände 151 bis 155 brauchen nicht übermäßig präzise oder stabil zu sein, weil der aus dem Stromgenerator 150 stammende Strom für jeden der an diesen angeschlossenen Widerstände 151 bis 156 mittels der Widerstände 91 bis 99 kalibriert wird.

Zu Zwecken der Wechselspannungs-Kalibrierung umfaßt das Kalibriergerät einen in der Frequenz variablen, in der Am plitude festen Oszillator 103 und Effektiv-Wechselspan nung-Gleichspannungs-Umformer 104 und 105, für die vor zugsweise Fluke Thermoumformer 8506 verwendet werden. Mit dem Eingang des Umformers 105 ist zum Erzeugen ver schiedener Wechselspannungspegel ein digital gesteuer ter, veränderbarer Widerstand 106 bei Bedarf anschließ bar. Die Frequenz der von der Quelle bzw. dem Oszilla tor 103 stammenden Wechselspannung und der Wert des Wi derstandes 106 werden über getrennte Mehrbit-Digital signale eingestellt, die der ROM 13 an nicht darge stellte Pufferregister im Oszillator 103 und digital gesteuerte Widerstände des Netzwerkes abgibt. Die digi talen Signale werden sequentiell über die Schaltmatrix 16 an einen Unterbus im Bus 27 abgegeben. Bei der in ternen Wechselspannungs-Kalibrierung und bei der Erzeugung von Kalibrier-Ausgangswechselspannungen spricht die Schalt matrix 16 auf vom ROM 13 stammende digitale Amplitu densteuersignale auf dem Bus 14 und auf vom RAM 17 stammende korrigierte Kalibriersignale auf dem Bus 19 sowie auf ein variables analoges Steuersignal an. Der fre quenzvariable Ausgang des Oszillators 103 wird an einen veränderbaren, spannungsabhängigen Widerstand 158 ge führt, der auf ein Verstärkungs-Grobregelsignal auf einer Leitung bzw. einem Bus 159 anspricht.

Der Widerstand 158 ist in Reihe geschaltet mit einem digital gesteuerten Widerstand 161, welcher ein Akku mulatorregister umfaßt und auf ein präzises digitales Verstärkungs-Feinregelsignal vom ROM 13 und ein Kalibrier korrektursignal vom RAM 17 anspricht. Die Widerstände 158 und 161 sind mit dem Eingang eines Verstärkers 162 verbunden, der einen digital einstellbaren Rückkopp lungswiderstand 163 umfaßt, welcher ein Pufferregister aufweist, das auf ein digitales Meßbereichseinstellsignal vom ROM 13 anspricht. Der Wechselspannungsausgang des Verstärkers 162 wird über die Schaltmatrix 16 als Kalibrier spannung an ein zu kalibrierendes Meßgerät abgegeben.

Bei der internen Kalibrierung und beim Kalibrieren eines externen Meßgerätes wird der Ausgang des Verstärkers 162 auch an den Eingang eines Dämpfungsnetzwerkes 167 abgegeben, das einen veränderbaren, digital einstellbaren Wider stand 164, einen Wechselspannungs-Verstärker 165 und einen Rückkopplungs-Widerstand 166 umfaßt. Der Wert des Widerstandes 164 ist von einem Digitalsignal abhängig, das aus dem ROM 13 stammt und über die Schaltmatrix 16 einem Pufferregister im Widerstand 164 zugeführt wird. Der Verstärkungsgrad des Verstärkers 162 und der Dämp fungsgrad des Dämpfungsnetzwerkes 167 werden gegensin nig gesteuert, so daß der Ausgang des Verstärkers 165 stets im Betriebsbereich für die Eingänge der Umformer 104 und 105 liegt. Der Ausgang des Verstärkers 165 ist nach Bedarf mit den Eingängen der Umformer 104 und 105 über die Schaltmatrix 16 in der nachstehend beschriebe nen Weise verbindbar. Die Verstärker 162 und 165 sind Gleichspannungs-Verstärker, welche Frequenzen über 1 MHz ohne merkliche Dämpfung zu verarbeiten vermögen.

Weil die Effektiv-Wechselspannung-Gleichspannungs-Um former 104 und 105 Fluke Festkörper-Thermospannungsum former sind, sind ihre Ausgänge Gleichspannungen, die dem Effektivwert der ihnen zugeführten Wechselspannun gen genau proportional und dem Spitzenwert der Wechsel spannungs-Eingänge nicht proportional sind. Am Eingang des Umformers 105 umfaßt ein Widerstand 106 passive Wi derstände von niedrigem Wert, die im wesentlichen in duktions- und kapazitätsfrei sind, so daß ihr Frequenz fehler vernachlässigbar klein ist; mit anderen Worten, die Werte der Widerstände ändern sich nicht mit der Frequenz. Ein- und Ausgang des Umformers 104 sind mit den übrigen Schaltungsanordnungen im Kalibriergerät über Leitungen des Busses 27 und Schalter in der Schaltma trix 16 verbunden, wogegen der Ausgang des Umformers 105 an übrige Schaltungsanordnungen im Kalibriergerät über eine weitere Leitung im Bus 27 und die Schaltmatrix 16 angeschlossen ist.

Der Mikroprozessor 11 spricht nach Bedarf auf Befehls signale für die drei externen Kalibrierungen an, die abhän gig vom Schließen von Schaltern 111, 112 und 113 erzeugt werden. Die Schalter 111, 112 und 113 werden vom Benutzer geschlossen, wenn mit den zugehörigen An schlüssen 22 externe Kalibriergeräte in Form einer Gleich spannungsquelle von 10 V, eines Vierpol-Kalibrierwiderstandes von 1 Ohm und eines Vierpol-Kalibrierwiderstandes von 10 kOhm verbunden sind.

Der Mikroprozessor 11 spricht auch an auf manuell ge steuerte Eingangssignale, welche die Art und den Meßbereich des Ausgangs angeben, der mit Steuerung durch Schaltergruppen 114, 115, 116, 117 und 118 vom Kalibriergerät an ein zu kalibrierendes Meßgerät abzugeben ist. Die Schalter in den Schaltergruppen 114, 115, 116, 117 und 118 werden vom Benutzer des Kalibriergerätes für einen aus sieben Gleichspannungsmeßbereichen, einen aus acht Wider standsmeßbereichen, einen aus acht Wechselspannungsmeßberei chen, einen aus fünf Gleichstrommeßbereichen und einen aus sieben Frequenzmeßbereichen ausgewählten Meßbereich geschlos sen. Der Mikroprozesor 11 spricht auch an auf einen Os zillator 418, um eine automatische interne Kalibrierung des Gerätes zu ermöglichen, wenn der Schalter 10 vom Benut zer geschlossen wird.

Der Mikroprozessor 11 spricht auf das Schließen der Schalter 111, 112 und 113 in der Weise an, daß er den ROM 13 veranlaßt, drei Satz Adressenfolgen für den ROM bereitzustellen, nämlich für die externe Gleichspannungs und die beiden externen Widerstands-Kalibrierungen. Der Os zillator 418 aktiviert den Mikroprozessor 11 so, daß er den ROM 13 eine Reihe von mit internen Kalibrierungen ver bundenen Schritten durchlaufen läßt, um die Geräte des Kalibriergerätes untereinander über die Leitungen und Unter busse im Bus 27 und die Schaltmatrix 16 und mit dem RAM 17 zu verbinden.

Abhängig vom Schließen der einzelnen Schalter in den Schaltergruppen 114 bis 118 durch den Benutzer gibt der Mikroprozessor 11 Befehlssignale an den ROM 13, der seinerseits Befehlssignale über die Busse 14 und 15 der Schaltmatrix 16 und dem RAM 17 zuführt, um Verbindungen zwischen den Anschlüssen 23 bis 26 und den Geräten im Kalibriergerät herzustellen. Die bevorzugte Ausführungsform des Kalibriergerätes ist in der Lage, als Antwort auf das Schließen der Schalter in den Schaltergruppen 114 bis 118 kalibrierte Wechsel- und Gleichspannungsausgänge zwi schen 0,2 und 1100 V, kalibrierte Widerstandswerte zwi schen 1 Ohm und 10 MOhm, kalibrierte Ströme zwischen 100 µA und 1 A sowie Frequenzen zwischen 10 Hz und 1 MHz zur Verfügung zu stellen.

Beim Kalibrieren der Geräte im Kalibriergerät nach Maßgabe des Schließens vom Schalter 10 durch den Benutzer leitet der Mikroprozessor 11 eine Folge von Signalen dem ROM 13 zu, der seinerseits der Schaltmatrix 16 den Befehl erteilt, Verbindungen zwischen dem RAM 17 und den übri gen Geräten des Kalibriergerätes herzustellen. Beim Kalibrieren des Kalibriergerätes ist der A/D-Wandler mit Anzeigegerät, 33, eingeschaltet und liefert eine optische digitale Anzeige der Größe von Fehlerfaktoren der Spannungs-, Strom- und Widerstands-Kalibrierung, die von der internen Kalibrierroutine bestimmt werden. Der Benutzer kann das An sprechen des A/D-Wandlers 33 an der Anzeige, die einen Drucker umfassen kann, überwachen, um zu bestimmen, ob das Kalibriergerät einwandfrei funktioniert, und ein Proto koll für das Kalibriergerät anzufertigen.

Fig. 2 zeigt einen Schaltplan für die Verbindungen, die zwischen den in Fig. 1 dargestellten Bauelementen für das externe Kalibrieren der internen Gleichspannungs-Bezugsquellen 35 und 36 sowie des D/A-Wandlers 34 herge stellt werden. Während dieser Vorgänge ist eine externe Bezugsquelle 121 von 10 V, vorzugsweise ein Fluke-Ge rät 732A, mit den Anschlüssen 22 der Schaltmatrix 16 verbunden. Zur gleichen Zeit steuert der Mikroprozessor 11 den ROM 13 in der Weise, daß er ein Mehrbit-Aus gangssignal bereitstellt, welches den Digitalwert von 10 V für ein Befehlseingangsignal zum D/A-Wandler 34 dar stellt. Gleichzeitig gibt der ROM 13 an die Schaltma trix 16 Steuersignale ab, so daß das 10 V darstellende digitale Ausgangssignal des ROM 13 dem D/A-Wandler 34 zugeführt wird. Gleichzeitig steuert der ROM 13 die Schaltmatrix 16 in der Weise, daß die Gleichspannungs- Bezugsquellen 35 und 36 miteinander in Reihe geschal tet und an einen Speiseeingang des D/A-Wandlers 34 an geschlossen werden. Zu diesem Zeitpunkt wird die Schaltmatrix 16 auch durch den Ausgang des ROM 13 so gesteuert, daß sie eine Verbindung vom analogen Ausgang des D/A-Wandlers 34 zum invertierenden Eingang des Differential-Verstärkers 37 herstellt. Gleichzeitig wird die Schaltmatrix 16 durch den Ausgang des ROM 13 so gesteuert, daß sie eine Verbindung zwischen dem un geerdeten Anschluß der Gleichspannungs-Bezugsquelle 121 und dem nicht invertierenden Eingang des Differen tial-Verstärkers 37 herstellt und den Ausgang des Ver stärkers 37 mit dem Eingang des A/D-Wandlers 33 ver bindet.

Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers 37 stellt die Größe und die Polarität der Differenz zwi schen den Ausgängen der externen Bezugsquelle 121 und des D/A-Wandlers 34 dar. Im Idealfalle ist unter die sen Umständen der Ausgang des Differentialverstärkers 37 null. Weil aber die Bezugsquellen 35 und 36 und der D/A-Wandler 34 Bauelemente umfassen, die sich mit der Zeit und Temperatur sowie unter dem Einfluß anderer möglicher Umwelteinflüsse ändern, wird gewöhnlich bei den durch die Schaltmatrix 16 gemäß Fig. 2 hergestell ten Verbindungen vom Differentialverstärker 37 ein fi nites, nicht null betragendes Signal erzeugt. Dieses analoge Signal wird dem A/D-Wandler 33, danach über die Schaltmatrix 16 dem RAM 17 zugeführt, in dem es als Kalibrierkorrekturfaktor für die Bezugsgleichspannungen 35 und 36 und den D/A-Wandler 34 gespeichert wird.

Alle in Fig. 2 dargestellten Verbindungen werden in der Schaltmatrix 16 abhängig von einem Ausgangssignal des ROM 13 hergestellt, der durch ein vom Mikroprozessor 11 auf den Bus 12 gegebenes Adressensignal gesteuert wird. Außerdem gibt der ROM 13 durch die Schaltmatrix 16 über den Unterbus 32 des Busses 27 ein Signal an den digita len Eingang des D/A-Wandlers 34 ab. Der digitale Aus gang des A/D-Wandlers 33 wird über den Unterbus 31 durch die Schaltmatrix 16 an eine Adresse im RAM 17 ge geben, die durch den Ausgang des ROM 13 auf dem Bus 15 als Antwort auf die Umstellung des RAM 17 in den Schreibstatus durch ein Signal von der Leitung 18 ge steuert wird.

Wenn danach digitale Datensignale dem Akkumulatorregi ster im D/A-Wandler 34 zugeführt werden, werden sie als zwei sequentielle Bytes zugeleitet, die vom ROM 13 bzw. vom RAM 17 stammen. Das Byte vom ROM 13 gibt die Nenngröße des vom D/A-Wandler 34 bereitzustellenden analo gen Ausgangssignals an, unter der Annahme, daß der D/A-Wandler 34 keine Kalibrierkorrektur erfordert. Das Byte vom RAM 17 erhöht oder erniedrigt das im Register des D/A-Wandlers 34 gespeicherte, vom ROM 13 stammende Byte um einen Betrag, der gleich ist mit dem Kalibrierkorrekturfak tor, welcher während der in Fig. 2 dargestellten Vor gänge bestimmt wurde.

Nach Durchführen der in Fig. 2 dargestellten Operatio nen stellt der Oszillator 41B den Mikroprozessor 11 auf eine Adresse im ROM 13 ein, die bewirkt, daß der ROM 13 die Schaltmatrix 16 so aktiviert, daß sie die in Fig. 3 dargestellten Verbindungen herstellt, damit die Gleich spannungs-Bezugsquelle 35 von 6.5 V intern kalibriert werden kann. Zu diesem Zweck werden die Gleichspan nungs-Bezugsquellen 35 und 36 in Reihe geschaltet und mit dem Speiseeingang des D/A-Wandlers 34 verbunden, dessen Eingang für Digitaldaten sequentiell auf ein erstes digitales Signal vom ROM 13, das 6,5 V angibt und ein zweites digitales Signal vom RAM 17 anspricht, das den Kalibrierkorrekturfaktor für den Wandler 34 angibt. Die sich daraus am D/A-Wandler 34 und der Bezugsquelle 35 ergebenden Gleichspannungen werden dem inver tierenden und dem nicht invertierenden Eingang des Dif ferentialverstärkers 37 zugeführt, der ein Fehlersignal erzeugt und dem A/D-Wandler 33 zuführt. Letzterer stellt ein digitales Ausgangssignal bereit, welches den Kalibrierfehler der Gleichspannungs-Bezugsquelle 35 dar stellt. Der Kalibrierfehler wird im RAM 17 an einer Adresse gespeichert, die durch den an den Bus 15 angeschlosse nen Ausgang des ROM 13 bezeichnet ist. Zu diesem Zweck wird der RAM 17 abhängig vom Signal auf der Leitung 18 in den Schreibstatus gestellt. Danach wird das Kalibrierfeh lersignal für die Bezugsquelle 35 dem D/A-Wandler 34 zugeführt, derart, daß das Ausgangssignal des Wandlers 34 zum Ausgleich für den Kalibrierfehler der Bezugsquelle 35 erhöht oder erniedrigt wird.

Nach dem Speichern des Kalibrierkorrekturfehlers für die Bezugsquelle 35 im RAM 17 werden die Verbindungen für die Bezugsquellen 35 und 36 gegenüber der Darstellung in Fig. 3 umgekehrt, und es wird der Kalibrierfehler für die Gleichspannungs-Bezugsquelle 36 von 6,5 V in dersel ben Weise wie für die Bezugsquelle 35 gewonnen.

Der ROM 13 wird dann abhängig vom Ausgang des Mikropro zessors 11 so aktiviert, daß die Schaltmatrix 16 veran laßt wird, die in Fig. 4 dargestellten Verbindungen herzustellen, welche die Kalibrierung der Spannungsteilerschaltung 42 mit dem Teilungsverhältnis 1: 5 ermöglichen. Die Spannungsteilerschaltung 42 wird mit einer Reihe von Ausgängen des D/A-Wandlers 34 zwischen 0 und 10 V verbunden, wenn das Kalibriergerät zum Kalibrieren eines Meßbereiches von 2 V eines Meßgerätes benutzt wird. Zur Bestimmung des Kalibrier fehlers der Spannungsteilerschaltung 42 werden die Gleichspan nungs-Bezugsquellen 35 und 36 in Reihe geschaltet und an die Spannungsteilerschaltung 42 angeschlossen, die einen mit dem nicht invertierenden Eingang des als Puffer wirken den Operationsverstärkers 52 verbundenen Abgriff auf weist. Der Operationsverstärker 52 hat den Verstär kungsfaktor eins und leitet dadurch eine Ausgangs- Gleichspannung mit dem Wert 2,6 V ab, wobei angenommen ist, daß die Spannungsteilerschaltung im Verhältnis 1: 5 teilt und die Reihengleichspannung der Quellen 35 und 36 13,0 V beträgt. Der Ausgang des Puffers bzw. Operationsver stärkers 52 wird im Differentialverstärker 37 mit dem Ausgang des D/A-Wandlers 34 verglichen, abhängig von einem vom ROM 13 stammenden Digitalsignal, das 2,6 V angibt, und von Digitalsignalen, welche als Antwort auf Adressensignale vom ROM 13 durch den RAM 17 erhaltene Kalibrierkorrekturen für die Gleichspannungs-Quellen 35 und 36 und den D/A-Wandler 34 darstellen.

Der Differentialverstärker 37 spricht auf das seinem invertierenden und nicht invertierenden Eingang zuge führte Eingangssignal in der Weise an, daß er ein Feh lersignal erzeugt und dem A/D-Wandler 33 zuführt. Letzterer gibt an den RAM 17 ein Digitalsignal ab, das den Kalibrierfehlerfaktor der Spannungsteilerschaltung 42 angibt. RAM 17 antwortet auf die Signale auf dem Bus 15 und der Leitung 18 so, daß er den Kalibrierfehler der Spannungstei lerschaltung 42 an einer vom Signal auf dem Bus 15 angegebenen Adresse speichert.

Wenn das Kalibriergerät gemäß Fig. 1 so eingestellt ist, daß in der Schaltergruppe 114 der dem Gleichspannungsmeßbereich von 2 V zugeordnete Schalter geschlossen ist, be aufschlagt das Kalibriergerät das zu kalibrierende Meßgerät mit einer Folge von Gleichspannungen im 2-V-Bereich über die Anschlüsse 23′ und 26. Zu diesem Zweck wird die Spannungsteilerschaltung 42 mit Steuerung durch ein vom Mikro prozessor 11 bereitgestelltes und als Mehrbit-Adressensig nal an den ROM 13 geführtes Signal über den Puffer 52 durch die Schaltmatrix 16 über den Ausgang des D/A-Wandlers 34 mit den Anschlüssen 23′ und 26 verbunden. Der ROM 13 führt dem Bus 14 ein Signal zu, das in der Schaltmatrix 16 Schalter schließt, welche die Anschlüs se 23′ und 26 über den Puffer 52 mit dem Abgriff der Spannungsteilerschaltung 42 und den Ausgang des D/A-Wandlers 34 mit der Spannungsteilerschaltung 42 verbinden. Gleichzeitig führt der ROM 13 dem D/A-Wandler 34 eine Reihe von Digitalsignalen im Bereich von 0 bis 10 V zu, so daß die vom Abgriff der Spannungsteilerschaltung 42 an das zu kalibrierende Meßgerät abgegebene Spannung nominell zwischen 0 und 2 V beträgt. Die 0 bis 10 V darstellenden digitalen Signale werden im zum D/A-Wandler 34 gehörenden Puf ferregister sequentiell gespeichert. Für jedes der 0 bis 10 V Signale adressiert der ROM 13 den RAM 17 an den Adressen, an denen der Kalibrierfehler für die Spannungsteilerschaltung 42 und den D/A-Wandler 34 gespeichert ist. Die Kalibrierfehler für die Spannungsteilerschaltung 42 und den D/A-Wandler 34 werden vom RAM 17 dem Register im D/A-Wandler 34 zugeführt, wo sie die darin gespeicherten, den mit dem Bereich 0 bis 10 V in Einklang stehenden Ausgang des D/A-Wandlers 34 anzeigenden digitalen Signale erhöhen und/oder erniedrigen.

Für das interne und externe Kalibrieren in bestimmten Meßbereichen ist die Verwendung des Verstärkers 53 notwen dig, der für einen Sollverstärkungsgrad von 13 ausge legt ist. Der Kalibrierfehlerfaktor für den Verstärkungsgrad des Verstärkers 53 wird dadurch gewonnen, daß die Bau elemente des Kalibriergerätes durch die Schaltmatrix 16 in der in Fig. 5 dargestellten Weise verbunden werden. Die in Fig. 5 dargestellten Verbindungen werden herge stellt, nachdem die in Fig. 4 dargestellten Verbindun gen hergestellt worden sind und der Kalibrierfehler der Spannungsteilerschaltung 42 im RAM 17 gespeichert worden ist.

Zum Kalibrieren des Verstärkers 53 wird der ROM 13 durch den Mikroprozessor 11 so gesteuert, daß der D/A-Wandler 34 über die Reihenschaltung der Gleichspannungs-Bezugs quellen 35 und 36 eine Speisegleichspannung und ein Di gitalsignal empfängt, welches bewirkt, daß der Wandler 34 einen Ausgangspegel von 5 V bereitstellt. Das vom ROM 13 dem Register im D/A-Wandler 34 zugeführte Signal wird durch vom RAM 17 erzeugte, Kalibrierfehler darstellende Signale für die Bezugsgleichspannungen 35 und 36, den D/A-Wandler 34 und die Spannungsteilerschaltung 42 modifi ziert, d.h. erhöht und/oder erniedrigt.

Die Schaltmatrix 16 wird dann so aktiviert, daß sie den Ausgang des D/A-Wandlers 34 mit der Spannungsteilerschaltung 42 verbindet, wobei gleichzeitig der Abgriff der Span nungsteilerschaltung 42 über die Schaltmatrix 16 dem Puffer bzw. Verstärker 52 zugeführt wird. Der Gleichspannungs- Nennpegel von 1 V am Ausgang des Puffer-Verstärkers 52 wird dem nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 53 zugeführt, der eine Gleichspannung mit einem Nenn wert von 13 V an den nicht invertierenden Eingang des Differential-Verstärkers 37 abgibt. Der invertierende Eingang des Verstärkers 37 spricht auf den Spannungsab fall an den in Reihe geschalteten Gleichspannungs-Bezugsquellen 35 und 36 so an, daß er ein Differenzaus gangssignal erzeugt, welches den Kalibrierfehler des Ver stärkers 53 darstellt. Dieses den Kalibrierfehler darstel lende analoge Signal wird dem A/D-Wandler 33 zuge führt, der seinerseits ein den Kalibrierfehler für den Ver stärker 53 darstellendes digitales Signal erzeugt. Dieses wird mit Steuerung durch ein Schreibsignal auf der Leitung 18 im RAM 17 an einer vom Signal auf dem Bus 15 gesteuerten Adresse gespeichert. Der Verstärker 53 wird zum internen Kalibrieren und zur Unterstützung bei der weiter unten beschriebenen Erzeugung von Gleich spannungen im Bereich 200 bis 1100 V für das externe Kalibrieren benutzt.

Im nächsten Schritt des Kalibriervorgangs wird der Mikropro zessor 11 veranlaßt, den ROM 13 so zu aktivieren, daß die Schaltmatrix 16 die Gerätebauelemente in der in Fig. 6 dargestellten Konfiguration schaltet, die zur Bestimmung des Kalibrierfehlers für die Spannungsteilerschaltung 43 mit dem Teilungsverhältnis 1:10 benutzt wird. Die Span nungsteilerschaltung 43 wird mit dem D/A-Wandler 34 so verbun den, daß er die Bereitstellung von externen Kalibriergleichspan nungen im 200-mV-Bereich unterstützt.

Zum Kalibrieren der Spannungsteilerschaltung 43 mit dem Teilungsver hältnis 1:10 spricht der invertierende Eingang des Dif ferentialverstärkers 37 auf einen Gleichspannungsaus gang des D/A-Wandlers 34 von nominell 8,45 V an. Der tatsächliche Ausgang des D/A-Wandlers 34 weicht von dem Wert 8,45 V um die Kalibrierfehlerfaktoren des Wandlers 34, des Verstärkers 53 und der Gleichspannungs-Bezugsquelle 35 ab. Zu diesem Zweck empfängt das Akkumu latorregister des Wandlers 34 vom ROM 13 ein einen Nenn-Ausgang des Wandlers von 8,45 V darstellendes Signal. Das Signal im Akkumulatorregister des Wandlers 34 wird durch die Kalibrierfehler darstellenden Signale für den Wandler 34, die Bezugsquelle 35 und den Verstär ker 53 erhöht und/oder erniedrigt, während der Wandler 34 mit der Gleichspannung gespeist wird, die sich aus der Reihenschaltung der Quellen 35 und 36 ergibt. Da durch stellt der Wandler 34 einen kalibrierten Ausgang von etwa 8,45 V bereit.

Zur gleichen Zeit legt die Schaltmatrix 16 die Spannung der Quelle 35 an die Spannungsteilerschaltung 43 an, von dem ein Abgriff mit dem nicht invertierenden Eingang des Ver stärkers 53 verbunden ist. Dessen Ausgangsspannung, mit einem Nennwert von 8,45 V, wird dem nicht invertieren den Eingang des Verstärkers 37 zugeführt, dessen inver tierender Eingang auf das Ausgangssignal des D/A-Wandlers 34 anspricht. Der Differentialverstärker 37 erzeugt eine Gleichspannung von einer dem Kalibrierfehlerfaktor der Spannungsteilerschaltung 43 proporti 55294 00070 552 001000280000000200012000285915518300040 0002003802680 00004 55175onalen Größe ab. Das Aus gangssignal des Differentialverstärkers 37 liegt am Eingang des A/D-Wandlers 33 an, der ein Digitalsignal erzeugt, welches mit Steuerung durch die Signale auf dem Bus 15 und der Leitung 18 einer bezeichneten Adres se im RAM 17 zugeführt wird.

Zum Bereitstellen von Spannungen im 200-mV-Bereich werden die Anschlüsse 23′ und 26 mit dem Abgriff der Span nungsteilerschaltung 43 und Masse verbunden, wogegen die Span nungsteilerschaltung vom D/A-Wandler 34 gespeist wird. Letzte rer empfängt vom ROM 13 eine Reihe von Digitalsignalen, die ihn ertüchtigen, Gleichspannungsausgänge von 0 bis 2 V bereitzustellen, so daß die Spannung zwischen dem Ab griff der Spannungsteilerschaltung 43 und Masse zwischen 0 und 200 mV variiert. Jedes vom ROM 13 an den D/A-Wandler 34 abgegebene Digitalsignal wird durch die im RAM 17 gespeicherten Kalibrierkorrektursignale für den Wandler 34, die Bezugsquellen 35 und 36 und die Spannungsteilerschaltung 43 erhöht und/oder erniedrigt, so daß die Spannungen am Abgriff der Spannungsteilerschaltung 43 exakte Kalibrierspannungen im Bereich 0 bis 200 mV sind.

Zum Kalibrieren der kalibrierten Quelle mit Ausgangsspannungen im Bereich von 20 bis 200 V wird die Spannungsteilerschaltung 44 mit dem Teilungsverhältnis 1: 8 benutzt. Die Spannungs teilerschaltung 44 wird kalibriert durch Aktivieren der Schaltma trix 16 in der Weise, daß sie nach dem Kalibrieren der Span nungsteilerschaltung 43 unter Verwendung der in Fig. 6 darge stellten Schaltungskonfiguration die in Fig. 7 darge stellten Verbindungen herstellt.

Zur Bestimmung des Kalibrierfehlers der Spannungsteilerschaltung 44 wird die Schaltmatrix 16 so aktiviert, daß die Gleich spannungs-Bezugsquellen 35 und 36 in Reihe geschaltet und mit dem Speiseanschluß des D/A-Wandlers 34 und der Spannungsteilerschaltung 44 verbunden werden. Der ROM 13 wird in der Weise aktiviert, daß der D/A-Wandler 34 ein digi tales Eingangssignal empfängt, das ihn veranlaßt, ein Ausgangssignal mit einem Nennwert von 1,625 V zu erzeugen. Das Signal vom ROM 13 wird durch Ausgangssignale vom RAM 17, welche den Kalibrierfehlerfaktoren des Wandlers 34 sowie der Gleichspannungs-Bezugsquellen 35 und 36 zugeordnet sind, erhöht oder erniedrigt. Die Spannung am Abgriff der Spannungsteilerschaltung 44 und der Ausgang des D/A-Wandlers 34 werden dem nicht invertierenden und dem invertierenden Eingang des Differentialverstärkers 37 zugeführt, der eine analoge Gleichspannung mit einem dem Kalibrierfehler der Spannungsteilerschaltung 44 direkt propor tionalen Wert bereitstellt. Das Ausgangssignal des Verstär kers 37 wird dem A/D-Wandler 33 zugeführt, der für den Kalibrierfehlerfaktor der Spannungsteilerschaltung 44 ein Signal an eine bezeichnete Adresse im RAM 17 abgibt.

Die Spannungsteilerschaltung 44 wird verwendet zum Kalibrieren von Gleichspannungsquellen im Kalibriergerät für Spannungen im Bereich von 20 bis 200 V, die vom Verstärker 55 erzeugt werden. Nach dem Kalibrieren der Spannungsteilerschaltung 44 wird daher der Leistungsverstärker 55, der für einen Nennverstärkungsgrad von 20 ausgelegt ist, dadurch kalibriert, daß der Mikroprozessor 11 den ROM 13 veranlaßt, die Schaltmatrix 16 so zu aktivieren, daß die Bauele mente des Kalibriergerätes in der in Fig. 8 dargestellten Weise geschaltet werden.

Zum Kalibrieren des Leistungsverstärkers 55 gibt die Gleich spannungs-Bezugsquelle 35 an ihn eine Eingangs- Gleichspannung von 6,5 V ab, auf die er in der Weise anspricht, daß er einen Ausgangs-Gleichspannungspegel mit dem Nennwert von -130 V bereitstellt. Der negative Aus gang des Leistungsverstärkers 55 wird einem Anschluß des Widerstandes 49 der Spannungsteilerschaltung 44 zugeführt, wobei gleichzeitig der D/A-Wandler 34 dem Widerstand 50 einen Gleichspannungspegel mit einem Nennwert von 18,571 V zuführt. Zu diesem Zweck spricht der D/A-Wandler 34 auf einen einem Gleichspannungspegel von 18,571 V zugeordneten Ausgang des ROM 13 und auf Feh lersignale der Kalibrierkorrektur vom RAM 17 für den Wandler 34, die Bezugsquelle 35 und die Spannungsteilerschaltung 44 an. Die Spannung am Abgriff zwischen den Widerstän den 49 und 50 wird an den nicht invertierenden Eingang des Differentialverstärkers 37 angelegt, wogegen dessen invertierender Eingang an Masse angeschlossen wird. Der Differentialverstärker 37 erzeugt eine Gleichspannung von einer Größe und Polarität, die den Kalibrierfehler des Leistungsverstärkers 55 angeben. Wenn der Verstär kungsgrad des Leistungsverstärkers 55 exakt 20 ist, ist die Spannung am Abgriff zwischen den Widerständen 49 und 50 null. Der Ausgang des Differentialverstärkers 37 wird dem A/D-Wandler 33 zugeführt, der ein digitales Ausgangssignal erzeugt, welches einer bezeichneten Adresse im RAM 17 zugeführt wird.

Zum Bereitstellen von Kalibrierspannungen zwischen 20 und 200 V wird der Ausgang des D/A-Wandlers 34 über einen Wider stand 78 mit dem Eingang des Leistungsverstärkers 55 verbunden, und der Verstärkerausgang wird an einen Ein gang des zu kalibrierenden Meßgerätes angeschlossen. Diese Verbindungen werden mit Steuerung durch den ROM 13 über die Schaltmatrix 16 abhängig von einer Benutzereingabe an der Schaltergruppe 116 für den Meßbereich 20 bis 200 V hergestellt. Der D/A-Wandler 34 spricht auf eine Folge von Eingangssignalen vom ROM 13 für Nenn-Ausgangsspan nungen des D/A-Wandlers 34 von 1 bis 10 V und auf Ein gangssignale vom RAM 17 an, die den Wandlerausgang in Übereinstimmung mit Kalibrierfehlern für den D/A-Wandler 34 und den Leistungsverstärker 55 erhöhen und/oder ernie drigen. Der Leistungsverstärker 55 erzeugt dadurch eine Folge von Kalibrier-Ausgangsspannungen zwischen 20 und 200 V, die an das zu kalibrierende Meßgerät angelegt werden.

Der Leistungsverstärker 55 wird auch zum Kalibrieren einer Spannungsteilerschaltung mit dem Teilungsverhältnis 100 : 1 be nutzt, der zum internen Kalibrieren im Meßbereich 200 bis 1100 V verwendet wird. Der 100 : 1-Spannungsdämpfer bzw. -tei ler umfaßt den Gleichspannungs-Operationsverstärker 54, den Rückkopplungs-Widerstand 68 und den Eingangswider stand 71. Die Widerstände 68 und 71 haben zweckdienli che Werte, um die 100:1-Spannungsdämpfung zu erzielen.

Die Schaltungsanordnung zum Kalibrieren der 100 : 1-Spannungs teilerschaltung ist in Fig. 9 dargestellt und umfaßt die Rei henschaltung der Gleichspannungsquellen 35 und 36, wel che den D/A-Wandler 34 speisen und eine Spannung von 13,0 V an den Signaleingang des Leistungsverstärkers 55 anlegen. Der Leistungsverstärker 55 erzeugt dadurch ei nen Gleichspannungsausgang mit einem Nennpegel von -260 V. Dieser Ausgang von -260 V wird dem von den Wider ständen 68 und 71 und dem Operationsverstärker 54 ge bildeten 100 : 1-Spannungsdämpfer zugeführt, der ein Aus gangssignal mit einem Nennwert von +2,6 V bereitstellt.

Gleichzeitig mit der Bereitstellung des Ausgangs von +2,6 V vom Verstärker 54 erzeugt der D/A-Wandler 34 eine Aus gangsspannung, die vom ROM 13 und RAM 17 gesteuert wird. Der ROM 13 wird vom Mikroprozessor 11 so akti viert, daß er ein Digitalsignal mit einem einem Nenn ausgang von 2,6 V des D/A-Wandlers 34 entsprechenden Wert liefert. Danach steuert der ROM 13 den RAM 17 so, daß Digitalsignale ausgelesen werden, die den Kalibrierkor rekturfaktoren des D/A-Wandlers 34, der Bezugsspannungen 35 und 36 und dem Leistungsverstärker 20 ent sprechen. Der Differentialverstärker 37 spricht auf die Ausgangssignale des Verstärkers 54 und des D/A-Wandlers 34 so an, daß ein Kalibrierkorrekturfaktor für den 100 : 1-Spannungsdämpfer erzeugt wird, der dem A/D-Wandler 33 zugeführt wird. Dieser spricht auf den Aus gang des Verstärkers 37 so an, daß er einer Adresse im RAM 17 den Kalibrierkorrekturfaktor für den 100 : 1-Spannungs dämpfer zuführt.

Zum Bereitstellen von Kalibrierspannungen im Meßbereich von 200 bis 1100 V für ein zu kalibrierendes Meßgerät werden die Opera tionsverstärker 53 und 55, die einen Verstärkungsgrad von 13 bzw. 20 besitzen, so in Reihe geschaltet, daß sie auf eine vom D/A-Wandler 34 stammende Folge von Spannungen zwischen 0,77 und 3,85 V ansprechen. Der Ausgang des Operationsverstärkers 55 zwischen 200 und 1100 V wird über Ausgangsanschlüsse des Kalibriergerätes an Eingänge eines zu kalibrierenden Meßgerätes angelegt. Die Verbindungen werden über die Schaltmatrix 16 herge stellt, und der D/A-Wandler 34 wird mit Steuerung durch Signale vom ROM 13 als Antwort auf die Aktivie rung der dem Spannungsbereich von 200 bis 1100 V zuge ordneten Schaltergruppe 116 durch den Benutzer schritt weise weitergeschaltet. Der D/A-Wandler 34 spricht auf Signale vom ROM 13 in der Weise an, daß er Signale mit Nennwerten zwischen 0,77 und 3,85 V erzeugt. Die Nennwert-Signale werden durch ein Signal vom RAM 17, das den Kalibrierfehler des Kalibriergerätes darstellt, durch die Wertereihe von 200 bis 1100 V hindurch erhöht und/oder erniedrigt.

Zur Bestimmung des Kalibrierfehlers des Kalibriergerätes zwischen 200 und 1100 V steuert der ROM 13 die Schaltmatrix 16 in der Weise, daß die Operationsverstärker 53 und 55 in Kaskade geschaltet werden, so daß der Ausgang von 6,5 V der Gleichspannungs-Bezugsquelle 35 an den Operati onsverstärker 53 angelegt wird und der Ausgang des Ope rationsverstärkers 55 dem den Verstärker 54 und die Wi derstände 68 und 71 umfassenden 100 : 1-Dämpfungsglied zugeführt wird. Der sich daraus ergebende Ausgang des Verstärkers 54 mit dem Nennwert 16,9 V wird im Verstär ker 37 mit dem Ausgang des D/A-Wandlers 34 verglichen, der durch den ROM 13 auf einen Nennwert von 16,9 V ein gestellt worden ist. Der Nennwert wird durch die Fehler der Kalibrierkorrektur für die Verstärker 53 und 55 sowie für das 100 : 1-Dämpfungsglied, die dem Wandler 34 durch den RAM 17 zugeführt werden, erhöht und/oder ernie drigt.

Zum Kalibrieren des Widerstandes 102 von 10 kOhm, der in Kombination mit dem Widerstands-Spannungsteiler-Netz werk 90 als Bezugswiderstand zur Widerstands-Kalibrierung verwendet wird, wird die Schaltmatrix 16 durch den ROM 13 in der Weise aktiviert, daß sie die in Fig. 10 dar gestellte Schaltungskonfiguration herstellt. Der Wider stand 102 wird kalibriert, während ein Vierpol-Bezugs widerstand 122 von 10 kOhm durch den Benutzer mit den Anschlüssen 22 verbunden wird. Vom Widerstand 122 ist ein Anschluß mit dem 13,0-V-Pegel verbunden, der durch Schalten der Quellen 35 und 36 in Reihe bei gleichzei tiger Einspeisung des 13,0-V-Pegels in den D/A-Wandler 34 abgeleitet wird. Die Schaltmatrix 16 schaltet die Anschlüsse 22 in Reihe mit dem zu kalibrierenden internen Bezugswiderstand 102. Ein Abgriff zwischen den Wider ständen 102 und 122 ist an den nicht invertierenden Eingang des Differenz-Netzwerkes bzw. Differential- Verstärkers 37 angeschlossen, derart, daß dieser Ein gang auf eine Spannung mit einem Nennwert von 6,5 V anspricht. Zur gleichen Zeit spricht der invertierende Eingang des Differenz-Netzwerkes 37 auf den Ausgang des D/A-Wandlers 34 an, der dabei auf ein Signal vom ROM 13 anspricht, durch das er veranlaßt wird, eine Aus gangsspannung mit einem Nennwert von 6,5 V bereitzustellen. Dem D/A-Wandler 34 werden dann durch den RAM 17 Kalibrier korrektursignale für sich selbst und für die Quellen 35 und 36 zugeführt. Das Netzwerk 37 spricht auf die an seinen Eingängen anliegenden Signale in der Weise an, daß es eine Gleichspannung mit einem Wert erzeugt, der dem Kalibrierfehlerfaktor für den Widerstand 102 direkt pro portional ist. Der A/D-Wandler 33 spricht auf den Aus gang des Netzwerkes 37 an, indem er dem RAM 17 ein Di gitalsignal zuführt, welches den Kalibrierfehlerfaktor des Widerstandes 102 angibt.

Nach dem Kalibrieren des Widerstandes 102 von 10 kOhm werden die Widerstände 92 bis 99 für das Kalibrieren von Widerstand in einem Meßgerät durch Anschließen des Kalibriergerätes durch die Schaltmatrix 16 in der in Fig. 12 dargestell ten Weise kalibriert. Die Widerstände 92 bis 99 in der Wi derstandskette 90 sind so ausgelegt, daß an jedem der Abgriffe 90.2 bis 90.9 die Widerstandswerte, bezogen auf Masse, 10 und 100 Ohm, 1, 10 und 100 kOhm bzw. 1, 10 und 100 MOhm betragen. Der Widerstandswert an jedem der Abgriffe 90.2 bis 90.9 wird dadurch kalibriert, daß jeder Abgriff mit einem Anschluß des 10-kOhm-Bezugs-Wider standes 102 verbunden wird, der mit einem zweiten An schluß an die Bezugsgleichspannung von 13,0 V ange schlossen ist, welche aus der Reihenschaltung der Bezugsquellen 35 und 36 stammt.

Der Abgriff der Widerstandskette 90, der mit einem An schluß des Widerstandes 102 verbunden ist, ist auch an den nicht invertierenden Eingang des Differential-Ver stärkers 37 angeschlossen. Der invertierende Eingang des Verstärkers 37 spricht auf ein Ausgangssignal des D/A-Wandlers 34 an, der an einem Speiseeingang auf den Gleichspannungspegel von 13,0 V aus der Reihenschaltung der Quellen 35 und 36 anspricht. Der D/A-Wandler 34 spricht auf ein digitales Ausgangssignal des ROM 13 an, das im Einklang steht mit der Nennspannung an dem an den nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 37 an geschlossenen Abgriff der Widerstandskette 90. Folglich gibt der ROM 13 für jeden Abgriff an der Widerstands kette 90 ein verschiedenes Eingangssignal an den D/A- Wandler 34 ab. Dadurch erzeugt der Differential-Ver stärker 37 eine Reihe von Ausgangsspannungen, welche den Kalibrierfehler für jeden Abgriff der Widerstandskette 90 darstellen. Die vom Verstärker 37 erzeugt, den Fehler der Widerstands-Kalibrierung darstellenden Signale werden dem A/D-Wandler 33 zugeführt, der seinerseits ein Digitalsignal dem RAM 17 an Adressen zuführt, die für jeden Widerstandswert an den verschiedenen Abgrif fen der Widerstandskette 90 bezeichnet sind.

Die vorstehend beschriebenen Verbindungen werden alle vom Mikroprozessor 11 hergestellt, der dem ROM 13 eine Reihe von sequentiellen Adreßbefehlssignalen zuleitet. Der ROM 13 spricht auf jedes der Adreßbefehlssignale in der Weise an, daß er der Schaltmatrix 16 für jeden der Abgriffe 90.2 bis 90.9 ein Befehlssignal zuführt. Für jeden der Abgriffe 90.2 bis 90.9 wird der RAM 17 durch den ROM 13 veranlaßt, Daten vom A/D-Wandler 33 an eine verschiedene Adresse im RAM 17 einzuschreiben. Dadurch speichert der RAM 17 an den bezeichneten Adressen ein Digitalsignal, welches den Kalibrierfehler für jeden der Ab griffe 90.2 bis 90.9 der Widerstandskette 90 darstellt.

Damit die Widerstandskette 90 ein zu kalibrierendes Meßgerät auf Widerstandswerte zwischen 10 Ohm und 100 MOhm kalibrieren kann, wird die Schaltmatrix 16 vom ROM 13 abhängig vom Betätigen von Schaltern in der Schaltergruppe 115 durch den Benutzer so eingestellt, daß die Ausgänge des Kalibriergerätes mit jedem der Abgriffe 90.2 bis 90.9 ver bunden werden. Die Widerstandswerte an den Ausgängen des Kalibriergerätes werden Widerstandseingängen eines zu kalibrierendes Meßgerätes über vom Benutzer hergestellte Verbindungen zugeführt. Die optische Anzeige des Kalibrier gerätes ist mit Steuerung durch den ROM 13 über die Schaltmatrix 16 an Ausgänge des RAM 17 angeschlossen, welche die Kalibrierfehler an jedem der Abgriffe 90.2 bis 90.9 darstellen, die während des weiter oben beschrie benen Ablaufs der internen Kalibrierung für die Widerstände 92 bis 99 des Kalibriergerätes bestimmt wurden. Nach Maß gabe der optischen Anzeige verstellt der Benutzer die am zu kalibrierenden Meßgerät angezeigten Widerstandswerte, bis es denjenigen Wert anzeigt, der an der Anzeige vor gegeben ist. Enthält das Meßgerät einen Rechner, der auf Kalibrierkorrektursignale vom Kalibriergerät gemäß der Erfin dung ansprechen kann, werden die Ausgangssignale vom RAM 17, welche die Fehler der Widerstands-Kalibrierkorrektur an den Abgriffen 90.2 bis 90.9 darstellen, dem Meßgerät zugeführt und verstellen selbsttätig die vom Kalibriergerät an das Meßgerät abgegebenen Widerstandswerte.

Nachdem die Widerstände 92 bis 99 der Widerstandskette 90 entsprechend der Beschreibung in Verbindung mit Fig. 12 kalibriert worden sind, stellt der Mikroprozessor 11 den ROM 13 in einen Zustand, der die in Fig. 13 darge stellten Verbindungen zustande kommen läßt. Diese Ver bindungen ermöglichen das Kalibrieren des Konstantstromgene rators 150 für jeden der dekadischen Strommeßbereiche von 100 µA bis 1 A, um kalibrierte Ströme zur Verfügung zu stellen, die dekadische Vielfache von 130 µA sind. Als Stromgenerator 150 wird vorzugsweise der Generator-Typ verwendet, der in dem Buch "Integrated Electronics" von Millman und Halkias auf S. 539 beschrieben ist. Zum Erzeugen der verschiedenen kalibrierten Ausgangsströme wird der Stromgenerator 150 nach Bedarf mit Widerständen 151 bis 155 verbunden. Zur Bestimmung des Kalibrierkorrekturfak tors für jeden der Ausgangsströme des Stromgenerators 150 wird sein Ausgang an die kalibrierten Widerstände 92 bis 97 zwischen den Abgriffen 90.2 und 90.7 und Masse bzw. Erde angeschlossen. Die sich ergebenden Spannungsabfälle an den Abgriffen 90.2 bis 90.9 werden im Differential-Verstärker 37 mit Ausgängen des D/A-Wandlers 34, welche die gewünschten Spannungen an den Abgriffen 90.2 bis 90.9, einschließlich der Kalibrierfehler der Widerstände an den Abgriffen 90.2 bis 90.7 und der mit dem D/A-Wandler 34 verbundenen Bau elemente darstellen, in der Weise verglichen, daß die Kalibrierfehler des Konstantstromgenerators 150 für jeden der Meßbereiche 130 µA, 1,3 mA, 13 mA, 130 mA und 1,3 A bestimmt werden.

Zu diesem Zweck wird der Konstantstromgenerator 150 an einem ersten Eingang mit der Reihenschaltung der Quel len 35 und 36 und an einem zweiten Eingang nacheinander mit den Widerständen 151 bis 155 verbunden. Die Verbin dungen werden mit Steuerung durch den ROM 13 über die Schaltmatrix 16 hergestellt, die dabei vom ROM 13 so gesteuert wird, daß der Ausgang des Stromgenerators 150 an die Widerstände 92 bis 97 angeschlossen wird. Gleichzeitig wird der Speiseanschluß des D/A-Wandlers 34 mit der Reihenschaltung der Quellen 35 und 36 ver bunden, und der Eingangssignalanschluß des D/A-Wandlers 34 spricht auf Binärsignale vom ROM 13 an, welche die Nenn-Ausgangsspannungen an den Abgriffen 90.2 bis 90.7 für jeden der vom Generator 150 den Widerständen an den Abgriffen 90.2 bis 90.7 zugeführten Ströme angeben. Die Werte der Widerstände 151 bis 155 sind vor zugsweise so gewählt, daß die Nennspannungen an den Ab griffen 90.2 bis 90.7 auf 1,3 V konstant bleiben, wenn der Stromgenerator 150 an verschiedene einzelne Wider stände 151 bis 155 und an verschiedene Abgriffe 90.2 bis 90.7 angeschlossen wird. Dem D/A-Wandler 34 wird somit vom ROM 13 dasselbe Signal zugeleitet, während die Konstantstromquelle 150 für jeden Strombereich kalibriert wird.

Die Nennausgänge des D/A-Wandlers 34 werden erhöht und/oder erniedrigt nach Maßgabe von Signalen, welche die vom RAM 17 erzeugten Kalibrierfehler der Bezugs quellen 35 und 36 und die Widerstandswerte der Wider stände 92 bis 97 und des D/A-Wandlers 34 selbst angeben. Der Differential-Verstärker 37 spricht auf die von den Abgriffen 90.2 bis 90.7 seinem nicht invertierenden Eingang zugeführten Nennspannungen und auf die kalibrierten Ausgangsspannungen des D/A-Wandlers 34 in der Wei se an, daß er Differenzsignale erzeugt, welche die Kalibrierfehler der Stromquelle 150 für jeden der Widerstän de 151 bis 156 angeben. Die vom Verstärker 37 erzeugten Kalibrierfehler für den Stromgenerator 150 werden durch den Wandler 33 in Digitalsignale umgewandelt und mit Steuerung durch den ROM 13 an bezeichneten Adressen im RAM 17 gespeichert.

Wenn ein externes Meßgerät in den Strommeßbereichen kalibriert werden soll, schließt der Benutzer Schalter in der Schaltergruppe 117, wodurch der Mikroprozessor 11 den ROM 13 so adressiert, daß er die Schaltmatrix 16 in der Weise aktiviert, daß die Quellen 35 und 36 mit dem ersten Eingang des Stromgenerators 150 in Reihe ge schaltet werden und die Widerstände 151 bis 156 nach einander mit dem zweiten Eingang des Stromgenerators 150 verbunden werden. Der Ausgang des Stromgenerators 150 wird an Ausgänge des Kalibriergerätes angeschlossen, die mit auf Strom ansprechenden Eingängen des zu kalibrierenden Meßgerätes verbunden werden. Die optische Anzeige des Kalibriergerätes spricht auf das Korrektursignal für die Strom-Kalibrierung an, das für jeden Stromwert, der den Aus gängen des Kalibriergerätes zugeführt wird, im RAM 17 ge speichert ist. Der Benutzer verstellt den am zu kalibrierenden Meßgerät angezeigten Stromwert um den von der An zeige des Kalibriergerätes angegebenen Wert. Enthält das Meßgerät einen Rechner, wird er vom Benutzer an die Ausgänge des RAM 17 angeschlossen, und die vom Kalibrier gerät dem Meßgerät zugeleiteten kalibrierten Ströme werden automatisch verstellt.

Der kalibrierte Ausgang von 0,13 A der Konstantstromquelle 150 wird auch benutzt, um den Kalibrierkorrekturfaktor für den internen Bezugs-Widerstand 101 von 1 Ohm zu be stimmen, indem die Schaltmatrix 16 in der Weise akti viert wird, daß sie die in Fig. 11 dargestellten Ver bindungen herstellt. Zum Kalibrieren des Bezugs-Widerstan des 101 wird das Kalibriergerät gemäß der Erfindung vom Be nutzer an einen externen Vierpol-Bezugs-Widerstand 123 von 1 Ohm angeschlossen, der seinerseits mit dem Konstantstromgenerator 150 von 0,13 A verbunden ist. Die Widerstände 101 und 123 sind in Reihe geschaltet und mit dem Konstantstromgenerator 150 so verbunden, daß an jedem der Widerstände 101 und 123 eine Nenn spannung von 0,13 V bereitgestellt wird. Die an den Wider ständen 101 und 123 abfallenden Spannungen werden mit einander in der Weise verglichen, daß der Kalibrierfehler des Widerstandes 101 in bezug auf denjenigen des exter nen Vierpol-Bezugs-Widerstandes 123 bestimmt wird.

Zur getrennten Überwachung der Spannungen an den Wi derständen 101 und 123 umfaßt die Schaltmatrix 16 Kon taktstücke 151′ bis 153′ und 154′ bis 156′ (sh. Fig. 11). Die Kontaktstücke 153′ und 156′ sind mit dem po sitiven bzw. dem negativen Eingang eines Meßverstärkers 157 verbunden, welcher ungeerdet ist und deshalb auf die seinem positiven und negativen Eingang zugeführte Spannung durch eine Gleichtakt-Unterdrückung zu antwor ten vermag. Die Kontaktstücke 153′ und 156′ sind me chanisch miteinander verbunden, so daß sich die Kon taktstücke 153′ und 152′ gleichzeitig mit den Kontakt stücken 155′ und 156′ aneinander anlegen. In der umge kehrten Richtung legen sich die Kontaktstücke 153′ und 156′ gleichzeitig an die Kontaktstücke 151′ und 154′ an. Die Kontaktstücke 151′ und 152′ sind mit entgegen gesetzten Anschlüssen des Vierpol-Widerstandes 123, die Kontaktstücke 154′ und 155′ mit entgegengesetzten An schlüssen des Widerstandes 101 verbunden. Zur Überwa chung des Wertes des Widerstandes 101 legen sich die Kontaktstücke 153′ und 156′ an die Kontaktstücke 152′ und 155′ an, derart, daß die Eingänge entgegengesetzter Polarität des Meßverstärkers 157 auf den am Widerstand 101 erzeugten Nennpegel von 0,13 V ansprechen. Diese Spannung wird mit derjenigen am Widerstand 123 vergli chen, wenn die Kontaktstücke 153′ und 156′ an den Kon taktstücken 151′ und 154′ anliegen.

Die vom Meßverstärker 157 bereitgestellten Ansprechwerte bzw. Antworten werden dem nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 37 zugeführt, der einen auf den Ausgang des D/A-Wandlers 34 ansprechenden invertierenden Ein gang aufweist. Der Wandler 34 gibt an den invertieren den Eingang des Verstärkers 37 eine analoge Spannung ab, welche die Kalibrierfehler des Konstantstromgenerators 150 für den Bereich 0,13 A, den Wandler 34 selbst und die Bezugsquellen 35 und 36 darstellt, die mit dem Speiseanschluß des D/A-Wandlers 34 in Reihe geschaltet sind.

Wenn die Kontaktstücke 151′ und 153′ bzw. 154′ und 156′ aneinander anliegen, ist das Ausgangssignal des Ver stärkers 37 eine Spannung, welche die Antwort des Bezugs-Widerstandes 123 auf die Stromquelle 150 mit Aus gleich der Kalibrierfehler des Stromgenerators 150 für den 0,13-A-Bereich und für die mit dem D/A-Wandler 34 ver bundenen Bauelemente darstellt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 37 wird dem A/D-Wandler 33 zugeleitet, der ein Digitalsignal erzeugt, welches an einer bezeichne ten Adresse im RAM 17 gespeichert wird. Danach werden die Kontaktstücke 152′ und 153′ bzw. 155′ und 156′ an einander angelegt, wodurch der A/D-Wandler 33 einer anderen bezeichneten Adresse im RAM 17 ein Digitalsig nal zuleitet, welches den Wert des Widerstandes 101 mit Kalibrierkorrekturen für den Stromgenerator 150 im 0,13-A- Meßbereich und für die mit dem D/A-Wandler 34 verbundenen Bauelemente darstellt. Auf die Adressen im RAM 17, an denen die Ansprechwerte für die Widerstände 101 und 123 gespeichert sind, wird durch den Mikroprozessor 11 zu gegriffen, der sie differentiell so kombiniert, daß eine Angabe über den Kalibrierfehler für den Widerstand 101 gewonnen wird. Dieser Kalibrierfehler wird an einer be zeichneten Adresse im RAM 17 gespeichert.

Der Widerstand 101 wird dazu benutzt, eine Antwort bzw. einen Ansprechwert an Ausgänge des Kalibriergerätes zu lei ten, wenn ein externes Meßgerät im 1-Ohm-Bereich zu kalibrieren ist. Die Vorgehensweise ist die gleiche wie wei ter oben für das Kalibrieren von Widerständen von 10 Ohm bis 100 MOhm beschrieben, mit der Ausnahme, daß der Wider stand 101 an das zu kalibrierende Meßgerät direkt über Ver bindungen angeschlossen wird, welche die Schaltmatrix 16 nach Maßgabe des Ausgangs des ROM 13 mit Steuerung durch ein Signal vom Mikroprozessor 11, der auf das Schließen des dem Bereich von 1 Ohm zugeordneten Schal ters in der Schaltergruppe 115 anspricht, herstellt.

Damit vom Kalibriergerät gemäß der Erfindung Kalibrier-Wechsel spannungen einem zu kalibrierenden externen Meßgerät zuge führt werden können, wird die Schaltmatrix 16 so akti viert, daß sie die im Schaltplan gemäß Fig. 14 darge stellten Verbindungen herstellt. Das externe kalibrierte Meßgerät spricht auf eine Wechselspannung an, die in einem großen Frequenzbereich von 40 Hz bis 1 MHz und in einem großen Amplitudenbereich liegt und von einem Ver stärker 162 erzeugt wird, der selbst auf den Oszil lator 103 von variabler Frequenz und fester Amplitude anspricht. Die Frequenz des Oszillators 103 wird durch den Ausgang des ROM 13 eingestellt, wenn der Benutzer einen der Schalter in der Schaltergruppe 118 schließt.

Die veränderbare Frequenz des Oszillators 103 wird in der Amplitude durch die Schaltungsanordnung geändert, die den Verstärker 162 und die mit ihm verbundenen Im pedanzen umfaßt, also digital gesteuerte Widerstände 161 und 163 sowie den spannungsgesteuerten Widerstand 158. Die Widerstände 158 und 161 sind zwischen dem Aus gang des Oszillators 103 und dem Eingang des Verstär kers 162 in Reihe miteinander verbunden, wogegen der Widerstand 163 in einen Rückkopplungspfad zwischen Ein- und Ausgang des Verstärkers 162 zwischengeschaltet ist. Die Werte der Widerstände 161 und 163 werden nach Maß gabe des Ausgangs vom ROM 13 so gesteuert, daß sie den Bereich des Ausgangs vom Verstärker 162 und die Ampli tude des Ausgangs im Bereich auf vorbestimmte Nennwerte einstellen. Außerdem spricht der Widerstand 158 auf Fehlersignale der Kalibrierkorrektur an, die dem D/A-Wandler 34 durch den RAM 17 für den Wechselspannungsausgang in jedem Amplituden- und Frequenzbereich zugeführt wer den. Ferner spricht der Widerstand 158 auf dem D/A-Wandler 34 durch den RAM 17 zugeführte Fehlersignale der Kalibrierkorrektur für den Wechselspannungsausgang in jedem Amplituden- und Frequenzbereich an. Der RAM 17 wird durch Ausgänge des ROM 13 adressiert, welche für die Kalibrierkorrekturfehler bezeichnet sind, die in der nach stehend in Verbindung mit Fig. 15 und 16 beschriebenen Weise erzeugt werden. Wenn der Oszillator 103 so eingestellt wird, daß er eine Frequenz erzeugt, die zwischen den Frequenzen liegt, für die er kalibriert wur de, werden die Kalibrierfehler für die beiden benachbarten kalibrierten Frequenzen durch den RAM 17 dem Mikroprozes sor 11 zugeleitet. Dieser interpoliert zwischen den Kalibrierfehlern für die beiden benachbarten Frequenzen und bestimmt so den Kalibrierfehler für die eingestellte Fre quenz. Dieser Kalibrierfehler wird dem RAM 17 zum Steuern des Widerstandes 158 über den D/A-Wandler 34 zuge führt.

Der RAM 17 führt auch digitale Steuersignale dem Wider stand 161 zu, um eine präzise, relativ langfristige Re gelung für den Ausgang des Verstärkers 162 zu erzielen. Bei der bevorzugten Ausführungsform hält die den RAM 17 und den Widerstand 161 umfassende Regelungs- bzw. Rück kopplungsschleife den Ausgang des Verstärkers 162 auf 10 ppm genau. Der spannungsgesteuerte Widerstand 158 unterliegt auch einer groben (0,1%) Echtzeit-Regelung. Es stehen daher zwei im wesentlichen parallele Rück kopplungsschleifen zur Verfügung, von denen die eine auf einer relativ groben Echtzeitbasis arbeitet und die zweite eine präzise Schleife mit einer relativ großen Zeitkonstanten ist.

Die Ausgangsspannung des Verstärkers 162 neigt dazu, wegen verteilter, d.h. Streukapazitäten im Steuerkreis mit zunehmender Frequenz des Oszillators 103 abzuneh men. Die präzise Rückkopplungsschleife mit großer Zeit konstante enthält einen Ausgleich für die bei erhöhter Frequenz des Oszillators 103 reduzierte Ausgangsspan nung des Verstärkers 162. Die Wirkung der Streukapazi täten und der Betrag der erforderlichen Kompensation werden während des Kalibriervorgangs bestimmt und im RAM 17 zum Einstellen des Wertes vom Widerstand 158 gespei chert, wogegen der Ausgang des Verstärkers 162 als Kalibrierspannung an ein externes Meßgerät geführt wird. Bei Änderung der Frequenz des Oszillators 103 wird dadurch der Wert des Widerstandes 158 entsprechend geändert, derart, daß der dem externen Meßgerät zugeleitete Wech selspannungsausgang des Verstärkers 162 auf dem ge wünschten Wert gehalten wird.

Die auf Echtzeitbasis arbeitende Grobregelung umfaßt einen Effektiv-Wechselspannung-Gleichspannungs-Wandler 104, die präzise Rückkopplungsschleife mit relativ gro ßer Zeitkonstante einen Effektiv-Wechselspannung- Gleichspannungs-Wandler 105. Die Wandler 104 und 105 werden durch den Ausgang eines Dämpfungsgliedes 167 parallel betrieben, das einen Verstärker 165 umfaßt, welcher an einem Eingang durch einen digital gesteuer ten Widerstand 164 mit dem Ausgang des Verstärkers 162 verbunden ist. Zwischen Ein- und Ausgang des Verstär kers 165 ist ein fester Widerstand 166 als Rückkopp lungsimpedanz zwischengeschaltet. Der Wert des Wider standes 164 wird in ähnlicher Weise wie der Widerstand 163 durch den Ausgang des ROM 13 eingestellt. Dadurch sind der Dämpfungsfaktor des Verstärkers 165 und der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 162 etwa gleich, so daß der Ausgang des Verstärkers 165 in einem Bereich bleibt, der von den Wandlern 104 und 105 unabhängig von der Amplitude der Spannung, welche vom Verstärker 162 dem zu kalibrierenden externen Meßgerät zugeführt wird, ver arbeitet werden kann.

Der Wechselspannungsausgang des Verstärkers 165 wird dem Effektiv-Wechselspannung-Gleichspannungs-Wandler zugeführt, der ein Gleichspannungs-Ausgangssignal mit einer Amplitude erzeugt, die den momentanen Effektiv- Wechselspannungsausgang des Verstärkers 165 angibt. Für jeden der Einstellwerte der digital gesteuerten Widerstände 161, 163 und 164 und für jede der Frequen zen des Oszillators 103 sollte der Wandler 104 eine vorbestimmte Ausgangsgleichspannung erzeugen. Die Aus gangsspannung des Wandlers 104 wird mit einem für sei nen Ausgang voreingestellten Wert, der an einer be zeichneten Adresse im ROM 13 gespeichert ist, vergli chen. Dieser gespeicherte Wert wird durch die Frequenz des Oszillators 103 sowie durch die Werte der Wider stände 161, 163 und 164 bestimmt. Das Signal an der Adresse im ROM 13 wird dem D/A-Wandler 34 zugeleitet, der es mit dem durch den RAM 17 zugeführten Korrek turfehler modifiziert. Die Gleichspannungs-Ausgangssig nale des D/A-Wandlers 34 und des Wandlers 104 werden dem nicht invertierenden bzw. dem invertierenden Ein gang eines Integrierers 237 zugeführt, der ein analoges Fehlersignal von einer Größe und Polarität erzeugt, die den Wert des spannungsgesteuerten Widerstands 158 so einstellen, daß er die Ausgangsspannung des Verstär kers 162 auf Echtzeitbasis etwa auf dem durch den Aus gang des D/A-Wandlers 34 angezeigten gewünschten Pegel hält. Um im Ausgang des Integrierers 237 die Rückkopp lungsschleife beeinflussende Welligkeit zu vermeiden, wird der Ausgang des Integrierers 237 einem Tiefpaßfil ter 238 und von dort einem Steuereingang des Widerstan des 158 zugeführt.

Die präzise Regelung mit großer Zeitkonstante für den Ausgang des Verstärkers 162 wird dadurch erzielt, daß der Ausgang des Effektiv-Wechselspannung-Gleichspan nungs-Wandlers 105 dem Eingang des A/D-Wandlers 33 zugeführt wird. Letzterer erzeugt dadurch ein Mehrbit- Digitalsignal, das mit Steuerung durch ein Adressen ausgangssignal des ROM 13 an eine bezeichnete Adresse im RAM 17 geleitet wird. Das im RAM 17 gespeicherte, die Größe des Ausgangs des Wandlers 105 darstellende Signal wird im Mikroprozessor 11 mit einem im ROM 13 gespeicherten Digitalsignal verglichen, welches einen für den Ausgang des Wandlers 105 in dem durch die Werte der Widerstände 163 und 164 bezeichneten Meßbereich ge wünschten voreingestellten Wert und den durch den Wert des Widerstandes 161 angegebenen Wert in dem Meßbereich angibt. Der Mikroprozessor 11 spricht auf die den vor eingestellten und den momentanen Wert für den Ausgang des Wandlers 105 darstellenden Digitalsignale in der Weise an, daß er ein digitales Fehlersignal erzeugt, welches mit Steuerung durch den ROM 13 an eine bezeich nete Adresse im RAM 17 zurückgeführt wird.

Das im RAM 17 gespeicherte, den Fehler darstellende Di gitalsignal für den Ausgang des Wandlers 105 wird peri odisch aus dem RAM 17 in ein Akkumulatorregister im Wi derstand 161 ausgelesen und erhöht und erniedrigt den Wert des Widerstandes 161. Der im Akkumulatorregister des Widerstandes 161 gespeicherte Wert gibt die Größe des Wechselspannungsausgangs des Verstärkers 162 in dem Bereich an, der durch die dem Register durch den ROM 13 zugeführten Werte der Widerstände 163 und 164 bezeich net ist.

In Fig. 15 sind die Verbindungen dargestellt, welche die Schaltmatrix 16 mit Steuerung durch den ROM 13 für die Niederfrequenz-Kalibrierung der Vorrichtung gemäß Fig. 14 herstellt. Bei niederen Frequenzen, also unter 100 Hz, des Oszillators 103 kann begründeterweise angenom men werden, daß die Streukapazitäten der zum Bereitstellen der Kalibrierausgangsspannung des Verstärkers 162 benutzten Schaltungsanordnung keine Wirkung auf den dem zu kalibrierenden Meßgerät zugeführten Ausgang des Verstärkers 162 haben. Dadurch werden zum Kalibrieren der niederfrequen ten Eingangsspannungen des Wandlers 104, des Verstär kers 162, des Dämpfungsgliedes 167 und der mit ihnen verbundenen Schaltungen Gleichspannungen benutzt.

Im ersten Schritt der Niederfrequenz-Kalibrierung wird der Fehler der Kalibrierkorrektur für den Wandler 104 bestimmt, wozu die Schaltmatrix 16 so aktiviert wird, daß die Gleichspannungs-Bezugsquelle 35 von 6,5 V über in der Schaltmatrix 16 enthaltene Schaltkontakte 181 und 182 mit dem Eingang des Wandlers 104 verbunden wird. Der Ausgang des Wandlers 104 und der 6,5-V-Ausgang der Quelle 35 werden dem nicht invertierenden bzw. dem in vertierenden Eingang des Verstärkers 37 zugeführt, der ein den Kalibrierkorrekturfehler des Wandlers 104 darstel lendes Fehlersignal erzeugt. Die Verbindung zwischen der Quelle 35 und dem Verstärker 37 geht über in der Schaltmatrix 16 enthaltene Schaltkontakte 184 und 185. Der Gleichspannungsausgang des Verstärkers 37 wird dem A/D-Wandler 33 zugeführt, der ein Digitalsignal erzeugt, welches mit Steuerung durch den ROM 13 an einem zweckdienlichen Platz im RAM 17 gespeichert wird.

Nach dem Bestimmen des Kalibrierkorrekturfehlers für den Wandler 104 wird der durch die Verstärker 162 und 165 eingeführte Gleichspannungs-Versatz bzw. -Offset da durch bestimmt, daß der ROM 13 ein einen Spannungspegel null darstellendes digitales Steuersignal an den D/A-Wandler 34 sendet, und die Schaltmatrix 16 so akti viert wird, daß der Ausgang des D/A-Wandlers 34 an den Widerstand 161 geleitet wird, der mit dem Signaleingang des Verstärkers 162 verbunden ist. Die Schaltmatrix 16 wird so aktiviert, daß der sich ergebende Gleichspan nungsausgang des Verstärkers 162 über den Widerstand 164 dem Signaleingang des Verstärkers 165 zugeführt wird, dessen Ausgang über Schaltkontakte 181 und 183 (in der Schaltmatrix 16) dem Eingang des Effektiv- Wechselspannung-Gleichspannungs-Wandlers 104 zugeführt wird. Der Ausgang des Wandlers 104 wird mit einem Span nungspegel null verglichen, indem der Wandlerausgang mit dem nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 37 verbunden wird, wogegen der invertierende Eingang des Verstärkers über Schaltkontakte 184 und 186 (in der Schaltmatrix 16) an Masse angeschlossen wird. Der sich ergebende Differenzausgang des Verstärkers 37, welcher den Gleichspannungsversatz des Nullpunktes der Verstär ker 162 und 165 darstellt, wird in ein digitales Signal durch den A/D-Wandler 33 umgesetzt, der einer bezeich neten Adresse im RAM 17 den Nullpunkt-Versatzfaktor zu führt.

Sodann wird die Schaltmatrix 16 so aktiviert, daß die Fehler der Niederfrequenz-Kalibrierung für die die Verstär ker 162 und 165 umfassende Schaltungsanordnung bestimmt werden. Dabei wird die in Fig. 15 dargestellte Schal tungsanordnung so betätigt, daß die Schaltkontakte 181 und 183 bzw. 184 und 185 aneinander anliegen. Die Werte der Widerstände 161, 163 und 164 sowie die Amplitude des Ausgangs des D/A-Wandlers 34 werden durch Digital signale im ROM 13 so eingestellt, daß bei einer Ände rung des Meßbereiches des Gleichspannungsausgangs vom Ver stärker 162 die dem Wandler 104 durch den Verstärker 165 zugeführte Gleichspannung einen Nennwert von 6,5 V hat. Der Wandler 104 spricht auf den Nenn-Eingangspegel von 6,5 V an, indem er eine Ausgangsgleichspannung von demselben Wert wie seine Eingangsspannung bereitstellt. Der Ausgang des Wandlers 104 wird mit der 6,5-V-Referenz der Quelle 35 im Verstärker 37 verglichen, der für jede Amplitude, die vom Verstärker 162 einem später zu kalibrierenden Meßgerät zuzuleiten ist, ein Fehlersignal der Niederfrequenz-Kalibrierung erzeugt. Die Fehlersignale der Niederfrequenz-Kalibrierung werden nach Maßgabe von Änderun gen bei den Werten der Widerstände 161, 163 und 164 erzeugt.

Die vom Verstärker 37 erzeugten Fehlersignale der Niederfrequenz-Kalibrierung werden vom A/D-Wandler 33 in Digitalsignale umgesetzt, welche die Fehler der Nieder frequenz-Kalibrierung angeben und bezeichneten Adressen im RAM 17 zugeleitet werden. Die im RAM 17 gespeicherten Fehlersignale der Niederfrequenz-Kalibrierung werden mit dem Nullpunktversatz und den Fehlersignalen für die Kalibrierung des Wandlers 105, welche im RAM 17 gespeichert sind, durch den Mikroprozessor 11 dadurch kombiniert, daß dieser den ROM 13 so aktiviert, daß das Fehlersignal für die Niederfrequenz-Kalibrierung, das Signal für den Nullpunkt-Versatz und die Fehlersignale der Kalibrierung des Wandlers 105 aus dem RAM 17 in den Mikroprozessor 11 eingelesen werden. Der Mikroprozessor 11 kombiniert den Nullpunkt-Versatz und die Fehlersignale für die Kalibrierung des Wandlers 105 mit jedem der Fehlersignale für die Niederfrequenz-Kalibrierung, so daß ein genaueres Fehler signal der Niederfrequenz-Kalibrierung für jede vom Verstär ker 162 einem externen Meßgerät zugeführte Amplitude erzeugt wird. Diese genaueren Fehlersignale werden vom Mikroprozessor 11 mit Steuerung durch den ROM 13 an bezeichnete Adressen im RAM 17 zurückgeleitet.

Wenn der Oszillator 103 aktiviert wird und ein Signal für die Niederfrequenz-Kalibrierung einem zu kalibrierenden Meß gerät zuführt, wird der RAM 17 vom ROM 13 so adres siert, daß er dem spannungsgesteuerten Widerstand 158 über den D/A-Wandler 34 Kalibrierkorrektursignale zusendet. Für jede vom Verstärker 162 an das zu kalibrierende Meßgerät geleitete Amplitude wird der RAM 17 vom ROM 13 zu einer verschiedenen Adresse weitergeschaltet, so daß der Wert des Widerstandes 158 entsprechend dem Fehler bei der Niederfrequenz-Kalibrierung verschieden sein kann. Durch die Kalibrierfehlersignale werden die hinsichtlich des Meßbereiches voreingestellten Werte für den Widerstand 158, die dem D/A-Wandler 34 durch den ROM 13 zugeleitet werden, er höht und erniedrigt.

Zur Bestimmung der Fehler bei der Hochfrequenz-Kalibrierung wird die Schaltmatrix 16 so aktiviert, daß sie die im Schaltplan gemäß Fig. 16 dargestellten Verbindungen herstellt. Für die Hochfrequenz-Kalibrierung, d.h. mit Fre quenzen zwischen 100 Hz und 1 MHz, wird der Oszillator 103 durch den ROM 13 so aktiviert, daß er Frequenzen von 10 und 100 Hz, 1, 10 und 100 kHz sowie 1 MHz bereitstellt. Im praktischen Betrieb kann vom Kalibriergerät gemäß der Erfindung externen Meßgeräten praktisch jede Fre quenz in diesem Meßbereich zugeführt werden durch Inter polieren der im RAM 17 gespeicherten Kalibrierfehler durch den Mikroprozessor 11. Der Fehler der Kalibrierkorrektur wird für eine Amplitude jeder Frequenzeinstellung des Oszillators 103 bestimmt. Ausgehend von dem bestimmten Kalibrierfehler bei der einzelnen Amplitude jeder Frequenz bestimmt der Mikroprozessor 11 die Kalibrierkorrektur für alle Amplituden bei dieser Frequenz nach Maßgabe der zuvor ermittelten und gespeicherten Fehler der Nieder frequenz-Kalibrierung. Dieses Vorgehen ist weniger zeitrau bend, als wenn die vom Verstärker 162 erzeugte Am plitude bei jeder Frequenzeinstellung durch jede Ampli tudenstufe hindurchgeschaltet wird. Wenn jedoch ge wünscht oder notwendig, kann die Amplitude des Ausgangs vom Verstärker 162 bei jeder Frequenzeinstellung des Oszillators 103 über mehrere Stufen variiert werden.

Zur Durchführung der Hochfrequenz-Kalibrierung wird die Schaltmatrix 16 so aktiviert, daß der Ausgang des Os zillators 103 über die Reihenschaltung aus dem span nungsgesteuerten Widerstand 158 und dem digital gesteu erten Widerstand 161 mit dem Eingang des Verstärkers 162 verbunden wird. Der Ausgang des Verstärkers 162 wird an die gleiche, in Verbindung mit Fig. 14 weiter oben beschriebene grobe Rückkopplungsschleife für den Widerstand 158 angeschlossen. Während der Hochfrequenz- Kalibrierung werden jedoch dem D/A-Wandler 34 vom RAM 17 keine Fehler der Kalibrierkorrektur zugeführt, und der Wandler 34 spricht nur auf die im voraus festgelegten Sollwerte vom ROM 13 an.

Die präzise Rückkopplungsschleife mit großer Zeitkon stante für den Widerstand 161 wird unterbrochen, und der Ausgang des Verstärkers 162 wird an den Eingang des Effektiv-Wechselspannung-Gleichspannungs-Wandlers 105 über einen digital gesteuerten Widerstand 106 geleitet, dessen Wert vom ROM 13 so eingestellt wird, daß der Eingang zum Wandler 105 etwa die gleiche Amplitude wie der Eingang des Wandlers 104 hat. Wie weiter oben be schrieben, umfaßt der Widerstand 106 mehrere präzise Widerstände, die praktisch frei von Reaktanzkomponenten sind, so daß der Eingang zum Wandler 105 sich nicht mit der Frequenz des Oszillators 103 ändert. Der Eingang des Wandlers 104 ist jedoch wegen der Streureaktanzen des Widerstandes 164 am Eingang des Verstärkers 165 im Dämpfungsglied 167 frequenzabhängig. Wegen der Streu reaktanzen wird der Wert des Widerstandes 158 durch die den Wandler 104 umfassende Rückkopplungsschleife nicht einwandfrei eingestellt. Die auf den Ausgang des Ver stärkers 162 ansprechende, den Wandler 105 umfassende Schaltungsanordnung bestimmt die Amplitudenänderung des Ausgangs vom Verstärker 162 infolge der Reaktanzen des Pfades, in dem der Wandler 104 liegt.

Zu diesem Zweck wird der Gleichspannungsausgang des Wandlers 105 mit der Bezugsspannung von 6,5 V der Quelle 35 dadurch verglichen, daß die Spannungen des Wandlers 105 und der Quelle 35 dem invertierenden und dem nicht invertierenden Eingang des Differential-Ver stärkers 37 zugeführt werden. Der Verstärker 37 erzeugt dadurch ein analoges Ausgangssignal, das den Fehler der Kalibrierkorrektur für eine einzelne Amplitude des Os zillators 103 für jede Frequenz desselben darstellt. Vorzugsweise stellt die einzelne Amplitude einen Me dianwert in der Amplitudenreihe dar, welche vom Oszil lator 103 über den Verstärker 162 an die Anschlüsse geleitet wird, die später an die zu kalibrierenden Meßgeräte angeschlossen werden. Zu diesem Zweck führt der ROM 13 vorbestimmte Signale sowohl den Widerständen 161, 163 und 164 als auch dem Widerstand 106 zu, um die Eingänge der Wandler 104 und 105 während der Hochfrequenz- Kalibrierung auf dem richtigen Wert zu halten.

Das analoge Ausgangssignal des Differential-Verstärkers 37 für die Hochfrequenz-Kalibrierung wird vom A/D-Wandler 33 in ein Digitalsignal umgewandelt, der dementsprechende Digitalsignale mit Steuerung durch den ROM 13 bezeich neten Adressen im RAM 17 zuführt. Die im RAM 17 gespei cherten Hochfrequenz-Signale werden im Mikroprozessor 11 mit den im RAM 17 gespeicherten Signalen für jeden Fehler der Niederfrequenz-Amplitudenkalibrierung kombiniert. Der Mikroprozessor 11 spricht auf die Fehlersignale der Nieder- und Hochfrequenz-Kalibrierung in der Weise an, daß er für jede Amplituden- und Frequenzeinstellung des Oszillators 103 ein getrenntes Korrektursignal für den Kalibrierfehler erzeugt. Bei normalem Betrieb, wenn der Verstärker 162 an ein zu kalibrierendes externes Meßgerät angeschlossen ist, werden die im RAM 17 für jede Am plituden- und Frequenzeinstellung gespeicherten Kalibrier fehlersignale dem spannungsgesteuerten Widerstand 158 über den D/A-Wandler 34 zugeführt.

Claims

1. Verfahren zum Kalibrieren eines elektrischen Meß- oder Kalibriergerätes durch Bereitstellen eines dem Meß- bzw. Kalibriergerät zuzuführenden kalibrierten elektrischen Parameters mittels eines Kalibriergerätes mit internen Bauelementen zum Erzeugen des Parameters für eine Vielzahl von Meßbereichen, einer internen Bezugsspannungsquelle, einem D/A-Wandler, einem Speicher, einer Analog-Vergleichsschaltung, und mit einem A/D-Wandler, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) gleichzeitiges Zusammenschalten der internen Bauelemente mit der internen Bezugsspannungsquelle (35, 36), dem A/D-Wandler (33), der Vergleichsschaltung (37) und dem Speicher (17) über Datenbusse (27, 31) und einer Schaltmatrix (16); bei dieser Zusammenschaltung Einlesen von Daten von dem Wandler (33) in den Speicher (17), die Kalibrierkorrekturfaktoren für die internen Bauelemente, je nach Parameter, über eine Vielzahl von Meßbereichen angeben; und danach
b) gleichzeitiges Zusammenschalten der internen Bauelemente mit dem Speicher (17) und dem D/A-Wandler (34) über die Datenbusse (27, 32) und der Schaltmatrix (16); mit den derart zusammengeschalteten Bauelementen Zuführen der die Kalibrierkorrekturfaktoren angebenden gespeicherten Daten aus dem Speicher (17) an den D/A-Wandler (34) zur Korrektur des dem Meß- oder Kalibriergerät durch die internen Bauelemente zugeführten Parameterwertes entsprechend der Kalibrierkorrektur für den Parameter.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
gleichzeitiges Herstellen von Verbindungen

a) zwischen einer externen Bezugsspannungsquelle und der Vergleichsschaltung (37);
b) zwischen der internen Bezugsspannungsquelle (35, 36) und dem Spannungsversorgungseingang des D/A-Wandlers (34), der dabei auf ein die Größe der externen Bezugsspannung darstellendes Digitalsignal in der Weise anspricht, daß er ein erstes Analogsignal mit einem Wert bereitstellt, der gleich der Größe der externen Bezugsspannung nach Änderung durch Ungenauigkeiten der internen Bezugsspannung und des D/A-Wandlers (34) ist; und
c) zwischen dem D/A-Wandler (34) und der Vergleichsschaltung (37) derart, daß die Vergleichsschaltung ein Ausgangssignal bereitstellt, das einen ersten Fehler zwischen dem ersten Analogsignal und der externen Bezugsspannung anzeigt;

Speichern der Ungenauigkeiten der internen Bezugsspannung und des D/A-Wandlers (34) im Speicher (17) nach Maßgabe des ersten Fehlers;
Kalibrieren der internen Bauelemente durch gleichzeitiges Herstellen von Verbindungen
zwischen der internen Bezugsspannungsquelle (35, 36) zum Speisen der internen Bauelemente und des D/A-Wandlers (34), der dabei auf eine Reihe von gespeicherten Digitalsignalen, die die Werte darstellen, mit denen der D/A-Wandler (34) auf verschiedene Konfigurationen der internen Bauelemente reagiert, in der Weise anspricht, daß der D/A-Wandler (34) eine Reihe von Analogsignalen mit Werten bereitstellt, die durch ein ersten Fehler so nachgestellt wurden, daß sie mit den kalibrierten Werten für von den internen Bauelementen abgeleiteten Analogsignalen übereinsteimmen,
zwischen dem A/D-Wandler (33) und den internen Bauelementen und der Vergleichsschaltung (37) während die internen Bauelemente in den verschiedenen Konfigurationen geschaltet sind, und der A/D-Wandler (33) die Reihe von Analogsignalen erhält, derart, daß die Vergleichsschaltung (37) eine Reihe von Fehlersignalen bereitstellt, welche die Fehler zwischen der Reihe von Analogsignalen und weiteren Signalen angeben, die von den internen Bauelementen herrühren, während sie in die verschiedenen Konfigurationen geschaltet sind;
Speichern der die Größen der Fehler zwischen der Reihe von Analogsignalen und den weiteren Signalen angebenden Fehlersignale in der Weise, daß für jede der verschiedenen Konfigurationen Kalibrierkorrekturfaktoren angegeben werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Verfahrensschritt b) folgende weitere Verfahrensschritte beinhaltet:
Verbinden der internen Bauelemente mit dem zu kalibrierenden Gerät derart, daß das zu kalibrierende Gerät auf eine Reihe von Analogsignalen mit je einem Signal für jeden Meßbereich anspricht;
während des Ansprechens des zu kalibrierenden Gerätes auf die Reihe von Analogsignalen Auslesen des Kalibrierkorrekturfaktors, welcher dem Analogsignal zugeordnet ist, das dem zu kalibrierenden Gerät durch den Speicher zugeführt wurde, und Modifizieren des Eingangssignals des zu kalibrierenden Geräts derart, daß der ausgelesene Kalibrierkorrekturfaktor berücksichtigt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine externe Präzisions-Bezugs-Gleichspannungsquelle (121) an die Eingänge des Kalibriergerätes angeschlossen wird, gekennzeichnet durch gleichzeitiges Zusammenschalten folgender Bauteile und/oder Zuführen folgender Signale:

a) einen der Eingänge des Kalibriergerätes mit einem Eingang der Vergleichsschaltung (37);
b) die Bezugsspannung (35, 36) und ein Signal von dem Speicher (17) als Eingangswerte an den D/A-Wandler (34), wobei ein die Bezugsspannung angebendes digitales Ausgangssignal der Bezugs-Gleichspannungsquelle (121) und das Speichersignal den D/A-Wandler (34) veranlassen, ein Gleichspannungssignal bereitzustellen, das eine vorgegebene relative Größe im Verhältnis zum Bezugsspannungssignal der Gleichspannungsquelle (121) hat;
c) den D/A-Wandler (34) mit einem Eingang der Vergleichsschaltung (37);
d) ein die Abweichung der Eingangssignale der Vergleichsschaltung (37) angebendes Ausgangssignal der Vergleichsschaltung (37) an den A/D-Wandler (33); und
e) einen Ausgang des A/D-Wandlers (33) mit dem Speicher (17), wobei das Ausgangssignal des A/D-Wandler (33) einen Kalibrierfehler des D/A-Wandlers (34) angibt, während dieser mit der Bezugsspannung versorgt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Verbindungsschaltschritt a) des Anspruchs 4 ferner folgende Bauteile gleichzeitig miteinander verschaltet und/oder folgende Signale zugeführt werden:

a) die Bezugsspannungsquelle (35, 36) mit einem Eingang der Vergleichsschaltung (37);
b) die Bezugsspannung (35, 36) und ein Signal von dem Speicher (17) als Eingangswerte an den D/A-Wandler (34), wobei ein die Bezugsspannung angebendes digitales Ausgangssignal der externen Bezugs-Gleichspannungsquelle (121) und das Speichersignal den D/A-Wandler (34) veranlassen, ein Signal bereitzustellen, das eine vorgegebene relative Größe im Verhältnis zur Bezugsspannung hat, und wobei der Speicher (17) auch das Signal des D/A-Wandler (34) einem Eingang der Vergleichsschaltung (37) zuführt;
c) ein die Abweichung der Eingangssignale der Vergleichsschaltung (37) angebendes Ausgangssignal der Vergleichsschaltung an den A/D-Wandler (33); und
d) ein Ausgangssignal des A/D-Wandlers (33) mit dem Speicher (17), wobei das Ausgangssignal des A/D-Wandlers (33) einen Kalibrierfehler der externen Bezugsgleichspannungsquelle (121) angibt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt b) im Anspruch 5 ferner das gleichzeitige Zusammenschalten folgender Bauteile und/oder das Zuführen folgender Signale enthält:

a) die Bezugsspannung (35, 36) und ein Signal von dem Speicher (17) als Eingangswerte an den D/A-Wandler (34); und
b) die externe Bezugs-Gleichspannungsquelle (121), die Vergleichsschaltung (37), den Ausgang des D/A-Wandlers (34) und die internen Bauelemente miteinander, während der D/A-Wandler (34) auf Kalibrierfehler reagiert, so daß die Vergleichsschaltung (37) ein Signal erzeugt, welches einen Kalibrierfehler für die internen Bauelemente angibt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folge von wenigstens einem Kalibrierparameter erhalten wird durch:
I. gleichzeitiges Zusammenschalten folgender Bauteile und/oder Signale:

a) die Bezugsspannungsquelle (35, 36) und den Speicher (17) an Eingänge des D/A-Wandlers (34);
b) den Ausgang des D/A-Wandlers (34) mit den internen Bauelementen; und

II. anschließend, nachdem die Verbindungen gemäß I. erfolgt sind und der D/A-Wandler (34) auf die erhaltenen Kalibrierfehler reagiert, Aktivieren des Speichers (17) zur Lieferung von Signalen, die eine Folge von Werten des wenigstens einen Parameters des D/A-Wandlers (34) darstellen, so daß die internen Bauelemente eine Folge analoger Werte - einen für jeden Meßbereich - erhalten, wobei jeder Analogwert für Fehler kalibriert ist, welche während der Verfahrensschritte der Ansprüche 4 und 6 erhalten wurden und welche dem Kalibrieren eines Meßgerätes dienen.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Parameter und Antwortsignale Spannungen sind und die internen Bauteile eine Spannungsteilerschaltung (42, 43, 44) enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt gemäß Anspruch 6 das Zusammenschalten der Spannungsteilerschaltung mit der Bezugsspannungsquelle (35, 36), der Vergleichsschaltung (37), dem D/A-Wandler (34), dem A/D-Wandler (33) und dem Speicher (17) umfaßt, so daß die Vergleichsschaltung (37) ein Analogsignal mit einem den Kalibrierfehler der Spannungsteilerschaltung angebenden Wert erhält und der A/D-Wandler (33) dem Speicher (17) ein Signal zuführt, das den Kalibrierfehler der Spannungsteilerschaltung (42, 43, 44) angibt (Fig. 1A).

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt gemäß Anspruch 7 ferner das Anschließen der Spannungsteilerschaltung (42, 43, 44) beinhaltet, so daß dieser in Abhgängigkeit der Folge von durch den D/A-Wandler (34) erhaltenen Analogsignalen arbeitet, während der D/A-Wandler (34) in Abhängigkeit des Speichersignals arbeitet, das den Kalibrierfehler der Spannungsteilerschaltung (42, 43, 44) angibt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsteilerschaltung (42, 43, 44) einen Widerstands-Spannungsteiler mit einem Abgriff beinhaltet, und daß der Spannungsteiler mit der Bezugsspannungsquelle (35, 36) und der Abgriff mit einem Eingang der Vergleichsschaltung (37) verschaltet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Spannungsteilerschaltung einen Verstärker (53) beinhaltet, gekennzeichnet durch folgende weitere Verfahrensschritte:

a) Verschalten des Widerstands-Spannungsteilers (42) derart, daß er auf ein Ausgangssignal des D/A-Wandlers (34) reagiert;
b) Verschalten eines Eingangs des Verstärkers (53) derart, daß dieser in Abhängigkeit der Abgriffsspannung arbeitet; und
c) Verschalten der Vergleichsschaltung (37) derart, daß diese in Abhängigkeit der Bezugsspannung und eines Ausgangssignals des Verstärkers (53) arbeitet, so daß die Vergleichsschaltung (37) ein Signal bereitstellt, welches durch den Kalibrierfehler des Verstärkers (53) bstimmt ist;

und dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt gemäß Anspruch 7 ferner umfaßt, daß der Widerstands-Spannungsteiler (42) mit dem Verstärker (53) in Kaskade geschaltet wird, wodurch der Widerstands-Spannungsteiler (42) und der Verstärker (53) in Abhängigkeit der Folge von Analogsignalen arbeiten, die vom D/A-Wandler (34) erhalten wurden, während die Vergleichsschaltung (37) in Abhängigkeit des Speichersignals arbeitet, das die Kalibrierfehler des Widerstands-Spannungsteilers (42) und des Verstärkers (53) angibt (Fig. 5).

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Spannungsteilerschaltung einen weiteren Widerstands-Spannungsteiler (43) mit einem Abgriff beinhaltet, der einen größeren Spannungsteilerfaktor besitzt als der erste Widerstands-Spannungsteiler (42), und bei dem die Bezugsspannungsquelle (35, 36) einen Abgriff aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der weitere Widerstands-Spannungsteiler (43) über den Abgriff der Bezugsspannungsquelle (35, 36) verschaltet wird;
b) der Abgriff des weiteren Widerstands-Spannungsteilers (43) an einen Eingang des Verstärkers (53) angeschlossen wird;
c) die Vergleichsschaltung (37) in Abhängigkeit der Ausgangssignale des Verstärkers (53) und des D/A-Wandlers (34) arbeitet, um ein Analogsignal zu erhalten, dessen Größe den Kalibrierkorrekturfaktor für den weiteren Widerstands-Spannungsteiler (43) angibt;
d) der Kalibrierkorrekturfehler für den weiteren Widerstands-Spannungsteiler (43) im Speicher (17) abgelegt wird; und
e) der durch den Anspruch 7 hinzugefügte Verfahrensschritt folgende Unterschritte enthält:
- - Aktivieren der Schaltanordnung (16) derart, daß der weitere Widerstands-Spannungsteiler (43) durch seinen Anschluß in Abhängigkeit der vom D/A-Wandler (34) erhaltenen Folge von Analogsignalen arbeitet, während der D/A-Wandler (34) in Abhängigkeit des im Speicher (17) abgelegten Signals arbeitet, welches den Kalibrierfehler des weiteren Widerstands-Spannungsteilers (43) angibt; und
- - Zuführen des Spannungswertes am Abgriff des weiteren Widerstands-Spannungsteilers (43) an ein zu kalibrierendes Meßgerät (Fig. 6).

13. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Spannungsteilerschaltung einen weiteren Widerstands-Spannungsteiler (44) mit einem Abgriff enthält, der einen größeren Spannungsteilerfaktor besitzt als der erste Widerstands-Spannungsteiler (42), dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Spannungsteiler (44) über die Bezugsspannungsquelle (35, 36) und den Abgriff des weiteren Widerstands-Spannungsteilers (44) mit einem Eingang der Vergleichsschaltung (37) verbunden wird (Fig. 7).

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Spannungsteilerschaltung einen Spannungsverstärker (55) und die Bezugsspannungsquelle (35, 36) einen Abgriff enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein Eingang des Spannungsverstärkers (55) mit dem Abgriff der Bezugsspannungsquelle (35, 36) verbunden wird;
b) gegenüberliegende Klemmen des weiteren Spannungsteilers (44) über Ausgänge des Spannungsverstärkers (55) und den D/A-Wandler (34) verbunden werden; und
c) der Abgriff des weiteren Widerstands-Spannungsteilers (44) mit einem Eingang der Vergleichsschaltung (37) verbunden wird, während der D/A-Wandler (34) in Abhängigkeit eines einen Kalibrierfehler des weiteren Widerstands-Spannungsteilers (44) angebenden Signals vom Speicher (17) arbeitet, so daß die Vergleichsschaltung (37) ein Signal bereitstellt, das durch den Kalibrierfehler des Spannungsverstärkers (55) bestimmt ist (Fig. 8).

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Spannungsteilerschaltung einen zusätzlichen Widerstands-Spannungsteiler (68, 71, 54) mit einem Abgriff enthält, der einen viel größeren Spannungsteilerfaktor besitzt, als der weitere Spannungsteiler (44), dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Eingänge und Ausgänge des Spannungsverstärkers (55) mit der Bezugsspannungsquelle (35, 36) und dem zusätzlichen Widerstands-Spannungsteiler (68, 71, 54) verschaltet werden;
b) die Vergleichsschaltung (37) in Abhängigkeit von der Spannung am Abgriff des zusätzlichen Spannungsteilers (68, 71, 54) und von dem Ausgangssignal des D/A-Wandlers (34) arbeitet, während der D/A-Wandler (34) auf ein im Speicher (17) abgelegtes Signal reagiert, welches den Kalibrierfehler des Spannungsverstärkers (55) angibt (Fig. 9).

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Parameter ein Widerstand ist, und bei dem ein externer Präzisionswiderstand (122, 123) mit vier Anschlüssen an die Eingangsanschlüsse der vorgenannten Bauelemente angeschlossen wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Zusammenschalten eines internen Widerstandes (101; 102), der einen etwa gleichen Widerstandwert wie der externe Präzisionswiderstand (122; 123) besitzt, mit den Eingangsanschlüssen des Kalibriergerätes; und
b) Verschalten eines Anschlußpunktes zwischen dem Widerstand (102) und einem Ausgang des D/A-Wandlers (34) mit der Vergleichsschaltung (37), während die Widerstände durch eine Spannungsquelle (35, 36; 150) im Inneren des Kalibriergerätes gespeist werden und dem D/A-Wandler (34) vom Speicher (17) ein Signal zugeführt wird, das den Kalibrierfehler der Bezugsspannungsquelle angibt, so daß die Vergleichsschaltung (37) ein Signal erhält, dessen Größe den Kalibrierfehler des internen Widerstandes (101; 102) angibt (Fig. 10, 11).

17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die internen und externen Widerstände (102, 122; 101, 123) Werte besitzen, die viel größer sind als 1 Ohm, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritt:

a) Anschließen der Bezugsspannungsquelle (35, 36, 150) über die Widerstände; und
b) Zusammenschalten des Speichers (17) mit dem D/A-Wandler (34) derart, daß der D/A-Wandler (34) Signale erhält, die die Größe des erwarteten Spannungsabfalls über dem internen Widerstand (101; 102) und den Kalibrierfehler der Bezugsspannungsquelle (35, 36; 150) und des D/A-Wandlers (34) angeben, so daß die Vergleichsschaltung (37) ein Signal erhält, dessen Größe den Kalibrierfehler des internen Widerstandes (101; 102) darstellt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die internen und externen Widerstände Werte in der Größenordnung von 1 Ohm besitzen, und bei dem die Schaltung insgesamt eine Konstantstromquelle (150) enthält, die von der Bezugs-Gleichspannungsquelle (35, 36) gespeist werden kann, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Anschließen der Konstantstromquelle (150) an die Bezugsspannungsquelle (35, 36) derart, daß die Konstantstromquelle (150) einen konstanten Strom vorbestimmter Größe abgibt;
b) Verschalten der Widerstände (101, 123) derart, daß sie in Abhängigkeit des vorbestimmten Konstantstroms arbeiten; und
c) Anschließen des Speichers (17) an den D/A-Wandler (34) derart, daß der D/A-Wandler Signale erhält, die die Größe des erwarteten Spannungsabfalls über dem internen Widerstand (101) und den Kalibrierfehler der Bezugsspannungsquelle (35, 36) und des D/A-Wandlers (34) angeben, so daß die Vergleichsschaltung (37) ein Signal erhält, dessen Größe den Kalibrierfehler des internen Widerstandes (101) darstellt (Fig. 11).

19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die Schaltung einen Meßverstärker (157) mit komplementärem ersten und zweiten Eingang und eine Schaltanordnung (16) beinhaltet, wobei die Schaltanordnung (16) folgende Ausstattungsmerkmale aufweist:

a) erste und zweite Anschlüsse (151′, 152′, 153′; 154′, 155′, 156′), die entsprechend mit dem ersten und zweiten Eingang des Meßverstärkers (157) verbunden sind;
b) Anschlüsse (155′, 151′, 154′, 152′), die mit einem Anschluß des internen Widerstandes (101), einem Anschluß des externen Widerstandes (123) und mit einem gemeinsamen Anschluß für den internen und externen Widerstand verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
- daß ein Ausgang des Meßverstärkers (157) an einen Eingang der Vergleichsschaltung (37) angeschlossen wird, während die Vergleichsschaltung (37) in Abhängigkeit eines Ausgangssignals des D/A-Wandlers (34) arbeitet, während D/A-Wandler (34) vom Speicher (17) ein den Kalibrierfehler der Bezugsspannung (35, 36) angebendes Signal erhält;
- daß, während der letztgenannte Verbindungsschaltschritt noch durchgeführt wird, die Schaltanordnung (16) aktiviert wird und dadurch in einem ersten Intervall die ersten und zweiten Anschlüsse des Meßverstärkers (157) jeweils an den vorgenannten einen Anschluß (155′) des internen Widerstandes (101) und den einen gemeinsamen Anschluß (152′, 154′) angeschlossen werden, und in einem zweiten Intervall die ersten und zweiten Anschlüsse des Meßverstärkers (157) jeweils an den gemeinsamen Anschluß (152′, 154′) und den vorgenannten einen Anschluß (151′) des externen Widerstandes (101) angeschlossen werden; und
- daß in ersten und zweiten Speicherplätzen im Speicher (17) in Abhängigkeit von Ausgangssignalen des A/D-Wandlers (33) Signale eingelesen werden, deren Werte die Größen der Ausgangssignale der Vergleichsschaltung (37) wiedergeben (Fig. 11).

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Parameter ein Widerstand ist, der Kalibrierfehler eines internen Bezugswiderstandes (102) durch Verschalten des internen Bezugswiderstandes (102) mit einem kalibrierten externen Bezugswiderstand (122) bestimmt wird, der an Eingangsanschlüsse (22) des Kalibriergerätes angeschlossen ist, und bei dem der ermittelte Kalibrierfehler in dem Speicher (17) abgespeichert wird, gekennzeichnet durch folgende gleichzeitig auszuführende Verfahrensschritte:

a) Zusammenschalten des internen Bezugswiderstandes (102) mit der Bezugsspannungsquelle (35, 36) und mit einer Kette (90) von zu kalibrierenden Widerständen (92 bis 99);
b) Verbinden eines Abgriffs (90.2 bis 90.9) der Widerstandskette (90) und des Analogausgangs des D/A-Wandlers (34) mit den Eingängen der Vergleichsschaltung (37); und
c) Verbinden des Speichers (17) mit dem D/A-Wandler (34), während dem D/A-Wandler (34) aus dem Speicher (17) ein Kalibrierkorrektursignal für den internen Widerstand (102) und Signale, die die nominellen Spannungsabfälle an den Widerständen (92 bis 99) in der Widerstandskette (90) wiedergeben, zugeführt werden, so daß die Vergleichsschaltung (37) Signale erhält, deren Größe die Kalibrierfehler der Widerstände (92 bis 99) in der Kette (90) angeben (Fig. 10, 12).

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Parameter ein Widerstand ist und bei dem ein ermittelter Kalibrierfehler für einen internen Bezugswiderstand (102) in dem Speicher (17) abgespeichert wird gekennzeichnet durch folgende gleichzeitig auszuführende Verfahrensschritte:

a) Zusammenschalten des internen Bezugswiderstandes (102) mit der Bezugsspannungsquelle (35, 36) und einem zu kalibrierenden Widerstand (90);
b) Verschalten der über dem zu kalibrierenden Widerstand (90) abfallenden Spannung und des Analogausganges des D/A-Wandlers (34) mit der Vergleichsschaltung (37); und
c) Verbinden des Speichers (17) mit dem D/A-Wandler (34), während dem D/A-Wandler (34) aus dem Speicher (17) ein Kalibrierkorrektursignal für den internen Bezugswiderstand (102) und ein den nominalen Spannungsabfall über dem zu kalibrierenden Widerstand (90) angebendes Signal zugeführt wird, so daß die Vergleichsschaltung (37) ein Signal erhält, dessen Größe den Kalibrierfehler des zu kalibrierenden Widerstandes (90) angibt (Fig. 12).

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Parameter ein Strom ist, und bei dem die internen Bauelemente eine Konstantstromquelle (150) umfassen und einen Widerstand (90) mit einem vorbestimmten Wert und mit einem ermittelten, in dem Speicher abgelegten Kalibrierfehler, gekennzeichnet durch folgende gleichzeitig auszuführende Verfahrensschritte:

a) Zuführen eines Konstantstroms aus der Konstantstromquelle (150) an den Widerstand (90);
b) Verbinden des Spannungsabfalls über dem Widerstand (90) und des Ausgangs des D/A-Wandlers (34) mit den Eingängen der Vergleichsschaltung (37); und
c) Zusammenschalten des Speichers (17) mit dem D/A-Wandler (34), so daß der D/A-Wandler (34) gespeicherte Signale erhält, die den nominalen Spannungsabfall über dem Widerstand (90) und den Kalibrierfehler des Widerstandes (90) angeben, während die Vergleichsschaltung (37) ein Signal erhält, dessen Größe den Kalibrierkorrekturfehler für die Konstantstromquelle (150) wiedergibt (Fig. 13).

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Anspruch 7 hinzugefügte Verfahrensschritt durch Anschließen von Widerständen unterschiedlicher Werte und Zuführen ermittelter Kalibrierfehler an den Ausgangsanschluß der Konstantstromquelle (150) ausgeführt wird, wodurch die Konstantstromquelle (150) Konstantströme mit unterschiedlichen Nominalwerten liefert (Fig. 1B).

24. Kalibriergerät zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 23, mit

- internen Bauelementen zum Bereitstellen eines kalibrierten Parameters über eine Vielzahl von Meßbereichen,
- einer internen Bezugsspannungsquelle,
- einem D/A-Wandler (34),
- einem Speicher (17),
- einer Analog-Vergleichsschaltung (37), und
- einem A/D-Wandler (33),
gekennzeichnet durch:
- erste Mittel (Schaltmatrix (16) und Datenbusse (27, 31)) zum gleichzeitigen Verschalten der internen Bauelemente mit der internen Bezugsspannungsquelle (35, 36), dem A/D-Wandler (33), der Analog-Vergleichsschaltung (37) und dem Speicher (17) zum Einlesen von Datensignalen in den Speicher, welche Kalibrierkorrekturfaktoren in der Vielzahl der Meßbereiche für die internen Bauelemente angeben, und durch
- zweite Mittel (Schaltmatrix (16) und Datenbusse (27, 32)) zum Verschalten der internen Bauelemente mit dem Speicher (17) und dem D/A-Wandler (34) derart, daß der D/A-Wandler (34) auf die gespeicherten, die Kalibrierkorrekturfaktoren angebenden Datensignale so anspricht, daß er den Wert des dem Meß- bzw. Kalibriergerät durch die internen Bauelemente zugeführten Parameter so ändert, daß der zugeführte Parameter über die Vielzahl von Meßbereichen entsprechend der Kalibrierkorrektur für den Parameter geändert wird.

25. Kalibriergerät nach Anspruch 24, wobei der Parameter eine für mehrere Meßbereiche bereitzustellende Spannung ist, und wobei die internen Bauelemente spannungsvariierende Bauelemente sind, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Verbindungsmittel Bauteile umfassen, die folgende Verbindungen herstellen:

a) die spannungsvariierenden Bauteile mit der internen Bezugsspannungsquelle derart, daß zu verschiedenen Zeitpunkten verschiedene Spannungen für die Meßbereiche bereitgestellt werden;
b) die von den spannungsvariierenden Bauteilen bereitgestellten Spannungen und ein analoges Ausgangssignal des D/A-Wandlers (34), welches als Kalibrierkorrekturfaktor der Vergleichsschaltung (37) und der Bezugsspannungsquelle (35, 36) durch ein im Speicher (17) abgespeichertes Signal korrigiert wurde, mit der Vergleichsschaltung (37) derart, daß die Vergleichsschaltung ein Fehlersignal erhält;
c) die Vergleichsschaltung mit dem A/D-Wandler (33) derart, daß der A/D-Wandler (33) ein den Fehler angebendes Signal erhält; und
d) den Wandler mit dem Speicher (17) derart, daß der Speicher (17) ein Digitalsignal speichert, das einen Korrekturfaktor für jeden Meßbereich darstellt, welcher durch das den Kalibrierfehler angebendes Signal bestimmt wird.

26. Kalibriergerät nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungsvariierenden Bauteile Spannungsteiler (42, 43, 44) mit verschiedenen Spannungsteilungsfaktoren umfassen.

27. Kalibriergerät nach Anspruch 24, 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungsvariierenden Bauteile eine Verstärkerschaltung mit verschiedenen Verstärkungsfaktoren umfassen.

28. Kalibriergerät nach einem der Ansprüche 24 bis 27, wobei die zu messende Spannung eine Gleichspannung und die interne Bezugsspannungsquelle eine Gleichspannungsquelle ist, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Verbindungsmittel Bauteile zum Anlegen der Gleichspannung von der Gleichspannungsquelle an die Vergleichsschaltung (37) umfassen.

29. Kalibriergerät nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch dritte Mittel zum Verschalten der internen Bauelemente mit dem zu kalibrierenden Gerät; und durch Mittel zum Aktivieren des Speichers (17) derart, daß die die Kalibrierkorrekturfaktoren angebenden Signale ausgelesen werden, während die zweiten Mittel die internen Bauelemente mit dem zu kalibrierenden Gerät verbinden, damit der Wert des dem Gerät von den internen Bauelementen zugeführten Parameters korrigiert werden kann, um eine Korrektur des zugeführten Parameters über die Vielzahl von Meßbereichen in Übereinstimmung mit den Kalibrierkorrekturfaktoren für die internen Bauelemente bzw. den Parameter zu ermöglichen.

30. Kalibriergerät nach Anspruch 29, wobei der Parameter eine Impedanz ist, die mit dem externen Gerät in mehreren Meßbereichen verbunden werden soll, und wobei die internen Bauelemente eine Bezugsimpedanz mit einem Bezugswert und Impedanzen mit verschiedenen Werten für jeden der Meßbereiche umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Verbindungsmittel Bauteile umfassen, die folgende Verbindungen herstellen:

a) die interne Bezugsspannungsquelle mit der Bezugsimpedanz und den Impedanzen zum Erhalt eines ersten Analogsignals von einer Größe, die einen Bezugswert für die Impedanzen in einem der Impedanzbereiche anzeigt, wobei für jeden der Impedanzbereiche eine andere Signalgröße erhalten wird;
b) den D/A-Wandler (34) mit dem Speicher in der Weise, daß ein zweites Analogsignal bereitgestellt wird;
c) das erste und das zweite Analogsignal mit der Vergleichsschaltung (37) in der Weise, daß die Vergleichsschaltung ein analoges Fehlersignal erhält;
d) die Vergleichsschaltung (37) mit dem A/D-Wandler (33) in der Weise, daß letzterer ein den Fehler angebendes Digitalsignal erhält; und
e) den Speicher mit dem A/D-Wandler (33) derart, daß der Speicher (17) ein Digitalsignal speichert, welches einen Korrekturfaktor für die Impedanzkalibrierung für jeden Meßbereich darstellen, der durch das den Fehler angebende Signal bestimmt ist.

31. Kalibriergerät nach Anspruch 29, wobei der Parameter ein in mehreren Meßbereichen zu messender Strom ist, und wobei die internen Bauelemente einen Konstantstromgenerator (150) zum Bereitstellen verschiedener Ströme für jeden der Meßbereiche umfassen und Impedanzen verschiedener Größen für jeden der Meßbereiche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Verbindungsmittel Bauteile umfassen, die folgende Verbindungen herstellen:

a) die interne Bezugsspannungsquelle mit dem Konstantstromgenerator (150) und den Impedanzen in der Weise, daß ein erstes Analogsignal von einer Größe erzeugt wird, die einen Bezugswert für den Strom in jedem der Strombereiche anzeigt, wobei für jeden der Strombereiche eine unterschiedliche Größe erzeugt wird;
b) den D/A-Wandler (34) mit dem Speicher (17) in der Weise, daß ein zweites Analogsignal bereitgestellt wird;
c) das erste und das zweite Analogsignal mit der Vergleichsschaltung in der Weise, daß die Vergleichsschaltung ein analoges Fehlersignal erhält;
d) die Vergleichsschaltung mit dem A/D-Wandler (33) in der Weise, daß letzterer ein den Fehler angebendes Digitalsignal erhält; und
e) den Speicher mit dem A/D-Wandler (33) in der Weise, daß der Speicher ein Digitalsignal speichert, welches einen Korrekturfaktor der Stromkalibrierung darstellt, welcher durch das den Fehler anzeigende Signal bestimmt ist.

32. Kalibriergerät nach Anspruch 24, wobei der Parameter eine Wechselspannung mit einer präzisen Größe ist, mit

- einem Oszillator (103),
- einem Verstärker mit veränderbarem Verstärkungsfaktor, der auf den Oszillator (103) anspricht und an das Gerät eine in der Amplitude veränderbare Wechselspannung abgibt,
- einem ersten und einem zweiten Wechselspannungs-Gleichspannungs-Wandler (104, 105) zum Bereitstellen von ersten und zweiten Gleichspannungssignalen mit dem Effektivwert der ihnen zugeführten Wechselspannung proportionalen Werten,
- einem Dämpfungsglied (107), das auf die in der Amplitude veränderbare Wechselspannung anspricht und diese dem ersten und dem zweiten Wandler zuführt derart, daß der Wert der Wechselspannungs-Eingangssignale an dem ersten und dem zweiten Wandler unabhängig von der Amplitude der in der Amplitude veränderbaren Wechselspannung im Betriebsbereich des ersten und des zweiten Wandlers gehalten wird,
- Mitteln zur Echtzeit-Einstellung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers mit veränderbarem Verstärkungsfaktor in Abhängigkeit vom Gleichspannungs-Ausgang des ersten Wandlers, und mit
- Mitteln, die in Abhängigkeit vom Gleichspannungs-Ausgang des zweiten Wandlers den Verstärkungsfaktor des Verstärkers mit veränderbarem Verstärkungsfaktor mit einer Zeitkonstante einstellen, die beträchtlich größer ist als jene der Echtzeit-Einstellmittel, wobei der Verstärkungsfaktor des Verstärkers mit veränderbarem Verstärkungsfaktor in Abhängigkeit von Kalibrierkorrektursignalen für eine gewünschte Amplitude und die Frequenz der amplituden-veränderlichen Wechselspannung gesteuert wird, die im Speicher abgelegt sind.

33. Kalibriergerät nach Anspruch 32, gekennzeichnet durch Mittel zum Bestimmen der Kalibrierkorrektur-Fehlersignale für jede gewünschte Amplitude und jede Frequenz der amplituden-veränderlichen Wechselspannung.

34. Kalibriergerät nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungsmittel umfassen:
Mittel zum Zuführen einer Gleichspannung an einer Kaskadenschaltung aus dem Verstärker, dem Dämpfungsglied und dem ersten Wandler,
Mittel zum Ausschalten der Steuerung des Verstärkers mit veränderbarem Verstärkungsfaktor über die Ausgänge des ersten und des zweiten Wandlers, während die Gleichspannung an die Kaskadenschaltung angelegt ist, und
Mittel, die aktiviert sind, während die Kaskadenschaltung auf die Gleichspannung anspricht, zum Vergleichen des Ausgangssignals des ersten Wandlers mit einem Bezugswert, um ein niederfrequentes Kalibrier-Fehlersignal zu erhalten, welches die Verstärkung des Verstärkers mit veränderbarem Verstärkungsfaktor steuert, während die dem Gerät zugeführte amplituden-veränderliche Spannung eine Frequenz hat, welche den Dämpfungsfaktor des Dämpfungsgliedes nicht merklich beeinflußt.

35. Kalibriergerät nach Anspruch 33, dadurch gekennzeicnet, daß die Bestimmungsmittel folgendes beinhalten:
Mittel zum Zuführen des Oszillatorausgangssignals an eine Kaskadenschaltung aus dem Verstärker, dem Dämpfungsglied und dem ersten Wandler,
Mittel zum Ausschalten der Steuerung des Verstärkers mit veränderbarem Verstärkungsfaktor über den Ausgang des zweiten Wandlers und zum Aufrechterhalten der Steuerung des veränderbaren Verstärkers über den Ausgang des ersten Wandlers, während das Oszillatorausgangssignal an der Kaskadenschaltung anliegt,
ein Widerstands-Dämpfungsglied mit vernachlässigbarer Reaktanz bei allen Frequenzen des Oszillators,
Mittel zum Zuführen der amplituden-veränderlichen Wechselspannung an den Eingang des zweiten Wandlers, während der zweite Wandler vom Ausgang des Dämpfungsgliedes getrennt ist, und
Mittel zum Vergleichen des Ausgangssignals des zweiten Wandlers mit einer Bezugsspannung, um ein hochfrequentes Kalibrierfehlersignal zu erhalten, welches den Verstärkungsfaktor des veränderbaren Verstärkers einstellt, während die dem Gerät zugeführte amplituden-veränderliche Spannung eine Frequenz hat, welche den Dämpfungsfaktor des Dämpfungsgliedes merklich beeinflußt.