DE3879889T2

DE3879889T2 - Testmeter.

Info

Publication number: DE3879889T2
Application number: DE8888905120T
Authority: DE
Inventors: Patrick Crimmins; Bernard Hollander; Earl Mckinley; K Storer
Original assignee: Omega Engineering Inc
Current assignee: Omega Engineering Inc
Priority date: 1987-05-22
Filing date: 1988-05-18
Publication date: 1993-08-05
Anticipated expiration: 2008-05-19
Also published as: EP0318549A4; JP2614507B2; JPH02500389A; DE3879889D1; WO1988009489A1; EP0318549B1; AU1809888A; EP0318549A1

Description

Gebiet der Erfindung

Bei dieser Anmeldung handelt es sich um eine Continuation-in-Part-Anmeldung der US-07/053,385, angemeldet am 22. 15 Mai 1987 durch Milton Bernard Hollander und William Earl McKinley mit dein Titel Prüfmeßgeräte.
Die vorliegende Erfindung betrifft Prüfmeßgeräte, insbesonders solche, die zum Prüfen von elektrischen Schaltkreisen oder Komponenten in Bezug auf eine oder eine Vielzahl von Parametern verwendet werden, z.B. Multimeter, und sieht Verbesserungen in derartigen Meßgeräten vor, um deren Zweckmässigkeit und Leistungsfähigkeit im Gebrauch bedeutend zu erhöhen.
Multimeter sind aus Elektronik, Forschung und im Zusammenhang mit der Störungssuche zum Prüfen von typischen Parametern wie Spannung, Strom und Widerstand mit einem einzelnen Instrument bekannt. Oft weisen solche Meßgeräte zusätzlich die Möglichkeit zur Temperaturerfassung auf. Derartige Meßgeräte weisen im allgemeinen eine Anzeige zur Darstellung der Testergebnisse sowie einen oder mehrere Schalter auf dem Meßgerät zur Wahl der Testparameter und des gewünschten Meßbereiches auf. Handhabbare Tastköpfe werden typischerweise dazu verwendet, an geeigneten Testpunkten mit einem Werkstück in Kontakt zu treten.
Dort, wo es notwendig ist, eine Vielzahl von Tests durchzuführen, ist es leider oft unpraktisch, die Tastköpfe abzusetzen, die Schalterpositionen zu ändern und erneut den Kontakt zwischen den Tastköpfen und den gewünschten Testpunkten herzustellen.
Ebenso ist es zeitweilig für den Benutzer unpraktisch, seinen Blick vom Testpunkt ab- und zur Anzeige hinzuwenden. Wenn auch Meßgeräte mit sprachlicher Ausgabe bekannt sind, so wird das Darstellungsformat vielfach seinen scheinbaren Reiz schmälern.
Es wäre vorteilhaft, ein Prüfmeßgerät zu haben, mit dem wenigstens einer der genannten Nachteile überwunden wird, indem es das Schalten zwischen einer Vielzahl von Test- oder Darstellungsformaten ermöglicht, ohne den Prüftastkopf vom Testpunkt entfernen zu müssen, und/oder eine Änderung im akustischen Ausgabeformat ermöglicht.

Stand der Technik

In der US-PS 4,563,770, stellen Lemelson und Grund ein elektrisches Meßinstrument, wie ein Multimeter, vor, welches sowohl die Anzeige der Meßergebnisse als auch die Ausgabe in synthetischer Sprache ermöglicht. Das Meßgerät enthält einen elektrischen Schaltkreis zum Analysieren von während der Messungen erzeugten Signalen als Absicherung dafür, daß keine Sprachausgabe erzeugt wird, bis die Signale sich stabilisiert haben. Ein per Fuß betätigter, normalerweise geöffneter Schalter erlaubt dem Benutzer die Auslösung des Sprachsynthesizerbetriebs, sobald die Erzeugung hörbarer synthetischer Sprache erwünscht ist, und versieht den Benutzer ebenso mit einer Einrichtung zur Wiederholung der neuesten Messung für den Fall, daß der Benutzer das letzte Sprachzeichen der Messung nicht richtig gehört hat. Wenn es auch ein Ziel der Erfindung ist, blinden Personen ein leichteres Verwenden des Meßgerätes aufgrund seiner Sprachausgabe zu ermöglichen, löst das Meßgerät einige der viel schwierigeren Probleme bei Meßgeräten mit konventionellen Anzeigen nicht und weit weniger die bei denen mit Sprachausgabesystemen.
Ohne Rücksicht auf die zur Darstellung verwendete Einrichtung, ob visuell oder hörbar, weisen Prüfmeßgeräte das ziemlich allgemeine Probleme auf, daß der Benutzer seine Aufmerksamkeit in Bezug auf Hände und Sehvermögen auf den Bereich des Testpunktes richten muß. Oft ist es erwünscht, zwischen einer Vielzahl von Test- oder Darstellungsformaten hin und her zu schalten. Das ist jedoch bei dem Gerät von Lemelson und Grund nicht vorgesehen. Wenn der Benutzer z.B. mit beiden Händen an einem komplizierten elektrischen Werkstück arbeitet und wünscht, den Widerstand, danach die Spannung und dann den Strom zu prüfen, muß er seinen Prüftastkopf vom Testpunktort entfernen, manuell das Meßgerät in den Anfangszustand zurückversetzen und erneut den den Testpunkt finden.
In der US-PS 4,604,569 beschreiben Tedd und Kennedy ein Multimeter mit zwei gleitenden Schaltern auf dem Meßgerät zum Steuern des Testformates und eines hörbaren Alarms zur Warnung bei unvereinbaren Einstellungen zur Steuerung des Testformates. Jeder der Schalter wird durch den Benutzer eingestellt, um jeweils eine unterschiedliche Meßfunktion zu steuern. Wenn der Benutzer zwei unvereinbare Einstellungen auswählt, ertönt ein Summer. Obwohl dieses Merkmal vorteilhaft ist, wird ein manuelles Einstellen der Schalter benötigt und zugelassen, daß unvereinbare Einstellungen vorgenommen werden. Es wäre weit wünschenswerter, ein Meßgerät zu haben, welches von einer entfernten Stelle aus eingestellt werden kann, z.B. von der Stelle aus, wo der Benutzer seine Hände zur Durchführung einer Schaltungsprüfung benutzt, und welches bevorzugt eine Schaltung enthält, welche die Wahl von unvereinbaren Testformaten nicht zuläßt und den Benutzer davon durch gesprochene Worte hörbar unterrichtet.
In der US 4,633,221 beschreiben Bradshaw und Evans ein Multimeter mit einem Dual-Slope-Analog-Digital-Wandler mit einer automatischen Schnellmeßbereichsbestimmung. Der Wandler stellt den Zeitraum zur Signalphasenintegration ein, um der unterschiedlichen Meßbereichszugehörigkeit der Eingangssignale Rechnung zu tragen. Die Meßbereichswahl wird automatisch und sehr schnell, ohne die Notwendigkeit zur Anzeige von Meßbereichsfehlerfeststellungen erreicht. Derweil dieses die Möglichkeit zum Gebrauch von typischen, den Meßbereich selbsttätig umschaltenden Meßgeräten zu ermöglichen scheint, wäre es wünschenswert, ein Meßgerät zu haben, welches bevorzugt die Auswahl eines gewünschten Testformates erlaubt, ohne daß der Benutzer seine Hände oder seine Aufmerksamkeit von seinem Werkstück abwenden muß. Es wäre des weiteren wünschenswert, ein Meßgerät zu haben, welches den Benutzer in deutlichem Englisch oder einer anderen Wahlsprache wissen läßt, welches Testformat durch Angabe der Parameter und der Meßskala gewählt worden ist.
Die Möglichkeit, mit einem Meßgerät Ergebnisse als synthetische Sprache auszugeben, ist keine vollständige Antwort auf die Probleme in Bezug auf Zweckmäßigkeit und Effizienz beim Gebrauch. Die Ausgaben in einfache Worte zu fassen, hat den Nachteil, daß sich vielfach Informationen andauernd wiederholen und nicht ausgegeben zu werden brauchen. Wenn z.B. nach einer langen Testserie für einen Parameter verlangt wird, ist es nicht notwendig, den Parameter in allen Fällen und alle Dezimalpunktstellen aus zugeben. Oft wäre ein Format, welches einmal die Ausgabe des zu testenden Parameters ermöglicht, gefolgt von einer Serie von wichtigen Zeichenausgaben für jeden Testpunkt, nicht nur ausreichend, sondern auch wünschenswert und im Falle der vorliegenden Erfindung, wo die Wahl des Testformates von einer entfernten Stelle aus möglich ist, wäre es vorteilhaft, eine hörbare Ausgabe des gewählten Testformates zu ermöglichen.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung strebt danach, ein Prüfmeßgerät bereitzustellen, welches Einrichtungen zur Auswahl, von einer in Bezug auf das Meßgerät entfernten Position aus, zwischen einer Vielzahl von Test- und/oder Darstellungsformaten aufweist, wobei das Prüfmeßgerät wenigstens einen Prüftastkopf mit Einrichtungen zur Wahl zwischen einer Vielzahl von Test- und/oder Darstellungsformaten aufweist.
Gemäß der Erfindung ist ein Prüfmeßgerät zum Prüfen einer Vielzahl von meßbaren Parametern vorgesehen, mit Anzeigeeinrichtungen, die einem Benutzer die jeweilige Anzeige eines jeden Parameter angeben, mit einem unabhängig anordbaren und bewegbaren Tastkopf zur Erfassung eines Parameters und zur Versorgung des Meßgerätes mit einem für den Parameter bezeichnenden Testsignal, mit einer Steuereinrichtung, durch welche der Benutzer das Meßgerät zu den jeweiligen Anzeigen veranlassen kann, und mit einer Wähleinrichtung, die auf durch den Benutzer in einem elektrischen Kabel erzeugte elektrische Signale anspricht, um das Darstellungsformat, welches durch das Prüfmeßgerät aus einer Vielzahl von verschiedenen Formaten in einer vorher festgelegten Reihenfolge erzeugt wird, zu ändern und um die Formate der Testparameter, welche vom Prüfmeßgerät aus einer Vielzahl von verschiedenen Formaten in einer vorher festgelegten Reihenfolge genutzt werden, zu ändern, wobei der Tastkopf ein erweitertes mehradriges Kabel aufweist, welches lösbar mit dem Prüfmeßgerät verbunden ist, wobei eine der Leitungsadern im mehradrigen Kabel mit einer ersten Schalteinrichtung der Wähleinrichtung gekoppelt ist und eine andere der Leitungsadern im mehradrigen Kabel mit einer zweiten Schalteinrichtung der Wähleinrichtung gekoppelt ist, wobei der Tastkopf einen ersten Steuerschalter aufweist, der bei Kontakt ein elektrisches Signal auf eine Leitungsader im Kabel legen kann, um die erste Schalteinrichtung zu betätigen und das Darstellungsformat des Prüfmeßgerätes zu ändern, und wobei der Tastkopf einen zweiten Steuerschalter aufweist, der bei Kontakt ein elektrisches Signal auf die andere Leitungsader im Kabel legen kann, um die zweite Schalteinrichtung zu betätigen und das Testparameterformat im Prüfmeßgerät zu ändern. Bevorzugt weist das Meßgerät Anzeige zur Ausgabe der Testergebnisse und eine Einrichtung zur hörbaren Ausgabe der Testinformation auf, eine Einrichtung zum Speichern einer Vielzahl von Darstellungsformaten, einen Sprachsynthesizer, einen Mikroprozessor, der zum Weiterleiten eines gewählten Darstellungsformatesprogrammiert ist, welches durch den Sprachsynthesizer benutzt werden soll, sowie einen Verstärker und einen Lautsprecher zur Ausgabe der Testinformation als Sprache in einem gewählten Darstellungsformat.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann das Prüfmeßgerät Testergebnisse sprachlich in einem von einer Vielzahl von wählbaren Darstellungsformaten ausgeben und weist des weiteren Einrichtungen zum Empfang eines Testsignals und zur Erzeugung eines für einen gemessenen Parameterwert bezeichnenden Meßgeräteausgangssignals und zur Beaufschlagung eines Mikroprozessors mit dem Meßgeräteausgangssignal, eine Einrichtung zum Speichern einer Vielzahl von wählbaren Darstellungsformaten und zum Beaufschlagen des Mikroprozessors mit einem gewählten Darstellungsformat, eine Wähleinrichtung, die den Mikroprozessor mit einem besonderen Darstellungsformat beaufschlagt, einen Sprachsynthesizer und einen Mikroprozessor auf, der dazu programmiert ist, das Meßgeräteausgangssignal zu empfangen und den Sprachsynthesizer zur akustischen Ausgabe der Testergebnisse in einem gewählten Format zu veranlassen. In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung weist das Prüfmeßgerät außerdem eine Anzeige zur Ausgabe der Testergebnisse auf, und die Wähleinrichtung spricht auf einen entfernten Impuls hin an. Bevorzugt weist die Einrichtung zum Empfang der Testsignale einen Kontaktkopf auf, der mit der Hand gehalten und plaziert werden kann und einen elektrischen Schalter, der mit der Hand betätigbar ist, während der Tastkopf mit einem gewünschten Testpunkt in Kontakt gehalten wird. Bevorzugt sind zwei Schalter auf dem Tastkopf angebracht und mit der Hand betätigbar, wobei ein Schalter zum Steuern des Testformates und der andere zum Steuern des Darstellungsformates dient.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind zwei wichtige Aspekte kombiniert, um ein Multimeter bereitzustellen, welches eine weit verbesserte Effizienz und Arbeitsweise aufweist, die dem Benutzer eine Wechselwirkung mit dem Meßgerät bei einem Minimum an notwendiger Ablenkung ermöglicht. Das Multimeter gemäß dieses Aspektes der Erfindung weist eine Wähleinrichtung mit einem Mikroprozessor, der auf einen entfernten Impuls hin ebenso wie auf die Schalter auf dem Meßgerät anspricht, um das Meßgerät zur Arbeit in den gewünschten Test- und Darstellungsformaten zu bewegen, Tastköpfe zum Empfang eines Testsignals, eine Multimeterschaltung mit selbsttätiger Meßbereichsumschaltung, die entsprechend der Testsignale ein Meßgeräteausgangssignal erzeugt, das bezeichnend für einen gemessenen Parameterwert ist, und einen Mikroprozessor mit diesem Meßgerätausgangssignal beaufschlagt, eine Einrichtung zum Speichern einer Vielzahl von wählbaren Darstellungsformaten und zum Beaufschlagen eines Mikroprozessors mit einem gewählten Darstellungsformat, eine Wähleinrichtung für ein bestimmtes Darstellungsformat, mit dem ein Mikroprozessor beaufschlagt wird, einen Sprachsynthesizer und einen Mikroprozessor auf, der zum Empfang des Meßgeräteausgangssignal programmiert ist und den Sprachsynthesizer zur akustischen Ausgabe der Testergebnisse in einem gewählten Format veranlaßt.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung entsprechend der Erfindung ist ein sprechendes Multimeter vorgesehen, in dem ein Hauptmikroprozessor dessen Funktionsweise steuert, welche eine automatische Meßbereichsumschaltung, ein Ansprechen auf die Tastkopfeingangssignale und die Versorgung einer Anzeige umfaßt. Ein austauschbares Sprachmodul mit einem Sprachchip und einem zweiten Mikroprozessor, der zwischen dem Hauptprozessor und dem Sprachchip angebracht ist, wird verwendet. Der Hauptprozessor versorgt den zweiten Mikroprozessor mit Meßgerätedaten. Dies geschieht, indem Befehlssignale zum Sprachchip gesendet werden, um diesen zum Sprechen der angezeigten Meßgerätedaten gemäß der Sprachregeln, die in den zweiten Prozessor einprogrammiert sind, zu veranlassen. Auf diese Weise bleibt die Meßgerätekonstruktion gleich, ganz egal wo in der Welt das Meßgerät genutzt wird, wobei das Sprachmodul verändert wird, um die örtliche Sprache zu sprechen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Durch die folgende detaillierte Beschreibung der besten Ausführungsformen der Erfindung wird diese besser verständlich, und ihre Vorteile werden klar ersichtlich, besonders, wenn sie im Lichte der begleitenden Zeichnungen gelesen wird. Dabei zeigt:
Figur 1 eine perspektivische Darstellung der äußeren Erscheinung eines Multimeters gemäß der vorliegenden Erfindung,
Figur 2 im Detail ein Verbindungsstück auf der Frontplatte des Multimeters für einen speziellen Kontaktkopf der vorliegenden Erfindung,
Figur 3 perspektivisch im Detail ein Verbindungsstück zum Verbinden eines speziellen Kontaktkopfes der Erfindung mit einem Meßgerät durch das Verbindungsstück aus Figur 2,
Figur 4 eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung mit einem Lautsprecher am hinteren Ende des Multimeters,
Figur 5 schematisch und teilweise im Schnitt eine perspektivisch gezeichnete Darstellung eines speziellen Kontaktkopfes der Erfindung, und
Figur 6 ein Blockdiagramm mit der Anordnung der Schaltkreiskomponenten für eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung.
Figur 7 zeigt eine Perspektivische Darstellung eines anderen "sprechenden" Prüfmeßgerätes gemäß der Erfindung,
Figur 8 eine Darstellung des hinteren Endes des Meßgerätes aus Figur 7,
Figur 9 eine Darstellung der rechten Seite des Meßgerätes aus Figur 7,
Figur 10 die linke Seite des Meßgerätes aus Figur 7,
Figur 11 die Darstellung eines Blockdiagrammes der elektrischen Schaltung, die im Prüfmeßgerät aus Figur 7 benutzt wird,
Figur 12 ein Arbeitsablaufdiagramm der Arbeitsweise des Hauptprozessors im Prüfmeßgerät aus Figur 7,
Figur 13 ein allgemeines Arbeitsablaufdiagramm der Arbeitsweise eines im Prüfmeßgerät dieser Erfindung benutzten Sprachmoduls,
Figur 14 eine detailliertere Darstellung eines Arbeitsablaufdiagrammes für das im Prüfmeßgerät dieser Erfindung benutzte Sprachmodul,
Figur 15 eine Auflistung aller Daten, die von einem Hauptprozessor zu einem im Prüfmeßgerät dieser Erfindung benutzten Sprachmodul übertragen werden,
Figur 16 eine Auflistung von Worten, die in einem digitalen Format in einem im Prüfmeßgerät dieser Erfindung benutzten Sprachchip gespeichert sind,
Figur 17 ein detaillierteres Arbeitsablaufdiagramm von Schritten, die während des Betriebes eines im Prüfmeßgerät dieser Erfindung verwendeten Sprachmoduls verwendet werden und
Figur 18 - 21 Arbeitsablaufdiagramme zum Sprechen der Messungen, die dementsprechend unterschiedliche Stellenwertroutinen benutzen.

Beste Ausführungssform der Erfindung

Die durch die Erfindung vorgesehenen Verbesserungen können in Meßgeräten zum Prüfen eines oder einer Vielzahl von physikalischen Parametern verwendet werden. Das Meßgerät kann einen oder eine Vielzahl von Kontaktköpfen oder andere Sensoren verwenden. Die praktische Bedeutung der Vorteile sind jedoch meist einfacher in Prüfmeßgräten mit einer Vielzahl von Test- oder Darstellungsformaten erkennbar, wobei das Prüfmeßgerät wenigsten zwei Kontaktköpfe aufweist. Folglich werden, um die Beschreibung der Erfindung zu vereinfachen, die verschiedenenen Verbesserungen im Zusammenhang mit einem elektronischen Multimeter zum Prüfen von Spannung, Strom und Widerstand erläutert. Bei dem in Figur 1 dargestellten Meßgerät handelt es sich um ein derartiges handhabbares Meßgerät, welches zusätzlich die Temperatur messen kann.
Das in Figur 1 dargestellte Meßgerät 10 weist ein Gehäuse 12 auf und wird unter Benutzung zweier handhabbarer Kontaktköpfe 14 und 16 betätigt. Beim Kontaktkopf 14 handelt es sich bevorzugt um den "kalten" Tastkopf, und er wird mit dem negativen oder Erdungstestpunkt in Kontakt gebracht, während es sich beim Tastkopf 16 bevorzugt um den "heißen" Tastkopf handelt, der mit dem positiven Testpunkt in Kontakt gebracht wird. Der Begriff "Testpunkt" wird benutzt, um einfach irgendeinen Punkt auf einem Schaltkreis oder einer Komponente zu kennzeichnen, der geprüft werden soll.
In Figur 5 ist der Tastkopf 16 perspektivisch dargestellt und teilweise abgeschnitten, um Detailmerkmale der Konstruktion zum Vorschein zu bringen. Der Schaft 18 besteht aus einem geeigneten Kunststoff und weist einen, an seinem vorderen Ende angebrachten metallischen Kontakt 20 auf. Der Kontakt 20 wird zur elektrischen Verbindung über eine Leitungsader 22 zum Meßgerät verwendet und weist eine innere Höhlung auf, welche einen anderen Sensor, wie ein Thermoelement 26, beliebiger Art und Konstruktion enthält. Kabel 28 und 30 erstrecken sich als Verbindung zum Meßgerät vom Thermoelement 26 aus. Der Tastkopf 16 weist außerdem zwei Schalter 32 und 40 auf, von denen wenigstens einer, bevorzugt der Schalter 32, derart angebracht ist, daß er mit der Hand betätigt werden kann, während der Kontaktkopf 16 an den Ort eines Testpunktes gehalten wird.
In der dargestellten Ausführungsform können diese Schalter 32 und 40 eine Wähleinrichtung von einem entfernten Punkt aus - auf dem Meßgerät selbst - mit einem Impuls versehen, um das Meßgerät zum Betrieb in einem gewünschten Test- und/oder Darstellungsformat zu veranlassen. Die Wähleinrichtung, die bevorzugt einen Mikroprozessor aufweist, der zum Steuern der Meßgerätefunktion in Abhängigkeit der entfernten Impulse programmiert ist, und Schalter auf dem Meßgerät werden im Detail später beschrieben.
Während das dargestellte Gerät mit durch elektrische Kontaktschalter auf dem Tastkopf erzeugten Fernimpulsen versehen wird, können auch andere Fernimpulse verwendet werden, z.B. durch kapazitive Schalter erzeugte. Elektromagnetische Impulse wie Radiowellen, Hitze, Licht (sichtbar, ultraviolett und infrarot) können auf sie ansprechende Schaltgeräte in Betrieb setzen. Schallimpulse wie die Stimme, Schnipsen, Pfeifen oder andere Impulse (hörbar und nicht hörbar) können auf sie reagierende Schaltgeräte in Betrieb setzen. Und andere Quellen von Fernimpulsen mit der Fähigkeit zur Übermittlung von Schaltsignalen, Z.B. entfernte Telefone, können Impulse aussenden und Ausgaben empfangen.
Der hier als Knopf dargestellte Schalter 32, normalerweise ein offener Kontaktschalter, weist elektrisch mit den Leitungsadern 38 und 39, welche eine Verbindung mit dem Meßgerät ermöglichen, verbundene Kontakte 34 und 36 auf. Der ebenfalls als normalerweise offener Kontaktschalter dargestellte Schalter 40 weist elektrisch mit den eine Verbindung mit dem Meßgerät ermöglichenden Leitungsadern 46 und 48 verbundene Kontakte auf. Bevorzugt ist der Schalter 32 mit der Wähleinrichtung zur Steuerung des Testformates verbunden und der andere, z.B. der Schalter 40, ähnlich zur Steuerung des Darstellungsformates gekoppelt. In bevorzugter Ausgestaltung werden die Schalter ohne Absetzen des Tastkopfes betätigt. Der Schalter 32 kann z. B. zur einfachen Betätigung durch den Zeigefinger und der Schalter 40 zur Betätigung durch den Daumen angebracht sein.
Die Steuerung von Test- und/oder Darstellungsformat durch den Benutzer am Testpunkt, fern vom Ort des Meßgerätes, ist äußerst vorteilhaft. Der Begriff "Testformat" ist definiert zur Beschreibung einer Prüfroutine, welche eine Kombination von Variablen, einschließlich einer Indentifikation der zu prüfenden Testparameter benötigt, der benutzten Meßskala und jeder anderen Funktion zur Definition einer Prüfprozedur, welche von der Meßgeräteschaltung zur genauen Messung und Ausgabe der Testergebnisse benötigt wird. Der Begriff "Darstellungsformat" ist als Routine zur Darstellung einer Kombination von Variablen einschließlich einer Indentifikation der zu prüfenden Parameter, der Meßbereichsumschaltung, jeder folgenden Warnungen oder speziellen Prozeduren, der Darstellungsfrequenz, der Zahl von wichtigen, dargestellten Figuren und der Abfolge der Ausgabe dieser und anderer Variablen, welche zum Hervorbringen einer klaren und exakten Darstellung in unter diesen Umständen ausreichendem Detail wichtig sind, definiert.
Wie später beschrieben wird, sind Einrichtungen, typischerweise ROM-Chips, zum Speichern einer Vielzahl von unterschiedlichen DarStellungsformaten vorgesehen, auf die man durch die Wähleinrichtung als Antwort auf einen Fernimpuls oder Schalter auf dem Meßgerät Zugriff hat. Auf einen Befehl der Wähleinrichtung hin wird der Mikroprozessor mit dem gewünschten Test- und/oder Darstellungsformat beaufschlagt, um das Meßgerät zum Betrieb in dem gewünschten Test- und/oder Darstellungsformat zu veranlassen. Wie später beschrieben wird, kann die Ausgabe durch eine Anzeige oder ein hörbares Signal, wie synthetische Sprache, über einen in Figur 4 dargestellten Lautsprecher 15 oder eine Kombination dieser erfolgen. Jedoch wird die Anzeige, wie eine in Figur 1 mit 13 bezeichnete LCD-Anzeige, meist typischerweise zur Arbeitsweise in einem Standartformat gesteuert, welches z.B. die gemessenen Parameter, die Meßbereichsskala, ob es sich um Wechsel- oder Gleichstrom handelt und die vollständige Zahl der möglichen Ziffern auf der Anzeige anzeigt.
In den Figuren 2 und 3 ist die bevorzugte Kombination zweiter Verbindungsstücke zur Verwendung mit einem in Figur 5 dargestellten Kontaktkopf 16 dargestellt. Das Verbindungsstück 100 weist ein Teil 122 zur elektrischen Verbindung des Tastkopf es 16 mit dem Meßgerät über eine entsprechende Steckerbuchse 222 des Verbindungsstückes 200 auf. Die Teile 128 und 130 sind bevorzugt als konventionelle Thermoelementverbindungsstücke ausgebildet und verbinden das Thermoelement 26 elektrisch mit Schlitzen 228 und 230 auf dem Verbindungsstück 200. Ähnlich verbinden die Teile 238 und 239 den Testformatwählschalter elektrisch mit dem Meßgerät und die Teile 146 und 148 verbinden über entsprechende Teile 246 und 248 den Darstellungsformatwählschalter elektrisch mit dem Meßgerät. Eine Hülse 150 weist einen Ansatz 152 auf, um die korrekte Ausrichtung des Steckers 100 in eine Steckerbuchse 200 durch ein passendes Loch 250 mit einer Nut 252 zu gewährleisten. Eine Stekkerbuchse 254 kann einen Standardtastkopfstecker für Tests mit hoher Amperezahl aufnehmen.
Das besondere Verbindungsstück 200 weist den Vorteil auf, daß es für spezielle Verbindungsstüdke 100 verwendet werden kann oder auch - falls gewünscht - konventionelle Thermoelementverbindungsstücke, aufnehmen kann, wo ein spezielles Thermoelement benötigt wird, und es kann ebenso - falls gewünscht - ein Standardprüftastkopfverbindungsstück aufnehmen.
Bei Betätigung des Fernprüfmoduswählschalters schreitet die Wähleinrichtung durch eine vorbestimmte Folge von Testformaten, z.B. zuerst Wechselstrom oder Gleichstrom, dann Ohm, dann Ampere, dann Spannung und schließlich Temperatur. Wenn das Meßgerät in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung eine selbsttätige Meßbereichsumschaltung besitzt, besteht keine Notwendigkeit zur manuellen Wahl der Meßbereichsskala. Jedoch kann der Mikroprozessor der Wähleinrichtung zum Durchschreiten vieler Meßbereichsskalen unter Abgabe von zwei Schaltpulsen in schneller Folge programmiert sein.
Auf dem Meßgerät sind des weiteren manuelle, elektronische Testformatwählschalter sowohl für jedes der gleichen Testformate, die durch den Wählschalter 32 gesteuert werden, als auch für gegebenenfalls gewünschte unterschiedliche Testformate vorgesehen. Bei dem Testformatschalterbedienungsfeld 300 auf dem Meßgerät in Figur 1 handelt es sich bevorzugt um ein Membranbedienungsfeld, das ein elektronisches Schalten ohne die komplexeren und teueren mechanischen Schalter ermöglicht. Auf dem Bedienungsfeld 300 sind acht Testformate auf Druckknopfschaltern dargestellt. Diese ermöglichen ein Prüfen der Amperezahl im 20 Milliampere- (20mA), 200 Milliampere-(200mA) und 10 Ampere-(10A)-meßbereich, der Ohmzahl (X), der Spannnung (V), der Temperatur in Grad Celcius (C), entweder des Wechselstromes oder des Gleichstromes (AC/DC), oder eines ununterbrochenen Kreislaufs (-> +). Es ist natürlich auch möglich, eine Programmierung für die Wahl jedes anderen gewünschten Testformates vorzunehmen. Es ist wünschenswert, das gewählte Testformat auf der Anzeige 13 anzuzeigen und diese Wählinformation, falls benötigt, durch verschiedene, hörbare Ausgabeformate zu unterstützen.
Zusätzlich zum Bedienungsfeld 300 sind verschiedene Knopfschalter 302, 304, 306 und 308 für verschiedene Meßgerätesteuerfunktionen vorgesehen. Beim Schalter 302 kann es sich z.B. um einen Leistungsschalter handeln, der Schalter 304 kann die Anzeige zu jedem Zeitpunkt einer Anzeige blockieren, der Schalter 306 kann das Meßgerät auf einem bestimmten Ausgabeformat festsetzen und der Schalter 308 kann das Meßgerät auf einem bestimmten Testformat festsetzen.
Das Bedienungsfeld 400 ist im Aufbau ähnlich dem Bedienungsfeld 300 und ist, wie gezeigt, mit acht Wählschaltern zur Wahl des gewünschten Darstellungsformates versehen. Wie gezeigt, ist ein Speicherschalter (M) zum Speichern einer beliebigen Folge von Testdarstellungen entsprechend des Fassungsvermögens des Speichers, auf einer First-In-First- Out Basis vorhanden, um die Überprüfung und Aufzeichnung zu ändern. Das Meßgerät wird im Deltaformat (Δ) jede Änderung im Testformat ausgeben, wenn diese durch den Benutzer gewählt oder von dem selbsttätig den Meßbereich umschaltende Meßgerät veranlaßt ist. Im zeitlichen Darstellungsformat (T) kann eine Testanzeige wiederholt werden, beispielsweise alle fünf Sekunden, um eine Meßabweichung oder eine andere Änderung in einer Größe zu überprüfen. Im Einzeldarstellungsformat (S) wird das Meßgerät die Testanzeige eine bestimmte Zeit verzögern, beispielsweise ein oder zwei Sekunden, um sie zu stabilisieren und danach eine einzelne Darstellung ohne Wiederholung auszugeben. Alternativ kann das Prüfsignal im Einzeldarstellungsformat elektronisch geprüft werden, um seine Stabilität zu sichern, bevor eine Einzeldarstellung ausgegeben wird. bie verbleibenden Schalter (1), (2), (3) und (4) auf dem Darstellungsformatwählbedienungsfeld 400 ermöglichen die Wahl der Anzahl von wichtigen Ziffern für die Ausgabe. Jedes der Formate kann mit Warn- und Ablehnungsmitteilungen an den Benutzer versehen sein für den Fall, daß Schaden für das Meßgerät oder den Schaltkreis möglich ist oder daß eine nicht miteinander verträgliche Folge von Befehlen, z. B. an das Testformat, gegeben wurde und der Mikroprozessor eine Ablehnung der Befehle veranlaßt hat.
Es ist des weiteren wünschenswert, eine geeignete Schnittstelle, wie einen Telefon-Anschluß und/oder einen RS 232 Ausgang, aufzunehmen, um den Empfang von Test- und Darstellungsformatbefehlen und die Übermittlung der Testergebnisse oder Warnungen zu ermöglichen. Beispielsweise kann ein Telefonanruf durch das Meßgerät ausgelöst werden, wenn während einer laufenden Messung mit befestigten Tastköpfen ein vorbestimmter, erwünschter oder unerwünschter Wert oder eine Bedingung ermittelt werden. Die Ausgabe kann dann sprachlich an den entfernten Benutzer erfolgen, der die Möglichkeit hat, weitere Befehle zu geben. Des weiteren kann die Testinformation kontinuierlich oder periodisch an den Computer zum Speichern und/oder zur Analyse übermittelt werden.
In Figur 6 ist ein Blockdiagramm dargestellt, welches die Beziehungen der Hauptschaltkreiskomponenten für eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung aufzeigt. Zentral in Figur 6 ist ein Mikroprozessor 500 dargestellt, der bevorzugt dazu programmiert ist, Signale von der Testformatschaltereinrichtung mit einem Fernschalter 502 und einem örtlichen Schalter 504 (auf dem Meßgerätegehäuse) zur Erzeugung eines Testformatwählsignals und zur Weiterleitung des Testformatwählsignals an einen Meßgeräteschalkreis 510 zur Veranlassung des Meßgerätes, in dem gewählten Format zu arbeiten, zu empfangen (das Meßgerät weist bevorzugt eine innere Testformatschaltung 506 auf, um das geeignete Analog-Eingangssignal von den Prüftastköpfen oder einem anderen Eingangsgerät auf Befehle des Mikroprozessors hin auszuwählen), um ein Meßgeräteausgangssignal zu empfangen, welches bezeichnend für einen gemessenen Wert eines Parameters ist, und um ein Ausgangssignal gemäß des gewählten Darstellungsformates zu erzeugen, um Signale von der Darstellungsformatschaltereinrichtung zu empfangen, wobei sowohl der Fernschalter 508 als auch der örtliche Schalter 509 ein Darstellungsformatwählsignal erzeugen, und um das Formatwählsignal zur Einrichtung 520 senden, welche eine Vielzahl von Darstellungsformaten speichert, um die Weiterleitung des gewählten Darstellungsformates an den Mikroprozessor zu veranlassen, und um das gewählte Darstellungsformat zu empfangen und ein Ausgabesignal gemäß des gewählten Darstellungsformats zu erzeugen und um ein Signal zu erzeugen, welches bezeichnend für die gewünschte Darstellung ist und dieses Signal an die Anzeige 530 weiterzusenden und/oder an einen Sprachsynthesizer 540 zur hörbaren Ausgabe der Testergebnisse als synthetische Sprache in dem gewählten Darstellungsformat. Als Mikroprozessor kann ein NEC 7503 verwendet werden.
Als Sprachsynthesizer ist der von NEC erhältliche 7759 geeignet. Bevorzugt werden austauschbare ROM-Chips wie der NEC 23C100 verwendet, um dem Sprachsynthesizer einen Betrieb in einer beliebigen Zahl von gewünschten Sprachen zu ermöglichen. Der Sprachsynthesizer wird ein für die gewünschte Darstellung bezeichnendes Signal empfangen und es an den Sprachsynthesizer weiterleiten, welcher in Kombination mit dem Verstärker 542 und dem Lautsprecher 544 Testergebnisse und andere gewünschte Testinformationen im gewünschten Darstellungsformat und in der gewünschten Sprache hörbar ausgeben wird. Der Begriff "Lautsprecher" wird in seinem allgemeinen Sinn verwendet und beinhaltet alle elektroakustischen Meßwertwandler, die zur Ausgabe von hörbarer Sprache nötig sind, sowie entsprechende Geräte und Kopfhörer etc.. Falls gewünscht, kann ein einfacher An- /Ausschalter auf dem Meßgerät oder aber auch entfernt betätigt werden, um den Lautsprecher in gewünschter Weise an und auszuschalten.
Die verschiedenen Darstellungsformate sind fest in der Einrichtung 520 eingegeben, die die oben genannten ROM- Chips oder solche auf der oben genannten Leiterplatte des Prozessors aufweisen kann.
In den Figuren 7 bis 10 ist eine andere Ausgestaltung für ein sprechendes Prüfmeßgerät 550 gemäß der Erfindung dargestellt. Das Meßgerät 550 weist ein Gehäuse 552 mit einem im wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt auf, das aus einem ersten Teil 554 gebildet ist, welches einen Lautsprecher 556 (s. Fig. 11) hinter einem geschlitzten Abschnitt 558 aufweist. Der andere Teil 560 beinhaltet die Steuerung in Form eines Funktionswähldrehschalters 562, der mit dem Pol eines Multipositionsschalters innerhalb des Gehäuses 552 verbunden ist. Der Wählschalter 562 ermöglicht die Erzeugung von eindeutigen Funktionssignalen, aufgrund welcher das Meßgerät 550 die Temperatur, die Spannung in Millivolt oder Volt, den Widerstand in Ohm und den Strom in Milliampere und Ampere messen kann. Für diese Funktionsweise sind Tastköpfe wie 14 und 16 aus Figur 1 in die Tastkopfverbindungsstücke 564.1 bis 564.3 eingesetzt. Die Temperatur wird mit einem oder mehreren Thermoelementtastköpfen gemessen, die mit Temperatursteckerbuchsen 566. 1 und 566.2 am hinteren Ende des Gehäuses 552 verbunden sind. Ein drehbarer Handgriff 553 ist vorgesehen. Das Meßgerät 550 weist die Fähigkeit zur selbsttätigen Meßbereichsumschaltung auf.
Für die verschiedenen Funktionseinstellungen des Funktionswählschalters 562 sind verschieden arbeitende Modi vorgesehen, mit Moduswählschaltern 570.1 bis 570.5, die oberhalb einer digitalen, vier Dezimalziffern anzeigenden Anzeige 572 angebracht sind. Die Modusschalter 570 weisen aufgrund jeweils wiederholter Betätigung einen Wechselstrom bzw. Gleichstrommodus mit dem Schalter 570.1 auf, eine Temperaturwahl durch den Schalter 570.4 durch Benutzen eines einzelnen Thermoelementes T1 oder T2 oder durch Benutzen der Differenz T1 - T2 zwischen diesen, eine Grad Celcius oder Fahrenheit Temperaturskalawahl durch den Schalter 570.5, ein pausenloses Sprachmuster, oder eines, daß nur auf Befehl arbeitet oder eines, welches in mit dem Schalter 570.3 gewählten Intervallen arbeitet, und einen Anzeigenabrundungswähler 570.2, mit dem die Anzeige auf der rechten Seite des Dezimalpunktes begrenzt werden kann. Wie unten erläutert, werden die angezeigten Ziffern gesprochen. Die Wahl irgendeines Modus mit irgendeinem Schalter kann durch wiederholte Betätigung erfolgen, was ein Kreisen über alle vom Schalter gesteuerten Modi veranlaßt. Ein durch den Schalter 571 erzeugtes Sprachwahlsignal ruft eine Aussprache des am Meßgerät angezeigten Wertes hervor. Als Multimeter-Chip wird ein allgemein erhältlicher, wie der Max 133 der Maxim-Corporation verwendet.
Die Ausführungsform in den Figuren 7 - 10 zeigt, daß die Sprachfähigkeit des Prüfmeßgerätes besonders für die Umstellung auf unterschiedliche Sprachen geeignet ist. Dies wird durch Einfügen eines austauschbaren Sprachmoduls 592 zusätzlich zum Hauptmikroprozessor 590 erreicht, wie in Figur 11 dargestellt. Das Sprachmodul 592 weist einen Hilfsmikroprozessor 594 und einen Sprachchip 596 auf. Der Sprachchip speichert die digitalen Beispiele verschiedener Worte, die zum Sprechen benötigt werden, um die Meßgerätefunktionen, Modi und Parameterwerte durch den Lautsprecher 596 auszusprechen. Beim Sprachchip handelt es sich um ein Standardgerät wie den NEC 7554, und er spricht auf die Steuersignale des Hilfsmikroprozessors 594 an. Letzterer hat die Aufgabe, die auszusprechenden Meßgerätedaten in Signale zu übersetzen, welche dann den Sprachchip dazu veranlassen können, die Meßgerätdaten auf geeignete Weise auszusprechen.
Da es sich bei dem Prozessor 594 um ein austauschbares Gerät mit einem Chip 596 handelt, kann er mit den Regeln der zu sprechenden, speziellen Sprache programmiert werden, während das Prüfmeßgerät mit seinem Hauptprozessor 590 unverändert bleiben kann. Dies vereinfacht das Prüfmeßgerät 550, obwohl es die verschiedenen, aufeinandertreffenden Sprachkomplexitäten enthält.
Die Kommunikation zwischen dem Hauptprozessor 590 und dem Sprachmodul 592 erfolgt entlang eines seriellen Ausgangs 598 mit der Hilfe von Steuerleitungen und einer belegten oder betriebsbereiten Steuerleitung 600. Der Datentransfer vom Hauptprozessor 590 erfolgt in einer festgelegten Abfolge von Bitimpulsen, sobald das Meßgerät 550 ein gesprochenes Format wünscht.
Die Arbeitsweise des Hauptprozessors 590 erfolgt im allgemeinen in den in Figur 12 dargestellten Schritten. Viele automatische Operationen werden durchgeführt, einige davon sind bekannt. Demgemäß werden bei 602 verschiedene Kennzeichen, Register und Speicherzellen in den Anfangszustand zurückgesetzt oder eingestellt, um die Werte zu initialisieren. Bei 604 sind verschiedene, gewählte Meßgerätefunktionen und Modi gespeichert, und eine neu erfolgte Wahl durch den Benutzer wird notiert, indem ein geeignetes Kennzeichen eingestellt wird. Die Anzeigeneinstellungen werden bei 606 zusammen mit einer geeigneten Abrundungszahl, die dafür steht, wieviele Ziffern angezeigt werden sollen, identifiziert.
Gewöhnlich zeigt das Prüfmeßgerät 550 die Parameterwerte mit vier Ziffern an. Beispielsweise bei niedrigen Meßwerten können eine Ziffer auf der linken Seite des Dezimalpunktes und drei Ziffern können auf der rechten Seite angeordnet sein. Während einer Messung und der Aussprache der Parameter kann der Benutzer jedoch allein an zwei der Ziffern interessiert sein, z.B. einem auf der linken und einem auf der rechten Seite des Dezimalpunktes, so daß das Hören von allen vier, durch das Meßgerät gesprochenen Ziffern, sowohl lästig als auch unnötig sein kann.
Deshalb kann der Benutzer mit dem Meßgerät dieser Erfindung die Anzeige der gewünschten Ziffern wählen, indem er mit dem Modusschalter 570.2 ein Abrundungssignal erzeugt. Indem dieser Schalter immer wieder betätigt wird, wird die Anzeige durchlaufen, wobei ein, zwei oder drei Ziffern auf der rechten Seite des Dezimalpunktes in Abhängigkeit von der Skala angezeigt werden. Der Hauptmikroprozessor 590 identifiziert diese Abrundungszahl bei Schritt 606.
Bei 608 wird der interessierende Parameter gemessen und sein Wert gespeichert und angezeigt. Bei 610 wird dann geprüft, ob ein gesprochenes Format der Parametermessung nur auf Befehl durch Wahl mit dem Modusschalter 570.3 gewünscht wird, wobei ein solcher Befehl erzeugt wird, wenn der Tastkopfschalter 32 oder der Schalter 571 betätigt werden (siehe Figur 5 und 11). Ist dies erfolgt, wird die Anwesenheit eines solchen Befehls bei 612 geprüft. Ist ein solcher Befehl nicht erfolgt, wird zu Schritt 604 zurückgekehrt.
Liegt ein Befehl vor oder erscheint eine Sprachwahl, weil der normale Intervall zwischen solchen Wahlen, wie sie durch den Modusschalter 570.3 gewählt sind, beendet wurde, wie bei 614 geprüft, dann wird zur Sprachroutine bei 616 übergegangen. Die Meßdaten werden bei 618 zum Sprachmodul 592 übertragen und es wird zu Schritt 604 zurückgekehrt.
5 Der Hilfsmikroprozessor 594 in Figur 11 ist allein zum Lesen des Speichers programmiert, um bei erfolgter Wahl eines Sprachbefehls zu antworten. Der Prozessor 594 arbeitet, wie in Figur 13 dargestellt, indem er bei Schritt 620 mit einem veränderbaren Programmstart Routinen zum Zurücksetzen in den Anfangszustand, zum Kennzeicheneinstellen, etc. startet. Bei 622 wird geprüft, ob eine Sprachwahl vom Hauptprozessor 590 her empfangen worden ist. Wenn nicht, verbleibt der Hilfsprozessor in seinem Wartemodus. Wenn ja, werden die Daten vom Hauptprozessor 590 mit den meisten der letzten Messungen bei 624 in den Hilfsmikroprozessorspeicher 626 übertragen. Die übertragenen Daten bestehen aus Information, wie bei 630 in Figur 15 beschrieben, und werden in einem seriellen Format in den Speicher 626 in Figur 11 übertragen. Als Antwort sendet der Hilfsmikroprozessor 594 ein Besetzsignal auf Leitung 600 (siehe Figur 11) und beginnt bei 640 in Figur 13 mit einem Zurücksetzen in den Anfangszustand und Initialisieren des Sprachchips 596.
Bei 642 wird das vom Prozessor 596 her empfangene neue Funktionskennzeichen danach geprüft, ob der Benutzer eine neue Funktion oder einen neuen Modus gewählt hat. Falls ja, wird die laufende Funktion bei 646 identifiziert und der Sprachchip zum hörbaren Sprechen der Funktion bei 648 angewiesen. Bei 650 wird der laufende Modus identifiziert und ein gesprochenes Format erfolgtbei 652. Daraufhin wird bei 654 zurückgekehrt, um die nächste Sprachwahl bei 622 abzuwarten.
Auf diese Weise kann der Benutzer einen Wechsel in der Funktion oder im Modus veranlassen, ohne daß gleichzeitig ein wahrscheinlich bedeutungsloses Sprechen veranlaßt wird, während die Tastköpfe wahrscheinlich noch nicht am geeigneten Testpunkt angelegt sind.
Sollten keine neue Funktion oder kein neuer Modus gewählt worden sein, wie bei 642 festgelegt, fährt der Prozessor 594 fort, den Sprachchip 596 zum Sprechen im laufenden Modus bei 660 anzuweisen, und bei 662 wird der Meßwert gemäß der gerade gültigen Abrundung für die Anzeige identifiziert und dieser Wert bei 664 gesprochen. Danach wird zurückgekehrt, um eine Sprachwahl bei 622 zu erwarten.
Der Sprachchip 596 ist mit digitalen Worten versorgt, welche typisch für digitalisierte Beispiele der analogen Sprache von den Worten sind, welche zur Bildung aller Prüfmeßgerätefunktionen, Modi und Messungen nötig sind. Die durch den Chip erzeugte Sprache beinhaltet Kombinationen der Worte in den Abfolgen, wie sie vom Prozessor 594 aufgerufen worden sind. Die Worte werden in eine analoge Form durch einen Digital-Analog-Wandler zurückgewandelt, dessen Ausgang an einen, den Lautsprecher 556 steuernden und an diesen gekoppelten Verstärker 670 (siehe Figur 11) angelegt ist.
In Figur 16 sind bei 672 die im Sprachchip 596 gespeicherten Worte dargestellt. Diese beinhalten alle ganzen Zahlen von Null bis Zwanzig, die Zehner bis Neunzig und die anderen dargestellten. Die Sprachregeln erlauben es diese Worte z. B. für die Aussage "two hundred fithy six point three Ohms" für eine Messung von 256.3 Ohm zu kbmbinieren.
In Figur 14 sind die Schritte des Hilfsprozessors 594 detailliert dargestellt. Nachdem Test 642 festgelegt hat, daß für eine existierende Funktion und einen existierenden Modus eine neue Messung gesprochen wird, wird bei 674 geprüft, ob die Bedingung für eine Meßbereichsüberschreitung erfüllt ist. Dieser Test betrifft die Prüfung des Kennzeichens für die Meßbereichsüberschreitung, in Figur 15 dargestellt, und entspricht einer extrem hohen oder niedrigen Messung durch den Hauptprozessor 590. Wenn ja, so erfolgt die nächste Prüfung bei 676, ob ein Widerstand gemessen worden ist, so daß ein nachfolgender Test bei 678 bestimmen kann, ob es sich hierbei um einen kurzgeschlossenen Schaltkreis oder einen offenen Schaltkreis handelt. Die entsprechenden Worte werden bei 680 oder 682 gesprochen und bei 684, bevor zu Schritt 622 in Figur 13 zurückgekehrt wird.
Wird kein Widerstand gemessen, so wird "Meßbereichsüberschreitung" bei 686 gesprochen und zu 622 in Figur 13 zurückgekehrt.
Existiert keine Meßbereichsüberschreitungsbedingung, dann wird nach dem Sprechen des Temperaturmodus' bei 690 nach einem Test 692 bei 694 ein Test in Bezug auf negative Messungen durchgeführt, indem die Vorzeichenkennzeichen in Figur 15 überprüft werden. War die Messung negativ, so wird dieses Wort bei 696 ausgesprochen.
Bei 698 wird eine geeignete Stellenwertroutine gewählt, so daß bei 700 die gerade in der Anzeige angezeigte Zahl ausgesprochen werden kann. Die durch die Zahl repräsentierten Einheiten werden bei 702 gesprochen und dann wird zu Schritt 622 in Figur 13 zurückgekehrt.
In Figur 17 ist der Teil aus Figur 13 für den Fall vergrößert dargestellt, in welchem eine neue Funktion gewählt worden ist. Detailliert aufgeführte Schritte werden für den Fall dargestellt, daß es sich bei der neuen Funktion um die Temperatur handelt, gefolgt von einer anderen Sprachwahl, um die Sprachroutine für eine bestimmte Temperaturmessung darzustellen.
Bei 712 wird geprüft, ob es sich bei der neuen Funktion, die durch das neue Funktionskennzeichen identifiziert ist, um die Temperatur handelt. Wenn nicht, wird bei 714 geprüft, ob es sich bei der neuen Funktion um Millivolt handelt. Dies wird durch die Tests 716, 718 und 720 für die bekannten Funktionen fortgeführt, bis es sich nach Ausscheidung der anderen bei der neuen Funktion um Ampere handeln muß. Dies wird bei 722 ausgesprochen und nachdem Gleichstrom- oder Wechselstrommodi bei 724 identifiziert sind, werden die Modi bei 726 oder 728 ausgesprochen. Es ist anzumerken, daß die anderen Funktionen auf ähnliche Weise behandelt werden.
Handelt es sich bei der neuen Funktion oder dem neuen Modus um die Temperatur, so wird bei 740 eine Routine eingeleitet, die zuerst den Temperaturmodus spricht. Ebenso wird bei 742 geprüft, ob ein Thermoelement am Ausgang T1 genutzt wird. Wenn nicht, dann wird "T2" bei 744 ausgesprochen. Wird jedoch dieses Thermoelement benutzt, dann wird, nachdem bei 746 "T1" gesprochen worden ist und ein Test bei 748 bestätigt, daß der Differenzmodus T1 - T2 genutzt wird, das Wort "Minus" bei 750 gesprochen, gefolgt durch "T2" bei 744.
Bei 752 wird geprüft, ob die Temperatur in Grad Celsius oder Fahrenheit gemessen worden ist und der passende Modus wird bei 754 oder 756 ausgesprochen.
Wenn eine neue Temperaturfunktion oder ein neuer Modus eine Bekanntgabe zur Folge hatten, dann folgen die dargestellten Schritte, wobei bei 760, 762 und 764 Tests durchgeführt werden, um den in der Anzeige zu verwendenden Stellenwert festzulegen. Jedesmal, wenn der Anzeigenstellenwert identifiziert ist, wird eine passende Zahl gemäß der Routinen 766, 768, 770 und 772 gesprochen, gefolgt durch das Sprechen der Einheiten für diese Messung bei 774, in diesem Fall in Grad Celsius oder Grad Fahrenheit.
In den Figuren 18 bis 21 sind die mit verschiedenen Stellenwerten versehenen, die Zahlen sprechenden Routinen dargestellt. Im Falle eines Stellenwertes von vier (siehe Figur 18) kann eine Zahl im Tausender-Bereich bei 780 gesprochen werden, es sei denn, es handelt sich um die Null. Dann wird bei 782 eine Hunderter-Ziffer gesprochen, es sei denn, es handelt sich um die Null, und eine Zehner-Ziffer bei 784, wenn es nicht die Null ist, bis bei 786 eine Einzelziffer gesprochen wird. Es ist hinzuweisen auf die Ausnahme für eine Zahl zwischen 13 und 19, welche gegebenenfalls bei 788 ausgesprochen wird, da die Zehner- und die Einerziffern miteinander verschmelzen.
Die die Zahlen sprechende Routine folgt so den Regeln, welche eine Eigentümlichkeit der englischen Sprache darstellen. Wird eine andere Sprache benutzt, so wird wahrscheinlich eine andere, zahlensprechende Routine benötigt.
In den Figuren 19 bis 21 wird geprüft, ob eine Zahl hinter dem Dezimalpunkt vorkommt, während das Meßgerät eine Vierziffernmessung durchführt. Danach wird bei 794 geprüft, ob sich, wie in den Hauptprozessordaten in Figur 15 dargestellt, Ziffern hinter dem Dezimalpunkt befinden. Gibt es eine solche Ziffer, wird der Dezimal"punkt" bei 796 gesprochen, gefolgt bei 798 durch die erste Ziffern nach dem Dezimalpunkt.
Wie aus Figur 20 ersichtlich ist, können für einen zweistelligen Wert zwei Ziffern hinter dem Dezimalpunkt vorhanden sein, wobei die zweite Ziffer nicht gesprochen wird, wenn es sich um eine Null handelt, wie bei 800 festgelegt. Wie aus Figur 21 ersichtlich, werden alle in der Anzeige vorhandenen Ziffern auf der rechten Seite des Dezimalpunktes bei 802 gesprochen.
Obige Beschreibung dient dem Zweck, einen Durchschnittsfachmann zu lehren, wie die vorliegende Erfindung angewendet wird, und es ist nicht vorgesehen, alle offensichtlichen Veränderungen und Variationen im Detail zu beschreiben, welche dem Durchschnittsfachmann während des Lesens der Beschreibung klar werden. Es ist jedoch vorgesehen, daß all solche Veränderungen und Variationen in den Bereich der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sind, welche durch die Ansprüche definiert werden.

Claims

1. Prüfmeßgerät (10) zum Prüfen einer Vielzahl von meßbaren Parametern mit Anzeigeeinrichtungen (13, 15), die einem Benutzer die jeweilige Anzeige eines jeden Parameters angeben, mit einem unabhängig anordbaren und bewegbaren Tastkopf (16) zur Erfassung eines Parameters und zur Versorgung des Meßgerätes mit einem für den Parameter bezeichnenden Testsignal, mit einer Steuereinrichtung (300, 400, 570), durch welche der Benutzer das Meßgerät (10) zu den jeweiligen Anzeigen veranlassen kann, und mit einer Wähleinrichtung (502, 504, 509), die auf durch den Benutzer in einem elektrischen Kabel erzeugte elektrische Signale anspricht, um das Darstellungsformat, welches durch das Prüfmeßgerät (10) aus einer Vielzahl von verschiedenen Formaten in einer vorher festgelegten Reihenfolge erzeugt wird, zu ändern und um die Formate der Testparameter, welche vom Prüfmeßgerät aus einer Vielzahl von verschiedenen Formaten in einer vorher festgelegten Reihenfolge genutzt werden, zu ändern, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastkopf (16) ein erweitertes mehradriges Kabel (22, 28, 30, 38, 39, 46, 48) aufweist, welches lösbar mit dem Prüfmeßgerät (10) verbunden ist, wobei eine der Leitungsadern (38, 39) im mehradrigen Kabel (22, 28, 30, 38, 39, 46, 48) mit einer ersten Schalteinrichtung (508, 509) der Wähleinrichtung gekoppelt ist und eine andere (46, 48) der Leitungsadern im mehradrigen Kabel (22, 28, 30, 38, 39, 46, 48) mit einer zweiten Schalteinrichtung (502, 504) der Wähleinrichtung gekoppelt ist, wobei der Tastkopf (16) einen ersten Steuerschalter (32) aufweist, der bei Kontakt ein elektrisches Signal auf die eine Leitungsader (38, 39) im Kabel (22, 28, 30, 38, 39, 46, 48) legen kann, um die erste Schalteinrichtung (508, 509) zu betätigen und das Darstellungsformat des Prüfmeßgerätes (10) zu ändern, und wobei der Tastkopf (16) einen zweiten Steuerschalter (40) aufweist, der bei Kontakt ein elektrisches Signal auf die andere Leitungsader (46, 48) im Kabel (22, 28, 30, 38, 39, 46, 48) legen kann, um die zweite Schalteinrichtung (502, 504) zu betätigen und das Testparameterformat im Prüfmeßgerät (10) zu ändern.

2. Prüfmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastkopf (16) des weiteren ein Thermoelement (26) zur Temperaturerfassung aufweist, wobei die Thermoelementkabel (28, 30) mit dem Prüfmeßgerät über zusätzliche Leitungsadern im mehradrigen Kabel (22, 28, 30, 38, 39, 46, 48) verbunden sind. 30

3. Prüfmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtungen (13, 15) eine akustische Ausgabeeinrichtung (15) zur akustischen Ausgabe der Parameter aufweisen.

4. Prüfmeßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schalteinrichtung eine Steuerung der akustischen Ausgabeeinrichtung (15) ermöglicht.

5. Prüfmeßgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die akustische Ausgabeeinrichtung (15) zur akustischen Ausgabe von Testinformationen einen Sprachsynthesizer (540, 596), einen Mikroprozessor (500, 590), der für das Zusammenwirken mit dem Sprachsynthesizer (540, 596) programmiert ist und einen Verstärker (542, 670) sowie einen Lautsprecher (544) zur Sprachlichen Ausgabe der Parameter aufweist.

6. Prüfmeßgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die akustische Ausgabeeinrichtung (15) zur akustischen Ausgabe von Testinformationen des weiteren eine elektronische Einrichtung (520) zum Speichern einer Vielzahl von Darstellungsformaten aufweist.

7. Prüfmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfmeßgerät Testergebnisse sprachlich in einem von einer Vielzahl von wählbaren Darstellungsformaten ausgeben kann und daß des weiteren ein Mikroprozessor (500, 590) zur Steuerung der sprachlichen Ausgabe von Testergebnissen, eine Einrichtung zum Empfang eines Testsignals, die ein für einen gemessenen Parameterwert bezeichnendes Meßgeräteausgangssignal erzeugt und den Mikroprozessor (500, 590) mit dem Meßgeräteausgangssignal beaufschlagt, eine Einrichtung (520) zum Speichern einer Vielzahl von wählbaren Darstellungsformaten und zum Beaufschlagen des Mikroprozessors (500, 590) mit einem gewählten Darstellungsformat und ein Sprachsynthesizer (540, 596) vorgesehen sind, wobei die erste Schalteinrichtung den Mikroprozessor (500, 590) selektiv mit einem besonderen Darstellungsformat beaufschlagt und der Mikroprozessor (500, 590) dazu programmiert ist, das Meßgeräteausgangssignal zu empfangen und den Sprachsynthesizer (540, 596) zur akustischen Ausgabe der Testergebnisse in einem gewählten Format zu veranlassen.

8. Prüfmeßgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung (100, 200) des Tastkopfes (16) mit dem Prüfmeßgerät eine Verbindung zur Empfangseinrichtung für Testsignale beinhaltet und daß der Tastkopf (16) per Hand gehalten und positioniert werden kann und der erste sowie der zweite Steuerschalter (32, 40) per Hand betätigt werden können, während der Tastkopf (16) mit einem gewünschten Testpunkt in Kontakt gehalten wird.

9. Prüfmeßgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastkopf (16) des weiteren eine Einrichtung (26) zur Temperaturerfassung aufweist, die über das mehradrige Kabel (22, 28, 30, 38, 39, 46, 48) mit einer Hälfte (100) des lösbaren Verbindungsstückes zusammen mit Leitungsadern für andere Komponenten des Tastkopfes (16) gekoppelt ist und daß das Prüfmeßgerät in einem Gehäuse (12) die entsprechende Hälfte (200) des lösbaren Verbindungsstückes beinhaltet, welche zur Aufnahme der einen Hälfte (100) des Verbindungsstückes ausgebildet ist, wodurch das mehradrige Kabel (22, 28, 30, 38, 39, 46, 48) mit dem Prüfmeßgerät lösbar verbunden ist.

10. Prüfmeßgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastkopf (16) einen Kontaktkopf (20) aufweist, der mit der Hand gehalten und an die Stelle eines gewünschten Testpunktes plaziert werden kann, und daß die Steuerschalter (32, 40) mit der Hand betätigbar sind, während der Tastkopf (16) mit einem gewünschten Testpunkt in Kontakt gehalten wird.

11. Prüfmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wähleinrichtung einen Mikroprozessor (500, 590), der sowohl auf elektrische Fernsignale (502, 508), die durch einen Benutzer erzeugt werden, als auch auf elektrische Signale anspricht, die durch die auf dem Meßgerät angeordnete zweite Schalteinrichtung (504, 509) erzeugt werden, wodurch das Meßgerät in einem beliebigen der Vielzahl von Testparameterformaten und in einem beliebigen der Vielzahl von Darstellungsformaten arbeiten kann, und eine Multimeterschalter mit selbsttätiger Meßbereichsumschaltung (510) aufweist, die entsprechend dem Testsignal ein Meßgeräteausgangssignal erzeugen kann, das bezeichnend für einen gemessenen Parameterwert ist und dem Mikroprozessor (500, 590) zugeleitet wird, wobei der Mikroprozessor (500, 590) eine Einrichtung (520) aufweist, um die Vielzahl von Darstellungsformaten zu speichern und ein gewähltes Darstellungsformat einem Sprachsynthesizer (540, 596) zuzuleiten, wodurch der Sprachsynthesizer die Testergebnisse in einem gewählten Format akustisch ausgibt.

12. Prüfmeßgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektronikeinrichtung (506) des weiteren für die Speicherung einer Vielzahl von Testformaten und für die Beaufschlagung der Multimeterschaltung mit selbsttätiger Meßbereichsumschaltung (510) mit einem gewählten Testformat sorgt und daß der Mikroprozessor (500) dazu programmiert ist, den Sprachsynthesizer (540, 596) zur akustischen Ausgabe einer Testformatmitteilung als Antwort auf die Wahl eines gegebenen Testformates zu veranlassen.

13. Prüfmeßgerät nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch einen Hilfsmikroprozessor (594), der mit dem Mikroprozessor (500, 590) verbunden ist und eine Einrichtung (626) zum Speichern von Worten aufweist, die in einer gewünschten Sprache akustisch reproduzierbar und repräsentativ für die verschiedenen Messungen, Funktionen und Modi in Verbindung mit den Parametern sind, die durch das Meßgerät gemessen und angezeigt werden können, wobei der Hilfsmikroprozessor (594) zwischen den ersten Mikroprozessor (500, 590) und den Sprachsynthesizer (540, 596) gekoppelt ist, und in einer durch eine Vielzahl von Meßgerätedatensignalen vom Mikroprozessor (500, 590) festgelegten Weise eine Vielzahl von Befehlssignalen an den Sprachsynthesizer (540, 596) liefert, wodurch dieser nach auf die gewünschte Sprache anwendbaren Regeln hörbare Wiedergaben von aus der Vielzahl ausgewählten Meßgerätedatensignalen erzeugt.

14. Prüfmeßgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsmikroprozessor (594) und der Sprachsynthesizer (540, 596) zusammen ein Sprachmodul (592) definieren, welches unabhängig vom Mikroprozessor (500, 590) auswechselbar und ersetzbar ist.

15. Prüfmeßgerät nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (500, 590) des weiteren auf Verlangen ein Sprachwahlsignal erzeugen kann und daß der Hilfsmikroprozessor (594) eine Einrichtung aufweist, die auf ein Sprachwahlsignal vom Mikroprozessor anspricht, um die Weitergabe einer Vielzahl von Befehlssignalen an den Sprachsynthesizer (540, 596) einzuleiten.

16. Prüfmeßgerät nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Richteinrichtungen im Mikroprozessor (500, 590) zur Weitergabe der Vielzahl von Meßgerätdatensignalen an den Hilfsmikroprozessor (594) als Antwort auf ein Sprachwahlsignal.

17. Prüfmeßgerät nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine Einrichtung im Sprachsynthesizer (540, 596), um Sprachregelsignale zur Festlegung einer Befehlssignalfolge zu speichern, die zur Erzeugung von akustischen, der gewünschten Sprache entsprechenden Wiedergaben benötigt wird.

18. Prüfmeßgerät nach einem der Ansprüche 13 bis 17, gekennzeichnet durch eine Elektronikeinrichtung zur Auswahl einer gewünschten Anzeigegenauigkeit von Parametermeßwerten und zur Erzeugung eines hierfür bezeichnenden Abrundungssignals und durch eine Elektronikeinrichtung, die auf das Abrundungssignal zur Steuerung der Auswahl der Befehlssignale anspricht, um eine hörbare Aussprache des angezeigten Parametermeßwertes zu erzeugen.

19. Prüfmeßgerät nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Abrunden angezeigter Parametermeßwerte auf eine gewünschte Stelle auf der rechten Seite des Dezimalpunktes und zur Erzeugung eines hierfür bezeichnenden Abrundungssignals.

20. Prüfmeßgerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Meßdatensignalen, die an den Mikroprozessor (500, 590) weitergegeben werden, das Abrundungssignal enthalten.

21. Prüfmeßgerät nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines ersten Temperatursignals, welches die Messung mit einem ersten Temperaturmeßfühler repräsentiert, durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines zweiten Temperatursignals, welches die Messung mit einem zweiten Temperaturmeßfühler repräsentiert, und durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Signals, welches die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Temperatursignal repräsentiert.