Effektivwertmessverstärker

Entwickelt zur Messung des Spannungsabfalls an Schaltgeräten

Um bei Schaltkontakten die Übergangs-
widerstände überprüfen zu können, wurde dieser Messverstärker entwickelt.
Jede der 12 Verstärkerstufen ist galvanisch getrennt aufgebaut. Somit lassen sich 12 Prüfkontakte auf unterschiedlichen Spannungspotentialen gleichzeitig prüfen.

Bei dieser Prüfung wird die Eingangsstufe mittels Software auf eine der vier verfügbaren Eingangsstufen umge-
schaltet. Diese Eingangsstufen können kundenspezifisch auf die zu erwartenden Spannungsabfälle ausgelegt werden.

Wenn nun ein Schaltkontakt unter Last schließt, so reduziert sich der Spannungs-
abfall auf den zu messenden Wert. Dieser Schaltvorgang wird automatisch detektiert. Nach einer einstellbaren Prellzeit (z.B. 40ms) wird nun über einen Zeitraum von 20 oder auch 40ms (üblicherweise ein oder zwei Wellen) der Spannungverlauf aufgenommen und der Effektivwert ermittelt.

Dieser Wert wird dann digital übermittelt und gespeichert. Sobald die Spannung beim Öffnen der Kontakte wieder ansteigt, wird auch dies registriert. Der Spannungseingang ist auch bei Auswahl des Messbereichs von wenigen mV dennoch gegen Überspannung bis zu 500V eff. geschützt. Somit kann diese Prüfung unter normalen Spannungsbedingungen und unter Last durchgeführt werden.

Die Software verfügt über eine Auswertung der Schaltfrequenz, die es ermöglicht die Gesamtdauer einer Prüfung anhand der Schaltanzahl und der aktuellen Schaltfrequenz zu kalkulieren. Die einzelnen Spannungsabfälle jedes Schaltspiels werden protokolliert und sobald eine vorgegebene Anzahl innerhalb eines Toleranzbereichs liegt, werden diese zwecks Datenkompression zusammengefaßt. Nur wenn eine erste Toleranzverletzung aufgetreten ist, werden die Daten nicht komprimiert und stehen als Einzelwerte weiterhin im Speicher. Wird eine zweite Toleranzgrenze überschritten, so wird ein Signal zur Beendigung des Ansteuersignals dieses Prüflings generiert. Das heißt dieser Prüfling wird aus der laufenden Prüfung herausgenommen.

Der große Vorteil dieses Messverstärkers ist, neben der Potentialtrennung und dem Überspannungsschutz, die sehr schnelle Erfassungszeit. Üblicherweise benötigen andere Meßgeräte für eine Effektivwertmessung zwischen 500 und 1000 ms.
Bei unserem Messverstärker schaffen wir das in 20 ms. Durch die umschaltbaren Eingangsstufen ist dieser auch immer optimal an den Spannungsabfall angepaßt. Dadurch ergibt sich eine gute Messwertauflösung.