DE2061483C2

DE2061483C2 - Verfahren zur Durchführung des Verfahrens zum Prüfen elektronischer Einrichtungen und Vorrichtung

Info

Publication number: DE2061483C2
Application number: DE2061483A
Authority: DE
Inventors: John F. Englewood Col. Evans; Ronald L. Ketchum; Harold L. Castle Rock Col. Pike; G. Lamar Littleton Col. Thomas
Original assignee: Martin Marietta Corp
Current assignee: Martin Marietta Corp
Priority date: 1970-08-18
Filing date: 1970-12-14
Publication date: 1984-04-26
Also published as: GB1319349A; US4055801A; CA941013A; FR2101335A5; DE2061483A1

Description

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Programmieren des Digitalrechners mit Digital-Daten, welche Anwähldaten für die Prüfklemmen und Sollwertdaten für vom Prüfobjekt gelieferte Antwortsignale sind; Erzeugen einer Reihe von Digitalwörtern, welche die Grundlage für Prüfsignale darstellen;

Umwandeln der Digita'wörter in Prüfsignale, deren Spannungen den Digitalwörtern zugeordnet sind;

Zuführen der Prüfsignale zu angewählten Klemmen der Prüfklemmenanordnung; Umwandeln der vom Prüfobjekt zurückkommenden Antwortsignale in Digitaldaten; Vergleichen der den Antwortsignalen entsprechenden Digitaldaten mit den einprogrammierten Sollwertdaten, und

Darstellen des Vergleichsergebnisses auf der Anzeigeeinrichtung.

gemeinsame Leitung (26) an den Rechner (10) angeschlossen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Digital-Synchron-Wandler (58,60) einen veränderbaren Verstärkungsfaktor aufweisen und daß eine Vielzahl von Eingangselementen und von Ausgangselementen mit jeweils unterschiedlichen Impedanzwerten vorgesehen sind, wobei sich die Impedanzwerte der Eingangselemente von denjenigen der Ausgangselemente um eine Größenordnung unterscheiden und wobei die Verstärker zum Verändern ihres Verstärkungsfaktors an die Eingangselemente und die Ausgangselemente wählbar anschließbar sind.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen elektronischer Einrichtungen mit Hilfe einer Prüfklemmenanordnung, einem programmierbaren Digitalrechner, einer Meßeinrichtung und einer Anzeigeeinrichtung und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Aus der Zeitschrift »Electronics«, 19. Januar 1970, Seiten 82 bis 86, ist eine Vorrichtung zum Prüfen digitaler logischer Kreise bekannt, vobci ein programmierbarer, allgemein verwendbarer Digitalrechner Verwendung findet. Der Rechner ist so programmiert, daß er an ausgewählten Eingangsklemmen des zu

nach Anspruch 1 mit einer Prüfklemmenanordnung, ³⁰ prüfenden Objekts Signale mit entweder hohem oder mit einem programmierbaren Digitalrechner, mit niedrigem Spannungspegel erzeugt und die an bestimmeiner Meßeinrichtung und mit einer Anzeigeeinrich- ten Ausgangsklemmen des zu prüfenden Objekts tung, gekennzeichnet durch an den Digitalrechner erzeugten Signale hohen oder niedrigen Spannungspe-(10) angeschlossene Digital-Analog-Wandler (36,38, gels wieder empfängt. Der Rechner vergleicht dann die 52, 54, 56), die Digitalwörter in Spannungssignale ³⁵ empfangenen Ausgangssignale des zu prüfenden Ob-

umsetzen, durch eine Schaltanordnung (20) zum wahlweisen Anschließen der Digital-Analog-Wandler (36, 38, 52, 54, 56) an die Klemmen der Prüfklemmenanordnung (16), durch in der mit dem jekts mit den einprogrammierten Sollwert-Signalen oder mit den Ausgangssignalen eines Kreises, der vorher geprüft und als in Ordnung befindlich erkannt worden ist. Die vorbekannte Vorrichtung ist dabei auf

Digitalrechner (10) verbundenen Meßeinrichtung ⁴⁰ das Prüfen logischer Kreise begrenzt, die lediglich mit

(22) befindliche Analog-Digital-Wandler (434) zum Umwandeln der Antwort-Spannungssignale in Digitalwörter, und durch eine im Digitalrechner (10) befindliche Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der den Antwort-Spannungssignalen entsprechenden Digitalwörter mit im Digitalrechner (10) gespeicherten, zugeordneten Sollwerten entsprechenden Digitalwörtern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet Signalen hohen oder niedrigen Spannungspegels arbeiten. Nicht verwendbar dagegen ist die vorbekannte Vorrichtung bei der Prüfung von Schaltkreisen, welche mit analogen Signalen arbeiten.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Prüfung elektronischer, mit Analogsignalen arbeitender Einrichtungen, wobei ohne die Erfordernis einer großen Anzahl verschiedener Funktionsgeneratoren und A jswertungs-

durch eine zweite Gruppe von Digital-Analog- ⁵⁰ kreise ausgekommen werden soll. Diese Aufgabe wird

Wandlern zum Umwandeln eines Digitalwortes in ein Stromsignal und durch einen in der Meßeinheit (22) befindlichen Analog-Digital-Wandler zum Umwandeln des vom Prüfobjekt zurückkommenden durch das Verfahren und die Vorrichtung gelöst, die im Anspruch 1 bzw. im Anspruch 2 gekennzeichnet sind.

Bei der Erfindung werden also die vom Digitalrechner gelieferten Digitalwörter in analoge Wellenformen

Stromsignals in ein Digitalwort, wobei die den vom ⁵⁵ umgesetzt, die dann als Eingangssignale für das

Prüfobjekt zurückerhaltenen Stromsignalen entsprechenden Digitalwörter mit im Rechner (10) gespeicherten Solhverten verglichen werden. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet Prüfobjekt dienen. Dabei ist der Rechner so programmiert, daß er die für den jeweiligen Prüfzweck geeigneten Digitalwörter erzeugt. Das vom Prüfobjekt in Abhängigkeit vom Eingangssignal erzeugte Antwort-

durch Digitalsignale in Winkelwerten entsprechende ⁶⁰ signal wird dann einer Meßeinrichtung zugeführt, die

Signale umsetzende Digital-Synchron-Wandler (58, 60), die über eine gemeinsame Leitung (24) an den Rechner (10) und über die Schalteinrichtung (20) einzeln wählbar an die Klemmen der Prüfklemmenanordnung (16) anschließbar sind, und durch in der Meßeinrichtung (22) befindliche, den Winkelwerten entsprechenden Signale in Digitalsignale unisetzende Synchron-Digual-Wandler (428), die über eine das analoge Antwortsignal in ein Digitalsignal umsetzt, das dann in den Rechner eingegeben wird. Der Rechner vergleicht dann da¹- von der Meßeinheit zugeführte Digitalsignal mit einem Sollweri-Digitalsignal, das im Rechner gespeichert ist, wobei dann das Vergleichsresultat eine Aussage über die Funktionsfähigkeit des Prüfobjekts darstellt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsfonn der Erfin-

dung sind eine Vielzahl von Digital-Analog-Wandlern und Analog-Digital-Wandlern vorgesehen. Dabei verbindet eine Schalteinrichtung selektiv die Digital· Analog-Wandler mit bestimmten Eingangsklemmen des Prüfobjekts und die Ausgangsklemmen des Prüfobjekts mit den Analog-Digital-Wanciern, wobei die Verbindung durch den Rechner gesteuert wird.

Die Wandler erlauben die Erzeugung einer Vielzahl unterschiedlicher Wellenformen zum Prü;en unterschiedlicher elektronischer Prüfobjekte, ohne daß für jede Prüfeinrichtung ein besonderer Signalerzeuger erforderlich ist.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Funktion der Vorrichtung in ihrer Gesamtheit,

F i g. 2 ein Blockschaltbild der in F i g. 1 dargestellten Anregungseinrichtung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild des Isolationskreises der Anregungseinrichtung von F i g. 2,

Fig.3A ein Zeitdiagramm der Wellenformen an verschiedenen Schaltungspunkten von F i g. 3,

Fig.4 ein Blockschaltbild des Steuerungskreises von Fig. 2,

F i g. 5 schematisch den Aufbau des Interface-Kreises von F i g. 4,

Fig.6 den Aufbau des Digital-Analog-Wandlers Nr. 1 (D/A 1)von Fig. 1,

F i g. 7 den Aufbau des Schaltkreises von F i g. 6, Fig. 8 den Aufbau des Digital-Analog-Wandlers Nr. 2(D/A 2) von Fig. 2,

F i g. 9 den Aufbau der Digital-Analog-Wandler Nr. 3 und Nr. 4 (D/A 3 und D/A 4) von F i g. 2,

Fig. 10 den Aufbau des Digital-Analog-Wandlers Nr.5(D/A 5) von Fig.2,

Fig. 11 den Aufbau der Digital-Synchronwandler Nr. 1 und Nr. 2 (D/S 1 und D/S2) von F i g. 2,

Fig. 1? ein Schahdiagramm des Oktal-Wählkreises und der Wandler von Fig. 11,

Fig. 13 ein Blockschaltbild der Meßeinrichtung von Fig. 1,

Fig. 14 ein Blockschaltbild des Signalanpassers von Fi g. 13 und

Fig. 15 ein Blockschallbild des Demodulatorkreises von Fi g. 14.

In Fig. 1 ist ein allgemein verwendbarer Digitalrechner 10 dargestellt, der mit einer üblichen Steuereinheit 12 so verbunden ist, daß er manuell oder durch ein fest eingegebenes Programm steuerbar ist. Die Steuereinheit 12 weist eine übliche Eingabevorrichtung, etwa eine Tastatur, auf.

Gemäß Fig. 1 ist an den Digitalrechner 10 eine Anzeigeeinrichtung 14 angeschlossen, die ein Typenschreiber, ein Streifenschreiber, eine Lejchlanzeige oder dergleichen sein kann. Die Anzeigeeinrichtung 14 zeigt das Ergebnis der Prüfung eines Prüfobjekts 16 an. Der Rechner 10 kann mit Hilfe von Lochkarten, Magnetbändern oder dergleichen programmiert sein. Das Prüfprogramm enthält Daten, welche die von einer Anregungseinrichtung 18 zu erzeugenden Wellenformen bestimmt, Daten für die Weiterleitung der erzeugten Wellenformen-Signale in eine Schaltanordnung 20 und zum Prüfobjekt 16, Daten für die Rückleitung der vom Prüfobjekt 16 erzeugten Signale zu einer Meßeinrichtung 22 und schließlich Daten zur Bewertung der vom Prüfobjekt erhaltenen Signale und bezüglich der Anzeige des Bcwertungscrgebnisses. Der Rechner 10 weist Ausgangsklemmen 24 auf, mit deren Hilfe er mit der Anregungseinrichtung 18, die später anhand der F i g. 2 bis 12 beschrieben wird, mit der Meßeinrichtung 22, die später im einzelnen anhand der Fig. 13 bis 15 beschrieben wird, und mit der Schaltanordnung 20 verbunden ist. Die Schaltanordnung 20 gibt unter Steuerung durch den Rechner 10 die Ausgangssignale der Anregungseinrichtung 18 auf das Prüfobjekt 16 und die Ausgangssignale des Prüfobjekts 16 auf die Meßeinrichtung 22. Die Meßeinrichtung 22 ist to über eine Eingangsleitung 26 unmittelbar mit dem Rechner 10 verbunden.

Wird die Steuereinheit 12 von der Bedienungsperson betätigt, dann wählt der Rechner 10 ein geeignetes Prüfprogramm für das Prüfobjekt. Das ausgewählte Programm wird der Bedienungsperson durch die Anzeigeeinrichtung 14 zur Kontrolle angezeigt, worauf die Bedienungsperson das Prüfprogramm startet.

Der Rechner setzt dann die Anregungseinrichtung 18 derart in Betrieb, daß diese die entsprechenden Wechselspannungs- und Gleichspannungssignale erzeugt, die dann über die Schaltanordnung 20 dem Prüfobjekt 16 zugeleitet werden. Die vom Prüfobjekt 16 erzeugten Antwortsignale werden über die Schaltanordnung 20 der Meßeinrichtung 22 zugeführt. Die Meßwerte der Meßeinheit 22 gelangen in den Rechner 10, d?r diese in vom Programm vorgegebener Weise bewertet. Das Ergebnis der Bewertung wird durch die Anzeigeeinrichtung 14 angezeigt und kann darüber hinaus für eine spätere Darstellung im Rechner gespeichert werden.

Es wird jetzt auf Fig. 2 Bezug genommen. Die Digitalsignale des Rechners 10 werden über eine Eingangsklemme 28 der Anregungseinrichtung 18 zugeführt, wo sie über einen Isolationskreis 30 den Steuerkreisen 32 und 34 zugeführt werden, die zwei Digital-Analogwandlern 36 und 38 zugeordnet sind. Diese Signale des Rechners werden aber auch den Steuerkreisen 40 bis 50 zugeführt, die Digital-Analogwandlern 52 bis 56 und Digital-Synchronwandlern 58 und 60 zugeordnet sind.

Die Digital-Analog-Wandler 36, 38 und 52 bis 56 und die Digital-Synchronwandler 58 und 60 sind unmittelbar mit Ausgangsklemmen 66 bis 78 verbunden, die ihrerseits unmittelbar mit den Eingangsklemmen der «5 Schalteinrichtung 20 in \ erbindung stehen. Es sind ein Gleichspannungs- und ein Wechselspannungs-Bezugsspannungsgenerator 62 bzw. 64 vorgesehen, wobei die Ausgangssignale des Gleichspannungsgenerators 62 unmittelbar auf eine Eingangsklemme 80 der Schaltan-Ordnung 20 geführt sind. Die Ausgangssignale des Wechselspannungsgenerators 64 werden direkt auf eine Eingangsklemme 82 der Schaltanordnung 20 geführt, außerdem aber auch noch über Wandler 90 bis 94 auf Ausgangsklemmen 84 bis 86.

Der Gleichspannungsgenerator 62 kann eine übliche Gleichspanniingsquelle sein; bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liefert er eine Gleichspannung von 28 Volt.

Der Wechselspannungsgenerator 64 kann ebenfalls eine übliche Wethselspannungsquelle sein; beim Ausführungsbeispiel erzeugt er eine Spannung von 115 Volt und 400 Hz. Die Wandler 90 bis 94 haben übliche Bauart und liefern für ein Dreiphasensystem die üblichen relativen Phasenverschiebungen.

Die Generatoren 62 und 64 können mit den Ausgangsklemmen 24 des Rechners 10 verbunden sein und Decodierkrcise aufweisen, womit dann die Generatoren 62 und 64 vom Rechner 10 steuerbar sind, dies ist

in F i g. 2 nicht dargestellt.

Der Isolationskreis 30 hält im Betrieb die Signale ( + 5/0-VoIt) des Rechners 10 von den den Wandlern 36 und 38 zugeordneten Steuerkreisen ab. Diese Steuerkreise 32, 34 erhalten jedoch vom Rechner 10-Bii-Datenwörter ( + 5/0-Volt) und 6-Bii-Adressenwörter zugeführt. Die 10-Bit-Datenwörter werden dem Digital-Analog-Wandler zugeleitet, um den Wert des analogen Ausgangssignals zu steuern. Außerdem erhalten die Steuerkreise 32, 34 sowohl das Gleichspannungs- als auch das Wechselspannungs-Bezugssignal, wobei sie dessen Polarität feststellen und dann dem zugehörigen Digital-Analogwandler zuführen. Dabei sind die Steuerkreise 32, 34 und 40 bis 46 der Digital-Analogwandler 36,38 und 52 bis 56 einander im wesentlichen gleich und entsprechen auch den Steuerkreisen 48 und 50, die den Digital-Synchron-Wandler 58 und 60 zugeordnet sind.

Anhand von Fig. 3 wird nun der Isolationskreis 30 der Anregungseinrichtung 18 beschrieben. Der Kreis 30 enthält einen Zweiphasenübertrager 96 und einen Empfänger 98. Durch die Gleichstromisolation entfällt die Notwendigkeit, beide Enden einer Übertragungsleitung 100 auf Massepotential zu beziehen.

Wie die F i g. 3 zeigt, enthält der Übertrager 96 einen Docodierkreis 102, ein Speicherregister 104, einen Phaseninverter 106 und einen Impulsgenerator 108. Der Decodierkreis 102 ist so geschaltet, daß er von der Ausgangsleitung 24 des Rechners ein 6-Bit-Adressenwort aufnimmt. Der Decodierkreis 102 hat einen üblichen Aufbau und arbeitet, wenn er vom Rechner 10 geeignet angesprochen wird, derart, daß er auf die Leitung 109 ein Signal gibt, das dazu dient, das Speicherregister 104 in Betrieb zu setzen.

Das Speicherregister 104 ist mit seiner Eingangsklemme 112 an einer Leitung 124 angeschlossen und empfängt ein 4-Bit-Adressenwort und ein 16-Bit-Datenwort. Wie anhand der F i g. 2 erläutert worden ist, wird der Isolationskreis 30 dazu verwendet, die Steuerkreise 32 und 34 der Digital-Analog-Wandler 36 und 38 von der Ausgangsleitung 24 des Rechners 10 abzutrennen. Das 4-Bit-Adressenwort, das in das Speicherregister 104 eingegeben wird, dient dazu, zwischen den Steuerkrei-3en 32 und 34 der beiden Wandler 36 und 38 zu unterscheiden.

Das einen üblichen Aufbau aufweisende Speicherregister 104 erzeugt, wenn es durch den Decodierkreis 102 freigeschaltet ist, 20 Datenbits und führt diese dem Phaseninverter 103 zu, der außerdem das Ausgangssignal des Impulsgenerators 108 aufnimmt. Die Impulse des Generators 108 können beliebige Form haben; im allgemeinen handelt es sich um einen positiven Impuls, dem ein negativer Impuls folgt, wie dies in Fig.3A durch die Wellenform (a) angedeutet ist. Erfährt die aus einem positiven Impuls und einem nachfolgenden negativen Impuls bestehende Impulsfolge bei ihrer Übertragung durch den Phaseninverter 106 keine Polaritätsumkehr, dann entspricht dies in der Binärlogik dem Wert »1«. Wird der Phaseninverter 106 jedoch so geschaltet, daß die vom Generator 108 gelieferte Impulsfolge in ihrer Phase umgekehrt wird, so daß der erste Impuls negativ, der nachfolgende zweite Impuls positiv wird, dann entspricht dies in der Binärlogik dem Wert »0«. Die entsprechenden Wellenformen sind in Fi g. 3A dargestellt, in welcher das Ausgangssignal des Generators 108 als Wellenform (a), das Ausgangssignal des Speicherregisters 104 als Wellenform (b) und das resultierende Ausgangssignal des Phaseninverters 106 als Wellenform fc) bezeichnet sind.

Das Ausgangssignal des Phaseninverters 106 wird über die Leitung 100 dem Empfänger 98 zugeführt, der aus einem Phasendetektor 110, einem Impulsgenerator 112 und einem Registerspeicher 114 besteht. Der Phasendetektor 110, der Impulsgenerator 112 und der Registerspeicher 114 weisen üblichen Aufbau und übliche Arbeitsweise auf. Der Detektor 110 dient dazu, die Phase der durch den Generator 112 erzeugten Binärinipulse zu steuern, die nacheinander in den

ίο Registerspeicher 114 eingegeben werden. Der Registerspeicher 114 dient dazu, die binären Ausgangssignale des Impulsgenerators 112 in Parallelsignale umzuwandeln, die den Steuerkreisen 32 und 34 zugeführt werden, welche, den Digital-Analog-Wandlern 36 und 38 (Fig. 2) zugeordnet sind. Zur Synchronisation der Impulsgeneratoren 108 und 112 mit den zugeordneten Registerspeichern 104 und 114 sind — nicht dargestellte — Zeitsteuerkreise üblichen Aufbaus vorgesehen. Die Ausgangssignale des Registerspeichers 114 dind 3-Bit-Adressenwörter, die dazu dienen, zwischen den Steuerkreisen 32 und 34 zu unterscheiden, ebenso wie die den Digital-Analog-Wandlern 36 und 38 zuzuführenden 16-Bit-Datenwörter.
Gemäß der in F i g. 4 wiedergegebenen Steuereinheit werden die 3-Bit-Adressenwörter des Isolationskreises 30 von Fig. 2 (oder — bei Fehlen des Isolationskreises 30 — die 6-Bit-Adressenwörier des Rechners 10) einer üblichen Adressenlogik-Schaltungsanordnung 117 zugeführt, die über eine Leitung 118 einem Registerspeicher 120 ein Freigabesignal zuführt, wobei der Registerspeicher 120 ein Binärsignal ( + 5/0-VoIt), ein 10-Bit-Datenwort und ein 6-Bit-Befehlswort aufnimmt. Die Schaltung und die Arbeitsweise des Registerspeichers 120 sind von üblicher Art, und der Speicher erzeugt bei seiner Freigabe an seinen Ausgangsklemmen ein 6-Bit-Daienwort (5 Volt) und ein 1-Bit-Befehlswort (5 Volt), welche die Polaritätsschalter 122 und 124 steuern, sowie ein 1-Bit-Befehlswort (5 Volt), das einen Bezugsschalter 126 steuert, wodurch den Polaritätsschalter 122 und 124 eines von zwei Bezugssignalen zugeführt wird, die von den Ausgangsklemmen 132 und 134 nicht gezeichneter üblicher Signalquellen geliefert werden. 10 Bits der vom Registerspeicher 120 bereitgestellten Daten- und Befehlswörter werden einem Interface-Kreis 128 zugeleitet, der in Verbindung mit F i g. 5 nachstehend noch näher beschrieben wird, wobei der Kreis 128 eine Umsetzung in 15-Volt-Spannungssignale vornimmt und diese Signale Ausgangsklemmen 130 zuführt.

Die den Klemmen 132 und 134 zugeführten Bezugsspannungen werden durch das Programm des Rechners 10 derart ausgewählt, daß damit die Digital-Analog-Wandler und die Digital-Synchron-Wandler der Schaltungsanordnung 18 in der gewünschten Weise gesteuert werden. Durch den Bezugsschalter 126 wird über eine Relaisspule 136 ein Schaltkontakt 138 gesteuert Parallel zur Relaisspule 136 liegt eine Diode 140, die Überspannungen unterdrückt.

Das 1-Bit-Befehlswort wird vom Registerspeicher 120 direkt dem Polaritätsschalter 122 zugeführt und außerdem über einen Inverter 142 dem zweiten Polaritätsschalter 124, so daß die beiden Polaritätsschalter 122 und 124 nicht gleichzeitig freigeschaltet werden können. Bei Zuführung eines Steuerworts für die negative Spannung zum Emitter eines npn-Transistors

Q l wird dieser gesättigt und steuert die Funktion eines Feldeffekttransistors FETi. Die Ausgangssignale der beiden Polarisationsschalter 122 und 124 werden durch ein ODER-Gatter 144 geleitet, wodurch an der

Ausgangsklemme 146 das Bezugssignal für den angeschlossenen Digital-Analog-Wandler bzw. Digital-Synchron-Wandler auflritt. Die Schaltungsanordnung des Polarifationsschalters 124 entspricht derjenigen des Schalters 122.

Der Interface-Kreis wird nun anhand der Fig. 5 näher erläutert. Er weist eine Vielzahl gleicher Abschnitte auf, die alle durch eine positive 15-VoIi-Spannungsquelle und eine negative 15-Volt-Spannungsquelle gespeist werden. Die Binärsignale ( + 5/0-VoIt) des Regisierspeichers 120 von F ig. 4 werden über die Eingangsklemmen 148, von denen jeweils eine jedem Abschnitt zugeordnet ist, in den Interface-Kreis eingegeben.

Jeder der Abschnitte weist Transistoren <?5, <?6 und Q 7, eine Diode D 4 und Widerstände R 8 und R 11 zur Erzeugung einer Vorspannung auf. An der jeweiligen Ausgangsklemme 115 tritt ein Binärsignal mit 15-Volt-Logik auf, das von dem an der Eingangsklemme 148 anliegenden Binärsignal mit 5-Volt-Logik gesteuert wird. Das Fehlen eines positiven Signals von der Emitterelektrode des npn-Transistors hat zur Folge, daß nacheinander die Transistoren Q 5, Q 6 und Q 7 leitend werden, wodurch ein +15-Volt-Spannungssignal durch die Diode DA und den Transistor Ql zur Ausgangsklemme 150 gelangt. 1st dagegen der Transistor Q7 gesperrt, dann erhält die Ausgangsklemme 150 ein — 15-Volt-Spannungssignal über den Widerstand RXX. Die Signale an den Klemmen 150 binden die Ausgangssignale an der in Fig.4 gezeigten Sammelklemme 130 der Steuereinrichtungen 32, 34 und 40 bis 50, die den Digital-Analog-Wandlern oder den Digital-Synchro !wandlern zugeführt werden.

Die Bezugssignale, die den Eingangsklemmen 132 und 134 der Steuereinheit von Fig.4 zugeführt werden, können für die einzelnen Digital-Analog-Wandler und Digital-Synchronwandler unterschiedlich sein, wie nachfolgend noch erläutert wird. Die Erzeugung dieser Bezugssignale erfolgt jeäoch in üblicher und jeweils gemäß den am Prüfobjekt 16 vorzunehmenden Untersuchungen.

In Fi g. 6 ist der Digital-Analog-Wandler 36 (D/A 1) von Fig. 2 in seinen Einzelheiten dargestellt. Von der Ausgangsklemme 130 der Steuereinheit 32 (Fig.4) gelangt das 10-Bit-Datenwort (15 Volt) an einen Schaltkreis 152, dem außerdem ein negatives Gieichspannungs-Bezugssignal (—5 Volt) von der Ausgangsklemme 146 der Steuereinheit zugeführt wird. Wie noch im Zusammenhang mit Fig. 7 erklärt werden wird, dient das ΙΟ-Bit Datenwort dazu, die Zuführung des von der Klemme 146 kommenden negativen Bezugsspannungs-Signals (5 Volt) zu einem Verstärkungskreis 154 zu steuern. Der Verstärkungskreis Ϊ54 besteht aus einem üblichen Widerstandsnetzwerk, das wahlweise zu- und abschaltbare Widerstände aufweist.

Das Ausgangssignal des Verstärkungskreises 154 ist ein Gleichspannungssignal, das zwischen 0 und 5 Volt schwankt; es wird einer Eingangsklemme 155 eines Komparators 156 zugeführt. Die Ausgangsklemme des Komparators 156 ist unmittelbar mit einem elektronischen Schalter 158 verbunden, der in einer Leitung 160 zwischen einer die Gleichspannungsquelle 162 regulierbaren Ausgangsspannung (Maximal-Spannung 120 Volt) und einem Kondensator 164 angeordnet ist. Erforderlichenfalls kann noch eine Induktivität 166 in Reihe mit dem Kondensator 164 vorgesehen sein, um bei der Schalterbeätigung auftretende Spannungsspitzen zu unterdrücken.

Ein Potentiometer 168, das parallel zum Kondensator 164 liegt, dient dazu, eine Rückkopplungsspannung aufzunehmen, die dann der zweiten Eingangsklenime 170 eines Differentialverstärkers 156 zugeführt wird. Die an den Klemmen des Kondensators 164 anliegende Spannung wird der Ausgangsklemme 66 des Digital-Analog-Wandlers 36 entweder direkt oder über eine Leitung 172 oder über einen üblichen Inverter 174 unter Steuerung durch einen Schalter 176 zugeführt. Die ίο Polarilätssteuerung des Ausgangssignals erfolgt somit mit Hilfe des Schalters 176 und eines 1-Bit-Befehlsworts (5 Volt), das von der Sammelklemme 178 der Steuereinheit 32 (F i g. 4) abgenommen wird.

Im Betrieb wird an der Eingangsklemme 130 das von der Steuereinheit 32 ankommende 10-Bit-Kennwort (15 Volt) aufgenommen und dazu benutzt, die Zuführung des Bezugssignals (—5 Volt) von der Klemme 146 auf den Verstärkungskreis 154 zu steuern, derart, daß die jeweilige Spannungshöhe vom 10-Bil-Datenwort abhängt. Das dieser Spannungshöhe entsprechende Signal wird der Eingangsklemme 155 des Komparators 156 zugeführt, der einen Differentialverstärker enthalten kann.

Wird angenommen, daß am Kondensator 164 die Spannung Null anliegt und damit an der Ausgangsklemme 66 kein Ausgangssignal erscheint, dann schaltet der Differentialverstärker 156 den Schalter 158 auf Durchgang, so daß die eine Spannungshöhe von 120 Volt aufweisende Gleichspannung der vorab erwähnten Gleichspannungsquelle zum Kondensator 164 gelangt. Lädt sich nun dieser Kondensator 164 durch diese Spannungszufuhr entsprechend auf, dann wird durch das Potentiometer 168 eine proportionale Spannung abgegriffen und dem zweiten Eingang 170 des Differentialverstärkers 126 zugeführt. Sind die beiden Spannungen an den Eingängen 155 und 170 des Differentialverstärkers 156 gleich, dann liegt am Ausgang kein Signal mehr vor, und der Schalter 158 trennt die Gleichspannungsquelle vom Kondensator 164. Unter dem Einfluß des an der Klemme 178 anliegenden Ein-Bit-Befehlswortes (5 Volt) wird die am Kondensator 164 liegende Spannung mit der gewünschten Polarität auf die Ausgangsklemme 66 des Digital-Analog-Wandlers 36 gegeben. Der Schaltkreis 152 der Fig. 6 kann so aufgebaut sein, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, wobei lediglich der erste von zehn untereinander gleichen Abschnitten schematisch dargestellt ist. Dabei wird ein Bit des 10-Bit-Datenwortes (15 Volt) einer der Eingangsklemmen 130 zugeführt, so wodurch der Betrieb des pnp-Transistors Q 8 und damit auch des Feldeffekttransistors FET2 gesteuert werden, wobei letzterer das Ausgangssignal dieses Abschnittes erzeugt. Dieses Ausgangssigna! wird über eine Klemme 178 dem Widerstandskreis des Verstärkungssteuerkreises 154(Fi g. 6) zugeleitet.

In F i g. 8 ist der Digital-Analog-Wandler (D/A 2) dargestellt. Der Rechner 10 veranlaßt, daß von der Steuereinheit 34 (Fig. 4) ein Bezugssignal einer Spannung von +5 Volt oder —5 Volt der Eingangsklemme 146 zugeführt wird. Dieses Bezugssignal wird durch den Schaltkreis 180 geleitet, der seinerseits durch das vom Interface-Kreis 128 (Fig.5) kommende 10-Bit-Datenwort (15-Volt) gesteuert wird. Die Ausgangssignale des Schaltkreises 180 gelangen zu den V.'iderstandskreisen des Verstärkungssteuerkreises 182. Sowohl der Schaltkreis 180 als auch die in Fig.8 in Blockform dargestellten Verstärkungssteuerkreise können so gestaltet sein, wie die vorab im Zusammen-

hang mit dem Digital-Analog-Wandler 38 der Fig. 6 beschriebenen Schaltkreise.

Das Ausgangssignal des Verstärkungssteuerkreises 182 weist somit eine Spannung auf, die sich stufenweise mit der Veränderung des 10-Bii-Datenwories des Rechners 10 ändert. Dieses Spannungssignal wird durch die normalerweise geschlossenen Kontakte 184 eines Steuerrelais 186 und durch einen Verstärker 188 hindurch auf eine Ausgangsklemme 68 gegeben. Der Verstärker 188 ist mit sich gegenseitig sperrenden Rückkopplungspfaden versehen, in denen die Ruhestrom-Kontakte 190 bzw. die Arbeitsstrom-Kontakte 194 eines Relais 192 liegen. Damit ist es möglich, unterschiedliche Widerstandswerte zu wählen und damit eine unterschiedliche Signaldämpfung herbeizuführen.

Das Steuerrelais 186 und das Steuerrelais 192 können entsprechend dem Relais 126 des Digital-Analog-Wandlers von Fig.4 aufgebaut sein, und sie werden durch unterschiedliche 1-Bit-Befehlswörter (5 Volt) geschaltet, die von der Steuereinheit der Fig. 4 an die Ausgangsklemmen 178 gegeben werden.

Das Steuerrelais 186 weist zwei weitere Kontakte 196 und 198 auf, die als Arbeitsstrom-Kontakte normalerweise geöffnet sind. Der Kontakt 1% trennt die Ausgangsklemme 200 des Verstärkungssteuerkreises 182 und der Kontakt 198 einen Stromverstärker 202 vom Massenpotential. Wenn bei Stromdurchgang durch das Relais der Kontakt 198 geschlossen ist und damit einen Strompfad über den Verstärker 202 zur Ausgangsklemme 68 schließt, dann trennt der offene Kontakt 184 den Spannungsverstärker 188 von der Ausgangsklemme 200, und der geschlossene Kontakt 1% legt den Widerstand 197 an Massenpotential, wodurch die Klemme 200 zu einer Spannungsquelle wird, von der Strom abgenommen werden kann.

In Fig.9 ist eine Schaltung für die Digital-Analog-Wandler 52 und 54 angegeben. Der Eingangsklemme 146 des Schaltkreises 204 wird als Bezugssignal eine Wechselspannung (2,5 Volt, 400 Hz) oder eine Gleichspannung ( + 5 Volt oder —5 Volt) zugeführt, und zwar unter dem Einfluß der Steuereinheit 42. Das von der Ausgangsklemme 130 der Steuereinheit (Fig.4) zugeführte 10-Bit-Datenwort (15 Volt) steuert die Zuführung des Bezugssignals von der Klemme 146 des Widerstandskreises eines Verstärkersteuerkreises 206 und erzeugt an der Ausgangsklemme 208 ein Ausgangssignal.

Dieses Ausgangssignal wird in einem Verstärker 210 verstärkt und einem Bereichs-Wählkreis zugeführt. Der Verstärker 210 weist eine Gleichspannungs-Rückkopplungsieitung auf, in weicher normalerweise offene Kontakte 214 eines Wählschalters 216 angeordnet sind. Eine zweite Wechselspannungs-Rückkopplungsleitung führt über normalerweise geschlossene Kontakte desselben Wählrelais 216. Sowohl die Wechselspannungs- als auch die Gleichspannungs-Rückkopplungsleitung können Widerstände 220 und 222 unterschiedlicher Größe enthalten, die mit HiI: e sich gegenseitig sperrender Kontakte 224 und 226 eines Relais geschaltet werden. Die Ausgangssignale des Verstärkers 210 können entweder über die normalerweise geschlossenen Kontakte 229 des Relais 216 auf eine Ausgangsklemme 230 gegeben werden, um dort ein zwischen 0 und 5 Volt schwankendes Wechselspannungssignal zu erzeugen, oder aber sie werden über normalerweise offene Kontakte 232 desselben Relais 216 unmittelbar auf die Zweibereichs-Gleichspannungs-Ausgangsklemmen 234 mit den Bereichen 0 bis 1 Voll und 0 bis 10 Volt gegeben. Dieses Signal wird dann entweder über normalerweise geschlossene Kontakte 236 zu den die beiden Bereiche 0 bis 1 Volt und 0 bis 10 Volt aufweisenden Wechselspannungs-Ausgangsklemmen 238 gegeben, welche sich auf der Sekundärwicklung eines Ausgangstransformators befinden, oder über normalerweise geschlossene Kontakte 240 desselben Relais zu den die beiden Bereiche 0 bis 10 Volt und 0 bis 100 Volt aufweisenden Wechselspannungs-Ausgangsklemmen 242 einer anderen Sekundärwicklung des Ausgangstransformators. Eine Eingangsklemme 244 und zwei Schaltkontakte 246 und 248 des zweiten Wählrelais 219 bilden eine Signal-Rückkopplungsleitung. Die Ausgangsklemmen 230, 234, 238 und 242 sind gemeinsam dargestellt, ebenso wie die Ausgangsklemmen 70 und 72 der Digital-Analog-Wandler 52 und 54 (Fig. 2). Die Arbeitsweise des Gleichspannungs-Bereichsschalters 250, des Wählschalters 252 und des Wechselspannungs-Bereichsschalters 254 wird jeweils gesondert durch ein 1-Bit-Befehlswort (5 Volt) gesteuert, das von der Ausgangsklemme 178 der Steuereinheit 40 bzw. 42 (F i g. 4) abgenommen wird.

Wie bereits in F i g. 2 dargestellt, ist der Digital-Analog-Wandler Nr. 5 mit zwei Steuereinheiten 44 und 46 ausgestattet. Aus F i g. 10 ist entnehmbar, es wird durch diese Verdoppelung der Schaltanordnung und der Verstärkungsstei:! kreise, wobei der zweite Verstärkungssteuerkreis mit einem Phasenschieber versehen ist, erreicht, daß dem Bereichswählkreis sowohl Signale zuführbar sind, die sich in Phase befinden, als auch solche, deren Phasen zueinander senkrecht stehen.

Die Schaltanordnung 256 erhält von der Ausgangskicmiiie 130 der Steuereinheit 46 das 10-Bit-Datenwort (15 Volt) und von der Ausgangsklemme 146 derselben Steuereinheit 46 ein Wechselspannungs-Bezugssignal (2,5 Voll, 400 Hz) zugeführt. Die Ausgangssignale der Schaltanordnung 256 werden über einen Verstärkungssteuerkreis 258 auf eine Ausgangsklemme 260 geleitet. Parallel dazu wird dem Schaltkreis 262 von der Klemme 130 der Steuereinheit 44 (Fig. 2) ein 10-Bit-Kennwort (15 Volt) zugeführt. Ein Wechselspannungs-Bezugssignal (2,5 Volt, 400 Hz) wird von der Ausgangsklemme 146 der Steuereinheit 44 über einen Phasenschieber 266 zum Schaltkreis 262 geführt. Die Ausgangssignale des Schaltkreises 262 werden auf den Verstärkungssteuerkreis 264 gegeben, wo sie ein Ausgangssignal erzeugen, das in der Phase um 90° gegenüber dem Signal des Verstärkungssteuerkreises 258 verschoben ist. Dieses Signal kommt auf die Klemmen 260 und wird so mit dem in Phase befindlichen Ausgar.gssigna! des Verstärkungssteuerkreises 25« zusammengeführt.

Die auf diese Weise kombinierten Signale werden auf einen Bereichswählkreis 268 gegeben, an dessen Ausgangsklemmen 270 bis 276 dann Signale unterschiedlicher Phase auftreten, und zwar ein Wechselspannungrsignal mit den Bereichen 0 bis 0,5 und 0 bis 5 Volt, Ein Gleichspannungssignal mit den Bereichen 0 bis 1 und 0 bis 10 Volt, ein Wechselspannungssignal mit den Bereichen 0 bis 1 und 0 bis 10 Volt und schließlich ein Wechselspannungssignal mit den Bereichen 0 bis 10 und 0 bis 100 Volt

Die Schaltkreise 256 und 262 entsprechen in ihrem Aufbau den Schaltkreisen 180 und 204. Gleichfalls sind die Verstärkungssteuerkreise 258 und 264 ähnlich aufgebaut wie die Verstärkungssteuerkreise 206 und 182, die an früherer Stelle erläutert worden sind. Der

Bereichswählkreis 268 entspricht dem Wählkreis 212 des Digital-Analog-War.dlers Nr. 3 bzw. Nr. 4 von Fig. 9. Dabei erhält dieser Wählkreis 268 von der Ausgangsklemme 178 der Steuereinheit 44 oder der Steuereinheit 46 drei I-Bit-Befehlswörter für seinen Gleichspannungs-Bereichsschalter, seinen Wählschalter und seinen Wechselspannungs-Bereichsschalter, wie dies in Zusammenhang mit F i g. 9 bereits beschrieben worden ist. Im Betrieb verbinden sich die phasenmäßig senkrecht aufeinander stehenden Signale in ihrer Amplitude und erzeugen ein Wechselspannungssignal mit einer Phasenlage, die vom Datenwort für den Strom abhängt, das vom Programm des Rechners 10 vorgegeben ist. Der Bereichswählkreis sorgt dafür, daß die gewünschten Bereiche eingeschaltet werden.

Die beiden Digital-Synchronwandler 58 und 60 der F i g. 2 sind sowohl bezüglich Schaitungsaufbau als auch bezüglich Arbeitsweise einander gleich und im einzelnen in den F ig. 11 und 12 dargestellt.

In Fig. 11 wird von der Ausgangsklemme 130 der 2C zugeordneten Steuereinheit 48 bzw. 50 (Fig. 4) ein 7-Bit-Befehlswort gleichzeitig den Schaltkreisen 278 und 280 zugeführt. Die übrigen drei Bits der an der Ausgangsklemme 130 zur Verfügung stehenden 10-Bit-Datenwörter werden auf die Eingangsklemme 283 eines Oktal-Wählkreises 282 gegeben, der in Verbindung mit F i g. 12 noch näher beschrieben wird.

Ein Wechselspannungs-Bezugssignal (2,5 Volt, 400 Hz) wird von der Ausgangsklemme 146 der zugeordneten Steuereinheit über einen der normalerweise offenen Kontakte 284 bis 290 mit zugeordneten Widerständen 292 bis 298 und über einen üblichen Verstärker 300 dem Schallkreis 278 zugeführt. Weiterhin wird das an der Klemme 148 (Fig.4) anliegende Bezugssignal über einen der normalerweise offenen Kontakte 302 bis 306 mit zugehörigen Widerständen 308 bis 312 und über einen üblichen Verstärker 314 auf den Schaltkreis 280 gegeben.

Die Schaltkreise 278 und 280 sind einander gleich und entsprechen auch den bereits vorab beschriebenen Schaltkreisen, mit der einzigen Ausnahme, daß lediglich sieben der zehn Abschnitte benutzt werden. Die Ausgangssignale der Schaltkreise 278 und 280 steuern die Arbeitsweise der Verstärkungssteuerkreise 316 und 318 in der bereits in Verbindung mit den Digital-Analog-Wandlern 36,38 und 52 bis 56 beschriebenen Weise.

Das Ausgangssignal des Verstärkungssteuerkreises 318 wird dem Ausgangssignal des Verstärkers 300 hinzugefügt, worauf das kombinierte Signal mit Hilfe eines üblichen Verstärkers 320 verstärkt und als cos6-Signal auf die Eingangsklemmen 322 des Oklal-Wählkreises 282 gegeben wird. Das Ausgangssignal des Verstärkers 320 wird als negatives cos6-Signal auf eine Eingangsklemme 324 des Oktal-Wählkreises 282 gegeben, und zwar über einen üblichen Inverter 326.

In gleicher Weise wird das Ausgangssignal des Verstärkers 314 über die normalerweise geschlossenen Kontakte 328 auf einen üblichen Verstärker 330 geleitet, wo es mit einem Ausgangssignal des Verstärkungssteuerkreises 316 kombiniert wird. Das kombinierte Ausgangssignal des Verstärkers 330 wird auf eine Eingangsklemme 332. des Oktal-Wählkreises 282 als s/nö-Signa) gegeben und außerdem in einem üblichen Inverter 340 umgepolt und als negatives s/n0-Signal der Eingangsklemme 342 zugeleitet. *5

Ein 2-Bit-Befehlswort (5/0-Volt), das an der Ausgangsklemme 178 (Fig.4) anliegt, wird einer üblichen Schaltlogik 344 zugeführt, die den Betrieb der vorab bereits erläuterten Relaiskontakte 302 bis 306, 284 bis 290 sowie 328 und 336 steuert. Darüber hinaus steuert die Schaltlogik 344 die Arbeitsweise der normalerweise offenen Kontakte 346, die in geschlossenem Zustand die Eingangsklemme des Verstärkers 330 an Masse legen, wodurch ein sinQ = — sinQ = O-Signal an die Eingangsklemme 332 des Oktal-Wählkreises 282 gelangt.

Zusätzlich wird von der Ausgangsklemme 178 der Steuereinheit nach Fig. 4 einer der Bits des Befehlssignals (5/0-Volt) über eine Leitung 348 auf eine Eingangsklemme 350 des Oktal-Wählkreises 282 gegeben. Der Oktal-Wählkreis 282 ist über die Klemmen 352 und 354 mit einem Wandler 356 verbunden, der drei Ausgangsklemmen 358 bis 362 besitzt, wie anhand von Fig. 12 noch im einzelnen beschrieben werden wird.

Es folgt nun die Beschreibung der Fig. 12. Die sinQ und cosn-Signaie positiver und negativer Polarität an den in F i g. 11 bezeichneten Ausgangsklemmen werden auf die Eingangsklemmen 332, 342, 322 und 324 des Oktal-Wählkreises 284, der ein Bestandteil des Digital-Synchronwandlers 60 (Fig. 2) ist, gegeben. In entsprechender Weise werden diese vier Signale den Eingangsklemmen des zweiten Oktal-Wählkreises 282 zugeführt, der Bestandteil des Digital-Synchronwand-Iers58 von Fig. 2 ist.

Die Oktal-Wählkreise 282 und 284 erhalten außerdem von der Ausgangsklemme 350 der zugehörigen Steuereinheit 48 bzw. 50 ein 3-Bit-Befehlssignal (15 Volt) und von der Klemme 283 ein 1-Bit-Befehlssignal (5/0 Volt). Das 1-Bit-Signal (5/0 Volt) und das 3-Bit-Signal (5/10 Volt) werden einer üblichen Oktal-Schaltlogik 366 und einer Bereichswahl-Schaltlogik 368 zugeführt.

Die weitere Beschreibung bezieht sich nun ausschließlich auf den dem Digiial-Synchronwandler 58 zugehörigen Oktal-Wählkreis 284. Die positiven und negativen sinQ und cos6-Signale werden über normalerweise offene Kontakte 370 bis 376 der Oktal-Schahlogik 366 einem Verstärker 378 zugeführt. Das Ausgangssignal dieses Verstärkers 378 gelangt zur Eingangsklemme 354 des Wandlers 356 (Fig. 11). Der Verstärker 378 weist außerdem zwei Rückkopplungspfade auf, in die Widerstände unterschiedlichen Widerstandswertes sowie normalerweise geschlossene Relaiskontakte 380 und 382 und ein normalerweise offener Kontakt 384 eingesetzt sind, wobei die erwähnten Kontakte mit der Bereichswähl-Schaltlogik 368 verbunden sind.

Die sinQ und cosö-Signale positiven und negativen Vorzeichens an den Klemmen 332, 342, 322 und 324 werden über normalerweise offene Relaiskontakte 386 bis 392 mit zugehörigen Widerständen auf die Eingangsklemme eines Verstärkers 394 gegeben, dessen Ausgangskiemme mit der anderen hingangskiemme des Wandlers (Transformators) 356 in Verbindung steht. Der Verstärker 394 weist ebenfalls zwei Rückkopplungspfade auf, in die zwecks Anpassung an verschiedene Bereiche Widerstände unterschiedlichen Widerstandswertes eingesetzt sind. Die Rückkopplungspfade enthalten außerdem normalerweise geschlossene Relaiskontakte 396 und 398 und einen normalerweise offenen Kontakt 400, wobei diese Kontakte mit der Bereichs-Wähllogik 368 in Verbindung stehen. Der Wandler 356 (F i g. 11) des Digital-Synchronwandlers (Fig. 2) enthält vier gesonderte Wicklungen. Diese Wicklungen haben verschiedene Windungszahlen und sind wahlweise mit den Eingangsklemmen 352 und über Schaltkontakte 402 bis 408 verbindbar, die mit der Bereichs-Wähllogik 368 in Verbindung stehen. Die

Ausgangswicklungen des Wandlers bzw. Transformators 356 sind wahlweise mittels Schaltkontakten 410 bis 416, die von der Bf veichs-Wähllogik 368 gesteuert werden, so verbunden, daß sie an den Ausgangsklemmen 358 bis 362 eine verkettete Maximalspannung von 11,8 Volt oder 90 Volt eines Dreiphasensystems erzeugen.

Wie bereits erwähnt, ist der dem Digital-Synchronwandler 60 zugeordnete Oktal-Wählkreis 282 gleich dem Oktal-Wählkreis des Digital-Synchronwandlers 58. Der Wandler 356 des Digital-Synchronwandlers 60 enthält jedoch nur zwei Wicklungen, und die Dreiphasen-Ausgangsspannung dieses Wandlers, die an seinen Klemmen 357 bis 359 abgenommen werden kann, weist einen Spannungswert von 11,8 Volt oder 13,2 Volt auf, jt nachdem, welche Schaltung die Bereitschafts-Wähllogik des zugehörigen Oktal-Wählkreises 282 vorgenommen hat.

Im Betrieb werden die Schaltkontakte 284 bis 290,302 bis 306 und 386 (Fig. 11) paarweise geschaltet und weisen eine Winkelzuordnung von 0; 11.25; 22,5 und 33,75 Grad auf. Das Bezugssignal (2,5 Volt, 400 Hz) der Klemme 146 wird über die Schaltkreise 278 und 280 auf die Widerstandskreise der Verstärkungssteuerkreise 316 und 318 gegeben. Das ί/πθ-Signal wird über die Leitung 334 in den Verstärker 314 zurückgeführt, wo es dem Bezugssignal hinzugefügt wird. Das kombinierte Signal wird dann im Verstärker 330 mit dem Ausgangssignal des Verstärkers 300 kombiniert. Das Ausgangssignal des Verstärkers 314 wird außerdem amplitudenmoduliert und mit dem Ausgangssignal des Verstärkers 300 kombiniert, so daß dadurch das cosO-Signal erzeugt wird.

Die Amplituden der sinO und cos6-Signale hängen somit von den Sinus- und Kosinuswerten des Phasenwinkels θ ab. Die relativen Amplituden der drei Phasen des Ausgangssignals des Wandlers 356 sind maßgebend für den gewünschten Winkel, und die Schalter der Schahkreise 278 und 280 können mit einer Genauigkeit von 5,25 Winkelminuten schalten.

Die erwähnten Signale werden dem Oktal-Wählkreis von Fig. 12 zugeführt, in welchem durch das 3-Bit-Befehlswort eine Auswahl der Oktalziffer erfolgt, welche dem Oktal-Schaltkreis 366 zugeführt wird; der gewünschte Spannungsbereich wird dann durch das 1-Bit-Befehlswort bestimmt, welches dem Bereichs-Wählkreis 368 zugeleitet wird.

Die bereits eingangs erwähnte Meßeinrichtung 22 empfängt vom Rechner 10 Signale, die bestimmen, welchem der einzelnen Schaltkreise die vom Prüfobjekt 16 zurückkommenden Signale zugeleitet werden sollen. Die Ergebnisse der Messungen der Meßeinrichtung 22 werden dann dem Rechner 10 über die Eingangssammelleitung 26 zugeführt, worauf die Meßergebnisse im Rechner 10 ausgewertet und der Bedienungsperson mit Hilfe der Anzeigeeinrichtung 14 bekanntgegeben werden. Die Meßeinrichtung 22 der Fig. 1 wird nun anhand der Fig. 13 näher beschrieben.

An der Eingangsklemme 420 der Meßeinrichtung 22 kommen die vom Prüfobjekt 16 erzeugten Analogsignale sowie die Wechselspannungs-Bezugssignale (400 Hz) der Schallungsanordnung 20 an; außerdem werden der Meßeinrichtung 22 über die Eingangssammelleitung 24 Digitalsignale des Rechners 10 zugeführt. Die von der Meßeinheit 22 abgegebenen Ausgangssignale werden dem Rechner 10 von einer Ausgangsklemme 422 zugeführt, die mit dem Rechner unmittelbar über die Sammelleitung 26 verbunden ist.

Die Digualsignale des Rechners 10 werden parallel auf Decodierungskrsise 424 und 426 gegeben. Dabei empfängt der Kreis 426 vom Rechner 10 ein 6-Bit-Adressenwort und ein 2-Bit-Datenwort mit einer Spannungshöhe von jeweils 5/0-Volt. Wenn der Decodierungskreis 426 durch das Adressenwort entsprechend angewählt ist, dann läßt er das 2-Bit-Datenwort zum Digital-Synchronwandler 428 passieren, womit dessen Arbeitsweise gesteuert wird. Die Decodierkreise 424 und 426 können übliche logische Schaltkreise sein. Der Digital-Synchronwandler 428 kann ebenfalls handelsüblichen Aufbau haben.

Die Synchronsignale, die vom Prüfobjekt 16 über die Schaltungsanordnung 22 zum Digital-Synchronwandler 428 gelangen, haben Amplituden von 11,8 Volt, 13,2 Volt oder 90 Volt, so daß sie über eine Eingangssammelleitung 26 dem Rechner 10 unmittelbar zugeführt werden können. Das Ausgangssignal des Digital-Synchronwandlers 428 ist ein 6-Bit-Wort (5/0-Volt) mit 14-Daten-Bits und zwei Bits für die Bereichswahl.

Der Decodierkreis 424 enthält ein 6-Bit-Adressenwort (5/0-Volt) und ein 6-Bit-Befehlswort (5/0-Volt). Wenn der Decodierkreis 424 nicht für den Empfang eines ankomn enden Synchronsignals adressiert ist, dann erzeugt er ein 6-Bit-Befehlswort, das einer Steuerlogik 430 zugeführt wird. Dieses 6-Bit-Wort (5/0-Volt) enthält zwei für die Wahl der vier Bereiche maßgebende Bits und vier Bits, welche die Art der Messung festlegen, also ob es sich um eine Messung handelt, die beispielsweise auf Spannungswerte, Phasenwerte, Widerstandswerte oder Stromwerte bezogen ist. Dieses 6-Bit-Befehlswort wird einem Signal-Anpassungskreis 432 zugeführt, der außerdem von der Schahungsanordnung 20 ein Wechselspannungs-Bezugssignal (400 Hz) empfängt; diesem Kreis 432 wird ferner das analoge Ausgangssignal des Prüfobjekts zugeleitet. Der Signal-Anpassungskreis 432 arbeitet so, wie dies im Zusammenhang mit den Fig. 14 und 15 bereits erläutert worden ist, und liefert ein analoges Ausgangssignal. Dieses Ausgangssignal wird einem Analog-Digital-Wandler 434 handelsüblicher Bauart zugeführt, der mit einer 30 kHz-Tastfrequenz arbeitet und das Analogsignal in ein 16-Bit-Binärwort (5/0-Volt) umwandelt, das vom Rechner 10 aufgenommen werden kann. Dabei sind elf dieser sechzehn Bits Datenbits, während zwei Bits den Bereich und drei Bits die Betriebsart anzeigen. Diese Signale werden dem Rechner 10 über die Eingangssammelleitung 26 zugeführt, wie dies bereits eingangs in Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert worden ist.

Der Signal-Anpassungskreis 432 wird nun anhand von F i g. 14 näher erläutert. Das den Bereich anzeigende 2-Bit-Binärwort (5/0-Volt) der Steuerlogik 430 von Fig. 13 wird einem Bereichswahl-Steuerkreis 438 über eine Eingangsklemme 436 zugeführt. Der Kreis 438 enthält ein Widerstandsnetzwerk, dessen jsweilige Dämpfung programmierbar ist.

Dem Bereichswahl-Steuerkreis 438 wird außerdem über die Klemme 420 das zu messende Analog-Signal des Prüfobjekts 16 zugeführt. Das Ausgangssignal des Kreises 438 ist ebenfalls ein Analog-Signal mit einer Spannung zwischen 0 und 5 Volt, das einem Niederpaßfilter 442 zugeleitet wird.

3 Bits des 4-Bii-Binärwortes, welches die Betriebsart festlegt, werden über die Klemme 436 der Sleuerlogik (Fig. 13) einem Demodulatorkreis 440 zugeführt. Das Wechselspannungs-Bezugssignal (400 Hz) der Schaltungsanordnung 20 (Fig. 1) wird ebenfalls dem

Demodulatorkreis 440 zugeleitet, und zwar über die Klemme 420. Im Demodulatorkreis 440 erfolgen dann Messungen der Phase, der unterdrückten Trägerfrequsnz oder der Gleichspannung oder der — ungefilterten — Wechselspannung je nach dem Befehl, den der Demodulator 440 von der Steuerlogik 430 (Fig. 13) erhält.

Die Ausgangssignale des Demodulatorkreises 440 werden über ein Tiefpaßfilter 444 der Klemme 446 des Analog-Digital-Wandlers 434 (Fig. 13) zugeführt. Das dem Filter 442 entsprechende Tiefpaßfilter 444 ist ein Aktivfilter, das programmierbar ist und bis 1 kHz eine flache Frequenzabhängigkeit aufweist. Ein Bit des 4-Bit-Binärwortes der Steuerlogik 432 (Fig. 13) wird einem Schalter 445 zugeführt, wodurch dieser und damit die Schaltkontakte 447 und 449 gesteuert werden. Das Ausgangssignal des Filters 442 bzw. des Filters 444 wird unmittelbar auf die Eingangsklemme 446 des Analog-Digital-Wandlers 434 von F i g. 13 gegeben.

Der Demodulatorkreis 440 von Fig. 14 ist im einzelnen in Fig. 15dargestellt. Einem Rechteckweilen-Signalgenerator 448 wird von der Klemme 420 ein Wechselspannungs-Bezugssignal (400 Hz) zugeführt, der daraufhin ein Rechteckwellensignal einer Frequenz von 400 Hz erzeugt. Dieses Signal wird zwei Polaritätsschaltern 452 und 454 zugeführt, die außerdem von der Klemme 450 des Steuerkreises 438 (Fig. 14) ein Analogsignal einer Spannung zwischen 0 und 5 Volt erhalten. Das Ausgangssignal desjenigen der beiden Polaritätsschaher 452 bzw. 454, der dadurch freigeschaltet wird, gelangt auf die Eingangsklemme eines Verstärkers 456 mit veränderbarem Verstärkungsfaktor, dessen Ausgang dann einer Klemme 458 des Tiefpaßfilters 444 von Fig. 14 zugeführt wird. Der Verstärkungsfaktor des erwähnten Verstärkers 456 wird durch drei Bits des die Betriebsart bestimmenden 4-Bit-Binärworts der Steuerlogik 430 (Fig. 13) gesteuert, die auf die Klemme 436 des Verstärkers 456 gegeben werden.

Es soll nun angenommen werden, daß vorr Prüfobjekt 16 ein Gleichspannungssignal über die Schaltungsanordnung 22 an die Klemme 420 (Fi g. 13) gelangt; dieses Gleichspannungssignal wird zunächst in der vorab beschriebenen Weise dem geeigneten Bereich zugeordnet und dann durch das Filter 442 und dessen Ausgangsklemme 446 (Fig. H) dem Analog-Digital-Wandler 434 (Fig. 13) zugeführt. Von diesem gelangt das Signal dann auf die Klemme 422 der Eingangssammelleitjng26des Rechners 10.

Wird über die Eingangsklemme 420 der Meßeinrichtung 22 ein Wechselspannungssignal mit unterdrückter Trägerfrequenz zugeführt, so wird das Signal zunächst verstärkt und dann dem Demodulatorkreis 440 zugeführt, in welchem eine Messung der eine Frequenz zwischen 0,1 und 10 Hz aufweisenden Modulationsschwingungen durchgeführt wird. Das Ausgangssignal

ίο des Rech'.eckwellensignalgenerators 448 (F i g. 15) sorgt dabei dafür, daß das Wechselspannungs-Bezugssignal (400 Hz) ungehindert durchgelassen oder aber bei seinem Durchgang umgekehrt wird. Befindet sicli das an der Klemme 450 ankommende Eingangssignal in Phase mit dem an der Klemme 420 ankommenden Bezugssignal, dann ergibt sich an der Ausgangsklemme 458 ein positives, gleichgerichtetes Vollwellensignal. 1st dagegen das Eingangssignal gegenüber dem Bezugssignal um 180 Grad verschoben, dann ist das Ausgangssignal an der Klemme 458 ein negatives gleichgerichtetes Voüweüensignal. Wird der aktive Niederpaßfiiter 444 (Butierworth-Filter) durch die Befehlsbits der Klemme 436 (F ig. 14) in den Schaltkreis eingeschaltet, dann wird die 400-Hz-Trägerfrequenz unterdrückt, und es geht lediglich das aufmodulierte Signal hindurch. Das vom Filter 444 hindurchgelassene Signal gelangt zum Rechner 10, wo es sofort oder nach einer kurzen Speicherzeit verarbeitet wird.

Die Phasenverschiebung bis 400-Hz-Signals kann im Rechner 10 mittels üblicher Berechnungsarten, die zur Bestimmung des Phasenverschiebungswinkels führen, ermittelt werden. Auch die Phasenverschiebung des aufmodulierten Signals, dessen Frequenz zwischen 0 und 10 Hz liegt, kann im Rechner ermittelt werden, und zwar auf der Grundlage der Zeitverzögerung zwischen Beginn des Ausgangssignals und Beginn des Eingangssignals.

Zur Messung des 400-Hz-Signals wird dabei das Ausgangssignal des Steuerkreises 438 durch das Filter 442 hindurch auf die Klemme 446 des Analog-Digital-Wandlers 434 gegeben. Der Analog-Digital-Wandler 454 setzt das analoge, aus mehreren Schwingungen bestehende Eingangssignal in digitale Impulse um. Der Rechner 10 nimmt dann die digitalen Signale über die Klemme 422 und seine Eingangssammelleitung 26 auf und führt die entsprechenden Berechnungen durch.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Prüfen elektronischer Einrichtungen mit Hilfe einer Prüfklemmenanordnung, eines programmierbaren Digitalrechners, einer Meßeinrichtung und einer Anzeigeeinrichtung, gekennzeichnetdurch folgende Schritte: