Spannung im Funkwerk

Inhalt

• Vorwort
• 0. Generation
• 1. Generation
• 2. Generation
• 3. Generation
• 4. Generation
• Serviceklasse
• Handmultimeter

Vorwort

Betrachtet man die 2. Hälfte des 19. Jahrhunderts, ging ein großer Aufschwung sowohl in der Industrie als auch im privaten Bereich dank der gewachsenen Bedeutung der Elektrizität vor sich.

Durch die bedeutenden Erfindungen von Glühlampe, Elektromotor und Dynamo von Edison, Faraday und Siemens entstanden Versorgungsnetze in der Industrie und im Haushalt. Es war der Beginn einer durchdringenden Elektrifizierung in Deutschland und anderen Ländern. Es erfolgten Standardisierungen der Netzspannungen. Ein neuer Industriezweig entstand, der entsprechende Geräte und Anlagen zur Produktion und Überwachung produzierte.

Die Messung von Spannungen erfolgte überwiegend durch Weicheisen- und Drehspulmessgeräten deren Genauigkeit bei 2 - 10 % lag. Durch den Einsatz von Röhren als aktive Verstärker vor dem Drehspulinstrument konnten sowohl die Messbereiche als auch die Genauigkeit deutlich verbessert werden. Diese quasi 0. Generation währte bis zur Erfindung des Transistors und dessen Einsatz als bestimmendes aktives Element.

Im Funkwerk begann Ende der 1950er Jahre diese Wende zur 1. Generation. Die weitere Miniaturisierung der Bauelemente fand in der DDR in Form der KME3 - Bauelemente in der 2. Hälfte der 1960er Jahre statt und bildete die 2. Generation. Diese wurde jedoch bald durch international einheitliche TTL - Logikschaltkreise auch im Funkwerk abgelöst und als 3. Generation bezeichnet. Diese Technologie wurde in den Folgejahren ab 1975 immer komplexer, sodass ganze Funktionsgruppen wie z.B. Recheneinheiten, Interface- und Anzeigesteuerung entstanden. Das war die Basis für die Spannungsmessgeräte der 4. Generation.

0. Generation

Spannungsmessgeräte waren im Funkwerk Erfurt bereits ab 1946 (als Telefunken - Nachfolger / Sowjetische AG ) in Form von Reparationsleistungen an die Sowjetunion als passive Mehrbereichsspannungsmesser (Drehspulmessgerät mit umschaltbaren Vorwiderständen) im Angebot, z.B. der Typ N008 mit einem Messbereich von 1,5 - 150 V. Diese Kategorie von Gleich- und Wechselspannungsmessgeräten wurde später in Form von Vielfachmessgeräten durch andere Hersteller angeboten (z.B. MTM - Messtechnik Mellenbach, EAW Treptow).

Ab 1948 folgten röhrenbestückte Geräte, die unterschiedliche Funktionen erfüllten. Insbesondere wurden Wechselspannungsmessgeräte für Industrie, Post, Rundfunk und Hochschulen sowie für den Export angeboten.

Mitte der 1950er Jahre begann die Ära der digitalen Messtechnik. Im Funkwerk Erfurt wurde ein neues Labor "Digitallabor" gegründet, das sich erstmalig abweichend von den bisher analogen Geräten die Entwicklung von digitalen Zählern vornahm. Der Geradeauszähler Typ 3501 von (1959), der Zeitintervallmesser Typ 3502 von (1960) und der Zählfrequenzmesser Typ 3506 von (1962) waren alle noch röhrenbestückt und volumen- sowie gewichtsmäßig nicht zu übersehen.

Ab etwa 1960 begann auch die Entwicklung von Digitalvoltmetern (DVM). Das erste röhrenbestückte DVM Typ 4012 kam 1964 auf den Markt. Dieses Gerät hatte 5 Messbereiche von 2 bis 1000 V und besaß eine Genauigkeit, je nach Messereich, von 0,2 - 1 %. Zusätzlich konnten Widerstände in den Messbereichen von 2 k - 2 MΩ gemessen werden.

1. Generation

Danach entwickelte man die Geräte Typ 4013 und Typ 4013a, welche 1965 und 1967 auf den Markt kamen. Diese Geräte waren bereits zum Teil mit Transistoren bestückt, hatten aber an den kritischen hochohmigen Positionen noch Röhren. Das Besondere an diesen Geräten war, dass sie nicht Digitalvoltmeter sondern Analog - Digital - Umsetzer hießen.

Es folgten Typ 4014 (Produktionsbeginn 1970) und Typ 4014a (Produktionsbeginn 1972). Diese Geräte hatte 5 Messbereiche (0,3 / 3 / 30 / 300 / 1000 V) und eine 5-stellige Anzeige. Sie besaßen noch keine Bereichsautomatik (Automatische Messbereichsumschaltung, engl.: Autorange). Diese wurde beim Typ 4027, das sonst gleiche Kennwerte besaß, im Jahr 1971 eingeführt. Wichtigste Eigenschaften waren eine Auflösung = 10 μV, ein Innenwiderstand von 10 MΩ und eine Genauigkeit von 0,005 % v.M..

Es folgten die Geräte Typ 4015 und dessen Weiterentwicklung der Typ 4015a, ebenfalls mit gemischter Bestückung Röhre / Transistor, 4 Messbereichen (3 / 30 / 300 / 1000 V) einer 4-stellige Anzeige und eine Genauigkeit von 0,05 %. Die Auslieferung war von 1971 bis 1975.

Die genannten Geräte, welche schon zum Teil mit Transistoren bestückt waren, nannte man die 1.Generation.

2. Generation

Ab den 1970er Jahren wurde eine höhere Integration der Bauelemente angestrebt und so kamen aus dem VEB Keramischen Werken Hermsdorf (KWH) die sogenannten KME3 - Bausteine. Hier wurden auf Glassubstrat Dünnfilmwiderstände mit Leitungen und Lötpads verbunden, auf die einzelne Transistoren und Dioden gelötet wurden. Dadurch konnten simple Grundschaltungen wie z.B. Flip - Flops, 1 bis 3 stufige Verstärker u.a. realisiert werden. Das Glassubstrat wurde mit Anschlüssen versehen und in einem schmalen Alu - Becher und später in schwarzem thermoplastischem Kunststoff vergossen. Dies war die Ausgangsbasis für die jetzt zu entwickelnden neuen Geräte, der sogenannten 2. Generation.

Da auch zu diesem Zeitpunkt die großen Änderungen auf Grund der Festlegungen des Rates der gegenseitigen Wirtschaftshilfe der sozialistischen Staaten (RGW) zum Tragen kamen, wurden alle bisher im Funkwerk Erfurt produzierten analogen Geräte (Grundgrößenmessgeräte und Messgeneratoren) in andere Länder verlagert. Im Funkwerk wurde nun ausschließlich digitale Messtechnik (Digitalvoltmeter, Zähler und periphere Geräte) entwickelt und produziert.

Damit einher ging auch eine neue Typenbezeichnung. Alle DVMs bekamen als 1. Ziffer der 4-stelligen Nummer eine "1" und die Zähler fingen mit einer "2" an, die peripheren Geräte bekamen als erste Ziffer eine "3". Als 2. Ziffer wurde die Generation definiert. Man begann mit einer "1" für die Geräte der 2. Generation.

Das erste DVM nach dieser Nomenklatur war also das 1101 und der erste Zähler der 2101.

Zusätzlich wurden die Geräte unterschieden, ob sie ein Einzelgerät oder ein Systemgerät sind, indem man vor die 4 Ziffern noch den Buchstaben "G-" für Einzelgerät oder "S-" für System setzt. Mit der Einführung von Systemgeräten wollte man auf die unterschiedlichen Anwendungsfälle der Kunden reagieren und ihnen für ihren Fall zugeschnittene Varianten anbieten, in denen nicht benötige Betriebsarten, Genauigkeiten oder Zubehör entfallen und sie damit kostengünstiger hergestellt werden konnten.

Die ersten Geräte der 2. Generation wurden bereits nach diesem Muster entwickelt und benannt. Das DVM S-1101 wurde als System mit einer Genauigkeit von 0,1 % entwickelt und sollte in mehreren Varianten für verschiedene Betriebsarten (DC / AC / R) angeboten werden. Geplant waren in der ersten Ausbaustufe eine reine DC – Variante S-1101.500 in einem kleineren Gehäuse und eine Variante S-1101.510, die durch einen AC/DC Umsetzer S-1101.020 ergänzt wurde. Die Entwicklung wurde aber wegen thermischer Probleme, die im Zusammenhang mit der engen Bauweise der KME3 - Bausteine auf den Leiterplatten standen, abgebrochen.

Diese Bauelementebasis wurde auch sehr schnell durch die TTL - Schaltkreise (DDR: KME10) abgelöst, die vorrangig in den USA und Westeuropa entwickelt und weltweit kopiert wurden. Dies war im Funkwerk Erfurt der Start zur 3. Generation mit dem Einheitliches System der Digitalen Messtechnik (ESDM 31).

3. Generation

Ab 1970 wurde mit der Entwicklung der 3. Generation begonnen. Bei den Digitalvoltmetern der Präzisionsklasse wurde ein breites Spektrum in Angriff genommen. Alle Geräte wurden im einheitlichen Mechanischen Baukasten System (MBKS) konstruiert und als großes System deklariert. Man ging jedoch weg von dem Systemcharakter und bot dem Kunden wieder jeweils spezielle Einzelgeräte an.

Folgende Digitalvoltmeter der 3. Generation wurden entwickelt und produziert:

Das erste Gerät dieser 3. Generation war das DVM G-1206.500, welches als Basisgerät für die übrigen Entwicklungen (G-1208.500 bis G-1212.500) fungierte und durch die speziellen Betriebsarten wie z.B. Wechselspannung, Widerstandsmessung, Strommessung oder Temperaturmessung Erweiterungen bekam.

Blickt man auf die 9 DVMs der 3. Generation, die in den beiden DVM - Labors, in der Konstruktion, der Versuchswerkstatt und der Typprüfung entstanden sind zurück, ist in den Jahren 1971 bis 1977 enormes geleistet worden.

Am Anfang stand die neue Aufgabe des Funkwerks, für die Länder des RGW (Rat für gegenseitige Wirtschaftshilfe, ehem. internationale Organisation von sozialistischen Staaten) die Digitalvoltmeter und Zähler zu produzieren. Der Vertrieb unseres Werkes forderte neue Erzeugnisse, denn die betagten teils noch mit Röhren bestückten Geräte waren nicht mehr für den Export geeignet, was Literaturrecherchen und Weltstandsvergleiche ergaben. Daraus wurden dann Pflichtenhefte für die zu entwickelnden Geräte abgeleitet, aus denen sich wiederum Voraussetzungen für die Realisierung dieser Ziele in Form von modernen Bauelementen und leistungsstarker Messtechnik ergaben.

Wir hatten erstmals die neuen TTL - Logikschaltkreise (Serie 74xx), die als dominierende Basis für diese Geräte fungierten. Dazu erfolgten notwendige Schulungen aller Entwickler zu dieser Logikbaureihe mit ihren vielen ANDs, NORs, Treibern, Flip-Flops und Registern, die über mehrere Wochen parallel zu den eigentlichen Arbeiten durchgeführt wurden.

Neben den digitalen TTL - Logikschaltkreisen standen erstmals für Anwendungen im Analogteil auch integrierte Operationsverstärker und Komparatoren (μA 709 / μA 710) zur Verfügung.

Als Spannungsreferenz wurden mangels neuer Bauelemente noch Weston - Normal - Elemente eingesetzt, durch welche die Datengarantie der DVM wie bei den vorherigen DVM - Generationen, nach wie vor auf 90 Tage beschränkt war. Nach dieser Zeit war das jeweilige DVM im Herstellerwerk wieder zu kalibrieren.

Zur Messbereichsumschaltung wurden spezielle Kammrelais (Import aus Jugoslawien) eingesetzt, welche bezüglich ihrer Kontakteigenschaften sehr kritisch waren. Entsprechend der jeweiligen Einsatzbedingungen mussten diese Relais hausinternen Sondermessungen u.a. bezüglich Isolationswiderstand unterzogen werden.

Die DVM wurden für folgende Umgebungsbedingungen konzipiert:

• Referenztemperatur: 23 ℃ und max. 60 % rel. Luftfeuchtigkeit über 90 Tage
• Arbeitstemperatur: 5 ℃ bis 35 ℃ und max. 60 % rel. Luftfeuchtigkeit
• Maximale Luftfeuchtigkeit: 80 % rel. Luftfeuchtigkeit zwischen 5 ℃ und 30 ℃

DC - Eingangswiderstände:

• 1 GΩ (0,2 V - Bereich)
• 10 GΩ (2 V - Bereich und 20 V - Bereich)
• 10 MΩ (200 V - Bereich und 1 kV - Bereich)

Bei diesen DC - Eingangswiderständen wurden an das Isolations- und Schaltverhalten der Kammrelais hohe Anforderungen gestellt. Dann kam die erste Prüfung des Prototyps in der Leistungsstufe K2: Haben die Entwickler der Hard- und Software die Vorgaben des Pflichtenheftes gut umgesetzt und sind die gewählten Bauelemente geeignet? Oder klemmte es noch bei der Klimaprüfung?

Nach Lösung der Problemstellen, der Erarbeitung des Zeichnungssatzes und der Kunden- und Servicedokumentation wurden meist 3 bis 5 Entwicklungsmuster gebaut, die der Einarbeitung der Fertigung in das neue Gerät, der TKO (Technische Kontroll Organisation) als staatliches Kontrollorgan zur Qualitätssicherung und dem Vertrieb als Messemuster dienten. Dieser Ablauf der Entwicklung zog sich, je nach Schwierigkeit des Erzeugnisses etwa 3 bis 4 Jahre hin.

4. Generation

Nachdem in den Jahren 1970 bis 1976 die 3. Generation (ESDM 31) entwickelt und Erfahrungen gesammelt worden waren, begann man bereits 1975 mit der freiwerdenden Entwicklungskapazität an Themen der Folgegeneration zu arbeiten. Es lagen Erfahrungen aus der Produktion, von Kunden, der Entwicklung des Weltmarktes sowie ein größeres Angebot moderner Bauelemente vor, welche die Richtung der Entwicklung beeinflusste.

In den Jahren 1975 / 1976 entstand die Konzeption des ESDM 32, in der die messenden Geräte, also Digitalvoltmeter und Zähler, in ihren Messbereichen und Genauigkeiten verbessert werden sollten. Einen Schwerpunkt bildete die Erweiterung zur Verkettung von Geräten durch den international gebräuchlichen IEC-Bus, der neben dem bisher üblichen Standard Interface SI 1.2 angeboten werden sollte. Bei den sich anschließenden peripheren Geräten waren Anpassungen und Sortimentsveränderungen vorgesehen. Die Messgeräte wurden von der Typvielfalt vom ESDM 31 übernommen, ihnen wurde jeweils eine Interfacebaugruppe, entweder für den IEC-Bus (S-122X.030) oder für den SI 1.2 (S-122X.020) zugeordnet.

Da sich in den letzten Jahren immer stärker die Geräte im internationalen Vergleich zur 19 - Zoll Bauart verschoben hat, lag es nahe, diesem Trend zu folgen um Absatzeinbußen zu vermeiden. Deshalb wurde das bisher verwendete MBKS (Mechanische Baukasten System) verlassen und auf das 19 - Zoll System umgestellt.

Nicht zu vergessen ist das die elektronischen Bauelemente in den vergangenen Jahren deutliche Verbesserungen erfahren haben. Das alles führte 1977 zu dem Entschluss, die bei den Digitalvoltmetern und Zählern begonnenen Arbeiten im ESDM 32 in ein neues System, die 4. Generation, zu überführen.

Damit wurde die bisherige Typenbezeichnung verlassen. Bei den messenden Geräten begannen Digitalvoltmeter mit S-1401.500 und Zähler mit S-2401.500. Bei Einzelgeräten trat wie bisher an Stelle des "S" (für System) ein "G" (für Gerät).

Den Anfang machten die genannten Themen DVM S-1401.000 und Zähler S-2401.000. Hier war eine stärkere Vernetzung der Geräte mit international verwendeten Interfaces zur Messwerterfassung und -verarbeitung vorgesehen.

Völlig neu waren bei diesen Messgeräten:

• Die international übliche Gehäusebreite von 19 Zoll, welche im Gegensatz zum bisherigen metrischen System des ESDM 31 stand.
• Der zur Verkettung bei Messgeräten damals international übliche IEC-Bus (IEEE 625), der alternativ neben dem Standard - Interface SI 1.2 angeboten werden sollte.
• Erstmaliger Einsatz von Schaltnetzteilen zur Energieeinsparung.
• Erstmals Mikroprozessorsteuerung durch Einsatz von MOS - LSI - Schaltkreisen im Digitalteil (CPU, CTC, PIO, SIO).
• Nutzung von PTFE - Materialien (Teflon) für isolationsbestimmende Komponenten und zur Verbesserung der technischen Kennwerte der DVM.
• Erstmalige Nutzung von Optokopplern (neben bisher üblichen induktiven Impulsübertragern) zur Datenübertragung Analogteil / Digitalteil und umgekehrt.
• Ersatz der bisherigen Weston - Normalelemente durch Referenzdioden nach dem Band Gap - Prinzip mit niedrigem Temperaturkoeffizienten.
• A/D - Wandler nach Dual Slope - Verfahren mit 21.000 digit und netzsynchroner Integration für 50 Hz und 60 Hz Netze.
• Ersatz der bisher weitgehend diskret aufgebauten DC und AC Eingangsverstärker durch integrierte Operationsverstärker.
• Einsatz von Präzisions - Metallfilm - Widerständen in genauigkeitsbestimmenden Schaltungen.
• Einsatz spezieller hausintern hergestellter Relais mit Schutzrohkontakten im Analogteil zur Betriebsarten- und Meßbereichsumschaltung.
• Einsatz von Schottky - Dioden zur AC - Mittelwertgleichrichtung bis 1 MHz bzw. Hybrid - True RMS - Konverter zur Echt - Effektivwert - Gleichrichtung.
• Anzeigen durch farbige Leuchtdioden (LED) und Digitrons.

Das Voltmeter S-1401.500 war mitte der 1970er Jahre das erste Digitalvoltmeter welches über eine Mikroprozessorsteuerung verfügte. Zum Einsatz kam der 8 Bit Mikroprozessor Zilog Z 80 (DDR Nachbau: U 880) mit den Peripherieschaltkreisen Z 80 CTC (DDR Typ: U 857) und Z 80 PIO (DDR Typ: U 855). Als Festwertspeicher dienten programmierbare Speicherschaltkreise Typ EPROM 2716.

Auch hier erfolgten notwendige Schulungen aller Entwickler zum Aufbau, Funktion und Wirkungsweise der zuvor nicht vorhandenen komplexen Bauelemente, bei denen eine neue Denkweise mit Begriffen wie Adressbus, Datenbus, Steuerbus usw. notwendig war. Die Schulungen erfolgten über mehrere Wochen parallel zu den eigentlichen Entwicklungsarbeiten. Personal Computer existierten noch nicht, also mussten spezielle Schaltungen entwickelt werden, um Erfahrungen beim Einsatz mit diesen Bauelementen zu sammeln.

Das DVM S-1401.500 war für folgende Betriebsarten bzw. Verkettungsstandards konzipiert:

• Gleichspannungsmessung (DCU)
• Wechselspannungsmessung (ACU Mittelwert oder ACU Echt-Effektivwert)
• Widerstandsmessung R (2R- bzw. 4R- Messung)
• Widerstandsverhältnismessung R/R
• Wahlweise Standard-Interface SI 1.2 (ESDM 31) oder IEC-Bus IEEE 625

Das S-1401.500 verfügte über diverse Sonderfunktionen wie verschiedene Meßgeschwindigkeiten, Min / Max Wert - Speicher, verschiedene Filterfunktionen, Offset - Korrektur und konnte erstmals Automatische Nullpunktkorrektur (Auto-Zero) und Automatische Kalibrierung (Auto-Cal) durchführen. Damit entfielen die in der 3. Generation noch üblichen, an der Frontseite befindlichen Einstellregler für Nullpunkt und Endwert.

Mit diesen Eigenschaften stellte das S-1401.500 durchaus internationalen Weltstand dar. Die Eigenschaften dieses Gerätetyps wurden an einigen Prototypen und danach an mehreren Entwicklungsmustern durch die hausinterne Prüfstelle der TKO (Typprüfung) bestätigt.

Damit stellte die 4. Generation einen wesentlichen Fortschritt gegenüber der 3. Generation dar und hätte gute Absatzchancen gehabt. Um all die Betriebsarten und Messbereiche sowie die Verkettbarkeit mit anderen Messgeräten zu ermöglichen, wurde das Volumen des Gehäuses maximal ausgenutzt und erstmals ein Lüfter eingesetzt. Das technisch damals machbare wurde in diesem stabilen und kompakten Messgerät umgesetzt, dafür wog es auch stolze 23,5 kg

Schwerpunktmäßig wurden im Kombinat Mikroelektronik Erfurt von 7000 Mitarbeitern MOS - Halbleiterschaltkreise entwickelt und produziert. Die dazu benötigten Schaltkreistester standen leider auf der Embargoliste, sodass hier ein gewaltiger Engpass bestand. Die Leitung des Kombinats verfügte, dass die Kapazitäten des Gerätewerkes genutzt werden sollten, diese Tester zu entwickeln.

Trotz einer Eingabe des Betriebsleiters des Gerätewerkes und der Gewerkschaft an den Ministerrat der DDR mit dem Hinweis, dass die digitalen Messgeräte des Gerätewerkes nach Festlegung des RGW für das ganze sozialistische Wirtschaftsgebiet bereitzustellen sind, wurde der Einspruch abgelehnt und auf die Entwicklung der Tester bestanden. Die Entwickler begannen diese Arbeit unter anderem mit den Testern Typ T-4000 und T-8500 und die begonnen Arbeiten an der 4. Generation wurden beim Stand K8 (Kleinserie) mitte 1978 abgebrochen.

Um überhaupt DVMs an unsere Kunden ausliefern zu können, wurden die schon betagten Geräte der 3. Generation weiter produziert. Ein Beispiel zeigt diesen Zustand: Der Vorläufer des S-1401.500 ist das DVM G-1212.500, welches 1976 in die Produktion kam und im September 1987 mit der 14. Serie ab Gerät Nr. 5225 ausgeliefert wurde. 12 Jahre das gleiche Gerät! Damit war man vom Weltniveau weit entfernt.

Der Betriebsleiter des Gerätewerkes, der sehr an "seinem" Betrieb hing, hatte sich allerdings ein "Hintertürchen" geöffnet: Für die Entwicklung der Tester wurden auch DVMs und Universalzähler benötigt, die wegen ihrer Genauigkeit importiert werden müssten. Um das bei den geringen Valutareserven zu umgehen, schlug er vor, diese Geräte auf Grund unseres Wissensstandes selbst zu entwickeln.

So entstanden die letzten Präzisionsgeräte des Funkwerks: Das Voltmeter G-1006.500 und der Zähler G-2005.500, die man quasi als Spätgeburt der 4., oder Frühgeburt der 5. Generation betrachten kann. Erstmalig wurde in die Gestaltung von Messgeräten im Funkwerk Erfurt ein Designer einbezogen, welcher speziell bei der Frontplatte des Gerätes mitwirkte und dieser eine gewisse Ästhetik verlieh. Das DVM G-1006.500 baute auf den Erfahrungen und Erkenntnissen des leider nicht gebauten Vorgängers S-1401.500 auf, erreichte jedoch dessen technische Kennwerte nur zum Teil. Ursächlich hierfür waren:

• Nicht mehr verfügbare materialtechnische Basis (Importbauelemente).
• Durch Umstrukturierungen nicht mehr verfügbares personelles Know-How.

Eigenschaften des G-1006.500:

• Gehäusebreite 19 Zoll und IEC–625 / IMS-2 Bus.
• Einsatz von Netzteilen mit integrierten Linearreglern.
• Einsatz des hochintegrierten A/D - Wandlers C500 / C504 vom HFO (Halbleiterwerk Frankfurt / Oder) mit 20.000 digit und integrierter Referenzdiode nach dem Band-Gap Prinzip.
• Einsatz von integrierten Operationsverstärkern B 080 (HFO) im Analogteil.
• Anzeigen durch Leuchtdioden (LED) und 7- bzw. 14- Segment - LED - Anzeigen VQE22 / VQE24 / VQB200.

Das Voltmeter G-1006.500 ging im Januar 1989 in Produktion und wurde vor der Wende noch der große Verkaufshit.

Serviceklasse

Anfang der 1970er Jahre berichtete der Leiter unseres Absatzes von einem Messebesuch im Ausland, dass vermehrt kleinere Messgeräte angeboten werden, welche nicht der Präzisionsklasse zugerechnet werden können, die wir im Funkwerk produzieren, sondern zu einer Art "Serviceklasse" mit geringerer Genauigkeit gehören. Die Frage war, ob wir hier mit Entwicklungen einsteigen können. Im Labor "Frequenzmesser" lief die Entwicklung des Systems S-2201.000, ein Universalzähler der 3. Generation. Leider hatten wir erhebliche Verzögerungen durch fehlende Importbauelemente aus der Sowjetunion.

Die dadurch freie Entwicklungskapazität wurde eingesetzt zur Entwicklung des DVM G-1001.500, einem universellen Digitalvoltmeter zur Messung von Gleich- und Wechselspannung, Gleich- und Wechselstrom sowie von Widerstand. Die Kernforderung lautete Volumenreduzierung und eine Basisungenauigkeit besser 0,25 %, Auflösung 100 μV und Messbereiche bis 1000 V. Es standen modernere Bauelemente wie z.B. LED - Anzeigen von WF (Werk für Fernsehelektronik Berlin) oder Dünnfilm - Widerstände hoher Genauigkeit von KWH sowie Hochvolt - MOS Schaltkreise aus dem eigenen Haus zur Verfügung, sodass wir nicht auf die voluminösen Nixieröhren angewiesen waren.

Das DVM G-1001.500 ging 1977 in Produktion. Die Stückzahlen in der Produktion waren beachtlich, die Nachfrage für diese Servicegeräte war kaum zu befriedigen. So wurden z.B. in 10 Monaten (Juni 1978 bis März 1979) 1500 Geräte ausgeliefert. Der G-1001 war damit das erste Gerät, welches über die 1000 Stück - Marke pro Jahr in der Produktion kam.

Parallel zu dieser Entwicklung entstand unter Nutzung der mechanischen Konstruktion ein Zähler, der ebenso in diese Serviceklasse eingeordnet werden konnte. Der G-2001.500 konnte Perioden, Drehzahl, Impulsbreiten und Frequenzen bis 85 MHz messen und war den Geräten der 1. Generation (max. 15 MHz) deutlich überlegen.

Nach 5 Jahren Fertigung des G-1001.500 war die Weiterentwicklung mit der Bezeichnung G-1002.500 soweit, dass die Produktion im März 1983 beginnen konnte. Die Kennwerte des Gerätes wurden, passend zur Serviceklasse, nur marginal verbessert. So wurde z.B. ein externer Shunt eingeführt, um Strommessungen bis 10 A zu ermöglichen und der Frequenzbereich wurde von 20 auf 50 kHz erweitert.

Die Stückzahlen stiegen aber noch weiter an: In 1½ Jahren ab Produktionsbeginn wurden 3350 Geräte gefertigt! Eine Entwicklung, die sich gelohnt hat.

Nach 5 Jahren Produktion des G-1002.500 wurde ein Nachfolger konzipiert. Man plante eine Erhöhung der Auflösung von 3½ auf 4½ Stellen und damit die Empfindlichkeit von 100 auf 10 µV. Die Grundgenauigkeit wurde auf 0,05 % erhöht. Dazu kamen eine Bereichsautomatik und zwei verschiedene Interfaceanschlüsse (RS232C und V24). Damit erhielt das neue Digitalvoltmeter G-1005.500 eine höhere Qualität und sicherte den Absatz für die nächsten Jahre.

Die Entwicklung des G-1005.500 begann 1988 noch zu DDR - Zeiten. Es standen jedoch nur die Bauelemente aus der DDR und dem sozialistischem Wirtschaftsgebiet (SW) zur Verfügung. Deshalb konnte auch der Bereich der Wechselspannungsmessung nur mit der einfachen Mittelwertgleichrichtung (für Sinusspannungen) realisiert werden. Von Sinus abweichende Spannungen wurden stark fehlerbehaftet angezeigt. Daran scheiterte auch der Versuch das Gerät nach der Wende über die westdeutsche Firma Contron zu vertreiben. Die Einführung in die Produktion erfolgte im November 1990 bereits unter dem Namen ERMIC (Erfurter Microelektronik).

Sehr schnell fiel die Entscheidung, dieses Manko zu beseitigen: Der G-1005.500 ist modern, es muss nur die Gleichrichtung auf eine jetzt verfügbare RMS - Gleichrichtung umgestellt werden. Bereits im Januar 1991 erfolgte die Typprüfung und die Überleitung in die Produktion.

Das neu entstandene Gerät bekam den Namen G-1008.500. Dieser Name galt für das Gerät mit Interface (auf dem Typenschild stand G-1008-01) und das Gerät ohne Interface hieß G-1008.501 (Typenschildangabe G-1008). Damit war ein Messgerät für Labor-, Betriebs- und Serviceeinsatz entstanden, welches dem aktuellen Stand der Technik durch die Bereichsautomatik, der Effektivgleichrichtung (bis Crest - Faktor 4), Frequenzen bis 100 kHz, Grundfehler von 0,25 % < 20 kHz und dem Interface zur Vernetzung von automatischen Messplätzen auch unter den jetzt geltenden DIN - Normen und VDE - Bestimmungen voll entsprachen.

* Mit Interface V.24 / RS232C
** Ohne Interface

Handmultimeter

Angefangen hat das Thema 1982 mit einer Frage unseres Vertriebschefs, ob wir eventuell auch kleine "Handhelds", die in letzter Zeit stark auf Messen im Ausland gezeigt werden, entwickeln könnten. Die Genauigkeit dieser Geräte lag etwa bei 0,25 - 0,5 %. Das Thema reizte, aber es fehlte die materielle Voraussetzung. Wir hatten keinen Tastenschalter mit 10 mm Raster, keine passende LCD - Anzeige und der A/D - Wandler Schaltkreis war nicht verfügbar. Hochgenaue kleine Widerstandsnetzwerke fehlten und ein passendes Gehäuse gab es auch nicht.

So begannen viele Telefonate und Dienstreisen mit den Betrieben ETE (Elektrotechnik Eisenach), WF (Werk für Fernsehelektronik Berlin) und KWH (Keramische Werke Hermsdorf). Aber den Schaltkreis ICL7106 gab es nur in der BRD und im westlichen Ausland. Die Lösung: Wir beschafften uns 3 Muster mit dem Vorwand, dass es für eine "Konsumgüter - Entwicklung" benötigt wird. Das wurde genehmigt. Mit einem Muster wurde die Versuchsschaltung aufgebaut und die anderen Muster gingen in die Halbleiter - Entwicklung. Dort wurde ein Muster geöffnet und das Innenleben des A/D - Wandlers analysiert und kopiert. So entstand der U7106 im Funkwerk.

Von KWH und WF kamen positive Signale, von ETE bekamen wir nur die eigentlichen Schaltkammern. Für die Trägerschiene und die Schaltkulisse mussten wir selbst die Werkzeuge bauen und dann den Schalter komplettieren.

Das Gehäuse war eine Eigenkonstruktion, das erste Modell wurde aus einem PVC - Klotz heraus gefräst und im Werkzeugbau entstand danach ein Spritzwerkzeug. Viel Eigeninitiative brauchte man innerhalb der Planwirtschaft, um derartige "Sonderwünsche" zu realisieren.

Die Idee, das Gerät als "Konsumgut" mit akzeptablen Preisen wirklich auch an den Bastler zu verkaufen, wurde durch das Ministerium für Elektrotechnik, das für alle Erzeugnisse unseres Zweiges die Preise festlegte, durchkreuzt. Man erkannte, dass mit dem Multimeter G-1004.500 die Kassen gefüllt werden können und bestimmte den Preis auf über 1000 Mark. Geeignet für Export, Industrie und Handwerk, aber nicht für Bastler.

Ab 1985 lief die Produktion mit Stückzahlen, die wir mit keinem anderen Gerät erreichten. Innerhalb von 3 Jahren, also bis 1988 lieferten wir 45000 Stück aus. Wir überlegten uns wegen des Preises noch eine "Billigvariante" als sog. Konsumgut, das jeder volkseigene Betrieb (VEB) in der DDR anbieten musste. So entstand das Multimeter G-1007.500 mit dem wir ein Jahr später, also 1986 auf den Markt kamen. Der Preis war mit 695 Mark aber immer noch üppig.

Durch neuere Bauelemente wurde die Weiterentwicklung des G-1004.500 zum G-1004.501 im Juni 1989 serienreif. Es lag also nahe, auch den G-1007.500 noch einmal zum G-1007.501 "aufzufrischen". Schwerpunkt war die Bereitstellung des neuen A/D - Wandlers C7136 durch HFO (Halbleiterwerk Frankfurt / Oder). Dieser war stromärmer als der Vorgänger U7106 und ermöglichte eine deutlich längere Betriebszeit mit einem Batteriesatz beim G-1004.501 (> 1500 h gegenüber > 250 h) und beim G-1007.501 (> 2000 h gegenüber > 750 h). Außerdem wurde die LCD - Anzeige von 9 auf 13 mm Höhe optisch verbessert.

Dann kam die Wendezeit, aber bis Juni 1990 existierte noch der VEB und wir schafften die Nullserie bis Juni 1990 (50 Geräte). Die Überleitung des G-1007.501 folgte im August 1990, als der Betrieb bereits ERMIC hieß.

Wir hatten bereits mit einer Studie zur Weiterentwicklung angefangen mit den Schwerpunkten echte Effektivmessung (True - RMS), denn bisher hatten wir nur Mittelwertmessung (nur für Sinusmessung) bei diesen Geräten, einer höhere Auflösung von 1:3999 (bisher 1:1999) und sogar 1:19999 (4½ stellige Anzeige). Auch war ein Drehschalter statt der bisherigen Tastenschalter angedacht mit dem Hintergedanken einer Volumenreduktion des Gerätes. Namen gab es auch schon dafür: G-1010.500 und G-1011.500, aber daraus wurde nichts mehr, die Treuhand war schneller.

Unmittelbar nach der Wende 1989 wurden große Anstrengungen unternommen möglichst schnell neue Erzeugnisse in die Produktion überzuleiten um den Umsatz zu steigern, denn das Geld fehlte dem Betrieb an allen Ecken. So war auch die Produktion von kleinen digitalen Einbaumessgeräten, den sog. "Panelmetern" die die alten analogen Zeigerinstrumente ablösten, vorgesehen. Eine Konzeption für 3½ stellige Spannungs- und Strommesser mit unterschiedlichen Bereichen und erste Prototypen wurden realisiert, doch aus diesen letzten kleinsten Spannungsmessern wurde nichts mehr um das Funkwerk Erfurt zu retten. Die Treuhand wickelte den Betrieb im November 1993 einfach ab.