147309. lajstromszámú szabadalom • Készülék Hall effektust kihasználó elektromos kiegyenlítőkhöz, mérőhidakhoz és szabályozókhoz
Megjelent: 1960. július 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.309. SZÁM 21. e. 29—36. OSZTÁLY — ZA—198. ALAPSZÁM Készülék Hall effektust kihasználó elektromos kiegyenlítőkhöz, mérőhidakhoz és szabályozókhoz Závody prumyslové automatisace, národni podnik Praha, Praha (Csehszlovákia) Feltaláló: Dr. Hiebsch Walter mérnök, Decin A bejelentés napja: 1959. január 2. Csehszlovákiai elsőbbsége: 1958. január 2. Az elektromos kiegyenlítőkhöz, mérőhidakhoz és szabályozókhoz különböző kivitelű készülékek ismeretesek. Teljesítetlen kiegyenlítési feltételeknél illetve kiegyensúlyozatlan mérőhidaknál a kiegyenlítő áram erősödik és a kiegyenlítő készülék átállításához oly módon van. használva, hogy a kiegyenlítő áram eltűnik, miáltal a kiegyenlítő készülék vagy a mérőhíd automatikusan kiegyenlítődik. Szabályozó kapcsolásoknál adott esetben a szabályozó körben egy helyes értelemben felerősített kiegyenlítő áramot használnak az energiahozzáfolyás közvetlen vagy közvetett befolyásolására, miáltal a kiegyenlítő áram eltűnése után a kiegyenlítő vagy mérőhíd ismét kiegyensúlyozatlan állapotba kerül. Mivel ebben az esetben egyenáramú mérőfeszültségekről van szó, ahol meglehetősen komoly nehézségekkel jár a megbízható erősítés biztosítása, ezért ezt a kiegyenlítő áramot először átmodulálják és azután erősítik. Az erősítő kilépési helyén a kímenőáram polaritására azután a fázisviszonyok a döntőek. Az erősítő után egy fázisdiszkriminátor következik. Az e célra alkalmazott elektroncsövekre vagy körmodulátorokra jellemző, hogy hatásfokuk és érzékenységük kicsi. A medhanikus diszkriminátorok élettartama korlátozott. A találmány szerinti készüléknél (1. ábra) a kompenzátor vagy a mérőhíd I kiegyenlítő árama a Hall generátorhoz van vezetve, melynek mágneses mezeje a 2 oszcillátor segítségével 2 jt frekvenciával van gerjesztve. A kimenőfeszültség e2 = K i -1 • H • sin a> t. Ez a 3 erősítő segítségével van felerősítve és a 4 generátorhoz vezetve, amely mint az 1 generátor mágnesesen azonos frekvenciával van gerjesztve, úgyhogy az 63 kimenőfeszültség már egyenáramú feszültségként jelentkezik, ahol. a poralitás a 3 erősítő kilépésénél levő váltóáram fázisviszonyaitól függ. Ez az 1 gene^ rátör az egyenáram modulátoraként, a 4 generátor pedig fázísdiszkriniinátorként szerepel. A 2. ábra szerinti kivitel egy másik változat, amelynél a 6 generátor mágnesos: mezeje az 1 kiegyenlítőáram segítségével van gerjesztve, ezzel szemben a 7 oszcillátor annak az amy agszal ágnak szállítja az áramot, amelyben a Hall jelenség létrejön.. A 8 generátor is úgy kapcsolható' a 2 . ábra szerint a íázísdiszkrimiiiátorhoz, hogy a diszkrimináláshoz szükséges váltóáram mágneses gerjesztésre is szolgál, ezzel szemben az anyagszalaghoz való vezérlőáram a 7 oszcillátorból van kivéve. A 3. ábra szerinti kapcsolásnál egyszerűsítés érhető1 él, ahol mindkét Hali generátor egy gerjesztővel van összekötve. A hatásfok további tökéletesítése (kisebb veszteség) érhető el a 9 mágneses kör magnetostrikciós ferrorezonanciájának kihasználásával. Ez egy tranzisztor-oszcillátor alkalmazásával az egész készülék megkisebbedését eredményezi. A készüléket szabályozóként lehet használni, ha az e3 kimenőfeszültség a -e^ kiegyenlítési feszültséget nem befolyásolja, hanem az ex mérési nagyságot, például a szabályozott körhöz való energiahozzávezetés változása által. Ennél az eljárásnál a -e/f kiegyenlítési feszültség a megfelelő, kívánt értékre van beállítva. Ekkor az e.3 kimenőfeszültség arányos a szabályozási eltéréssel és ez az eljárás arányos szabályozásként jelenik meg, amelynél az e^ kimenőfeszültség vagy közvetlenül, vagy alkalmas összekötő-tagokon, mint erőátviteli tranzisztorokon, átvezetőkön, szervoszábályozókon, relén, stb. keresztül a 11-hez való energiahozzávezetést befolyásolja. Az: arányossági tartomány a 3 erősítő változtatásával állítható be. Ha a második (diszkriminációs) Hall generátor vezérlését a 3 erősítőnél az amplitúdó időlefolyásának derivációs, illetve integrál értéke által befolyásoljuk, egy PID szabályozó tulajdonságát ér-
