148726. lajstromszámú szabadalom • Készülék kis egyenfeszültség vagy egyenáramváltozások váltakozó feszültségváltozássá való átalakítására

Megjelent: 1961. december 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.726. SZÁM 21. e. 29—36. OSZTÁLY - FE~465. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Készülék kis egyenfeszültség vagy egyenáramváltozások váltakozó feszültségváltozássá való átalakítására Fémipari Kutató Intézet, Budapest Feltaláló: Farkas Ferenc oki. elektromérnök. Budapest A bejelentés napja: 1959. szeptember 12. A mérés- és szabályozás-technikában gyakran előfordul, hogy kis egyenfeszültséget, vagy egyenáramot szolgáltató érzékelők (pl. hőelemek) segítségével kell valamilyen mérő, regisztráló, vagy szabályozó berendezést működtetnünk (pl. hőmérséklet regisztráló vagy szabályozó berendezés). Az érzékelő által szolgáltatott egyenfeszültségű jel csak felerősítve alkalmas az említett berendezések működtetéséhez. Az erősítés egyenáramú erősítő segítségével végezhető el, vagy oly módon, hogy az érzékelő által szolgáltatott egyenfeszültségű jelet váltakozó feszültséggé alakítjuk át. A váltakozó feszültségű jel felerősítése sokkal kevesebb nehézséggel jár, mint az egyenáramú erősítők alkalmazása. Az egyenfeszültségű jelnek váltakozó feszültségű jellé való átalakítására több módszer ismeretes. Ezek hátránya, hogy egy részük nem működik üzembiztosan (pl. a vibrátor), másrészük pedig bonyolult felépítésű (pl. a fotocellás átalakító). A találmány szerint az alább ismertetendő módon a váltakozó áramú tekercsben elhelyezett magban keletkező örvényáram visszahatását használjuk fel az egyenfeszültségű jelnek váltakozó feszültségű jellé való átalakítására. Az átalakító két főrészből áll (1. ábra). Ezek: az átalakítani kívánt egyenáramot vagy egyenfeszültséget jelző 1. mérőműszer és a 2. átalakító tekercs. Az egyenfeszültséget vagy egyenáramot jelző mérőműszer mutatójára, arra merőlegesen vékony 3. fémhuzal van erősítve. A fémhuzallal szemben van elhelyezve a hengeresen kiképzett 2. tekercs oly módon, hogy a műszer mutatójának elfordulásakor a fémhuzal a tekercs belsejébe hatolhasson. A 2. átalakító tekercset nagyfrekvenciával gerjesztjük. Amikor a fémhuzal a tekercs belsejébe hatol, a nagyfrekvenciás mágneses tér hatására a 3. huzalban örvényáramok keletkeznek, amelyek megváltoztatják a mágneses tér nagyságát. Ennek következményeként a, 2. átalakító tekercs impedanciája megváltozik. Az impedancia változás a 3. fémhuzalnak a 2. tekercsben levő hosszával, vagyis a mérőműszer mutatójának elfordulásával, tehát a mért egyenáram vagy egyenfeszültség nagyságával arányos. Ha tehát ezt az impedancia-változást feszültség-változássá alakítjuk át, akkor a mérőműszer által mért egyenáramot, vagy egyenfeszültséget váltakozó feszültséggé alakítottuk át. , Az impedancia-változás feszültség-változássá való átalakítása megvalósítható pl. a 2. ábrán látható hídkapcsolás segítségével. Itt a híd négy ága négy egyforma hengeres tekercsből áll, melyek közül az egyik az átalakító tekercs. Ha az átalakító tekercs impedanciája a tekercsben levő fémhuzal elmozdulása következtében megváltozik, akkor az eredetileg kiegyenlített híd egyensúlya felborul és a kimeneten a fémhuzal elmozdulásával arányos feszültség lép fel. Az impedancia-változásnak feszültség-változássá való átalakítása megvalósítható oly módon is, hogy az átalakító tekercs olyan tekercs, amely primer és szekunder tekercseléssel rendelkezik (3. ábra). Ha a Pr. primer tekercset nagyfrekvenciás árammal gerjesztjük, akkor az Sz. szekunder tekercsen közvetlenül az átalakítani kívánt egyenárammal vagy egyenfeszültséggel arányos feszültséget kapjuk. Ez esetben kompenzációs kapcsolást alkalmazunk, hogy csak a fémhuzal elmozdulása által létrehozott feszültség-változást mérjük. A kompenzációt az A. átalakítandó tekerccsel azonos kiképzésű K. kompenzáló tekercs ellenkapcsolásával érjük el. Alkalmazási példák: 1. A fenti átalakító segítségével pl. folyamatos hőmérsékletszabályozó berendezés készíthető. Működése a 4. ábrán látható blokkséma alapján: az