148804. lajstromszámú szabadalom • Mérőeszköz villamos szigetelések hibáinak meghatározására a nagy frekvenciás zavarok vivőhulláma amplitudójának mérése alapján

2 148.804 zetközi, sem hazai előírások. Ennek megfelelően az alkalmazott mérési módszerek, készülékek is különbözők. A nagyfrekvenciás zavarok mérésére — amely a szigetelők állapotáról ad felvilágosítást —• két elvi. út áll rendelkezésre. Ha a hibás szigetelő által kibocsátott nagyfrekvenciás zavarrezgéseket megfelelő készülékben feszültségimpulzusokká, illetve rezgésekké alakítjuk át és egyenirányítjuk és ezután a rezgések burkológörbéjét képezzük — a közönséges rádióvevő készülék működéséhez hasonlóan — az így nyert feszültség-időgörbe egyenáramú és váltakozóáramú összetevőre bontható. Az egyenáramú összetevő nagysága — amely rádió műsorszóró adók esetén a vivőhullám (carrier) egyenirányított értékének felel meg — a sugárzás térerősségével arányos, a váltakozóáramú összetevő pedig a modulációnak felel meg. Mindkét fizikailag mérhető érték, a vivőhullám nagysága és a moduláció nagysága a szigetelő állapotától függ, szigetelési hiba — pl. távvezetéki szigetelő hajszálrepedése — esetén általában mindkét menynyiség értéke megváltozik és így mérésre használható. Az eddigi méréseknél a modulációval arányos feszültséget mértek. A moduláció mélysége, frekvenciája azonban a nagymértékben változó villamos és elrendezési okokból eredően ingadozik és csak véletlen esetben egyezik a mérőkészülék hitelesítésekor állandóan feltételezett modulációs mélységgel és a moduláló frekvenciával (pl. m = 30%, fm — 400 Hz), ami a méréseknél durva hibák forrása lehet. A moduláció mérésén alapuló készülékeknél további hátrányt jelent, hogy a laboratóriumokban, iparosított helyek közelében állandóan jelenlevő kapcsolások által létrehozott impulzusok, egyedi szikrakisülések és egyéb ipari zavarok hatása főleg a modulációban jelentkezik és a mérést lehetetlenné teszi, vagy meghamisítja. Ilyen készülékeikkel laboratóriumokban mérni általában csak költséges, különlegesein erre a célra árnyékolt térben lehet. A találmány tárgyát képező készülék feladata az, hogy olyan mérési mennyiséget és mérési elvet használjon, amellyel a nagyfrekvenciás szigetelésellenőrzés megbízhatósága növekszik és a mérés egyszerűsödik. A találmány szerinti készülék a hibás szigetelő által kisugárzott nagyfrekvenciás jellegű rezgések egyenirányítás utáni egyenáramú összetevőjét — a rádió adó-vevő technikában használatos meghatározásokhoz hasonlóan ezt az összetevőt vivőhullámnak (carriernek) nevezzük — méri, amelyről megállapítható, hogy nagyságát a moduláció mélysége és frekvenciája nem, vagy alig befolyásolja és így a mérés egyértelművé válik a legkülönbözőbb hibahelyi előfordulások mellett is. A nagyfrekvenciás zavarok vivőhulláma nagyságának mérésére különlegesen épített szelektív csővoltmérőt kell alkalmazni. A készülék néhány száz kHz széles sávon belül hangolható legyein a külső zavaró állomásoktól való elbangolhatóság, valamint egyes zavarmaximumok megállapíthatósága érdekében. A mérőkészülékben villamos rezonancia alapján (légmagos vagy ferritmagos keretantenna segítségével) a széles frekvenciaspektrumból szelektív erősítésre vagy szuperheterodin elv alapján „középfrekvenciás" jel képzésére alkalmas szűk frekvenciasávot, továbbiakban „zavarjelet" választunk ki. Ez a kiválasztás a készülék említett antenna- • jának a vizsgálandó berendezés (pl. szigetelő) áramköréhez — célszerűen földelővezetőhöz -— való csatolásával történik. Az így kiválasztott zavarjelet vagy 1. szelektíven erősítjük, vagy 2. segédrezgés hozzákeverésével középfrekvenciás jelet képezünk és ezt erősítjük szelektíven tovább. Az 1. esetben nehezen valósítható meg. a hangolhatóság és ez kétségtelen előnyt nyújt a 2. megoldásnak. A mérőkészülékben minél több hangolt rezgőkör beépítése szükséges, mivel a zavarjel közel sem szinuszos formájú. A hangolt körök a torz zavarjelekből, egyedi impulzusokból csak a megfelelő frekvenciájú szinuszos összetevőt engedik tovább. A szinusz alakú jelek matematikailag könnyebben vizsgálhatók, tehát a mérőkészülék is könynyebben méretezhető. A felerősített zavarjeleit tetszőleges módon egyenirányítjuk (pl. soros vagy párhuzamos diódával). Az egyenirányításkor keletkező, csak a vivőhullámmal arányos egyenfészültségeiket elválasztjuk a váltakozóáramú összetevőtől — amely a modulációt képviseli —• iszűrőtagok segítségével. Az így nyert egyenfeszültséggel egy elektroncső vezérlőrácsát vezéreljük és mérjük e cső anódvagy katódáramát. Az elektroncső anódáram-rácsfesizültség karakterisztikáját olyanra választjuk, hogy az anód- vagy katódáramkörbe kapcsolt műezer végkitérése 0 V ráóselőfeszültségnél legyen, minimális kitérése (nyugalmi állása) pedig a mérni kívánt legnagyobb negatív egyenfeszültségű jelnél. Ennél negatívabb előfeszültségnél a cső lezár, anódáram nem folyik. Ezzel a megoldással elérhető, hogy a mérőfokozat a méréshatárnál nagyobb egyenfeszültségű jelnél önmagát zárja le. A műszer villamos nullázása az anódköri, vagy rácsköri muníkaellenállás változtatásával oldható meg. Ezáltal a műszer skálája fordított: jel nélkül, nulla előfeszültségnél —• maximális áram mellett — nulla értéket mutat; növekvő jelnél nagyobb negatív előfeszültségnél az áram csökken, a mutatott érték pedig növekszik. Az egyenirányítás után szűrőtagok beépítése két okból indokolt: a) A mérőfokozat karakterisztikája nem teljesen lineáris, a moduláció mélysége a zavarjelnél elérheti a 100%-os értéket is és így a mérőfokozat torzítása következtében a félperiódusok nem egyformák, asz aszimmetria pedig járulékos egyenfeszültségű jelként szerepel, amely — mivel nagysága ismeretlen — a mérési eredményt meghamisítja. b) Az ohmos és kapacitív tagokból álló szűrő egyúttal csillapító elemként is szerepel. Az impulzusszerű légköri, ipari zavarok jelentkezési ideje igen rövid {néhány milliszekundum), de ha felerősítve csillapítatlanul a műszerre jutnak, állandó mutatóingadozást okoznak,- ez pedig a mérést laboratóriumban úgyszólván lehetetlenné teszi. Kellő nagyértékű időállandót választva elérhető, hogy az impulzusszerű zavarok hatása a műszeren alig jelentkezik. Természetesen ezen járulékos zavarjelek időintegrálja növeli a .mérni kívánt zavarjel érté-