152903. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés kondenzátorok önkisülési időállandójának megmérésére és (vagy) nagyértékű ellenállások (kb. 10 a kilencediken-10 tizenhatodikon ohm) ellenállásértékének meghatározására
s 152903 4 len mérésére alkalmas mérőműszer ezideíg nem ismeretes. A találmány feladata a fent vázolt hátrányok kiküszöbölése. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy speciális körülmények (a mérés idejénél sokszorta nagyobb önkisülési időállandó, valamint a találmány szerinti elrendezés) esetén fordított arányosság áll fenn a feltöltött, majd magárahagyott kondenzátor feszültségének időszerinti deriváltja landó között. - és az önkisülési időáldt ) A találmány lényegében kapcsolási elrendezés kondenzátorok önkisülési időállandójának megmérésére és/vagy [nagyértékű (kb. 10!) —10 lli ) ohm nagyságrendű] ellenállások ellenállás értékének meghatározására azzal jellemezve, hogy a mérendő RC komplexum egyik sarka 1 erősítő egység bemenetének meleg pontjára csatlakozik, másik sarka U0 egyenfeszültségforráson keresztül a hideg pontra, vagy az 1 erősítőegység kimenetére csatlakozó R3 , R 4 feszültségosztó lánc egyik pontjára van kötve, az 1 erősítőegység kimenetére 2 differenciáló egység, ez utóbbi kimenetére 3 kijelző egység — indikátor — van kapcsolva és az 1 erősitőegység bemenősarkai rövidzáró kapcsolóval vannak áthidalva. (1. ábra.) Az elrendezés előnye abban van, hogy az 1 erősitőegység bemeneti ellenállása több nagyságrenddel kisebb lehet, mint a mérendő időállandó R. ellenállás tényezője anélkül, hogy a mérés pontossága a megengedett határokat (pl. ±100 / 0 -ot) túllépné. A találmány a példaképpeni elrendezés és mérési utasítás alapján kerül ismertetésre. A 2. ábra .a találmány szerinti kapcsolási elrendezés péidakénti kiviteli alakja vázlatosan. Amint az ábrán látszik, a berendezés AB pontjára csatlakozik a mérendő RC komplexum. Erősítőjének első fokozata Vi elektrométereső, amelynek anódköre galvanikusan van csatolva az E egyenáramú erősítő bemenetével. Az erősítő kimenetére csatlakozó differenciálóegység D kondenzátorral van realizálva. A D kondenzátorral sorbakapcsolva foglal helyet az indikálásra alkalmazott I. mutatós árammérő műszer, amely időben van skálázva. A műszert söntölő dióda a műszer esetleges túlterhelését csökkenti. A műszer sarkait rövidrezáró Kx kapcsoló a K mérésindító kapcsolóval szinkron működik, s a mérés befejezésekor a D differenciáló kondenzátor kisütőáramát hivatott levezetni. A mérés a K (és Kx ) kapcsoló kinyitásával kezdődik. A kapcsoló kinyitásakor a kondenzátor fegyverzetei között levő feszültség változó komponense az erősítőegység bemenetére (Vi cső rácsára) kerül. E feszültséget az erősítőegység felerősíti. Az erősítőegység kimenetére csatlakozó D kondenzátor az erősítő kimenőfeszültségének időszerinti deriváltjával arányos áramot enged átfolyni az indikátor szerepét betöltő I mutatós árammérő műszeren, amelynek kitérése és a mért időállandó között egyértelmű összefüggés van. A berendezés működésének fizikai alapjai. Az 1. ábra szerinti .elrendezés mellett (az R3 , R4 ellenállások hatását figyelmen kívül hagyva) a K kapcsolók kinyitásakor az erősítő bemenetére jutó feszültség: 10 15 20 30 35 ube = -UoJÍ2 R.2~T~R — t (R2 +R) CR2 R ahol U0 az egyenfeszültsógforrás feszültsége, C a mérendő kondenzátor kapacitása, a mérendő kondenzátor szigetelési ellenállása, az erősítő bemeneti ellenállása, a kapcsoló kinyitása óta eltelt idő, a természetes logaritmus alapszáma. R R2 t e Ha a kifejezésben szereplő exponens abszolút értéke sokkal kisebb, mint 1, akkor az erősítő bemenőfeszültsége U, be HE! RC az idő függvényében lineárisan csökkenő, és a mérendő időállandóval fordítottan arányos. A közelítés relatív hibája kisebb s -nál, ha az exponens abszolút értéke kisebb, mint 2 s , azaz ha t (R2 +R) CR2R < 2 S Ebből az erősítő megengedhető legkisebb be-40 meneti ellenállása: Ro tR 2 8 CR—t i5 A gyakorlatban előforduló esetekben a mérés ideje (t) sokkal kisebb, mint a mérendő időállandó 2 s -szorosa, azaz t <sc 2 s CR. Ezzel a bemeneti ellenállás minimális értéke: 50 55 60 65 R2 — 2«C Ebbe természetesen a V! cső rácsárama által okozott ellenállás komponens is beleszámítandó. A fenti összefüggést a példaképpen megemlített REMIX gyártmányú ICS—13 típusú kondenzátorra alkalmazva, R2 ;> 10" ohm adódik, amely érték 5 nagyságrenddel kisebb, mint a kondenzátor szigetelési ellenállása (1016 ohm). A formulában t = 5 sec e =.500 pF 2 s = 0,1 értékkel szerepelt.
