153694. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés lökésszerűen ingadozó elektromos mennyiségek mérésére, különösen uniformizált impulzus sorozat átlagértékének mérésére
153694 séges méréshatárváltás. Hátrányuk viszont a kis pontosság (±30%). Ez a nagy hibaszázalék éppen a logaritmikus jellegéből adódik. Ugyanis a logaritmikus karakterisztika megközelítése irodalmi és meglevő készülékek gyári adatai alapján közepes értékben ±10% pontossággal valósítható meg több nagyságrend átfogás esetén. További pontosságromlást okoz a kijelző műszer saját hibája, amely a logaritmikus jelleg miatt megsokszorozódik. Ez a következőkből látható: A kijelző műszer pontossága legyen ±1%. Az ehhez tartozó log RM impulzusfrekvencia átfogása 10 Hz — 100 000 Hz-ig terjedjen. A 10 Hz mérésénél a műszer hibája az impulzusfrekvenciában + 3%-os hibát okoz. 100 000 Hz-nél pedig: log 100 000 = 5,000. Ezt +1% pontossággal tudjuk jelezni, ezért num log 5,0500 = 112 200. Azaz a hiba itt már 12% felett van. Hasonló nagyságrendű hibát okoz a leolvasási pontosság is. A logaritmikus karakterisztikától való eltérés a fenti hibákon túlmenően a mérési tartományban a statisztikus hiba változását is okozza. Tehát az a fontos követelmény, hogy a statisztikus hiba a teljes mérési tartományban állandó és minimum legyen, a fenti típusú RM-ekkel maradéktalanul nem valósítható meg. Ehhez ugyanis az szükséges, hogy az impulzus-frekvencia és az állandó szorzata a teljes méréstartományban állandó legyen. A találmány tárgyát képező RM megoldás a fenti két eddig ismert alaptípus előnyeit egyesíti magában, azok hátrányai nélkül. Pontossága nagyobb mint a töréspontos átkapcsolásos RM-eké. A log RM-hez hasonlóan 5 nagyságrendet fog át átkapcsolás nélkül, amellett, hogy a szükséges integrálékor karakterisztika stabil lineáris elemekből építhető fel. A bejelentés tárgyát képező berendezéseknél soros RC tagból felépített integrálékor van alkalmazva, azzal a kiegészítéssel, hogy az integrálékor kondenzátorával párhuzamosan kötött változtatható értékű ellenállást az ún. kisütő ellenállást tartalmaz. Ezen ellenállás értékének szabályozásával elérhető, hogy bármely impulzusszámnál — állandósult esetben — • a kondenzátorba befolyó töltésmennyiség egyenlő a kisütő ellenálláson átfolyó töltésmennyiséggel. Ebben az esetben a kondenzátor feszültsége független az impulzusszámtól — azaz állandó érték — viszont a kisütő ellenállás értéke az impulzusszámmal fordítottan arányos. Tehát a mérés úgy történik, hogy a kondenzátor feszültségét mindenkor összehasonlítjuk egy referencia feszültséggel és az adódó eltérésből a kondenzátor kisütő áramát úgy szabályozzuk, hogy annak feszültsége a referencia feszültséggel egyenlő legyen. Ugyanakkor a kisütő ellenállás értékének is szükségszerűen változnia kell, azaz az időállandó értéke is változik, majd állandósult esetben az optimális értékét veszi fel. Többlethatásként jelentkezik az a tény, hogy a fenti elven működő rataméter időállandója az impulzusszámmal fordítottan arányos, azaz kis impulzusszám esetén az időállandó nagy, 5 ami a statikus elosztású kis számú impulzus esetén is nyugodt leolvasást tesz lehetővé. Továbbá a valószínű relatív hiba a teljes méréstartományban állandó érték, mivel az impulzusszám és időállandó szorzata konstans. IC A találmány szerinti berendezés egy kiviteli példáját rajz alapián ismertetjük. Félreértések elkerülése a hivatkozási számok sorát 11-el kezdjük. Az 1. ábrán látható elrendezésénél az uni-15 íormizált impulzusokat a 11 és 12 kapcsok közé tápláljuk be. A diódán keresztül az impulzusok töltik a 13 ellenállásból és 14 kondenzátormizált impulzusokat a 11 és 12 kapcsok tápláljuk be. A diódán keresztül az impulzusok 20 töltik a 13 ellenállásból és 14 kondenzátorból álló integrálékor 14 kondenzátorát. A 15 változtatható ellenállás — célszerűen dekadikus potenciométer — a 14 kondenzátorral párhuzamosari kapcsolódik és alaphelyzetben pl. a tel-25 jes értik be van iktatva. A bemenő impulzusok jellemzői úgy vannak megválasztva, hogy a mérni kívánt alsó küszöbérték esetén a kondenzátoron ...UV' nagyságú feszültség jelenjen meg. - ?.0 Ugyanscak ,,Uf" feszültségértéket biztosít a 16 refercnciaelem — pl. Zenerdíóda — is. Amennyiben a bejövő sugárszint az alsó küszöbértéket meghaladja, az impulzusszám növekedése miatt a 14 kondenzátor feszültsége ,,UC " £5 érték fölé emelkedik. Ebben az esetben a 17 szervóerősítő, amely a 18 motort táplálja, vezérlést kap. A 18 motor áttételen keresztül a 15 változtatható ellenállás értékét csökkenti oly mértékben, hogy a 14 kondenzátor feszültsége 40 ismét „U,;" legyen. A 15 változtatható ellenállás értéke ill. a potenciométer tengelyének elfordulási szöge állandósult esetben az impulzusszámmal arányos, amely skála vagy számkerekek segítségével kijelezhető. 45 A sugárszint csökkenése esetén a 14 kondenzátor feszültsége „Uc " feszültségérték alá esik, ebben az esetben a motor ellenkező irányú vezérlést kap és a potenciométer ellenállás értéke növekszik. Küszöbérték alatti ill. zérus 50 sugárzás esetén ,,U( ." feszültségértéke is zérus lesz. Ebben az esetben a 16 referenciaelemen levő feszültség a potenciómétert a ,,0" helyzetbe viszi vissza. A tartós túlvezérlés elkerülése végett a 16 referenciaelem feszültségét kü-55 lön csatornán a bemenőimpulzusok szolgáltatják nagy időállandójú integrálkörön keresztül. Ily módon zérus sugárzás esetén a referenciaelem feszültsége 5—6 nap elteltével megszűnik. 60 A leírásban szereplő potencióméternek — 15 változtatható ellenállásnak — az elfordulás függvényében hiperbolikus karakterisztikával kell rendelkeznie. E karakterisztika megvalósítható ún. alakos vagy kártyás potencióméte-05 rekkel vagy csúszóérintkezős ellenálláslánccal. 2