170047. lajstromszámú szabadalom • Mérőberendezés villamos hurokáramkörök paramétereinek mérésére
11 170047 12 értékű 69 tekercs és egy Cx kapacitásértékű 70 kondenzátor párhuzamos kapcsolásának mérésére alkalmas. A 26 átkapcsoló „c" kapcsolási állásában (lásd 5 1. ábra) valamint a 27 átkapcsoló „b" kapcsolási állásában az 1 műveleti erősítő kimenete (lásd 7. ábra) a 6 hangolóegység bemenetéhez, a 4 műveleti erősítő vissza nem csatolt bemenete a földvezetékhez, kimenete pedig a két, egymással sorba- 10 kötött 18 és 19 kondenzátorok közös sarkához valamint az 5 vizsgálandó villamos áramkör második B2 sarkához van kapcsolva. Ebben a kapcsolási állásban a találmány szerinti 15 mérőberendezés az RLC kapcsolási elemek soroskapcsolásából alkotott kétpólus paramétereit méri. Ebben a kapcsolási állásban az 5 vizsgálandó villamos áramkör egy Rx ellenállásértékű 71 ellenállás, egy Lx induktivitású 72 tekercs és egy C x kapa- 20 citású 73 kondenzátor soroskapcsolásából áll. A fent részletesen ismertetett kapcsolások, azaz a négy kapcsolási variáció egy négypólusból átalakított háromszög-, ill. csillagkapcsolás villamos ágai 25 paramétereinek mérésére szolgál. A négypólus 51, 52, 56, 57, 61, 62, 66 és 67 villamos ágai — amelyeknek villamos paramétereit nem mérjük — az R-, L-, C- kapcsolási elemek vagy más, nem lineáris kapcsolási elemek tetszőleges kombinációját 30 alkothatják. A találmány szerinti mérőberendezés, amely hurokvezetékes villamos áramkörök paramétereinek mérésére szolgál, a következőképpen működik: 35 A négypólus vizsgálandó villamos ágai egyes elemeinek mérésekor a 7 átkapcsoló (lásd 1. ábra) a 6 hangolóegységben levő egyik kalibrált elemet kapcsolja be. Az Rx ellenállásérték mérésekor az 40 Ro ellenállásértékű 8 ellenállást, az Lx induktivitásérték mérésekor az L0 induktivitásértékű 9 tekercset és a Cx kapacitásérték mérésekor a C 0 kapacitásértékű 10 kondenzátort kapcsolja a kapcsoló. 45 Az RX L X C X kapcsolási elemekből alkotott párhuzamos villamos áramkörök paramétereinek mérésekor a négypólusból háromszögkapcsolássá átalakított kapcsolás villamos ágaiban a mérés a következőképp megy végbe: 50 Az 1 műveleti erősítő kimenőfeszültsége (lásd 2. ábra) a 3 fázisváltón át egy vissza nem csatolt mérőegység-átalakítóként alkalmazott 4 műveleti erősítő vissza nem csatolt bemenetére jut. A 24 55 műveleti erősítő, amely feszültségkövető erősítőként működik, a nem mérendő 51 és 52 villamos ágak közös sarkán olyan feszültséget hoz létre, amelynek értéke azonos a 4 műveleti erősítő visszacsatolt bemenetén levő feszültség értékével. 60 Emellett a négypólus 52 villamos ága villamos értelemben szigetelőként hat, és a kis kimenőellenállású 24 műveleti erősítő az 51 villamos ágat áthidalja. Ennek következtében a 4 műveleti erősítő Vi kimenőfeszültsége az 51 és 52 villamos 65 ágaktól már nem függ és ezt a feszültséget az alábbi függvénnyel lehet jellemezni: V,(p) = -V2 (p)-(l + Zo(p) \ Zx(p) J (1) ahol p a a Laplace-transzformáció független változója, V2 az 1 műveleti erősítő kimenőfeszültsége Zx (p) a vizsgálandó R X L X C X kapcsolási elemekből alkotott párhuzamos villamos ág impedanciáját jelenti. Az RX L X C X kapcsolási elemekből alkotott párhuzamos villamos ágat egy 48 ellenállás egy 49 tekercs és egy 50 kondenzátor párhuzamos kapcsolása alkotja Z0 (p) P e dig a kalibrált elem impedanciáját jelenti. A mérőberendezés az RX L X C X kapcsolási elemek párhuzamos kapcsolásából alkotott villamos ágban, amely a négypólusból átalakított háromszögkapcsolás egyik villamos ága, a Cx kapacitásértékű 50 kondenzátor paramétereinek mérését a következőképpen végzi: A tápáram bekapcsolásakor a határoló erősítőként működtetett 1 műveleti erősítő kimenetén feszültség jelenik meg. Ennek a feszültségnek az értéke -E0 . A 4 műveleti erősítő kimenőfeszültsége az idő függvényében az (1) függvény szerint a következőképpen alakul: 1 1 Cx - a V, = +E0 + E 0 + E 0 1 + E0 t C,o °x C0 2LX LQ Ez a feszültség a differenciáló 16 műveleti erősítő bemenetén válik hatásossá. A 14 kapcsolónak t' időtartamú zárásakor a 12 impulzusformáló kimenetén t' időtartamú impulzus jelenik meg, a 16 műveleti erősítő kimenőfeszültsége nulla értékű. A 18 kondenzátor, amely a 16 műveleti erősítő bemenetén van, a zárt 14 kapcsolón át a 4 műveleti Cx erősítő kimenetén levő + E0 + E 0 — feszültségugrás C0 értékére töltődik. A 12 impulzusformáló monostabil multivibrátort az 1 műveleti erősítő kimenetéről kapott bemenőjelek mindegyik éle működteti. Az impulzusok t' időtartama sokkal kisebb, mint a műveleti erősítő kimenetén megjelent impulzusok ismétlődési periódus ideje. A 14 kapcsoló nyitásakor a 16 műveleti erősítő V3 kimenőfeszültsége a V! feszültség változó részének időarányos része: V3 = -E n 1 Rx c0 To E 0 1 Lx ^o Tat ahol ga differenciálás időállandóját jelenti, amely a 17 ellenállás ellenállásértékének és a 18 kondenzátor kapacitásértékének szorzatával egyenlő. 6
