173151. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés kétpólusok, különösen villamos gyutacsokból felépített lőhálózatok egyenáramú ellenállásának mérésére
5 J 73151 Uc+UX=AU,U 6 (2) mennyiséggel arányos jel létrehozását, mind a tényleges mérést ugyanaz az áramkör végzi, ezért a mérőberendezés egyszerű felépítésű és kis méretű, ugyanakkor nem tartalmaz mechanikai behatásokra érzékeny elemeket, tehát hordozható kivitelben is elkészíthető és terepen is használható. A találmány tárgyát az alábbiakban kiviteli példák kapcsán ismertetjük. A csatolt rajzokon az 1. ábra ellenállásmérő berendezés tömbvázlata; a 2. ábra az 1. ábra szerinti berendezés egy kiviteli alakjának kissé részletesebb kapcsolási rajza. Az 1. ábra szerinti elrendezésben ismeretlen értékű Rx ellenállással ismert kapacitású C kondenzátor van sorba kapcsolva. Az Rx ellenállás szabad vége földelve van, a C kondenzátor szabad vége Iq áramgenerátor egyik kimenő kapcsára van kötve. Az Iq áramgenerátor másik kimenő kapcsa földe Ive van. A C kondenzátorból és az Rx ellenállásból álló soros taggal első Ki kapcsoló, az Rx ellenállással pedig második K2 kapcsoló van párhuzamosan kapcsolva. A Ki, K2 kapcsolókat logikai L áramkör szinkronban működteti, azaz egyidejűleg nyitja vagy zárja. A C kondenzátor és az Rx ellenállás közös pontja AX1 erősítő egyik bemenő kapcsára van csatlakoztatva (a másik bemenő kapocs földelve van). A C kondenzátornak az Rx ellenállással nem közösített kivezetése Kkomparátor egyik bemenetére van csatlakoztatva. A K komparátor másik bemenete az Au erősítő kimenetével van összekötve. A K komparátor kimenete egyrészt időmérő IE egység bemenetére, másrészt a logikai áramkör bemenetére van csatlakoztatva. Az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezés a következőképpen működik: A mérés kezdete előtt a K. K2 kapcsolók zárt 1 J állapotban vannak, tehát az Rx ellenálláson és a C kondenzátoron ál nem folyik áram, következésképpen sem az Au erősítő kimenetén, sem a K komparátor bementein nincs feszültség. A Kkomparátor tehát alaphelyzetben van és kimenetén nincs jel. A mérés kezdetekor a logikai L áramkört mérési helyzetbe hozzuk, amikoris a Kj, K2 kapcsolók nyitnak és az 1g áramgenerátor állandó áramerősségű egyenárama tölteni kezdi a C kondenzátort. Mivel a C kondenzátoron feszültségugrás nem léphet fel, a Kkomparátor C kondenzátorral összekötött bemenetén a feszültség csak lassan nő, míg másik bemenetén az Rx ellenálláson fellépő Ux =IG'Rx feszültségesés az Au erősítő által felerősítve a mérés kezdetekor azonnal megjelenik. Ennek hatására a K komparátor alaphelyzetből az ellentétes helyzetbe billen át, vagyis kimeneténjei lép fel, amely egyrészt indítja az időmérő IE egységet, másrészt mérési helyzetben tartja a logikai L áramkört. A C kondenzátor feszültsége az alábbi összefüggés szerint nő ahol Q a kondenzátor töltése IG az áramgenerátor árama, t az idő. A K komparátor addig van az alaphelyzett e 1 ellentétes helyzetben, amíg a bemenetén lévő jelek egyenlővé nem válnak, vagyis amíg a következő feltétel nem teljesül: ahol Au az erősítő erősítési tényezője, Ux az Rx ellenállás feszültségesése. Az (1) összefüggés behelyettesítésével I * T -^-+UX=AU-UX (3) ahol T a (2) feltétel teljesülésének időpontja. Átalakítás után, figyelembe véve, hogy Ux = IG *RX tehát a keresett ellenállás értéke arányos a T idővel és függetl en az IG áramtól. A T idő elteltével a K komparátor alaphelyzetbe billen vissza, kimenetén megszűnik a jel, igy leáll az időmérő IE egység, és a logikai L áramkör „elenged”, azaz zárja a Kj, K2 kapcsolóka t. Az Rx ellenálláson át a továbbiakban nem folyik áram, a C kondenzátor pedig a K,, K2 kapcsolókon át kisül. Az időmérő IE egység által mért T idő arányos a keresett Rx ellenállás értékével. Az Rx ellenállás a (4) összefüggés bői meghatározható, de az IE egységet ellenállásértékre hitelesített kijelzéssel is el lehet látni. Az Rx ellenállást csak a tényleges mérés ideje alatt terheli áram, a mérés ideje igen rövid (0,01-0,1 sec), a mérőáram értéke pedig igen kicsi (kb. 1 mA), tehát az Rx ellenállás (adott esetben villamos gyutacsokból álló lőhálózat) nem melegedhet fel kritikus mértékben. A 2. ábra szerinti kapcsolás az 1. ábra szerinti elrendezés egy konkrét kiviteli alakja, amelynél a K], K2 kapcsolók Tl, T2 tranzisztorok, az Au erősítőt R2, R3 ellenállásokkal visszacsatolt első ICI műveleti erősítő, a K komparátort második IC2 műveleti erősítő alkotja, az időmérő IE egység start-stop oszcillátorból, számlálóból és kijelző egységből áll A Tl, T2 tranzisztorok a vezérlőjelet bázisukon kapják áramkorlátozó Rs, R6 ellenállásokon át. A C kondenzátor és az IG áramgenerátor közé soros Rbv védőellenállás van iktatva, amely célszerűen bifilárisan tekercselt indukciószegény ellenállás. A C kondenzátor Dj diódával van söntölve, amely túltöltés ellen véd. Az R!, R4 ellenállások áramkorlátozásra szolgálnak, az R2, R3 ellenállások az ICI műveleti erősítő erősítését határozzák meg. A 2. ábra szerinti kapcsolási elrendezés működése analóg a fent leírttal. Az időmérő IE egység úgy működik, hogy a mérés kezdetekor a K komparátor (IC2 műveleti erősítő) kimenetén fellépő jel indítja a start-stop oszcillátort, amely mindaddig oszcillál, amíg a T időpontban meg nem szűnik a K komparátor kimenőjele. A számláló megszámlálja a T időtartam alatt beérkező oszcillátorimpulzusokat, a kijelző egység pedig a mérés befejeztével számszerűen jelzi a mért T időt, vagy megfelelő kalibrálás esetén közvetlenül a keresett ellenállásértéket. A logikai L áramkör a következőképpen működik: Mérési üzemben az Rs, Ró ellenállások közös pontjára csatlkozó NAND kapu kimenete logikai 0-ra vált, a Kj, K2 kapcsolók (Tl, T2 tranzisztorok) kikapcsolt állapotba kerülnek, a C kondenzátor töltődni kezd, Rx ellenálláson pedig megjelenik a feszültségugrás. A K komparátor átbillen és az alaphelyzetben lévő JK 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
