173897. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés reed-relés méréspontváltók kontakpotanciáljának csökkentéséra mérésadatgyüjtő berendezéseknél
3 173897 4 hogy a relék érintkezőit és meghúzótekercseit hőszigetelik. Ez a megoldás kielégítő, azonban igen költséges, hiszen minden - akár többszáz - jelfogó hőszigetelését külön-külön kell megoldani. A találmány szerinti eljárás a reed-relék érintkezőinek melegedését és így a káros kontaktpotenciálok nagymérvű növekedését az egyedi, hőszigetelésen alapuló eljárás helyett elektromos úton gátolja meg oly módon, hogy a reléket meghúzó elektromos jel alakját írja elő újszerű módon. A jelalak újszerűsége két jellemzőjében nyilvánul meg:- amplitúdója változó nagyságú,- időzítése (a meghúzó jelalak időtartama) változó nagyságú. Ez utóbbit avval éri el, hogy kapcsolatba hozza a reed-reléket meghúzó jelalakot és a méréspontváltó után következő feldolgozó egység vezérlését. A reed-reléket meghúzó jelalak és a feldolgozó egység vezérlése közti kölcsönös kapcsolatnak előnye az, hogy a reed-relék így - a feldolgozó egység tulajdonságától függetlenül - csak a szükséges legrövidebb ideig tartanak meghúzva. A szokásos megoldásoknál mivel a reed-relék meghatározott, állandó ideig tartanak meghúzva, ez az idő szükségszerűen a leghosszabb jelfeldolgozási idő. A jelfeldolgozási idő viszont a korszerű berendezéseknél változó hosszúságú, mivel például az analóg-digitál konverterek több paramétere programmal változtatható és ezek a paraméterek befolyásolják a konverziós időt. A találmány szerinti megoldásnál nemcsak a működési sebesség nő meg, hanem a rövidebb működési idő miatt a reed-relék tekercseinek melegedése is kisebb, ezáltal a kontaktpotenciál drift hatása is csökken. Az ismert megoldásokat és a találmány szerinti berendezés kiviteli alakjait a rajzok szemléltetik: Az 1. ábra a mérésadatgyűjtő berendezés egyszerűsített vázlatát, a 2. ábra az egyes reed-relék kiválasztását, a 3. ábra a reed-relék kiválasztásának egy másik ismert megoldását, a 4. ábra a találmány szerinti elrendezést, az 5-6. ábra a találmány szerinti eljárásnál alkalmazott jelalakot, illetve vezérlő jeleket, a 7. ábra a találmány szerinti jelalakgenerátor blokk vázlatát, a 8. ábra a találmány szerinti időzítő egy lehetséges kiviteli alakját, a 9. ábra a találmány szerinti időzítő egy másik lehetséges kiviteli alakját, a 10. ábra a találmány szerinti programozható feszültségforrás egy lehetséges kiviteli alakját és végül a 11. ábra a találmány szerinti programozható felszültségforrás egy másik lehetséges kiviteli alakját mutatja. Az 1. ábra a mérésadatgyűjtő rendszer egyszerűsített vázlatát mutatja be, ahol az 1 méréspontváltó a...k bemeneteire jutnak a mérésátalakítók villamos jelei. A méréspontváltó kimenete kapcsolódik a 2 feldolgozó egységre ennek B kimenete pedig a további adatfeldolgozó vagy adatkiadó bemenetére kapcsolódik. A találmány szerinti eljárás alaposabb megismerése céljából tekintsük át a méréspontváltókban levő reed-relék vezérlését, meghúzó áramköreik megoldását. A reed-reléket alapvetően kétféle módon szokás vezérelni. Az első módszer a 2. ábrán látható. Minden egyes 3 reed-relével sorba van kapcsolva egy vezérelhető 4 áramkapcsoló, például nyitott kollektoros tranzisztor. A sorbakötött 4 áramkapcsolók és 3 reed-relék állandó, közös UT tápfeszültséget kapnak, az egyes relék kiválasztása a 4 áramkapcsolók Ci.... Cj vezérlőbemeneteinek vezérlésével történik. A második módszer a 3. ábrán látható. Ez abban különbözik az előzőtől, hogy a 4 áramkapcsolók nem állandó tápfeszültséget kapnak, hanem az Ut tápfeszültség csak a meghúzás idejére kerül a 3 reed-relék meghúzó tekercseivel sorbakötött 4 áramkapcsolókra, az áramkapcsolók közös Uk feszültsége és az állandó U? tápfeszültség között ugyanis egy 5 kapcsoló helyezkedik el. Ennél a megoldásnál egy 3 reed-relé meghúzásának vezérlése két lépcsőben történik. Először a kiválasztandó 3 reed-relé 4 áramkapcsolója a Ci .. . Cj vezérlő bemenetén kiválasztó vezérlőjelet kap, majd az UT tápfeszültség az 5 közös kapcsoló bekapcsolásával rájut a 4 áramkapcsolók közös vezetékére és a kialakuló Uk feszültség áramot indít a kiválasztott 4 áramkapcsolón és 3 reed-relé meghúzó tekercsén keresztül. A szokásos megoldásoknál a méréspontváltó egységek kapcsolóit (reed-reléit) működtető jelalak időtartamát, azaz a közös 5 kapcsoló működésének időtartamát időzítő áramkör határozza meg. Az időzítő áramkör olyan hosszú jelet ad a 3 reed-relékre, illetve 4 áramkapcsolókra, amely kellő biztonsággal elegendő ahhoz, hogy a 3 reed-relék meghúzzanak és a méréspontváltó után következő feldolgozó egység átvegye a mérendő jelet. Az időzítő áramkör ennek megfelelően monostabil jellegű. A találmány szerinti eljárás a 3. ábrán bemutatott megoldáson alapszik. A találmány szerinti elrendezésnél a tápfeszültséget szolgáltató 5 közös kapcsoló helyett olyan áramkör végzi a 4 áramkapcsolók közös táplálását, amely a különböző szempontok szerinti legcélszerűbb jelalakot szolgáltatja a 3 reed-relék meghúzó tekercseinek. A találmány szerinti megoldás a 4. ábrán látható: a közös 5 kapcsoló helyett a 6 jelalakgenerátor alakítja ki a közös Uk feszültséget az Ur referencíafeszültség segítségével. A találmány szerinti eljárásnál a 3 reed-reléket meghúzó legkedvezőbb jelalak az 5. ábrán látható. A 3 reed-relék címzése, azaz a megfelelő 4 áramkapcsoló kiválasztása a meghúzó jelalak indításakor történik. A meghúzó jelalak felfutó szakasza véges f ideig tart. Ezután a jel amplitúdója a reed-relék katalógus által megadott meghúzó értékén marad u ideig. Ezalatt a megfelelő reed-relé (vagy relék, ha a kapcsolási útban több relé van) meghúz. Ezután a meghúzó jel v idő alatt lecsökken a meghúzás 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
