174448. lajstromszámú szabadalom • Automatikus mérőkészülék ellenállások áramzajának mérésére
3 174448 4 ábrán mutatjuk be, ahol a mérendő ellenállást Rx jelenti. Az elrendezésben 1 tápegységet, 2 vezérlőegységet, 4 számítóegységet, 5 átlagértékképző és kijelző egységet és az átkapcsolható etalon-ellenállásokat is tartalmazó 6 kapcsolóegységet alkalmazunk. A bemutatott kapcsolási elrendezésben a 2 vezérlőegység kimenetei sorrendben egy 6 kapcsolóegység 3 erősítő és sávszűrő egység és 4 számítóegység bemenetére csatlakoznak. A 4 számítóegység a 3 erősítő és sávszűrő egység és az 5 átlagértékképző és kijelző egység közé van beiktatva. 2. ábra szerinti kapcsolási elrendezés működését az alábbiakban vázoljuk. A mérés elvégzéséhez az Rx mérendő ellenállás értékét ismemi kell. Ennek megadásával a kapcsolási elrendezés az adott ellenállás áramzaját közvetlenül kijelzi. A mérés az 1 tápegység kapocsfeszültségének beállításával kezdődik. Ezt a kapocsfeszültséget a vezérlőegység állítja be az ismert Rx mérendő ellenállás értéke alapján. Az Re ellenállás beállítása a 6 kapcsolóegységben diszkrét lépésekben történik, pl. 1; 10 KOhm stb. Amíg a mérőfeszültség beáll a vezérlőegység egy jelfogó működtetésével rövidre zárja a 3 erősítő és sávszűrő egység bemenetét. Ezt követően a jelfogó elenged, a rövidzár megszűnik és az érdemi mérés megkezdődik. A 3 erősítő és sávszűrő egység erősítése szintén diszkrét lépésekben változtatható. A méréshez szükséges Re ellenállást, illetve erősítési tényezőt is a 2 vezérlőegység választja ki és állítja be. A diszkrét beállítások, valamint a 3 erősítő és sávszűrő egység véges értékű bemenő ellenállásának csillapító hatása miatt a már beállított erősítést módosítani kell. E módosítás értékét a 2 vezérlőegységtől kapott jelek hatására a 4 számítóegység határozza meg és hajtja végre. A korrekció eredményeképpen az 5 átlagértékképző és kijelző egység bemenetére az ellenálláson ténylegesen fellépő áramzaj értékre jellemző feszültség kerül. Az 5 átalgértékképző és kijelző egységről az áramzaj — az IEC 195 számú ajánlásban rögzített módon egy frekvencia dekádra és 1 Voltra normalizálva — értéke olvasható le /iV/V egységben. A 2. ábrán bemutatott kapcsolási elrendezésből értelemszerűen következik, hogy több megoldás is lehetséges. Egyik lehetséges kiviteli példa, ha az 1 tápegység az Rx mérendő ellenálláson keresztül a 3 erősítő és sávszűrő egység bementére van kötve. Ebben az esetben az erősítő által felerősített bemenőáram az előerősítő bemenetére olyan módon van visszacsatolva, hogy az egyrészt a mérni kívánt ellenálláson átfolyó egyenáramot kompenzálja, másrészt az ellenálláson fellépő áramzajértéket a kimenetén felerősítve állítja elő. Az egyenáram kompenzálása külön segédáramkörről is elvégezhető. Az általunk kidolgozott és a 2. ábrában vázolt kapcsolási elrendezést megvalósítottuk, mely a kitűzött feladatot maradéktalanul teljesíti. A javasolt kapcsolási elrendezésben alkalmazott 4 számítóegység és a 2 vezérlőegység teszi lehetővé a célkitűzés teljesítését, nevezetesen az ellenállások áramzajának automatikus mérését. A javasolt kapcsolási elrendezés éppen e két egység alkalmazásával tér el a napjainkban kivitelezett, hasonló rendeltetésű berendezésektől. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés gyakorlati megvalósítását célozza a 4 számítóegység. A 4 számítóegység részletes kapcsolási elrendezését a 3. ábrán vázoljuk, ahol a 7 digitál-analóg átalakítókat, a 8 változtatható erősítési tényezőjű összegző erősítőegységet, a 9 csillapított összegző erősítőt, a 10 összegző erősítőt, a 11 analóg szorzóáramkört jelent. A Z, U, F, G, H bemeneteket, a CV kimenetet jelent. A 4 számítóegység bemenetei sorrendben az alábbi, a 2. ábrában ismertetett egységek kimeneteihez csatlakoznak: Az U bemenet a 3 erősítő és sávszűrő egység kimenetére csatlakozik. A H és F bemenetek a számítás elvégzéséhez szükséges konstansok nyerése céljából egyenfeszültség-forrásokhoz csatlakoznak. A Z bemenetén a mérendő ellenállás számszerű értékének megfelelő információ van jelen. A G bemenet a 2 vezérlőegységhez csatlakozik. A Z bemenetre a 7 digitál-analóg átalakítók közösen csatlakoznak, melyek közül az egyik a 8 változtatható erősítési tényezőjű összegző erősítőegységen és a 9 csillapított összegző erősítőn, valamint all analóg szorzóáramkörön keresztül a 10 összegző erősítőre van kötve. A másik 7 digitál-analóg átalakító pedig a 9 csillapított összegző erősítőn és a 11 analóg szorzóáramkörön keresztül van a 10 összegző erősítőre kötve. A 8 változtatható erősítési tényezőjű összegző erősítőegység egy-egy bemenettel az F és G bemenetre van kötve. A 9 csillapított összegző erősítő egy további bemenettel a H bemenetre csatlakozik. A 11 analóg szorzóáramkör egy további bemenettel, valamint a 10 összegző erősítő egy bemenettel az U bemenetre csatlakozik. A 3. ábrában vázolt kapcsolási elrendezés működése a következő: Az U bemeneten az amplitúdó-torzulást szenvedett, felerősített és sávhatárolt jel vezérli az áramkört. A Z bemeneten az Rx mérendő ellenállás normál értékének mantissza része digitális formában van jelen. Hasonló módon a 8 változtatható erősítési tényezőjű összegző erősítőegység a G bemenetről az Rx mérendő ellenállás nagyságrendjétől függő digitális vezérlő jelet kap. Az F és a H bemenetek +1, ill. —3 értékű konstansoknak megfelelő egyenfeszültséget kapnak. A vezérlőfeszültségek hatására az ábrán szereplő 7 digitál-analóg átalakítók közül az egyik az ellenállás normált értékének megfelelő feszültséget állít elő, amellyel a 8 változtatható erősítési tényezőjű összegző erősítő egység egyik bemenetét vezérli. Ugyanezen erősítő másik bemenetére a +1 értékű konstansnak megfelelő analóg feszültséget vezetjük. Ezen egység kimenetén a két feszültségnek a G bemenetre adott vezérlés szerint rendre 1; 1,1; vagy 2-szeresen felerősített összege jelenik meg. Az erősítés értékét a 2 vezérlőegység állítja be az előerősítő bemenő ellenállásától függően. Ez a jel a 9 csillapított összegző erősítőt vezérli, amely ehhez a jelhez hozzáadja a H jelű bemenetre vezetett —3 értékű konstansnak megfelelő analóg feszültséget, továbbá a másik 7 digitál-analóg átalakítóból nyert feszültséget, mely 1/Z-vel arányos analóg feszültség. Ezen három feszültség összege a 9 csillapított összegző erősítő kimenetén egynegyedére csillapítva jelenik meg. A 7 digitál-analóg átalakítók, a 8 változtatható erősítési tényezőjű összegző erősítőegység és a 9 csillapított összegző erősítő tehát együttesen az alábbi K függvénnyel leír-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
