175633. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés fizikai mennyiség x értékének közvetett meghatározására
5 175633 6 tólfcezdve az 5 kapuáramkör 5d jclkimenetén megjelen* nek a 4 órajelgenerátor órajelei mindaddig, amíg a 2 komparátor másik 2b jelbemenetére jutó U2 referenciajel pillanatértéke nem lesz egyenlő a 2 komparátor egyik 2a jelbemenetére kapcsolt U, kimenőjel értékével. Ebben a pillanatban a 2 komparátomak az 5 kapuáramkör egyik kapuzó 5b bemenetére jutó kimenőjele logikai szintet vált és az 5 kapuáramkört lezárja. A mérési művelet során az 5 kapuáramkör kimenetére jutó órajelek száma egyenesen arányos a mért fizikai jellemző értékével. ' Természetesen az eljárás automatikus foganatosítására számos más kapcsolási elrendezés is elképzelhető a konkrét mérési feladattól és ,az eljárás ebből eredően eltérő foganatositási módjától függően. De még a 2. ábra szerinti készülékkel foganatosított eljáráshoz is alkalmazhatók más kapcsolási változatok. Így pl a mérési művelet egyenlő időközönkénti, periodikus sorozatának elvégzéséhez a 3 referenciajelgenerátor úgy alakítható ki, hogy az U2 referenciajelet nem indítójelenként egyszer állítja elő, hanem a készülék bekapcsolása után a 3 referenciajelgenerátor — indítójel alkalmazása nélkül — folyamatosan, ciklikusan állítja elő pl. az 1/b ábrán mutatott U2 referenciajelet, mikoris e jel előállításának periodicitása megegyezik a mérési ciklusok periodicitásával. Ebben az esetben nincs szükség arra, hogy a 6 vezérlőegység a 3 referenciajelgenerátor részére indítójelet szolgáltasson, csupán az 5 kapuáramkört kell egyező periodicitással — annak 5c bemenetén át — úgy vezérelni, hogy az mindenkor a periodikus jel U20 kezdőértékének megjelenése pillanatában, mint kezdő t0 időpontban nyisson és attól kezdve engedje át az órajeleket, amíg az 5 kapuáramkört a 2 komparátor kimenőjelének értelemváltozása le nem zárja. Elképzelhető az is, hogy nem alkalmaznak 6 vezérlőegységet, hanem a periodikus U2 referenciajelet előállító 3 referenciajelgenerátor kimenőjeléből közvetlenül származtatják le az 5 kapuáramkör másik kapuzó 5c bemenetére jutó indítójelet, mely esetben a referenciajel periodicitásával összhangban a kapuzás szinkronban való elvégzését a két jel közös eredete önmagában biztosítja. Ebben az esetben tehát a 3 referenciajelgenerátor egy 3c kimenete csatlakozik az 5 kapuáramkör másik kapuzó 5c bemenetére (lásd a 2. ábrán a szaggatott vonallal jelölt bekötést), A konkrét kialakítás attól is függ, milyen a mérendő fizikai mennyiség változásának sebessége és mértéke. Többnyire a mérési művelet tartama olyan rövid, hogy a mérendő fizikai mennyiség mértékének jelentős, ugrásszerű változása azalatt nem következik be, s akkor a fent leírt mechanizmus megfelel, mert a két jel egyezését a mérési művelet időtartamán belüli bármely pillanatnyi X; érték lényegében azonos kimenőjelszint mellett idézi elő. Ha azonban a mérési cikluson belül x értéke olymértékben ingadozik, hogy nem mindegy, melyik Xj értéknek felel meg az 1 mérőátalakító kimenőjele, akkor több lehetőség van. Az egyik lehetőség, hogy a mérési cikluson belüli legnagyobb vagy legkisebb x; értékre határozzuk meg a szintegyezést. Ilyenkor egyenes vagy negált csúcsdetektálást biztosító kiegészítő szervet alakítunk ki a 2 komparátor egyik jelbemenetén. Az is elképzelhető, hogy mindenkor szigorúan azonos mintavételi fázisban, pl. kifejezetten a kezdő ^ időpontbankafrott X| értékkel kivágjuk összehasonlítani az U2 réferenciajelet. Ebben az esetben az egyik kiviteli lehetőség, hogy az 1 mérőátalakító U, kimenőjelének a 2 komparátor 2a jelbemenetére jutását is kapuzzuk, s e 2a jelbemenetnél emlékező funkció teljesítését biztosítjuk, hogy a teljes mérési ciklus idejére a kezdő t0 időpontban mért Xj érték legyen jelen a 2 komparátor egyik 2a jelbemenetén. Végeredményben tehát az eljárás automatizálására szolgáló kapcsolási elrendezés sokféle változata és kivitele képzelhető el, melyek közös jellemzője, hogy a találmány szerinti eljárás foganatosítását végzik, vagyis az 1 mérőátalakító LT, kimenőjelét olyan U2 referenciajellel hasonlítják össze, melynek időre vonatkoztatott karakterisztikája megegyezik az 1 mérőátalakítónak a mérendő fizikai mennyiség szerinti karakterisztikájával és ennek folytán a két karakterisztika kezdő függvényértéke dimenzióban és számértékben azonos és alkalmas — célszerűen logikai — kapcsolás révén meghatározzuk — célszerűen digitális jelalakban — azt az időtartamot, mely alatt a kezdő t0 időpillanatban U20 kezdőértékével indított U2 referenciajel pillanatértéke egyenlővé válik az adott mérési ciklusban az 1 mérőátalakító által szolgáltatott Uj kimenőjel szintjével. Végül konkrét példák kapcsán ismertetjük az U2 referenciajel előállításának mechanizmusát. A 2. ábrán az U2 referenciajelet előállító szervként szerepeltettük a 3 referenciajelgenerátort. Említettük, hogy az akár egyedileg, akár ciklikusan önműködően indítható és hogy a referenciajel lehet — egy változat szerint — a leképezendő függvénnyel azonosan egyenlő vagy — egy másik változat szerint — a leképezendő függvénynek — pl. törtvonalas — közelítése. Mindezen változatok és kivitelek — teljesen eltérő realizálás esetén is — alapvetően a következő funkciók teljesítésére alkalmasak : aj állandó, nagystabilitású villamos jelből, pl. egyenfeszültségből előírt alakú jel előállítása ; b) az előállítási folyamat meghatározott időpont(ok)ban való indítása. Ennek megfelelően példáinknál áttekinthetőség kedvéért három elhatárolható funkcionális egységből indulunk ki, bár ezek tényleges szerkezeti széttagolása nem követelmény. Az egyik egység az állandó, nagystabilitású villamos jelet szolgáltató forrás, továbbiakban: egyenfeszültségforrás. A másik egység a jelet átalakító kapcsolás, továbbiakban: függvény generátor. A harmadik a kapcsolóegység. Ha közvetlenül egy adott függvény szerinti jelet generálunk (első változat), akkor a kapcsolóegység valójában egyetlen kapcsoló, mely a folyamatot indítja. Ennek kialakítása a követelmények és kerületi feltételek ismeretében szakembertől elvárható. Ciklikus üzemben ez pl. lehet astabil multivibrátor, melynek időállandója a mintavételi ciklusidővel azonos. Ha az indítást olyan esemény idézi elő, mely nem törvényszerűen ciklikus, akkor a kapcsoló lehet pl. egyedileg működtetett trigger vagy monostabil multivibrátor, mely utóbbi kivitel lehetővé teszi olyan várakozási idő beállítását, melynek eltelte előtt újabb kapcsolás nem következhet be. Az indítást kiváltó esemény lehet pl. az alkalmazási helyen működő gép pillanatnyi sebességével arányos (tehát nem állandó) sűrűségű impulzussereg vagy éppen a mérendő fizikai jellemző pillanatértéke, mely végeredményben a jelfeldolgozás. i^qigényét meghatározza. Ha pl. az Ut kimenő jel közéi 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
