179863. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés egyenáramú ellenállás mérésére, különösen villamos gyutacsok és ezekből felépített kőhálózatok vizsgálatára
3 179863 4 nik, és amely eljárásnál a találmány értelmében az áramnak az ismeretlen ellenállás és a mérőellenállás közötti átkapcsolását szemmel érzékelhető frekvenciával végezzük, a feszültségesések felerősített különbségével állandó alapfénnyel világító fényemittáló diódát villogtatunk, és a mérőellenállás értékét addig változtatjuk, amíg az alapfényre szuperponált villogás meg nem szűnik. A feladat másik részének megoldása olyan kapcsolási elrendezés a fenti eljárás foganatosítására, amelynek áramgenerátora és ehhez vezérelt átkapcsoló egyik ágán át csatlakoztatott változtatható értékű ismert mérőellenállása van, mimellett az ismeretlen ellenállás csatlakoztatására a vezérelt átkapcsoló másik ága szolgál, és az ismeretlen ellenállás és a mérőellenállás közös pontjára feszültségerősítő van csatlakoztatva, és amely kapcsolási elrendezésnek a találmány értelmében az átkapcsolót vezérlő astabil multivibrátora és váltakozó feszültségű feszültségerősítője van, amelynek kimenete meghajtó erősítőn át fényemittáló diódával van összekötve. Egy előnyös kiviteli alaknál a találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek négyszögjelet adó astabil multivibrátora van. Egy további előnyös kiviteli alaknál a feszültségerősítő bemenete csatoló kondenzátoron át van az ismeretlen ellenállás és a mérőellenállás közös pontjára csatlakoztatva. A találmány szerinti megoldásnál az áramgenerátor alkalmazása biztosítja, hogy az érzékenység független legyen a mérendő ellenállás értékétől. Az elérhető ponttosságot és felbontást az összehasonlító elem minőségi jellemzői szabják meg. A felbontóképesség áramköri korlátját elsősorban az átkapcsolást végző tranzisztorok vezető állapotban mérhető ellenállás-aszimmetriája határozza meg, utóbbi azonban speciális követelmények esetén kompenzálható. A módszer előnye, hogy kis mérőáram mellett (2 mA) az alkalmazás szempontjában jelentős méréshatárokon belül (10 ohm, 100 ohm, 1 kohm) egyszerű eszközökkel megvalósítható a végkitérésre vonatkoztatott 0,1%-os felbontás, ugyanakkor a méréshez felhasznált indikátorelem a mechanikai hatásokra és elektromos túlterhelésekre érzéketlen. A kapcsoló üzemű működés következtében az ismeretlen ellenálláson átfolyó átlagáram a generátoráram felével egyenlő. A találmányt az alábbiakban kiviteli példa alapján ismertetjük. A csatolt rajzon az 1. ábra egyenáramú ellenállást mérő kapcsolási elrendezés tömb vázlata. Az 1. ábra szerinti elrendezésben az ismeretlen Rx ellenálláshoz és változtatható Rp mérőellenálláshoz alacsony frekvenciával (5 Hz) vezérelt K átkapcsoló segítségével IG áramú IG áramgenerátor van felváltva csatlakoztatva, továbbá a K átkapcsoló vezérlőjelének előállításához gyors felfutású négyszögjelet előállító MV multivibrátora van. A K átkapcsoló mozgó érintkezője Ccs csatoló kondenzátoron át Au feszültségerősítő bemenetére van kötve. Az Aa feszültségerősítő kimenete meghajtó A; erősítő bemenetére csatlakozik. A meghajtó A; erősítő kimenete és a tápfeszültség pozitív sarka közé (Ut) fényemittáló LED dióda van nyitóirányban bekötve. Az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezés a következőképpen működik: A K átkapcsoló az alacsonyfrekvenciás négyszögjel 5 10 15 20 25 egyik felperiódusában az ismeretlen Rx ellenállásra, a másik félperiódusában pedig az Rp mérőellenállásra kapcsolja rá az áramgenerátor IG áramát, ennek megfelelően a K átkapcsoló mozgó érintkezőjén Tj=T/2 ideig IG ■ Rp, majd T2=T/2 ideig (ahol T a periódusidő) IG- Rp nagyságú feszültség van jelen. A Ccs csatoló kondenzátor hatására az Au feszültségerősítő bemenetén a csatolókor időállandójától függően Ube=f:(rG.Rx-IG.Rp) (1) nagyságú négyszöghullám vagy arányos amplitúdójú differenciált négyszögjel jelenik meg. Az erősítő Au • nagyságú kimenőjelével a meghajtó A; erősítő bemenetét vezéreljük, amelynek kimeneti árama a fényemittáló LED diódán folyik át. (Au a feszültségerősítő erősítése.) A meghajtó A, erősítő munkapontja úgy van beállítva, hogy a LED dióda vezérlésmentes állapotban meghatározott alapfénnyel világít. A váltakozófeszültségű vezérlés jelenlétét a LED dióda folyamatos villogása jelzi, amely a kiegyenlítés folyamán csökkenő amplitúdóval folyamatos fénybe megy át azRx=Rp feltétel teljesülésekor. Gyakorlati vizsgálatok szerint a szem közepes fényerőnél (3—6 mA) kb. 5%-os áramváltozást tud határozottan észlelni mint fényerő változást, ennek alapján a módszerrel elérhető felbontóképesség abszolút értéke a következő összefüggés segítségével határozható meg: 0,05 • I0 Aa-S.IG (2) 30 ill. az előírt felbontáshoz szükséges erősítés értéke : A,,= 0,05 • I0 Ar • S ■ IG (3) 35 ahol I0 a fényemittáló LED dióda nyugalmi árama, Au a feszültségerősítés, S a meghajtó erősítő kisjelű meredeksége, AR a kimutatható ellenállásváltozás minimális értéke. A szem intenzitásváltozásokkal szembeni jelentős ér- 40 zékenysége miatt a módszer kis erősítések mellett is nagy felbontóképességet biztosít, amely független a mérendő ellenállás névleges értékétől. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás egyenáramú ellenállás mérésére, különösen villamos gyutacsok és ezekből felépített lőhálózatok vizs-50 gálatára, amelynek során az ismeretlen ellenállást ismert és változtatható értékű mérőellenállással hasonlítjuk össze oly módon, hogy rajtuk felváltva egyazon állandó értékű áramot hajtjuk át, és érzékeljük a rajtuk fellépő feszültségesések különbségét, majd a mérőellenállás 55 értékét addig változtatjuk, amíg a különbség meg nem szűnik, azzal jellemezve, hogy az áramnak az ismeretlen ellenállás és a mérőellenállás közötti átkapcsolását szemmel érzékelhető frekvenciával végezzük, a feszültségesések felerősített különbségével állandó alapfénnyel 60 világító fényemittáló diódát villogtatunk, és a mérőellenállás értékét addig változtatjuk, amíg az alapfényre szuperponált villogás meg nem szűnik. 2. Kapcsolási elrendezés az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, amelynek áramgenerátora és ehhez 65 vezérelt átkapcsoló egyik ágán át csatlakoztatott változ-2
