180837. lajstromszámú szabadalom • Kisfeszültségű generátor
''liN'l'IWiHlA" MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 180837 A SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY ü l Bejelentés napja: 1978. VII. 5. (MA-2999) Nemzetközi osztályozás: NSZOj G 05 F 3/00 Közzététel napja: 1982. IX. 28. • V, ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1985. VI. 30. f Szabadalmi Tár. ' ) rí ff & Feltalálók: Szabadalmas: Brósz Róbert oki. villamosmérnök (60%) Magyar Tudományos Akadémia Kele András oki. fizikus (40%) Műszaki Fizikai Kutató Intézete, Budapest Budapest. » Á Kisfeszültségű generátor 1 A találmány tárgya kisfeszültségű generátor kicsiny (10 4 —10 40 V nagyságrendű), földfüggetlen (lebegő) feszültség előállítására, illetve ilyen nagyságrendű feszültségek módosítására, különösen kapcsoló rendszert tartalmazó mérőkörökben lévő parazita feszültségek korrigálására. Lebegő feszültség előállítása — különösen 10 "1 * 3—10 40 V nagyságrendben — rendkívül nehéz feladat. A lebegtetés realizálásához lebegő tápegység szükséges, amelynek véges szigetelési ellenállása és kapacitív kapcsolatai az ideális lebegtetést lehetetlenné teszik. Ugyanakkor a körben lévő kapcsolók és kontaktusok, vagy a különböző, esetleg inhomogén vezetők, a mindenütt előforduló hőmérsékletkülönbségek hatására termofeszültséget hoznak létre, amely meghamisítja és hőmérsékletfüggővé teszi az előállítani kívánt 10 3 —10 40 V nagyságrendű feszültséget. Hasonló problémák merülnek fel 10 —10 4 V nagyságrendű villamos feszültségek mérése során, mivel gyakori, hogy a mérési elrendezésben kiküszöbölhetetlen, de szisztematikus hibát okozó parazita villamos mennyiségek lépnek fel. Ez a jelenség akkor válik kritikussá, ha a parazita menynyiségek a megengedett mérési pontatlanságot túlhaladják. Tipikusan ez az eset áll elő a kisfeszültségű mérésadatgyűjtés során alkalmazott kapcsolóknál, analóg méréspontváltóknál, vagy kapcsolómátrixoknál. A kapcsolórendszerben ébredő termofeszültség, amely a mérendő jelnél nagyságrendekkel nagyobb lehet, sorbakapcsolódik a mérendő jellel, teljesen meghamisítva a mérési eredményt. Ismeretesek olyan megoldások, amelyeknél a kapcsoló elem (legtöbbször reed-relé) forrasztási pontjait (Cu-Fe hő-2 elem) próbálják azonos hőmérsékletűvé tenni, azonban a relé működtető tekercsében felszabaduló Joule-hő ennek a módszernek a pontosságát jelentősen korlátozza. Ilyen megoldás továbbfejlesztett változatát ismertetik a 5 „Mérés és Automatika” c. folyóiratban, a XV. évfolyam (1967) 7—8. száma 295. oldalán. Itt két reed-relé szembekapcsolásával a keletkező termofeszültségek is szembekapcsolódnak, amely termofeszültségek közel azonosságáról külön kialakított hőkapcsolatok gondoskodnak. Ezzel a megoldás- 10 sál, továbbá kádmiumtartalmú forrasztóón használatával 10 (iV/C° nagyságúra csökkenthető az ébredő termofeszültség. Természetesen, ha mindkét jelvezetékben egy-egy ilyen rendszer van elhelyezve, akkor a különbségi feszültség a zavaró tényező. A maradék hiba még mindig tekintélyes, ezért a 15 pontosabb rendszereknél olyan megoldást alkalmaznak, amely biztosítja a reed-relé és tekercse közötti jó hőszigetelést. Ilyen megoldás található a Solartron cég mérésadatgyűjtőjében (3305 típusú Input Selector). Kézenfekvő lett volna az így létrejövő hibákat kompenzál- 20 ni, azonban eddig az ilyen jellegű korrekció gyakorlatilag kivitelezhetetlen volt, mivel olyan lebegő feszültséget igényelt volna, amelynek jellemzői nem rontják el a méréshez használatos digitális voltmérők védőárnyékolásának (guard) extrém nagy impedanciáját, sem pedig a szintén extrém nagy 25 bemenő ellenállást. A feladat bonyolultságát érzékelteti, hogy egy szokványos védőárnyékolás szigetelése jobb, mint 10~'°—1012 ohm. Természetesen hasonló módon, ahogyan egy digitális voltmérőben kialakításra kerül a lebegtetés, megoldható egy elektronikus feszültséggenerátor lebegő táp- 30 feszültséggel való ellátása. Ezen feszültséggenerátor kimene-180837
