192265. lajstromszámú szabadalom • Intelligens mV-távadó galvanikusan leválasztott analóg kimenettel
1 192 265 2 működtetett 10 bitpárhuzamos jel/idő átalakító segítségével. All galvanikus leválasztó, 12 vezérlő, 5 referencia, 6 és 7 elektronikus kapcsoló, 4 int§g$&tf mintavevő- és tartóáramkör egyj&Wfgy jäägjtöe • egyszerű felépítésű, mindössze vezérelhető, galvanikusan leválaszto^aiaa/í^űÖ^ioz a vele arányos feszültség figyelése, értékelése és kiegyelítése. A 9 analóg jel/impulzusszámosság átalakító kimenő jele olyan TTL-szintü digitális jel, rtama a kondenzátor töltési idejével rDÄgyobb a 13 analóg bemeneten a an töltődik a kondenzátor, tehát ^o^ység alatt nagyobb számú tölség vagy idő/áram átalakítót alkot. ÉzqB^^atátá|e|ei működésére egy lehetséges, példakénti vezérlési időviszonyt bemutattunk az 1. ábrán. A teljesség kedvéért megjegyezzük, az idő/feszültség vagy idő/ áram átalakító paramétereit az 5 referencia értéke és a 4 integrátor időállandója határozza meg. Megjegyezzük még, hogy a A = T - t rendszeres hiba, melyet az 1 mikroszámítógép természetesen korrekcióba vehet, eliminálható, ha az átírás és a 4 integrátor ezt követő törlése nem a T hasznos intervallum elején, hanem befejeződése után történik meg. A szakirodalomból külön-külön jól ismert az 1 mikroszámítógép, a 2 sínrendszer, a 3 kapcsolómező, a 4 integrátor, az 5 referencia, a 6 és 7 elektronikus kapcsoló, valamint a 8 mintavevő- és tartóáramkör felépítése. Az 1 mikroszámítógép célszerűen egy nyolcbites, pl. Z80 típusú mikroprocesszorból, memóriaáramkörökből, párhuzamos ki-bemeneti interfaceből és sín-Ieválasztó elemekből van felépítve. A 2 sínrendszer azokat a vezetékeket jelöli, amelyek az 1 mikroszámítógépet a perifériákkal, azaz a 3 kapcsolómezővel, a 9 analóg jel/impulzusszámosság átalakítóval és a 10 bitpárhuzamos jel/idő átalakítóval összekötik. A 2 sínrendszerre természetesen további perifériák is felfűzhetők. A perifériák számát az 1 mikroszámítógép periféria-címei korlátozzák. A 3 kapcsolómező a mV-távadó üzemmódját, méréshatárát és a határértékek beállítását lehetővé tevő kétállású kapcsolókat tartalmazza. A kétállású kapcsolók helyettesíthetők átforrasztásokkai is. A 4 integrátor műveleti erősítőre épülő áramköri elem. Pontosságát a negatív visszacsatoló ágban elhelyezkedő kondenzátor, és a töltőáramot biztosító ohmos ellenállás határozza meg. Az 5 referencia nagystabilitású zener-diódát vagy vele ekvivalens tulajdonságú feszültségforrást tartalmaz. A 6 és 7 elektronikus kapcsoló célszerűen TTL feszültségszintekkel vezérelhető C MOS kapcsoló. Ez a kereskedelmi forgalomban kapható integrált áramkör. A 8 mintavevő- és tartóáramkör C MOS kapcsolóelemet, tartó-kondenzátort és igen kis bemenő áramú, leválasztó műveleti erősítőt tartalmaz. A 8 mintavevő- és tartóáramkör is kereskedelmi forgalomból beszerezhető integrált áramkör. A 9 analóg jel/impulzusszámosság átalakító a szakirodalomból jól ismert. Egyik lehetséges kiviteli példája a töltéskiegyenlítés elvén működik. Ebben az esetben a 9 analóg jel/impulzusszámosság átalakító elektronikus kapcsolót, integrátort, feszültségkomparátort és referenciát tartalmaz, és a felsorolt részegységek feladata az integrátorban található kondenzátorban levő töltésmennyiség, azaz 65 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 lus játszódik le, azaz nagyobb bemenőjelhez nagyobb impulzusszámosság fog tartozni. A 10 bitpárhuzamos jel/idő átalakító olyan LSI áramkörrel valósítható meg, amely pl. párhuzamos beírási lehetőséggel rendelkező reverzibilis számlálóra és egy kétállapotú logikai elemre épül. Az átalakítandó párhuzamos információ beírása után a 10 bitpárhuzamos jel/idő átalakító számlálója visszafelé számlál egészen addig, amíg a számláló a nulla állapotba nem ér. A visszaszámlálás idejére egy kétállapotú logikai áramkör az egyik kitüntetett állapotában van, tehát az ezen állapotban való tartózkodásnak az ideje arányos a beírt bitpárhuzamos információ nagyságával. A 11 galvanikus leválasztó célszerűen egy optikai csatolót tartalmazó integrált áramkör. A 12 vezérlő tárolókból, időzítő elemből és kapuáramkörökből felépített olyan háromállapotú szekvenciális hálózat, amelynek három kimenete van. A 12 vezérlőt a 10 bitpárhuzamos jel/idő átalakító kimenetén megjelenő, de galvanikusan leválasztott jel fel- és lefutó éle, továbbá a 12 vezérlő belső időzítő eleme lépteti egyik logikai állapotból a másikba. A főigénypont szerinti megoldás alkalmazási köre előnyösen bővíthető, ha kiegészítésként az 1 mikroszámítógépre 15 időalap galvanikus leválasztó egysége, a 11 galvanikus leválasztó kimenetére pedig 16 időkimenet-illesztő egység csatlakozik. Ennél a kiviteli alaknál ui. egy, a 16 időkimenet illesztő egység kimenő jelével kapuzott olyan számláló, melyet a 15 időalap galvanikus leválasztó egysége léptet, igen egyszerűen elő tudja állítani a mérési eredmény bitpárhuzamos alakját. A 15 időalap galvanikus leválasztó egysége és a 16 időkimenet illesztő egység például optikai csatoló elemet tartalmazó integrált áramkör. További előnyös kivitelnél a 2 sínrendszerhez 17 határértékjelzők kapcsolódnak a 3 kapcsolómezőn előre beállított határértékek valamelyike túllépésének a jelzésére. A 17 határértékjelzők például TTL szinttel vezérelhető, bontó érintkezős reed-relék. A javasolt kapcsolási elrendezés egy olyan intelligens és ugyanekkor galvanikusan leválasztott analóg kimenettel rendelkező mV-távadó kialakítását teszi lehetővé, mely két nagy Európa kártyán elfér. Tehát igen egyszerű a felépítése, és így megbízható a működése, és olcsón valósítható meg. Egyszerű átprogramozhatósága miatt széleskörűen alkalmazható. A megoldás további előnye még, hogy digitális jelfeldolgozó rendszerekhez kiegészítő áramköri elemek nélkül illeszthető. 6SZ 361 3
