194457. lajstromszámú szabadalom • Ütemadó légzéstérfogatmérésre szolgáló impulzusszámláláshoz
1 194.457 2 A találmány tárgya ütemadó lé gzéstérfogatmé résre szolgáló Impulzusszámláláshoz, kiváltképp percei légzéitériogat méréiéhez a DD-WP A 61 M/281.542 szerint. 5 A percenkénti térfogat méréiéhez ismertek olyan Időzítők, amelyek minden 60 másodpercben kiadnak agy ütemjelet. A légzéstérfogattal arányos impulzusjelek feldolgozására szolgáló kapcsolási elrendezésben ugyanakkor előnyótebb a 30 másodpercet ütengjelek előállítása. 10 Az astabil multivibrátorok egy küszöbértékkapcsolóból állnak, amely bemenetén állandóan újratölt egy RC-tagot. Mint például az ,.Electronics’’ DD-brossúrában (213/214 kötet, 3.28. ábra) ismertették, az ilyen elrendezéseknek az a hátrányuk, hogy a készülék bekapcsolása után közvetlenül az első feltöltés 0-nál 15 kezdődik, míg a következőkben a felső és az alsó kapcsolási pont p> 0) között tölt. Az első ütem így tehát hosszabb és időhibát okoz az első perces térfogatának mérésekor. Ez a hatás ismert módon ügy csökkenthető, hogy az RC-taggal párhuzamosan ohmos feszültségosztót kapcsolnak, ae ezt diódán keresztül vissza kell csatolni az RC-tagra (a fent nevezett brossúra 3.31. ábrája). Megfelelő méretezéssel elérhető, hogy a kondenzátor bekapcsolás után nagyon gyorsan feltöltődik az alsó kapcsolási feszültségre, ahonnan a további feltöltődés az RC-tag időállandójának megfe- 25 lelően történik. Itt is fellép azonban hátrányként és időhibaként a dióda kiküszöbölendő UF nyitófeszültsége, ami nem kompenzálható. A találmány célja, hogy olyan kapcsolási elrendezést hozzunk létre, amely pontosan méri az első percben is a légzéstérfogatot és tovább redukálja a 30 dióda okozta időhibát. A találmány feladata, hogy lényegében egy, már javasolt kapcsolási vázlat felhasználásával olyan ütemadó kapcsolást fejlesszünk ki légzéstérfogattal arányos impulzusjelek feldolgozásához, amely minden _ _ 30 másodpercben csupán egyetlen egy H/L ugrást állit 35 elő. A feladat megoldására olyan megoldást hoztunk létre, amelynek lényege, hogy bemenetén ismert módon bekötött időzítő áramkör kimenete 1/n osztótényezőjű freKvenciaosztóra van kötve. Itt használjuk ki az osztóáramkör kimenetén a lefutó élet. A 30 másodperces ütemet úgy biztosítjuk, hogy egy frekvenciameghatározó RC-tag r időállandóját r/n-re méretezzük és az időzítő- és osztóáramköröket úgy kötjük egy további RC-tagra a tápfeszültség és a föld közé, hogy az időzítő és az osztóáramkör a be- 45 kapcsolás után közvetlenül nullára álljon. Ezzel a találmány szerinti ütemadó kapcsolással csökkentjük a dióda által okozott maradék hibát az dkztótényezőben úgy, hogy már a készülék bekapcsolásakor is adottak a definiált kezdeti feltételeit az ütemadó kapcsolás számára. 50 A találmányt a továbbiakban kiviteli példa kapcsán, rajzra való hivatkozással részletesebben ismertetjük, ahol a rajzon az 1. ábra a találmány szerinti ütemadó kapcsolási vázlatát, és a .. 2. ábra az ütemadó feszültség diagramjait az első 09 kapcsolás vonatkozásában hatásos impulzus lefutóéiig teijedően ismerteti az Utemadó feszültségének időbeli változásait. A következőkben a találmány szerinti ütemadó kapcsolást a DD-WPA G1 M/281.542 szerinti, lég- gQ zéstérfogat-arányos impulzusjelek feldolgozására szolgáló kapcsolási elrendezés alapján írjuk le. Mint az 1. ábra mutatja, az ütemadó lényegében 9 Időzítő áramkörből, 12 n-szeres frekvenciaoeztó áramkörből és 10 trigger kapuból áll. A 9 Időzítő áramkör ,,IT” trigger bemenete és „IS” küszöbfeszültség bemenete 3 diódán keresztül az 1,2 ellenállásokból álló feszűltségosztóra és 4,5 ellenállásokból és 6 kondenzátorból álló RC-tagra csatlakozik. A 9 Időzítő áramkör „R” bemenete 7 ellenállásból és • 8 kondenzátorból álló RC-taggal van összekötve és ezenkívül csatolva Van a 10 trigger kapuhoz is. A 9 időzítő áramkör „0” kimenete kapcsolatban áll a 12 frekvenciaosztó áramkörrel, ennek „R” bemenete a 10 trigger kapun keresztül közvetlenül csatlakozik a másodikként említett, a tápfeszültség és a föld között levő RC-tagra. A 9 időzítő áramkör „Ob” csatlakozási pontja az 5 ellenállásra, „OK” csatlakozási pontja all kondenzátorra van kötve. Abból kell kiindulni, hogy a 9 időzítő áramkör „IS" küszöbfeszültség bemenetén és „IT” trigger bemenetén az Ug feszültségdiagram a 2. ábra szerint alakul. Ha a készüléket bekapcsoljuk, az 1, 2 ellenállásokból álló feszültségosztón a 3 diódán keresztül URj feszültséggel kezdődik a 6 kondenzátor gyors feltöltődé se, ami a t, időponttól a 4, 5 ellenálláson keresztül folytatódik. A 9 időzítő áramkör UpL felső kapcsolási pontiénak elérése után az „OD* csatlakozási Contból az 5 ellenálláson keresztül kisütés történik az Ipy alsó kapcsolási pont eléréséig, és így tovább. Az „Off időzítő kimeneten pulzusdiagram jön létre első lefutó élből a 2. ábra szerinti U» j(t) im. A t] időpontban jelentkező ti ti időhiba adódik. Az ,,0” kimenetre visszacsatolt 12 frekvenciaosztó áramkör - az 1. ábrán egy flip-floppal 1-.2 osztóként ábrázolva - tj-nál a felfutó élre bebillen és a következő felfutó élre ts -nél visszabillen. Így a 12 frekvenciaosztó áramkör kimenetén az ütemadó kapcsolási szempontból első hatásos lefutó éle U -nél áU elő. Megmarad egy _______li______ t, + ta ♦ ts ♦ t» ♦ t| t, nagyságú, lényegesen kisebb időhiba. A 7 ellenállásból és a 8 kondenzátorból álló RC-taggal és a 10 trigger kapuval állítjuk elő a készülék bekapcsolásakor az ütemadó kapcsolás számára a definiált kezdeti feltételeket. SZABADALMI IGÉNYPONT Ütemadó légzéstérfogatmérésre szolgáló impulzusszámláláshoz, különösen percenkénti légzéstérfogat méréséhez, amely önmagában ismert időzítő áramköriéi, valamint ellenállásokból és kondenzátorból álló frekvenciameghatározó RC-taggal van ellátva, ahol az időzítő áramkör kimenete frekvenciaosztó áramkörrel van összekötve, azzal jellemezve, hogy a frekvenciaosztó áramkör n-szeres frekvenciaosztó áramkör fi 2) és az ellenállásokból (4,5) és kondenzátorból (6) áló frekvenciameghatározó RC-tag időállandója r/n-re van méretezve, ahol n»l, 2....... t
