196513. lajstromszámú szabadalom • Berendezés feszültség mintavételezéssel történő mérésére
5 196513 6 A találmány célja az inkoherens mintavételezés elvén működő berendezés előnyeinek megtartása mellett olyan megoldás kialakítása, amely a felhasznált alkatrészek és áramköri egységek hőmérsékletfüggő paramétereinek változása ellenére hőmérsékletfüggetlen mérést biztosit a mérési folyamat meg-: szakítása nélkül. A kitűzött célt a találmány szerint egy segédjei alkalmazásával érjük el, ahol a segédjei biztosítja a stabil mérést anélkül, hogy a mért feszültség értéket meghamisítaná. A találmány tehát berendezés feszültség mintavételezéssel történő mérésére, amelynek a mérendő feszültséget mintavételező szerve, a mintavételezett jelet felerősítő erósitóje és a felerősített jelet a kívánt mérési feladatnak megfelelően feldolgozó jelfeldolgozó egysége van, ahol a mintavételezö szerv vezérlő generátorhoz van csatlakoztatva. A találmány szerint a berendezésnek segédjelet előállító segédoszcillátora, valamint a mintavételezc. szerv és a jelfeldolgozó egység közé sorosan beiktatott szabályozható erősítésű erősítője és különbségképző áramköre van, a segédoszcillátor kimenete egyrészt a mintavételezö szerv jelbemetére, másrészt fázistoló áramkörön keresztül a különbségképző áramkör egyik bemenetére van csatlakoztatva, továbbá egyrészt a különbségképző áramkör kimenete és/vagy a szabályozható erősítőhöz csatlakozó másik bemenete, másrészt a szabályozható erősítő vezérlő bemenete közé a segédjei frekvenciája szelektív visszacsatoló ág van csatlakoztatva. A találmány szerint a segédjei állandóan a mérendő feszültség jelre van szuperponálva a mintavételező szerv és a különbségképzö áramkör között, azonban a különbségképző áramkör után már olyan kis értékű, hogy a feszültségmérést nem befolyásolja. A különbségképzö áramkör előtt és/vagy után csatlakoztatott, a segédjei frekvenciájára szelektív visszacsatoló ág - adott esetben megfelelő erősítés mellett - a segédjelet képes érzékelni, és ennek alapján a szabályozható erősítő útján visszaszabályozni. Ha a visszacsatoló ág a különbségképző áramkör előtt van csatlakoztatva, erősítése kisebb lehet, mivel az érzékelendő jel itt nagyobb. A találmány szerinti megoldás nem igényel nagy stabilitású segédoszcillátort. A visszacsatoló ág előnyösen úgy alakítható ki, hogy az a különbségképző áramkör kimenetére csatlakozik, és sorbakapcsolt további erősítőt, a fázistoló áramkör kimenő jelével vezérelt fázisérzékeny egyenirányítót és első aluláteresztó szűrőt tartalmaz. Ekkor a különbségképző’ áramkör is a zárt szabályozási hurokban van. A visszacsatoló ág szelektivitása adott esetben még növelhető, ha a további erősítő aluláteresztó átviteli karakterisztikájú, pl. integráló típusú. A visszacsatoló ág egy másik lehetséges kivitelben a különbségképző áramkör említett másik bemenetére kapcsolódik, és sorbakapcsolt fázisérzékeny egyenirányítót, egyenfeszültségű különbségképző tagot, további erősítőt és első aluláteresztó szűrőt tartalmaz, ahol az egyenfeszültségű különbségképző tag egyik bemenete a fázistoló áramkörhöz egyenirányító közbeiktatásával van csatlakoztatva. Ennél a kialakításnál nagyobb a visszacsatoló ág által érzékelt segédjei, így jobb a jel/zaj viszony. A visszacsatoló ág egy további lehetséges kiviteli alakban a különbségképző áramkör kimenetére és említett másik bemenetére is kapcsolódik. Ekkor a visszacsatoló ág sorbakapcsolt, két bemenetével a különbségképző áramkör kimenetére és említett másik bemenetére kapcsolódó első különbségképző tagot, második különbségképző tagot, további erősítőt, fázisérzékeny egyenirányítót és első aluláteresztó szűrőt tartalmaz, ahol a második különbségképző tag egyik bemenete és a fázisérzékeny egyenirányító vezérlő bemenete a fázistoló áramkörhöz van csatlakoztatva. Az ilyen kialakítás is azzal az előnnyel jár, hogy a különbségképző áramkör a zárt szabályozási hurokban van. Nagyfrekvenciás feszültségmérésre alkalmas kiviteli alakban előnyös, ha a különbségképző áramkör említett másik bemenete egy, a mintavételező szervhez képest késleltetett vezérelt mintavevő és tartó áramkör közbeiktatáséval van a szabályozható erősítő kimenetére csatlakoztatva. Célszerű, ha a választott segédjeles szabályozás mellett a mintavevő és tartó áramkör kimenete második aluláteresztő szűrön keresztül a mintavételező szerv visszacsatoló bemenetére van csatlakoztatva. Ez a második negativ visszacsatolás elsősorban a mintavételezö szerv egyenfeszültségű stabilitását biztosítja. A találmány szerinti megoldásnál a segédoszcillátor frekvenciájának kisebbnek kell lennie a mintavételezési frekvencia felénél. A találmány különösen alkalmas statisztikus jellegű, inkoherens mintavételezéssel történő mérésre, ekkor a segédoszcillátor frekvenciája kisebb a mérendő feszültség frekvenciatartománya alsó határénál. A mintavételezö szervet vezérlő generátor egy feszültségvezéreit oszcillátor lehet, amelynek vezérlő bemenete változó kimenő feszültségű feszültségforráshoz van csatlakoztatva. Alkalmazható azonban a találmány koherens vagy Shannon-féle mintavételezéssel történő mérésnél is. Ekkor a mintavételező szervet vezérlő generátor a mérendő feszültség mindenkori frekvenciájának megfelelő. jelet, ill. állandó frekvenciájú jelet adó egység. Shannon-féle mintavételezésnél a segédoszcillátor frekvenciájának a mérendő feszültség frekvenciatartományán kívül kell lennie, elvben akár alatta, akár felette lehet. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 G0 4
