144421. lajstromszámú szabadalom • Berendezés feszültség nagypontosságú, időállandó stabilizására
2 144.421 tok, UÍ a tápfeszültség, G a terhelő ellenállást, Li és L2 egymás között egyforma izzólámpákat (Li = L2 = L), Rí és R 2 pedig egymás között egyforma ellenállásokat jelöl, (Rí •= R2 = RT). Rv negatív hőfoktényezőjű előtétellenállás. A 2. ábra szerint kaszkádkapcsolás alkalmazása esetén az A, B bemeneti pontokhoz az Rv ellenálláson keresztül az ábrán feltüntetett azonos jelű (' index-szel megkülönböztetett) és megfelelő értékű alkatrészekből összeállított másik Wheatstone-híd kimenete csatlakozik. Feszültségstabilizáció hatás szempontjából ugyanis ezen kaszkád kapcsolásnál az első híd bemenetén fellépő feszültségingadozás tört része lép csupán fel az első híd kimeneténél, vagyis a második híd bemeneténél. A stabilizálás jelensége csak akkor lép fel, ha az üzemi hőfokon levő izzólámpa ellenállása és az állandó ellenállás között, a találmány szerinti « = L/R arány áll fenn, amely kikísérletezhető vagy így kiszámítható. Környezeti hőfokváltozás esetén állandó ellenállás alkalmazásánál az arány mégváltozik, aminek megfelelően a stabilizáció hatása csökken, amit csak a találmány szerinti megoldás tud kiküszöbölni. A találmány szerinti berendezés pl. thermoelemnél a vonatkozási pont hőmérsékletének a környezeti hőfokváltozás miatti változása folytán bekövetkező hiba kompenzálására is használható. E kompenzáció révén még szobahőmérséklet körüli, kis hőmérsékletkülönbség mérése esetén is, a hőfokmérés pontossága a környezeti hőfogingadozás hatásától független. Ilyen hőfokkompenzáló hídnál stabil feszültség táplálása mindaddig nem lényeges, amíg a hőfokkompenzáló híd feszültsége a thermoelem által leadott feszültséghez viszonyítva kicsiny; pl. 1000 C°-nál a hőelem feszültsége kb. 30 mV, a maximális kompenzáló feszültség kb. 0,5 mV. Az utóbbi néhány %-os változása a mérést nem befolyásolja. Alacsonyabb hőfok (pl. 50 C°) mérésénél a hőelem feszültsége kb. 1,5 mV. Ebben az esetben a kb. 0,5 mV-os kompenzáló feszültség ingadozása már komoly mérési hibát okozhat. Már ismeretes olyan Wheatstone-hidas kompenzáló berendezés, amelynek három nulla hőfoktényezőjű (pl. manganin), és egy környezeti hőmérsékletnél erősen változó (pl. nikkel) ellenállásból áll. E hídkapcsolás kimeneti pontjain hőmérsékletváltozás esetén olyan feszültség keletkezik, hogy ha a' thermoelemet a feszültséggel szembe kapcsoljuk, az eredő feszültség a környezeti hőmérséklettől független és csupán a thermoelemmel mérendő hőfoktól függ. Ebben a hídban a bemeneti feszültség stabilizálását úgy végezték, hogy a stabilizált feszültség forrásból vett áram által egy ellenálláson keltett feszültség nagyságát egy normálelem feszültségével való öszehasonlítás alapján megfelelő sűrű időközökben korrigálták. A találmány értelmében az ilyen Wheatstonehíddal az 1. vagy 2. ábrának megfelelő találmány szerinti stabilizátort kapcsolunk sorba; ennek folytán a feszültségstabilitás a környezeti hőmérséklettől független és időbeli állandósága is olyan nagy lesz, hogy évente legfeljebb egyszeri ellenőrzést kíván meg. Egy további lényeges előnye a találmány szerinti berendezésnek, hogy mérési pontosságát a mért hőmérséklet magassága, illetve alacsonysága nem befolyásolja. A találmány szerinti berendezés további alkalmazási területei pl.: 1. Normál elem helyett használható. 2. Kis váltófeszültségek hitelesítésére. Mégpedig egyenfeszültségen kompenzátorral a híd kimenetelénél mérve. Ebből a célból a találmány szerinti berendezés bemeneti és kimeneti feszültségét, egyenáramot használva, kompenzátorral megmérjük. Ha az állandó ellenállások egyen- és váltófeszültségre azonos értékűek, a híd bemenetelére jól mérhető nagyságú váltófeszültséget kapcsolva a kimenetelnél az egyenfeszültségen már behitelesített értékkel azonos váltófeszültséget kapunk, tekintve, hogy az izzólámpák ellenállása hangfrekvenciáig frekvenciafüggőséget nem mutat. 3. Stabil egyenfeszültség thermoelemekhez, pl. 1000 C°-nál +0,1 C° mérési pontossággal. A találmány szerinti berendezés a Wheatstone-híd megfelelő méretezése esetén alkalmas a berendezés saját hőfokhibájának, a hozzá tartozó elektromos mérőműszer hőfokhibájának és a thermoelem vonatkozási pontja környezeti hőfokának változásából eredő hibának különkülön, vagypedig bármilyen kombinációban együttes kompenzálására. Szabadalmi igénypontok: 1. Berendezés feszültségstabilizálásra, jellemezve olyan Wheatstone-híd kapcsolással, melynek két szembenfekvő oldalán egy-egy azonos üzemi hőfokú izzólámpa, a másik két szembenfekvő oldalán pedig egy-egy, üzemi hőfokon az izzólámpák hőfoktényezőjével megegyező hőfoktényezőjű ellenállás van elrendezve, jellemezve továbbá a környezeti hőfokváltozás hatására a híd bemeneti ellenállásában beálló változásból eredő feszültségváltozást kompenzáló eszközzel vagy eszközökkel. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a környezeti hőfokváltozás hatására a híd bemeneti ellenállásában beálló változásból eredő feszültségváltozást egy negatív hőfoktényezőjű előtétellenállás kompenzálja. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy bemeneti kapcsai egy további, a berendezésben foglalthoz hasonló felépítésű Wheatstone-híd kimeneti kapcsaihoz csatlakoznak. 4. Berendezés thermoelem vonatkozási pontjának hőfokváltozásából adódó hiba kompenzálására, olyan Wheatstone-híddal, amely ismert módon egyrészt hőhatásra változatlan, másrészt hőhatásra változó ellenállásokból áll, azzal jellemezve, hogy a Wheatstone-híd bemeneti
