149504. lajstromszámú szabadalom • Nagyfrekvenciás impedanciamérő berendezés
2 149.504 venciájának változása érzékeny frekvenciamérőkkel (FM-detektorokkal) is. FM-detektorként alkalmazhatók különféle amplitúdó- és fázisdiszkriminátorok, felhasználható az un. októdaeffefctus, és használható szinkron-oszcillátor ill. Zakariásdetektor stb. is. E két utóbbi detektor igen érzékeny indikátor, a rezonanciapontban mindkettő lineáris és meredek karakterisztikával rendelkezik. Az érzékeny frekvenciamérők alkalmazása már kielégítő érzékenységet ad, az így felépített műszer stabilitása azonban nem kielégítő, mert a rendszer nem szimmetrikus, azaz az oszcillátor és az indikátor felépítése és működési elve nem azonos. így a mérési pontosságot; igen nagy mértékben korlátozza az alkalmazott rezgőkörök széthangolódása, a csövek öregedése, a tápfeszültségek ingadozása, sőt laboratóriumi méréseknél az alkalmazott rezgőkörök hőmérsékletének ingadozása is számításba jön. Összefoglalva az eddigiekéit, látható, hogy az eddig alkalmazott módszerek, illetve kapcsolások nem adnak lehetőséget mintegy 20 MHz frekvencia fölötti nagyérzékenységű és pontos mérésekre. A találmány tárgya egy olyan öngerjesztett fázisérzékeny ^hídkapcsolás, azaz mérőberendezés, mely külön gerjesztő áramforrás nélkül működik és igen kis kapacitás vagy induktivitásváltozások indikálására, mérésére, ill. regisztrálására alkalmas. A találmány szerinti kapcsolás működési elvét a rajz 1. ábrájának jelzéseivel és ezen vázlatos elvi ábrára való hivatkozással alanti akban ismertetjük: Ismeretes, hogy a Zi, Z2 , Z ?) és Z4 impedanciákból felépített híd A és C pontjára váltakozófeszültséget kapcsolva a D és B pontokon akkor nem kapunk az ezek közé kapcsolt M. indikátorral észlelhető jelet (akkor kiegyenlített a híd), ha -Z1/Z2 = Z3/Z4 feltétel teljesül; azaz akkor, ha az impedanciák abszolút értékének megfelelő arányán túlmenően az ADC és ABC hídágak áramának fázisa is egyezik. Ha az összes Zi—Z4 impedanciák rezgőkörök, és a Zi és Z2 rezgőkörök azonos frekvenciára vannak hangolva, a Z3 és Z4 rezgőkörök rezonanciapontjai összehasonlíthatók, ha a DB pontok közé csak a hídágak áramának fázisára érzékeny M indikátort kapcsolunk. Részletesebben: a BD pontok közé kapcsolt fázisérzékeny M indikátor akkor jelzi a híd kiegyenlítettségét ,ha a Zi és Z2 rezgőkörök LC szorzata, valamint a Z3 és a Z4 rezgőkörök LC szorzata is azonos (a Zj és Z2, valamint a Z3 és Z4 rezgőkörök LC szorzatának egyenlősége nem szükséges). Az ezen elvi felismerések alapján készült mérőberendezés gyakorlati alkalmazásánál azonban, mikor a méréshez nagyfrekvenciájú G generátort kell alkalmaznunk, földelési nehézségek lépnék fel. Biztosítanunk kell ugyanis, hogy nagyfrekvenciás szempontból a híd elemeinek (Zi, Z2, Z3, Z4 rezgőköröknek) egyik sarka földelt legyen. Ennek az elengedhetetlen követelménynek a találmány szerint úgy teszünk eleget, hogy a híd két, szembenfekvő, — az előzőekben a G generátorra kapcsolt — A és C pontját földeljük. Tekintettel arra, hogy a híd működése szempontjából a hídelemeknek csak nagyfrekvenciás szempontból való földelése a lényeges, galvanikus földelésre nincs szükség, az egyik hídpont (példánkban az A pont) földelését egy, az alkalmazott nagyfrekvencián rövidzárnak tekinthető K kondenzátorral biztosítjuk, a másik hídpontot közvetlenül földeljük. Az indikálást a B és D szabad hídpontok közé kapcsolt M' indikátorral végezzük, és egyben gondoskodunk arról, hogy a Zj, Z2 , Z3, Z'4 rezgőkörök önrezgők legyenek, mert hiszen földelésük folytán (melyet az 1. ábrán a jobb áttekinthetőség biztosítására két külön földelésként ábrázoltunk) az A és C pontok nagyfrekvenciás szempontból rövidre vannak zárva, így a hídra külső áramforrásból nem tudunk nagyfrekvenciás feszültséget adni. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a rezgőkörök veszteségét jelentő „pozitív" ellenállásokat „negatív" ellenállásokkal kell kornpenzánunk. Biztosítanunk kell ezen túlmenően, hogy a rezgőkörök saját frekvenciájuknak és fázisuknak megfelelően tudjanak rezegni, azaz káros csatolások ne léphessenek fel. Fentiek alapján tehát találmányunk olyan hídkapcsolású nagyfrekvenciás impedanciamérő berendezés, melynél a hídnak egymással szembenfekvő két sarkpontja fentiek szerint földelt, a másik két hídsarkpont közé fázisérzékeny indikátor van kapcsolva, és a híd összes ágaiban olyan önrezgő rezgőkörök foglalnak helyet, melyek között káros csatolások, nincsenek. A fenti elvi alkatú találmányunk szerinti berendezést néhány példában, amelyeknél szokásos kapcsolástechnikai elemeket használtunk fel, alantiakban részletesebben a rajz 2—7. ábráival kapcsolatban ismertetjük, melyek a szabványos módon és jelzésekkel készült kapcsolási vázlatok, amelyeken hivatkozási jelekkel csak a találmány szempontjából lényeges elemeket láttuk el, és melyeken azonos hivatkozású- jelek, azonos rendeltetésű, illetve alkatú szerveket jelölnek. A 2. ábrán látható berendezés a híd mindegyik ágában tartalmaz egy-egy önrezgő Zi—Z4 rezgőkört, ezenkívül pedig a működését biztosító csatolóelemeket, azaz RC komplexumokat, erősítőelemeket és katódkomplexumot, valamint a híd két földelendő pontja részére közös földelést tartalmaz, melyhez a híd A pontját (1. ábra) nagyfrekvenciásán földelő K kondenzátor is tartozik. A Vi, illetve V2 csövek (minden olyan elektroncső ' megfelel, mely elegendő erősítéssel és amódvezérlő-rácskapacitással rendelkezik) rácsaihoz kapcsolt Zi, illetve Z2 rezgőkörök (amelyek Li, Ci illetve L2, C2 impedanciákból állanak), azonos frekvenciára hangoltak, és ez a frekvencia, pl.--25—30 MHz, lesz a mérőfrekvencia, melyet az ábrán látható kapcsolású Vj és V2 csövek gerjesztenek. Az ezen csövek anódaihoz kapcsolt Z3 és Z4 rezgőkörök (melyek L3, C3, ill. L4, C4 impedanciákból állanak), viszont a mérőfrekvenciánál valamivel magasabb, de szintén közös frekvenciára hangoltak. A Vi és V2 erősítő cső (vagy más megfelelő gerjesztő elem) biztosítja azt, hogy a rácsokon negatív ellenállás jelenjék meg. A két rácsköri Zi és Z2 rezgőkör ekkor rezgésbe jön, a rezgések az erősítőcsöveken keresztül gerjesztik az anódokon a Z3 és Z4 rezgőköröket. A mérést úgy végezzük, hegy a két rácsköri Zj és Z2 rezgőkör jelét az ,,i" pontokhoz kapcsolt fázisérzékeny
