150121. lajstromszámú szabadalom • Berendezés változó nagyságú additív zavaróparaméterekre kompenzált ellenállásérzékelős mérőberendezés, különösen laza hőcsatolású ellenálláshőmérők megvalósítására
2 150.121 érték, pl. hőmérséklet, nyomás stb. mérésére és berendezés hitelesítésére, a fellépő (n—1) számú zavaróparaméter kompenzálásával, azzal jellemez-* ve, hogy a mérendő érték és 'minden zavarőparaiméter számára külön kiegyenlítetlen lineáris kimenetű mérőhálózat, pl. kiegyenlítetlen Wheatstone-hidat alkalmazunk, mely hidak érzékelik a mérendő és tetszés szerinti számú zavaróparaméteirrel egyidejűleg különböző, de meghatározott mérvű mechanikai, hő, nyomás stb. csatolásban vannak és mely egymástól függetlenített hidakat a mérendő paraméter alapértéke és valamennyi zavaróparaiméter tetszőleges, de meghatározott alapértéke mellett kiegyenlítjük, majd valamennyi egymással galvanikus csatolásban nem levő Ui, U2 —Un tápfeszültségű hidat kimenetükkel közös indikátorra kapcsoljuk és a hídtápfeszültségeket úgy változtatjuk, előjel változást is beleértve, hogy amikor valamennyi zavaróparaiméter, egyetlenegy kivételével és a mérendő is alapértéken vannak, az indikátor műszer kitérést ne mutasson, mely beállítás mellett a megmért Uj, U2 —U„ tápfeszültségekből (n—1) arány adódik, majd azonos hőmérsékleti, de ismételten megváltoztatott tápfeszültség beállítások mellett annyiszor (n—1) feszültség arányt határozunk meg, melyek a megfelelő egyenletek alapján a kivételes nem alapértékű zavaróparaméterek hőesatolási tényezőiből és a hidak átviteli tényezőiből alkotott szorzat viszonyszámának meghatározására elégségesek, majd ezen műveleteket valamennyi zavaróparaméterre ismételve az összes ilyen viszonyszámot nyerjük, mely viszonyszámok ismeretében (n^—1) egyenletet a hídtápfeszüátiségek arányára megoldva (arw-1) tápfeszültség arány adódik, melyek betartása az (n—1) zavaróparaméter kompenzációját biztosítja akkor is, midőn a mérendő mennyiség indikátor műszerének skáláját egyik tetszés szerinti hídtápf észül tség beállításával a mérendő tartománnyal fedésbe hozzuk, azaz hitelesítjük. A mérési és hitelesítési eljárást független tápfeszültségű lineáris kimenetű Wheatstone-hidak segítségével felületi hőmérésre mutatjuk be. Az első híd érzékelőjének saját hőmérséklete (n—1) zavaróparaméter esetén: tél = Aj t/ + B11 ti + B2jf t 2 -f... .+ B(n -i), t(„-,). A j-edik híd érzékelőjének saját hőmérséklete: Uj = A; t/ + BU ti +B2i t 2 + + B(„-i); t(„_i) Ahol A; a j-edik érzékelő csatolási tényezője a t/ hőmérsékletű mérendő felületéhez B;/ a j-edik érzékelő csat. tényezője az i—e-dik ti hőmérsékletű felületéhez. A j-edik linearizált Wheatstone-híd indikátor ágában folyó áram n—1 i; = Vj Cj[Aj (t/—1/„) -+2 Bij (ti—t!o )], 1 = 1 ahol C] a villamos átviteli tényező B;; a j-edik érzékelő csatlakozási tényezője az 1-edik t? hőmérsékletű felületihez. Ha az n db Wheatstone-hidat közös indikátorra kötjük, azon az átfolyó áram: n n 1 = 2 i; = 2 Uj C; Aj (t/—t/o) + j = 1 5 = 1 n n—1 2' 2 UjCjBij (ti—tíí0 ) j = 1 1 = 1 Hogy I csak (t/—t/0)-át mérje, annak a feltétele, hogy n n= 1 2 2 U;C,Bi; (ti—t!l0 )= O. j=l1=1 ti tetszés szerinti értékére feltéve, hogy ti—ti<, =f= O. Ebből adódik a kompenzáció feltétele. n 2 U; C; Bij =Q (1 = 1,2 ... n—1), j = l ami (nil) egyenletet szolgáltat (n—1) híd feszültség-aránya meghatározására. A fentiek alapján a hitelesítési eljárás a következő: Az egymástól szeparált hidakat külön-külön kiegyenlítjük t/o és ti0 (1 = 1, , n—1) értékeknél. A hidakat tetszés szerinti polaritással közös indikátorra kötve ilyen állapotban n 1 = 2 i; = 0, mjvel i; = 0. j = l Ezután t/= t/0 ; t t =tio; t 2 = t 2 o ...ti — tfo; t/ = Xjo • • • tn =i = t(n-i) 0 beállítással az Uy-k változtatásával egy olyan (U;)fc érték-készletet állítunk be és mérünk meg, melynél 1 = 0 lesz. Ezt (n—1)szer végezzük el. CjBtj A kompenzáció feltételéből ilyen módon a ~Z~Z, hányadosok kiszámíthatóak lesznek, azaz az 1 értékre, amire ti ~ tyo- Ezen eljárást ismételjük úgy, hogy l-nek más értéket adunk. Ezáltal az CjBtj összes kiszámítható lesz. Cn Bi n A kompenzáció feltételi egyenleteiből ezen vi-Uy szonyszámok ismeretében az (n—1) számú —— Un feszültségviszony kiszámítható lesz. Ha tehát a hitelesítést ezen feszültségarányok betartásával végezzük, úgy az egyes zavaróparaméterek tetszés szerinti értékénél is I = (t/-t/o)2 VjCjAj lesz. A találmány tárgya szerinti hitelesítési eljárás alkalmazását lehetővé tevő mérőberendezést a rajzok kapcsán példaképpeni kivitelű felületi hőmérsékletmérő berendezésen ismertetjük. Az 1. ábra két el nem hanyagolható nagyságú additív zavaróparaméter fellépése esetén is hitelesíthető megoldás kapcsolási vázlatát mutatja, míg a 2.
