154475. lajstromszámú szabadalom • Tanzisztoros oszcillometriás készülék
154475 3 4 A 2. ábra a találmány szerinti készülék hordozható kivitelének egy lehetséges kialakítása; a 3. ábra a 2. ábra szerinti készülékhez csatlakoztatható kalibráló etalon egy példakénti kivitele ; a 4. ábra talajnedvesség mérő szondaként kiképzett kapacitiv mérőcella példakénti kialakítása; az 5. ábra kapacitiv mikrocella kialakítására mutat példát; a 6. ábra a 4. és 5. ábra szerinti kapacitiv mérőcellák helyettesítő kapcsolását mutatja; a 7. ábra folyadék sótartalmát mérő és titráló ún. elektród nélküli mérőcella példakénti kivitele ; a 8. ábra a 7. ábra szerinti mérőcella helyettesítő villamos kapcsolása; a 9. ábra diagram, amely a 7. ábra szerinti mérőcellával való mérés magyarázatára szolgál: a 10. ábra valós-komponenses és meddőkomponenses mérés munkagörbéire mutat példát; végül a 11. ábra meddőkomponenses módszerrel felvett diagramokat mutat, amelyek biner elegyek koneentrációj ára vonatkoznak. Amint az 1. ábrán látható, az 1 tranzisztor Colpitts-oszcillátor kapcsolásban működik és ezt a kapcsolást a találmány értelmében úgy módosítottuk, hogy az oszcillátor rezgésamplitudóját 6 induktivitásból, hangolható 7 kondenzátorból és 23 ellenállásból álló segédrezgőkör hangolásával szabályozni lehet. Az oszcillátor rezgéseinek frekvenciáját a 2 induktivitásból és 3 kondenzátorból álló rezgőkör önfrekvenciája határozza meg. A 2 induktivitásból és 3 kondenzátorból álló rezgőkör meleg pontja az 1 tranzisztor kollektorához csatlakozik és ezen ponton lévő váltófeszültséget a 4 és 5 kondenzátorokból álló kapacitiv feszültség osztó belső pontjáról vezetjük az emitterre. A 8 és 9 ellenállásokból álló feszültségosztó a bázisfeszültség beállítására szolgál, míg a változtatható 10 ellenállással a tranzisztor munkapontját állítjuk be. A 11 kondenzátor a 27 kapocsra csatlakoztatott mérőcella egyenfeszültségű elválasztását végzi. A 12 kondenzátor a 13 telep felé haladó rádiófrekvenciás feszültség rövidzárására" szolgál. A 14 induktivitás a 2 induktivitással (tekerccsel) van csatolva. A 14 induktivitás váltófeszültségét 15 dióda irányítja. Áz így kapott egyenáramot a 17 indikáló műszerre vezetjük. A változtatható 16 ellenállás a műszeren átfolyó áram szabályozására szolgál. A 18 átkapcsoló 19 kapocshoz csatlakozó állásában a 17 indikáló műszeres az oszcillátor rezgésamplitudóját mérhetjük. A 18 átkapcsoló 20 kapocshoz csatlakozó állásánál a 13 telep feszültségét mérhetjük. Ilyenkor a telep feszültségét mérő körbe 21 előtétellenállás van beiktatva. A 22 kondenzátor segédrezgőkör és a 25 kapocs egyenfeszültségű leválasztására szolgál. A 23 ellenállás megválasztásával állítható be a segédrezgőikör fázisgörbéjének alakja, amely a 24, 25 kapcsokon történő kapacitás mérésnél a mérés érzékenységét határozza meg. A felrajzolt kapcsolási elrendezések megvalósított oszcillometriás készülék az alábbi mérési feladatok végzésére alkalmas. 1. Valóskomponenses mérési módszerek mellett a) vezetőképességmérés; b) veszteséges okndenzátorok ohmos komponensének mérésére. 2. meddőkomponenses mérési módszerrel a) vezetőképességmérés; b) dielektromos állandó (s) mérés A méréseknél a vizsgálandó anyagot a későb-biekben példaként ismertetendő mérőcellába helyezzük, vagy pedig a szondaként kiképzett mérőcellát — például talajnedvesség mérésnél — a talajba süllyesztjük és a mérőcellát a készülékhez csatlakoztatjuk. Dielektromos állandó mérését és meddőkomponenses vezetőképesség mérését úgy végezzük, hogy a mérőcellát a segédrezgőkörhöz csatlakozó 24 és 25 mérőkapcsokra kötjük, míg a valóskomponenses vezetőképességmérést, valamint ohmos komponens mérést az oszcillátor rezgőkörének meleg pontjához csatlakozó 27 és a földponhoz kapcsolt 26 mérőkapcsok között végezzük. A 28 és 29 kapcsok külső műszer csatlakoztatását teszik lehetővé. Meddőkomponens mérésénél, azaz kapacitás, mérésnél a mérendő kondenzátor a segédrezgőkörrel párhuzamosan kapcsolódik, így a mérendő kapacitás változása — amint ezt a későbbiekben még részletezni fogjuk — a segédrezgőkört hangolja el. A változtatható — például forgókondenzátorként kialakított — 7 kondenzátor segítségével beállítható, hogy a segédrezgőkör által képviselt impedancia induktiv és kapacitiv jelleg között változzék. Induktiv jelleg esetén az oszcillátor rezgésamplitúdói csökkennek, vagy az oszcilláció meg is szűnhet, míg kapacitiv jelleg esetén a rezgés amplitúdója növekszik. Ugyanis a földpont és az 1 tranzisztor bázisa közé kapcsolt kapacitiv impedancia a bázis váltakozó áramú földelését végzi el és ezáltal az oszcillátor pozitív visszacsatolását megnöveli. Ilyen módon az oszcillátor amplitúdó változása követi a segédrezgőkör, vagyis a párhuzamos rezgőkörök fázisgörbéjének lefutását. Ha valóskomponenses mérést végzünk, például veszteséges kondenzátor ohmos komponensét mérjük, az oszcillátor 2 induktivitásból és 3 kondenzátorból álló rezgőköréhez csatoljuk a mérőcellát 11 kondenzátoron keresztül, ezáltal a mérőcella veszteségei csökkentik az oszcillátor rezgésamplitudóját, amit a 17 műszer jelez. A segédrezgőkör alkalmazása veszteségmérésnél is előnyös, ugyanis a segédrezgőkör hangolásával a mérő oszcillátor pozitív visszacsatolása tetszőlegesen kis értékre szabályozható be és így az oszcillátor a veszteségek hatására nagyobb mértékben változtatja meg rezgésamplitudóját. A fentiekben ismertetett kapcsolás segítségével megépíthető oszcillátor mérőfrekvenciája a 10 15 20 25 •10 25 40 45 50 55 60 2
