163965. lajstromszámú szabadalom • Hőkompenzált hallgenerátoros szorzóelemmel működő villamos teljesítménymérőmű, különösen teljesítmény mérőátalakító és teljesítménytávadó

3 163965 termisztor karakterisztikáját linearizálni kellett, ami a megkívánt pontosság eléréséhez a termisztor karakterisztikájának egyedi felvételét tette szükségessé. Ezenkívül a hallgenerátor hőmérsékletfüggését is meg kellett mérni, szintén 5 egyedi méréssel. Az így nyert adatokból lehetett méretezni a hőkompenzáló hálózatot, ami már elméletileg sem volt lineáris, hiszen a termisztor, linearizálásával „hárompontos illesztést" tesz lehetővé. így csak egy viszonylag szűk hő- 10 mérséklet intervallumban lehetett elérni a megkívánt pontosságot. Az eljárás rendkívül munka- és időigényes volt. A hallgenerátor három hőmérsékletfüggő paramétere közül egyet — a félvezető anyag hő- 15 méxsékletfüggő ellenállásának hatását a vezérlő áram szempontjából — az áramgenerátoros táplálás kiküszöböli, de az állandó áram miatt a kapcsolás teljesítménymérésre nem alkalmas. Ilyen megoldást ismertet például: Dr. E. C. 20 Metschl: Hall-Generatoren-Anwendungen, (Steuerungstechnik 1969, 8.) c. cikk, amelyben két hőmérsékletfüggő paramétert tefmisztoros ' hálózattal kompenzálják. Célunk a találmánnyal, hogy az áramgenerá- 25 tort vezérelhető kivitelben valósítjuk meg, a hőkompenzálást pedig lineáris hőmérséklet függésű kompenzáló eleimmel felépített passzív hálózattal. Aktív elem alkalmazásával lehetővé válik pozitív hőmérséklet tényezőjű kompén- 30 záló elem alkalmazása. A feladat találmány szerinti megoldásában a hallgenerátor vezérlőárambemenete, célszerűen teljesítményerősítőn át, a műveleti erősítő kimenetéhez van kapcsolva, a hallgenerátor ve- 35 zérlőáramkimenete össze van kötve á műveleti erősítő egyik bemenetével és ellenálláson keresztül a mérendő feszültséget leosztó hőmérséklet-független felső tagból, valamint lineáris és pozitív hőfoktényezőjű alsó tagból álló bemeneti osztó alsó tagjának szélső pontjával, a 40 műveleti erősítő másik bemenete pedig a bemeneti osztó ösztáspontjára van kapcsolva. A találmány szerinti kapcsolási elrendezést kiviteli péjda alapján ismertetjük közelebbről. Az ábra a találmány szerinti kapcsolási el- 45 rendezést mutatja. Az E erősítőből, a T^; Tj tranzisztorból felépített teljesítményerősítőből és az R4 visszacsatoló ellenállásból felépített áramgenerátor ál- 50 títja elő H hallgenerátor iv

vezérlőáramát. Az áramgenerátor vezérlése az Fv feszültségváltón, valamint az RÍ; R2; R3 ellenállásokból felépített bemeneti osztón keresztül történik. A bemeneti osztó R2 ellenállása lineáris hő- 55 mérsékletfüggésű anyagból (célszerűen nikkelhuzalból) van elkészítve és RÍ; R3 ellenállások nem hőmérsékletfüggőek. Az osztó úgy van méretezve, hogy RÍ >• R2 + R3 egyenlőtlenség fennálljon és az erősítő bemenő ellenállása fe- fio leljen meg az R*

e > R2 + R3 egyenlőtlenségnek. Ezzel biztosítva van, hogy R2 ellenállás értékének lineáris megváltozása esetén az erősítő bemenő feszültsége is lineárisan változik. így E erősítő bemenő' feszültsége egyrészt függvénye a Fv feszültségváltó bemenetén levő U feszültségnek, másrészt az- R2 ellenállás hőmérsékletfüggése miatt a környezeti .hőmérsékletnek is. Egy adott hőmérsékleten az R2+R3= = állandó, és így a H hallgenerátor hőmérsékletfüggésének kompenzálása R2; R3 ellenállások arányának megválasztásával történik. A hallgenerátor hőmérsékletfüggése olyan, hogy növekvő hőmérséklet hatására megnő a félvezetőanyag ellenállása és lecsökken a keletkező hallfeszültség is. Ugyanakkor a bemeneti osztó R2 ellenállása megnő és így megnő az É erősítő bemenő feszültsége is, melynek hatására a H hallgenerátor iv

vezérlőárama is megnő. A megnövékedett vezérlőáram a hallfeszültség növekedését eredményezi, és így megfelelő méretezés esetén a hallgenerátor hőmérsékletfüggése kompenzálható. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés előnye, hogy az eddig ismerteknél pontosabb és szélesebb hőmérséklet tartományban megvalósítható hőkompenzálást tesz lehetővé. Mivel a termisztorok karakterisztiájánák és a hallgenerátor hőmérsékletfüggésének egyedi méréssel történő meghatározására nincs szükség, a gyártástechnológia termelékenyebb és a berendezés sorozatgyártásra alkalmas. Szabadalmi igénypontok: 1. Hőkompenzált hallgenefátoros szorzóelemmel működő villamos teljesítménymérőim!, különösen teljesítménymérőátala'kító és teljesítménytávadó, amely lineáris és pozitív hőfoktényezőjű ellenállást, erősítőt és visszacsatolást tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a hallgenerátor (H) vezérlőárambemenete, célszerűen teljesítményerősítőn át, az erősítő (E) kimenetéhez van kapcsolva, a hallgenerátor i(H) vezórlőáramkimenete össze van kötve az erősítő (E) egyik bemenétével és ellenálláson (R4) keresztül a mérendő feszültséget leosztó hőmérséklet független ellenállásból (R), mint felső tagból, valamint lineáris és pozitív hőfoktényezőjű ellenállásból (R2), mint alsó tagból álló bemeneti feszültség osztó alsó tagjának szélső pontjával, az erősítő (E) másik bemenete pedig a bemeneti feszültség osztó (RÍ; R2; R3) osztáspontjára van kapcsolva. 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a feszültség osztó alsó tagját lineáris és pozitív hőfoktényezőjű ellenállás (R2) és hőmérsékletfüggetlen ellenállás (R3) kombinációja alkotja. 1 rajz, 1 ábra A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója. 75.6033/4 — Zrínyi Nyomda, Budapest. — F. v.: Bolgár Imre vezérigazgató