167798. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés névértéktől való eltérést meghatározó műszereknél az érzékenység állandó értékének biztosítására
5 167798 6 jellemző I értéke közötti összefüggést a következő egyenlet adja: I=I0 exp (-JJ,X) (1) A 2 detektor kimeneti 5 pontján kapott jel megfelelően: U =U0 exp (— (J.x). (2) Az 1 generátor kimeneti 3 pontján kapott alapjel: UR =U 0 exp(-!j iX R ). (3) A különbségképző 4 áramkör kimeneti 6 pontján a két jel különbsége fog megjelenni, mely adott dU/dx érzékenység esetén: U = - U0 • jx exp ( - [xx)Ax. (4) A kifejezést úgy kaptuk, hogy feltételeztük, hogy egy tetszőlegesen megválasztott névérték környezetében az érzékenység közelítően egyező és akkor nyilvánvalóan ezen környezeten belül a differenciálhányados és a differenciahányados közelítően egyező. Ha bármely más névértéket választunk a mérési tartományon belül, ott természetesen kaphatunk egészen más érzékenységet, de a tényleges mérési eredmény itt viszont ennek az érzékenységnek fog megfelelni, így ezen a helyen is fenti összefüggést nyerjük a különbségképző kimeneti jelére. Minthogy U0 és y. műszerállandók, az x egységnyi változásához tartozó AU kimenőjel-változás értéke az állandótól annyiban tér el, amennyiben az exponenciális kitevőjében levő változó x =XR ±Ax =f (X R , Ax), (5) azaz függvénye a névértéknek is. Az osztó 9 áramkör 10 kimenetén a (4) egyenlet és a (3) egyenlet hányadosával arányos jel fog megjelenni. XR közvetlen környezetében az exponenciális gyakorlatilag kiesik, mert X ~ XR és így a jel alakja: AU — = -fJiAx =KX =Ax. (6) UR Minthogy tehát a mindenkori névértékkel osztottunk, az egységnyi x-változáshoz tartozó AU kimenőjel-változás már csak műszerállandóktól függ. Ez a közelítés természetesen addig igaz, amíg a konstansok mértékéhez viszonyítva x ~ XR . Ebből azonban az is következik, hogy a találmány szerinti kapcsolási elrendezés annál pontosabb eredményt ad, minél kisebb tűrési jellemzőket kell mérni, tehát a pontosságigény növekedésével nő az ezen eljárással elérhető pontosság is. A 2. ábrán látható, hogy relatív hiba meghatározásánál az 1 generátor kimenete és az osztó 4 áramkör egyik 8 bemenete közé láncban logaritmáló 13 áramkört és szorzó 14 áramkört iktattunk. A különbségképző 4 áramkör kimeneti 6 pontján megjelenő jelet fejezzük most ki másképpen: dx AU =-U0 -pL-X R exp(-(xx) — (7) XR A logaritmáló 13 áramkör bemenetére a (3) egyenlet szerinti jel jut, így a kimeneti jel: -H-XR (8) A szorzó 14 áramkör kimenetén a (8) kifejezés és a (3) kifejezés szorzatával arányos jelalak jelenik meg: -U0 -^-X R exp(-^X R ) (9) 5 Ha most képezzük a (7) és a (9) kifejezés hányadosát, akkor azt kapjuk, hogy Aü AX . =K2 (10) 10 ""^"XR-UR XR ahol a közelítést az előbb kifejtett megfontolások engedik meg és annak jogossága és a közelítés pontossága is hasonlóképpen mérhető fel. A fent leírtakból kitűnik, hogy a találmány szerinti 15 kapcsolási elrendezés elvileg pontosabb és megbízhatóbb mérést tesz lehetővé és a pontossági igény fokozásával a gyártás terén — és pl. laboratóriumi méréseknél — a közelítésből adódó hiba is csökken. A megoldás különös jelentősége azonban éppen abban áll, hogy rutin-20 műveleteknél, gyártásközi mérésnél nagy mértékben kizárja a selejtes darabok „jó"-nak, jó darabok „selejtes"nek minősítését, megkönnyíti és megbízhatóbbá teszi a pontossági osztályok szerinti gyártmányosztályozást, ahol ismét csak a 0,5%-os, 1%-os, 2%-os osztályban a 25 tűrésmező kiemelkedően pontos és a pontosság éppen a durvább, kevésbé kényes osztályoknál csökken. Ahol a hibajel automatikus beavatkozás vezérlésére szolgál, a találmány szerinti kapcsolási elrendezés még jelentősebb előnnyel jár. Itt ugyanis az érzékenység-30 változásból eredő jeleltérések hibás beavatkozásokat idéznek elő és a gyártógép belengését is okozhatják, amit a találmány szerinti eljárás egyértelműen kiküszöböl. Ugyancsak előny, hogy a megbízhatóbb kijelzés révén az üzemeltető helyesebb képet kap a gyártógép műkö-35 déséről. A fentiekben csak néhány nyilvánvaló előnyt soroltunk fel, az alkalmazástól függően az elvileg megbízhatóbb kapcsolási elrendezés alkalmazása más előnyöket is nyújt. 40 A leírt kivitelek példaképpeniek, a kapcsolási elrendezés kivitelezése sokrétű lehet — a felismerésből adódó és az igénypontokban rögzített határon belül. Szabadalmi igénypontok 45 1. Kapcsolási elrendezés közvetett méréssel meghatározott fizikai mennyiség névértéktől való eltérését jelző hibajel előállítására szolgáló berendezésnél az érzékenység állandó értékének biztosítására a teljes mérési tar-50 tományban, mely berendezés taitalmaz különbségképző áramkört (4), melynek egyik bemenetére változtatható értékű villamos alapjelet szolgáltató generátor (1) kimenete, másik bemenetére a fizikai mennyiség tényleges mértékével — közvetve — arányos villamosjelet szolgál-55 tató detektor (2) kimenete csatlakozik, azzal jellemezve, hogy a kapcsolási elrendezés tartalmaz osztó áramkört (9), melynek „osztandójel" bemenetére (7) a különbségképző áramkör (4) kimenete, „osztójel" bemenetére (8) — közvetlenül vagy közvetve — a generátor (1) kimene-60 te csatlakozik és az osztó áramkör (9) kimenete kijelző és/vagy további jelfeldolgozó, illetve beavatkozó eszköz (11, illetve 12) bemenetére van kötve. 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a generátor (1) ki-65 menete és az osztó áramkör (9) „osztójel" bemenete (8) 3
