173151. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés kétpólusok, különösen villamos gyutacsokból felépített lőhálózatok egyenáramú ellenállásának mérésére
3 173151 4 mérőerősítő táplálja, az érzékenység megnő, azonban a híd kiegyenlítése bonyolulttá válik. Közös hiányossága az előbbi ismert módszereknek, hogy kis ellenállású egyedi gyutacsok ellenállását csak aránylag nagy árammal tudják mérni. Ez igen vesz élyes, mivel a villamos áram hőhatása az áramerősséggel négyzetesen nő, azaz minél nagyobb a mérőáram és minél hosszabb a mérési idő, annál nagyobb a veszélye annak, hogy a mérni kivánt ellenállást képező villamos gyutacs vagy lőhálózat mérés közben a megengedhetőnél magasabb hőfokra melegszik és berobban, ami semmiképpen sem engedhető meg. Az ismertetett módszereknél alkalmazott aránylag nagy, például 50 mA-es mérőáram, valamint az aránylag hosszú mérési idő az oka annak, hogy az ismertetett módszerek nem alkalmazhatók a lőhálózat közelében történő mérésekhez, bár erre sok esetben szükség volna. További hiányossága a fenti módszereknek, hogy a mérőáram a mért ellenállástól függően változik, a gyutacsohmmérő skáláját nem lehet lineárisra készíteni, ezért a leolvasás pontossága és így a mérés pontossága is változó. A nagy kitérések tartományában gyakorlatilag már egyáltalán nem lehet mérni, a mérés eredményét legfeljebb csak becsülni lehet. Az ismertetett módszereknél a mérési pontosság nagyon kicsi, általában 10%. A robbantástechnikában használt gyutacsok és lőhálózatok ellenállásának mérésére eddig csak a felsorolt három módszert alkalmazták. Más területeken az ismeretlen ellenállások mérésére alkalmaznak digitális mérőműszereket is. A digitális mérőműszerek egyik csoportját a kompenzációs elven működő digitális rendszerek képezik, amelyeknél ellenállásokat kötnek sorba mindaddig, amíg a sorba kötött ellenállások és a mérni kívánt ellenállás egyenlőségét el nem érik. Az ilyen típusú digitális rendszerek csak laboratóriumban használhatók, mert meghibásodásra hajlamosak, nem hordozhatók. Igen bonyolult felépítésűek, nagy stabilitású ellenállásláncokat és nagy számú kapcsolóelemet (pl. Reedjelfogót) igényelnek, terjedelmesek, nehezek és nagyon költségesek. Ezen okok miatt gyutacsok és lőhálózatok ellenállásának mérésére való alkalmazásuk szóba sem jöhet, bár pontosságuk megfelelő lenne. A digitális mérőműszerek másik csoportjánál a feszültség-idő átalakítás elvét alkalmazzák. A mérni kívánt ellenállással arányos feszültséget egy időben lineárisan növekedő fűrészfeszültséggel hasonlítják össze. Ennek a módszernek hiányossága, hogy az időben lineárisan növekedő fűrészfeszültséget egy külön áramköri egység állítja elő, a fűrészfeszültségnek különleges linearitási és stabilitási követelményeket kell kielégítenie, és a mérőáramnak is nagy stabilitásúnak kell lennie. További hiányossága ennek a módszernek, hogy más áramkör állítja elő a lineárisan növekedő feszültséget és más áramkör a mérendő mennyiséggel arányos jelet, így a hibák összegeződnek. Hiányosságot jelent az is, hogy a mérőáram mind mérés közben, mind a mérés befejezése után átfolyik a mérni kívánt ellenálláson. A találmány célja ez utóbbi módszer tökéletesítése. A találmány feladata tehát olyan eljárás és kapcsolási elrendezés létrehozása kétpólusok, különösen villamos gyutacsokból felépített lőhálózatok egyenáramú ellenállásának feszültség-összehasonlítás módszerével történő mérésére, amelynél nincs szükség külön egységre a lineárisan növekvő feszültség előállításához, illetve a mérendő mennyiséggel arányos jel előállítására, tehát nem áll fenn a hibák összeg e ződésének lehetősége és sem az időben lineárisan növekedő feszültségnek, sem a mérőáramnak nem kell különleges linearitási, illetve stabilitási követelményeket kielégítenie, mert a mérés pontossága független ezektől. A feladat találmány szerinti megoldása eljárás kétpólusok, különösen villamos gyutacsokból felépített lőhálózatok egyenáramú ellenállásának feszültségösszehasonlítás módszerével történő mérésére, amelynél a találmány értelmében az ismeretlen ellenállású kétpólussal ismert kapacitású kondenzátort kapcsolunk sorba, az így kapott soros tagon állandó áramerősségű egyenáramot kényszerítünk át, és ily módon a kondenzátort addig töltjük, amíg a soros tag sarkain lévő feszültség és az ismeretlen ellenállású kétpólus feszültségesése közötti arány egy előre meghatározott értéket el nem ér, ekkor leállítjuk a töltést, és a töltési időből meghatározzuk a kétpólus ismeretlen ellenállását. Ehhez a találmány értelmében olyan kapcsolási elrendezést használunk, amelynek az ismeretlen ellenállású kétpólushoz kapcsolt ismert kapacitású kondenzátora van, az ismeretlen ellenállású kétpólus és az ismert kapacitású kondenzátor sorba van kapcsolva, az általuk alkotott soros taggal első kapcsoló és áramgenerátor, az ismeretlen ellenállású kétpólussal pedig második kapcsoló van párhuzamosan kapcsolva, az ismeretlen ellenállású kétpólus kivezetéseire erősítő bemeneté van csatlakoztatva, az erősítő kimenete kétbemenetű komparátor egyik bemenetére van csatlakoztatva, a komparátor másik bemenete a kondenzátornak az ismeretlen ellenállású kétpólussal nem közösített kivezetésével, a komparátor kimenete pedig időmérő egység bemenetével és a kapcsolókat vezérlő logikai áramkör bemenetével van összekötve. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy előnyös kiviteli dákjánál a kapcsolók tranzisztorok. Egy másik előnyös kiviteli alaknál az erősítő műveleti erősítő, amelynek fázisfordító bemenete ellenálláson át össze van kötve a kimenetével, és további ellenálláson át földelve van. Egy további előnyös kiviteli alaknál a komparátor visszacsatolás nélküli, nyitott hurkú erősítéssel rendelkező műveleti erősítő. Egy másik kiviteli alaknál az időmérő egységnek start—stop oszcillátora van, amelynek kimenetére számlálóegység van csatlakoztatva, és az időmérő egység bemenetét a start—stop oszcillátor bemenete képezi. A találmány szerinti megoldásnál az időben lineárisan növekedő feszültséget maga a mérőáram hozza létre, tehát nincs szükség különálló stabil és pontos fűrészfeszültség-generátorra, és nincs lehetőség arra, hogy ennek a hibája összegeződjék a mérendő ellenállással arányos jel hibájával. A mérőáram stabilitásával szemben különleges követelményeket nem kell támasztani, mert (mint később látni fogjuk) a mért érték nem függ a mérőáramtól. A mérés igen rövid ideig (0,01—0,1 sec) tart, a mérőáram igen kicsi (kb. 1 mA), tehát a vizsgált ellenállás nem melegszik fel észrevehető mértékben. A mérés pontosságát lényegében csak az időmérés pontossága befolyásolja, így könnyen elérhető 0,1%-os pontosság is. Mind a mért 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
