174360. lajstromszámú szabadalom • Linearizáló kapcsolás nemlineáris karakterisztikájú mérőátalakítókhoz
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY 174360 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI Bejelentés napja: 1977. VIII. 12. (MU-590) Közzététel napja: 1979. V. 28. Nemzetközi osztályozás : G 01 D 3/02 H 03 F 3/00 HIVATAL Megjelent: 1980. VII. 31. Feltalálók: Bagi András oki. villamosmérnök, 30%, Halmos Imre oki villamosmérnök, 30%, Kulik Antal oki. villamosmérnök, 40%, Budapest Szabadalmas: Műszeripari Kutató Intézet Budapest Linearizáló kapcsolás nemlineáris karakterisztikájú mérőátalakítókhoz 1 A találmány tárgya linearizáló kapcsolás nem lineáris karakterisztikájú mérőátalakítókhoz. A mérőműszer technikában általánosan alkalmazott az az elrendezés, amely egy mérőátalakítóból és egy azt követő erősítőből áll. A mérőátalakító a mérendő mennyiséget feszültséggé alakítja, az erősítő pedig ezt erősíti. A mérőátalakító kimenőfeszültsége és az erősítő kimenőfeszültsége közötti kapcsolat általában lineáris. Nem mondható ez el a mérendő mennyiség és a mérőátalakító kimenő feszültsége között lévő kapcsolatnál. Ez a kapcsolat gyakran nem lineáris, azaz a mérendő mennyiség egységnyi változásához tartozó kimenő feszültség változás (differenciális átalakítási tényező) a mérési tartományon belül is függ a mérendő mennyiség nagyságától. Jó példa erre a közismert platina ellenálláshőmérővel felépített elektronikus hőmérsékletmérő rendszer. Az általánosan alkalmazott megoldásnál egy platina szálból kialakított Rt ellenálláson 10 konstans áramot vezetnek át az 1. ábra szerint. Az Uto feszültséggenerátor a (2) összefüggéssel jellemzett átalakítási karakterisztika kezdőpontjának beállítására szolgál. Értéke célszerűen Rt0I0- A V erősítő erősítése G. A platina szál ellenállása a hőmérsékletnek R, = RtoO+at+bt2) (1) alakú függvénye, ahol Rt a platinák ellenállása ohmban t hőmérsékleten, Rto a platina ellenállása ohmban 0 °C-on, 174360 2 a és b konstansok, t a hőmérséklet °C-ban. Ezzel a feszültség 5 Ut = GI0Rt0(l+at+bt1 2)—Uto (2) A platina ellenállásmérők -220 °C-tól *850 °C-ig használhatók, de a fenti kifejezésben szereplő másodfokú tag már a 0 °C-tól 100 °C-ig teijedő tartomány 10 két végén egymáshoz képest mintegy 2,5%-os eltérést okoz az ohm/°C-ban kifejezett differenciális átalakítási tényezőben. A differenciális átalakítási tényező állandó értéktől való eltérésének másik oka nem maga a mérőátalakí- 15 tó, hanem a mérőátalakító és az erősítő összekapcsolásának módja. Ismét példaként említjük az ellenálláshőmérővel való hőmérsékletmérést a 2. ábra szerinti kivitelben. Itt az átalakítási egyenlet nagy G erősítés esetén - megtéve a szokásos elhanyagolásokat a fe- 20 szükség Rt R»XR2+R3 R3 tj Rí (3 ^ií^+RÍ Ul R,XR, ' r,xr2 'r,+r2 formájúra adódik. Ebből látszik, hogy az átalakítási 25 tényező tovább torzul, mert U, feszültség az R, ellenállásnak nemlineáris függvénye. Az egyre fokozódó pontossági követelmények, a digitális kijelzés alkalmazása, valamint az esetleges számítógépes adatfeldolgozás szükségessé teszik az át- 30 alakítási tényező torzulásainak korrigálását.
