174607. lajstromszámú szabadalom • Készülék gázokban lévő elektromos töltésű gázmolekulák mennyiségének érzékelésére
5 174607 6 kör bemenetére és a 12 kapcsoló érintkezőjét földpotenciálra vagy a 2 mérőkondenzátor kivezetését földpotenciálra és a 12 kapcsoló érintkezőjét a feszültségérzékelő áramkör bemenetére csatlakoztatjuk. A feszültségérzékelő áramkör bemenetéről D2 diódából, R2 ellenállásból és D3 diódából álló túlterhelésvédő áramkörön át jut a 2 mérőkondenzátor töltése a feszültségérzékelő áramkör Tj, T2 tranzisztorral megépített illesztő és komparátor fokozatára, amelynek kimenete a T2 tranzisztor kollektora. A D4 diódából, R3 ellenállásból és D5 diódából álló hálózat a T2 tranzisztor telítését akadályozza meg. Ezáltal a kapcsolási sebességet növeli. A feszültségérzékelő áramkör bistabil 5 billenőköre SN 7400 integrált áramkörrel van megvalósítva. Az 5 billenőkor kimenetei a készülék kimeneteit alkotják. A bistabil 5 billenőkor egyik bemenetére az illesztőfokozatból és komparátorból álló 4 áramkör kimenete, másik — visszabillentő - bemenetére komplementer T3, T4 tranzisztorokkal, valamint R ellenállásból és C kondenzátorból álló RC-taggal multivibrátorként megépített 6 órajel-generátor kimenete csatlakozik. A 6-órajel-generátor második kimenetét alkotó Ts tranzisztor vezérlését, az 5 billenőkört alkotó, SN 7400 integrált áramkör inverterként használt kapujáról kapja. A T5 tranzisztor áramköre a 3 kapcsoló működtetésére való, a C kondenzátoron át van a 3 kapcsoló Di diódát tartalmazó elektromágneses működtető szerkezetére kapcsolva. A 3 kapcsoló működtetése a C kondenzátorban tárolt energiával történik. A működtető áramkör a T5 tranzisztoron keresztül záródik. A készülék működését az alábbiakban ismertetjük. Az elektromos töltésű gázmolekulák légmozgás következtében az 1 mérőelektródára csapódnak és leadják töltésüket. Az időegység alatt leadott töltésmennyiség az elektromos töltésű gázmolekulák mennyiségére jellemző. A leadott töltések 10~14-10'16 Amper árammal töltik a 2 mérő•kondenzátort, amely például egy perc töltési idő alatt 4-5,V feszültségre töltődik. A töltési idő végén a 3 kapcsoló zár, a kiértékelési idő tartamára az 1 mérőkondenzátort rákapcsolja az illesztő és 4 komparátor áramkörből, az 5 billenőkörből és 6 órajel-generátorból álló 13 feszültségérzékelő áramkörre (1., 4. ábrák) vagy a 14 töltésérzékelő áramkörre (2., 3., ábrák). A 13 feszültségérzékelő áramkör (1., 4. ábrák) komparátorának 4 áramköre meghatározott küszöbszintre van beállítva, a 2 mérőkondenzátoron a rákapcsolási pillanatában meglevő feszültséget hasonlítja össze a küszöbszinttel. A (rajzon nem ábrázolt) tápfeszültségforrásból R2 ellenálláson át áram folyik a D2 diódán és az Rí ellenálláson át. Ha a 2 mérőkondenzátor feszültsége elegendő a D2 dióda lezárásához (adott esetben kb. 1,2 V), akkor az R2 ellenállás árama D3 diódát, valamint T, és T2 tranzisztorokat kinyitja. Amikor T2 tranzisztor kollektora a telítési tartományt megközelíti, D4 és Ds diódák nyitnak és az R2 ellenállás áramát részben elvezetik. Ez a megoldás az áramkör működési sebességét lényegesen növeli. Amennyiben az áramkör bemenetére az üzemszerűnél nagyobb pozitív feszültség kerül, akkor D2 dióda lezár, míg ha ez a túlfeszültség negatív polaritású, úgy D3 dióda zár le és így megvédi az áramkör félvezetőit az esetleges átütéstől. A T2 tranzisztor kollektorára kapcsolódik a bistabil 5 billenőkor. Ha a 2 mérőkondenzátor feszültsége a küszöbszintnél nagyobb, úgy a bistabil 5 billenőkor bebillen és bebillenve marad mindaddig, míg a 6 órajel-generátor jele vissza nem billenti. A készülék kimenő jele a bistabil 5 billenőkor kimenetéről vehető le. A 6 órajel-generátor végzi továbbá a 3 kapcsoló működtetését. A 2 mérőkondenzátor a kiértékelési időben a 13 feszültségérzékelő áramkörön át kisül. Ez esetben a kisülés lefolyása a működés szempontjából közömbös. A 14 töltésérzékelő áramkör (2., 3. ábrák) a 2 mérőkondenzátort meghatározott értékelő állandó árammal süti ki, és a kisülés időtartamát méri. A 2 mérőkondenzátorban felhalmozott töltésre - tehát az elektromos töltésű gázmolekulák mennyiségére is - a kisülési időtartam jellemző. A kisülőáram megnövelhető, ha a 14 töltésérzékelő áramkör elé beiktatott 11 pufferkondenzátorban a 2 mérőkondenzátoréval arányos nagyobb mennyiségű töltést halmozunk fel. Ez a 3. ábra szerinti megoldásban úgy történik, hogy a 2 mérőkondenzátorhoz képest nagy kapacitású 11 pufferkondenzátort közel olyan feszültségre töltünk. fel, mint a 2 mérőkondenzátor feszültsége a rákapcsolás pillanatában. A 11 pufferkondenzátor feltöltését a 10 illesztőfokozat végzi el, amely egyúttal a 2 mérőkondenzátort kisüti. A 3 kapcsoló működtetését ez esetben is a 6 órajel-generátor végzi. A találmány szerinti készüléket ionizátorral összekapcsolva automatikusan biztosítható az ionizált levegő előírt ionizáltsági foka, azaz a levegőben levő ionizált részecskék előírt mennyisége. Szabadalmi igénypontok: 1. Készülék gázokban levő elektromos töltésű gázmolekulák mennyiségének érzékelésére, azzal jellemezve, hogy mérőelektródával (1) összekapcsolt mérőkondenzátora (2) van, amely kapcsolón (3) át feszültségérzékelő áramkörre (13) vagy töltésérzékelő áramkörre (i4) van csatlakoztatva. 2. Az 1. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kapcsoló (3) gázzal vagy vákuummal védett érintkezőt tartalmaz, amely elektromágneses működtető szerkezettel van ellátva. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a feszültségérzékelő áramkör (13) bemeneti illesztő fokozatból és ennek kimenetére kapcsolt komparátorból (4), a komparátor kimenetére kapcsolt bistabil billenőkörből (5) és órajel-generátorból (6) áll, míg az órajel-generátor (6) kimenete egyrészt a billenőkor (5) bemenetére, másrészt a kapcsoló (3) elektromágneses működtető szerkezetére van kötve. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a töltésé rzé-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 I 65 3
