177964. lajstromszámú szabadalom • Impedanciamérő készülék
5 177964 6 Abban az esetben pedig, ha a kapacitással sorban (veszteségi) ellenállás van, az 1 integrátor kimenőfeszültségének időfüggvénye a 11. ábra szerint dákul. Belátható, hogy a mérendő Cx kapacitás meghatározási módja gyakorlatilag változatlan, a 5 mérendő Rg soros ellenállás pedig jó közelítéssel az Rs = — I [(ti+1,1 -ti4)-(ti2 -ti i )] Cv i=i 10 formula szerint határozható meg, ahol kf megfelelő konstans. Összetett, 4. ábra szerinti kapacitív jellegű impedancia esetén az 1 integrátor kimenőfeszültségének 15 időfüggvénye a 12. ábrán látható. Belátható, hogy a mérendő Cx kapacitás és Gp párhuzamos vezetés változatlanul az előbbi formulák szerint határozható meg gyakorlatilag, a mérendő Rg sort» ellenállás pedig igen jó közelítéssel az 20 k n Rs = — 2 [(ti+i,1—ti4)—(ti2 tu)]—kGp Cx i=l 25 összefüggés dapján, ahol kv és k megfelelő konstansok. A fenti közelítő összefüggések* 0,01-nél nem nagyobb veszteségtényezők esetén igazak. Nagyobb veszteségtényezők esetén a 7 feldolgozó-egység 30 megfelelő korrekciókat végez a pontosság biztosítása érdekében. Az 5. ábra szerinti induktív jellegű impedancia mérése a fentiek dapján értelemszerűen elvégezhető, amennyiben az 1 integrátor kiviteli dakja a 3. ábra szerinti. 35 Mint látható, a mérendő impedancia elemei időintervallum-méréssel határozhatók meg. A 7 feldolgozó-egység a 12 kezelő-egység vagy a 10 környezet felől érkező utasításoknak megfelelőén a mért időintervallumok, illetve azok átlaga - szükség ese- 40 tén megfelelő korrekciós számításokkd - meghatározza a helyettesítőkép elemeit, a soros és párhuzamos veszteségi ellenállásból adódó veszteségi tényezőt — külön-külön vagy együttesen -, több mérés átlagát, előírt értéktől vdó eltérést stb. és a 45 végeredményeket a 8 kijelző és/vagy a 10 környezet felé továbbítja. Megjegyezzük még, hogy a tddmány szerinti készülék fix vagy változó mérőfrekvenciávd is kidakítható. így az 1. ábra szerinti 5 vezérlőegység 50 vezérlő kimenetei az 1 integrátor vezérlőbemeneteire, azaz a 2. és 3. ábra 14 feszültség-áram átdakítójának vezérlőbemeneteire a kívánt méréshatárnak és mérőfrekvenciának megfelelő vezérlőjeleket adja. Azt, hogy fix vagy vdtozó mérőfrekvenciávd 55 mérünk, a vizsgált objektum fizikd tulajdonságd döntik el. Végezetül — a számszerű tájékozódás érdekében - egy a tdálmány szerint megvalósított automatikus digitális kapacitásmérő főbb műszaki ada- 60 tdt ismertetjük: Mérési tartomány: 3 pF... 3 pF Mérési pontosság: ± 0,01 % összehasonlítási pontosság: ± 0,001 % 65 Mérési idő: 25 ms Mérőfrekvencia l kHz Bemenet: 3-kapcsú Mint látható, pontosságban és gyorsaságban egy-egy nagyságrend javulást jelentett a tdálmány szerinti műszaki megoldás dkdmazása. Megjegyezzük még, hogy a tddmány dkdmazása rendkívül kis veszteségi tényezők mérését is lehetővé teszi, kb. ± 1 % ± 10's mérési hibával. A tddmány szerinti impedanciamérő készülék tehát összetett helyettesítőképű impedanciák elemeinek és jellemző paramétereinek igen gyors és igen pontos mérését teszi lehetővé, a legkülönbözőbb alkdmazási területeken, sokféle, a tdimány keretein belüli kiviteli dakban. Szabadalmi igénypontok: 1. Impedanciamérő készülék impedanciák méréséhez, célszerűen kapacitás, induktivitás, soros (veszteségi) ellendlás, soros veszteségi tényező, párhuzamos (veszteségi) ellenállás vagy vezetés, párhuzamos veszteségi tényező, eredő veszteségi tényező precíziós méréséhez, különösen gyors dkatrésztesztelésre, gyors alkatrészválogatásra, hitelesítésre, precíziós összehasonlításra, alkatrészek stabilitásának, hőmérsékleti tényezőjének és veszteségi tényezőjének mérésére, valamint RC-hálózatok tesztelésére, amely komparátort, vezérlőegységet, vezérlőegységgel vezérelt időintervallum-mérőt tartdmaz, azzal jellemezve, hogy integrátort (1) és feszültség-áram átdakítókat (2, 3) tartdmaz, továbbá az integrátor (1) bemenetére feszültség-áram átdakító (2) bemenete, kimenetére feszültség-áram átdakító (3) bemenete kapcsolódik, valamint a feszültség-áram átdakítók (2, 3) kimenetei komparátor (4) egyik bemenetére kapcsolódnak, amely komparátor (4) másik bemenete közvetve vagy közvetlenül a földre kapcsolódik, valamint a komparátor (4) kimenete a vezérlőegység (5) bemenetére kapcsolódik, továbbá az integrátor (1) kimenete a vezérlőegység (5) másik bemenetére, a vezérlőegység (5) egyik kimenete az integrátor (1) bemenetére kapcsolódik, vdamint a vezérlőegység (5) további vezérlő kimenete (kimenetei) a feszültség-áram átdakító (2) és/vagy feszültség-áram átdakító (3) — célszerűen a feszültségáram átdakító (2) — vezérlőbemenetére (vezérlőbemeneteire) kapcsolódik (kapcsolódnak). 2. Az 1. igénypont szerinti készülék kiviteli dakja, azzd jellemezve, hogy a mérendő impedancia (16) az integrátor (1) műveleti erősítőjének (15) kimenete és bemenete közé kapcsolódik vagy az integrátor (1) bemenete és a műveleti erősítő (15) bemenete közé van kötve. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti készülék kiviteli dakja, azzd jellemezve, hogy a vezérlőegység (5) további kimenetei egyrészt az integrátor .(1) vezérlő bemeneteire, másrészt az időintervdlum-mérő (6) bemeneteire kapcsolódnak, továbbá, hogy feldolgozó-egységet (7) kijelző-egységet (8), illesztőegységet (9), rendszervezérlőt (11), kezelőegységet (12) tartdmaz és az időintervallum-mérő 3
