182640. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés nagy időállandójú tranziens jelenséggel bíró mérésekhez
182640 Á találmány tárgya kapcsolási elrendezés nagy időállandójú tranziens jelenséggel bíró mérésekhez, elsősorban gigaohm nagyságrendű ellenállások mérésénél áramfeszültség és feszültség-periódusidő átalakítót és számláló-kijelző áramkört tartalmazó ellenállásmérő önműködő méréshatár váltójának reteszelésére a tranziens jelenség alatt. Ismeretes, hogy a gigaohm nagyságrendű ellenállások egyenfeszültséggel való mérése esetén igen zavaró az ellenállással párhuzamosan jelentkező szórt kapacitás jelenléte. Ebben a mérési tartományban az ellenállás meghatározása általában egy stabil mérőfeszültség segítségével történik. Az ellenállásmérő berendezés érzékeli a mérőfeszültség hatására az ellenálláson folyó áramot, amely fordítva arányos az ellenállás értékével. Az ellenállásra jellemző áram áram-feszültség és feszültségperiódusidő átalakítón keresztül számláló-kijelző áramkörbe jut, amely gondoskodik a mért ellenállásmérték megjelenítéséről. A sorozatmérés megvalósítása miatt az önműködő méréshatárváltó kapcsolás alkalmazása elengedhetetlen. Az önműködő méréshatárváltó kapcsolás vezérlő jele a számláló adattárában lévő jel. Abban a pillanatban, amikor a mérőfeszültséget a mérési objektumra kapcsolják, a szórt kapacitás miatt több nagyságrenddel nagyobb áram folyik, mint állandósult állapotban. Ez az áram gigaohm nagyságrendű ellenállások mérése esetén igen nagy időállandóval bíró tranziens jelenség után csökken le olyan mértékben, hogy a mérési eredményt nem befolyásolja lényegesen. A tranziens jelenség alatt az önműködő méréshatárváltó a méréshatárt az állandóan változó mért értéknek megfelelően változtatja a teljes mérési tartományban és a tranziens jelenség miatt az állandósult állapotnak megfelelő érték megjelenítése nem egyértelmű. Célunk a találmánnyal olyan kapcsolási elrendezés létrehozása, amely megakadályozza, hogy kapacitív áramok esetén a számláló működésbe lépjen és az önműködő méréshatárváltó a tranziens lezajlása alatt a méréshatárt a teljes mérési tartományban változtassa. A találmány szerint egy újraindítható monostabil multivibrátor bemenete a kapcsolási elrendezés periódusidő bemenetét képezi, a monostabil multivibrator kimenete egy másik monostabil multivibrátor egyik bemenetére csatlakozik. A második monostabil multivibrátor második bemenete egy START bemenete, és kimenete egy logikai kapu egyik bemenetére van kapcsolva. A logikai kapu másik bemenete egy vezérlőjelbemenet és a logikai kapu kimenete a kapcsolási elrendezés kimenetét képezi. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés alkalmazásakor a tranziens jelenség alatt folyó nagy áram hatástalan az önműködő méréshatárváltó működésére. Mivel a találmány szerinti kapcsolási elrendezés működése független a számláló működésétől, működtetése a mérési folyamatot indító impulzus ideje alatt történhet. Ennek következtében az átlagos mérési idő csökken, aminek sorozatmérés esetén igen nagy a jelentősége. 3 A javasolt megoldás minden olyan esetben alkalmazható, ahol a mérés folyamán a tranziens jelenség hatására a mérendő jellemző változása az egész mérési tartományra kiterjed és a mért értékre jellemző adat fesztiltség-frekvencia átalakítón keresztül jut a számlálóba. A találmány tárgyát kiviteli példa és rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra: a javasolt kapcsolási elrendezés tömbvázlata, a 2, és 3. ábra : idődiagramok. Az 1. ábra szerint az újraindítható 2 monostabil multivibrátor bemenete képezi a kapcsolási elrendezés 1 periódusidő-bemenetét, amely a 10 ellenállásmérő egyik kimenetével van összekötve. A 2 monostabil multi vibrátor kimenete egy második 4 monostabil multivibrátor 3 bemenetére csatlakozik. A 4 monostabil multivibrátor második bemenete egy 5 START- bemenet, amely a 10 ellenállásmérő második kimenetével van összekötve. A 4 monostabil multivibrátor kimenete egy ÉS-kapuval, vagy VAGY-kapuval megvalósított 8 logikai kapu 6 bemenetére van kapcsolva. A 8 logikai kapu másik bemenete a 7 vezérlőjel-bemenet, amely a 10 ellenállásmérő harmadik kimenetével van összekötve. A 8 logikai kapu ki menete a kapcsolási elrendezés 9 kimenetét képezi, amely a 10 ellenállásmérő számlálást vezérlő bemenetével van összekötve, A találmány szerinti kapcsolási elrendezés működését a 2. és 3. ábra idődiagramjai alapján ismertetjük. Az idődiagramok az 5 START-bemeneten, az 1 periódusidő-bemeneten, a 4 monostabil multivibrátor 3 bemenetén, a 8 logikai kapu 6 bemenetén, a 7 vezérlőjelbemeneten és a 9 kimeneten megjelenő jelalakokat mutatják. A 2. ábrán azt az esetet tüntettük fel, amikor a mérendő R ellenállás nagyobb, mint a 10 ellenállásmérő felső méréshatára. A mérési folyamatot a START-impulzuR indítja. Az 1 periódusidő-bemenetre érkező impulzusok periódusideje a szórt kapacitás miatti tranziens jelenség következtében az idő függvényében nő. Ezek az impulzusok mindaddig bebillent állapotban tartják az újraindítható 2 monostabil multivibrátort, amíg a T periódusidő kisebb, mint a 2 monostabil multivibrator RjC^ időállandója. Amikor a T periódusidő idő kisebb, mint a 2 monostabil multivibrátor RjC, időállandója. Amikor a T periódusidő nagyobbá válik, mint az R,C, időállandó, a 2 monostabil multivibrátor visszabillen. Közvetlenül a START-impulzus után a 4 monostabil multivibrátor az R.2C2 időállandóval meghatározott időre bebillen. A 8 logikai kapu — jelen esetben ÉS-kapu — ezt a jelet a 9 kimeneten át a 10 ellenállásmérő számlálást vezérlő bemenetére adja. A számláló az impulzus időtartama alatt telítésbe kerül, jelezve, hogy a mérendő R ellenállás nagyobb, mint a 10 ellenállásmérő felső méréshatára, és a mérés ezzel befejeződik. A 3. ábra azt az esetet mutatja, amikor a mérendő R ellenállás kisebb, mint a 10 ellenállásmérő felső mé_ réshatára. Itt az 1 periódusidő-bemenetre érkező im 4 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
