183318. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés kapacitás-feszültség vagy induktivitás-feszültség átalakítására előnyösen távadók és mérőrendszerek számára
1 183 318 2 jektum van közbeiktatva. A közös tengelyen lévő 7 alternatív kapcsoló „b” bontó érintkezője az 5 impedancia transzformátor kimenetére, az ugyanazon közös tengelyen lévő 7 alternatív kapcsoló „a” záró érintkezője pedig a Di és D2 ellenparalell kapcsolt védő energia visszanyerő diódák egyik elektródáiból, a 3 csúcsdetektor „A” érzékelő bemenetével és a közös tengelyen lévő 8 alternatív kapcsoló „a” záró érintkezőjével alkotott közösített pontba van csatlakoztatva. A D,, D2 ellenparalell kapcsolt védő energia visszanyerő diódák másik elektródái a 3 csúcsdetektor „B” referencia bemenete a C puffer kondenzátor, valamint az R terhelő ellenállás másik kivezetése konstans V potenciálú kapocsra kötött. A 3 csúcsdetektor kimenete a C puffer kondenzátor és az R terhelő ellenállás egyik kivezetése, az 5 impedancia transzformátor bemenetével közösített pontra csatlakozik. Az 5 impedancia transzformátor kimenete a mérő áramkör ,,E” kimenetére van csatlakoztatva, a közös tengelyen lévő 8 és 9 alternatív kapcsolók „c” mozgó érintkezői közé egy 4 rezisztív kétpólus van közbeiktatva. A közös tengelyen lévő 9 alternatív kapcsoló „a” záró érintkezője a mérő áramkör „E” kimenetére az ugyanazon 9 közös tengelyen lévő 9 alternatív kapcsoló „b” bontó érintkezője pedig az előző közös tengelyen lévő 8 alternatív kapcsoló „a” záró érintkezőjére van csatlakoztatva. Az 1. ábrában közölt kapcsolási elrendezés szerkezeti elemeinek a feladatai a következők: A lineáris feszültség generátor a mérőáramot szolgáltatja. A 2 mérendő objektum olyan reaktáns kétpólus, amelynek a domináns jellemzője kapacitív vagy induktív jellegű. A 3 csúcsdetektor feladata a mérendő jellemzővel adekvát egyenfeszültség előállítása. A 4 rezisztív kétpólus olyan ohmikus ellenállás vagy ellenállás hálózat amelyen keresztül a mérőárammal arányos váltakozó feszültség keletkezik. Az 5 impedancia transzformátor feladata, hogy a C puffer kondenzátor feszültségét annak terhelése nélkül a mérő áramkör „E” kimenete és a 4 rezisztív kétpólus számára biztosítsa. A C puffer kondenzátor a 3 csúcsdetektor kimeneti feszültségét, illetve annak feszültség értékét tárolja. Az R terhelő ellenállás a mérendő jellemző változása következtében beálló kimeneti egyenfeszültség változását gyorsítja. Az 1. ábrában vázolt kapcsolási elrendezésből egyértelműen megállapítható, hogy a kapacitás mérés esetén a közös tengelyen lévő 6, 7, 8, 9 alternatív kapcsolók záró helyzetben, induktivitás mérés esetén pedig bontó helyzetben vannak. Az ábrában közölt kapcsolási elrendezés működése kapacitás mérés esetén a következő: Az 1 lineáris feszültségű generátor arányosan növekvő feszültséggel táplálja a 2 mérendő objektumot, amelynek a kapacitását kívánjuk megmérni. Az ezen átfolyó töltőáramot a 4 rezisztív kétpólus vezeti el. A 3 csúcsdetektor „A” érzékelő bemenete által meghatározva az adekvát potenciálra tölti a C puffer kondenzátort. A C puffer kondenzátor potenciálját illeszti az 5 impedancia transzformátor, egyrészt a mérő áramkör „E” kimenetére, másrészt a 4 rezisztív kétpólus bemenetére. A 4 rezisztív kétpólusban ellenállás van elhelyezve. A kapcsolási elrendezés a járulékos paraméterek hatását azáltal küszöböli ki, hogy a C puffer kondenzátor adekvát potenciálját csak a domináns jellemző, a kapacitás alakítja ki. Ugyanis a járulékos paraméterek, a kontaktus ellenállás, fegyverzet ellenállás és öninduktivitás késlelteti az áram megindulásától az adekvát érték felvételéig eltelő időt, de ez a 3 csúcsdetektort nem befolyásolja, mert az maximális azaz adekvát értéket vesz fel. A mérendő kapacitás értékének változásakor annak követése a mérő áramkör „E” kimenete által, ezt biztosítja az R terhelő ellenállás. Mérés közben a 2 mérendő objektum folyamatosan növekvő energiával telítődik, ezért ennek elvezetése az újabb mérés biztosítása érdekében szükséges. Ez úgy történik meg, hogy az 1 lineáris feszültségű generátor visszafutásakor a 2 mérendő objektum segítségével létrehoz egy áram utat a Di, D2 ellenparalell kapcsolt védő és energia visszanyerő diódákon keresztül és elvégzi az objektum kisütését. Ez a folyamat azonban a mérő áramkör „E” kimenetén nem érzékelhető. A konstans potenciálnak, mely tetszőleges érték lehet, csak annyi a szerepe, hogy lehetőséget biztosít az adatfeldolgozó vagy mérőrendszerhez való illesztésére. Az általunk javasolt kapcsolás működése induktivitás mérés esetében azonos a kapacitás mérés esetén való leírtakkal, vagyis elrendezési különbség nincs csak annyi, melyre már a leírás működésének az elején utaltunk, hogy a kapacitás mérés esetén a közös tengelyen lévő 6, 7, 8, 9 alternatív kapcsolók záróhelyzetben, míg az indukti'dtás mérés esetén pedig bontó helyzetben vannak. A találmány legfőbb előnye, hogy kiküszöböli a mérendő objektum járulékos paramétereinek hatását a mérési jellemzőkre, ezáltal lehetőséget biztosít, hogy az ismert megoldásokhoz képest, kiviteltől függően, a mérési pontosság egy nagyságrenddel növelhető legyen, azaz a mérési hiba 0,1% alá csökken. További előnyei, hogy a mérési pontosság független az 1 lineáris feszültségű generátor amplitúdó és frekvencia stabilitásától, elegendő annak meredekségét konstansnak tartani. Nincs szükség etalon kondenzátor, vagy referencia feszültség alkalmazására. A kapcsolási elrendezés egyszerű felépítésű és kisfogyasztású. Szabadalmi igénypontok 1. Kapcsolási elrendezés kapacitív-feszültség, vagy induktivitás-feszültség átalakítására előnyösen olyan távadók és mérőrendszerek számára, melyek áramköri hálózatok vagy egyéb reaktáns kétpólusok jellemzőinek meghatározására szolgál, amely áramforrást és mérendő objektumot tartalmaz azzal jellemezve, hogy áramforrása egy lineáris feszültségű generátor (1), melynek kimenete sorrendben egy közös tengelyen lévő alternatív kapcsoló (6) záró érintkező (a) pontjára és egy további közös tengelyen lévő további alternatív kapcsoló (8) bontó érintkezőjére (b) van csatlakoztatva, a közös tengelyen lévő alternatív kapcsoló (6) bontó érintkezője (b) a további közös tengelyen lévő további alternatív kapcsoló (8) záró érintkezőjére (a) van bekötve, a két közös tengelyen lévő alternatív kapcsoló (6 és 7) mozgó érintkezői (c) közé a mérendő objektum (2) van közbeiktatva, a közös tengelyen lévő alternatív kapcsoló (7) bontó érintkezője (b) impedancia transzformátor (5) kimenetére, az ugyanazon közös tengelyen lévő alternatív kapcsoló (7) záró érintkezője (a) pedig az ellenparalell kapcsolt védő, energia visszanyerő diódák (D,. D; ) egyik elektródáiból, a csúcsdetektor (3) érzékelő bemenetével (A) és a közös tengelyen lévő további alternatív kapcsoló (8) záró 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
