183934. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés huzalfeszesség mérésére, előnyösen huzalos felépítésű részecskedetektorok gyártás közbeni ellenőrzésére, valamint huzalrezgető oszcillátor huzalfeszességmérőhöz
1 2 183 934 A találmány tárgya eljárás és berendezés huzalfeszesség mérésére, előnyösen huzalos felépítésű részecskedetektorok gyártásközbeni ellenőrzésére, valamint huzalrezgető oszcillátor huzalfeszességmérőhöz. Mint ismeretes, kifeszített huzalok feszességének ellenőrzése több módszerrel lehetséges: — a kifeszített huzalnak a felezőpontjánál súllyal való terhelése és lehajlásának mérése. — a kifeszített huzal elektrosztatikus erővel történő terhelése és lehajlásának mérése. — a kifeszített huzal alapharmonikus rezonanciafrekvencián történő rezgetése és a rezonanciafrekvencia, illetve az ennek megfelelő periódusidő mérése, mivel az alapharmonikus rezonanciafrekvencia periódusideje megegyezik a huzalt terhelő erő négyzetgyökének és egy konstansnak a hányadosával, ahol a konstans a kifeszített huzal anyagától és geometriai méreteitől függő paraméter. Ennek alapján a huzalt feszítő erő megegyezik a konstans és az alapharmonikus rezonanciafrekvencia periódusideje hányadosának négyzetével. Az első két módszer sem a mérés pontossága, sem a mérés munka- és időigényessége szempontjából nem kielégítő. A harmadik módszerrel a mérés gyors, és 1 %-on belüli pontosság könnyen elérhető. A fő problémát a huzal rezgetése okozza, amely az eddig ismert kialakításokban csak olyan esetekben volt alkalmazható, afiol a mérendő huzal mindig ugyanaz, vagy a huzalok ellenállása szűk tűrésen belül azonos, valamint nem szükséges nagy frekvenciaátfogás. Mivel a különböző huzalos felépítésű berendezésekben felhasznált huzalok hossza, átmérője, anyaga meglehetősen eltérő, aminek következtében a huzalok ellenáll?'?., valamint rezonanciafrekvenciája igen tág határok között lehet, ezért az eddig ismert megoldások csak sorozatgyártásban vagy labor szinten alkalmazhatók. A találmánnyal célunk egy olyan eljárás és berendezés kidolgozása huzal feszességének mérésére, amely kiküszöböli a fentiekben említett hátrányokat. A találmánnyal megoldandó feladatot ennek megfelelően egy olyan eljárás és berendezés kialakításában jelölhetjük meg, amelynek frekvenciaátfogása legalább egy nagyságrend. valamint 0 + 5 kiloohm ellenállású huzalok feszességének mérésére alkalmas. A találmány alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat egyszerűen megoldódik impulzus üzemű huzalrezgető oszcillátor alkalmazásával. A találmány szerinti eljárás egy olyan ismert eljárás továbbfejlesztése, amelynek során a huzalt alapharmonikus rezonanciafrekvencián rezgetjük és mérjük a rezgés periódusidejét . A továbbfejlesztés vagyis a találmány abban van, hogy a mágneses térbe helyezett huzalra egy indító impulzust adunk, mely impulzusra érkező válaszjellel indítunk és vezérelünk egy impulzusgenerágort olymódon, hogy az impulzusok amplitúdója és kitöltési tényezője változzon mindaddig, amíg a huzalra jellemző rezonanciafrekvencia és egyben a huzal paramétereitől csak kismértékben függő amplitúdó be nem áll. A találmány szerinti berendezés egy olyan ismén berendezés továbbfejlesztése, melynek mérőcsúccsal ellátott mérőfeje, továbbá kijelzővel ellátott digitális periódusidőmérője van. A továbbfejlesztés, vagyis a találmány abban van, hogy a mérőfejre jelvezetéken keresztül huzalrezgető oszcillátor csatlakozik, melynek periódusidejét a jelző vezetéken keresztül digitális periódusidőmérő méri. A találmány értelmében célszerű, ha a berendezésnek kalkulátora és vezérlő nyomógombja is van. A kalkulátor az információs csatornán keresztül a digitális periódusidőmérőre csatlakozik. A vezérlő nyomógomb az üzemmód 5 vezetéken keresztül csatlakozik a kalkulátorhoz. Célszerű, ha a berendezésnek nyomtatója is van. amely a karakter csatornán keresztül a kalkulátor kimenetére van kötve. Nevezetesen célszerű, ha a periódusTdőmérő kijelzője a 10 mérőfejen van elhelyezve. Célszerű továbbá, ha a kalkulátor vezérlő nyomógombja a mérőfejen van elhelyezve. A találmány szerinti huzalrezgető oszcillátor tároló vezetéken, kapcsolt vezetéken, jelvezetéken és vezérlő vezeté- 15 ken keresztül láncbakapcsolt áramgenerátorból, áramkorlátozó egységből, elektronikus kapcsolóból, erősítőből és időzítőből, valamint indító kondenzátorból, impulzusszélesség-szahályozóból és indító egységből áll. Az indító kondenzátor ki/bemenete a tároló vezetéken keresztül az 20 áramgenerátor kimenetére, illetve az áramkorlátozó egység bemenetére csatlakozik. Az időzítő kimenetea jelző vezetéken keresztül az impulzusszélesség-szabályozó és az időzítő bemenetére, valamint az elektronikus kapcsoló vezérlő bemenetére csatlakozik. Az impulzusszélesség-sza- 25 báJyozó és az időzítő bemenetei rendre az indító és szabályozó vezetéken keresztül az időzítő bemeneteire \’annak kötve. A huzalrezgető oszcillátor ki/bemeneteit az elektronikus kapcsoló kimenetét és az erősítő bemenetét összekötőjelvezeték, valamint az erősítőre csatlakozó földelő veze- 30 ték, kimenetét pedig a jelző vezeték képezi. A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti huzalrezgető eljárás idődiagramja: a 35 2. ábra a találmány szerinti berendezés példakénti kiviteli alakja; a 3. ábra a találmány szerinti huzalrezgető oszcillátor blokkvázlata. A rajzon a vezetékeket kisbetűvel a több vezetéket tar- 40 talmazó csatornákat nagybetűvel, az egyirányú kapcsolatokat nyíllal a kétirányú kapcsolatokat kettős nyíllal jelezzük. A találmány szerinti huzalrezgető eljárást részletesebben az 1. ábra alapján ismertetjük. Az ábrán a huzal berezgeté- 45 sének idődiagramját tüntettük fel. A találmány szerinti huzal re/getés a következőképpen történik: A mágneses térbe helyezett huzalra indító impulzust adunk. A huzalban az indító impulzus hatására létrejövő i, árarr,, valamint a mágneses tér kölcsönhatásaképpen a hu- 50 zal kitér nyugalmi helyzetéből. Az impulzus megszűnése után a huzal visszalendül a nyugalmi helyzet irányába, illetve tehetetlenségénél fogva azon túllendül, és szélső helyzet elérése után az első kitérés irányába mozog. A mágneses tér hatására benne indulálódó i, áram a mozgásirány megvál- 55 tozásakor előjelet vált. Az indukált áram előjelváltásával újabb impulzust indítunk. A huzalra adott impulzusok szélességét az indító impulzus t, szélességéről az indukált áram félhullámának időtartamára csökkentve a rezgés frekvenciája a huzal alapharmonikus rezonanciafrekven- 60 ciája lesz. — A felharmonikus rezonanciafrekvencián történő rezgés elkerülése érdekében szükséges, hogy az indító impulzust, szélessége nagyobb legyen, mint az alapharmonikus rezonanciafrekvencia periódusidejének fele. — Ahhoz, hogy a nyugalomban lévő huzalt kimozdítsuk nyugvó 65 helyzetéből lényegesen nagyobb energiára van szükség,
