184342. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés valamely paramétertől függő ellenállás karakterisztikájának virtuális linearizálására, különösen platina ellenállás karakterisztikájának linearizálására
1 184 342 2 dik erősítőt, valamint D különbségképző áramkört tartalmaz. Az 1. ábrán szereplő kapcsolási elrendezés működését az alábbiakban részletesebben ismertetjük. Az lm áramgenerátor állandó áramot hajt át az Rv, első hozzávezetés, az Rx mérőellenállás és az Rk, első kompenzáló ellenállás, valamint adott esetben az Rv2 második hozzávezetés soros kapcsolásán. Amennyiben az E, első erősítő és az É2 második erősítő erősítése megfelelően van megválasztva a D különbségképző áramkör kimenetén a mérőáram és az Rx mérőellenállás szorzatával arányos, illetve egyenlő feszültség jelenik meg az Rx mérőellenállás változásának teljes tartományában. Az O osztó áramkör ezt a feszültséget leosztja, az S összegképző áramkör pedig az UA alapielképző áramkör feszültségével az M mérőkör O osztó áramkör által leosztott kimeneti jelének megfelelő feszültséget előjel helyesen összeadja. Ez jelen esetben kivonást jelent az alkalmazandó kompenzáció jellegének megfelelően. A kapcsolási elrendezés tehát biztosítja azt, hogy a H hányadosmérő nevező bemenetére az M mérőkor kimeneti jelének növekedése esetén csökkenő feszültség kerüljön, tehát az Rx mérőellenálláson a mérőáram által létrehozott feszültségérték egyre kisebb értékkel legyen osztva. Ily módon az Rx mérőellenállás hőmérséklet függvényében vizsgált karakterisztikájának nem linearitása virtuálisan csökkenthető, mert a H hányadosmérő kimeneti jele a hőmérséklet változással arányosabban változik, mint az Rx mérőellenállás értéke. A hozzávezetések ellenállásának hatását a kapcsolási elrendezés oly módon küszöböli ki, hogy a mérőáram által átfolyt ellenállásokon eső feszültség értékét csak E, első erősítő erősíti, az E2 második erősítőre csak ennek egy része kerül, és így a két erősített érték különbségét képezve a hozzávezetések ellenállása virtuálisan kiküszöbölhető, mert az ellenállások és az erősítések megfelelő beállításával elérhető, hogy az E2 második erősítő kimeneti jele megegyezzen az E, első erősítő kimeneti jelében az Rx mérőellenálláson kívüli soros ellenállások által létrehozott résszel, és így a kettő különbsége éppen az Rx mérőellenálláson eső feszültséget adja. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés 2. ábrán látható kiviteli alakjánál az lm áramgenerátor soros körébe Rk2 második kompenzáló ellenállás is be van iktatva. Amennyiben az Rx mérőellenáliás valamely hőmérséklethez tartozó nyugalmi értékével egyenlőnek választjuk meg az Rk2 második kompenzáló ellenállás értékét, továbbá az E2 második erősítő erősítését az E, első erősítő erősítésének kétszeresére állítjuk be, az M mérőáramkör kimeneti jele az Rx mérőellenállás értéke nyugalmi értékhez képesti megváltozásával lesz arányos, mert az Rx mérőellenáliás nyugalmi értékének hatását az áramkör virtuálisan úgy kompenzálja, hogy az E, első erősítő erősíti az Rx mérőellenálláson és az Rk2 második kompenzáló ellenálláson eső feszültséget, az E2 második erősítő pedig az E,első erősítő erősítésének kétszeresével erősíti az Rk2 második kompenzáló ellenálláson eső feszültséget, tehát, tekintettel arra, hogy az Rk2 második kompenzáló ellenállás értéke megegyezik az Rx mérőellenáliás nyugalmi értékével, a D különbségképző áramkör kimenetén az Rx mérőellenáliás nyugalmi értékéhez képesti megváltozásával arányos jel jelenik meg. (Az Rv, első hozzávezetés és az Rv2 második hozzávezetés ellenállásának virtuális kompenzálását az 1. ábránál megtárgyaltak szerint feltételeztük.) A találmány szerinti kapcsolási elrendezés 3. ábra szerinti kiviteli alakjánál az M mérőkör első bemenetére és az Rk2 második kompenzáló ellenállás Rk, első kompenzáló ellenállással ellentétes végpontjára G elektromos energiaforrás van csatlakoztatva. A G elektromos energiaforrás és az Rk2 második kompenzáló ellenállás közé a soros áramkörbe van iktatva UA alapjelképző áramkör is. A kapcsolási elrendezés ezen kiviteli alakjának működése az alábbiak szerint történik. A G elektromos energiaforrás árama átfolyik UA alapjelképző áramkörön is, tehát kimenő feszültsége mindenkor arányos lesz az Rx mérőellenálláson is átfolyó árammal. Ily módon az S összegező áramkör bemeneteire kerülő mennyiségek lineáris összefüggésben vannak a mérőárammal, tehát hányadosuk attól független. Ily módon a H hányadosmérőre kerülő feszültségek hányadosából a mérőáram értéke egyszerűsíthető, tehát a találmány szerinti kapcsolási elrendezés ezen példaképpeni kiviteli alakjánál sem a mérőáram stabilitása, sem az UA alapjelképző áramkör kimenő feszültségének stabilitása nem követelmény. Ez a tény természetesen sokkal egyszerűbb áramköri felépítést tesz lehetővé. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés 4. ábrán látható kiviteli alakjánál az M áramkör Em mérőerősítőt tartalmaz, amely műveleti erősítővel van kialakítva. Az Em mérőerősítő kimenete R ellenálláson keresztül fázisfordító bemenetére van visszacsatolva. Az M mérőkör első bemenete és az Em mérőerősítő fázisfordító bemenete közé további R ellenállás van beiktatva, amelynek értéke az R ellenállás értékével megegyezik. Az M mérőkor második bemenete az Em mérőerősitő fázíshelyes bemenetéhez van csatlakoztatva, továbbá az Em mérőerősitő kimenete az M mérőkör kimenete. A G elektromos energiaforrás soros áramkörébe UA alapjelképző áramkörként RA alapellenállás van beiktatva, az O osztó áramkör pedig R0 osztó ellenállás, továbbá az S összegező áramkör negatívan visszacsatolt Es összegező erősítő, amely műveleti erősítővel van kialakítva, az Es összegező erősítő visszacsatoló ágába az RA alapellenállás van beiktatva, fázishelyes bemenetére pedig a kapcsolási elrendezés Urer alapfeszültsége van csatlakoztatva. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés ezen példaképpeni kiviteli alakja úgy működik, hogy az M mérőkör első bemenetéről az Em mérőerősítő erősítése egyszeres, míg második bemenetéről kétszeres, és az Em mérőerősítő egyidejűleg különbséget is képez. Amennyiben tehát az Rv, első hozzávezetés értéke az Rk, első kompenzáló ellenállás értékével' megegyezik (illetve a szaggatott vonallal jelölt kiviteli alaknál az Rv, első hozzávezetés és az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
