187966. lajstromszámú szabadalom • Mérő- és hibajelképző áramkör ellenállásos érzékelőkkel működő szabályozó készülékhez
1 187 966 2 A találmány tárgya mérő- és hibajelképző áramkör ellenállásos érzékelőkkel működő szabályozó készülékekhez, amely alkalmas valamely beállított érték (továbbiakban alapjel), valamint a mért érték (továbbiakban ellenőrzőjel) különbségével arányos feszültség (továbbiakban hibajel), valamint az ellenőrző jellel arányos áram előállítására. Ismeretesek olyan szabályozó készülékek, amelyek bemenetén a hibajel előállítására mérőhíd van alkalmazva, amelynél a mérőhíd egyik ágában a mérőelienállás, amelynek megváltozása adott esetben valamely más fizikai paraméter (hőmérséklet, elmozdulás, stb.) megváltozásának függvénye, a másik ágában pedig az alapjelet biztosító potenciométer van elrendezve. A híd feszültsége a hibafeszültséget szolgáltatja, amely erősítésre kerül. A mérőellenállással arányos kimenő áram biztosítása - ami főleg a változó paraméter regisztrálására alkalmas — csak külön, bonyolult felépítésű kapcsolási elrendezéssel oldható meg. A jelen találmány célja az ismert megoldások kevésbé kedvező jellemzőinek kiküszöbölése érdekében kis elemszámú, viszonylag egyszerű felépítésű kapcsolási elrendezés kialakítása. A fenti cél elérése esetén a fenti funkciók megvalósulását. biztosító kapcsolási elrendezés a mérőműszerek felépítését jelentős mértékben egyszerűsíti, ezért üzembiztonságuk nő. A jelen találmány feladata olyan áramkör kialakítása, amely egyszerű felépítése mellett biztosítja a hibajellel arányos feszültséget, valamint az ellenőrző jellel arányos áramot, valamint előnyösen lehetővé teszi a mérőelienállás hozzávezetéseinek eliminálását. A jelen találmány szerint a fenti feladatot olyan áramkörrel oldjuk meg, amely első, második és harmadik áramgenerátort, mérőellenáilást, első és második kompenzáló ellenállást, első vezeték ellenállást, második vezeték ellenállást és adott esetben harmadik vezeték ellenállást, mérökört, alapjelképző potenciométert és feszültség/áram átalakítót tartalmaz, mimellett a mérőkor első erősítőt és második erősítőt tartalmaz, amelyek kimenete különbségképző bemenetéihez van csatlakoztatva, a mérőellenállás első vezeték ellenálláson keresztül az első erősítő bemenetére, második vezeték ellenálláson keresztül pedig a második erősítő bemenetére van kötve, a mérőellenállás és a második vezeték ellenállás közös pontjára pedig harmadik vezeték ellenállás, vagy pedig a második erősítő bemenetére második kompenzáló ellenállás van csatlakoztatva, a harmadik vezeték ellenállás vagy a második kompenzáló ellenállás másik vége adott esetben első kompenzáló ellenálláson keresztül az. alapjelképzö potenciométerre! van sorbakötve, az alapjelképzö potenciométer másik végével összekötött csúszkájához és az első erősítő bemenetéhez első áramgenerátor van csatlakoztatva, az alapjelképző potenciométerrel második áramgenerátor van párhuzamosan kapcsolva, a feszültség/áram átalakító egyik bemenete a különbségképző kimenetére, másik bemeneté pedig az alapjelképző potenciométer első áramgenerátorral ellentétes végéhez van csatlakoztatva, a feszültség/áram átalakítóval előnyösen harmadik áramgenerátor van párhuzamosan kapcsolva. A találmány szerinti áramkör egyik előnyös kiviteli alakjánál az első erősítő erősítése a második erősítő erősítésének éppen fele, célszerűen egy. A találmány szerinti áramkör további előnyös kiviteli alakjánál a mérőkör egyszeres negatív viszs^acsatolású műveleti erősítő. A találmány szerinti áramkör további előnyös kiviteli alakjánál a feszültség/áram átalakító műveleti erősítő. A találmány szerinti áramkört a csatolt rajzok ábrái alapján részletesebben ismertetjük. A rajzokon az 1. ábra a találmány szerinti áramkör elvi tömbváziata, a 2. ábra a találmány szerinti áramkör egyik előnyös kiviteli alakjának kapcsolási rajza. Az I. ábra szerinti áramkör II első, 12 második és IE harmadik áramgenerátort, Rx mérőellenállást, Rkl első és Rk2 második kompenzáló ellenállási, Rvl első, Rv2 második és Rv3 harmadik vezeték ellenállást, PA alapjelképzö polenciométert, M mérökört, AG feszültség/áram átalakítót tartalmaz, a M mérőkörben pedig El első és E2 második erősítő van D különbségképzőhöz csatlakoztatva. Az El első erősítő erősítése fele az E2 második erősítő erősítésének. Az II első áramgenerátor az Rvl első vezeték ellenállás, az Rx mérőellenállás az Rv3 harmadik vezeték ellenállás, vagy a sorbakapcsoll Rv2 második vezeték ellenállás és Rk2 második kompenzáló ellenállás, az Rkl első kompenzáló ellenállás és a PA alapjelképző potenciométer soros kapcsolásához van csatlakoztatva. Az 12 második áramgenerátor a PA alapjelképzö potenciométerrel van párhuzamosan kötve. Az Rx mérőelienállás Rvl első vezeték ellenálláson és Rv2 második vezeték ellenálláson keresztül az El első erősítő, illetve az E2 második erősítő bemenetére van kötve. Az El első és az E2 második erősítő kimenete a D különbségképző bemenetelre vannak csatlakoztatva. A D különbségképző kimenete az AG feszültség/áram átalakító egyik bemenetére van kapcsolva, az AG feszültség/áram átalakító másik bemenetéihez pedig a PA alapjelképző potenciométer íl első áramgenerátorral ellentétes vége van csatlakoztatva. Az AG feszültség/áram átalakító kimenetével IE harmadik áramgenerátor van párhuzamosan kapcsolva. A 2. ábra szerinti kiviteli alaknál az M mérőkör RA visszacsatoló ellenálláson keresztül negatívan visszacsatolt műveleti erősítőt tartalmaz, amelynek fázisfordító bemenetéhez RB bemenő ellenállás van kapcsolva. Az AG feszültség/áram átalakító ugyancsak műveleti erősítő, amelynek negatív viszszacsatolását a terhelés belső ellenállása biztosítja, fázisfordító bemenetéhez pedig R ellenállás van csatlakoztatva Az 1 -2. ábrák szerinti áramkörök működését az alábbiakban ismertetjük. Az áramkör működésének alapelve, hogy az Rx mérőellenállás valamely egyéb fizikai paraméter megváltozásának függvényében változik, s ezáltal az ellenőrzőjel az alapjeltől eltér. Az áramkör célszerű kialakítása úgy történik, hogy az alapjel kép5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 05 2
