189933. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés ellenállásos érzékelők karakterisztikájának linearizálására
3 189933 4 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés ellenállásos érzékelők karakterisztikájának linearizálására. A gyakorlatban elterjedten alkalmazzék a különböző ellenállásos érzékelőket, amelyek valamely fizikai paraméter változását ellenállásváltozáBsá alakítják ét. Ilyen érzékelőt alkalmaznak például az ún. ellenálláshőmérókben, amelyekben az érzékelő a mindenkori hőmérséklet függvényében változtatja ellenállását. A meghatározni kívánt fizikai paraméter és az ellenállásváltozás közötti függvény azonban általában nem lineáris. Ez azt eredményezi, hogy a fizikai paraméter adott nagyságú ralatív megváltozása az ellenállás értékében a fizikai paraméter mindenkori nagyságától függően eltérő relatív megváltozást eredményez. Emiatt az ilyen nem lineáris ellenálláaos érzékelőkkel felépített készülékek viszonylag pontatlanok, ill. nem lineáris skála elkészítését igénylik. A karakterisztika linearizálására már ismeretesek különböző megoldások. Ilyeneket ismertetnek a 2.103.808, 2.082.332., 2.047.412 sz. angol, a 175.461 sz. magyar, a 4.395.678, a 4.447.780 sz. USA, továbbá a 2.248.870 sz. NSZK szabadalmi leírások. Ezen ismeri megoldások a karakterisztika linearizálását meglehetősen bonyolult, ráfordításigényes kapcsolási elrendezéssel biztosítják. A jelen találmány célja a fenti kedvezőtlen jellemzők kikőszöbölése érdekében olyan egyszerű kapcsolási elrendezés kialakítása, amellyel biztosítható a mérendő fizikai paraméter és az ellenállás közti öszegfüggés jó közelítésű linearitáaa. A jelen találmány feladata a mérőellenálláson a mérés során létrejövő feszültség és a mért fizikai paraméter közötti összefüggés linearizálása. A jelen találmány szerint a fenti feladatot egy olyan kapcsolási elrendezéssel oldjuk meg, amely elrendezésben egy mérőellenálláson a mérés során létrejövő feszültség és a mért fizikai paraméter közötti összefüggést linearizáló eszköz van rendszeresítve. A találmány egyik változata szerinti kapcsolási elrendezés linearizáló eszköze első áramgenerátort, visszacsatoló ellenállást, referencia feszültségforrást, áramérzékelő blokkot, műveleti erősítőt és második áramgenerátort tartalmaz. Az első áramgenerátor kimenete a mérőellenálláshoz van csallakozlalva, közös pontjuk pedig a műveleti erősítő fázishelyes bemenetére van kapcsolva. A műveleti erősítő fázisfordító bemenetére a referencia feszültségforrás egyik kimenete van csatlakoztatva. A műveleti erősítő kimenete a második áramgenerátor vezérlő bemenetéhez van csatlakoztatva. A második áramgenerátor kimenetével az éramórzékeló blokk és a visszacsatoló ellenállás van sorbakötve, az áramérzékeló blokk az első áramgenerátor vezérlő bemenetével van összeköttetésben. A visszacsatoló ellenállás és az áramérzékelő blokk közös pontjához a referencia feszültségforrás másik kimenete van csatlakoztatva, továbbá a mérőellenállés első áramgenerátorral ellentétes pontja, valamint a visszacsatoló ellenállás áramérzékelő blokkal ellentétes pontja egymással össze van kötve. A jelen találmány másik változata szerint a fenti feladatot olyan kapcsolási elrendezéssel oldjuk meg, amely a mérőellenállással párhuzamosan kapcsolt korrekciós blokkot tartalmaz, amely célszerűen párhuzamos ellenállás. Ennél a változatnál a kapcsolási elrendezés első áramgenerátort, visszacsatoló ellenállást, referencia feszültségforrást, műveleti erősítőt és második áramgenerátort tartalmaz, az első áramgenerátor egyik kimenele a méróellenéllás egyik végpontjával, valamint a műveleti erősítő fázishelyes bemenetével van összekötve, a műveleti erősítő fázisfordiló bemenetére a referencia feszültségforrás egyik kimenete van csatlakoztatva, a műveleti erősítő kimenele a második áramgenerátor vezérlőbemenetéhez van kapcsolva. A második áramgenerátor kimenete a referencia feszültségforrás másik kimenetéhez és a visszacsatoló ellenállás egyik végpontjához van csatlakoztatva, továbbá a visszacsatoló ellenállás és a mérőellenállás másik végpontja egymással össze van kapcsolva. A jelen találmány szerinti kapcsolási elrendezést a mellékelt rajzok alapján részletesebben ismertetjük. A mellékelt rajzokon az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés első változatának tömbvézlata, a 2. ábra az 3. ábra szerinti lőmbvázlat egyik konkrét kiviteli alakjának kapcsolási rajza, a 3. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés másik változaténak tőmbvázlata, a 4. ábra pedig a 3. ábra szerinti tőmbvázlat egyik konkrét kiviteli alakjának kapcsolási rajza. Az 1. ábra szerinti tőmbvézlat AGI első áramgenerátort, Rx mérőellenéllést, Uref referencia feszültségforrást, Rv visszacsatoló ellenállást, Ae áramérzékeló blokkot, M műveleti erősítőt és AG2 második áramgenerátort tartalmaz. Az áramkör olyan esetekben alkalmazható, amikor a fizikai paraméter növekedésével az ellenállás értéke monoton növekszik, de a növekedés meredeksége monoton csökken. Az AGI elBŐ áramgenerátor sorba van kötve az Rx mérőellenálléssal. Közöb pontjuk az M műveleti erősítő fázishelyes bemenetére van csatlakoztatva. Az M műveleti erősítő kimenete az AG2 második áramgenerátor vezérlő bemenetéhez van csatlakoztatva. Az AG2 második áramgenerátor kimenetével az Ae áramérzékelő blokk és az Rv visszacsatoló 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
