192104. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés valamely érzékelendő állapottól függően változó reaktív eszköz reaktanciájának mérésére
1 192.104 2 zet szintén lebegő, vagyis villamosán el van szigetelve az érzékelő házától. Amikor a mérendő paraméter nyomáskülönbség, akkor az első Pj nyomást a (12) fegyverzet egyik oldalára, a második P2 nyomást pedig annak másik oldalára vezetjük. Erre a (12) fegyverzet vagy a (14) vagy a (16) fegyverzet felé hajlik attól függően, hogy a P2 nyomás nagyobb vagy kisebb mint a Pj nyomás. A (12) fegyverzet elmozdulása megváloztatja a (12) és (14), ill. a (12) és (16) fegyveretek közti távolságot, és következésképpen a Cj és C2 kondenzátorok kapacitását is. Egy üyen érzékelő és annak működése részletesen le van írva a PCT/ US 81/01329 sz. közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentésben. A C,, C2 és Cg kondenzátorokhoz csatlakozó (20) egyenirányító egység a Cs kondenzátorhoz tartozó (22) és (24) diódákból, a Cj kondenzátorhoz tartozó (26) és (28) diódákból és a C2 kondenzátorhoz tartozó (30) és (32) diódákból áll. Ezek sorban vannak kapcsolva és átersztő irányban vezető zárt hurkot alkotnak. A Cj kondenzátor^4) fegyverzete a (26) és (28) diódák közé, a C2 kondenzátor (16) fegyverzete a (30) és (32) diódák közé, a beállítható C\ (30) és (32) diódák közé, a beállítható Cs kondenzátor egyik fegyverzete a (22) és (24) diódák közé, másik fegyverzete pedig a közös (12) fegyverzethez van kötve. Az áramkör teljesítőképessége javul, ha az egész (20) egyenirányító egység, vagyis a (22, 24, 26, 28, 30 és 32) diódák mindegyike, gyakorlatilag azonos hőmérskleten van, travel így lényegében megszűnnek a hőmérsékleti drift problémák. Ezt a hőmérsékleti stabilitást úgy érhetjük el, hogy a (20) egyenirányító egységet hidrid-módon szereljük, vagy a (22, 24, 26, 28, 30 és 32) diódákat egyetlen közös szubsztráturnon alakítjuk ki, vagy egyéb olyan módszert alkalmazunk, amelynek segítségével biztosíthatjuk a (22, 24,26, 28 30 és 32) diódák szorosan egymás közelében való elhelyezését. Az 1. ábrán ezt a szoros beültetést azzal jelképezzük,hogy a(20)egyenirányító egységet (20A) szaggatott vonallal vettük körül. A (22, 24, 26, 28, ' 30 és 32) diódákat ajánlatos a kis áteresztőirányú feszültségeséssel bíró típusok közül választani. A (12) fegyverzethez (36) vezetéken keresztül egy feszültségvezéreit (34) oszcillátor kimenete csatlakozik, amely a fegyverzetnek csúcstól-csúcsig mérve névlegesen állandó feszültségű és vezérelt frekvenciájú jellel való ellátására szolgál. A (34) oszcillátorral meghajtott, a C| és C2 kondenzátorok kapacitásától függő áramjelek simítása céljából a (20) egyenirányító egységhez (40) és (42) kondenzátorok vannak kapcsolva. A (44) és (46) ellenállások feszültségosztót képeznek (76) és (79) tápfeszültség vezetékek között, amelyeken egy (84) feszültségstabílizátor biztosít stabilizált egyenfeszültséget. A feszültségosztó leágazási feszültsége referenciajelként szolgál az Sj ponton. A műveleti (50 és (60) erősítők nem-invertáló bemenetei (48) vezetéken keresztül megkapják ezt a referenciajelet. A kimeneti (80) erősítő egyik bemenete szintén rá van kötve az Sj pontra, tehát ugyanúgy megkapja a referendajelet. Az (50) erősítő invertáló bemenete (52) vezetéken és (52A) ponton át egyrészt a (26) diódán keresztül a Cj kondenzátor (14) fegyverzetére, másrészt a (22) diódán és a Cs kondenzátoron keresztül a (12) fegyverzetre csatlakozik. Az (52) vezeték a (22) és (26) diódák közé kötött (40) kondenzátorhoz is csatlakozik. A Cj kondenzátortól függő iÇ| áram és a Cs kondenzátortól függő íCs árain az (52A) pontban előjelhelyesen egy eredő i) árammá összegződik. Hasonlóképpen a (60) erősítő invertáló bemenete (62) vezetéken és (62A) ponton át egyrészt a (30) diódán keresztül a C3 kondenzátor (16) fegyverzetére, másrészt a (24) diódán és a Cs kondenzátoron keresztül a (12) fegyverzetre csatlakozik. A (62) vezeték a (24) és (30) diódák közé kötött (42) kondenzátorra is csatlatkozik. A C2 kondenzátortól függő iç2 áram és a Q kondenzátortól függő ÍCs áram a (62A) pontban előjelhelyesen egy eredő i2 árammá összegeződik. Az (54) és (64) ellenállások visszacsatolást biztosítanak az (50) illetve (60) erősítő invertáló bemenetére. Egy (70) erősítő első (72) bemenete (58) vezetéken és (56) ellenálláson keresztül az (50) erősítő kimenetére, a (70) erősítő második (73) bemenete pedig (68) vezetéken és (66) ellenálláson keresztül a (60) erősítő kimenetére csatlakozik. Az első (72) bemenet az (58) vezetéken és (75) ellenállásón keresztül a (76) tápfeszültség vezetékkel is össze van kötve. A második (73) bemenet viszont (78) ellenálláson keresztül a (79) tápfeszültség vezetékre van kötve. A (70) erősítő differenciálerősítőként működik, a (72) és (73) bemeneteire jutó jeleket összehasonlítja és azok különbségétől függő kimenőjelével (79A) vezetéken keresztül vezérli a (34) oszcillátort. A (34) oszcillátor is a (76) és (79) tápfeszültség vezetékeken át kap tápfeszültséget. A (28) és (32) diódák között lévő áramösszegezési S pont (80A) vezetéken keresztül össze van kötve a (80) erősítő invertáló bemenetével. Az áramjelek szűrése céljából a (80A) vezeték és a (76) tápfeszültség vezeték közé egy (81) kondenzátor van kapcsolva. A (80) erősítő kimenete célszerűen egy (82) áramszabályozóra csatlakozik, de szükség esetén más alkalmas kijelző, vagy kiíró eszközre is ráköthető. A (82) áramszabályozó tápfeszültség pontjai a (79) tápfeszültség vezetékhez, ill. (88) kapocshoz vannak vezetve. Az (50, 60, 70 és 80) erősítők mindegyike a (76) és (79) tápfeszültség vezetékekről kap táplálást. A (84) feszültségstabílizátor az egész (10) kapcsolási elrendezés tápfeszültségét stabilizálja. A (84) feszültségstabilizátor a példaképp ábrázolt kivitelben a (76) és (79) tápfeszültség vezetékek közé kapcsolt (84A) zénerdiódából és egy, a (76) tápfeszültség vezeték és a (88) kapocs közé kapcsolt (84B) ellenállásból áll. A feszültségvezéreit (34) oszcillátor, amely a (76) és (79) tápfeszültség vezetékek útján a (84) feszültségstabilizátorra van kötve, lényegében állandó értékű tápfeszültséget kap. Az egész (10) kapcsolási elrendezés egy visszacsatoló ellenállást képező változtatható (85) ellenálláson keresztül (86) és (88) kapcsokon egy tóthuzalos egyenáramú körhöz csatlakozik. Ennél a kiviteli alaknál a (85) ellenállás csuszkája egy kisértékű.de ismert áramot (iFB+is) csatol vissza az összegezési S pontba (93) ellenálláson keresztül. Ez a visszacsatolt áram egy meghatározott hányada a kéthuzalos kör teljes Ij áramának. A visszacsatolt áramból egy állandó rész (ipB áram) (94) ellenálláson folyik át, egy változó rész (is áram) pedig az S pontban összegeződik, az iÇj és iC2 áramokkal. Az eredő áram (ici * 1C2 * <s) a (80A) vezetéken keresztül vezérli a (80) erősítő invertáló bemenetét. A (76) tápfeszültség vezeték a (84) feszültségstabiliztoron keresztül csatlakozik a (88). kapocshoz. A kéthuzalos áramkör egy külső (90) feszültség-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
