192104. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés valamely érzékelendő állapottól függően változó reaktív eszköz reaktanciájának mérésére
1 192.104 2 forráson és egy sorbakapesolt (92) terhelőellenálláson keresztül záródik a (86) és(88) kapcsok között. Az 1. ábra szerinti kiviteli alak esetén a Clf C2 és Cs kondenzátorok egy önmagában ismert diódás(20) egyenirányító egységgel működnek együtt. A találmány szerint a feszültségvezéreit (34) oszcillátor kimenő jelének amplitúdója lényegében állandó, és csak (f) frekvenciáját változtatjuk. A frekvencia változása közben a (20) egyenirányító egységnek a Ct kondenzátorhoz csatlakozó (26) és (28) diódái ugyanazon csúcstól csúcsig változó feszültséggel vannak táplálva, mint a C2 kondenzátorhoz csatlakozó (30) és (32) diódák, másszóval a (36) vezeték ugyanazt a feszültséget vezeti mindhárom Cj, C2 és C$ kondenzátorra. Például anákor a (36) vezeték a (48) vezetékhez képest pozitív feszültségű (a (34) oszcillátor kimenő jelének minden első felperiódusa alatt), a Cj, Cj és Cs kondenzátorokba pozitív töltés folyik, amikor pedig a (36) vezeték negatívvá válik a (48) vezetékhez képest (a (34) oszcillátor kimenő jelének minden második félperiódusában), a Ct, C2 és C$ kondenzátorok negatív töltést kapnak. A (34) oszcillátor kimenő jelének első félperiódusában tehát a (76) tápfeszültség vezetéken, a (81) kondenzátoron és a (28) diódán keresztül pozitív töltés áramlik a (14) fegyverzetre, ez a (12) fegyverzettel együtt alkotja a Cj kondenzátort, amely (12) fegyverzet, mint már említettük, a (36) vezetéken keresztül csatlakozik a (34) oszcillátor kimenetéhez. Ugyancsak a (34) oszcillátor kimenő jelének első félperiódusában a (76) tápfeszültség vezetéken, a (42) kondenzátoron és a (30) diódán keresztül szintén pozitív töltés áramlik a (16) fegyverzetre, ez a (12) fegyverzettel együtt alkotja aCj kondenzátort, amely (12) fegyverzet a (36) vezetéken keresztül a (34) oszcillátor kimenetéhez csatlakozik. A (34) oszcillátor kimenő jelének második félperiódusában a (76) tápfeszültség vezetéken, a (84A) zénerdiódán, a (79) tápfeszültség vezetéken, a (40) kondenzátoron es a (26) diódán keresztül negatív töltés folyik a Cj kondenzátor (14) fegyverzetére és onnan a (12) fegyverzeten valamint a (36) vezetéken át a (34) oszcillátor kimenetére. A (34) oszcillátor kimenő jelének ugyanazon második félperiódusában a (76) tápfeszültség vezetéken, a (81) kondenzátoron és a (32) diódán keresztül negatív töltés folyik a C2 kondenzátor (16) fegyverzetére és onnan a (12) fegyverzeten és‘a (36) vezetéken át a (34) oszcillátor kimenetére. A C\ téré. A Cs kondenzátor egyik fegyverzete a (12) fegyverzeten és a (36) vezetéken át szintén a (34) oszcillátor kimenetére van kapcsolva. A Q kondenzátor a (34) oszcillátor kimenő jelének első félperiódusában a (76) tápfeszültség vezetéken, a (84A) zénerdiódán kersztül pozitív töltést, a (34) oszcillátor kimenőjelének második félperiódusában pedig a (76) tápfeszültség vezetéken, a (42) kondenzátoron és a (24) diódán keresztül negatív töltést kap. Az ici és ÍC2 áramok nagysága a C! és C2 kondenzátorok kapacitásának függvénye. Nyomáskülönbség-érzékelő esetén (az 1. ábra ilyen esetre vonatkozik) aCj ésC2 kondenzátorok kapacitása a nyomáskülönbségtől (Pi - P2) függ. Az iÇi és id áramok, amelyeket a (40) és (42) kondenzátorok simitanak, külön-külön összegződnek az iCs árammal, ill. kivonódnak abból és az eredő ij, ilL i2 áram az 50, ill. 60 erősítő invertáló bemenetére jut. Az (50) ill. (60) erősítő kimenetén az i,, ill. i2 árammal arányos Vj, illetve V2 feszültséget szolgál5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 tat, ezek a (70) erősítő (72) és(73) bemenetelre vannak kapcsolva. A (70) erősítőnek az i, és i2 áramok különbségével arányos kimenőjele vezérli a csúcstólcsúcsig változó feszültséget előállító (34) oszcillátort. Ezen (34) oszcillátor frekvenciája kielégíti az alábbi egyenleteket: ^i~h R54 = f (Vpp— 2 Vn) (Ç, -Cs)R54 , (1 ) v3 = -i2 K-6 4 - f (Vpp-2V*6) (C2-Cs)Re4, (2) ahol = az 50 erősítő kimenő feszültsége, V2 = a 60 erősítő kimenő feszültsége, f = a 34 oszcillátor frekvenicáia, VPP = a 34 oszcillátor kimenő feszültségének csúcstólcsúcsig mért értéke, C, = a Cj kondenzátor kapacitása, Cj=aC2 kondenzátor kapacitása, Cs = a Cs kondenzátor kapacitása, R5 4 = R«4’ Vp>= a megfelelő dióda nyitóirányú feszültségesése. Ha a V2 feszültséget kivonjuk a V, feszültségből, a Vj—V2 helyébe K-t írunk és figyelembe vesszük, hogy a (70) erősítőn keresztül a (C1 ♦ C2) kapacitás függvényében a frekvenciát szabályozó hurok záródik akkor a (34) oszcillátor frekvenciájára a következő összefüggést kapjuk: P=(C1+C2-2Cs)R54, (3) ahol P= f(Vpp) a szabályozott jellemző és K = V, -V2 állandó. Megjegyezzük, hogy mivel a (34) oszcillátor a szabályozó hurkon belül van (az (52A) és a (62A) pontok között), a (34) oszcillátor frekvenciájának nem szükséges lineárisan változnia a (70) erősítő kimenő feszültségének függvényében. Az egyik kiviteli alaknál a(34) oszcillátort egy 4046 típusú integrált CMOS fáziszárt hurok áramkör feszültségvezéreit oszcillátora alkotja. Ezt az integrált áramkört a Radio Corporation of America (RCA), a National Semiconductor és a Motorola cégek készítik. A (80) erősítő kimenő jelét az iCi és ÍC2 áramok különbsége vezérli, ezek az S pontba folynak és ott összegződnek: »s = iC2-iCi (4) A (80) erősítő erősíti az is áramot és a (82) áramszabályozó, a kéthuzalos kör áramát éizéeklő (85) ellenállás és a visszacsatoló (93) ellenállás segítségével ezzel arányos áramot hajt át a (92) terhelőellenálláson. A (3) egyenletet a (4) egyenletbe helyettesítve láthatjuk, hogy a kéthuzalos ág ly árama az alábbi módon függ a lineaiizált nyomáskülönbségi jeltől : IT~ is = C1+%-2ésR54 (5) A (80) erősítő kimenő jele, amint az 1. ábra mutatja, célszerűen egy kéthuzalos egyenáramú kort befolyásoló (82) áramszabályozót hajt meg. A kéthuzalos kör egy külső (90) feszültségforrásból és a vele sorbakapcsolt (92) terhelőellenállásból áll, amelyek egy hagyományos kéthuzalos vezetékkel a (86) és (88) kapcsokhoz vannak kötve. Ebben a kéthuzalos egyenáramú körben folyó teljes Ix áram tehát függvénye aCj 4
