194614. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés hőmérséklet mérésre
1 194 614 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés hőmérséklet mérésére, mely mérőhídba kapcsolt hőmérsékletfüggő ellenállást és a mérőhid kimenetére csatlakoztatott differenciálerősítőt tartalmaz. Az ellenállásváltozásra visszavezethető hőmérsékletmérés legegyszerűbb megvalósítási módja a mérőellenállás hídkapcsolásban történő mérése. Ilyen megoldások ismerhetők meg például a 2 353 812 és a 2 412 969 számú DE, valamint a 4 294 116 számú US szabadalmi leírásokból. Ezen megoldások közös jellemzője, hogy az ellenállásváltozást egyenfeszültség, illetve egyenáram változássá alakítják át, amit esetenként erősítenek, majd mérnek. Ezen megoldások felhasználását korlátozza az egyenfeszültség, illetve áram, mivel azok átviteléhez galvanikus kapcsolat szükséges. A találmány célja olyan kapcsolási elrendezés hőmérséklet mérésére, mely galvanikus leválasztást tartalmaz, így nehezen hozzáférhető helyeken is — például nagyfeszültségen lévő, mozgó vagy földbe fektetett tárgyak - alkalmazható hőmérséklet mérésére. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a galvanikus leválasztás megvalósítható egy olyan oszcillátor-kapcsolással, amelynek frekvenciája a hőmérsékletfüggő ellenállás értékének változásától függ. Ebben az esetben a például induktív csatolás útján a nehezen hozzáférhető helyről továbbított jel valamely alkalmas fogadó vagy feldolgozó helyen vehető. A hőmérsékletváltozásnak frekvenciaváltozássá való átalakítása lehetővé teszi, hogy a mérési pontosságot az átvitel ne csökkentse. A kitűzött célt tehát olyan kapcsolási elv kialakításával értük el, mely mérőhídba kapcsolt hőmérsékletfüggő ellenállást és a mérőhid kimenetére csatlakoztatott differenciálerősítőt tartalmaz, melynek lényege abban van, hogy a differenciálerősítő kimenetére két sorba kapcsolt integrátor van kapcsolva, a második integrátor kimenete a mérőhíd egyik bemenőpontjára, a differenciálerősítő kimenete pedig a mérőhid másik bemenőpontjára van kapcsolva. A találmány szerinti kapcsolási elrendezést az alábbiakban kiviteli példa kapcsán, a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábrán a találmány szerinti kapcsolási elrendezés vázlata látható: RÍ - R4 ellenállásokból 4 mérőhid van kialakítva, melynek kimenetére, azaz az RÍ és R3 ellenállások közös 4a pontjára és az R2 és R4 ellenállások közös 4b pontjára 1 differenciálerősítő, annak kimenetére sorbakapcsolt 2 és 3 integrátorok vannak csatlakoztatva. Az 1 differenciálerősítő kimenete a 4 mérőhid egyik 4d bemenőpontjára (azaz az R4 ellenállás másik végére), a 3 integrátor U kimenete pedig a 4 mérőhid másik 4c bemenőpontjára (azaz az RÍ és R2 ellenállások közös pontjára) van csatlakoztatva. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés a következőképpen működik : Az R3 ellenállás a mérőellenállás, és a 3 integrátor kimenete táplálja a 4 mérőhidat. A 2 és 3 integrátorok időállandója legyen t, ekkor a 3 integrátor U kimenetén megjelenő jel frekvenciája a következő összefüggés szerint alakul : , _L MizMi 2kt R2(Rj + R3) Belátható, hogy a találmány szerinti kapcsolási elrendezés az R3 ellenállás változását, azaz a hőmérsékletváltozást frekvenciaváltozássá alakítja át. Szabadalmi igénypont Kapcsolási elrendezés hőmérséklet mérésére, amely mérőhídba kapcsolj hőmérsékletfüggő ellenállást és a mérőhid kimenetére csatlakoztatott differenciálerősítőt tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a differenciálerősítő (1) kimenetére két sorba kapcsolt integrátor (2, 3) van kapcsolva, a második integrátor (3) kimenete (U) a mérőhid (4) egyik bemenőpontjára (4c), a differenciálerősítő (1) kimenete pedig a mérőhid (4) másik bemenőpontjára (4d) van kapcsolva. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 1 db ábra
