199634. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés kijelölt pont síkbeli koordinátájával arányos fázisú villamos jel előállításához
1 HU 199634 A 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés kijelölt pont síkbeli koordinátájával arányos fázisú villamos jel előállításához, amely előnyösen alkalmazható geometriai adatoknak, különösen műszaki rajzok, ábrák, térképek, stb. adatainak számítógépbe való beviteléhez. A 4 570 033 sz. US szabadalmi leírás azonos célra alkalmas kapcsolási elrendezést ismertet. Ezen ismert elrendezésnek sík felület mentén egymással párhuzamosan elrendezett vezetékszakaszokat tartalmazó, csillagkapcsolású mérőtekercs rendszere, a mérőtekercs rendszer felett szabadon elmozdítható és a mérőtekercs rendszerrel mágneses csatolásban lévő kurzortekercse, a kurzortekercset gerjesztő oszcillátora és a mérőtekercs rendszer mérőtekercseihez csatlakozó fázistoló-összegző hálózata van. Ezen ismert kapcsolási elrendezés fázistolóösszegző hálózatának kimenetén a kurzortekercset gerjesztő oszcillátor frekvenciájával azonos frekvenciájú jel nyerhető, amelynek fázisa jellemző a kurzortekercs által kijelölt pontnak a mérőtekercs rendszerekhez képesti helyzetére, vagyis a kijelölt pont síkbeli koordinátájára. Amennyiben a mérőtekercs rendszerek kialakítása megfelelő pontosságú, akkor a nyert feszültség fázisa nagy pontossággal jellemzi a kijelölt pont helyzetét. Ez matematikailag is levezethető, azonban a gyártás során a mérőtekercs rensdszerek egyes tekercsei mind geometriai, mind villamos paramétereiben nemiképp különböznek egymástól. Ezen különbségek kiegyenlítésére ismert módon az egyes mérőtekercsekkel sorba kapcsolt kiegyenlítő ellenállásokat alkalmaznak. A matematikailag trigonometrikus függvényekkel jellemzett elméleti összefüggést befolyásolja az a körülmény, hogy az egyes mérőtekercsek más-más síkban vannak, és ezért a kurzortekercstől való távolságuk is különbözik. Ez a kurzortekercs és az egyes mérőtekercsek közötti csatolás különbözőségét eredményezi. Az ismert megoldás a gyakorlatban bonyolult beállítást igényel, mivel a gyártási szórásokból fakadó hibákat a kiegyenlítő ellenállások változtatásával kell korrigálni. Ez a változtatás azonban komplex befolyást gyakorol a nyert villamos jelekre. Egyrészt befolyásolják a mérőtekercsről levehető jelek amplitúdóját, de ugyanakkor fázishelyzetét is. A kiegyenlítő ellenállás a fázistoló hálózaton át kapcsolatban van más mérőtekercsek kiegyenlítő ellenállásával, és ezért egyetlen egy beállító elem állításának hatására az elrendezés több paramétere egyszerre változik. Különösen lényeges ez a körülmény azért, mert a matematikai levezetések során abból a feltételezésből indultak ki, hogy az egyes tekercsek által szolgáltatott feszültségek pontosan egyenlőek egymással, és a feszültségek közötti fáziskülönbség pontosan 120°. Mivel a matematikai összefüggések csak erre az esetre érvényesek, ezért minden más esetben 2 végre kell hajtani a szükséges korrekciót, ami egyúttal az elméleti összefüggést is megváltoztatja. Ebből kifolyólag a beállíthatóság nehézkessé válik, és csak iteratív módszerrel, vagyis több lépésben végezhető el. Az ismert kapcsolási elrendezés további hiányossága, hogy a mérőtekercsekre nem kapcsolhatok passzív szűrőelemek, amelyre a környezeti zavarok kiszűrése miatt lehet szükség. Szűrés csak a mérőtekercsek kivezetései által képzett fázispontokra kapcsolható rá, mivel a mérőtekercsek közös pontja nincs belekapcsolva a fázistoló-összegző hálózatba. A fázispontokra kapcsolt szűrés járulékos fázistolást okoz, amely megzavarja a fázisképet és tovább nehezíti a rendszer beállítását. Ennélfogva — különösen erős mágneses zavarokkal terhelt környezetben — romlik a kijelölt pont helyzetének meghatározási pontossága. A találmánnyal célunk az ismert kapcsolási elrendezés hiányosságainak kiküszöbölése, nevezetesen a kijelölt pont síkbeli koordinátájának pontosabb meghatározása és könnyebben beállítható kapcsolási elrendezés létrehozása, amely lehetővé teszi a gyártási szórásokból származó pontatlanságok egyszerűbb kompenzálását. A találmány arra a felismerésre alapul, hogy a mérőtekercsekben indukált feszültség alapján pontosabban meghatározható a kijelölt pont helyzete, ha ezt a feszültséget a mérőtekercsek közös pontjának, vagyis csillagpontjának feszültségéhez képest értékeljük ki. A találmány révén megoldandó feladat az ismert kapcsolási elrendezés olyan értelmű továbbfejlesztése volt, amely a mérőtekercsek csillagpontját közös pontként alkalmazza, és erre épített fázistoló-összegző hálózatot tartalmaz. A továbbfejlesztett elrendezésnek sík felület mentén egymással párhuzamosan elrendezett vezetékszakaszokat tartalmazó, csillagkapcsolású mérőtekercs rendszere, a mérőtekercs rendszer felett szabadon elmozdítható és a mérőtekercsekkel mágneses csatolásban lévő kurzortekercse, a kurzorteker: eset gerjesztő oszcillátora és a mérőtekercs rendszer mérőtekercseihez csatlakozó fázistoló-összegző hálózata van. A találmány értelmében a fázistoló-összegző hálózat az egyes mérőtekercsek és a mérőtekercs rendszernek a kapcsolási elrendezés közös pontját képező csillagpontja közé kapcsolódó fázisforgató egységeket tartalmaz, amely fázisforgató egységek fázisforgatása 360°-on belül egyenletes elosztású. A fázisforgató egységek kimeneteire összegző egység csatlakozik. A pont síkbeli helyzetének többirányú koordináta tengely mentén vett koordinátájának meghatározásához, például derékszögű koordinátáinak meghatározásához, a találmány szerinti kapcsolási elrendezés két, egymásra 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
