201149. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés fémhuzal átmérőjének mérésére
1 HU 201149 B 2 plexer 12c címbemenetére csatlakozik. A 13 méréshatár referenciafeszültség komparátor neminvertáló bemenetére 14 méréshatár referenciafeszültség fokozat van rákötve, kimenete pedig egyrészt a 7 bemeneti/kimeneti egység 7e vezérlőbemenetére, másrészt élvezérelt kapuáramkörökből felépített 15 logikai egység 15a bemenetére kapcsolódik. A 15 logikai egység 15b bemeneté a 7 bemeneti/kimeneti egység 7f vezérlőkimenetével van összekötve, 15k kimenete pedig a 12 demultiplexer 12v vezérlőbemenetére, valamint a 7 bemeneti/kimeneti egység 7g vezérlőbemenetére csatlakozik. A 12 demultiplexer 12a— 12g kimenetei egy-egy feszültségvezéreit 16-22 áramgenerátor 16v-22v vezérlőbemenetére csatlakoznak, a 16-22 áramgenerátorok 16a-22a és 16b-22b kimenetek egymással közösítetten mérendő átmérőjű 23 fémhuzal 24 és 25 árambevezetőibe csatlakoznak. A 24 és 25 árambevezetők tartományában a 23 fémhuzalhoz 26. 27 érintkezők csatlakoznak. A 26 érintkező 28 feszültségkomparátor invertáló bemenetével és 29 feszültségkomparátor neminvertáló bemenetével van összekötve, a 27 érintkező 30 referenciafeszültség fokozat 30a bemenetére csatlakozik. A 30 referenciafeszültség fokozat 30b kimenete a 28 feszültségkomparátor neminvertáló bemenetére, 30c kimenete a 29 feszültségkomparátor invertáló bemenetére csatlakozik. A 28 és 29 feszültségkomparátorok kimenete 31 logikai kapuáramkörön keresztül 32 galvanikus elválasztófokozat bemenetére van vezetve, amelynek kimenete a 15 logikai egység 15c bemenetére, a 10 mintavevő és tartóáramkör lOv vezérlőbemenetére, a 7 bemeneti/kimeneti egység 7h vezérlőbemenetére és a 6 időfokozat 6a bemenetére van csatlakoztatva. A kapcsolási elrendezés egyes funkcionális egységeit működésük segítségével világítjuk meg részletesebben. A mérendő 23 fémhuzalba az I0 áramot a 24, 25 árambevezetőkön keresztül vezetjük be. míg a 23 fémhuzal adott szakaszának két végpontján fellépő potenciálkülönbséget azaz feszültséget 26, 27 érintkezőkkel érzékeljük, hasonlóan a négypontos ellenállásméréshez. A 23 fémhuzalon áthajtott Io áramot a 16-22 áramgenerátorok szolgáltatják, amelyek úgy vannak méretezve, hogy mindegyik 16-22 áramgenerátor maximális árama kétszerese az eggyel kisebb hivatkozási számú áramgenerátor maximális áramának. Alaphelyzetben a V mikroprocesszoros vezérlőegység a 15 logikai egységgel eltiltja az analóg 12 demultiplexert és a 23 fémhuzalon nem folyik áram. Ennek következtében a 28,29 feszültségkomparátorok kimenetére csatlakozó 31 logikai kapuáramkör - ez egy NEM-ÉS kapu - kimenete magas logikai szintű, amely jel a 10 mintavevő és tartóáramkör mintavételező állapotba állítja lOv vezérlőbemenetén keresztül. A mérés azzal kezdődik, hogy a V mikroprocesszoros vezérlőegység 7d címkimenete vezérlőjelének hatására az analóg 12 demultiplexer a feszültségvezéreit 16 áramgenerátor 16v vezérlőbemenetére kapcsolja a 10 mintavevő és tartóáramkör 10k kimenetét, míg a többi 17-22 áramgenerátor inaktív, letiltott állapotban van. A V mikroprocesszoros vezérlőegység 7 bemeneti/kimeneti egységének 7a vezérlőkimenetén indítja a 9 fűrészgenerátort, amelynek folyamatosan növekvő kimenő feszültsége a 10 mintavevő és tartóáramkörön és a 12 demultiplexeren keresztül a 16 áramgenerátor 16v vezérlőbemenetére jut. A folyamatosan növekvő feszültség hatására a 16 áramgenerátor folyamatosan növeli a 23 fémhuzalon áthajtott Io áram értékét is. Ha eközben a 23 fémhuzalon eső feszültség eléri a 30 referenciafeszültség fokozat VI feszültségét, a 29 feszültségkomparátor átbillen és a 31 logikai kapuáramkör kimenete alacsony szintre vált. Ez a 32 galvanikus elválasztófokozaton át a 10 mintavevő és tartóáramkört tartó állapotba állítja, amely rögzíti a 23 fémhuzalon átfolyó I0 áram értékét, ugyanakkor a 31 logikai kapuáramkör jele vezérlő 6a bemeneten át indítja a V mikroprocesszoros vezérlőegység 6 időfokozatának belső óráját. A V mikroprocesszoros vezérlőegység a 7 bemeneti/kimeneti egység 7b adatbemenetén át beolvassa a 11 analóg-digitál átalakító fokozat révén digitalizált rögzített vezérlőfeszültség értékét, amely a 10 mintavevő és tartó áramkör 10k kimenetén van jelen. Amikor a 23 fémhuzal feszültsége eléri az előre meghatározott V2 feszültségértéket, a 31 logikai kapuáramkör kimenete állapotot vált, amely a vezérlő 6a bemeneten át leállítja a 6 időfokozat belső óráját valamint a jel felfutó élének hatására a 15 logikai egység 12v vezérlőbemenetén át letiltja a 12 demultiplexert. így rendelkezésre áll a 23 fémhuzalon áthajtott I0 áram értéke, a kezdeti V1 feszültség, a végső V2 feszültség és a V mikroprocesszoros vezérlőegység méri a VI és V2 feszültségek fellépése között eltelt időtartamot. Ebből a V mikroprocesszoros vezérlőegység aritmetikai része kiszámítja és 5 kijelzőjén megjeleníti a 23 fémhuzal átmérőjét. Ha a 23 fémhuzal mért szakaszának kezdeti feszültsége nem éri él a VI feszültségértéket, miközben a feszültségvezéreit 16 áramgenerátor vezérlőfeszültsége, tehát a 9 fűrészgenerátor kimenőfeszültsége már elérte maximális értékét, akkor a 13 méréshatár referenciafeszültség komparátor átbillen, a 15 logikai egység segítségével letiltja az analóg 12 demultiplexert és a 7e vezérlőbemenetén át jelzi a V mikroprocesszoros vezérlőegységnek, hogy méréshatárt kell váltani, így az a 7d címkimenetével a 12 demultiplexert úgy címzi, hogy az a következő 17 áramgenerátort választja ki, és ezzel a 17 áramgenerátorral ismétlődik a fent leírt folyamat. Ez mindannyiszor ismétlődik, amíg a 12 demultiplexer olyan 16-22 áramgenerátort választ ki, amelynek kimenő I0 árama megfelel a mérendő 23 fémhuzal vastagságának. A mért időtartam alapján a V mikroprocesszoros vezérlőegység aritmetikai része azt is meghatározza, hogy adott esetben wolfram vagy molibdén 23 fémhuzal átmérőjének mérése van folyamatban. Az átmérő méréséhez nincs szükség a szakasz hosszának pontos beállítására, így nincs szükség a 23 fémhuzal kifeszítésére sem. Gyakorlati tapasztalataink alapján előnyös azonban, ha a 23 fémhuzalnak mintegy 200 mm hosszú szakaszán hajtjuk végre a fent ismertetett mérést. A mérésnek nem előfeltétele, hogy a 23 fémhuzal nyugalmi helyzetű legyen, hiszen a 24. 25 árambevezetők valamint a 26, 27 érintkezők megfelelő, a technika állásából ismert kialakításával akár folyamatosan haladó 23 fémhuzal átmérője is meghatározható, hiszen a gyártástechnológiákból adódó 23 fémhuzal sebességek (ez kb. 6 m/perc és 60 m/perc közötti érték) azt eredményezik, hogy az átmérőméréshez szükséges idő nem számottevő, így a haladó 23 fémhuzal is csupán elhanyagolható utat tesz meg a mérés kezdete és befejezése között. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
