DK142004B - Måleværdiomformer. - Google Patents

Description

U200/»

Opfindelsen vedrører en måleværdiomformer med mindst én målemodstand, som indgår i en kompensationsbro, hvor signalstrømmen til genopretning af broens ligevægt ledes over en del af broens faste modstande.

5 Der findes målesystemer for de mest forskellige størrelser, såsom temperatur, fugt, tryk, væskeniveau eller stillinger, til omsætning af disse størrelser til passende elektriske størrelser anvendes måleværdiomformere. Disse har en målekreds, hvor de størrelser, som skal måles, omsættes til en lo elektrisk størrelse, f.eks. ved hjælp af temperaturafhængige modstande, "strain gages", kapacitetssonder eller indstillelige modstande. Da det på denne måde fremkomne elektriske signal almindeligvis er meget lille, har måleværdiomformeren normalt også en forstærker.

15 Kendt er en måleværdiomformer, hvor en målemodstand indgår i en kompensationsbro. Kompensationsbroen og forstærkeren forsynes via en spændingsstabilisator fra en netdel, som er anbragt på anvendelsesstedet. En kompensationsstrøm til genopretning af broens ligevægt, som ledes over en fast modstand 2o i b^oeh, tjener som signalstrøm. Generende er her, at der kræves en spændingsforsyning på anvendelsesstedet.

Ved fjernmålesystemer er det kendt, at man til kontrol af anlægget permanent lader en hvilestrøm på 4 mA løbe, og at.man overlejrer denne konstante kontrolstrøm med den egentlige sig-25 nalstrøm på 0-16 mA. I denne forbindelse kendes også en topolet udformning af måleværdiomformeren, som kun er forbundet med centralen ved hjælp af to signalledninger og forsynes med spænding fra en der beliggende central spændingskilde. Til det- 142004 2 te formål har måleværdiomformeren mindst to strømveje, hvoraf den første er styrbar i afhængighed af måleværdien og lader en variabel strøm, nemlig signalstrømmen passere, mens der i den anden ved hjælp af konstant-strømskoblinger permanent fremtvin-5 ges en konstant strøm, nemlig sammenlagt kontrolstrømmen. Konstantstrømskoblingerne efterfølges af konstantspændingskoblinger, hvorfra arbejdsspændingen for målekredsen og forstærkeren udtages. Som målekreds kan tjene en normal målebro.

Ofte står der ved målevaerdiomformerens indgang kun en lille lo spænding, f.eks. 12-14 V, til rådighed. Da en konstantstrøms-kobling har styremodstande, som gennemløbes af strømmen·, sker et yderligere spændingsfald, således at den spænding, som står til rådighed for målekredsen, i ugunstigste tilfælde, d.v.s. ved maksimal signalstrøm og minimal arbejdsspænding, tit ikke 15 længere er tilstrækkelig.

Opfindelsen beror på den opgave, at angive en måleværdiomformer, hvor den for driften fornødne effekt afledes fra kontrolstrømmen, men hvor der i ugunstigste tilfælde står en højere spænding til rådighed for målekredsen end hidtil.

2o Denne opgave løses med udgangspunkt i den tidligere beskrevne måleværdiomformer ifølge opfindelsen derved, at broen er serieforbundet med et styreorgan, som ændrer broens forsyningsspænding på en sådan måde, at summen af strømmene, som gennemløber den samlede bro, er tilnærmelsesvis konstant, idet spændings-25 faldet over en af de faste bromodstande udnyttes til frembringelse af et styresignal, som påvirker styreorganet.

En sådan måleværdiomformer har ingen konstantstrømskobling, som fremkalder generende spændingsfald. Tværtimod er det tilstrækkeligt, at broen serieforbindes med et eneste styreorgan. De 3o signaler, som er fornødne til styring, frembringes ved udnyttelse af spændingsfaldet over i forvejen forhåndenværende bromodstande. Som følge heraf står der ved målekredsen, d.v.s. broen, en højere spænding til rådighed end hidti]. Herved er det overraskende, at broen, selv om den under indflydelse af styreorganet er påtrykt en variabel spænding og gennemløbes af 3 142004 variable strømme, alligevel kan benyttes til udvinding af konstantstrøm-styresignaler.

Ved til frembringelse af styresignalet at udnytte spændingsfaldet over de faste modstande i to brogrene, som er tilslut-5 tet et forsyningspunkt, i stedet for at udnytte spændingsfal1-det over kun én bromodstand, opnås en bedre konstans af strømmen, som gennemløber den samlede bro. Herved kontrolleres strømmene i begge brohalvdele, som tilsammen skal give den konstante strøm.

lo Mest enkelt er denne overvågning, når måleværdiomformeren er forsynet med et kredsløb til dannelse af middelværdien af spændingsfaldene over de faste modstande i de to brogrene og middelværdien til frembringelse af styresignalet sammenlignes med en konstant spænding.

15 Det er hensigtsmæssigt, at der findes en styrbar strømvej, som leder signalstrømmen fra et udtag på en brogren uden om broen og eventuelt også uden om styreorganet.

I en foretrukket udførelse har broen en første og en anden gren, som er forbundet i et forsyningspunkt, og som hver består af en 2o fast modstand, der tjener til frembringelse af styresignalet.

Den tredie gren har en fast modstand irød et udtag til tilslutning af strømvejen for signalstrømmen, og den fjerde gren har mindst én målemodstand. Dette giver en meget enkelt opbygget bro, som i ekstreme tilfælde kan nøjes med fire broled, nemlig 25 to faste modstande, en fast modstand med udtag og en målemodstand .

På den anden side kan en sådan bro tilpasses de mest forskellige krav, hvis der sørges for, at den halvdel af broen, som støder op til det ene forsyningspunkt, bibeholdes til udvinding af 3o styresignalet, og at der i den halvdel af broen, som støder op til det andet forsyningspunkt, foretages tilsvarende ændringer.

Eksempelvis kan den tredje gren ligeledes have mindst én målemodstand, som har en ændrings-tendens modsat målemodstanden i den ferde gren, såfremt den fjerde gren er forsynet med en yder- 4

14200A

ligere modstand, som svarer til de faste modstande i den tredje gren.

Som kredsløb til dannelse af middelværdien kan en differensforstærker indskydes i brodiagonalen. Spændingsfaldet over 5 differensforstærkerens fælles emittermodstand sammenlignes så med den konstante spænding ved hjælp af en sammenlignings-tran-sistor-forstærker, hvis udgang styrer styreorganet. Herved udnyttes den i forvejen i en differens-forstærker forhåndenværende emittermodstand til dannelse af middelværdien, lo Ved et andet udførelseseksempel er der sørget for, at en spændingsdeler er indskudt i brodiagonalen som kredsløb til dannelse af middelværdien, og at spændingen mellem spændingsdelerens udtag og forsyningspunktet imellem broens to faste modstande sammenlignes med den konstante spænding til frembringelse af 15 styresignalet. Da spændingsdeleren gennemløbes af en strøm, som skifter over diagonalen fra den ene broside til den anden, opnås en afvejet middelværdi, som opfylder endnu større krav til strømstabilitetens nøjagtighed.

Gode betingelser opnås, når de to faste bromodstande står i 2o tilnærmelsesvis samme relation til deres tilstødende afsnit af spændingsdeleren; optimalt er det, når modstandene er ens.

Spændingen mellem spændingsdelerens udtag og forsyningspunktet kan så styre den ene indgang, og den konstante spænding kan så styre den anden indgang af en sammenlignings-diffenrens-25 forstærker, som påvirker styreorganet via en udgangstransistor. I stedet for kan der også anvendes en sammenligningstransistorforstærker af den tidligere nævnte type.

Med særlig fordel kan i brodiagonalen indskydes en differensforstærker, som via en udgangstransistor styrer en signalstrøm-30 transistor-forstærker, der er placeret i strømvejen. Herved styres på en enkel måde den til genopretningen af broens ligevægt fornødne kompensationsstrøm.

Differensforstærkeren, som styrer signalstrøm-transistorforstærkeren, kan tillige tjene til dannelse af middelværdien.

U200A

5

Dette medfører en meget enkel opbygning af kredsløbet.

Eksempelvis kan differensforstærkeren være forsynet med en udgangstransistor, hvis emitter er forbundet ned kollektoren af differensforstærkerens første transistor, hvis basis er forbun-5 det med kollektoren af differensforstærkerens anden transistor, og hvis kollektor er forbundet med signalstrøm-transistor-for-stærkerens indgangsbasis. Jo større afvigelsen fra broligevægten er, jo større bliver signalstrømmen.

En yderligere udformning af opfindelsen kan måleværdiomforme-lo ren foruden den første anordning til genopretning af broligevægten, som bestemmer signalstrømmen, udvise en anden anordning til genopretning af broligevægten, idet den ene aktiveres, når diagonalspændingen afviger i den ene retning fra nul, medens den anden aktiveres, når diagonalspændingen afviger i den 15 anden retning fra nul. På denne måde er det muligt at holde strømmen, som gennemløber den samlede bro, konstant, selv om målemodstanden har ændret sig til et arbejdspunkt, hvor der ikke længere ville løbe nogen som helst signalstrøm.

Som anden anordning er især en styrbar modstand velegnet, f.eks.

2o i form af kollektor-emitter-strækningen af en styretransistor, som er parallelforbundet med en del af en fast modstand i en bfogren. Mens spændingsfaldet over en bromodstand forøges af signalstrømmen, medfører den styrbare modstand en nedsættelse af spændingsfaldet over den parallelforbundne, faste modstand.

25 Særdeles gunstigt er det, når udgangstransistoren er en transistor. komplementær til differensforstærkerens transistorer, hvis emitter er forbundet med differensforstærkerens kollektor-arbejdsmodstand, hvis basis er forbundet med kollektoren af differensforstærkerens første transistor, og hvis kollektor 3o via et knudepunkt er forbundet med kollektoren af differensforstærkerens anden transistor, og når differensstrømmen i knudepunktet styrer signalstrøm-transistorforstærkerens indgangsbasis . Dette giver en meget godt forstærket udgangsstrøm, som er proportional med indgangsspændingernes differens. End-35 videre kan denne udgangsværdi også blive positiv og negativ, 6

14200A

idet udgangsstrømmen skifter retning.

På denne måde kan man styre hver af de to anordninger til genopretning af broligevægten i afhængighed af strømretningen, eksempelvis idet knudepunktet er forbundet med styretransisto-5 rens basis, og der findes en yderligere transistor, hvis emitter er forbundet med knudepunktet, hvis basis er forbundet med styretransistorens emitter og hvis kollektor er forbundet med signalstrøm-transistorforstærkerens indgangsbasis.

Yderligere forenklinger opnås derved, at forsyningsspændingen lo for mindst én differensforstærker er udtaget på broens forsyningspunkter- På samme måde kan også en anordning til udvinding af den konstante spænding, hvori indgår en spændings-stabilisator og en spændingsdeler, være forbundet med broens forsyningspunkter .

15 Med særlig fordel kan signalstrøm-forstærkeren og/eller styre-organforstærkeren være en Darlington-forstærker, d.v.s. en forstærker bestående af transistor koblet i kaskade. Hermed kan der opnås en meget stor strømforstærkning.

Måleværdiomformeren ifølge opfindelsen er velegnet for fjern-2o målesystemer, hvor den med to signalledninger er forblindet med en central og hvor den forsynes med spænding fra en der beliggende central spændingskilde. Hverken en stor længde af signalledningen eller spændingsvariationer ved den centrale spændingskilde vil medføre driftsforstyrrelser, fordi den mindste spæn-25 ding, som står til rådighed, påtrykkes i det væsentlige direkte målekredsløbet.

I det følgende gives en nærmere forklaring på opfindelsen på grundlag af de i tegningen viste udførelseseksempler. Der er vist i 3o fig. 1 et blokdiagram af en måleværdiomformer ifølge opfindelsen, fig. 2 et strømskema af den tilhørende central i forenklet fremstilling, fig. 3 i et diagram signalstrømmen I's afhængighed af måle- 7 142004 størrelsen X, fig. 4 et strømskema af en bro, som kan anvendes ifølge opfindelsen, fig. 5 et strømskema af en måleværdiomformer, som anvender 5 broen ifølge fig. 4, fig. 6 en modificeret udførelsesform af broen, fig. 7 en yderligere udførelsesform af broen, og fig. 8 et udførelseseksempel af måleværidomformeren, som anvender broen ifølge fig. 7.

lo Ifølge fig. 1 er måleværdiomformeren topolet med tilslutningsklemmer 1 og 2, som kan være forbundet med en i f-ig. 2 illustreret central via signalledninger 3 og 4. Mellem klemmerne 1 og 2 er en kompensationsbro 5, som har en målemodstand, og et styreorgan 6 serieforbundet. I en strømvej 7 med udgangspunkt i kom-15 pensationsbroen 5 er indskudt et yderligere styreorgan 8. Fra broen 5 udvindes ved hjælp af en første styrekobling 9 et første styresignal a, som styrer styreorganet 6 på en sådan måde, at summen af strømmene, som gennemløber den samlede bro, i ledningen 10 er tilnærmelsesvis konstant. Et yderligere styre-2o signal b fra en anden styrekobling 11, som påvirkes af broen, påvirker styreorganet 8 således, at en kompensationsstrøm I2, som holder broen i ligevægtstilstand, gennemløber strømvejen 7.

^ er hvilestrømmen, I2 er signalstrømmen. Begge strømme resulterer i en samlet strøm I i en fælles tilledning 12.

25 Centralen har en central spændingsforsyning 13 med en pluspol 14 og en minuspol 15. Signalledningen 3 er via en tilslutningsklemme 16 og en belastningsmodstand 17 tilsluttet et fordelerpunkt 18, som ligger umiddelbart ved pluspolen 14. Signalledningen 4 er via en tilslutningsklemme 19 og en belastningsmod-3o stand 20 forbundet med et fordelerpunkt 21, som via et relæ 22 er tilsluttet minuspolen 15.

Den centrale spændingskilde 13 sender strømmen I gennem signalledningerne 3 og 4. Som fig. 3 viser, løber neden for et forudbestemt arbejdspunkt XQ, som repræsenterer måleområdets nedre 142004 8 grænse, kun kontrolstrømmen 1^, medens i arbejdsområdet yderligere løber strømmen

Strømmen I kan i centralen eksempelvis udnyttes ved, at spændingsfaldet over belastningsmodstanden 17 aktiverer et måle-5 eller indikatorinstrument 23. Spændingsfaldet kan også tilføres en spændingsdiskriminator 24, som foretager en grænseværdikontrol, og som ved overskridelse af en bestemt grænseværdi slutter en kontakt 25 til aktivering af et advarselsanlæg 26, f.eks. en akustisk signalgiver. Diskriminatoren 24 og advar-lo selsanlægget 26 forsynes ligeledes fra den centrale spændingskilde 13.

Til fordelerpunkterne 18 og 21 kan tilsluttes talrige målesystemer, som de tidligere beskrevne. Tilsvarende ledninger er indtegnet med stiplede linier. Disse gennemløbes så af strøm-15 mene X', I11, I''1 o.s.v. Summen af disse strømme løber over relæet 22. Dette holder som følge heraf dobbeltkontakten 27 åben, over hvilken en hjælpe-spændingskilde, nemlig et batteri 28, kan tilsluttes polene 14 og 15. Hvis der ikke længere løber nogen strøm gennem relæet 22, er det et tegn på, at den centra-2o le spændingskilde 13 ikke længere virker. I dette tilfælde tilkobles hjælpespændingskilden 28 automatisk. Dobbeltkontakten fastlåses i sluttestillingen.

Svigter derimod enkelte målesteder, d.v.s. falder strømmen gennem signalledningerne under værdien 1^, kan dette konstateres 25 ved hjælp af en diskriminator 24 og fejlen derefter fjernes.

Fig. 4 viser en kompensationsbro med to forsyningspunkter 29 og 30 samt to diagonalpunkter 31 og 32. Broen har fire grene 33, 34, 35 og 36. I den første gren 33 er placeret en fast modstand R^, i den anden gren 34 en fast modstand R2, i den tredje 3o gren serieforbindelsen af de faste modstande R3 og R4 med et udtag 37 til tilslutning af strømvejen 7 imellem dem, og i den fjerde gren 36 en målemodstand R . Styrekoblingerne 9 og 11 er

M

tilsluttet et forsyningspunkt 30 og diagonalpunkterne 31 og 32. Gennem grenene 33 og 35 løber en strøm 1-^ og gennem grenene 34 35 og 36 en strøm I^2- Summen af disse strømme giver strømmen 1^, 9 142004 som skal holdes konstant.

Spændingen mellem punkterne 31 og 32 tjener til styring af brokompensationen, d.v.s. især af strømmen I2· Spændingsfaldet over henholdsvis modstand R^ og modstand R2 og endnu bedre middelvær-5 dien af de to spændingsfald, hvor spændingerne ved punkterne 30, 31 og 32 således tilgodeses, tjener til styring af styreorganet 6, som her er anskueliggjort ved dets endetransistor T^. Alt efter, hvor meget spændingsfaldet eller middelværdien afviger fra en given konstant spænding, ændrer transistoren sin ledningslo evne, således at 1^ i det væsentlige forbliver konstant.

Fig. 5 viser et strømskema for en måleværdiomformer, som arbejder med broen ifølge fig. 4. Samme dele er forsynet med samme betegnelser. Udtaget 37 er anbragt på en spændingsdeler p^f som sammen med de faste modstande R5 og Rg ligger i grenen 35. Sammen 15 med målemodstanden R^j findes en reguleringsmodstand R? i grenen 36. En transistor Tg er koblet i kaskade foran transistoren T^ af styreorganet 6. Emitter-kollektotstrækningen af transistoren T2 er kortsluttet ved hjælp af en startmodstand Rg.

I brodiagonalen mellem punkterne 31 og 32 er indskudt indgange-2o ne af en differensforstærker, som har en første transistor Tg og en anden transistor T4, dertil hørende kollektor-arbejdsmod-stande Rg og R^o' samt en fælles emitter-modstand R^i* En tran“ sistor T5, som er komplementær til Tg og T4, tjener som udgangsmodstand. En yderligere, fortrinsvis komplementær transistor Tg, 25 som er koblet som diode, kompenserer for forstyrrelsespåvirkninger fra Tg. Mellem kollektoren af transistoren Tg og kollek-toren af transistoren T4 findes et knudepunkt 38. Gennem den første transistor Tg løber en strøm Ig, som er afhængig af spændingen i diagonalpunktet 32, og gennem den anden transistor T4 3o løber en strøm I4, som er afhængig af spændingen i diagonalpunktet 31. Koblingen fremtvinger gennem udgangstransistoren Tg ligeledes en strøm Ig. Som følge heraf løber gennem ledningen 39, som er en forgrening fra knudepunktet 38, en differensstrøm Ig-I4, som kan være positiv eller negativ, svarende til diagonal-35 spændingen.

U2004 lo

En første anordning til genoprettelse af broligevægten består af styre organet 8 i form af en signalstrøm-transistorforstær-ker i strømvejen 7. Denne består af de i kaskade koblede transistorer T? og Tg. Denne forstærker er serieforbundet med en 5 modstand R^2 En anden anordning til genoprettelse af broligevægten omfatter en styretransistor Tg, hvis kollektor-emitter-strækning som en variabel modstand er parallelforbundet med den faste modstand . Basen af denne transistor Tg styres direkte af strømdifferensen Emitteren af denne transistor Tg lo ligger på basen af en transistor T^Q, hvis emitter er forbundet med ledningen 39 og hvis kollektor er forbundet med indgangsbasen af strømsignal-transistorforstærkeren 8. Afviger diagonalspændingen fra nul i den ene retning, løber tilsvarende en signalstrøm I2 gennem strømvejen 7. Afviger diagonalspændingen 15 derimod fra nul i den anden retning, er signalstrømmen I2 lig nul, og kompensationen sker ved, at spændingsfaldet over modstand reduceres ved hjælp af styretransistoren Tg. En kompensation af broen er derfor sikret, selv om målemodstanden RM antager en værdi udenfor dens arbejdsområde.

2o Ligesom differensforstærkeren er den i det følgende beskrevne anordning til udvinding af en konstant spænding tilsluttet broens forsyningspunkter 29 og 30. Denne anordning har talrige modstande Ry3~Rig» en spændingsdeler P2 med et udtag 40, en transistor T^ og en zenerdiode Ved hjælp af denne anord-25 ning kan en valgfri, konstant spænding udtages på udtag 40.

Denne sammenlignes i en sammenligningstransistor T^2 med spændingsfaldet over emittermodstanden R^. Dennes kollektor styrer indgangen af styreorganet 6. En modstand R^g forbinder kollek-toren med tilslutningsklemme 2. Konstateres det ved hjælp af 3o sammenligningstransistoren T^2, at middelværdien af spændingsfaldene over de faste modstande R^ og R2 ikke længere stemmer overens med den indstillede konstante spænding 40, indstilles styreorganet 6, indtil en ligevægtstilstand er genoprettet. Denne svarer til en tilstand, hvor summen af 1^ + I^2 i det væ-35 sentlige er lig med den ønskede nominelle værdi.

Ved hjælp af spændingsdeleren P2 kan den nominelle værdi for 11 142004 den konstante strømsum 1^ indstilles. Ved hjælp af regulerings-modstanden kan nulpunktet af signalstrømmen I2, d.v.s. ar-bejdspunktet XQ (fig. 3) indstilles. Ved hjælp af potentiometret kan stejlheden af stigningen på I2, d.v.s. måleværdiom-5 formerens følsomhed, ændres.

Hvis kravene til nøjagtigheden er begrænsede, kan styretransistoren Tg udelades, især hvis modstandene R^ og R2 er nogenlunde ens. Også transistoren T^ kan udelades; denne giver kun mulighed for at kompensere temperaturpåvirkninger på basis-emit-lo ter-strækningen af transistorerne og T^, eksempelvis ved at anvende en NTC-modstand R^. Modstanden R^2 begrænser signal-strømmen i tilfælde af, at målemodstanden Rj^ har en fejlfunktion. Effektforbruget for forstærker og spændings-stabiliseringsanordning kan holdes så lavt, at mere end 3,7 mA af kon-15 troistrømmen på 4 mA står til rådighed for broen. Endvidere kan strømvejen 7 ledes ind i ledning 10 også efter styreorganet 6, som det er vist på fig. 1 med stiplede linier.

På fig. 6 er broen ifølge fig. 4 suppleret derhen, at der i stedet for én målemodstand Rrø både i den tredje gren 35 er pla-2o ceret to målemodstande R^ og i den fjerde gren 36 to målemodstande R^, som har en modsat ændringstendens, d.v.s. eksempelvis er modstande af "strain gages". Til udligning er den fjerde gren 36 forsynet med en yderligere modstand ^o' som er lig modstandssummen af R^ og R^. I øvrigt arbejder denne bro 25 som beskrevet i forbindelse med fig. 4 og 5.

Broen ifølge fig. 7 er forskellig fra broen ifølge fig. 4 ved, at diagonalpunkterne 31 og 32 er forbundet med hinanden over en spændingsdeler, som består af modstandene R21 og 1*22* spændingsdeler har et udtag 41. Over spæftdingsdeleren løber en 3o strøm I13 fra den ene til den anden side af broen. Denne strøm ændrer ikke strømsummen 1^, men kun spændingsfaldene over modstanden R^ og R2. Mellem udtag 41 og forsyningspunktet 30 udtages derfor en afvejet middelværdi af spændingen. Med denne afvejede middelværdi påvirkes den første styreanordning 9. Dia-35 gonalspændingen påvirker den anden styreanordning 11.

142004 12

Fig. 8. viser en måleværdiomformer, som arbejder med broen ifølge fig. 7. Herved er for dele, som kan sammenlignes med dele i de tidligere figurer, brugt de samme betegnelser. Strømvejen 7 er denne gang tilsluttet efter styreorganet 6 og derfor direkte 5 forbundet med klemmen 2. Modstandene R,. og Rg i brogren 35 er erstattet af en modstand R23* Differensf°rstærkeren med transistorerne Tg og styrer kun signalstrøm-transistor-forstær-keren 8, hvorved udgangstransistorens Tg kollektor-arbejdsmod-stand R24 ligger mellem transistorens Tg indgangsbasis og brolo forsyningspunktet 29.

Mellem udtagene 40 og 41 er indskudt indgangene af en sammenlignings -dif ferens for stærker med transistorerne og , som er forbundet med to kollektor-arbejdsmodstande R25 og samt en fælles emittermodstand ^7· Differensforstær^eren har en ud-15 gangs trans is tor T^5, hvis kollektor via en arbejdsmodstand R28 er forbundet med klemmen 2 og direkte med styreorgan-forstærke-rens 6 indgangsbasis. Denne differensforstærker sørger for, at styreorganét 6, når spændingen ved udtag 41 afviger fra den givne konstante spænding ved udtag 40, ændrer sin gennemgangsmod-2o stand på en sådan måde, at summen af strømmene 1^ og I.^» som løber gennem den samlede bro, er konstant.

Måleværdiomformeren kan anvendes generelt. Anvendes en lavohms føler, kan man sende den størst mulige følerstrøm gennem den tilhørende brogren. Anvender man tværtimod en højohms føler, kan 25 en stor strøm løbe gennem den anden brogren. Systemet arbejder dog også, når modstandene i begge brogrene er tilnærmelsesvis ens. De viste transistorer kan også erstattes af komplementære transistorer med tilsvarende tilslutningsform. Forstærkeren med knudepunktet 38 i fig. 5 kan også anvendes ved udførelseseksemp-3o let ifølge fig. 8.

Claims (22)

14200Λ

1. Måleværdiomformer med mindst én milemodstand (R^; R^; R^) , som indgår i en kompensationsbro(5), hvor signalstrømmen til genopretning af broens ligevægt ledes over en del af broens faste modstande, kendetegnet ved, at broen (5) 5 er serieforbundet med et styreorgan (6), som ændrer broens forsyningsspænding, således at summen (1^) af strømmene (1^, I^)/ der gennemløber den samlede bro, er tilnærmelsesvis konstant, idet spændingsfaldet over en af de faste bromodstande (R^, R2) udnyttes til frembringelse af et styresig-lo nal (a), som påvirker styreorganet.

2. Måleværdiomformer ifølge krav 1, kendetegnet ved, at spændingsfaldet over de faste modstande (R^, R2) i to af broens grene (33, 34), er tilsluttet et forsyningspunkt (30), udnyttes til at frembringe styresignalet (a). 15

3. Måleværdiomformer ifølge krav 1 eller 2, kendeteg net v e d, at den er forsynet med et kredsløb til dannelse af middelværdien af spændingsfaldene over de faste modstande (R^, R2) i de to brogrene, og at middelværdien til frembringelse af styresignalet (a) sammenlignes med en 2o konstant spænding.

4. Måleværdiomformer ifølge et af kravene 1-3, kendetegnet v e d, en styrbar strømvej (7), som leder signalstrømmen (I2) fra et udtag (37) på an brogren (35) uden r om broen (5) og eventuelt også uden om styreorganet (6). 25

5. Måleværdiomformer ifølge et af kravene 2-4, kendeteg net v e d, at broen har en første (33) og en anden gren (34), som er forbundet i et forsyningspunkt (30), og som hver består af en fast modstand (R^, R2), der tjener til frembringelse af styresignalet, at den tredje gren (35) har 3o en fast modstand (R^, R4; P-^) med et udtag (37) til til slutning af strømvejen (7) for signalstrømmen, og at den fjerde gren (36) har mindst én målemodstand (R^). 142004

6. Måleværdiomformer ifølge krav 5, kendetegnet ved, at den tredje gren (35) ligeledes har mindst én målemodstand (R^) . som har en ændringstendens modsat målemodstanden (Rjrø) i den fjerde gren (36), og at den fjer- 5 de gren er forsynet med en yderligere modstand (RgQ)r som svarer til de faste modstande (Rg, R^) i den tredje gren.

7. Måleværdiomformer ifølge et af kravene 3-6, kendetegnet v e d, at en differensforstærker (Tg, T^) er indskudt i brodiagonalen som kredsløb til dannelse af middel- lo værdien, at spændingsfaldet over dennes fælles emittermod- stand (Rgg) sammenlignes med den konstante spænding ved hjælp af en sammenlignings-transistorforstærker (Tgg) » °9 at sidstnævnte udgang styrer styreorganet (6) (Fig. 5).

8. Måleværdiomformer ifølge krav 7, kendetegnet 15 ved, at sammenlignings-transistorforstærkeren har en transistor (Tgg), som er komplementær til differensforstærkerens transistorer (Tg, T^)f hvis basis er forbundet med differensforstærkerens emittere, hvis emitter bliver forsynet med den konstante spænding og hvis kollektor er 2o forbundet med styreindgangen af styreorganet (6), som er udformet som transistorforstærker (Tg, Tg).

9. Måleværdiomformer ifølge et af kravene 3-6, kendetegnet v e d, at en spændingsdeler (Rgg, R22^ er i brodiagonalen som kredskøb til dannelse af middelværdien,

25 Qg at spændingen mellem spændingsdelerens udtag (41) og forsyningspunktet (30) imellem broens to faste modstande (Rg, Rg) sammenlignes med den konstante spænding til frembringelse af styresignalet (a).

10. Måleværdiomformer ifølge krav 9, kendetegnet 3o v e d, at de to faste bromodstande (Rg, Rg) står i til nærmelsesvis samme relation til deres tilstødende afsnit af spændingsdeleren (Rgg, ^22 ) , (Rg : Rgg - Rg i R22} *

11. Måleværdiomformer ifølge krav 9 eller 10, kendete g- ^ net ved, at spændingen mellem spændingsdelerens udtag 142004 (41) og forsyningspunktet (30) styrer den ene indgang, og at den konstante spænding styrer den anden indgang af en sammenlignings-differensforstærker (T^g, T14^ ' som påvirker styreorganet (6) via en udgangstransistor (T15> (Fig. 8). 5

12. Måleværdiomformer ifølge krav 11, kendetegnet ve d, at sammenlignings-dif ferens forstærkerens (T^, T^4) udgangstransistor (T^g) er en transistor, som er komplementær til førstnævntes transistorer, og som via en kollektor-arbejdsmodstand (Rgg) er forbundet med den ende af styrelo organet (6), som vender bort fra broens forsyningspunkt (30).

13. Måleværdiomformer ifølge et af kravene 4-12, kendetegnet v e d, at der i brodiagonalen er indskudt en differensforstærker (Tg, T^), som via en udgangstransistor (T5) styrer en signalstrøm-transistorforstærker (T^, Tg), der 15 er placeret i strømvejen (7).

14. Måleværidomformer ifølge krav 13, kendetegnet ved, at differensforstærkeren (T3, T4), som styrer signal-strøm-transistorforstærkeren (T^, Tg) tillige tjener til dannelse af middelværdien. 2o

15. Måleværdiomformer ifølge krav 13 eller 14, kendetegnet v e d, at differensforstærkeren (Tg, T^) er forsynet med en udgangstransistor (Tg), hvis emitter er forbundet med kollektoren af differensforstærkerens første transistor (Tg), hvis basis er forbundet med kollektoren af 25 differensforstærkerens anden transistor (T4), og hvis kol- lektor er forbundet med signalstrøm-transistorforstærkerens indgangsbasis.

16. Måleværdiomformer ifølge krav 15, kendetegnet ved, at kollektor-arbe jdsmodstanden (ϊ^) differens- 3o forstærkerens udgangstransistor (Tg) ligger i brodiagona len mellem signalstrøm-transistorforstærkerens (T7, Tg) indgangsbasis og det ene bro-forsyningspunkt (29).

17. Måleværdiomformer ifølge et af kravene 1-16, kendetegnet ved, at den foruden med den første anord- 1A2004 is ning (T?, Tg) til genopretning af broligevægten, som bestemmer signalstrømmen (Ig) er forsynet med en anden anordning (Τ^) til genopretning af broligevægten, idet den ene aktiveres, når diagonalspændingen afviger i den ene 5 retning fra nul, medens den anden aktiveres, når diagonal- spændingen afviger i den anden retning fra nul.

18. Måleværdiomformer ifølge krav 17, kendetegnet ve d, at den anden anordning dannes af en styrbar modstand, som er parallelforbundet med en del af en fast modlo stand (Rg) i en brogren (35).

19. Måleværdiomformer ifølge krav 18,kendetegnet ved, at den styrbare modstand dannes af kollektor-emit-ter-strækningen af en styre-transistor (Tg).

20. Måleværdiomformer ifølge et af kravene 13-19, kende- 15 tegnet v e d, at udgangstransistoren (Tg) er en tran sistor komplementær til differensforstærkerens transistorer (Tg, T4), hvis emitter er forblindet med differensforstærkerens kollekfor-arbejdsmodstand (R^Q)r hvis basis er forbundet med kollektoren af differensforstærkerens første 2o transistor (Tg), og hvis kollektor via et knudepunkt (38) er forbundet med kollektoren af differensforstærkerens anden transistor (T4), samt at differensstrømmen i knudepunktet styrer signalstrøm-transistorforstærkerens (T^, Tg) indgangsbasis. 25

21. Måleværdiomformer ifølge krav 20, kendetegnet ved, at knudepunktet (38) er forbundet med styretransistorens (Tg) basis, og at der findes en yderligere transistor (Tjq)/ hvis emitter er forbundet med knudepunktet, hvis basis er forbundet med styretransistorens emitter og 30 hvis kollektor er forbundet med signalstrøm-transistorfor- stærkerens (Ty, Tg) indgangsbasis.

22. Måleværdiomformer ifølge et af kravene 13-21, kende-t e g n e t v e d, at en transistor (Tg), som-svarer til . udgangstransistoren (Tg), og som er koblet som diode, er