FI84102B - Anordning foer omvandling av en icke-elektrisk storhet till en elektrisk signal. - Google Patents

Description

χ 84102

Laite muun kuin sähköisen suureen muuntamiseksi sähkö-signaaliksi Tämä keksintö kohdistuu mittalaitteisiin ja eri-5 tyisesti laitteisiin muun kuin sähköisen suureen muuntamiseksi sähkösignaaliksi.

Tätä keksintöä voidaan käyttää laitteessa teknillisten prosessien automaattiseksi säätämiseksi, esim. muiden kuin sähköisten suureiden antureiden ilmaisemien läm-10 mön ja tehon parametrien muuttamiseksi sähkösignaaleiksi. Tällaisina suureina saattaa olla paine, siirtymämäärä, kuormitus tai lämpötila.

Alalla tunnetaan (US-patentti nro 3 646 815, luokka 73/393, 1972) jo laite jännitysanturin ilmaisun muun-15 tamiseksi virta-ulostulosignaaliksi, johon laitteeseen sisältyy jännitysanturi ja kaksi yhteisen osan ympärille valmistettua lämpötilalle herkkää vastusta, kahden identtisen, säädettävissä olevan virtalähteen ympärille valmistettu vastusjännitemuunnin, jännitevirtamuunnin, jän-20 nitteen stabiloija ja takaisinkytkentälaite. Keskenään identtiset, säädettävissä olevat virtalähteet on kytketty keskenään samalla tavoin jännitteen stabiloijan ulostuloihin kuormitusosien välityksellä. Toisen virtalähteen kuormitusosa on jännitysanturi ja toisen lämpötilal-25 le herkkä vastus. Virtalähteiden säätösisääntulot on yhdistetty jännitteen stabiloijan ulostuloihin liitettyyn jännitteen jakajaan. Jännitteenjakajan toinen haara sisältää vielä yhden lämpötilalle herkän vastuksen.

Täten on laitteesta muodostettu differentiaalipii-30 ri, jolla muunnetaan jännitysanturin vastus jännitteeksi. Piirin ulostulosignaali on jännite virtalähteiden ja mainittujen kuormitusvastuksien liitäntäpisteiden yli.

Lämpötilan alkuperäiseen signaaliin aiheuttamia vaihteluja kompensoiva toiminta muodostetaan lämpötilalle 2 84102 herkässä vastuksessa, joka on yhdistetty jännitteen sta-biloijan ulostuloon.

Lämpötilan signaaliin aiheuttamat vaihtelut kompensoidaan sen lämpötilalle herkän vastuksen aiheutta-5 millä ilmiöillä, joka sijaitsee jännitteenjakajassa, sen muuttaessa jännitysanturin läpi kulkevaa virtaa. Vastuksen jännitteeksi muuttavan anturin ulostulo on kytketty jännitteen virraksi muuttajan sisääntuloon, jonka ulostulot puolestaan on yhdistetty jännitteen stabiloijan 10 sisääntuloihin. Jännitteen stabiloijan sisääntulo on yhdistetty takaisinkytkentälaitteen sisääntulojen välityksellä tasavirtatehonsyötön kytkinnapoihin. Takaisinkytkentälaitteen ulostulo on liitetty jännitteen virraksi muuttajan sisääntuloon. Tuloksena oleva jännitysanturin 15 piiri aikaansaa ulostulosignaalin, jonka muodostaa tehon-syötöstä laitteeseen syötettävä virta.

Tunnetun laitteen riittämätön tarkkuus aiheutuu vain yhdellä aktiivisella jännitysanturilla varustetun piirin heikosta ulostulosignaalista sekä virtadifferenssin vaihte-20 lusta kahden säädellyn virtalähteen välillä.

Sitä paitsi saattaa tämän laitteen ominaisuuksiin sovellettujen lämpötilan kompensointisignaalien mitoitus selvästi vaikuttaa tämän ominaiskäyrän parametreihin tavanomaisissa, se tahtoo sanoa normaaleissa olosuh-25 teissä. Tämä saattaa myös pienentää laitteen tarkkuutta ja lämpötilan kompensointimekanismin toimintaa.

Nyt ehdotettua laitetta lähinnä oleva malli, mitä tulee teknisiin periaatteisiin ja aikaansaatuihin ilmiöihin on (SU-keksijäintodistus 430 277, jätetty 1971) kom-30 pensoitu jännitysanturi, jossa on mittaava ja kompensoiva siltapiiri, jännitteen virraksi muuttaja sekä jännitteen j akajalla varustettu säädelty jännitteen stabiloija.

Kompensoivaan siltapiiriin sisältyy termistori, kolme vastusta ja takaisinkytkentävastus.

35 Mittaavaan siltapiiriin sisältyy neljä vastustyyp- pistä jännitysanturia, joilla on differentiaalinen jän- il 3 84102 nitys-vastusominaisuus sekä kompensoiva vastus ja takai-sinkytkentävastus.

Mittasiltapiirin syöttöhaara on kytketty jännitteen stabiloijän ulostuloon kun taas mittahaara on kyt-5 ketty jännitteen virraksi muuttajan sisääntuloon, jonka muuttajan ulostulo on kytketty ulostulokuorman kautta ta-kaisinkytkentävastuksen ja mittasiltapiirin vastustyyppi-sen jännitysanturin liitospisteeseen. Takaisinkytkentä-vastus on sijoitettu syöttöhaaran keskikohdan ja mitta-10 siltapiirin erään vastustyyppisistä jännitysantureista väliin.

Kompensoivan sillan syöttöhaara on kytketty erääksi haaraksi pääjännitteenjakajassa, jonka ulostulo on kytketty jännitteen stabiloijan säätösisääntuloon.

15 Kompensoivan siltapiirin mittahaara on kytketty korjaavan jännitevirtamuuttajän sisääntuloon, jonka eräs ulostulo on kytketty takaisinkytkentävastuksen ja kompensoivan siltapiirin erään vastuksista liitospisteeseen.

Kompensoivan siltapiirin takaisinkytkentävastus on 20 sijoitettu sillan syöttöhaaran keskikohdan ja erään vastuksista väliin. Toinen korjaavan muuttajan ulostulo on yhdistetty kompensoivan vastuksen ja mittasiltapiirin erään vastustyyppisistä jännitysantureista liitospisteeseen. Kompensoiva vastus on sijoitettu mittasiltapiirin 25 syöttöhaaran keskikohdan ja erään vastustyyppisen jännitysanturin väliin.

Tunnetussa jännitysanturissa kompensoidaan lämpötilan vaikutus muuttamalla näihin ilmiöihin suoraan liittyvän korjaavan muuttajan ulostulovirtaa. Kun tämä virta kul-30 kee mittasiltapiirin kompensoivan vastuksen kautta muutetaan alkuperäistä ulostulosignaalia vähemmän kun taas virran kulkiessa pääjännitteen jakajan osien kautta jännitteen stabiloijassa, ovat lämpötilan ulostulosignaaliin indu-soimat muutokset pienempiä.

35 Tämän laitteen riittämätön tarkkuus ja vaikea sää- 4 84102 tötoiminta perustuu seuraaviin syihin: a) Alkuperäisen ulostulosignaalin vaihteluiden lämpötilan kompensoinnin ja ulostulosignaalin vaihtelu-alueen mitoittaminen ovat toisistaan riippuvia, eikä nii- 5 tä voida toteuttaa erikseen ja ne muuttavat merkittävästi laitteen ominaiskäyrän parametrejä normaaleissa olosuhteissa.

b) Kompensoivien signaalien vastakkaiseksi muuttaminen, mikä saattaa käydä välttämättömäksi alkuperäisen 10 ulostulosignaalin virheen etumerkin muuttuessa ja ulostulosignaalin heilahdusten vaihtelualueen muuttuessa, ei ole toteutettavissa piiriä uudestaan muotoilematta.

c) Mukana ei ole järjestelyjä laitteen ominaiskäyrän epälineaarisuuden kompensoimiseksi, joiden tulisi 15 olla mukana todellisten ilmaisinosien ja antureiden epälineaarisuuden takia.

d) Mitoitusosien, lämpötilan kompensointiosien ja takaisinkytkentäosien tuominen mukaan mittasiltaan katkaisee sen rakenteellisen yhtenäisyyden, mikä huonontaa 20 laitteen luotettavuutta ja kohinaimmuunisuutta.

e) Kompensointi voi olla todella tehokasta ainoastaan kun mittasillan termistoreiden ja vastustyyppisten jännitysantureiden ominaisuudet ovat keskenään hyvin samanlaisia.

25 Tämän keksinnön tarkoitus on aikaansaada laite muun kuin sähköisen suureen, se tahtoo sanoa mitattavana olevan parametrin muuntamiseksi sähkösignaaliksi, jotta voitaisiin mitata muitakin kuin sähköisiä suureita tarkasti. Keksinnön tarkoitus on tehdä antureiden säädöstä helpompi 30 käyttämällä mittasiltapiirin impedanssia korjaavan signaalin muodostajana. Signaali muutetaan myöhemmin kaksivaiheiseksi signaaliksi ja lisäksi on keksinnön tarkoitus mahdollistaa laitteen ominaiskäyrän parametrien korjausten mitoittaminen, kuten myös eliminoida laitteen omi- 35 naiskäyrän tiettyjen parametrien säädön vuorovaikutus muihin parametreihin.

Il 5 84102

Keksinnön mukaiselle laitteelle muun kuin sähköisen suureen muuntamiseksi sähkösignaaliksi, johon laitteeseen sisältyy mittasiltapiirii ja kompensoiva silta-piiri, joiden syöttöhaarat on kytketty säädeltyyn tehon-5 syöttöön, mittasiltapiirin mittahaaran, jossa muuta kuin sähköistä suuretta vastaava sähkösignaali muodostetaan, ollessa kytketty sähkösignaalin ulostulon tasoa muuttavan mitta-anturin sisääntuloon ja johon mitta-anturiin sisältyy laitteen ominaiskäyrän siirtämisyksikkö kun taas kom-10 pensoivan siltapiirin mittahaara on kytketty korjaavan anturin sisääntuloon, on tunnusomaista se, että mittasil-tapiiri on kytketty yhdeksi sen kompensoivan siltapiirin haaraksi, jossa muodostetaan signaalit laitteen ominais-käyrän alkuperäisen amplitudin ja jyrkkyyden korjaamisek-15 si, kun taas siltapiirin muut haarat ovat osia, joiden impedanssi ei ole muunnettavana olevan muun kuin sähköisen suureen funktio, että korjaavasta anturista on differentiaaliset ulostulot kytketty toisaalta niihin säädettävissä oleviin jännitteenjakajiin, jotka on tarkoitettu 20 laitteen ominaiskäyrän alkuperäisen amplitudin vaihteluiden kompensointiin ja joiden lukumäärä vastaa laitteen ominaiskäyrän alkuperäiseen amplitudiin tarvittavien korjausten lukumäärää ja jotka on kytketty toimintakäyrän siirtämistä varten tarkoitetun yksikön säätösisääntuloon, 25 ja kytketty toisaalta niihin säädettävissä oleviin jännitteenjakajiin, jotka on tarkoitettu kompensoimaan laitteen toimintakäyrän jyrkkyyden vaihteluja, joiden lukumäärä vastaa laitteen toimintakäyrän jyrkkyyteen tarvittavien korjausten lukumäärää ja jotka on kytketty lait-30 teen ominaiskäyrän mitoittamispiiriin (ominaiskäyrän mittakaavan asetuspiiriin).

Laitteen ominaiskäyrän mitoittamisen piirinä tulisi edullisimmin käyttää säädeltyä tehonsyöttöä ja ainakin yksi sen säätösisääntulo tulisi liittää erään säädettä-35 vissä olevan jännitteenjakajan ulostuloon, joka jakaja on tarkoitettu kompensoimaan vaihteluja laitteen ominaiskäyrän jyrkkyydessä.

6 84102

On myös suotavaa, että mitta-anturi sisältää yksikön laitteen ominaiskäyrän jyrkkyyden muuttamiseksi käytettynä laitteen ominaiskäyrän mitoittamispiirinä, ainakin yhden sen säätösisääntulon ollessa kytketty erään 5 sellaisen säädettävissä olevan jännitteenjakajan ulostuloon, joka on tarkoitettu kompensoimaan laitteen ominais-käyrän jyrkkyyden vaihteluja.

Laitteen tulisi mahdollisesti sisältää mitoitta-misyksikkö kytkettynä sen ulostulopiiriin, jonka yksikön 10 ulostulo on kytketty laitteen ominaiskäyrän mitoittamis-piiriin.

Edelleen on mahdollista, että laite sisältää säädettävissä olevan siltapiirin, jonka eräs haara on kytketty mitoittamisosan ulostuloon kun taas sen toinen haa-15 ra on kytketty sen säädellyn syöttöhaaran säätösisääntuloon, jota käytetään laitteen ominaiskäyrän mitoittamispiirinä.

On täysin mahdollista, että mitta-anturi sisältää yksikön laitteen ominaiskäyrän jyrkkyyden muuttamiseksi käytettynä laitteen toimintaominaiskäyrän mitoittamispiiri-20 nä, jonka säätösisääntulo on kytketty mitoittamisosan ulostuloon .

Mittasiltapiirin impedanssin käyttäminen korjailu-signaalin muodostajana sallii destabilisoivan tekijöiden suuruuden mittaamiseksi erityisesti mukaan tuotujen osien 25 poisjättämisen ja sallii tarkemmin virheiden pienentämisen ominaiskäyrän parametrien destabilisoinnin ja parametrien kompensoinnin (korjailun) välisen suuremman samankaltaisuuden takia.

SäätÖosien poisjättäminen mittaavista ja kompensoi-30 vista siltapiireistä sallii osien säädön vaikutusten poistamisen laitteen ominaiskäyrän säätämättömien parametrien amplitudeihin, mikä tekee koko säätötoiminnasta helpomman ja tarkemman.

Differenttiaalisilla ulostuloilla varustetun korjaa-35 van anturin käyttäminen yhdistettynä säädettävissä oleviin 7 84102 jännitteenjakajiin sallii osien uudelleen järjestämisen poisjäämisen korjailujen vastakkaiseksi vaihtumisen yhteydessä, mikä tekee destabilisoivien tekijöiden korjaamisen tarkemmaksi ja teknillisesti tehokkaaksi. Se sallii myös 5 niiden virheiden poistamisen, joita aiheuttaa joukko desta-bilisoivia tekijöitä, mikä tekee säädöstä tehokkaamman ja laitteesta toiminnassaan stabiilimman.

Laitteen tarkkuus parantuu myös kompensoimalla epälineaarisuuksia säädettävän siltapiirin avulla.

10 Lyhyt piirustusten selitys.

Keksintöä tullaan nyt kuvaamaan yksityiskohtaisesti viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 havainnollistaa kaaviokuvaa laitteesta muun kuin sähköisen suureen muuntamiseksi sähkösignaaliksi tä-15 män keksinnön mukaan, ja kuvio 2 havainnollistaa kaaviokytkentää laitteesta muun kuin sähköisen suureen muuntamiseksi sähkösignaaliksi tämän keksinnön mukaan.

Laite muun kuin sähköisen suureen muuntamiseksi 20 sähkösignaaliksi sisältää mittasiltapiirin 1 (kuvio 1) ja kompensoivan siltapiirin 2, jonka syöttöhaarat on kytketty säädeltyyn tehonsyöttöön 3, mitä käytetään laitteen omi-naiskäyrän mitoittamispiirinä. Mittasiltapiirin 1 mitta-haara on kytketty mitta-anturin 4 sisääntuloon, jotta muu-25 tettaisiin sähkömerkin tasoa. Anturi 4 sisältää laitteen ominaiskäyrän siirtoyksikön 5. Kompensoivan siltapiirin 2 mittahaara on kytketty korjaavan anturin 6 sisääntuloon, millä anturilla on säädettäviin jännitteenjakajiin 7, 8, 9 ja 10 yhdistetyt differenttiaaliset ulostulot. Ulostulot 30 säädettävissä olevista jännitteenjakajista 7, 9 sekä 8 ja 10 on yhdistetty laitteen ominaiskäyrän siirtämisyksikön 5 säätösisääntuloihin sekä vastaavasti säädeltyyn tehonsyöttöön 3. Säädettävien jännitteenjakajien lukumäärä on yhtä suuri kuin laitteen ominaiskäyrän korjailuasteiden 35 lukumäärä. Tässä suoritusmuodossa käytetään neljää säädettävissä olevaa jännitteen jakajaa 7, 8, 9 ja 10. Ylei- 8 84102 sesti ottaen riippuu säädettävien jännitteenjakajien lukumäärä soveliaiden korjauksien lukumäärästä. Mitta-siltapiiri 1 sisältyy kompensoivaan siltapiiriin yhtenä sen haarana.

5 Mittasiltapiiriin 1 sisältyy osat Z^, Z2, Z^ ja joiden impedanssit vaihtelevat muunnettavana olevan muun kuin sähköisen suureen mukaan. Kompensoivaan silta-piiriin sisältyy osat Z5, Zg ja Z? joiden impedanssit eivät vaihtele mitattavana olevan muun kuin sähköisen 10 suureen eikä muiden destabilisoivien tekijöiden mukana.

Laite muun kuin sähköisen suureen muuntamiseksi sähkösignaaliksi sisältää myös säädettävissä olevan silta-piirin 11 sekä laitteen ulostulopiiriin sisältyvän mitoi-tusosan 12, johon kuuluu kuorma 13. Mitoitusosan 12 ulos-15 tulo on yhdistetty sen säädettävissä olevan siltapiirin 11 erääseen haaraan, jonka toinen haara on kytketty säädetyn tehonsyötön 3 säätösisääntuloihin.

Säädettävissä olevaan siltapiiriin 11 sisältyy osat ja R2 muodostaen tämän siltapiirin 11 kaksi haa-20 raa. Tämän piirin kaksi muuta haaraa muodostuu tietyn osan siirrettävän koskettimen sekä niiden pisteiden väliin, missä tämä osa on liitetty osiin R-j^ ja R2.

Mitta-anturi 4 saattaa sisältää yksikön 14, jolla muutetaan laitteen ominaiskäyrän jyrkkyyttä ja jota käy-25 tetään laitteen ominaiskäyrän mitoittamisyksikkönä, jonka eräs säätösisääntulo on yhdistetty ainakin yhden säädettävän jännitteenjakajän 8 ulostuloon. Toinen säätösisääntulo yksikköön 14 on yhdistetty mitoitusosan 12 ulostuloon.

Viitaten kuvioon 2 esittää kaaviokuva ehdotetun lait-30 teen piiriä, kun sitä käytetään jännityksen mittaamiseksi kompensoivan siltapiirin 2 eräänä haarana olevan mitta-. . siltapiirin 1 osina olevien jännitysantureiden Z^, Z2/ Z^ ja Z^ avulla. Muut tämän piirin haarat ovat kalvovastuk-sia ja lankakäämittyjä vastuksia, jotka muodostavat osat 35 Ζ^, Zg ja Zj, joiden vastusarvot eivät oleellisesti vaih- 9 84102 tele sellaisten destabilisoivien tekijöiden, kuten lämpötilan, sähkömagneettisen kentän tai osien vanhentumisen vaikutuksen alaisena.

Kompensoivan siltapiirin syöttöhaara on kytketty 5 stabilisoitua tasajännitettä tuovan positiivisen kiskon +Ε^ sekä säädellyn tehonsyötön 3 ulostulotransisto-rin 15 kollektorin väliin.

Tehonsyöttöön 3 kuuluu pääjännitteenjakaja, joka on muodostettu vastuksista 16 ja , jotka on kytketty 10 yhteiskiskon 16' sekä kiskon +E^ väliin, kuuluu sovitus-vahvistin valmistettuna transistoreista 17, 18 ja 15 sekä takaisinkytkentävastus R2 kytkettynä ulostulotran-sistorin 15 emitterin sekä yhteiskiskon 16' väliin. Transistorit 17 ovat sovitinvahvistimen sisääntuloaste.

15 Transistoreiden 17 kannat on kytketty pääjännit- teenjakajan ulostulon 19 sekä vastuksen R2 ja ulostulo-transistorin 15 emitterin yhteenkytkentäpisteen 20 välille. Transistoreiden 17 emitterit on kytketty kiskoon 16' virtaa stabilisoivan vastuksen 21 kautta. Oikeanpuolei-20 sen transistorin 17 kollektori on kytketty kiskoon +E^ kun taas vasemmanpuoleisen transistorin 17 kollektori on kytketty kompensoivan diodin 22 katodille ja sen transistorin 18 kannalle, jonka emitteri on kytketty vastuksen 23 kautta kiskoon +E^ ja jonka kollektori on kytketty vas-25 tuksen 24 kautta kiskoon 16'. Diodin 22 anodi on kytketty vastuksen 25 kautta kiskoon +E^. Ulostulotransistorin 15 kanta on kytketty transistorin 18 kollektorille. Transistoreiden 17 kantojen ja kiskon 16' välille sisällytetyt vastukset ja R2 muodostavat sen säädettävissä olevan 30 siltapiirin 11 kaksi haaraa, jonka piirin kaksi muuta haaraa muodostuu säädettävän vastuksen R^ siirrettävän koskettimen sekä niiden pisteiden väliin, joissa tämä vastus on yhdistetty transistoreiden 17 kannoille. Vastuksen R^ siirrettävä kosketin on kytketty kuorman 13 35 piiriin sisältyvän mitoitusosan 12 ulostuloon.

10 841 02

Kompensoivan siltapiirin mittahaara on kytketty-korjaavan anturin 6 sisääntuloon, joka muodostuu transistoreiden 26 kannoista. Näiden transistoreiden kollek-torit on kytketty keskenään yhtä suurten vastusten 27 5 välityksellä kiskoon 16' kun taas näiden transistoreiden emitterit on kytketty keskenään yhtä suurten vastusten 28 avulla toinen toisiinsa. Vastusten 28 yhteenlii-täntäpiste on kytketty virtaa määrittelevän vastuksen 29 välityksellä kiskoon +E^.

10 Transistoreiden 26 kollektorit on kytketty niiden transistoreiden 30 kannoille, joiden emitterit on yhdistetty keskenään yhtä suurten vastusten 31 kautta kiskoon 16' ja joiden kollektorit on yhdistetty emitteri-vastusten 28 yhteenliitäntäpisteeseen.

15 Transistoreiden 30 emitterit ovat korjausanturin 6 differentiaaliset ulostulot. Säädettävissä olevat jän-nitteenjakajät 7, 8, 9 ja 10 on kytketty näiden ulostulojen väliin.

Mitta-anturissa 4 on transistoreista 32, 33, 34, 20 35, 36, 37 ja 33 muodostuvan vahvistinpiirin lisäksi yksik kö 5 laitteen ominaiskäyrän siirtämiseksi, tämän yksikön muodostuessa transistoreista 39 ja 40 ja yksiköstä 14 laitteen ominaiskäyrän jyrkkyyden muuttamiseksi, joka laite muodostuu transistoreista 41 ja 42.

25 Mittasiltapiirin 1 mittahaara on kytketty keske nään yhtä suurten vastusten 43 kautta transistoreiden 32 kannoille, joiden transistoreista kollektorit on kytketty keskenään yhtä suurten vastusten 44 kautta kun taas emitterit on kytketty keskenään yhtä suurten vastusten 30 45 kautta. Kollektorivastusten liitäntäpiste on yhdis tetty sen diodin katodille, joka muodostuu kun yhdistetään transistorin 34 kanta kollektorille, jonka transistorin emitteri on tämän diodin anodi ja on liitetty kiskoon +E^.

n 84102

Emitterivastuksien 45 liitäntäpiste on yhdistetty transistorin 38 kollektorilie, jonka transistorin emitteri on yhdistetty vastuksen 46 kautta kiskoon 16' kun taas tämän transistorin kanta on kytketty virtaa 5 määrittelevän jännitteenjakajan ulostuloon, joka jännit-teenjakaja muodostuu vastuksesta 47 sekä diodikytketys-tä transistorista 42 ja vastuksesta 48 viimemainittujen kahden osan ollessa kytkettynä keskenään sarjaan.

NPN transistoreiden 32 kollektorit on yhdistetty 10 PNP transistoreiden 33 kannoille, joiden emitterit on yhdistetty keskenään yhtä suurten vastusten 49 avulla kun taas kollektorit edellämainituista on kytketty NPN transistoreiden 35 kollektoreille. Transistoreiden 35 emitterit on kytketty keskenään yhtä suurien vastuksien 15 50 kautta kiskoon 16' ja niiden kannat on kytketty oikean puoleisen transistorin 35 kollektorille. Oikeanpuoleisten transistoreiden 33 ja 35 kollektoreiden liitäntäpiste on yhdistetty sen transistorin 36 kannalle, jonka emitter! on yhdistetty vastuksen 51 kautta kiskoon 16' 20 ja jonka kollektori on yhdistetty kompensoivan diodin 52 sekä vastuksen 53 kautta ulostulovirtaa säätävän transistorin 37 emitterivastukselle 54, jonka transistorin kanta on kytketty transistorin 36 kollektorille. Transistorin 37 kollektori ja kisko 16' ovat säädettävän 25 virransyötön ulostuloja ja kuorma 13 ja mitoittavat vastukset 55, 56 sekä 57 on sijoitettu näiden väliin. Vastuksien 53 ja 54 liitäntäpiste on yhdistetty kiskoon +E2· Vastuksien 49 liitäntäpiste on yhdistetty transistorin 40 kannalle ja vastuksen 58 välityksellä kiskoon +E^.

30 Kuorman 13 ja vastuksen 55 liitospiste on yhdistet ty vastuksen 57 kautta säädettävän vastuksen liukuosaan. Vastuksien 55 ja 56 liitospiste on yhdistetty vastuksen 59 kautta oikeanpuoleisen transistorin 39 kannalle.

Ominaiskäyrän siirtoyksikkö 5 on muodostettu yhteen-35 laskimeksi transistoreiden 39 pohjalta, joiden transistoreiden emitterit on kytketty virtaa määrittelevän tran- 12 841 02 sistorin 41 kollektorille. Transistorin 39 kollektorit on liitetty vastuksien 60 välityksellä yhteen ja niiden liitospiste on kytketty transistorin 40 eniitterille jonka kollektori on kytketty kiskoon +E1> Transistorei-5 den 39 kollektorit on kytketty keskenään yhtä suurien takaisinkytkentävastuksien 61 kautta näiden transisto-reiden 39 vastaaville kannoille.

Transistoreiden 39 kannat on kytketty sisääntulo-vastuksien 62 kautta säädettävien jännitteenjakajien 7 10 ja 9 ulostuloihin sekä vastuksen 63 kautta ulostuloon pääjännitteenjakajasta, joka on kytkettynä kiskojen +E^ ja 16' väliin ja joka muodostuu sarjakytketyistä vastuksista 64, 65 ja 66.

Transistorin 41 emitteri on kytketty virtaa mää-15 rittelevän vastuksen 67 välityksellä kiskoon 16'.

Transistorin 39 kollektorit on kytketty transistoreiden 32 kannoille keskenään yhtä suurien vastuksien 68 kautta.

Säädettävissä olevan jännitteenjakajan 8 ulostulo 20 liitetään laitteen ominaiskäyrän mitoitukseen valitusta piiristä riippuen joko yksikön 14 säätösisääntuloon, se tahtoo sanoa vastukseen 47 tai tehonsyötön 3 säätösisääntuloon, se tahtoo sanoa vastukseen 69, jonka toinen johdin on liitetty transistoreiden 17 kannalle.

25 Säädettävissä olevan jännitteenjakajan 10 ulos tulo yhdistetään toiseen tehonsyötön 3 säätösisääntuloon, joka on vastuksen 70 johdin, jonka vastuksen toinen johdin on yhdistetty transistoreiden 17 kannalle.

Asemansiirtovirtaa syötetään kuormaan 13 vastuksen 30 71 kautta jännitesyötöstä -E^/ jotta aikaansaataisiin so piva ulostulovirran vaihtelualue nolla-arvon alueelle.

Jotta korjattaisiin tai kompensoitaisiin niitä laitteen ominaiskäyrän virheitä, joita joukko erilaisia destabilisoivia tekijöitä aikaansaa, käytetään hyväksi 35 riippuvaisuutta, joka vallitsee mittasiltapiirin 1 (kuvio 1) osien impedanssien ja tämän mittasiltapiirin 1 li i3 841 02 osien herkkyyden välillä siihen muuhun kuin sähköiseen suureeseen nähden, joka on mitattavana oleva parametri, samoinkuin riippuvaisuutta näiden impedanssien ja näiden impedanssien alkuperäisen epätasapainon välillä. On mah-5 dollista korjata ne virheet, jotka ovat peräisin kaikista niistä destabilisoivista tekijöistä, jotka muuttavat mittasiltapiirin 1 osien impedanssia. Tällaisia tekijöitä saattavat olla lämpötila, sähkö- tai magneettikenttä tai osien vanhentuminen.

10 Kun muu kuin sähköinen suure puuttuu ovat osien Z^, ... Z^ impedanssit tasapainossa niin että mittasiltapiirin 1 mittahaaraan saatavissa oleva signaali on lähellä nollaa. Tässä tapauksessa asetetaan ulostulosignaali tiettyyn alkuarvoonsa yksikön 5 avulla jolla siirretään lait-15 teen ominaiskäyrää.

Mitattavan parametrin muuttuessa muuttuu lävistä-jänsuuntaisten parien osista Z-^-Z^ tai Z2~Z^ impedanssit tiettyyn suuntaan kun taas osien z^~^2 tai Z^-Z^ sillan-puoliskon parien impedanssit muuttuvat toiseen suuntaan.

20 Tässä tapauksessa on aktiivi eli mitatulle parametrille herkkä komponentti joko toinen osapareista tai kaikki osat Z^ ... Z^ .

Seurauksena saadaan mittasiltapiirin mittahaaraan signaali. Signaalin amplitudi riippuu osien Z^ ... Z^ 25 herkkyydestä mitatulle parametrille, tämän parametrin voimakkuudesta ja mittasiltapiiriä 1 syöttävän parametrin (jännitteen tai virran) suuruudesta.

Mittasiltapiirin 1 signaali muutetaan mittaavalla anturilla 4 ulostulosignaaliksi, joka muodostuu kuormaan 30 13.

Sisääntulo- ja ulostulosignaalien amplitudit sovitetaan mitoittamalla laite, joka riippuu tehonsyötön 3 jännitteestä tai virtatasosta sekä mitta-anturin 4 muun-tokertoimesta.

35 Kompensoiva siltapiiri tasapainoitetaan niin, että signaalit korjaavan anturin 6 differentiaalisissa ulostu- i4 841 02 loissa ovat keskenään yhtä suuria. Jännitteen putoamat säädettävien jännitteenjakajien 7, 8, 9 ja 10 yli ovat suuruudeltaan nollia. Signaalit näiden jännitteenjakajien ulostuloissa ovat tämän johdosta riippumattomia 5 näiden jännitteenjakajien liukujen asemesta.

Tietyn destabilisoivan tekijän vaikutus muuttaa mittasiltapiirin 1 osien impedansseja ja tämän johdosta sen syöttöhaaran impedanssia ja aikaansaa signaalien muodostumisen kompensoivan siltapiirin 2 mittahaaran ulostu-10 loon ja tämän seurauksena korjaavan anturin 6 ulostuloihin. Näiden signaalien amplitudi ja vaihe ovat tarkoin määritelty funktio destabilisoivan tekijän voimakkuudesta ja suunnasta.

Säädettävissä olevien jännitteenjakajien 7, 8, 9 15 ja 10 ulostuloissa riippuu signaalien amplitudi ja vaihe kuitenkin jakosuhteesta, joka kullekin jännitteenjakajalle on valittu. Niitä voidaan säätää alkaen tietyssä different-tiaalisessa ulostulossa olevan signaalin amplituudista ja vaiheesta aina toisen signaalin amplitudiin ja vaiheeseen 2Q saakka, mikä on toisessa differenttiaalisessa ulostulossa ja ohitetaan neutraali asema kun jakotekijä K^=0,5. Ulostulosignaalit säädettävissä olevista jännitteenjakajista 7, 8, 9 ja 10 tuodaan edelleen tehonsyötön 3 sekä yksikköjen 5 ja 14 säätösisääntuloihin, jotka säätävät 25 kahta toimintaominaiskäyrän parametria - siirtymämäärää ja jyrkkyyttä. Mikä tahansa muutos laitteen ominaiskäyrän siirtymänä (nollakohda n ryömintä) korjataan tai kompensoidaan mitoittamalla yksikköön 5 jännitteenjakajien 7 ja 9 ulostulosta syötetty signaali. Mikä tahansa muutos ulos-30 tulosignaalin alueessa (laitteen herkkyydestä) kuten myöskin ulostulosignaalin epälineaarisuus kompensoidaan mitoittamalla tehonsyötön 3 säätösisääntuloihin jännitteenjakajien 8 ja 10 ulostuloista syötetyt signaalit oikein.

Kun mitta-anturi 4 on varustettu yksiköllä 14 omi-35 naiskäyrän kytkeä: n is 84102 a) mitoittamisosan 12 ulostuloon korjaamaan ulostulosignaalin epälineaarisuutta, ja b) säädettävän jännitteenjakajän 8 ulostuloon korjaamaan ulostulosignaalin vaihtelualuetta.

5 Säädettävien jännitteenjakajien 7, 8, 9 ja 10 ulos tuloista syötettyjen merkkien mitoittaminen toteutetaan siinä tapauksessa, että destabilisoiva tekijä (joko dynaaminen tai staattinen) vaikuttaa mittasiltapiiriin 1 tai laitteeseen sinänsä niin että laitteen toimintaominaisuuk-10 sien parametrien muutokset kompensoidaan sopivalla tarkkuudella. Täten aikaansaadaan tietty riippuvaisuus mitattavana olevan parametrin vaihtelujen funktion sekä näitten vaihtelujen kompensoinnin funktion välille. Edelleen toimii ja kompensoi tämä riippuvaisuus automaattisesti 15 amplitudin ja vaiheen (etumerkin) destabilisoinnin vaikutukset tämän laitteen ominaiskäyrän parametreihin.

Säädettävissä olevien jännitteenjakajien lukumäärä riippuu stabilisoitavina olevista laitteen ominaiskäyrän parametreista, destabilisoivien tekijöiden lukumäärästä 20 sekä korrelaatiotasosta eri destabilisoivien tekijöiden välillä. Mitä heikompi on korrelaatio tiettyjen tekijöiden välillä sitä tärkeämpää on muista riippumattoman korjailun käyttäminen kutakin tällaista tekijää varten, se tahtoo sanoa muista riippumattoman säädettävissä olevan 25 jännitteenjakajan käyttäminen valittuna erityisesti korjaamaan niitä laitteen ominaiskäyrän parametrin vaihteluja, joita tämä erityinen destabilisoiva tekijä aiheuttaa.

Täten saattaa lämpötilan ja komponenttien vanhentumisen vaikutus ulostulosignaalin alkuperäiseen amplitu-30 diin olla huomattava ja vaihteleva. Tässä tapauksessa tulee erityisesti mitoitettuja signaaleja tuoda yksikön 5 säätösisääntuloihin eri jännitteenjakajista 7 ja 9.

Tällä tavoin aikaansaa ehdotettu laite niitten virheitten poistamisen, joita joukko destabilisoivia tekijöi-35 tä aikaansaa riippumatta korrelaation tasosta näiden tekijöiden välillä.

ie 84102

Koska destabilisoivan funktion vaikutus kompensoivan siltapiirin mittahaarassa olevaan mittasiltapiirin impedansseihin on erillään ei ole enää tarpeen käyttää soveliaita osia, jotka ilmaisevat destabilisoivat teki-5 jät ja saavutetaan suuri samankaltaisuuden taso ja nopea funktioiden välinen vaste. Mitta- ja kompensointi-siltapiireissä 1 ja 2 ei ole mukana mitään mitoittavia osia ja tämä sallii korjausten mitoittamisten laitteen ominaiskäyrän parametreihin vaikutuksien poistamisen kun 10 näitä korjailuja ei ole.

Kompensoiva signaali voidaan säätää, mitä tulee sen amplituudiin ja vaiheeseen, käyttäen vain yhtä säätö-osaa, mikä on säädettävissä oleva jännitteenjakaja. Tämä auttaa näiden osien uudelleen järjestämisen välttämistä 15 kun tarvitaan korjausten vastakkaiseksi vaihtamista.

Edelleen ei tarvita mitään sovittamista kuten tarvitaan useilla säätöosilla. Destabilisoivien tekijöiden puuttuessa signaalit korjaavan anturin 6 differentiaalisissa ulostuloissa ovat keskenään yhtä suuria ja signaalit syö-20 tettynä säädettävissä olevien jännitteenjakajien 7, 8, 9 ja 10 ulostuloista ovat riippumattomia näiden osien liukujen asemesta. Tämä merkitsee, että minkä tahansa jakajakertoimen valinnalla ei ole mitään vaikutusta laitteen ominaiskäyrän parametreihin kun ei ole olemassa mi-25 tään destabilisoivia sisääntuloja. Tämän johdosta ei enää ole tarpeen sovittaa parametreja ja korjailuja toisiinsa.

Ehdotetun laitteen yllämainitut ominaisuudet mahdollistavat paremman tarkkuuden usean tekijän destabili-soinnin olosuhteissa ja säätötoimenpiteitten teknilli-30 sen tehokkuuden.

Laitteen ominaiskäyrän epälineaarisuuden kompensointi kytkemällä säädettävissä olevien jännitteenjakajien 8 ja 10 toinen ulostulo tehonsyötön 3 tai yksikön 14 säätösisääntuloon on toteutettavissa ainoastaan kun 35 mitatun parametrin vaihtelu aiheuttaa oleellisen muutok- li 17 841 02 sen mittasiltapiirin 1 impedanssissa. Tällainen huomattava muutos toteutuu, mikäli sillan puoliskon osat ΖΊ-Ζ~ sekä Z--Z. muuttuvat eri lailla tai mikäli 12 3 4 ainoastaan toinen pari lävistäjän suuntaisista osista 5 Z^-Z^ tai Z^-Z^ muuttuu. Tämän seurauksena kun osien Z^-Z2 ja Z^-Z^ impedanssimuutokset ovat differentiaalisia ja keskenään tasapainossa kytketään mitoitusosa 12 yksikköön 14 tai kytketään se säädettävissä olevan silta-piirin 11 kautta tehonsyöttöön 3 korjaamaan tämän lait-10 teen ominaiskäyrän epälineaarisuutta

Siltapiirin 11, jonka sisääntulo on kytketty mi-toittamisosan 12 ulostuloon, käyttäminen mahdollistaa laitteen ominaiskäyrän epälineaarisuuden korjauksen amplitudin ja merkin muuttamisen ilman että piirin kom-15 ponentteja järjestettäisiin uudestaan kuten se sallii myös sopivan riippumattomuuden korjausten mitoitukseen syötön parametrien mitoitukseen nähden. Tämä tekee laitteesta myös tarkemman ja säätötoimenpiteistä tehokkaampia.

20 Ehdotetun laitteen tämä suoritusmuoto on tarkoi tettu muuttamaan puolijohdejännitysantureiden - mitta-siltapiiriin liitettyjen osien Z^ (kuvio 2), Z2, Z^ -kuormitustason määräämitoitetuksi virtasignaaliksi. Jännitysantureiden suuri herkkyys mahdollistaa mitta-25 siltapiirin 1 impedanssien riittävän tarkan muuttamisen tasavirtasyötetyn laitteen ulostulosignaaliksi. Tällaiset laitteet voidaan miniatyrisoida, niillä on alhainen tehontarve, ne ovat luotettavia ja takaavat toiminnan ilman kipinöintiä.

30 Kompensoiva siltapiiri 2 ja mittasiltapiiri 1 toi mivat säädellyn tehonsyötön 3 avulla, jonka ulostulot ovat kisko ja transistorin 15 kollektori. Tehonsyötön 3 virta stabilisoidaan voimakkaalla negatiivisella takai-sinkytkennällä, mikä toteutetaan vastuksen R2 kautta. Pää-35 jännitteenjakajan ulostulosta 19 saatavan vertailujännit-teen ja vastuksen R2 jännitteen välinen erotus käännetään 18 84102 vaiheeltaan ja vahvistetaan transistoreilla 17 ja 18 niin että vastuksen R2 jännite pidetään vastuksen R^ jännitteen suuruisena suurella tarkkuudella. Vastuksen R2 kautta kulkevan virran vaihtelut johtavat vaihtelui-5 hin kompensoivan siltapiirin 2 kautta kulkevassa virrassa tarkkuudella, jonka määrää transistoreiden 15 ja 17 kannoilla kulkevien virtojen vaihteluiden erotus.

Tämä virta pidetään tämän seurauksena vakiona riippuen vastuksien R^ ja R2 jännitteistä. Nämä jännitteet riip-10 puvat näissä vastuksissa yhteenlaskettujen säätövirtojen kokonaismäärästä. Täten lasketaan vastuksessa R-^ yhteen ne virrat, jotka kulkevat vastuksien 16, 69, 57 sekä vastuksen R^ vasemman puoliskon kautta, kun taas vastuksessa R2 lasketaan yhteen ne virrat, jotka kulkevat transisto-15 rin 15, vastuksien 70, 57 ja vastuksen R^ oikean puoliskon kautta. Tällä tavoin stabilisoidaan ja säädetään kompensoivan ja mittasiltapiirin 2 ja 1 syöttövirta tässä ehdotetussa laitteessa.

Kompensoivan siltapiirin 2 mittahaaran jännite vah-20 vistetaan korjaavalla anturilla 6, joka on muodostettu transistoreista 26 ja 30. Jännitteen vahvistuskerroin mää-räytyy vastuksien 27 ja 28 vastusmäärien suhteesta. Koska virrat muuttuvat keskenään vastakkaisiin suuntiin vasemmanpuoleisessa ja oikeanpuoleisessa osuudessa transisto-25 reita 26 ja 30 muunnetaan yksivaiheinen sisääntulosig- naali, joka on joko positiivinen tai negatiivinen vastaten tiettyä muutosta mittasiltapiirin 1 syöttöhaaran impedanssissa kaksivaiheiseksi signaaliksi, joka invertoidaan korjaavan anturin 6 toisessa ulostulossa, mutta jota ei 30 invertoida tämän toisessa ulostulossa. Vastukseen 29 aikaansaadaan negatiivinen takaisinkytkentäjännite, jotta stabilisoitaisiin samavaiheiset virrat, jotka kulkevat transistoreiden 26 ja 30 kautta ja tämän seurauksena stabilisoitaisiin myös näiden transistoreiden vahvistamis-35 ominaisuudet. Transistoreiden 30 emitteriseuraajien käyt-

II

i9 84102 täminen tekee korjailun anturin 6 ulostulon vastuksen sovittamisesta säädettävissä olevien jännitteenjakajien 7, 8, 9 ja 10 vastusarvoihin nähden paljon helpomman tehtävän. Samoin tulee helpommaksi näitten seuraajakyt-5 kentöjen vastusarvojen sovittaminen näihin seuraajiin kytkettyjen piiriyksiköiden sisääntulovastuksiin nähden.

Kun mikään kuormitus ei vaikuta osiin Z., ... Z .

1' 4 aiheutuu mittasiltapiirin 1 mittahaarassa vallitseva jännite osien Z^, Z^ ja Z^ alkuperäisten arvojen suhtei- 10 den välisestä erotuksesta, nimittäin suhteista: Z 3 . Z1 --ja - .

Z 3+Z 4 Zl+Z2 15

Mitatun parametrin p vaikutus siirretään osiin Z^, . ..Z^ niin, että toisen lävistäjänsuuntaisista pareista Z^-Z^, Z2-Z3 vastusarvo kasvaa kun taas toisen parin vastus-arvo pienentyy. Mitatusta parametrista p funktiona oleva 2Q jännite muodostuu tämän johdosta mittasiltapiirin 1 mit-tahaaraan. Muuntosuhde määräytyy tässä tapauksessa niitten osien Z^, ... Zjotka ovat kuormituksen johdosta muuttuneet, vastusarvojen sekä näiden kautta kulkevan virran tulon perusteella. Mittasiltapiirin 1 mittahaa-25 rasta saatava jännite muutetaan kollektorivirtojen erotukseksi sen mitta-anturin 4 ensimmäisessä vaiheessa, joka on valmistettu transistoreista 32, 24 ja 38 differentti-aalivahvistimen piiriksi. Tämän vaiheen syöttövirta stabilisoidaan transistorilla 38 ja vastuksesta 58 saa-2q dulla negatiivisella takaisinkytkennällä ja viedään transistorin 40 emitteriliitoksen sekä vastuksien 60 ja 68 kautta tämän asteen sisääntuloon. Transistorin 32 kollektorivirtojen erotus vahvistetaan ja invertoidaan transistoreilla 33 ja 35 niin että transistorin 36 kannan vir-ta määräytyy transistoreiden 33 ja 35 oikeanpuoleisten osuuksien kollektorivirtojen keskenään vastakkaisista muu- 20 841 02 toksista. Transistorit 36 ja 37 vahvistavat virtaa edelleen taaten soveliaan jyrkkyyden. Kiskossa +E2 olevan jännitteen suuruus määräytyy vastuksien 55 ja 56 sekä kuorman 13 kokonaisjännitteestä niin että transistori 37 5 ei kyllästy ulostulovirtojen toiminta-alueella ja yleisessä tapauksessa kiskon +E^ kyllästymistilanne on epätodennäköinen. Jännitteen +E2 mahdollisten heilahdusten ulostulon virtaa destabilisoiva vaikutus pienentyy huomattavasti transistoreiden 36 ja 37 kollektoriliitoksien 1Q avulla.

Transistorin 37 kollektorin virta on laitteen ulostulovirta. Tämä virta kulkee takaisinkytkentävas-tuksen 56 kautta ja aikaansaa siinä jännitteen, joka on verrannollinen ulostulosignaaliin. Tämä jännitys syö-15 tetään ominaiskäyrän siirtoyksikön 5, joka tässä tapauksessa on vastus 59, toiseen sisääntuloon. Yksikkö 5 on muodostettu symetriseksi yhteenlaskimeksi varustettuna voimakkaasti negatiivisella takaisinkytkennällä toteutettuna vastuksien 61 kautta.

20 Yhteenlaskimen symmetria tehostuu sen tosiasian johdosta, että piirin vasemman- ja oikeanpuoleisen osan vastukset ovat keskenään yhtä suuria. Tämä johtaa suhteellisen suureen jännitteenputoaman stabiilisuuteen transistoreiden 39 kollektoreilla. Transistoreiden 39 kol-25 lektorijännitteen putoama on yhteenlaskimen ulostulosig naali ja se on verrannollinen tämän yhteenlaskimen sisääntulo jännitteiden summaan. Tämä on ulostulosignaalin alkuperäistä amplitudia säätävän jännitteen, vastuksen 69 liukuosalta saadun jännitteen, vastuksen 56 kohdalta 30 saadun takaisinkytkentäjännitteen sekä säädettävissä olevilta jännitteenjakajilta 7 ja 9 saatujen korjailujän-nitteiden summa. Kunkin sisääntulon vanvistuskerroin riippuu vastaavista sisääntulon vastuksista, toisin sanoen vastuksien 63, 59 ja 62 resistanssista.

35 Yhteenlaskimen vahvistuskerroin riippuu myös tran sistoreiden 39 emittereiden virrasta, joka määräytyy tran-

II

2i 84102 sistorin 41 kollektorin virran perusteella,joka taas puolestaan määräytyy sen säädettävissä olevan jännitteen-jakajan 8 aikaansaamasta ulostulosta, joka säätää yksikköä 14 laitteen ominaiskäyrän jyrkkyyden muuttami-5 seksi.

Transistorin 39 kollektorin jännitteen putoama vaikuttaa vastuksen 68 välityksellä transistoreiden 32 kantoihin niin, että kompensoidaan jännitteen vaihteluiden vaikutuksia mittasiltapiirin 1 mittahaarassa ja siir-10 retään jännitteen putoama eteenpäin vastuksien 43 kautta.

Tällä tavoin saa mitta-anturin 4 sisääntulo muun-tovirheitä sisältävän mittasiltapiirin 1 signaalin lisäksi takaisinkytkennän ja korjauksen kompensoivat signaalit.

Laitteen ominaiskäyrä mitoitetaan valitsemalla 15 stabilisoidun syöttövirran se amplituudi, joka saavutetaan vastuksen 16 vastusarvon säädöllä, valitsemalla mitta-anturin 4 jyrkkyys säätämällä haluttu tenonsyötön tilanne ja säätämällä vahvistuskerroin transistorin 39 pohjalta rakennettuun yhteenlaskimeen, kuten myös säätä-20 mällä takaisinkytkentävastuksen 56 vastusarvon tasoa.

Osien Z^, ... ominaisuuksien epälineaarisuutta kompensoidaan säätämällä automaattisesti mittasiltapiirin 1 stabilisoitua syöttövirtaa mitta-anturin 4 ulostulo-virran avulla. Ulostulovirtaan verrannollinen säätövirta 25 määritellään vastuksien 55, 56 ja 57 pohjalta valmistetun mitoittamisosan 12 avulla ja vastuksien sekä R2 välille jakautuminen toteutetaan valitsemalla vastuksen R^ liuku-osan asema niin, että ominaiskäyrän epälineaarisuus saatetaan minimiinsä. Mikäli vastuksen liukua siirretään 30 vasemmalle päin taipuu ominaiskäyrä alaspäin ja päinvastoin. Tässä tapauksessa ei kompensoivan signaalin etumerkin muutos tarvitse mitään piiriosien uudelleen järjestämistä tai ylimääräistä säätöä.

Ulostulosignaalin alkuperäinen amplitudi säädetään 35 valitsemalla sen vastuksen 65 liukuosan asema, joka sää- 22 84102 tää jännitettä yhteenlaskimen toisessa sisääntulossa (vastuksessa 63) ja tämän seurauksena mitta-anturin 4 sisääntulotransistorin 32 kannoilla.

Laitteen ominaiskäyrän parametrien destabilisoi-5 minen kompensoidaan mitoituspiirin ja yksikön 5 automaattisella säädöllä kun muutetaan mittasiltapiirin 1 syöttö-naaran impedanssia. Mukana on järjestelyt laitteen ominaiskäyrän kahden parametrin stabilisoimiseksi. Näin stabilisoidaan ulostulosignaalin 9 alkuperäistä suuruutta 10 (säädettävillä jännitteenjakajilla 7 ja 9) ja signaalin jyrkkyyttä (säädettävissä olevilla jännitteenjakajilla 8 ja 10) sallien kaksi destabilisoivaa tekijää.

Laitteen ominaiskäyrän mitoittamispiiriä säädetään sekä säätämällä stabilisoitua syöttövirtaa säädettävissä 15 olevan jännitteenjakajan 10 avulla että säätämällä yksikköä 14 säädettävissä olevan jännitteenjakajan 8 avulla.

Destabilisoivien tekijöiden puuttuessa on kompensoiva siltapiiri 2 tasapainossa niin että sen mittahaa-rassa ei ole mitään jännitettä. Tässä tapauksessa jän-20 nite on yhtä suuri ja vakio korjaavan anturin 6 ulostuloissa ja tämän seurauksena säädettävissä olevien jännit-teenjakajien 7, 8, 9 ja 10 liukuosissa niiden asemesta huolimatta. Tämä merkitsee, että ei ole olemassa mitään riippuvuutta liukuosien aseman (korjauksen etumerkin ja 25 suuruuden) ja laitteen ominaiskäyrän parametrien suuruuden välillä.

Mikäli säädettävissä olevan jännitteenjakajan 7, 8, 9 tai 10 liukuosa on keskiasennossaan ei sen jännite riipu jännitteen vaihteluista anturin 6 differenttiaalisis- 30 sa ulostuloissa ja tämän seurauksena ei ole mitään riippuvaisuutta mittasiltapiirin 1 impedanssin ja tähän liuku-osaan kytketyn, esim. mitoittamispiirin säätösisääntulon välillä. Kun säädettävissä olevan jännitteenjakajan 7, 8, 9 tai 10 liukuosaa siirretään keskikohdasta oikealle päin 35 muuttuu jännite siinä samaan suuntaan kuin mittasiltapii- 23 8410^ rin 1 impedanssi ja päinvastoin kun liukuosaa siirretään vasemmalle päin muuttuu jännite päinvastaiseen suuntaan verrattuna mittasiltapiirin 1 impedanssiin. Täten on säädettävissä olevan jännitteen jakajan 7, 8, 9 tai 10 ulos-5 tulojännite verrannollinen liukukohdan siirtymän pituuteen keskikohdasta lukien.

Destabilisoivan tekijän vaikutuksen alaisena jännite korjaavan anturin 6 ulostuloissa muuttuu differen-tiaalisesti ja mittasiltapiirin 1 muuttuvaa impedanssia 10 vastaten. Täten voidaan mikä tahansa laitteen ominaiskäy-rän parametrien muutos koska tahansa korjata siirtämällä vastaavan säädettävissä olevan jännitteenjakajän liukuosaa ja asettamalla alkuperäinen arvo uudestaan (ilman destabilisointia).

15 Koska ominaiskäyrän parametrien muutosten ja mitta siltapiirin impedanssin muutosten luonne on samankaltainen, vastaa alkuperäisten parametrien uudelleen asettelu näitten parametrien stabilisointia laajalla destabilisoi-vien tekijöiden vaikutusalueella.

Claims (6)

24 841 02 Patenttivaatimukset :

1. Laite muun kuin sähköisen suureen muuntamiseksi sähkösignaaliksi, johon laitteeseen sisältyy 5 mittasiltapiiri (1) ja kompensoiva siltapiiri (2), joiden syöttöhaarat on kytketty säädeltyyn tehonsyöttöön (3), mittasiltapiirin (1) mittahaaran, jossa muuta kuin sähköistä suuretta vastaava sähkösignaali muodostetaan, ollessa kytketty sähkösignaalin ulostulon tasoa muuttavan 10 mitta-anturin (4) sisääntuloon ja johon mitta-anturiin (4) sisältyy laitteen ominaiskäyrän siirtämisyksikkö (5) kun taas kompensoivan siltapiirin (2) mittahaara on kytketty korjaavan anturin (6) sisääntuloon, tunnettu siitä, että mittasiltapiiri (1) on kytketty yhdeksi sen 15 kompensoivan siltapiirin (2) haaraksi, jossa muodostetaan signaalit laitteen ominaiskäyrän alkuperäisen amplitudin ja jyrkkyyden korjaamiseksi, kun taas siltapiirin (2) muut haarat ovat osia, joiden impedanssi ei ole muunnettavana olevan muun kuin sähköisen suureen funktio, 20 että korjaavasta anturista (6) on differentiaaliset ulostulot kytketty toisaalta niihin säädettävissä oleviin jän-nitteenjakajiin (7, 9), jotka on tarkoitettu laitteen ominaiskäyrän alkuperäisen amplitudin vaihteluiden kompensointiin ja joiden lukumäärä vastaa laitteen ominaiskäy-25 rän alkuperäiseen amplitudiin tarvittavien korjausten lukumäärää ja jotka on kytketty toimintakäyrän siirtämistä varten tarkoitetun yksikön (5) säätösisääntuloon, ja kytketty toisaalta niihin säädettävissä oleviin jännitteen jakajiin (8, 10), jotka on tarkoitettu kompensoi-30 maan laitteen toimintakäyrän jyrkkyyden vaihteluja, joiden lukumäärä vastaa laitteen toimintakäyrän jyrkkyyteen tarvittavien korjausten lukumäärää ja jotka on kytketty laitteen ominaiskäyrän mitoittamispiiriin (ominais-käyrän mittakaavan asetuspiiriin). 25 841 02

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että piiri laitteen ominaiskäyrän mitoittamiseksi on säädelty tehonsyöttö (3), jonka ainakin yksi säätösisääntulo on kytketty erään niistä säädettävis- 5 tä jännitteenjakajista (8) ulostuloon, jotka on tarkoitettu kompensoimaan laitteen ominaiskäyrän jyrkkyyden vaihteluja.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mitta-anturi (4) sisältää laitteen 10 ominaiskäyrän jyrkkyyden muuttamiseksi yksikön (14), jota käytetään laitteen ominaiskäyrän mitoittamispiirinä ja että ainakin yksi sen säätösisääntulo on kytketty erään niistä säädettävistä jännitteenjakajista (8) ulostuloon, jotka on tarkoitettu kompensoimaan laitteen ominaiskäyrän 15 jyrkkyyden vaihteluita.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen sisältyy laitteen ulostulo-piiriin asetettu mitoittamisosa (12), jonka ulostulo on kytketty piiriin laitteen ominaiskäyrän mitoittamiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tun nettu siitä, että siihen sisältyy säädettävä silta-piiri (11), jonka toinen haara on kytketty mitoittamis-osan (12) ulostuloon ja jonka toinen haara on kytketty laitteen ominaiskäyrän mitoituksen piirinä käytetyn sää-25 dellyn tehonsyötön (3) sisääntuloon.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että mitta-anturiin (4) sisältyy laitteen ominaiskäyrän jyrkkyyden muuttamiseksi yksikkö (14), jota käytetään laitteen ominaiskäyrän mitoittamispiirinä 30 ja jonka säätösisääntulo on kytketty mitoittamisosan (12) ulostuloon. 26 84 1 02