Opis patentowy opublikowano: 30.04.1984 125 781 Int. Cl.3 G05F 1/56 C ~ . t L N I A U' edu Pat«r*ow^oo fili..!..IJ I-* ' "'* " «l l"-'l-ri Twórcywynalazku: Zenon Szczaniecki, Zbigniew Janiak, Wlodzimierz Mischke Uprawniony z patentu tymczasowego: Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Poznan (Polska) Sposób i uklad zasilania mostka stalooporowego Wynalazek dotyczy sposobu i ukladu zasilania mostka stalooporowego, znajdujacego zasto¬ sowanie w bolometrycznych miernikach mocy promienistej, prózniomierzach oporowych i innych tego typu ukladach.Znane sposoby zasilania mostków stalooporowych polegaja na samoczynnej regulacji napie¬ cia zasilania i utrzymywanie ta droga stalej wartosci opornosci termicznie czynnej, stanowiacej jedno z ramion mostka, przy czym regulacja ta odbywa sie w jednym biegunie zasilania mostka, a kazda zmiana — zaklócenie równowagi mostka — powoduje zmiane napiecia zasilania mostka, przywracajac mostek do równowagi, z tym ze pojawia sie niepozadany sygnal wspólbiezny róznico¬ wego wzmacniacza bledu niezrównowazenia mostka. Realizacja wymienionego, stosowanego sposobu odbywa sie w oparciu o uklady, w których tylko w jednym biegunie zasilania mostka umieszczony jest elektroniczny uklad regulacyjny, sterowany wzmacniaczem róznicowym bledu niezrównowazenia mostka, przy czym na wejscia tego wzmacniacza podawane jest napiecie z przekatnej mostka przeciwnej w stosunku do zasilania.Warunkiem niezbednym skutecznego dzialania takiego ukladu zasilania, wynikajacego z dotychczas znanych sposobów, jest dostatecznie duze tlumienie sygnalu wspólbieznegojaki wyste¬ puje na wejsciu wzmacniacza róznicowego. Wymagane tlumienie wymienionego sygnalu osiaga sie przez dobór typu wzmacniacza i selekcje egzemplarza, który charakteryzuje sie taka wlasnoscia. W przypadku zastosowania wzmacniacza o niedostatecznym tlumieniu sygnalu wspólbieznego pow¬ staja warunki do wzbudzania sie drgan pasozytniczych, które uniemozliwiaja poprawne dzialanie ukladu.Celem, który osiaga sie poprzez rozwiazanie wedlug wynalazku, jest eliminacja sygnalu wspólbieznego na wejsciu róznicowego wzmacniacza bledu niezrównowazenia mostka.Istota sposobu wedlug wynalazku polega na tym, ze napiecie zasilania mostka stalooporo¬ wego steruje sie jednoczesnie w obydwóch biegunach, dodatnim i ujemnym, przy czym obydwa wejscia róznicowego wzmacniacza sygnalu niezrównowazenia mostka utrzymuje sie na stalym poziomie odpowiadajacym potencjalowi zerowemu tego wzmacniacza.Uklad zasilania, realizujacy sposób wedlug wynalazku, zbudowany jest z zasilacza, ukladu regulacji napiecia z róznicowym wzmacniaczem bledu i mostka stalooporowego. Wedlug wyna-2 125 781 lazku biegun dodatni zasilacza polaczony jest poprzez pierwszy tor ukladu regulacji napiecia z jednym punktem przekatnej mostka. Do drugiego punktu tej przekatnej mostka, poprzez drugi tor ukladu regulacji napiecia, przylaczony jest biegun ujemny zasilacza. Do pierwszego toru ukladu regulacji napiecia dolaczony jest ponadto sygnal sterowania z róznicowego wzmacniacza bledu, na którego wejscie jest podawany sygnal niezrównowazenia zbierany z obu punktów drugiej przekat¬ nej mostka stalooporowego. Natomiast do drugiego toru ukladu regulacji napiecia dolaczone jest wyjscie z róznicowego wzmacniacza, którego jedno wejscie polaczone jest z biegunem zerowym zasilacza, a drugie z jednym z wejsc róznicowego wzmacniacza bledu.Rozwiazanie wedlug wynalazku w zakresie sposobu i ukladu zasilania, pozwala osiagnac calkowite wyeliminowanie sygnalu wspólbieznego na wejsciu róznicowego wzmacniacza bledu, a takze na wejsciu drugiego wzmacniacza róznicowego. Brak sygnalu wspólbieznego wyklucza mozliwosc pojawienia sie oscylacji pasozytniczych, nawet gdy zastosowane sa liniowe uklady scalone o bardzo malym wspólczynniku tlumienia sygnalu wspólbieznego. Utrzymywanie napiecia niezrównowazenia mostka na stalym poziomie równym wartosci zerowej napiecia zasilacza zwiek¬ sza efektywna opornosc wejsciowa róznicowego wzmacniacza bledu, co zmniejsza obciazenie mostka i stwarza mozliwosc budowy bardzo czulych mostków wysokoomowych.Wynalazek w przykladowym zastosowaniu do stalooporowego bolometrycznego miernika mocy promienistej jest uwidoczniony na rysunku, który przedstawia schemat blokowy ukladu.Szczególowy opis budowy ukladu i dzialania sposobu w powolaniu sie na przykladowa realizacje jest nastepujacy. Zasilacz uwidoczniony na rysunku symbolicznie blokiem 1 ma wypro¬ wadzone trzy bieguny +Uz, O i -Uz, natomiast uklad regulacji napiecia zasilania 2 jest wlaczony miedzy zasilacz 1 i odbiornik 3, którym jest stalooporowy mostek — bolometryczny miernik mocy promienistej. Biegun dodatni +Uz zasilacza tjest polaczony poprzez pierwszy tor 4 ukladu regulacji napiecia 2 z jednym punktem a przekatnej mostka, natomiast do drugiego punktu b tej przekatnej jest przylaczony biegun ujemny -Uz poprzez drugi tor 5 regulacyjnego ukladu napiecia 2. Sterowanie pierwszego toru 4 regulacyjnego ukladu 2 odbywa sie róznicowym wzmacniaczem bledu 6, na którego wejscie jest podany sygnal niezrównowazenia zbierany z punktów c i d drugiej przekatnej mostka, zas drugi tor 5 regulacyjnego ukladu 2 sterowany jest swoim róznicowym wzmacniaczem 7, którego jedno wejscie polaczone jest z biegunem 0 zasilacza, a drugie z jednym z wejsc róznicowego wzmacniacza bledu 6, to znaczy w przykladowym wykonaniu z punktem d przekatnej mostka stalooporowego3. l Dzialanie rozwiazania wedlug wynalazku w przykladowym wykonaniu jest nastepujace.Z chwila zaklócenia równowagi termicznej oporu termicznie czynnego Rt wlaczonego w ramie b-d mostka, powodujacego na przyklad wzrost temperatury, a tym samym opornosci pojawia sie na przekatnej c-d mostka sygnal napiecia niezrównowazenia, który podany jest na wejscie wzmac¬ niacza 6. Sygnal ze wzmacniacza róznicowego 6 steruje tor 4 ukladu regulacji napiecia 2 w biegunie +Uz zasilacza 1 w taki sposób, ze napiecie zasilania mostka 3 przylozone do punktów a-b maleje, przywracajac przez to pierwotna równowage termiczna mostka 3, a sygnal niezrównowazenia napiecia maleje do wartosci bliskich zeru. Obnizenie napiecia zasilania mostka 3 miedzy punktami a-b spowodowaloby przesuniecie poziomu napiec a-b wzgledem poziomu bieguna 0 zasilacza 1.Przeciwdziala temu sposób wedlug wynalazku, polegajacy na regulacji napiecia w obydwóch biegunach +Uz i -Uz zasilania mostka 3. Dokonuje sie powyzszego poprzez wlaczenie w biegun -Uz zasilacza 1 drugiego toru 5 ukladu regulacji napiecia 2 sterowanego róznicowym wzmacnia¬ czem 7, którego wejscie nieodwracajace polaczone jest z biegunem 0 zasilacza 1, a wejscie odwraca¬ jace z punktem a przekatnej mostka 3. W tej sytuacji obnizanie napiecia zasilania mostka 3 pomiedzy punktami a-b wywolane dzialaniem toru 4 ukladu regulacji napiecia 2, powoduje pojawienie sie sygnalu na wejsciu róznicowego wzmacniacza 7, które to napiecie po wzmocnieniu wysterowuje tor 5 ukladu regulacji napiecia 2, powodujac zmniejszanie sie napiecia zasilania mostka 3 od strony bieguna -Uz i utrzymujac napiecie w punkcie d przekatnej mostka na poziomie zera zasilacza.Rezultatem takiego dzialania sposobu jest regulowanie napiecia zasilania mostka 3 w przekat¬ nej a-b jednoczesnie z obydwóch stron, przy czym poziom sygnalu niezrównowazenia, w przykla¬ dowym rozwiazaniu punkt d przekatnej mostka 3, utrzymuje sie stale na poziomie zera zasilacza odpowiadajacego poziomowi zera róznicowego wzmacniacza 7, a tym samym eliminuje sie sygnal125 781 3 wspólbiezny. Dzialanie w przypadku spadku temperatury, a tym samym zmniejszenia sie wartosci opornosci oporu termicznego Rt jest analogiczne z tym, ze sygnaly sterujace maja przeciwne znaki. PL