Embed Size (px)
Citation preview
Eindhoven University of Technology
MASTER
Niet lineaire analoog-digitaal omzetter voor temperatuurmetingen met thermokoppels
Bejczy, C.
Award date:1963
Link to publication
DisclaimerThis document contains a student thesis (bachelor's or master's), as authored by a student at Eindhoven University of Technology. Studenttheses are made available in the TU/e repository upon obtaining the required degree. The grade received is not published on the documentas presented in the repository. The required complexity or quality of research of student theses may vary by program, and the requiredminimum study period may vary in duration.
General rightsCopyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright ownersand it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights.
• Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain
/I
.'
- :', . '..'L:,
'. .- ~.. - )
, " .~ .'.' ~ ~" ..
,"f"
: ..->
-~-~-----~-''''''-'t
STUDIEBIBUOlHEEX !E;"EKTROT::CHNI~K i
E - HOOGBOU'N I'-- J
.AFDELING _DER_ELEK~ROTECHNIE~
Groep meten en rege1en
NIET LINEAIRE ANALOOG-DIGITAAL 'OMZE!TER VOOR
: TEMPERATUURMETINGEN MET THERMOKOPPELS"<••'0,
cit"studeeronderv.;erp van:
Cs.1. Bejczy
'.:
I',' .
'. ,'"~...
~'.; .
..." . ~:
t', .~
,.,
"
'j
" ,. .,-.
; ...~.' ..' ~
I .,'-'
.- ..... '.,
-.:
Hog e:sc 'ho 0 1· ··E i n d .ho v:e n.
_. ~fJ._5 2_.c~_p
~{ie"t linealra An!iloQK.= di,L\i~;;aa.l O!ilzet'cm: ·fCO:!" te:n"8];:Ll.tuur,~metingen met thermqkopu~lso
Afstudearwerk CS o I BajczyMeat= en Rageltechniek Glas!o
26 septo 1963
Ret doel is het ontwerpen van een systeem v dat temperaturen van gluezal meten van 900 tot 1600 cC o De metingen moeten physisch zichtbaargemaakt en op papier vastgelegd wcrdenv HQt apparaat moet ongevear20 meting-en per rninuu~ kunnen verrioh't:en t de nauwk(mrighe1d moetbinnen OJ25 %zijno
Gm het ge7raagde d08~, '~e berei ken nJaken wi j he-t apparu.a t volgsl'w he'GYolB6nde principalDo temperatuur \Yordt met een thermokoppel (Plutina<,:Platina101~Ehodi'.lm)gemeteno Het Yaroand tUElsen de te neten te::!peratuur en de afgegovan<;panning "·tan het ther;::OlHement is bekendo'I~ij boo-i;sen dezG kromr;;e voar het gev:raaGde CGbied mat behulp Van send.11.bbe~t H,.G netwerk nao \'iij laden het ne~\lerk op en meten de tijd p died.G ZjF~"i'(i:"'6 I.:;~ de ui tgang va.'1 het netwerk r..odig hseft om de spanningt~ bereiken~ die het thermokoppel afgce:lft u
Deze tijd is dan evenredig met de tempa~utuur=
Us 3pa.nning r afgel1mren 0.00:::' het til(Jr,nosl'::fllGXl"t gaan w:l.j mei een.gelijb;parm:i.ngsvei'nterker ':;'ersterkeno De ver3terkinij ill:lken vJi.j :'.'sg:;Jcaa:::,oDaarbij rna-ken wij ~I:!n zeer atabiele [,'Dl:ijkspanning, Deze spmmingslui tl.m W;).,} met ·togenGeatelde polari teli a8,2: op da 1.11 "i. gang van d.e v0:,:,s!;orke:t'oOp daze maniar kum1en wi.j het nulpunt v·3.~ 6.8 vel"sterker vari~eZ'ono
':16t ve1's";erlc·te t!.w~:-!T10~10ment signae.l l<unnen Yi'ij (b.8 l'egelen ,,~.t
vars torkir:g en n.i. veE.U betreft. c ~~ I~"'-"="-~l
"'Ii j zat tGrJ. een b:l.okvoTrii:i.ge 8 pe.nni:lg ('1' :i~~ 2 ?~. sec 0) ! _~.~ _ L",,:~ L""~__,~J.L_,i ~~r---L~>~
Tun tiL.1de to. iT wo:rdl3n de ;,)ondense.tc2'<:m on tJ. ac.en"D~ t.litgangsspanning t.ie·~, er den a).3 v.;):1g-:~ n~.. tl
~ij kiezen de waarden van de R~s en de Cja zodanig g dat in hat geVTaagdegabied (900=1600 oC) de tweede=orda kromme hetzelfde verloop heartala het versterkte thermoelement ~ signaaloDe twee zo verkre~en aignalen worden in een zeer gsvoelige verachil=versterker gestuurdoDaze ~eeft aan of de ena spanning groter of kleiner is dande andere:
Een bistabiele multi~vibrator~ die op poso pulaen reageer~ staren wijnu aan de ena kant met de blok3panning~ die hat netwerk oplaad~~ enaan de andere kant met het signaal? dat dever8chilverBt~rkerafg~ef~,
Wij krijgen sen spanning, die de volgende vorm heeft:
.,
De zo verkregaTI tijd T' is eV0nredig met de tempsratuuraZen kwaris=kl:;'S tal gestnurde o3cillator wordt nu t'Sn tijde t ..Ogestart en ~ co- Tl gestoIJ'~o De ;-;0 verkregen epanningspulaen zijndan evenredig mel; de tijd~ due ook met d.e tSlllperatuuro Wij kiezen(Ie frequentie van de oscillato,~ zodanig~ dat de verkregan puleengelijk zijn aan de temperatuur in °e o
~e~ aantal puJ.8an wordt g&tald en uitGelezen p sen printer,;;st de w3.ard·;) op pe.piel'? met b,)hulp van cijfer=larnpjes zljn detempel'atuurwe,al'den zichtbaar gemaakta
tU9ssn ~~ 0pgewekte spanninJin fo::,mu.le s(;hrijven:
Oevrangd ~o~dt ~m 10mper~tluDn in glas0vens tussen 300 en '600 DCdigitaal aan ~e dUiden.-';,Ti.J gaBn I:it 'l'sn een tharJ1ok()ppel~ Ft~Pt'10%l(hp De spanning, die hAt~hermDkoppel afgeeit, is ~fhankelijk van het verschi~ t~Gsen de warmsen koude ~RU tsmperatuur. De koude }as kiezen wij 0 C, Hat verband~U3sen de ~fgeJeven spanning en de wa~me las ~emperatuur 13".n tabelvcra bak~nri,.
Oak kunl1e12 'lij het V'e!.'b:an,~.
"!8."·:me la.s t,'rlpa:c's' in ul'
E: " A + :at·· (:1;2 + ])-';1l ,.,. "'j 0 "
\fP... G_~~:i:t~ l~ t hel."rac·--- 9 p::tn!~ing
t <. '·e·m')"r"''''''l''· ~ n Or~ ~~ t ..... ' '.1-. ... ..1. c:... 'J
A, ::3, C, "',,' ., c;;:nstan~€'i1.
";etten \';~\j (:.€ sp,snninG ills .f",',\;tie ':U"",l de tSr1!'9Tntuul' in e'?T: i;7.'c•.f:.9;~nit, dan ~t"t het e~ al~ vo1et ult:
/',/
/
J0 ·i'"7"""otJ.- c, ....-y. ,-' .... ~'·, ... ~r--:.·ij-' "·;-:lg··~~-i.nJ ~~~: jJC.fl:~_4 ~~n~~:!-;lf; 1!.L~~~\·;.""-·~)~-r.::.:, :'.rl~.1:~;',~~'~.·-.~p,:'. ·",.,;Jl.~/·I~"f.~r_./;:..': \.1 f'~n~~7~~._~ .; '.•..,'.:.~.•.. ,.",'.' .'.,'.
il: . .J ' -,_!.r_ '_ ... .1. ;j::~~~:..'·~j~·iJ E··~·"":·T~ I:,,;';,~! ··;-,":--r.::)4;·'?1:·ke·~~ ;.!'~~"~r:Jr;:.'" C~'J:"i.;~
~',~r' '.[.t."J e'>:'l r.Te . ..: ,) k2, ~ ~~~n:_, ~~""" ,\.. 2: ,:.':~ ~ ark::; ... t h'~t / f (:,v ~.1 j 1. v (; 1-,'-. _... ", 1( ~~!' ~,r: ~~
t T(~:;'l9.!:~~, ttF.?:~, ~"[j.. nn0f?,1>'11. H E:~,'11"?'y-~ i;':<~': F~c gu1E'~ ~ T CC11P 9.r~!) I L ..it: ::~e ../~ 1'-
S t e.-rk"~r W~"~"c'. t V~.~ E"·~.:'l k:J~ i. ','- :~:~ 1 i .11:8 .r; ·_~r r.~i.il::'SgJ gnaa ~~ 88 ij ':~'i s n e ~j !)I.1r:.n:L 1', g£smaakt (Chopper).D~,t wisBe~3fanll~,nC~~iJne~~' w;:r,j.-t vers~:crkt; 1aarna ae~i.jl(ge7~(,_~i/
''La -i~ ;.ers';';'l=:,tke:r' ~Je-'iil1'.~t. ~~.~~~~ (~~n 11>~~p€·r.:?~t~.!';i.=;,~.~,"hank.=1~~"j~~~ ,.r~~:~~t~:Jt'~_·r'rl
~O'-r d~ kG~!dQ ~~5 '~ij~pen3~~i~~ Wij w~te'11 na:~alij~ h~t v~rbe.n.l ~~Is~e~lde therm02pRnnin~ en de warme \as te~peratuur 0 Le ,~a ~mgevin~otempe~a~uur most daarom 2R~ompen8eerd worden.:1"1..t g-::be'J.r~ .r':1tt de ·ter;1p£?;:'I:,,,tl1:_~·r(lfhn.r',(Gj.ijk,~:?'if:le~~"st.::ind
(,~ ·le.r8·r.er~:C?::..·· ;':r:'.:~_ r"2~~ 1L~~li~\ii~:.-~siG!;~1:;.~ ,t,,;;n :~.i1 ~~':T:. ~c:~o~":l:}::;::.§;;~D.2..i. -::.?di :;:i.~t. ~~-~; EtA,.. -l)€ d.l-:'~·P._:·l.:; '~·O.~3,"· J'::~~: "'t.:~.... ;:t:?·;~t~~i.·~8-.:t::!' ;.'''1~ "{:"iOO Qb::l .s[t:(~:
aloten o
De spanning san de uitga.ng loopt dus van 5 tot 20 vo}'i;, afhankelijkvan het ingang3signaal o (Voor de vGrsterker zie verder: InstructionsM~/I Millivolt to ~urrent transmitter, Minneapolis ~ HoneywellRegulator Company)oDe vGTsterking van de thermespanning kunnen wij regelen met de potentio~meter p waarruee de uitgang afgesloten is:
Zoals eerd'31" YfH'melci.; '.;il1·an Hij de ~,;h:3rmokoppel,kroDmemet een dl.l.bbelH~C net\1Gl'k, '<'oor het [;evrl1~Gde gebisd n nabootseno Om dit te kunnenbareiken ffiQkon wij de vSI'sterkinIT van de thermospanning variab81
0Tevens
maken vi,j het nUlpul1t, bet punt Halt:,' de krornr:Je de y"as s~1ijdt" zwevand o
Dit snijpunt met de 1=8.8 zal wut naar baneden moaten gaan e dit z1enwi.i direc·c'l.n, aJ.s wij de therlIlo·~kroillme en het spe.nn:J,ngs·rerloop 8.8.n
de uitgan;- var, het netHerk in een gJ.'3fiek tekenen met 'l' (temperatuur)raspn t (tijd) a18 parametar:
/"'----/~#" ----
f'''/'~~-
. /.,/'th€kmu.~"'·')\,"Hny/
\ //'V~.kr",,,,,,<va" hd ..Aw,.1<
/./,/ /
/' /, ,I ~I /'//~/~.
'C"_'~~-~'~~";;:"_~-:T:-'~~~.:>:'=-~'_'_~~ ~'"""'.'''''''-''~'''~'-''~'''''''-o-~=~r.~..-=t~ rOG
= ~
t~€(.,
Ala het snijpunt van de thermo=kromma met de y-as omlaag gaat zullen detWBe krommen in een bepaald gebied over elkaar heen vallenoDeze niveauwregeling bereiken wij als voIgt:Wij maken een zeer stabiele variabele spanning van enkele veltsoTIeze spanning sluiten wij met tegengestelde polariteit aan op de uitgang van de versterker:
blo 3,
Deze spanning Doemen wij VDortaan de "tegenspann1n~r.
De tegenspanning moet praktisch onafhankelijk zijn van netspannil1gs~,variaties en van temperatuureohommelingenuDe schakeling voor de tegenepanning is als voIgt:
Eerst gaan we 170 V~ Gslijkrichten en ~fvlakkcno
De afgevlakte spanning gv.d. t varder -..d.a een Heerstand van 500 Ohm na.art\·ree Zenel"-,c1.iodes? OAZ 203, De Zene:::'~,diodes l"iorden "!'OaT' spanninssstabilisatie gebruikt, De twee Zerier-diodes stsBn in serie met elkaar~OT9r die twae staat een spanning van ona9veer " Volt. Verder 1s eenbrugschalcel:l.ng gema.El,kt YOOX' de stabilisatie +, ,g,V< de eventtte:i.e sIJ,'.n~ningssohornmelingen. Twee diodes OA 5 ~ijn in ~dn van de brugtakk2TI op~genomen voer tamperBtuurstebil1sBtie.l-lij bekijken flet Yolgende gedeel te yan de s',1hakellnG':
!.;:jC,
+U~cAt< DAz203
- N!\J"r~~
\3\1
De spann:i.ng. a.n~omgtig ',an de twee Zenerdiodes r Gnat via aen weerntandvan 470 Ohm naar e~n Zenerdiode met twee diodes OA5 hiel'aan in aerie;en gaat oak vialOOe Ohm Tine.r twee OA5 dioG.es
oDoor de Z8ne!~diode
loapt een .::It::rCIJ'I! var.. Ongev8€'l' i 0 mA"
O'V'i?1' dez~ d,;ode staat ean Sp.2.uning "ran onge"."eor 6,,4 'faIt? Uii ta=be12.~n ku~n~n wij ha,len dRt, de 8pan~ins Over oen Zenerdiode verandertme't de temf~ratuurr deze v~r'andering bedraa.gt c.a.
o+ 2 mVjOc,.
De stroom; die in de twae diodes OA5 loapt is ongeveer 20 mAe we kunnerook uit de karakieristieken halen~ dat de spanningsveranderine over eerOA~; diode i:l
0
'lc ~1 revloc itl; nemen W:1.j",dus 2 diodes in serie,: dan isde spann:L:1g3?er'ande:::ine totasl ··2 TIlV/·C" Over de Zenerdiode neemt de8pannin£ dus toe met tc,en~:l!lcnde ternpeI's;tuur~ ovar de ~~lee a.ndere diodesvermindert de spanning met de zelfde waarde, De totale spann1ngsver=andering ap punt C is due gelijk 2an nul.
2L~in@:?E!.illlisati_~~S£.:lC"r~'~®lB::;.:tel dat dE;' llet3panr;.;~n6 me-:; J'lGn kle:Jne wae..rd.E 'Ve~'8.ndertc :iiel'door zaJ.de d.YnD,m:!.:'J:;~le w<>~:r.S~anj \'"[;11 de Zenerdiodes ;;'J en Z2 '·'.~e;:anderer.." despnnn:tng dus oox"
Vi,:] maken n'1 de "olgend? n-~h8.kelin{;:
De spanniuG von de tV'e Zens'diades Z~ en Z, vaeren wij naar dez. brugtoe.,
De weerstctn(l 'Van 'j8 Ohm is gelijk P..l1n d.e dynnnische Heerstand van deZen.rilod. " eD d. t ••• ~5 diodes. D. brug kunnen .ij du. ve~n.e.me':l
P'1 __ D~4 - '\2..
bL 5.
Verandert de spanning over de brug, dan is de spanningsveranderingover ~ gelijk aan de verandering over R~ 0 De spanning tU9sen A en Bb11jft dus constant.net de totale Bchakeling- hebben wij dUB een zeer stabiele g variabelespanning verkregeno Metingen wezen uit? dat de spanning tUBsen A en Bonafhankelijk is van de temperatuur tusBen 20 en 60 °C g en ook onafhankelijk is van de netspanningsveranderingen tot 10% van de nominalewaarde o
Nabootsing thermo-kromme met dubbel RoC. netwerk. (zie oak appendix).
In het voorgaande habben wij gezien g dat wij het niveau en de verster~
king van de thermo=kromme kunnen regelen. Deze kromme willen wij nabootsen met een dubbel RoC. netwerk:
R\ R~C
'IYl Stu Co ,~u
I -LIT0
Voor d1t systeem geldt de overdrachtsfunctie:
)A (f.)" ~ ~. ~4+ p(C.R 1 +C2. R2. + C1 R J,) + r'l. (C,Cz. ~I Rz )
Deze splitsen wij in:
met2eo
t -l :: -;"'"b--'-:::n;;::;::b"':=_:lIIii1t"""tK=r----
1:2,= b+~
b ",c,R,+cl.lZ", +C,Q.~
Zetten wij nu een blokspanning op de ingang van het netwerk p dan krijGenwij aande uitgang:
U(1- ~~1- -1:(
It- !.
e + -----e.t. - 1"h
bl) 60
He'!; ve:rlooJ,i val:. 'laze k:romme bes©holl.wen vij na,(l:ar:
het juist andersoill i
i; op" de kror:me
Ret :\.8 een ';;·,ieeJ8·~o:::,cl.e 8~rstll?m" De ~0rste 8.fG"oleide van deze i';,mc'dei3 nul ten 'ci,jde t .. 0, j)(: afiSeleide ncemt toe tot h~t buiGpunt .. dellrna.neBmt daze wear af an her0ikt weor de waar~e nul ten tijde t • onoindigoWij zien. dat het verloop van deze kronme in het gatted nabij nul tothet buigru.n-t ongev(~'-1r h~d:;7.e:dcle is a18 het vel':toop v·oc.n de ther11lckrcrune\v':tj prob8l'en nu !let ve1'10·)p '('an de hJeo krOffimen voor net gabied VRT! 900t(r~ 1600 ere identiej: te ~~1.lwn." De k:r'0iilfiling- van de "ne't,o/erlckrcmrne" h'CrLttbepaald door de R~G en d8 GiS. Bekijken vij nu Eu nade:r 0 dan zien wij
da~; als de waardfln 'ran de R' 8 en C' s k:i""iner lJoJ:'den~ het Duigpunt treec_J~
el~rder op ~ de kroBrae .rol-,:i t :: rech te::.~'; ""/ord.en de ~o{aardel1 van de it ': S en C ~ e gro~er da.n isbet buispunt treedt dan bij een groieze wBsrdo vanwordt "krommer-""In figuur den wi j di'~ ~ ( >?=;;.w~= ~~ ~-=
"-/J' / I • I
,; ( I' f"1 ","" ..1;, . . • ',.. "'... ,t~ '- S Ul \' 0 ;. <? fr~ -"--'-;. ' -,J
.' { ;'
~~li:~./~_~.~=~=~=I
Wij maken het verloop xnn dE! thermok:romru..) en cle net'ft?rkk:romme V007' hetgebied van 900 - 1600 C Blg voIgt identiokgDe wearden voor de Ri S en de Cos kunnen wij berekenen (zie apPHndix),maar in di t geval kunnen Hij de \olD-arden oak experimenteg;, "':l.ntien: 1,Rlijkt de netwerkkl'Clmme tl) "kr,;:;m" '~e zi jn yoor het gebied vlanr-.n 'Hew:l"llen wgl'ken. de.!l\;lakel1 l.d;i de RJfj An CiS wa.t k»Qin'3l.'~ ZCbs..."1g de towel?krcmman niet hetselfde ve~loop hebbB~. D11jkt rte netuerkkr~mme te"reoht" ~e ;::ljn veo;' h~)t gebied~ dan n12.ken vlij de Ilia en 8 7 g wat croterzolang de twee krommen ni8t hetzelfde ve~loop ~Ebbeno
Zijn de twea kromme~ voc~ hot gevraagde aebied identiak r dan is de tijd,die de nohTOrkkl'omme nodil~ !weft 0;:1 van nul de spnnning van de thermo·kromme te 'b9T/::liken., evenredig met d.e te meteD tem:pen~tuuTo
In de praktijk doan wij ongeveer iedere twee saconden ~6n mating. netopladen en ontladen van h~i netwerk gebeurt met de volgende 8chakeling;
r~ ·'''=~''=···=~==~~"',c.=·=.=,,,,,_.,, •.. ,=,, .._,.~. "_"'~""=c" .....•. ,c ~'~".'_ c·.·.
il rY '·-~-~,r c~~, <}'" , ••J
C~I~J ~ [:.:::"~" ,,~c~'~-~~l==IL?1Li~ -~l ~.c~"
. '-:..1 II
l=""'<''i/ it.)! I! ~"'~="-""~ ~~."c .oc.,)I ...J!. .'. :! II
I, Ii Ii ;;:::-f:;-' ="~==" ]/
11:! 'Ii,. )iii I" ; I II
II iI H ,i iiIII I',j '1:1 Ii
Il=,==.~.==-_-=_=.==.,[i,=~.,=.:I .=~=.c"'=""=_"="<,)!:""~'_.'.=_=~_=,=c~, ..,.•.._.,._..." .•~ __..~.o~="==,,, ... ,.,.~J' ..,_.__,. i.~-.--'
\
iH,j gaan ell t VB... 8211 5'J E:o :d.til.lavcrmi~; sigr,aeL Van di t sic-naal Yi:!2..k"':i
wJj met J~r,lJ..lp ·v·an ~'-.:iJ pUls~<.ehil.pe::' een blc;<':spannint;" iTervolGsns delen'N;' j deze ·o.1.okspanni.nr; raet 2: ... 128, D€: ZO 'lerkregen blokspanning hcefteen T vanl
f--:..:.w~-~,·"·",--·,-uo-..:._~ r:;.....:..:.~~Q"··...~! t il
~=~j ; .~=~.J L~=_.=
D!" us-Brie li8.l1 G.eze 1J:.okspa2Eling 8'pl'-inCt op en neer tussen l1u2. en .. f,Volt. De~0 bl~ksps.nning zetten wij via een weerstand ~p hE~ r~~ster vangen triode, In de unodeleiding VRn de triode is eEn relais opgenomenIiJ de J;oGf>"terS?8.Dnj,lct ~lul "(h.~-L <if],]': we·rdt ll;~t relais b~kre.c~i;igd. Bet.r:>.lais 8 c;ll!?ke1 t ae:1 fjFmn:~Zlr; van r;Z'i,g'eiioer' ~. 50 Vo.:' t or het. Ji?tw&:rk,Sp::ingt d.? X'·ooster:,p,\r.ninb· <:\p~6 Volt den 'crekt de triode GdlD st;~COD;
!let rpla,is vaJ.t Bf· Up de i:1IJa.ng van tet net'JIe:ck staat de.n TIl.l Vo:.t,G4 wordt direo~5 C~ vi~ ~?n d~ode met de anrde 7srbond8n. C4 an C2t'TOrden O~'l'~:'ad~l:, Aan OJ" ',1~,ti;<"~n5 "~'d.i1 hEt n0.·Lie:,~k kl'ij€~n ',d.;j het v<}lgen~de apannings78xloop,
Ret meten van de ti.id, f''lfm:'',~(hr; net G.;,; te::r;:;er.s.h;ur.---~~~--".~'-""" __........_._ ..t-._.... , ....__... ~__,__"""--__._.._~ ~,._~__
V~rsahilve~aterke~
HJ.j hebben t'"ec sj(~~li?l~n. b,t therrcos1gnzo.f?::' en h?t net'.-{;-Jrk8:i.CTlG..J.) > Dezetwee signalen willen wij rne~ elkB3r ~er8el~jkan. ~ij willen (e iijd~eten die hGt 1~etw0~ksign~s~ ~lodiG llseft Gm van n~l ie \,Ja£rd~ 7~r hatt~ermosignsal to bG~eik8n
"De twe~ 3inl1a.lcn G·::nr~r:. \'l.i;i .til eeT" ~.!_~~;.li~i_:.Y9.z:Mst~~::-ker. ~j~ 'r~~:'·-E~'~~:i.:~.,,?l".s -t '" rk€' l' i f! ~.~n ?oII nf'.;' C '<'En's t n,',:-:i e ~;~). i j k ",.;.eIU i ngs i:: .~.J. P..r..'"l'..":}r ';l 'i:s .r·~':.~ ~~. t,-t::'£c
1(~ uitga.J:l:.i '~~.::'l deze ~1f""::2"st~'r!::~3;~ lc:vi(j,zer. \-!ij !)8U bl·~k.vc;':'(~:Lg S:iC~1.7&.~1 .. ·,lj j'tfoe:e~1. d~ t'..i~r:1 sigHB.1.el: ~Ea:." do ';·eri3te:C~<:t';.q:'~:.ngang.-=n C.t fHl ,i',) " l,c~.[-i~:C.:. <. i ~ h~bh'Jr: \:j j aell d~ UJ. tgt;:.ng i;1,.)T4 ~·O:'ls-r-,8.nt2 i3I)anY\i.nz i;.~~~:_ 1... 'v'o.~.t;Zorlra 1 > i:, springt de uitGan~ van A Volt nasr E Volt over. ¥ord~nu ~e~r i < 1~ spr~ngt B over naur A. In bg@lden ziet ~et 81' als vol~().J. 'l; ~
blo 9.
----..,tl ~ 'LI :
7:-1~ rt "714---- I ,:------ I I~---
:----h h _De gevoeligheid van de Yersterker is ongeveer 2 mV. Wordt het verschiltussen i en 1 i dUB 2 mV 9 dan sprioGt de uitganJ over van A naar BoVoor de verschilversterker wordt verder verwezen naarz
Go Klein en J.J. Zaalberg van Zelst:Algemene beschouwingen over verschilversterkers.Philips Techn. Tijdschrift, Jrg. 22, 1960, nr. 11 9
blzo 366 ~ 3730
SchakelinGen voor verschilversterkers I.Philips Techno Tijdschrift 9 Jrg. 23p 1961 e nr o 39
bIz. 69 0 78.
Schakelingen voor verschilversterkers II.Philips Techno Tijdschrift, Jrg. 23p 1961 p nr. 49
bIz. 119 - 121.
Multivibrator, o9cillato~ en poortschakelina voor de digitale tijdmetina.
Hoe bepalen wij de tijd , die het netwerk nodig heeft om van nul dewaarde van de thermo 5 panning te bereiken?De blokspanninbP waarmee wij het netwerk voedcn~ geeft ons het momentwaarop wij moeten gaan meten. De blokspanninb aan de uitgan~; van deverschilversterker geeft ons het moment waarop de meting ten einde is,
.,-I.0
\
0'1 _
bL 11 0
De tijd T~ g6noemd p is de tijd, die het netwerksignaal ncdig heeft omvan nul de waarde van de thermospanning te bereiken c
De blokspanning~ waarmee wij het netwerk voeden, en de spanning vande uitgang van de versterke:c sturen toiij in een bistabiele,"multivibra~toroDe multivibrator reageert op positieve pulseno Aan de uitgang van demultivibrator krijgen 'dj dan een blokspanning, waarvan de t18etrt~tijdevenredig is met de temperatuur:
_n, J-l_I i I !! I i ;11:~fj ~-
___1_/ i '-1 .....L-/: L-I I I 6 I II I ~ I: n : n
--+1--..... !...!----rl---! L-I
I I I I
I, I J 1-6v==~~ i' .---- I T' ,'-----
'(., -<:)
nu ge.s.n meten, 1;.I1j ma.k~n dea.r een kwe.rtskristal,·.,De oscillator wordt. verkregen door een PS1.Clnde:::'s',;ae.nd figuur te Elchakelen: ~;j"! lQa"~
, It-
De tijd Tn moeten wijgestuurde os~illatoI'o
pulse~8haperg vQlgens
b===<:>=====9~f '~H'!
Wij gl':bru:l.k:.m een honaerd k:I::;,; }::l'ista.? De tup·.!s~.rde van de zo ver~<rf'l=g(;l1bloks:p"3.:nn:~21g :s ,,;elijk !"ml de negatiev<:: Y<H:dinGsspaDlIing o in OU3
gi;>i.ral dUB Ba:n ~6 Vo:;,·~, De &,l,d:9~<'e waarde ""s nu7. Vol to Do f~p.b-H',nt;.e 1 sz€'~?' ~,.:;:onstE'.nt c, de o8d lla~c(;:" 'rH:rd t imrnerG met.~en krlsts.l g'esi;u.u:.:'d~D• ,', ~>l.. ~. i" 'h - 1- 1 t" ~ f"" ~. 'G KhZ s ..gn~~_. ga.'J.n 10i J ili:, ;)10 j', oe Hlp yen Ben arm.a. . d~"P '~,OP":Jd00L' ze s de te:r::
Op dez8 manler hebben W1J een ~lokspBnning met een zeer et&biele frck1:-rp.n tie van X'uim --j 6 k:lz verkre~~en0
1"i,j sturen !..U de blokspanninc:_ waarvan de "set"=tijd. T 1 is en netsignaal van de kt.-ra:rtskl'istal~-o8:';illatol"in een. OR~pcort, z(als inl1tnd.e:rstaand figuur aangegeven is:
De uitgnnG van de OR~poort neemt altijd de laagste spanning aan~ die/lan de inga.ng aanwezig is, De ui tgangsspllnning zal dus cen waarde!lebeen van ~6 Volt f' zolang Eio -6 Volt is 0 C;pringt Ei van ,,6 Voltop 0 Volt over? dan neemt de uitgang de vorrn van Ei 2 aano De uitgangs~
spanning ziet er dan als 701gt uit:
rD T ! If;. I
g,-/-<:_~~r_-==a~
Het santal pulseu p dat ann de uit3flnJ van de poort steeds opkomt, ~8venredig me~ de to me~~~e:t'at~1": ilij he1Jben de t)-'r-ooiheden zodaniggakozenp dat het aantal pulsen i0y. de temperatuur in C~isc Als w~j
het aantal pulsen steeds tel~vn en uitlezen, hebben wij dU8 de ~O=mali=
ge tempel'atuurswaardeo Lezen wij de eerste decade niet uit~ dRn is hetuitgelezen ge'tll.l t.L~~<).n de te rn~~~ -ce~.Eeratuur.
Resumerend gaen '-Ii j hct principe nog eens ns. aan de ha.nd, van rigur-en I
klI;t~""'l "'~IJ i"",<>!o 0"I
I
,: I
___• ...;1'l".~ po.y{s,~.~.li.,
blo i 40
He't is ana op daze wijze eelukt om oen temperatuurmeetapparaat tamaken met digitale aanwijzingo Er is een nauwkeurigheid van 0,25 %gevraagd f wij zitten binnen deze n~uwkeurigheidsgrensoHierondergevenwij de waarnemingen, die op 5 juli 163 gedaan zijno In pleats vaneen thermokoppel gasn wij uit va.n zeer atabiele ijkspanningen:
OmGevingst~mpel'atuur3 26 °eo Compeneatie toOoV. 0 °C~ Oe'45 mVo
Temperatuul' °c 0 Spotovovo26°C Aanwijzing meter: °cSp,tooeVoO C
800 7p33 mV 7' p 18 mV 8001"1900 8 9 43 8<,28 900;;:1
1000 9~75 9,42 1000+11100 10 9 74 10 .. 59 1100+'1200 il,94 'j'i r 79 1200+11300 n,q 12,99 i 300!:11400 i4~34 44" ~ 9 1400±11500 15,53 45,,38 i 50Q±.11600 ",6 9 72 ':6 f 57 i 599±1
"\'r'i,j zien r nat de ma:dl!'G.le af\Jijkinb' 2 °c is, di t is zeer klein verG'e..,leken met de tenperatuu~daardeno De stabiliteit is ~ 1 °C p deze foutkvmt door de millivolt nn~r stroom08zetter, waarin het thermosignaalversterkt vord~c Ret apparant is bes'Graald tot onGeveer 60 °Co Tempe=ratuurveranderinGen van de omgevinc hebben geen 1nvloed ~p de metincenoEen vere.nder1ng van de n,:!tspanninc; met (.,os.o 1010 van de nominal a waardeheert ook gcen invloed op de meetrosultaten.
Er zijn enkele dingeu 9 die men bij het bou\len van het apparaat in achtmoet namen:Ten esrste rnoeten de vced1ng38panningen (+300 Volt; -150 Volt) zeerstabiel zijn~ zij hebben immers invloed op hat verloop van het net=werksigneal.,De gloeidraden der buizen worden met gelijkspanninc cevoedo Voeden wijnolo met wissslspanning r dan krijge~ wij 50 Hz brom op het net~erk=
signaalc Deze brom zal de meting beXnvloedenoAan het kiezen van RIB en CIS voor het netwerk moeten wij veel zorgbesteden.Daze grootheden mosen niet temperatuul'afhankelijk zijno De waardenmogen met de tijd niet verlopen 9 er mag geen reetlading op de conden=satoren blijven zitten~ nadat ze ontladen zijnoVoor de weerstanden Rg en R2 nemen wij draadweerstandell~ type KLOSWEEoDit zijn Dre~isieweerstandenmet een temperatuursooefficient vanm~ 20c-10~bloCo
De condensatoren zijn micacondensatoren voor precisiedoeleinden,type HARMICQ G.
IJkingo
Het apparaat moet ongeveer een uur voordat de metingen beginnen inge3chakeld worden.Het apparaat moet geijkt worden o Dit ijken gebeurt als voIgtsIn het apparaat zijn 2 potentiometers aangebrachto De ene voor devariatie van de versterking van het thermosignaa1 9 de andere voor devariatie van de tegenepanningo Het ijken gebeurt met een ijkkofferoDe uitgang van de ijkkoffer wordt met de ingang van de millivolt naarstroomomzetter verbondeno Men ijkt 2 punten 9 overeenkomend met 1000
en 1500 °Co E~r8t atelt men de spanning van de ijkkoffer in op despanning die het thermokoppel afgeeft bij 1000 °C, dUB 9,57 mV ver=minderd met de compensatiespanning van de omgevingstemperatuur. Isde omgevingstemperatuur bijvo 22 C~ dan mget van de spanning 0,1; mVefgetrokken worden5 De spanning vaal' ~000 C is dan 9F57 = Opi3 ~
9~44 mVo Bi.j 1500 C is d~ spanning 15953 = Ow13 "" 15g4 mY, Hen steltde ijkspanning ap 9f44 mV in o I1et de potentiometer "Niveauregeling"geef~ men de tegenspanning een zodanige waarde, dat de uitslag 1000wordt o lIn stelt men de ijkkoffer op 15,4 mV ino Is de uitslag beneden1500 9 dan is de versterking van het thermosignaal niet groot genosgoNet de kll0P llversterking" regelt men de versterking zodanig, dat ueuitslac oilseveer met dezelfde waarde die te weinig was, teveel wordtoWijst de meter bijvo 1480~ dan stelt men dit op 1520 af c Is de uit~
slaG oorspronkelijk boven 1500 °C~ bij~~toac~ dan stelt men dit netdezelfde potentiometer "tJers"terkinb''' op ongeveer 1480 af o
Daarna Btelt men de ijkkoffer weer op 9g44 in, met de potentio~eter
"niveauregelinG" maakt men de uitsle.g 1000n Dezelfde handeling (~oet
men net zolang Q tot de uitslag bij 9p44 LV 1000~ bij 15p4 mV 1500 i80
Is dit gebeurd, dan is het apparaat geijkt voar het gebied van onge~
veer 800 °c tot 1700 °eo
Tct nu toe hebben wij de kern van de za~k behandeld, nn nog enkeleHoarden over hat u.i ilezen £!l1 het p.'0 g:re.:mr;:j8. "
Het signaF..l V'.!'m de poor't3,~hukeling Elt'..l:t'en wij in een teller: WJ.J
mcetan irumel'B s-ceeds het a~.ntfl.l pulsAn ''feten. dat het signaal oevat 0
\{ij ~eteYl toml)eratUJ~en tot ongevee:r1bOO °c 0 Het l3.e.ntnl pulsen isdUB msxi~Ral ~6ooo, Maken wlj een teller, die tot 20000 kan tellen~
cle.n z1 ttOl! wij nltijd j,n !let goed.e gcbied y vlij hetben 4 voHediged'?,,;,a.clete:nf.'1'8 nod.i.gl ,\1(,e":, 6..~ eenhad,?n o ti,::mt~a.~:~en? honderdtal\en:-~!.~ d,l1.izfmd'tal len., '1001" <ie t:i.enduiz!?nr:ta:.len hebber: Hij "'8.tiorl n.ip"flop nod~g die nu~ eangeeft als hB~ Getsl t~ein9r dan tienduizend isoni als het g>Jta), f,'!'ote.1' is dan ";j;·nG.nizlO3nti" Van de poorts)hs.keJ:t'liSG2IS.t het f;:LGr~,~~,,8::.. vi::.. LJen i,n~lor)(;eI" ~~,~lp1~1.fie!' (cii t ?1m he·~ sj.gllE.i.:!.~r" te't(~::'''fJ·te~lcs:n) 1!.9.a?: a~i~ eG~:'Gi;-~ d~t:a.cle '-·r8I12 d& 't£11;:!:c?E~n d~aajcte~J.e~ ia e:.E 'vo~gt geso~:3.k~lf~
:£l~GanG 7 wordt ~et oen ne[a'~ieve iIC]uls cereS[ltcVoor de :l.'eset.'·s'.Jhalcr:l~.l:.t~ ''':o~.'dt 'le:r'.,.';c>~',e?l 116.8.1' het totaalsche:na V9.J). hetnppa.:ra!1t!1ft de reu0i;d.1ilpu).s :d;aan ole u,,"';gL"!1g '}!l :0 OJ"' () Volt. 1100itie 0; de nit··GD.l1G8Jl ';;::1' (:; '101 t ,. pcc:U;:i.c,) ""0 De :josi ties VEm de flip-·flo;?" i3 ".:Len S·,:'na net binnenktmen van de t8 tellen pulsen ala voIgt uitx
Pooi:ion F Ii' 2 'flo,Ihllnher of P''ll. tit'![J ,ria Q~':: :,;2a. Q,2c ~3n Q.3b Q.4a Q4b q5a Q5bst.11:r1;1ng position 0 r-;;] 0 1 J a 1 0 OJt..~,.;
0 C 0 W a 0 i 0 '!<~l
f' () !~! C 0.. W \.'~,.. (1 [iJ ,~ 0 fr' 0',j ..U
t' 0 c ill 0 0 m;, CD 0 (} c 0 0 (I" " D F-l 0 0 'j 0 0fJ V ...:-' ,i £) 0 ~1 f~'l GO ~ 0 (iiL' • ~~j.-~
" 0 0 0 0 ill 0 (i'';
,.0 a :) 0 m IiJ c.;'
'0 0 0 ,.:0 0 (J
De 1? ~l"~ S :;.',;.;ig"£:l""en Gp d€' .TI'~;S:~ i::~evG ~~;}.J:.t 4t/ar:. d.e imp~J.sell.~ De u.t ~tS8'!lg
1~5iJ {;{c?:.~1.{: vj,g E~ert I,:\; n:e.~1.:i" de: ~,n:p1;l,1; "i-~!:_ dr; ';;olg~nd~ dec!3.de.; z,; .~.s de:lstand VfFl de 'l,'o:i.Ge:lrl", d.'~'2.d,' ml. ',() ,n~J,se:n. "r ilB. 20 P1..J.~B·:!ri 2,: m:z,H~~; g(?tn"J. ;'.~it- j.n 6.-:: ·~el:':,:~~j.; TIj.t L!e'i~::,,~' m~;GtBl~ ~(lij ~\:ttl~ziJ:r!.( II:. .zJke,:;ol,j heb 1):J):: ~"';i hlWo' ui tr:;;';,2i~T"-.r. ger.:.e:::'.-;:t :n\;! tHen vie:l.'kani: j (: ~ var :;:.;, j 4b1,jv, Q4;,~ on ~5"co 3~U~"~,il '"i,:i d2Zf'~""'~ ;11tgp.ngen in "en e.uc<POOl"'c. U:.,~,~>3 d~ U~JCF.,11C· '18.n do:~e p>.;T ~ :~o ;E:1'l' C .. 't~":: Qi~n. en Q5b '~cG[);,t,jk .~ z;j jr:"1'..1), '?)~n l', t. '3 hE i: got; t::i:L 4 :', '.~ d." d scad!::- :d t 'i 2· de ui tgan,.; ~Ta.. d.e And pccr:.t1';,;'::3 i;: Or- df; Z~~ mEn ,~. f~'r kn.-=-~;·H~}: ,·,i j ~ ~{) t:: ~i j f(~ r· s ui·t], i;? z.~.jn:)
~,-, ~ ~". '~-"r~='=-~'~~-'
~~,
-,. '-"'--'-".--" ... ,._~.!~
r-'== ~-- ---'--'-(
i,
D·:; l~:I.f.l)::t;!';.~~'(.,'~':~ {Jpat ·'.~l (t~;t :~..~:: .L2r-' L ..· ~~'C;ZI~ t,}ol:~:j';:1:i~·~r,..t:1C .: :::(: -""c~i ~ 'iL~.-J. 7: o.:~t~~P .~·~:~r·',:·.o·,.{; ~.j(}_~·;,-,L:·,:.:' :1", (:! ~ " ~.-.;~ ~ ;,~&'.~ .. r::.·;~: .j':'~/_~~'."'g>a:~~·~-='}21; z';8t>:::.r dt.~ ,:3_~ lG-::~(Tl -:l(~ IJi.<(".: :':,,-:}s;.: '\.Jt?:i::."1 d~.:! c ~k:!;;·~·..,:ln:.l.~:: '~. V:~ ~ r. :i.s wOTdt ::L\.2'~: 0,,;:t~~lc.
lJ:::, t :311 ~)T' S ta, L.~; ,I 'r; ,,;: 8 n t, ~:' S~" !. :.:.'~ ; .. 't. '~.;'~ ::'." ,:::. fLL~ l~k;:~ .o~ J. j":\ l,f,;.~o"l I'i f: l~ ll(~ : °m.e s P~~.L.,
i.'!.iug.o
• In ~.;.eze 1)121'if)'-.i.~ nl;)<:'i':6L ~rL.j di) ~:·f.:l1"!r u.il~lezeJ'lq dllur;:18.. r~~:8~~'~~;r.n,ilierna k?,li het tG\L;~n CP~}~_~1!W' t)eCicl',2i1 zoliTe, l;e b1.ok::.~)llnn:ir,,€ "'~,':'; 0ilaa.r 50 '! 01. t !" pJ':1.:oc i; D0'(; e~:icje, 1'r:;:,~r1,n n:,8 t c:e te :', d 1r/,j",'cl t, cius e,l E:
de bj,ok'l~:.Ja.n:1ir,g t;p ') Vc'L. s':,v·,to W:,:,TI2iJ wi,] dn "ru.s~ps1"'!.od~ll_
Het getal willen wij op papier vasilegGen met behulp van een printer o
Deze printer heaft 10 cijfel'toetsen en 1 afdruktoetso Bij elke toetsbehoort ean spoeloWordt daze spoel bekrachtigd. dan drukt de toets hetgetal in de ma~h~ni8che printero Wordt TIU de spoel van de afdrukspoelbekrachtigd 9 dan drukt daze het getel van de cijfertoetsen af. Wij~eteng dat de getal1en~ die wij willen ufdrukken beneden de 2000 zijnoWij moeten er dus voor zorgen, dat de cijferspoelen eerst de toetsvoor duizcnta.l1en en vervolgens de honderdtallen~ tiantallen en een~~
heden indrukken, daa.rna moat de afdrukspoel bekrachtigd worden, Hetgetal wordt dan op een papierstrook getiktoIs het getal in de t.eller bijv o 1352 i dan moet eerst oijferspoel 1~ enver'volgens 3; 5; 2 bekrachtigd wordeno Daerna de afdrukspoelo Het ge=tal komt dan op papier te stean.Dit kunnen wij ala voIgt varwezenlijken:Het ffetal" dat sen decade bezit wordtgegele~teerdmet behulp 7an eandiode matri~o De diode matrix besteat uit 40 A}m~roorten~ voor elkGetal 1 AND,--poort,; zeals wij di t a1 eerder vermeld he.dde!1 o Naal' elkeMiD"poort i.nganG sturen Hij ook het zoeenae.mde "printaicno.al"" \'iijhubben 5 printsi{;nalen nodig~ voer de duizendtallen. honderdtQ.llen~
tientallen~ eenheden en voer hat afdrukken D De printpulsen komen inde :...~ustpei.'iode~ di t ;'Tordt met een i'j.guu::, direct duidelijk:
I u---
L,= ~==~~~= I",
~.
· Ii ·-b U------X
l ...--,_.-U ~-e se L pu Is
-~
';j -------~
In hat totealsohema ziet men hoe wij de printpulsen makene De diodematrioes met AND=poorten ziet men ooke De schuifpuls komt later tel'eprake.In elke rustperiode krijgen wij een getal achter elke diode matrix.De tijd p wanneer het getal doorgegeven wordt, wordt bepaald door deprintpuls" Dszelfde getallen van elke detlade matrix sturen wij in OR 0-"
poorteno Er zijn 10 OR=poorteno De ui tgangen van de OR"poorten gaan viaean vermogenschakeling naar de cijferspoelen van de printere Vieroijfertoetsen worden zo achtereenvolgens afgedrukt: duizendtallen p
honderdtallen, tientallen en eenhedenoDe eerste decade van de teller wordt niet uitgelezeno Het getal dat inde teller zit is immer het tienmaliee van de temparatuuro Lazen wijdua uit zonder de eerste decade, dan correspondeert het zo verkregengetal juist met de temperatuuro Op deze manier 1s de fout, die wijmaken kleiner, De in~ en uitschakelpulsen worden vermedennNadat het getal afgedrukt is, wordt de teller gereset p de F=F's staanin de nul positie, het tellen kan weer beginnen als de blokspanning op50 V springteWil men niet elke metinb o~ papier hebben, dan kan men een schakelingmaken zodanig 9 dat de printer maar 1 of ankele metinGen afdrukt in eenbepaalde tijdo Dit gebet~t als VOIgtlDe ene kant van de toetaspoelen is verbonden met minus 24 V gelijk=spanning en de andere kant met de collector yan de laatste transistorvan de vermogenschakeling. Zet men een relals tussen de 24 V en despoel en maakt men in bepaalde tijden met het relais contact tussendeze 24 V spanning en de spoel, dan werkt de printer aIleen tijdensdeze tijden s dUB e.ls het relais bekrachtie-d is o Het dit relats kanmen dus de printfreb.entie rageleno
!fa elke meting hebben de F~FJs van de te'ller een bepaalde sta.nd o Dezestand willen wij vasthouden oDit doen wij ala voIgt:De Q=uitgangen van elke F,~F van de teller ve~binden \-tij met de G=ingang7an een andere F=F. In de A=inganc stu~en wij een zogenaamde schuif=pulso Uitgang Q1 van de teller F=Frrs verbinden wij met inGang G2 vande geheugen F<c,Fi s 9 Q,2 met G1, Op aen bepaald tijdstip komt de schuifepulSe Gedurende de schuifpuls nemen de uitgangen Q,1 en Q2 van de Ge=heugen F-Frrs de stand van de uitGangen Q1 rasp. 0.2 van de telle~ F~FIS
ovar e Deze stand blijft hetzelfde tot de volgende schuifpuls. Is bijdaze puIs de F=F stand van de teller hetzelfde gebleven v dan verandertaan de uitgangen van de geheugen F=Frrs niets" Is de stand van de teller B-F's weI veranderd dan neemt het geheugen F-F de stand weer over.De uitgangen Q1 van de geheugen F~F'B zijn verbonden via een vermogen=schakeling met de spoelen van sen gelijk Bantal relaisa Is de Qiuitgang nul, dan is de uitgang van de vermogenechakeling ook gelijkaan nul o Er vloeit streom door de relais~spoel, het relais is bekrach=tigd. Als de Q1 uitgang -6 V is p dan is de uitgang van de vermogenschakeling minus 24 Vo het relais is dan onbekraohtigdereder relais heert 2 w1sselcontactene De standen van deze oontactenbepalen het getal van de teller. De relaie contacten zijn verbondenmet oijferlampen. Afhankelijk van de stand van de relais~contacten
gaat een van de 10 lampen van elke decade brandene Totaal zullen erdUB 4 cijferlampen branden: het getal is gelijk aan de temperatuureVoor de juiste schakeling van het geheugen p relaia en cijferlampjesverwijzen wij naar het schema van de totaalschakelingoMen ziet dus steeds 4 cijfers branden. Dezelfde cijrers branden zolangde temperatuur niet verandert o Meet men 1 temperatuur, bijvo 1000 °C,
blo 20,
dan z1et men Bf en toe do laatste zUl1 Dverspringen naar ,~ dUB 100'.of het getal 9990 De stabiliteit is n.l. + 1.Ret is ons op daze manier gelukt 00 glBst;mperBturen van 900 ~ 1600 DCze~:r n~mlk:=usig ta J!1.aten c Het is m01Selijk em. een Banta.l thermokoppeJ.cja~htBr e]kaer te ID9ten. Wij moeten dan in de rustperiode steeds oenBnder thermokoppel met de ingang van de millivolt naar stroomDmzette~
vOl'binderLDeze mnnier van temperatuur~eting is zeer geschikt als men de te~pera~
tuur nauHk9urig wil cont:roleren. Hen kan geen afleesfouten maken p ;.ratvaak geb~Q~t met afleesbare instrumentenl Hier' zien wij de temperatuurdirect in cijfersnDe kostp~:lj8 van h~t apparaat zal enkele duizenden guldens bedrag~n,
maar hat loont zich door zijn gemakkelijke~ snelle~ nutomatischemetingen ..
bL 21 0
Li tera tuurli.l.!d:
AoE.B. Bruinsma: MultivibratorschakelingenoInleiding in de robottechnieko
Philipsc Cirouit olocks o Industrial components and materials division.Go Klein en Zaalbe?g van Zelst: Algemene beschouwingen over versohil"
versterkers o
Philips Teohno Tijdschr o Jrgo 22,1960, no 0 1 i •
SchBkelinCf-m vaor verschilversterkers 10Philips Techno Tijdschro Jrg. 23.
1961. no o '0Schakelincen voor verschilversterkers II.Philip8 ~lechn, Tijdschr" Jrgo 23 p
'1961 9 no, 40
Philips. Rapporten toepassinC circuit blocks.
Eo Proper: Een eenvoudige leidraed voor de toepassincen van cetran=eis~oriAaerda Philips bOu~8tenen in de cle~tronica"
Verslag Mt 1/610
Minneapolis = Honeywell Regulator Companyo~IT/I (Millivolt to current trGnsmitter)o
DK.
Afatudaerwerk Os. L Bejozy.Lab. Meet= en Regeltechniek Glasfo
26 sept. 1963
Appendix.
!n de praktijk zal hat probleem zich vaak voordoen, eenwillekeurige kromme analoog na te bootsenoDe kromma~ die nagebootat moet worden, zal heel Task devolgende functie djns
E(x) ... a ... bx <} ox2<} d~ + ••• 08.
liler zal E dikwljls een spanning voorstellen en x bijvotamperaturen, gewichten~ etc.Deze boven gegeven reeks zullen wij bijna altijd kunnenvervangen door een eindlge reeks, dikwijls zijn namelljkde termen vanaf bijvo x~ of xi zeer klein Tergelekenmet de eerate termen.Dan kunnen wij zeggen9 dat B
E( x)~ a + bx + cx2 + ••••• 0 o. mx q
De coeffic1enten a tim m zijn reeal, zlj kunnan zowelpositief als negatief zljn, enkele kunnen oak de waardevan nul hebben.Het meeat Toor de hand liggende 1s de gegeven kromme nate boots8n met sen aantal e=machten.Hiervoor nemen wij een aantal R=O=ledeng
~'&.I ~~.oc.
ot!$-----'I '1 .Op de lngang van het netwerk zetten wij een sprondfunotie,aan de ui tgang kr1jgen wij dan een spanning van de vorma
[
-!."tl
E\1 ... u 1+Ae-~~ -~
+ 13 e + 0 e~J_t..}
+ P et:f
Hierblj 2lijna
1". :: T'I (R1) e'J p.l,C,) •.. Rr,Cp 1r~ .. t J (I2"C,) R'l)C2) ••• l<t') (1')
en
A:: A(-e lJ t t,' •. r r')~ ~ e.l [" r I) • , • 1 r)
Daze 2P vargelijkingen zijn oplosbaar, wij hebben immars 2Ponafhankelijke variabelen g R~p C, tIm Rpr CpoHat aantal onafhankelijke variabelen in de ver601ijking voor Euis 2P+'9 to weten Ri~ C, tim Rpt Cp en Uc
Dat de vorm van daze Eu veel op de vorm van E kan lijken kunnen wijzien 613 wij de E=machten in reeksen gaan ontwikkeleno
De ontwikkel1ng van e~ is r~ ,(t. Xl
e = I to 1! to"i~ + '3! +-:£
De ontwikkeling 'Van a 1:' 8
t~ - I t' I~ t- +-.-e :: i - . T .2! 1 3
Eu hebben wij in een reeks gsechreven p wij k~~nen ons nu indenken p
dat de twae reeksen E (t) en Eu (t) op elkaar kunnen lijkeno
De vraeg is een gegeven krommer
zo goed oogclijk na te bootsen veer sen bepaald gabied (t~B tim ~~T)met de kromme: _ ! _i _ :1
(1:."t$ 1~\\
Cu (n= u ! {> Aeo of Be.. + . • . t P e. }
Wij tekenen de twee kro~en in sen grafiok:
Ret apra~ltt van zebf. lisi de tW<7:l9 kr-Oili:nfln in h~t gebied van (t ..e;tot ~~T) he~ m~e6~ op clkaar lijken al~ de absolute waarde Van h~~oppe:r-vlaktevln'"schll var. de twee krOllunen in he/i; gevraagde geM.adminlu:aa:J, is: l:n de grafiek i9 di t oppeI'vlflkteverschU hetgearcaerde ~~bled.
De absolute waard8 van de oppervlakto van de kroM~e 1n hat gevraagdogebied is~
Dr:Jze j.ntegrf.v1.' kun~en ';lij op:'Q~sen? ',7:"1 kO~inen de ti'lee functi~s
E! ~ .... iln Eu-~, ~ ,
Hat cpperyla'd.evel·3chl:. 0 z:':. €-en funfJde z:!.jn van de R'ls en de C"svan hat net~~rk U~
Da..l8 functj.8 G moat mLlimc.a) zi.jn. D~\. t kUl1nen n;.. ': bereik€Jii doc·r "'.U)Q:'
de R's en C"5 d~ meeet gesch:ktc ~aard2n ~H kiez~~,
D8~e waarden "inden wi.j dOO1' 0 t-e d~~ff(,'r~n\;ieren naar R" G " 0
Rp. Cp ~n V, atellsD wlj de ;e~~lffelen1;ie~rde ~aaId8n Ban nu~ eH~ijk<
de.~ h!:bben W~,",1 de minLnBcWi j kennan nu dn h(;ot~ ben:l·:brj,ng 'Jafl. 8 iln krcm.71e met P j;LC ~edEm
mi.jkt iT; d,E' )Jraktl;jk 1ft b~nJ.d(lring r.d"'t, yold.ocnc',e te zijn ·ZJ..jll ·1;.;afwiJkingen nog te eroot), d~n moet men hat Bant~\ R~C 8oct1seYer~rot9nc Elks Be neatie haa:t na~&:~jk twee variabeleno hoe me9~
R"C aecties 7l"~j h8ooon 9 des te met'lT gr·::.:.de~~ van Yrijh~id_ d.es t.l" 'ril1;f:>:c'kunnen w1j een ge~Taagde krcmmc benaderenc
~, zul1en tn t).~ praktijk g-:v:J.llen voO:!'ko~Em( waarbi.i wij een krcmJnftwillennaboot8€ltn~ maa.l' dr; ~xoau!le kunnen wij n1st in formu),e uU,d:eukken.oIn dat geva~ moeten wij andere te w~~k gaano:Ce na 'te bCOt8{!1l k:comme is weer ean fnn1}tie van ~ p met e1 ke waarcle~3.:n t. !~or·t'l?!1 po!Hlee:r.~, et:n B'a ts:;, c
De Y.~('omme t-00t~e!' t11,j nu ook met een 8.anta~. 6=maohten na~ due met~~n aantu~ r-~ ~ed~n,
IV
Hebben wij P R"C leden? dan hebben wij ~ zoals eerdar varmeld»2P?i onafhankelijke variabeleno De kromme k~Anen wij dUB in2P~1 punten exact gelijk rnaken met de na tu bootsenkromme:
\i
f
Des te meer snijpunten wij hebDen f dus ala P groter wordt p des tebeter de nabootsing Dordt.Hebben de twee kro!1l!Ilsn nu 2P,,·1 anijpunten en blijkt de afwijkingin enkele punten nog te groat te zijn~ dan moeten wij het aantalR~C leden vergroten om maer snijpunten te krijgenoBij een bepaalde waarde van P zullen de afwijkingen binnen degestelde grenzon liggeno
Wij hebben twee nanieren gegeven voar de analoge nabaotaing vankrommen. Voor hat rekenwerk D dat hierbij nodig is, kunnen wijdankbaar gebT'.lik maken van rekerunachinsB 0
JPR o
_ .. -~.
',=:-
"I ~
o
,C-~-t.,~~
--,1~ ------<, •., -r----+-
IiI;
=:=-...::;~b--~ ",~.~... ,~:,1-'""-.;.,--- ..... ;._.
::z.
.... ,._5\ .1'
";~'!'
,_-~ :I
~--", c-,--l-':'-=
-l:""~,~~
,-;.;
1"":_ _ .•
r-'~.~~2-r-
,--,:..--n !
..f-:.~--:;'~
-,:,.:.::....
~_5~
':;;-':1
~jo,~
","..:,.
:_L
, :;?;'.,~-"":::--;~
. __ .. ~", .. ~51C;".'~ -oOtiQf.IIO! ..
',1'..~
~ t . _.. :~.... ......;...-
t~~.~~~~
:EJLu', :':".: ,.. _~.~ .-
,;'
I
I,I
.,.+----t",',; ,"","
? __ I}~~~~~
, '
,------' ------~-';=::::
i---'
t·:
:1.---
('::) ~: ....,.:,~.. ,tr, ... t ... ,H ........ ,0.:::' :l.Co."'.o"'nr -l ••00' . V','~' ."\N"..{-,~"i" ..t· ~.l..'t(".,....l~'
ti;~~.;~~~~'·~,~~:~~,·--..._ - ~,_ .. - ...-.
.__ .•. .1.!~
"--l
::::r
,I:./.., I
r--"- --y-:T
; r~
- '--TH-i'f'. , '
r---,-,~
I'
"'.- - ,- -:-=-i-,-r",f" ..~".7- J
_.. ~1
- "
L:D ..
I..
\ \ L:.=:7~1----~74.I
I Ij,
-~--; ....=~-,
-j---'--j
\ ?~-G~'- ,~.~i'"-~ I
Y ! ...
f- j - _..
. - ----~--'c..:- -'---
=c
I I
!
·~i• ·-c~- .~'-",
duiztndli en
:; ... :-....."'r---..;_ ..=._
-',1'=4=
-. .I ;: •• 0
:.~
-j:~ci:L-="-~~-' L-'~;'_)::i-J--. t·]I . ~~t =~ ~--=?~4-:-...:.~~
lj::l-:h-t~._~;_;;~( ?~i~~~~k~:---..-. ~-;- .. :.,:-: .. ,-"r:.....
t<'----+.~.Ht'
. i .- .
,I
"
: ~
,?:=J!
I '
~.. ,~i·- ~ti'~- L£~j--i~ ~i= i-=-~--i:-~~"· ---. =l~:~-=~=I'- ~~ y- ~?~-
.."J~J~:J:;- .:..t_.:~.~~.t_,~~=J-~~~~ -1~;-~- - ~= ~-~'- ~,~--~ ~ .- ~~" 1 j : 1 ,. I " '~ -=:.... , --·c, -.,,'----< '~, '=''-, ,-< ,---OC<rj., Y.:~ ~-'-""": '
.;;. ..:.. __ L.-; __ l_....:.....-. __ .,. _-I .__ !._. - __. __ - -.------.---.---.--...- __0--
L-.----. L.-_
J~~ .~.--_c::.-.J;r
.·C1
r .~.-
_......::.. •.!....:
a
.. ~_! 1 ==-=-,
------71
_.::.---...
un-1- ---;-- -r - ---'.- --
~~_GJ ~~ -;-; ~ ;9_ ...-- .----..... .J
.l;-,l
- -i--
-I - .---'-;-
3iJ ~ ;2
,~-+'-1
. t.-r;:..,JJ r:;':;
,~ I ....
_~r-";" L"
_..- --,- _.,
- tL. i--
,'~~t,~':!....----(.• "-.J...:,: .....""''.. ..
ti tn
..--'.---- .---- -; I --:
~ 'I' 12 I3l '4' 15' ~, I't, :~ '9L __ ~"TJ_~~__-r ~-l=' ~_~_~iii r---~._ J _ .. _-._-
I i__f-=------. ~;-=, =..:-~ - ._~I:::::-? ,- -.--' -- --:----;-:::::·'.:---s"--- -- '--~~
'_ ,,,:- _;~i ·::...._~h:::~ ~9--=:~C::J~-_L_ J -:::--- ,.
.---- -"f'-r·.. ':"-"
--1, - .......!.......,-
i
CDI
duizend
I 'I 1
~-------'-p ---
---·-1=-,-~
,~;,~...--I" -,-'
,,,£ ,[2.::,
L---;:-_L;-;---==-J..:--- - .. --.!:. _. I ~
-, -0;_ •• -
...!----!~-
,l~..J--:::::.... I' ,.
" .-....•- '''i'.} '.~
J
,--- , Ir"-,,~:.t,"t~ ·.Il;-;~
--t---:-
;']+f'~
-l:::QJ
, - 1- .__f7.";'·: ..~F-.~~
:,...--+- .-- ;.: .. -_.
II
Iii
r'·-·~-_·
I:: !
.i
o
.C-~>,~
~-":.~
f~"~~
:..._-.....:..:- ...... , ,,::,.=- -,-== ~-
.;-~)'1;;;,,,~+;
~;.~
--'._1:---'- __ -<--0:-l ..~
., .Co,;:
~..J........i..
L~
~:~f....;.~?-
a'l;~~~
.'~~
. ...,,=r-----,---; ..f ....... --I
:....---,-:-..:....:<- ...
o! I'
i;;;';]__
1 '
...r::::::...t-' .. ~ i
¢i~-~1. j-'·
.~.
,~:~~:,;__}-C-~:I-if;;':~ --t~:~)_ ;;-'-:'~-.;,.
;';,";:~i+
~.
t.:
~~.~ ...,.L.:+~
.....-.- "i'- f";::-"':". "';TT--+T~ ;t.+::-.-:'
.~'"". '* G. "'Lll]'"VI,»""
~I ~L
,~ ~
TWIN POSITIVE GATE.
T'jpe BBS.3oo1. Z"PI
= R = 'UW1'j .. 6v (,)= W, = ;"P"t ,
, = \,M',s = input 1
• = W. = ",put.r; = 0, .a::: C).l~put'.
• = Q. - o<llput L
J=\lJ.:z.~input2.
B .e::: \4'_ - i'Oput lf
9 = lot ihput,'" = Pl.. = ".pUy t b V (1)
•w
TWIN INVERTER AMPLIFIER
~ 1 •f. ',.c., p.
PULSE SHAPER
Gl - oLJt-p<i!internally Gon~ectecJ '
;~te"""'Qlly c..onnt.e.ted
p ~ ""Pply ." V, _ w' _ ;~"."t --_- ~-
- ',,,ky,,a 11'1 not coymed'",AE - COh'lMOIoot .$l..4ppkj oy
I - jnt.... "UIj ha' CO""eCtedg - i"ter"60':l COhh.d.ci.. W - jo"l'l'I'j -IiV
I
//
f
I
""' 0 00 CYVW"I----.
MAT.
M ••••.T....T ...T.aIT.
: J17 tlO I~. ao a
//
b c d e
I _ Q. ~ output 1.
I. _ 1M" = i"rllt2.~ _ EL = carnmo....~ 011 (1
• = r, c""",,,," .....,,"10'1 r., = p, .~ply tb \J (2.)
, P, -"'/'Ply .. 'v (~)
• - N. ""1'101'1 -t;,V (ll
i = II, ....I'Ply - Ij,V (,)9 - W, in"...' J.. = 0, = ouijl<Ji ~
1y po. 1!o89~ooz. 1.IA 1
Ty1'" E!>8foC\3 z·rFl.
I_ Q",:c::I "",tpA2.
III. t -- HI. .-::= cia ..... F> diod.. 2-J - R,. -= diod~ output 2-
&rc=~-= input l.~ = p ~f¥'I'1 ,G V
H. , = w, i"'put ~
r N -",ppJ'1 -~v
I R, diode o~tp..t i9 - ,", cbmp diad"-.~ 0, ou-tput i
T'j~ B>~.ooS- 2 r A2.
4 = Q~ = ou~put 2.L_ Q, = output l
3- \JJ. _ ""Put .z", ~L~ IJ/, ;npu~ 1
~ =
"" = ."pply -" ~ a.), ~ u, ~ 5u/'l'I'J -6 V (I)
1 N. _ <YPr"'l - 6 v (2)
I Ilo Supp\':j -G V (4)
9 '" P "'I"I'I~ • 1 v
)0 = E <:.0'""'0" .u"",''1 0 \I
d
TWIN INVERHI AMPUFIER
TWIN EMITTER fOLLOWER
cb
I - Ql- out.Pyt.1
L a A,.o A~ input 13 - A,o AC input ~
~ - 'oJ.: DC ,nput L5 - p.~ 5uppl~.GV6 : Eo CO.,,,,,," 'Uf'p~ OV
1 : P,o .uppJ~ +6'1
8 a No ...,.pl'i _ bV
9 ="",0 DC input j
10 =Cl,a output I
\ • Qz. o ....tp\4t 1-
~ 1- G, • '1'~,npui i3 A K ;"('ut_ ~ 'JJ. ex; input
.5 - P 2 .upp!lj'6Y, .." f. ~ common ~ufP~ 0 V
1 _ W. - OC input i
, ~ N - .uppl~ -bY
~ c:- (;2. SO" ~te Input t10 = Q, = output 1
":ire BB~lOOI Fl'.fLIP - FLOP
a
FLIP-FLOP
c.,
T:JP<- es '3~ooo L.3Nf
I = N, '" .Uf1'I~ ~V (4)
;;; W, ,nput- I
= w) ,nput tNo "'- =- \tJoj 'IZ i"f"'t s-
~ rrrl • - Q. - output IIl.~L , .". Q1. c:;;: outpull.
, . ) 'oj p( b. 1 = W~ - i~tl
1 =IJJ,,= """put.J. .J • f , " • :1
~ -. ~, c= i~P(Jt b"'. "" "e Go G" VI~ W" w,10 = N2.- >uppl~ -bV (t)
TWIN NEGATIVE GATE
3
4
2
5
II
1i
f
/
/
/
I9
Ih
I I
10
it
TWIN POSITIVE. GATE-
Type. B892>ooo 2.2P1
l ~ Pt ~ ~upl"I'1 ~ G \f (4)
j = W, = jl'lfUt..l
3 = \II.> = "rYljOl.At)
~ = not cOVIne etecl5 = Q, = oU~fNb,
, = Ql. = Ol4tp\,.\i;;z.
t = \'lat (..0 1'11'1...e ted
! = i,l/z. ."" ih.,<Jt 2-g = ~ = iVlru.-b-4.. = P;L. = 5t4l'rli .. " V .(.)
T'jpe 1 P 72.755 PAl
J. I
P £
POWER AM PL IflER
l=E
1..= P
:I = Nl
It ~ ~)=
,= NJ=,,= Q =
f - "vii =
common ~uppl~ 0 V
sUPP'!1 +GV:,uPfl'-j - Gv
~ppl'j rna)( 60V
outputi'lput
I , - '01 = I"Fut~14-J \
1 ,,
POWER AM PL\FIER ; ·I
I
..
5
6
•
I
NEDEIU.ANO
I>-- /
I I
·
AANT. MOO....QUANT. 'ATTHH Hr."\JO". Hr." MOO.
........ u ..... "" ..,.SIMa. C 17
" .......... G04.G>I.,..M,El1 .....
"'-No Hr. A'SiN. Hr,,., D'lf6EM.l'U5AH.. trW,
COM..... M...t---------+-----t
1-'-'-------If--,.....NT.
I
"'---'II"'1JI:.•-.\N1., rlL.~I···----4"--I·Ao."''''----I2.----1IOAT 11- 7· I~t; ~ :::~;'"-':'~'7'"'
N.V. PHIUPS' GlOEILAMPENFABIUEKEN EINDHOVEN
AQn~lu'lt.inger'l
circui t bloc~.
MAT.
I I
.........,••A....
".&,1'.
6
,j'.,171
,~
r It
Itt I111 ih I
P I'I \
I8,iI
Ii .II
