Integrált áramkörök

FESZÜLTSÉGSZINT JELZŐ ÁRAMKÖRÖK

A nem túl biztató állapotokat leíró előzetes után térjünk a lényegre. Az IC választék manapság valóban hatalmas. Elvileg az lenne a cél, hogy még a "legvadabb" ötletekhez is lehessen olyan integrált áramköröket találni, amik azután a megvalósítást a legnagyobb mértékben leegyszerűsítik. Akármilyen áramkörben is gondolkodunk, a lényege mindig az, hogy praktikusan valamit jelezzen nekünk, valamilyen várható következmény bekövetkezésétől mentesítsen minket, egy szokványos vagy különleges feladatot lásson el helyettünk.
A meglehetősen tágan értelmezett feladatok körében számos fizikai jelenség alkalmazása is beletartozik, sőt egyes esetekben erre alapul az egész folyamat. Ekkor pedig nagyon lényeges az az elv, hogy az állapotokat mindig valamilyen elektromos feszültség nagysága, polaritása tartalmazza. Nagyon egyszerű példa erre, hogy ha egy hőmérsékletet azonos fokon akarunk automatikával tartani, akkor a lehető legegyszerűbb ellenállásos feszültségosztó egyik tagjaként NTK ellenállást használunk. Ennek ellenállása a hőmérséklet függvényében változik, így a rajta eső feszültség nagysága pontosan követi a hőmérséklet változásait. Mindössze kettő alkatrésszel a hőmérséklet változást átalakítottuk feszültség változássá.
Tulajdonképpen megállapítható, hogyha bármit elektronikával akarunk irányítani, szabályozni, ellenőrizni, akkor ezt csakis feszültséggel oldhatjuk meg. Például ha a nyomást, legyen ez akár levegő, egyéb gáz vagy valamilyen folyadék nyomása, akarjuk szabályozni, akkor ezt elektronikusan csak úgy lehet megoldani, ha a nyomás mértékét egy szenzor elektromos feszültséggé alakítja. Különben nem elektronikus, hanem pneumatikus szabályozásról beszélünk, és a villamos vezetékek helyett csöveket, erősítők helyett szivattyúkat, kapcsolók helyett szelepeket alkalmazunk.

Az alkalmazott áramkörökben viszont szinte biztos, hogy akad egy-kettő olyan is, ami a feszültség nagyságát érzékeli. Ez utóbbiak közé tartoznak a "komparátorok". A "komparáció" összehasonlítást, összevetést jelent. Ezek az áramkörök valóban ezt teszik: a rájuk kapcsolt úgynevezett "referencia" feszültséget összehasonlítják egy másik, adott esetben egy érzékelőről valamilyen fizikai mennyiség szerint változó feszültséggel, és ha a kettő egyezik, akkor kapcsolnak.
Tulajdonképpen ezzel az egyszerű feszültség öszszehasonlítással elektronikusan végtelenül sok mindent meg lehet oldani. Ez a módszer természetesen egyáltalában nem számít újdonságnak, hiszen majd az összes műveleti erősítő IC egyben kifogástalan komparátor is. Igazából azonban ahhoz, hogy egy feszültségszint jelzést végző áramkört összeállítsunk, a szükséges minimumnál sokkal több alkatrészt kell használni. Az áramkörök minősége az alkatrészek számának növekedésével arányosan csökken. Annál jobb minél kevesebb a beépített alkatrész, azaz egyetlen, a célra kifejlesztett IC a végső megoldás.

A MOTOROLA MC34161 típusú IC-je, mint azt a későbbiekben látjuk, rendkívül sokoldalúan használható feszültségszint jelző áramkör. Az IC belső felépítését az 1. ábra mutatja. A tok 1-es és 8-as kivezetései között egy 2,54 voltos referencia feszültség forrás található. A bemenetre, ami az IC 8-as kivezetése, 4 és 40 volt közötti feszültség kapcsolható.
Az így nyert referencia-feszültséget akár külső, akár belső áramkörökhöz lehet használni. Az MC34161-es IC-ben négy komparátor van, ezek közül kettő, a tok 2-es és a 3-as kivezetéseihez csatlakozók, Schmitt-triggeres, a 7-es kivezetéshez csatlakozók pedig Schmitt-trigger nélküli komparátorok. A láncok végeit egy-egy EXOR kapu és egy-egy nyitott kollektoros kimenet zárja le. Mindegyik komparátor saját referencia-feszültséggel rendelkezik.
Szó volt már arról, hogy a komparátor egy olyan áramkör, ami egy adott feszültséget a referenciaként megadottal hasonlít össze. A vizsgált feszültség valahányszor áthalad ezen a referencia szinten, a kimenet állapota annyiszor változik meg billenésszerűen. Ily módon a lassú és határozatlan változásokból is gyors, meredek jelek állíthatók elő. A gyorsaságnak és a billenésszerű változásoknak kulcsfontosságú szerepük van. Például ha egy szürkületi kapcsolót egy fotódiódával vezérelünk, akkor a hálózatot kapcsoló tirisztor, a dióda karakterisztikájának görbült szakasza miatt egy lassú átmenettel fog rendelkezni. Ez nem teszi lehetővé a határozott be-, és kikapcsolást. Ha viszont a dióda karakterisztikája szerint lassan változó feszültséget egy Schmitt-triggerrel "négyszögesítjük", akkor a tirisztor vezérlő feszültségéből a problémákat okozó szakasz eltűnik.

A Schmitt-trigger is valójában egy komparátor, ami egy ún. "hiszterézissel" rendelkezik. Nézzük a 2. ábrát és azonnal megértjük miről van szó. Az MC34161-es IC-ben kétféle komparátor van. A hagyományosnál, amikor a figyelt jelfeszültség fokozatosan növekszik és eléri a referencia szintet, a kimenet átbillen. Ez a helyzet viszszafelé is; amikor a jelfeszültség a referenciaszint alá csökken, akkor a kimenet eredeti állapotába billen. A kimeneti feszültség szint mindkét változása, gyorsan és határozottan, az U1-es referencia szintnél következik be.
Ugyanez nem mondható el a Schmitt-triggeres komparátoroknál. Az MC34161-es IC-ben ebből kettő van. Az ilyen komparátoroknál a kimenet átbillenése és visszabillenése a hiszterézis miatt nem azonos szinten fog bekövetkezni. A 2. ábrán látható, hogy a kimenet a jelszint növekedésénél a U2-es szinten billen át és az U1-es szinten billen vissza. Ezt a jelenséget, azaz a hiszterézis többek között a vizsgált jelre rátelepedő zavarok okozta téves átkapcsolások kiszűrésére lehet használni.

Az MC34161-es chip áramköri működését és a komparálás gyakorlatát egy egyszerű példán keresztül lehet megérteni. Elvileg ezt a folyamatot bárhol lehet használni. A 3. ábrán olyan kapcsolást látunk, ami az akkumulátorok túltöltését vagy a veszélyes gázfejlődést jelzi, illetve megfelelő logikai kapcsolattal a töltés folyamatát vezérli. Az MC34161-es chip két bemenetére, U1-re és U2-re egy-egy ellenállásos feszültségosztó kapcsolódik. Ha visszatekintünk az 1. ábrára, ahol az IC belső felépítése található, akkor látjuk, hogy a 3. ábra kapcsolásában a két normál komparátor összefogott bemenete, az IC 7-es kivezetése, a 9 voltos tápfeszültség pozitív sarkára van kapcsolva. Ugyanakkor a két EXOR kapu utáni nyitott kollektoros kimenetekre egy-egy LED csatlakozik.
Az áramkör jelenleg úgy működik, hogy ha az U1-es bemenetre vezetett pozitív feszültség nagyobb vagy egyenlő 1,27 x (1+R1/R2) által meghatározott értéknél, akkor a LED(1) világít, és ismét elalszik, ha ez a feszültség kisebb lesz az 1,245 x (1+R1/R2) megszabta értéknél. A 3. ábrán R1 100k, R2 pedig 10k, ami azt jelenti, hogy a LED akkor jelez ha az U1-re kapcsolt egyenfeszültség eléri vagy meghaladja a 14 voltot és ismét elalszik ha a feszültség 13,7 volt alá csökken. Az U2-es bementhez csatlakozó feszültségosztó R3-as ellenállása 100k, az R4-es 12k. Ha az erre vezetett U2-es egyenfeszültség eléri vagy meghaladja a 11,9 voltot akkor a LED világít, és ismét elalszik, ha a feszültség 11,6 volt alá csökken.

Egyértelműen látható, hogy az MC34161-es IC komparátorainak billenési szintjeit a belső referenciák határozzák meg. Azt pedig, hogy mekkora egyenfeszültségeket jelezzenek, a bemenetekre kapcsolt feszültségosztók arányai döntik el. Mégegyszer a két képletet:
U1 > 1,27 x (1+R1/R2)
U2 > 1,27 x (1+R3/R4)
amikor a LED(1) világít és

U1 < 1,245 x (1+R1/R2)
U2 < 1,245 x (1+R3/R4)
amikor nem világít.

A LED(2) ellentétesen működik, elvileg ez is jelzésértékű lehet. Azt, hogy mekkora egyenfeszültséget jelezzünk, az R1/R2 vagy az R3/R4 arány fogja meghatározni.

A 4. ábrán hasonló ellenállásokkal azt a kapcsolási megoldást látjuk, amikor az MC34161-es IC két normál komparátorának összefogott bemenetei, az IC 7-es kivezetése, a tápfeszültség negatív oldalához van kötve. Most a LED(1) akkor világít amikor
U1 < 1,245 x (1+R1/R2)
U2 < 1,245 x (1+R3/R4)
és nem világít amikor

U1 > 1,27 x (1+R1/R2)
U2 > 1,27 x (1+R3/R4)

Kiszámítva a feszültségeket, a 4. ábrán látható kapcsolásban az R1/R2 osztási aránnyal meghatározva a LED akkor világít ha az U1-es bemeneten a feszültség 13,7 volt alá csökken, és akkor nem ha 14 volt fölé emelkedik. Vagy az R3/R4-gyel meghatározva a LED akkor jelez, ha az U2-es bemeneten a feszültség 11,6 volt alá csökken, és akkor nem jelez, ha 11,9 volt fölé emelkedik.
A 3. és a 4. ábrán látható két egyszerű kapcsolás a 12 voltos akkumulátorok üzemével, töltésével, kisütésével kapcsolatos feszültségekre van beállítva. Ha a feszültségosztók egyik tagja egy trimmerpotenciométer, akkor a komparátoros jelzés vagy vezérlés beállítása pontosabban és egyszerűbben elvégezhető. Belátható, hogy a bemutatott módszerrel elvileg bármilyen feszültséget ellenőrizhetünk, sőt mivel a két nyitott kollektoros kimenet bármilyen logikához csatlakozhat, az automatikus vezérlés lehetősége is adott.

Az áramköröket a feladatokhoz könnyű átalakítani, például ha az R2-es és az R4-es ellenállásokat 33 kiloohmosra cseréljük, akkor a TTL IC-ék 5 voltos tápfeszültségének ellenőrzéséhez kapunk jelzőáramköröket. Mint ismert a TTL áramkörök rendkívül érzékenyek az 5 voltos tápfeszültség pontos betartására. A 3. ábrán látható kapcsolásban a LED világít, ha az U1 vagy az U2 bemeneten a feszültség eléri és meghaladja az 5,12 voltot, és ismét nem jelez, ha 5,02 volt alá csökken. A 4. ábra kapcsolásában a LED világít, ha bármelyik bementen a feszültség 5,02 volt alá csökken, és ismét kialszik, ha 5,12 volt fölé emelkedik.
Az 5. ábrán egy olyan áramkör kapcsolási rajza látható, ami az autók biztonságos téli indítását segíti. A piezo zümmer szaggatva megszólal, ha a bementre kapcsolt egyenfeszültség, azaz az U > 1,27 x (1+R1/R2)-nél, és elhallgat ha U < 1,245 x (1+R1/R2)-nél. Az áramkör úgy működik, hogy ha az akkumulátor feszültsége eléri vagy nagyobb 11,9 voltnál, a zümmer szaggatva megszólal és jelzi, hogy a motor indításának nincs akadálya. Ugyanakkor ha az akkumulátor feszültsége 11,6 volt alatt van, vagy ha a sok indítási próbálkozás miatt ez alá csökken, akkor a zümmer elhallgat.
A kapcsolás érdekessége, hogy az MC34161-es IC második komparátor láncának bemenetére, az IC 3-as kivezetése, egy 470 nanofarádos kondenzátor csatlakozik. A kondenzátor és a pozitív visszacsatolás következtében egy oszcillátor jön létre, ami a piezo zümmer működését szaggatja.

A legváltozatosabb vezérlési feladatok megoldására ad lehetőséget a 6. ábrán látható kapcsolás. Ez egy olyan különleges ablak komparátor, ami az R1-R2-R3 ellenállások alkotta feszültségosztóval tetszőlegesen beállítható négyféle küszöbfeszültséggel működik. A nyitott kollektoros kimeneteken most is LED-ek vannak, azonban ezek csak jelzik a komparátorok pillanatnyi állapotait. Ide további vezérlő áramkörök kapcsolhatók, később erre visszatérek.
A vezérlési diagramm a 7. ábrán látható. A négy küszöbfeszültség A, B, C, és D betűvel van jelölve. A bekapcsolt állapotot most a kimenet alacsony szintjének vettem, amikor a LED1-es világít és a LED2-es nem. Itt végül is majd a feladat szabja meg azt, hogy a kimenet alacsony, vagy magas szintje számít a vezérlés szempontjából aktív állapotnak. A négy meghatározó küszöbfeszültség az ellenállásokkal a következő egyszerű számítással állítható be:
A = 1,245 x [1 + R1 / (R2+R3)]
B = 1,27 x [1 + R1 / (R2+R3)]
C = 1,245 x [1 + (R1+R2) / R3]
D = 1,27 x [1 + (R1+R2) / R3]

Például ha az R1=47k, R2=4,7k és R3=5,6k, akkor:
A = 1,245 x [1 + 47 / (4,7+5,6)] = 6,9 V
B = 1,27 x [1 + 47 / (4,7+5,6)] = 7 V
C = 1,245 x [1 + (47+4,7) / 5,6] = 12,7 V
D = 1,27 x [1 + (47+4,7) / 5,6] = 13 V

A vezérlési diagram a 7. ábrán látható. Az A és B illetve a C és D értékek közötti különbségeket a hiszterézisek adják.
Előfordulhat olyan igény is, amikor a feszültség a kiértékelendő tartományban polaritást vált. Azaz a szenzor által szolgáltatott feszültség tartományt egy adott negatív értéktől valamilyen pozitív értékig kell korlátozottan érzékelni. Erre alkalmas az MC34161-es IC a 8. ábrán látható kapcsolásban. A LED1 akkor világít ha az U1 az R1 és R2 ellenállásokkal beállítható valamekkora negatív polaritású feszültség alá csökken, vagy ha az U2 az R3 és R4 ellenállásokkal meghatározható valamekkora pozitív polaritású feszültség fölé emelkedik.
Az áramkör LED1-es bekacsolási küszöbfeszültségeit a következő összefüggések adják:
U1 > [(-1,295 x R1) / R2] +1,245
U2 > 1,27 x (1+R3/R4)

Az U1-re negatív, az U2-re pozitív feszültség értéknek kell adódni. A LED1 kikapcsolási küszöbfeszültségeihez az alábbi összefüggések tartoznak:
U1 < [(-1,27 x R1) / R2] + 1,27
U2 < 1,245 x (1+R3/R4)

A 9. ábrán az előzővel hasonló feladatokra alkalmas kapcsolást látunk, azaz a LED1-es akkor kapcsol be, ha U1 és U2 egy valamilyen negatív polaritású feszültségtől szintén valamekkora pozitív polaritású feszültségig haladó tartományt fog át. A két kapcsolás, habár majdnem azonos rendeltetésű, mégis különbözik egymástól abban, hogy az egyiknél az U1 és U2 feszültségekkel határolt tartományt "belülről" képzeljük el megközelíteni, a másiknál pedig "kívülről". Ez látszólag mindegynek tűnik, azonban a vezérlések szempontjából már egyáltalán nem mindegy, hogy az áramkör érzékenységét melyik irányból lehet beszabályozni. A 9. ábrán látható kapcsoláshoz tartozó küszöbfeszültségeket szintén az ellenállásokkal lehet meghatározni. A LED(1) bekapcsol ha:
U1 < 1,245 x (1+R1/R2)
U2 < [(-1,27 x R3) / R4] + 1,27

és kikapcsol ha:
U1 > 1,27 x (1+ R3/R4)
U2 > [(-1,295 x R3) / R4] + 1,245

Most az U1-re adódik pozitív az U2-re pedig negatív feszültség érték. Ez a változás a gyakorlati alkalmazás szempontjából nem lényeges. Azt, hogy a pozitív vagy a negatív polaritású feszültségeket nevezem U1-nek vagy U2-nek, egy adott áramkörön belül teljes mértékben tetszőleges.
Térjünk vissza egy kicsit a 6. ábrán látható ablak komparátorhoz. Ez egy egyszerű és sokoldalúan használható áramkör, amihez elvileg bármilyen érzékelő hozzákapcsolható. Mindegyik gyakorlati alkalmazásnál a lényeg abban van, hogy az érzékelők valamilyen feszültséget adnak, vagy a rájuk kapcsoltat megváltoztatják. Az így nyert információt, azaz az adatokat, amit végül is az említett feszültség pillanatnyi állapota hordoz, kell azután megfelelően feldolgozni. Az információ feldolgozásának első lépése az értékelés, ezt a folyamatot végzi az MC34161-es IC-re épülő különleges komparátor. Az R1, R2 és az R3 ellenállásokkal megszabjuk azt a feszültség nagyságot, amire a szabályozás további folyamatánál szükségünk van.

Nézzük a 10. ábrát. Itt a komparátorhoz egy optocsatolóval leválasztott 230V-os hálózati kapcsoló csatlakozik. Az optocsatoló a két áramköri részt teljes biztonsággal elválasztja. Ez a hálózati kapcsoló a TIC206D triak áramáteresztő képessége miatt maximálisan 500 watt teljesítményre vehető igénybe. A 10. ábrán egy izzólámpa van, azonban ennek helyén lehet bármilyen egyéb fogyasztó. Ha most az egész folyamatot tekintjük, akkor kitűnik, hogy a komparátorra egyfelől az a feladat hárul, hogy az optocsatoló LED-jét be-, és kikapcsolja. Ez mindössze kétféle állapot, ami önmagában még nem tükrözi a korábban megszabott feszültségérzékelési és kiértékelési feladatokat. Másfelől a komparátor az az elem, ahol a teljes automatika feltételeit meghatározhatjuk.
Adott esetben egy LDR ellenállással egy fényérzékeny feszültségosztót kapcsolunk a bementhez, és ez szolgáltatja a U feszültséget. Két dolog lehet, ami a továbblépést nehezítheti. Az egyik, hogy az LDR-es feszültségosztó adott fényviszonyokhoz tartozó feszültsége csak körülményesen változtatható, tehát el kell fogadni. Ekkor az áramkört a komparátor R1, R2 és R3-as ellenállásaival kell ehhez a feszültséghez hozzáigazítani. A másik az, amikor a komparátor bementi feszültségosztóját valamilyen oknál fogva nem célszerű változtatni, mert például egy másik feltétel meglétét hordozó feszültség is ide csatlakozik. Ekkor az LDR-es osztót kell ehhez a már meglévő feszültségtartományhoz igazítani. Mindkét esetben tulajdonképpen nem teszünk mást, mint a komparátor kimenetének két egyszerű állapotát egy bonyolultabb feltételrendszerhez kapcsoljuk azáltal, hogy az U feszültségből a komparátorral kiválasztunk egy tartományt, nyitunk egy "ablakot". Az "ablak" nyitásazárása a környezet fényviszonyai szerint fog végbemenni.
Mindaz, amiről eddig szó volt, látszólag bonyolultnak tűnik. Ha azonban az áramköröket tüzetesebben megvizsgáljuk, akkor látható, hogy még a legösszetettebb feladatokhoz is mindössze egy egyszerű, sorba kapcsolt ellenállások alkotta, feszültségosztót kellett csak kiszámítani. A négy alapműveletnél nem volt nehezebb matematika, és az eredményeket egy egyenfeszültség mérővel azonnal lehetett ellenőrizni.
Az MC34161-es komparátor chip tápfeszültsége egy 9V-os elem, ami a különféle érzékelőkkel kombinált feszültségosztókat is táplálhatja. Most már csak a fantázia szabhat korlátot annak, hogy az ismertetett alapkapcsolásokkal a "legtrükkösebb" áramköröket legyünk képesek összeállítani. A következőkben néhány különleges lehetőséget mutatunk be.

Ahhoz, hogy a fényre vagy a környezeti hőmérsékletre reagáló elektronikát konstruálhassunk, elég a legegyszerűbb módszereket alkalmazni. Erre a legalkalmasabb és legolcsóbb eszköz a LDR, azaz a közismertebb nevén fotóellenállás és az NTK, vagyis a hőmérsékletre változó ellenállás.
Mindkettőt elég egy soros kapcsolású feszültségosztó egyik tagjaként beépíteni, és máris kész a megfelelő érzékelő. Az érzékelt tartományok pontosabb beállításához ezt a feszültségosztót úgy célszerű kialakítani, hogy az egyik ellenállása részben egy trimmerpotenciométer legyen. A potenciométerrel az osztási arány fokozatosan állítható.
Vannak azonban ennél érdekesebb lehetőségek is. Az elektronikának különösen izgalmas területe a kibernetikai modellezés. Itt fontos szerep jut a különféle érzékelőknek és annak, hogy a még legbonyolultabb feladatokra képes áramkörök is minél kisebb helyen elférjenek. Számít a súly és a térfogat, mert például sok probléma forrása, ha a modell mozgatásához a hatalmas tömeg miatt rengeteg energia szükséges. Energia felhasználás szempontjából az is lényeges, hogy a vezérlő áramkörök minél kevesebbet fogyasszanak, és így a rendelkezésre álló erőforrások zömmel a feladatok ellátását szolgálják, adott esetben például a mozgást. Ebben a vonatkozásban az MC34161-es IC és áramköre nagyon kedvező. A vele kialakított áramkörök, azzal a néhány ellenállással rendkívül kis helyre összeépíthetők.
Az infrasugarakat régóta alkalmazzák különféle műszaki területeken. Legismertebb felhasználásuk a távvezérlőkben található. Ezen túlmenően mindegyik hőforrás egyben infrasugárzást is kibocsát. Ezeket az infrasugarakat azonban a hagyományos módon nem lehet érzékelni. Van azonban erre alkalmas eszköz, ami a maga nemében különleges képességekkel rendelkezik. A vele vezérelt kibernetikus modell például képes a hőforrást megkeresni, és ha a programja erre van elkészítve, akkor oda is megy.
Az RPW100-as chip úgynevezett infrasugár irány-meghatározó detektor. A 11. ábrán látható a legegyszerűbb kapcsolás. Az RPW100-as chip különleges szűrője alatt két szektor található, ami az érzékelést egy X és egy Y - egymásra merőleges - irányra osztja. Az X tengely iránya a TO5 vagy TO39 tokozás jelzésénél van, erre merőleges az Y irány, ami tulajdonképpen a két szektort elválasztó egy milliméter keskeny résen halad át.
A CMOS technológiával készített detektor chip az infrasugár forrásokat 50 fok eltéréssel képes érzékelni. Az érzékenység természetesen attól is függ, hogy a keresett hőforrás az infrasugarakban mennyire gazdag. Az RPW100-as chip mindenesetre arra alkalmas, hogy egyértelműen érzékelje azt, hogy a hőforrás tőle jobbra vagy balra esik. A detektorral - megfelelő áramkörbe helyezve - a leadott feszültségével pontos iránykarakterisztika rajzolható.
Másik nem szokványos vezérlési lehetőség, amikor a légnyomás változása szerinti beavatkozás elektronikus irányítása a cél. Ehhez viszont olyan eszköz kell, ami a légnyomást érzékeli és ezt villamos feszültséggé alakítja. Az EM 98/11 számában kétféle elektronikus barométer megoldását közöltük. Ezek egyikében a KP100A1-es szenzor, a másikban a SIEMENS HS20-as légnyomás érzékelője található. A HS20-as szenzor elvileg 200-tól 2000 hPa-ig alkalmas légnyomás mérésére. A kimenetén mindig a légnyomásnak megfelelő feszültség jelenik meg, és a légnyomás valamint a kimeneti feszültség között az összefüggés lineáris. Például a szenzor 1000 hPa-nál 2,262 voltos kimeneti feszültséget szolgáltat.
Egyik egyszerű alkalmazási lehetőség például a viharjelzés. Hazánkban az átlagos légnyomásszint körülbelül 1010 és 1020 hPa között van. Gyors átmenettel érkező vihar esetén a légnyomás hirtelen csökken, rendszerint 970-980 hPa alá. A HS20-as szenzor 960 hPa-nál 2,125 voltos feszültséget ad. Ez a feszültség az MC34161-es IC-vel működő bármelyik komparátorral értékelhető, és az eredménytől függően a megfelelő beavatkozás kiváltható. Ha például a HS20-as szenzort a 3. ábrán látható áramkörhöz csatlakoztatjuk, akkor egy majdnem komplett viharjelzőt kapunk. A szenzor az U1-es vagy U2-es feszültséget adja és az R1-es ellenállás 47k-s, az R2-es pedig egy 100k-s trimmerpotenciométer, ami körülbelül 68-70 kilóohmosra van indulásként beállítva.
A komparátor küszöbfeszültsége 2,147 volt akkor, ha R1 = 47k és R2 = 68k. A szenzor feszültsége és a komparátor küszöbszintje a trimmerpotenciométerrel a kívánt összhangba hozható. Ez részben azért is egyszerű feladat, mert a légnyomás és a szenzor jelfeszültsége között az összefüggés lineáris. A LED1 és a LED2 tulajdonképpen egy aktivált állapotnak megfelelő logikai alacsony illetve magas szintet jelez, attól függően, hogy a beavatkozó elektronika következő fokozatai hogyan vannak kialakítva.
Tulajdonképpen rendkívül egyszerű áramkör, amivel sokféle feladat végrehajtható. Hihetetlen mértékű károktól képes megóvni akkor, ha például egy nagy erejű nyári viharnál a tetőtéri nyílászárókat automatikusan lezárja. Ez ma már nem megoldhatatlan feladat, hiszen számos ajtó és ablaknyitó elektromos mechanika létezik. Sokszor azonban az is megóv a bajtól, ha csak egy egyszerű csipogó jelzi a vihar közeledtét.