CH686908A5 - Method for functional control of a Temperaturfuehlers. - Google Patents
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Description
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Beschreibung description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kontrolle der Funktion eines mit einer Auswerteschaltung verbundenen Temperaturfühlers, sowie eine Einrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens. The invention relates to a method for checking the function of a temperature sensor connected to an evaluation circuit, and a device for carrying out such a method.
Zur Überprüfung eines Temperaturfühlers wird bisher der Temperaturfühler beheizt und anschliessend geprüft, ob sich eine Änderung des Widerstandes des Temperaturfühlers ergeben hat. Dabei ist zur Beheizung des Temperaturfühlers eine externe Heizeinrichtung vorgesehen. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil eines entsprechend hohen technischen Aufwandes. Dabei stellt auch die Notwendigkeit, eine separate Heizeinrichtung vorsehen zu müssen, in vielen Fällen eine nicht unerhebliche Beschränkung bei der Konstruktion von Einrichtungen dar. To check a temperature sensor, the temperature sensor has previously been heated and then checked whether there has been a change in the resistance of the temperature sensor. An external heating device is provided for heating the temperature sensor. However, there is the disadvantage of a correspondingly high technical outlay. The need to provide a separate heating device is in many cases a not inconsiderable limitation in the construction of devices.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, das einfach durchgeführt werden kann. The aim of the invention is to avoid these disadvantages and to propose a method of the type mentioned at the outset which can be carried out simply.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass dem Fühler zur Selbstheizung eine Wechselspannung überlagert wird, die bei Erfassung eines vorgesehenen Temperaturanstieges durch die Auswerteschaltung wieder abgeschaltet wird. According to the invention, this is achieved in that an alternating voltage is superimposed on the sensor for self-heating, which is switched off again when the temperature rise is detected by the evaluation circuit.
Auf diese Weise ist eine Überprüfung eines Temperaturfühlers sehr einfach möglich, wobei dies mit geringem Aufwand möglich ist. In this way, a temperature sensor can be checked very easily, with little effort being possible.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung vorzuschlagen, die auf einfache Weise die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ermöglicht. Another object of the invention is to propose a device which enables the method according to the invention to be carried out in a simple manner.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Temperaturfühler über einen Tiefpass mit der Auswerteschaltung verbunden ist, und zwischen dem Temperaturfühler und dem Tiefpass über einen Kondensator eine Wechselspannungsquelle anschaltbar ist. This is achieved according to the invention in that the temperature sensor is connected to the evaluation circuit via a low-pass filter, and an AC voltage source can be connected between the temperature sensor and the low-pass filter via a capacitor.
Auf diese Weise ist es möglich, einerseits den Fühler mit Wechselstrom zu beaufschlagen, ohne dadurch die Auswerteschaltung zu beeinflussen. Dadurch ist es möglich, den Temperaturfühler ohne externe Heizeinrichtung durch die Beaufschlagung mit Wechselspannung zu erwärmen und die dadurch verursachte Widerstandsveränderung zu erfassen. Eine solche Widerstandsänderung ist ein eindeutiges Zeichen, dass der Fühler und die Auswerteschaltung einwandfrei arbeiten. In this way it is possible, on the one hand, to apply alternating current to the sensor without thereby influencing the evaluation circuit. This makes it possible to heat the temperature sensor without external heating device by applying AC voltage and to detect the change in resistance caused thereby. Such a change in resistance is a clear sign that the sensor and the evaluation circuit are working properly.
Dabei kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, dass die Wechselspannungsquelle durch einen steuerbaren Oszillator gebildet ist, wobei die Ansteuerung des Wechselrichters gleichzeitig mit einer Logikschaltung, z.B. einem NOR-Glied verbunden ist, deren zweiter Eingang über eine eine Änderung des Ausgangssignales der Auswerteschaltung erfassende Schaltung beaufschlagt ist, die vorzugsweise durch einen Komparator gebildet ist, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Tiefpasses und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang der Auswerteschaltung verbunden ist. According to a further feature of the invention, it can be provided that the AC voltage source is formed by a controllable oscillator, the control of the inverter being carried out simultaneously with a logic circuit, e.g. is connected to a NOR gate, the second input of which is acted upon by a circuit which detects a change in the output signal of the evaluation circuit and which is preferably formed by a comparator, one input of which is connected to the output of the low-pass filter and the second input of which is connected to the output of the evaluation circuit .
Auf diese Weise kann der Widerstandsanstieg des Temperaturfühlers sehr rasch erfasst werden, so dass die Kontrolle des Fühlers sehr rasch durchgeführt werden kann. Anschliessend kann die Wechselspannung wieder abgeschaltet und die Messung der Temperatur des zu überwachenden Teiles fortgesetzt werden. In this way, the increase in resistance of the temperature sensor can be detected very quickly, so that the sensor can be checked very quickly. The AC voltage can then be switched off again and the measurement of the temperature of the part to be monitored can be continued.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die eine erfindungsgemässe Einrichtung zeigt. The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, which shows a device according to the invention.
Der Temperaturfühler 1 ist über eine Leitung 32 mit einem Tiefpass 29 verbunden. Der Ausgang dieses Tiefpasses 29 ist über eine Leitung 2 mit einem Eingang 9 eines Messverstärkers 11 verbunden. The temperature sensor 1 is connected to a low pass 29 via a line 32. The output of this low pass 29 is connected via a line 2 to an input 9 of a measuring amplifier 11.
Die Leitung 2 ist über einen Widerstand 4, der an den Verbindungspunkt 3 angeschlossen ist, mit einer Betriebsspannung 8 verbunden. The line 2 is connected to an operating voltage 8 via a resistor 4, which is connected to the connection point 3.
Weiters ist der zweite Eingang 10 des Messverstärkers 11 über einen aus den Widerständen 5 und 6 bestehenden Spannungsteiler mit der Betriebsspannung 8 verbunden, wobei der Eingang 10 mit dem Verbindungspunkt 7 der beiden Widerstände 5, 6 verbunden ist. Das verstärkte Differenzsignal der beiden Eingänge 9 und 10 des Messverstärkers 11 ist am Messausgang 12 abgreifbar, das der vom Temperaturfühler 1 erfassten Temperatur entspricht. Furthermore, the second input 10 of the measuring amplifier 11 is connected to the operating voltage 8 via a voltage divider consisting of the resistors 5 and 6, the input 10 being connected to the connection point 7 of the two resistors 5, 6. The amplified difference signal of the two inputs 9 and 10 of the measuring amplifier 11 can be tapped at the measuring output 12, which corresponds to the temperature detected by the temperature sensor 1.
An dem Messausgang 12 ist ein Eingang 13 eines Komparators 17 angeschlossen, dessen zweiter Eingang 14 an den Verbindungspunkt eines aus den Widerständen 15 und 16 gebildeten Spannungsteilers angeschlossen ist, der an der Betriebsspannung 8 angeschlossen ist. An input 13 of a comparator 17 is connected to the measuring output 12, the second input 14 of which is connected to the connection point of a voltage divider formed from the resistors 15 and 16, which is connected to the operating voltage 8.
Der Ausgang 18 des Komparators 17 ist über eine Leitung 19 mit einem Eingang 20 eines NOR-Gatters 21 verbunden. The output 18 of the comparator 17 is connected via a line 19 to an input 20 of a NOR gate 21.
Der zweite Eingang 23 des NOR-Gatters 21 ist mit einer schaltbaren Gleichstromquelle 24 verbunden, die auch mit dem Eingang 30 eines steuerbaren Oszillators 25 verbunden ist. The second input 23 of the NOR gate 21 is connected to a switchable direct current source 24, which is also connected to the input 30 of a controllable oscillator 25.
Der Ausgang 26 des steuerbaren Oszillators 25, der als Wechselspannungsquelle dient, ist über einen Kondensator 26 und eine Leitung 27 mit einem Verzweigungspunkt 31 der Leitung 32 verbunden. The output 26 of the controllable oscillator 25, which serves as an AC voltage source, is connected via a capacitor 26 and a line 27 to a branch point 31 of the line 32.
Der Widerstandswert des Temperaturfühlers 1 wird durch die Auswerteschaltung, die durch den Messverstärker 11 samt Beschaltung gebildet ist, erfasst. The resistance value of the temperature sensor 1 is detected by the evaluation circuit, which is formed by the measuring amplifier 11 including the circuitry.
Soll nun der Fühler auf Funktionstüchtigkeit hin überprüft werden, so wird am Eingang 24 ein Gleichspannungssignal eingeschaltet, wodurch der Fühler 1 mit Wechselspannung beaufschlagt wird und sich aufgrund seines Ohmschen Widerstandes auf eine Temperatur oberhalb eines vorgegebenen Schwellwertes Ts erwärmt. If the sensor is now to be checked for functionality, a DC voltage signal is switched on at the input 24, as a result of which the sensor 1 is supplied with AC voltage and, due to its ohmic resistance, heats up to a temperature above a predetermined threshold value Ts.
Die Änderung des Widerstandswertes des Temperaturfühlers 1 wird durch den Messverstärker 11 erfasst, wobei sich dessen Ausgangssignal ändert. Überschreitet dieses Ausgangssignal einen vorgegebenen Wert, so wird dieser vom Komparator 17 erfasst, wodurch dieser ein Signal an seinem Ausgang 18 abgibt. Bezüglich der Dimensionierung des Spannungsteilers 15, 16 gilt, dass die am Eingang 14 anliegende Spannung den gleichen Wert aufweist wie die Ausgangsspannung des Verstärkers The change in the resistance value of the temperature sensor 1 is detected by the measuring amplifier 11, its output signal changing. If this output signal exceeds a predetermined value, this is detected by the comparator 17, as a result of which it outputs a signal at its output 18. With regard to the dimensioning of the voltage divider 15, 16, the voltage present at the input 14 has the same value as the output voltage of the amplifier
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11 bei Erreichen der Schwellentemperatur Ts am Fühler 1. Da während der Funktionskontrolle auch am zweiten Eingang 23 des NOR-Gatters ein Signal anliegt, zeigt das Ausgangssignal des NOR-Gatters 21 die ordnungsgemässe Funktion des Fühlers 1 an. 11 when the threshold temperature Ts is reached on the sensor 1. Since a signal is also present at the second input 23 of the NOR gate during the function check, the output signal of the NOR gate 21 indicates the proper functioning of the sensor 1.
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