DD240951A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT, ESPECIALLY FOR TEMPERATURE MEASUREMENT - Google Patents

CIRCUIT ARRANGEMENT, ESPECIALLY FOR TEMPERATURE MEASUREMENT Download PDF

Info

Publication number
DD240951A1
DD240951A1 DD28062485A DD28062485A DD240951A1 DD 240951 A1 DD240951 A1 DD 240951A1 DD 28062485 A DD28062485 A DD 28062485A DD 28062485 A DD28062485 A DD 28062485A DD 240951 A1 DD240951 A1 DD 240951A1
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
resistance
temperature
sensor
constant current
resistors
Prior art date
Application number
DD28062485A
Other languages
German (de)
Inventor
Werner Meschke
Original Assignee
Fortschritt Veb K
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fortschritt Veb K filed Critical Fortschritt Veb K
Priority to DD28062485A priority Critical patent/DD240951A1/en
Publication of DD240951A1 publication Critical patent/DD240951A1/en

Links

Abstract

Ziel ist es, mit geringstem technischen- und Materialaufwand, ohne Zwischenschaltung eines Messumformers, einen direkten Anschluss von Widerstandsthermometern ueber groessere Entfernungen an Anzeigegeraete zu ermoeglichen. Dazu wird das Widerstandsthermometer von einem Strom durchflossen, welcher keine Eigenerwaermung verursacht. Ein zweiter Strom durchfliesst einen Vergleichswiderstand, welcher den Wert des Widerstandsthermometers am Skalennullpunkt besitzt. Ueber beiden Widerstaenden ist eine Differenzspannung messbar, welche proportional der Widerstandsaenderung des Thermometers ist. Die Genauigkeit der Temperaturanzeige wird von der Konstanz der Stromquellen und dem Eingangswiderstand des Anzeigegeraetes bestimmt. Fig. 1The aim is to enable the direct connection of resistance thermometers over longer distances to display devices with the least amount of technical and material expenditure, without the need for a transmitter. For this purpose, the resistance thermometer flows through a current which does not cause self-heating. A second current flows through a comparison resistor, which has the value of the resistance thermometer at the scale zero point. Over both resistors, a differential voltage is measured, which is proportional to the change in resistance of the thermometer. The accuracy of the temperature display is determined by the constancy of the current sources and the input resistance of the display device. Fig. 1

Description

diese damit nicht als Fehler in die Messung eingehen. Die Genauigkeit derTemperaturanzeige wird hierbei von der Konstanz der Stromquellen und dem Eingangswiderstand des Anzeigegerätes bestimmt, wobei ein großer Eingangswiderstand des Anzeigegerätes unbedingt notwendig ist. Eine derartige Schaltungsanordnung hat den Vorteil, daß die Temperatur mit einem auf den Meßbereich geeichten Anzeigegerät abgelesen werden kann. Der als Anzeigegerät wirkende Motorkompensator BMK 101 belastet die Meßschaltung im abgeglichenen Zustand nicht und führt somit zu keinem zusätzlichen Fehler.They do not take this as an error in the measurement. The accuracy of the temperature display is determined by the constancy of the current sources and the input resistance of the display device, whereby a large input resistance of the display device is absolutely necessary. Such a circuit arrangement has the advantage that the temperature can be read with a calibrated on the measuring range display device. The motor compensator BMK 101 acting as a display device does not load the measuring circuit in the adjusted state and thus does not lead to any additional errors.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show:

Fig. 1: eine Schaltungsanordnung zur Temperaturmessung Fig.2: eine Dreieck-Stern-TransformationsschaltungFig. 1: a circuit arrangement for temperature measurement Fig.2: a triangle-star transformation circuit

Ein temperaturabhängiger Widerstand RO in Form eines Meßfühlers PTIOOwird in Reihenschaltung angeordnet. Die Anschlußleitungen haben den Widerstandswert der Zuleitung RL. Als Referenzwiderstand R0 wird ein Präzisionswiderstand von 92,30hm mit extrem kleinem TK eingesetzt. Q1 und Q2 sind die beiden einstellbaren Konstantstromquellen mit ihren Innenwiderständen Ri1 und Ri2. Re stellt den Eingangswiderstand des Anzeigegerätes vom Typ BMK101 dar. Die Widerstände Rs dienen bei Bedarf zur Einstellung der Symmetrie der beiden Anschlußleitungen an den Punkten A und B. Da sie jedoch auch entfallen können, sollen sie als Bestandteil des Widerstandes der Anschlußleitung RL nicht einzeln betrachtet werden. Die einstellbare Stromquelle Qi treibt einen eingeprägten Strom li durch den temperaturabhängigen Widerstand RO und zwei seiner Anschlußleitungen RL, und die einstellbare Stromquelle Q2 treibt einen betragsgleichen Strom I2 durch zwei der Anschlußleitungen RL und den Referenzwiderstand R0. Befindet sich dertemperaturabhängige Meßfühler in einem Medium, dessen Temperatur am Skalennullpunkt liegt, dann gilt I1 (R9 + 2RL) = I2 (Ro + 2RL)A temperature-dependent resistor RO in the form of a sensor PTIOO is arranged in series. The leads have the resistance value of the supply line R L. The reference resistor R 0 is a precision resistor of 92.30 ohm with an extremely low TK. Q 1 and Q 2 are the two adjustable constant current sources with their internal resistances Ri 1 and Ri 2 . Re represents the input resistance of the display device type BMK101. The resistors R s are used if necessary to adjust the symmetry of the two leads at points A and B. However, since they can be omitted, they should not as part of the resistance of the lead R L to be considered individually. The adjustable current source Qi drives an impressed current li through the temperature dependent resistor RO and two of its leads R L , and the adjustable current source Q 2 drives an equal magnitude current I 2 through two of the leads R L and the reference resistor R 0 . If the temperature-dependent sensor is located in a medium whose temperature is at the scale zero, then I 1 (R9 + 2R L ) = I 2 (Ro + 2R L )

Ri1 Ri2 Ri 1 Ri 2

Daraus ist erkennbar, daß die Eingangsspannungen des Anzeigegerätes gleich Null ist.It can be seen that the input voltages of the display device is equal to zero.

Befindet sich dagegen der temperaturabhängige Meßfühler in einem Medium, dessen Temperatur zum Skalennullpunkt abweicht, so ergibt sich eine gemischte Schaltung von Widerständen, die als Ersatzschaltung eine Stern-Dreieck-Transformation annimmt, wobeiOn the other hand, if the temperature-dependent sensor is located in a medium whose temperature deviates from the scale zero, the result is a mixed circuit of resistors, which assumes a star-delta transformation as an equivalent circuit, wherein

R1 = Ro +'Rl R 1 = Ro + 'Rl

R2 = Ra + RlR 2 = Ra + Rl

R3 = Re ..R3 = Re ..

sein soll und damitshould be and with it

R 'R ' R1J 4R 1 J 4 + RL>+ R L > Rere 1U 1 U (Ro(ro -2RL -2R L + R0-+ R 0 - + RL)+ R L ) Rere (ί*Λ(Ί Λ * η 2 Rlη 2 Rl + R0 + R 0 + RL>+ R L > (Ro + (Ro + f Ref Re + Re+ Re RuRu

2 Rl+ R0 + 2 Rl + R 0 +

woraus mit I1 = I2 folgtfrom which I 1 = I 2 follows

Rl + R3' + R1' + Ri1 = RL + R3' + R2' + FJi2 R 1 + R 3 '+ R 1 ' + R i 1 = R L + R 3 '+ R 2 ' + F Ji 2

R1' + Ri1 = R2' + Ri2 Für die Eingangsspannung des Anzeigegerätes giltR 1 '+ Ri 1 = R 2 ' + Ri 2 For the input voltage of the display device applies

UE = I1 · R1' - I2 · R2' = 1(R1' - R2')U E = I 1 * R 1 '- I 2 * R 2 ' = 1 (R 1 '- R 2 ')

) Re - (R0 + Rl) re) Re - (R 0 + R 1 ) r e

2 Rl+ R0 + ~ Da der Eingangswiderstand des Motorkomperators im abgeglichenen Zustand unendlich groß wird, gilt2 Rl + R 0 + ~ Since the input impedance of the motor commutator in the adjusted state becomes infinitely large, the following applies

uE =u E =

RE- (R0+ Rl> rER E - (R 0 + Rl> r E

2RL + ^o Re2R L + ^ o Re

^+M RE^ + M R E

I  I

und damit UE = (R9 - R0) · I Und mit RO = R0 + AR UE = AR · I = f · (θ)and thus U E = (R9-R 0 ) · I And with RO = R 0 + AR U E = AR × I = f × (θ)

Der Betrag der Konstantströme I1 = I2 ist somit der Quotient des Endwertes des Anzeigegerätes vom Typ BMK101 und der Widerstandsdifferenz von Skalenwert zu SkalennullpunktThe amount of the constant currents I 1 = I 2 is thus the quotient of the end value of the type BMK101 indicating device and the resistance difference between the scale value and the scale zero point

; max; Max

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Schaltungsanordnung, insbesondere zur Temperaturmessung, mit dem eine Fernübertragung ohne Meßumformer erfolgen kann, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstandsmeßfühler (Rö) und zwei seiner Zuleitungswiderstände (RL) in Reihe mit einer einstellbaren Konstantstromquelle (Qi) geschaltet sind und von einem definierten eingeprägten Strom (I1) durchflossen werden und gleichzeitig ein dem Strom (I1) betragsgleicher Strom (I2) einer einstellbaren Konstantstromquelle (Q2) einen in Reihe mit zwei Zuleitungswiderständen (RJ angeordneten Referenzwiderstand (R0) durchfließt und zwischen beiden Konstantstromquellen (Q1, Q2) eine dem temperaturabhängigen Widerstand (Rö) des Meßfühlers proportionale Spannung meßbar ist.Circuit arrangement, in particular for temperature measurement, with which a remote transmission without transmitter can take place, characterized in that a resistance sensor (R) and two of its supply resistors (R L ) are connected in series with an adjustable constant current source (Qi) and by a defined impressed current ( I 1 ) are traversed and at the same time a current (I 1 ) of the same amount (I 2 ) of an adjustable constant current source (Q 2 ) flows through a series of two supply resistors (RJ arranged reference resistor (R 0 ) and between two constant current sources (Q 1 , Q 2 ) a voltage proportional to the temperature-dependent resistance (R o) of the sensor is measurable. Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung insbesondere zur Temperaturmessung von im Wirkbereich variierender technisch-physikalischer Größen, speziell der Temperatur, mit hoher Genauigkeit in einem wählbaren Meßbereich.The invention relates to a circuit arrangement, in particular for the temperature measurement of varying in the effective range of technical-physical variables, especially the temperature, with high accuracy in a selectable range. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Meßgeräte zur Temperaturmessung, wo Meßfühler oder Widerstandsthermometer elektrische Spannungen erfassen und die Meßergebnisse auf unterschiedlichste Weise anzeigen und verarbeiten, sind in verschiedenen Schaltungsanordnungen bekannt und bereits vorgeschlagen.Measuring devices for measuring temperature, where sensors or resistance thermometers detect electrical voltages and display and process the measurement results in various ways, are known in various circuit arrangements and already proposed. So ist in der DD-PS 151359 eine Schaltungsanordnung zur linearen Temperaturmessung bei Benutzung nichtlinearer Temperaturmeßfühler beschrieben, bei der ein Widerstandsmeßfühler durch eine konstante Stromquelle gespeist wird und durch eine zweite Stromquelle die Kompensation des Grundwertes erfolgt. Der bei Temperaturveränderung am Meßfühler entstehende Spannungswert wird durch einen Operationsverstärker verstärkt und einem Linearisierungsnetzwerk zugeführt. Dieses Netzwerk wird entsprechend der Funktion des Temperaturmeßfühlers so abgeglichen, daß an diesem eine der Temperatur linear folgende Spannung abgegriffen werden kann und durch ein Digitalvoltmeter direkt zur Anzeige kommt, Des weiteren ist aus der DE-PS 205524 ein Verfahren und Schaltungsanordnung, insbesondere zur Temperaturmessung, bekannt, mit der es ermöglicht werden soll, die Temperatur mit hoher Genauigkeit in einem großen Variationsbereich zu erfassen. Dazu werden von einem mikrorechnergesteuerten Schalter nacheinander im Mikrorechner drei Zählerstände erzeugt, denen allen gemeinsam ist, daß sie gleich Drift- und Offseteinflüsse des Verstärkers und der Komperatoren enthalten und in allen drei Zählerständen der Widerstandswert zweier Zuleitungswiderstände als gleicher Summand vorhanden ist. Der Strom einer Konstantstromquelle wird nacheinander durch eine Reihenschaltung, die aus mehreren Widerständen gebildet ist, geschickt. Dabei entstehen in einem Mikrorechner den Widerstandswerten proportionale Zählerstände, aus denen der Widerstandswert des nicht direkt zugänglichen temperaturabhängigen Widerstandes durch den Mikrorechner ermittelt. Über die Widerstands-Temperatur-Kennlinie wird die gesuchte Temperatur des temperaturabhängigen Widerstandes erhalten. Alle diese bekannten Verfahren und Schaltungsanordnungen haben die Nachteile, daß neben einem großen technischen Aufwand bis hin zu Mikrorechnern, der Widerstand der Anschlußleitungen des Widerstandsthermometers einen konstanten Wert besitzen muß, der wiederum nur mittels zusätzlichen Abgleichswiderständen erreicht wird und damit die gesamte Schaltung sehr materialintensiv ist. Außerdem wird dadurch der Einsatz eines in Meßortnähe montierten Meßumformers erforderlich. Schließlich ist die Genauigkeit der Temperaturanzeige wesentlich von der Konstanz des Zuleitungswiderstandes und dem Meßumformer abhängig.Thus, DD-PS 151359 a circuit arrangement for linear temperature measurement when using non-linear temperature sensor is described in which a resistance sensor is powered by a constant current source and the compensation of the basic value by a second power source. The resulting voltage change in temperature at the sensor voltage value is amplified by an operational amplifier and fed to a Linearisierungsnetzwerk. This network is adjusted according to the function of the temperature sensor so that at this one of the temperature linearly following voltage can be tapped and by a digital voltmeter directly to the display, Furthermore, from DE-PS 205524 a method and circuitry, in particular for temperature measurement, It is known to make it possible to detect the temperature with high accuracy in a wide range of variation. For this purpose, three meter readings are successively generated by a microcomputer-controlled switch in the microcomputer, all of which have in common that they drift and offset influences the amplifier and the comparators equal and in all three counts the resistance value of two lead resistors is present as the same summand. The current of a constant current source is sequentially sent through a series circuit formed of a plurality of resistors. In this case, counter values that are proportional to the resistance values are produced in a microcomputer, from which the resistance value of the temperature-dependent resistance, which is not directly accessible, is determined by the microcomputer. The desired temperature of the temperature-dependent resistor is obtained via the resistance-temperature characteristic curve. All these known methods and circuit arrangements have the disadvantages that in addition to a large technical effort to microcomputers, the resistance of the leads of the resistance thermometer must have a constant value, which in turn is achieved only by means of additional balancing resistors and thus the entire circuit is very material intensive. In addition, the use of a transmitter mounted in the vicinity of the measuring station is required. Finally, the accuracy of the temperature display depends essentially on the constancy of the line resistance and the transmitter. Ziel der ErfindungObject of the invention Die Erfindung hat das Ziel, eine Schaltungsanordnung, insbesondere zur Temperaturmessung, zu entwickeln, womit bei geringem technischen- und Materialeinsatz der Einsatz des Meßumformers am Meßort umgangen werden kann und ein direkter Anschluß von Widerstandsthermometern über größere Entfernungen an herkömmliche Anzeigegeräte möglich ist.The invention has the aim of developing a circuit arrangement, in particular for temperature measurement, which can be circumvented with low technical and material use of the transmitter at the measuring location and a direct connection of resistance thermometers over longer distances to conventional display devices is possible. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung, insbesondere zur Temperaturmessung, so aufzubauen, daß der Wert der Zuleitungswiderstände des Widerstandsthermometers nicht als Fehler in das Meßergebnis eingeht und somit eine Fernübertragung ohne Meßumformer erfolgen kann.The invention has for its object to build a circuit arrangement, in particular for temperature measurement, so that the value of the lead resistances of the resistance thermometer is not received as an error in the measurement result and thus a remote transmission can be done without a transmitter. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, indem ein Widerstandsmeßfühler HQ und zwei seiner Zuleitungswiderstände RL in Reihe mit einer einstellbaren Konstantstromquelle Q1 geschaltet sind und von einem definierten eingeprägten Strom I1 durchflossen werden und gleichzeitig ein dem Strom I1 betragsgleicher Strom I2 einer einstellbaren Konstantstromquelle Q2 einen in Reihe mit zwei Zuleitungswiderständen RL angeordneten Referenzwiderstand R0 durchfließt und zwischen beiden Konstantstromquellen Q1, Q2 eine dem temperaturabhängigen Widerstand R9 des Meßfühlers proportionale Spannung meßbar ist. Diese meßbare Spannung ist der Widerstandsänderung des Widerstandsthermometers deshalb proportional, da sich die Spannungsabfälle über den Zuleitungswiderständen und dem Grundwert am Skalennullpunkt gegenseitig kompensieren undAccording to the invention this is achieved by a resistance sensor HQ and two of its supply resistors R L are connected in series with an adjustable constant current source Q 1 and are traversed by a defined impressed current I 1 and at the same time the current I 1 equal amount of current I 2 an adjustable constant current source Q 2 flows through a reference resistor R 0 arranged in series with two supply resistors R L , and a voltage proportional to the temperature-dependent resistor R9 of the sensor can be measured between the two constant current sources Q 1 , Q 2 . This measurable voltage is therefore proportional to the resistance change of the resistance thermometer because the voltage drops across the lead resistances and the base value at the zero scale compensate each other and
DD28062485A 1985-09-16 1985-09-16 CIRCUIT ARRANGEMENT, ESPECIALLY FOR TEMPERATURE MEASUREMENT DD240951A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD28062485A DD240951A1 (en) 1985-09-16 1985-09-16 CIRCUIT ARRANGEMENT, ESPECIALLY FOR TEMPERATURE MEASUREMENT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD28062485A DD240951A1 (en) 1985-09-16 1985-09-16 CIRCUIT ARRANGEMENT, ESPECIALLY FOR TEMPERATURE MEASUREMENT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD240951A1 true DD240951A1 (en) 1986-11-19

Family

ID=5571268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD28062485A DD240951A1 (en) 1985-09-16 1985-09-16 CIRCUIT ARRANGEMENT, ESPECIALLY FOR TEMPERATURE MEASUREMENT

Country Status (1)

Country Link
DD (1) DD240951A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5095227A (en) * 1989-05-23 1992-03-10 Samsung Electronics Co., Ltd. MOS transistor temperature detecting circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5095227A (en) * 1989-05-23 1992-03-10 Samsung Electronics Co., Ltd. MOS transistor temperature detecting circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0106204B1 (en) Circuit with hall field probe
DE2917237C2 (en)
EP0129817B1 (en) Circuit with a hall generator
DE2307296C3 (en) Arrangement for measuring temperatures
DE3831659A1 (en) SWITCHING ON OAK METER
EP0078898B1 (en) Bridge circuit for measuring purposes
DE2518422A1 (en) Automatic resistance compensating circuit - used for connections between resistors in bridge branches in measuring instruments
DD240951A1 (en) CIRCUIT ARRANGEMENT, ESPECIALLY FOR TEMPERATURE MEASUREMENT
DE3634053C2 (en)
DE1698249B2 (en) CIRCUIT TO COMPENSATE THE BASE LINE INCLINATION OF THE THERMOGRAM IN THE CASE OF TWO OPERATING POLES IN SERIES OF A DIFFERENTIAL THERMOANALYZER
DE1623799B1 (en) CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONNECTING MEASURING VALUES TRANSDUCERS TO THE MEASURING UNIT OF MULTIPLE MEASURES OR REGISTRATION DEVICES
DE4025875A1 (en) Electronic circuit measuring combustible components of gas - uses catholytic temp.-dependent detector resistor and non-catholytic temp.-dependent compensation resistor
DE2852904A1 (en) Heated probe fuel flowmeter with fuel temp. compensation - uses pyroelectric conductor and resistor combination sensing probe heating power
DE2733246C3 (en) Device for converting a direct voltage or analog signal into a digital signal with minimal drift
EP0129132B1 (en) Measuring device to detect a temperature difference
DE2702815B2 (en) Temperature measuring device
DE2158269C3 (en) Circuit for converting resistance values into current values
DE2129566A1 (en) Linearization circuit
DE2915016C2 (en) Circuit arrangement for an ohmmeter with approximately logarithmic display characteristics
DE2318520C2 (en) Circuit arrangement with a resistor smeBwertgeber
DE3313559A1 (en) Arrangement for measuring and/or monitoring temperatures in machines or appliances
DE1954167A1 (en) Electrical measuring circuit
DE102020119757A1 (en) Thermal flow sensor
DE2814849A1 (en) Insulation monitor for AC mains networks - uses differential amplifier level detector with relay output facility and includes low-pass filter
DE287765C (en)