DD242491A1

DD242491A1 - RESISTANCE CURRENT CONVERTER

Info

Publication number: DD242491A1
Application number: DD24243882A
Authority: DD
Inventors: Dietmar Hennig
Original assignee: Geraberg Thermometer
Priority date: 1982-08-12
Filing date: 1982-08-12
Publication date: 1987-01-28

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Widerstands-Strom-Wandler zum vorzugsweisen Anschluss quotientenbildender Messeinrichtungen, insbesondere Analog-Digital-Umsetzer, zum hochgenauen Messen von Widerstaenden, Widerstandsverhaeltnissen oder anderer physikalischer Groessen mit Linearisierung der Anzeige. Es ist Ziel und Aufgabe, einen Wandler zu schaffen, mit dem hochgenau digital elektrische Widerstaende gemessen werden koennen, wobei nur ein Vergleichswiderstand das Messergebnis beeinflusst. Die Aufgabe wird geloest, indem ein erster Stromanschluss eines Messwiderstandes mit Vierleiteranschluss mit einem Messstromausgang und ein zweiter Stromanschluss des Messwiderstandes mit einer Messstromquelle verbunden ist und zwischen den Potentialanschluessen des Messwiderstandes und einem Vergleichsstromausgang ein Spannungs-Strom-Wandler zwischengeschaltet ist, wobei die beiden Ausgangsstroeme entgegengerichtet sind. Die Differenz beider Stroeme ist durch Zusammenschaltung beider Stromausgaenge entnehmbar. Anwendungsgebiete: Widerstandsmessung, Temperaturmessung, Dehnungsmessung in allen Gebieten der Volkswirtschaft. Fig. 2The invention relates to a resistance-current converter for preferential connection quotient-forming measuring devices, in particular analog-to-digital converter, for high-precision measurement of resistors, Widerstandsverhaeltnissen or other physical quantities with linearization of the display. It is the goal and task to create a transducer with which high-precision digital electrical resistors can be measured, whereby only a comparison resistance influences the measurement result. The object is achieved by connecting a first current connection of a measuring resistor with four-wire connection to a measuring current output and a second electrical connection of the measuring resistor to a measuring current source and between the potential terminals of the measuring resistor and a comparison current output a voltage-current converter is interposed, the two Ausgangssstroeme opposite are. The difference between the two currents can be removed by interconnecting both current outputs. Areas of application: Resistance measurement, temperature measurement, strain measurement in all areas of economics. Fig. 2

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Widerstands-Strom-Wandler zum vorzügsweisen Anschluß quotientenbildender Analog-Digital-Umsetzer, mit dem hochgenau und automatisch zwei elektrische Widerstände mit Vierleiteranschluß vergleichend oder solche physikalischen Größen gemessen werden, die sich auf Widerstände oder Widerstandsverhältnisse abbilden lassen, wobei Kennlinienlinearisierung bei Vorliegen nichtlinearer Meßwiderstände möglich ist.The invention relates to a resistance-current converter for vorzüggsweise connection quotient-forming analog-to-digital converter, with the high precision and automatically two electrical resistors with four-wire connection comparative or such physical quantities are measured, which can be mapped to resistances or resistance ratios, with characteristic linearization in presence Non-linear measuring resistors is possible.

Characteristic of the known technical solutions

Es sind verschiedene Schaltungsanordnungen bekannt, die es gestatten, zwei in Vierleiterschaltung angeschlossene Widerstände derart zu vergleichen, daß eine Ausgangsgröße proportional zur Widerstandsdifferenz oder zum Widerstandsquötienten der beiden Widerstände ist. So wird im US-Patent 3.490.038 eine Widerstandsmeßvorrichtung mit Magnetflußmodulator beschrieben, bei der das Verhältnis der Ströme, die durch einen zu messenden Widerstand und einen Vergleichswiderstand fließen, so eingestellt wird, daß an beiden Widerständen genau die gleiche Spannung abfällt. Das Stromverhältnis entspricht dabei dem Widerstandsverhältnis. Die Schaltung wird mit zwei unabhängigen, galvanisch getrennten Stromquellen realisiert. Dieser zusätzliche, wegen der notwendigen Potentialtrennung und der erforderlichen Stabilität der Stromquellen erforderliche Aufwand stellt einen wesentlichen Nachteil dar, weil entweder hochstabile Stromquellen vorhanden sein müssen oder bei begrenzter Stabilität die Stromquellen ständig einer Nachregelung bedürfen. Das Stromverhältnis bei dieser Erfindung wird mit einem Gleichstromkomparator ermittelt, der zur Potentialtrennung einen Magnetflußmodulator enthält und bei dem das zu ermittelnde Stromverhältnis mechanisch eingestellt werden muß, wodurch die Automatisierung des Meßvorganges sehr erschwert wird.Various circuit arrangements are known which allow two resistors connected in four-wire connection to be compared in such a way that an output quantity is proportional to the resistance difference or to the resistance coefficients of the two resistors. Thus, U.S. Patent 3,490,038 discloses a magnetic flux modulator resistance measuring apparatus in which the ratio of the currents flowing through a resistor to be measured and a comparison resistor is adjusted so that exactly the same voltage drops across both resistors. The current ratio corresponds to the resistance ratio. The circuit is realized with two independent, galvanically isolated power sources. This additional, because of the necessary potential separation and the required stability of the power sources required effort is a major drawback because either highly stable power sources must be present or with limited stability, the power sources constantly need a readjustment. The current ratio in this invention is determined with a DC comparator, which contains a Magnetflußmodulator for potential separation and in which the current ratio to be determined must be mechanically adjusted, whereby the automation of the measuring process is very difficult.

Eine Schaltung, die auf sehr einfache Weise eine Ausgangsspannung, die proportional zur Differenz zweier Widerstände mit Vierleiteranschluß ist, bereitstellt, wird in der DE-OS 2904216 beschrieben.A circuit that provides a very simple way an output voltage that is proportional to the difference of two resistors with four-wire connection, is described in DE-OS 2904216.

Sie beinhaltet ebenfalls zwei potentialfreie Gleichstromquellen, die mit zwei magnetischen Stromwandlern und Gleichrichtern realisiert werden. Die Genauigkeit dieser Stromwandler begrenzt die Meßgenauigkeit der Widerstandsmessung. Schwankungen des Primärstromes des Stromwandlers verursachen einen relativen Fehler der Ausgangsspannung. Bei größeren Differenzen zwischen den Widerständen erhöht das den absoluten Meßfehler. Den letztgenannten Fehler weist auch eine Schaltungsanordnung auf, die in der Zeitschrift „Prüfen + Messen" Jahrgang 1982, Heft 5, Seite 296 bis 298 beschrieben ist. Diese Schaltungsanordnung benötigt zwar keine, die elektromagnetische Störempfindlichkeit vergrößernden, magnetischen Spezial- oder Präzisionsbauelemente mehr, jedoch ist eine galvanisch getrennte Spannungsquelle notwendig, die einem Operationsverstärker die Betriebsspannung liefert.It also contains two potential-free DC power supplies, which are realized with two magnetic current transformers and rectifiers. The accuracy of these current transformers limits the measurement accuracy of the resistance measurement. Fluctuations in the primary current of the CT cause a relative error in the output voltage. For larger differences between the resistors this increases the absolute measurement error. The latter error also has a circuit arrangement which is described in the journal "Testing + Messen", 1982, No. 5, pages 296 to 298. Although this circuit requires no, the magnetic susceptibility magnifying special magnetic or precision components more, however a galvanically isolated voltage source is necessary, which supplies the operating voltage to an operational amplifier.

Durch die SU-PS 533838 ist weiterhin eine Schaltungsanordnung bekannt, bei der der Einfluß des Meßstromes, Stromgleichheit durch die zu vergleichenden Widerstände vorausgesetzt, durch die Bildung des Quotienten auf der Differenzspannung an den Widerständen und dem Meßstrom kompensiert wird.By SU-PS 533838 a circuit arrangement is further known in which the influence of the measuring current, current equality provided by the resistors to be compared, is compensated by the formation of the quotient on the differential voltage across the resistors and the measuring current.

Die Quotientenbildung erfolgt mit einem Quotientenmeßwerk. Die Erfindung besitzt jedoch den Nachteil, daß das Ausgangssignal elektronisch nicht weiterverarbeitet werden kann, da die Ausgangsgröße die mechanische Auslenkung eines Zeigers ist. Außerdem beinhaltet die Erfindung keine näheren Angaben zur Realisierung der beiden galvanisch getrennten Stromquellen, die in einem sogenannten Ausgleichsblock enthalten sein müssen. Alle bekannten Anordnungen haben den gemeinsamen Nachteil, daß ein Analog-Digital-Umsetzer nicht direkt anschließbar ist, wenn der Einfluß des Meßstromes eleminiert werden soll und daß keine Möglichkeit zur Kennlinienlinearisierung besteht.The quotient formation takes place with a quotient measuring system. However, the invention has the disadvantage that the output signal can not be processed electronically, since the output is the mechanical deflection of a pointer. In addition, the invention contains no further details for the realization of the two galvanically isolated current sources, which must be included in a so-called compensation block. All known arrangements have the common disadvantage that an analog-to-digital converter can not be directly connected, if the influence of the measuring current is to be eliminated and that there is no possibility for characteristic linearization.

-2-Ziel der Erfindung-2-goal of the invention

Ziel der Erfindung ist deshalb, einen Widerstands-Strom-Wandler zu schaffen, der eine automatische, hochgenaue Messung von elektrischen Widerständen oder anderer physikalischer Größen bei Verwendung von quotientenbildenden Meßeinrichtungen, insbesondere integrierenden Analog-Digital-Umsetzern, mit einer analogen Kennlinienlinearisierung, bei Verwendung billigster Referenzspannungsquellen, unter industriellen Bedingungen ermöglicht.The aim of the invention is therefore to provide a resistance-current converter, the automatic, highly accurate measurement of electrical resistances or other physical quantities using quotientbildenden measuring devices, in particular integrating analog-to-digital converters, with an analog characteristic linearization, when using cheapest Reference voltage sources, under industrial conditions.

Explanation of the essence of the invention

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, einen Widerstands-Strom-Wandler für zwei Widerstände mit Vierleiteranschluß zu schaffen, der den Einfluß von Driften des Meßstromes beseitigt und eine analoge Kennlinienlinearisierung, eine automatische Korrektur der Thermospannungen auf den Meßleitungen und der Offsetspannungen der Operationsverstärker sowie eine hohe Störsicherheit bei minimaler Eigenwärmung durch Impulsbetrieb ermöglicht.The invention therefore has the object to provide a resistance-current converter for two resistors with four-wire connection, which eliminates the influence of drifts of the measuring current and an analog characteristic linearization, an automatic correction of the thermoelectric voltages on the test leads and the offset voltages of the operational amplifier and a high interference immunity with minimum self-heating by pulse operation allows.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein erster Stromanschluß eines Meßwiderstandes mit Vierleiteranschluß mit einem Meßstromausgang und ein zweiter Stromanschluß des Meßwiderstandes mit einer Meßstromquelle verbunden ist und zwischen den Potentialanschlüssen des Meßwiderstandes und einem Vergleichsstromausgang ein Spannungs-Strom-Wandler liegt, dessen Ausgangsstrom dem Strom am Meßstromausgang entgegengerichtet ist. Über die Ermittlung des Ausgangsstromverhältnisses kann damit das Verhältnis des Meßwiderstandes zu einem Vergleichswiderstand bestimmt werden, wobei der Vergleichswiderstand im Spannungs-Strom-Wandler enthalten ist und das Wandlerverhältnis festlegt.According to the invention the object is achieved in that a first power terminal of a measuring resistor with four-wire connection to a Meßstromausgang and a second power connection of the measuring resistor is connected to a Meßstromquelle and between the potential terminals of the measuring resistor and a Vergleichstromausgang a voltage-current converter is, the output current to the stream is opposite to the measuring current output. By determining the output current ratio, it is thus possible to determine the ratio of the measuring resistor to a comparison resistor, wherein the comparison resistor is contained in the voltage-current converter and determines the transformer ratio.

Um einfache und hochgenaue Spannungs-Strom-Wandler verwenden zu können, deren Potentialbereich des Stromausganges eingeschränkt ist, ist erfindungsgemäß eine Spannungsquelle in den Meßstromausgang oder in den Vergleichsausgang zwischengeschaltet. Die Stabilität dieser Spannungsquelle hat keinen Einfluß auf das Meßergebnis. Ihre Stromergiebigkeit muß jedoch so groß sein, wie der Strom der Meßstromquelle. Zweckmäßigerweise kann diese Spannungsquelle durch eine Zusammenschaltung von Fotoelementen oder bei Anwendung des Impulsbetriebes, durch einen Kondensator ersetzt werden, .der mit Halbleiterschaltern verbunden ist. Wenn der Meßeingang eines Analog-Digital-Umsetzers mit dem Vergleichsstromausgang und der Referenzeingang des Analog-Digitalumsetzers mit dem Meßstromausgang verbunden ist, entspricht der Meßwert dem Verhältnis des Meßwiderstandes zum Vergleichswiderstand. Durch diese Anordnung kann ein sehr großer Meßbereich erfaßt werden, ohne daß eine Meßbereichsumschaltung notwendig ist.In order to use simple and highly accurate voltage-current converter whose potential range of the current output is limited, a voltage source according to the invention in the Meßstromausgang or in the comparison output is interposed. The stability of this voltage source has no influence on the measurement result. Their current yield must, however, be as large as the current of the measuring current source. Conveniently, this voltage source can be replaced by an interconnection of photoelements or by using the pulse mode, by a capacitor, which is connected to semiconductor switches. If the measuring input of an analog-to-digital converter is connected to the comparison current output and the reference input of the analog-to-digital converter is connected to the measuring current output, the measured value corresponds to the ratio of the measuring resistor to the reference resistor. By this arrangement, a very large measuring range can be detected without a Meßbereichsumschaltung is necessary.

Weiterhin ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstromausgang und der Vergleichsstromausgang miteinander verbunden sind und einen Differenzstromausgang bilden und ein Referenzstromausgang durch eine Referenzstromquelle gebildet wird, deren Strom proportional zu dem Strom ist, den die Meßstromquelle erzeugt und der dem, aus dem Differenzstromausgang fließenden Strom vorzugsweise entgegengerichtet ist. Wird der Meßeingang mit dem Differenzstromausgang und der Referenzstromausgang mit dem Referenzeingang einer quotientenbildenden Meßeinrichtung verbunden, kann zur hochgenauen Messung in einem kleinen Meßbereich eine Meßeinrichtung niedriger Auslösung verwendet werden. Dieser Vorteil gestattet die Verwendung billiger Analog-Digital-Umsetzer. Beim Einsatz dieser Anordnung für größere Meßbereiche ist eine Meßbereichsumschaltung jedoch vorteilhaft. Sie wird erfindungsgemäß dadurch realisiert, daß der Vergleichswiderstand aus einer Reihenschaltung mehrerer Widerstände besteht und die Potentialanschlüsse des Spannungs-Strom-Wandlers für den Vergleichswiderstand, wahlweise an verschiedene Anschlüsse dieser Reihenschaltung angeschlossen sind. Die Vorteile der Vierleiterschaltung bleiben dadurch erhalten, obwohl zur Umschaltung des Vergleichswiderstandes nur ein Umschalter benötigt wird. ' ·Furthermore, the invention is characterized in that the Meßstromausgang and the Vergleichstromausgang are interconnected and form a differential current output and a reference current output is formed by a reference current source whose current is proportional to the current generated by the Meßstromquelle and the, flowing from the differential current output current is preferably opposite. If the measuring input is connected to the differential current output and the reference current output to the reference input of a quotient-forming measuring device, a measuring device of low triggering can be used for high-precision measurement in a small measuring range. This advantage allows the use of cheap analog-to-digital converters. When using this arrangement for larger measuring ranges, a measuring range switching is advantageous. It is inventively realized in that the comparison resistor consists of a series connection of a plurality of resistors and the potential terminals of the voltage-current converter for the comparison resistor, optionally connected to different terminals of this series circuit. The advantages of the four-wire circuit are retained, although only one switch is needed to switch the comparison resistor. '·

Eine besondere Vielzahl von Werten des Vergleichswiderstandes wird erhalten, wenn beide Potentialanschlüsse miteinander kombiniert umgeschaltet werden. So kann der Vergleichswiderstand zum Beispiel hundert verschiedene Werte annehmen, wenn die beiden Potentialanschlüsseje über den Bereich einerWiderstandsdekadeumgeschaltetwerden.Mitder Umschaltung des Vergleichswiderstandes läßt sich außerdem der Grundwert eines tolleranzbehafteten Meßwiderstandes ausgleichen. Die Durchlaßwiderstände der Schalter gehen dabei nicht in das Meßergebnis ein. Der beschriebene Widerstands-Strom-Wandler ermöglicht eine analoge Kennlinienlinearisierung und besitzt eine hohe Störunterdrückung, die durch den Anschluß eines integrierenden Analog-Digital-Umsetzers sowie die Anwendung des Impulsbetriebes noch verbesseri-werden kann. Außerdem ist eine automatische Nullpunktregelung möglich, die die Thermospannungen auf den Meßleitungen und Offsetspannungen im Spannungs-Strom-Wandler kompensiert. Der Aufbau des Analog-Digital-Umsetzers vereinfacht sich, da dieser keine Referenz- und Stromquellen mehr enthalten muß.A particular plurality of comparative resistance values are obtained when both potential terminals are switched together. For example, the comparison resistor may take on a hundred different values when the two potential terminals are switched over the range of a resistance decade. Moreover, by switching the comparison resistance, the basic value of a measuring resistor having a close tolerance can be compensated. The on-resistance of the switches are not included in the measurement result. The described resistance-current converter allows an analog characteristic linearization and has a high interference suppression, which can be improved by the connection of an integrating analog-to-digital converter and the application of the pulse operation. In addition, an automatic zero point control is possible, which compensates the thermoelectric voltages on the test leads and offset voltages in the voltage-current converter. The structure of the analog-to-digital converter simplifies, since this no longer has to contain reference and current sources.

Ausführungsbeispielembodiment

Ein Ausführungsbeispiel für eine Meßeinrichtung, die das Verhältnis von einem Meßwiderstand zu einem Vergleichswiderstand ausgibt, zeigt Figur 1. Der Spannungs-Strom-Wandler W ist mit zwei als Spannungsfolger geschalteten Operationsverstärkern aufgebaut, die die Spannung an den Potentialanschlüssen des Meßwiderstandes Ri auf die Potentialanschlüsse des Vergleichswiderstandes R₂ übertragen. Die Spannungsfolger gewährleisten eine minimale Strombelastung der Potentialanschlüsse beider Widerstände. Der Strom, der durch den Vergleichswiderstand R₂ fließt, wird an einem seiner Stromanschlüsse über den Kanal eines Feldeffekttransistors ausgekoppelt und über den Vergleichsstromausgang 2 zum Meßeingang E_M geführt. Der Vergleichsstrom i_v ergibt sich danach aus der Formel:An embodiment of a measuring device that outputs the ratio of a measuring resistor to a comparison resistance, Figure 1. The voltage-current converter W is constructed with two connected as a voltage follower operational amplifiers, the voltage at the potential terminals of the measuring resistor Ri to the potential terminals of Comparative resistance R ₂ transferred. The voltage followers ensure a minimum current load of the potential connections of both resistors. The current flowing through the comparison resistor R ₂ is coupled out at one of its power connections via the channel of a field-effect transistor and fed via the comparison current output 2 to the measurement input E _M. The comparison current i _{v then} follows from the formula:

"•j wobei i_v der Vergleichsstrom"J where i _{v is} the comparison current

^~V ^S ^"M * R » Ϊμ der Meßstrom ^ ~ V ^S ^ "M * R» Ϊμ the measuring current

2 Ri der Meßwiderstand2 Ri the measuring resistor

und R₂ der Vergleichswiderstand ist.and R _{2 is} the comparative resistance.

Der Meßstrom Ϊμ, den die Meßstromquelle \m, erzeugt fließt über den Meßwiderstand Ri und die Spannungsquelle U zum Meßstromausgang 1 und von dort in den Referenzeingang E_R des Analog-Digital-Umsetzers ADU, der das Stromverhältnis und damit das Widerstandsverhältnis ausgibt.The measuring current Ϊμ, the measuring current source \ m, generated flows via the measuring resistor Ri and the voltage source U to Meßstromausgang 1 and from there into the reference input E _{R of} the analog-to-digital converter ADU, which outputs the current ratio and thus the resistance ratio.

Die Potentialanschlüsse des Referenzwiderstandes R₂ sind zweckmäßigerweise umschaltbar ausgeführt. Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt Figur 2. Der Vergleichsstromausgang 2 des Spannungs-Strom-Wandlers W ist mit dem Meßstromausgang 1 zu einem Differenzstromausgang 3 verbunden, dessen Differenzstrom i_Dsich zuThe potential connections of the reference resistor R ₂ are expediently reversible. A further embodiment is shown in FIG 2. The comparison current output 2 of the voltage-current converter W is connected to the Meßstromausgang 1 to a differential current output 3, the differential current i _D to

i_D = i_v - im ergibti _D = i _v - im results

Mit Gleichung (T) folgt daraus With equation (T) follows from it

R₂ R ₂

Dieser Differenzstrom iq fließt über einen Widerstand in den, auf Massepotential liegenden, Meßstromeingang E_M des Analog-Digital-Umsetzers ADU. Die dadurch am Differenzstromausgang 3 anliegende Spannung, welche zum Differenzstrom io proportional ist, wird zur Linearisierung der nichtlinearen·Wandlerkennlinie genutzt und direkt oder über einen Impedanzwandler mit Hilfe eines Spannungsteilers zu einer Referenzspannung U_ref addiert.This differential current iq flows via a resistor into the measuring current input E _{M of} the analog-to-digital converter ADU which is at ground potential. The resulting voltage applied to the differential current output 3, which is proportional to the differential current io, is used to linearize the nonlinear · converter characteristic and added directly or via an impedance converter with the aid of a voltage divider to a reference voltage U _re f.

Diese Spannung wird einem Spannungs-Strom-Wandler zugeführt, der die Meßstromquelle Im bildet und in bekannter Weise aus einem Operationsverstärker, einem Feldeffekttransistor und einem Widerstand besteht. Die Referenzstromquelle I_R ist ebenso ausgeführt und mit ihrem Referenzstromausgang 4 an den Referenzeingang Er des Analog-Digital-Umsetzers ADU angeschlossen. Sie wird direkt von der Referenzspannung Ur^ angesteuert. Das Verhältnis der Ströme Im und ir verändert sich mit dem Meßwiderstand R₁, wodurch die Übertragungssteilheit der Meßanordnung beeinflußt wird. Die in der Figur 2 dargestellte Schaltungsanordnung dient der Korrektur degressiver Meßwiderstände wie z. B. Platin-Widerstandsthermometer. Das Verhalten von Meßwiderständen mit progressiver Übertragungsfunktion kann linearisiert werden, wenn die Steuerspannungen der Meßstromquelle Im und der Referenzstromquelle Ir gegenüber der Anordnung in Figur 2 vertauscht sind. Die Referenzspannung U_ref beeinflußt das Meßergebnis nicht, wenn sie sich proportional zur negativen Betriebsspannung Ub ändert, was in bekannter Weise sehr einfach realisiert werden kann.This voltage is supplied to a voltage-current converter, which forms the measuring current source Im and in a known manner consists of an operational amplifier, a field effect transistor and a resistor. The reference current source I _R is also designed and connected with its reference current output 4 to the reference input Er of the analog-to-digital converter ADU. It is directly controlled by the reference voltage Ur ^. The ratio of the currents Im and ir changes with the measuring resistor R ₁ , whereby the transfer rate of the measuring arrangement is influenced. The circuit arrangement shown in Figure 2 is used to correct for degressive measuring resistors such. B. platinum resistance thermometer. The behavior of measuring resistors with a progressive transfer function can be linearized when the control voltages of the measuring current source Im and the reference current source Ir are interchanged with respect to the arrangement in FIG. The reference voltage U _re f does not affect the measurement result if it changes in proportion to the negative operating voltage Ub, which can be easily realized in a known manner.

Impulsbetrieb und die Nullpunktregelung lassen sich realisieren, indem die Meßstromquelle Im an- und abgeschaltet wird. Dabei kann für die Nullpunktregelung als Regelgröße vorteilhaft das Ausgangssignal des im Analog-Digital-Umsetzers ADU vorhandenen Integrators verwendet werden. Die Stellgröße kann entweder eine Konstantstromquelle steuern, die an dem Meßeingang E_M angeschlossen ist oder sie kann zur Steuerung der Offsettspannung des Spannungs-Strom-Wandlers W benutzt werden.Pulse mode and zero point control can be realized by switching the measuring current source Im on and off. In this case, the output signal of the integrator present in the analog-to-digital converter ADU can advantageously be used as the control variable for the zero point control. The manipulated variable can either control a constant current source which is connected to the measuring input E _M or it can be used to control the offset voltage of the voltage-current converter W.

Für höchste Ansprüche an die Meßgenauigkeit läßt sich der Einfluß einer unzureichenden Gleichtaktunterdrückung der Operationsverstärker im Spannungs-Strom-Wandler W stark reduzieren, wenn die Betriebsspannung der Operationsverstärker jeweils ihren Eingangsspannungen nachgeführt wird.For highest demands on the measurement accuracy, the influence of an insufficient common-mode rejection of the operational amplifier in the voltage-current converter W can be greatly reduced if the operating voltage of the operational amplifier is tracked in each case their input voltages.

Claims

claims:

1. Resistance-current converter, consisting of a current source, a resistor with four-wire connection and a voltage-current converter, which contains a converter ratio comparison resistance with four-wire connection, characterized in that a first power connection of a measuring resistor (Ri) with four-wire connection a Meßstromausgang (1) and a second current terminal of the measuring resistor (Ri) with a measuring current source (I _M ) is connected and between the potential terminals of the measuring resistor (Ri) and a comparison current output (2) is a voltage-current converter (W) whose Output current is opposite to the current at the measuring current output (1).

2. Resistance-current converter according to item 1, characterized in that the measuring current output (1) or the comparison current output (2) has a voltage source. (U) is connected in series.

3. Resistance-current converter according to item 1 and 2, characterized in that the Meßstromausgang (1) and the comparison current output (2) to a differential current output (3) are interconnected and a reference current output (4) by a reference current source (Ir) formed whose reference current (ir) is proportional to the measuring current (i _M ) and preferably opposite to the differential current (ic).

4. Resistance current transformer according to item 1, characterized in that the comparison resistor (R2) consists of a series connection of a plurality of resistors and the potential terminals of the voltage-current converter (W) for the comparison resistor (R ₂ ) optionally connected to different terminals of this series circuit are.