DD248871A1

DD248871A1 - Widerstand/strom-messumformer

Info

Publication number: DD248871A1
Application number: DD29008386A
Authority: DD
Inventors: Albrecht Loeschau; Stefan Lieboldt
Original assignee: Inst Energieversorgung
Priority date: 1986-05-09
Filing date: 1986-05-09
Publication date: 1987-08-19

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Widerstand/Strom-Messumformer zur Umwandlung eines Widerstandswertes in einen proportionalen Strom, insbesondere zur Temperaturfernmessung. Das Ziel der Erfindung besteht in der Entwicklung einer Schaltung, die bei einer Verringerung der toleranzempfindlichen Bauelemente eine verbesserte Genauigkeit der Messwertumformung gestattet, waehrend es Aufgabe der Erfindung ist, den nachteiligen Einfluss des Brueckenvorwiderstandes zu vermeiden. Erfindungsgemaess fliesst ein von einer Referenzstromquelle erzeugter Strom nur noch durch den Messwiderstand und einen mit diesem in Reihe geschalteten Referenzwiderstand. Mit einem Operationsverstaerker wird die Differenz der beiden Teilspannungen gemessen und in einen proportionalen Strom umgewandelt.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Widerstand/Strom-Meßumformer zur Umwandlung eines Widerstandswertes in einen proportionalen Strom, insbesondere zur Temperaturfernmessung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Widerstand/Strom-Meßumformer bekannt, die eine mit der Änderung des Widerstandswertes variable Impedanz darstellen und somit einen entsprechenden variablen Ausgangsstrom erzeugen. Diese Meßumformer benötigen für den Verstärker eine Hilfsenergie, die über zwei gesonderte Leitungen zugeführt werden muß. Um den Aufwand für die zusätzlichen Leitungen zu vermeiden sind Schaltungen bekannt, die die Hilfsenergie über die Ferngeberleitung gleichzeitig mit dem Ausgangssignal übertragen. Eine Schaltung dazu wird zum Beispiel in den DE-OS 1 805918 und DE-OS 2051 904 angegeben. . Kennzeichen dieser und weiterer bekannter Schaltungen ist die Anordnung des Meßwertwiderstandes in einer von einer Referenzspannung gespeisten Brückenschaltung. Die Brückenschaltung besteht aus den vier niederohmigen Brückenwiderständen und einem Brückenvorwiderstand zur Verringerung des Brückenstromes bei der hohen für den Verstärker notwendigen Referenzspannung. Die Genauigkeit und Langzeitstabilität der Widerstandsmessung wird direkt von den Brückenwiderständen und dem Brückenvorwiderstand beeinflußt. Abweichungen des Brückenvorwiderstandes vom Nennwert durch Temperatureinfluß oder Alterung führen zur Drift des Meßbereichendwertes.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung stellt sich das Ziel,eine Schaltung zu entwickeln, die bei einer Verringerung der toleranzempfindlichen Bauelemente eine verbesserte Genauigkeit der Meßwertumformung gestattet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist die Entwicklung einer Schaltung, die den nachteiligen Einfluß des Brückenvorwiderstandes vermeidet. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein von einer Referenzstromquelle erzeugter Strom nur noch durch den Meßwiderstand und einen mit diesem in Reihe geschalteten Referenzwiderstand fließt. Mit einem Operationsverstärker wird die Differenz der beiden Teilspannungen gemessen und in einen proportionalen Strom umgewandelt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend am zugehörigen Schaltbild näher erläutert werden:

Der in einer Referenzstromquelle 1 z. B. einem Floatingregler von der Spannungsquelle 7 erzeugte Strom h fließt durch den Referenzwiderstand 2, den Meßwiderstand 3, die Z-Diode 4, die die positive Betriebsspannung für den Operationsverstärker 5 bereitstellt, sowie den Lastwiderstand 8. Dieser Strom bildet gleichzeitig den Ruhe- oder Offsetstrom der Schaltung. Aus den vom Strom I, an den Widerständen 2 und 3 abfallenden Teilspannungen wird mit dem Operationsverstärker 5, der vorzugsweise ein programmierbarer Operationsverstärker ist, die Differenz gebildet, die in dem Widerstand 6 den der Widerstandsänderung des Meßwiderstandes 3 proportionalen Strom erzeugt. Der Feinabgleich des Nullpunktes erfolgt mit dem Widerstand 2 und der Abgleich des Meßbereichsendes mit dem Widerstand 6.

Claims

1. Widerstand/Strom-Meßumformer zur Umwandlung eines Widerstandswertes in einen proportionalen Strom, insbesondere zur Temperaturfernmessung, gekennzeichnet dadurch, daß einer Referenzstromquelle (1) ein Referenzwiderstand (2) und ein Meßwiderstand (3) in Reihe geschaltet sind, ein Operationsverstärker (5) als Differenzbildner an den Widerständen (2) und (3) angeschaltet ist, dessen Ausgang über den Widerstand (6) zur U/I-Wandlung mit dem Widerstand (3) und derZ-Diode (4) verbunden ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Widerstand/Strom-Meßumformer bekannt, die eine mit der Änderung des Widerstandswertes variable Impedanz darstellen und somit einen entsprechenden variablen Ausgangsstrom erzeugen. Diese Meßumformer benötigen für den Verstärker eine Hilfsenergie, die über zwei gesonderte Leitungen zugeführt werden muß. Um den Aufwand für die zusätzlichen Leitungen zu vermeiden sind Schaltungen bekannt, die die Hilfsenergie über die Ferngeberleitung gleichzeitig mit dem Ausgangssignal übertragen. Eine Schaltung dazu wird zum Beispiel in den DE-OS 1 805918 und DE-OS 2051 904 angegeben. Kennzeichen dieser und weiterer bekannter Schaltungen ist die Anordnung des Meßwertwiderstandes in einer von einer Referenzspannung gespeisten Brückenschaltung. Die Brückenschaltung besteht aus den vier niederohmigen Brücken widerständen und einem Brückenvorwiderstand zur Verringerung des Brückenstromes bei der hohen für den Verstärker notwendigen Referenzspannung. Die Genauigkeit und Langzeitstabilität der Widerstandsmessung wird direkt von den Brückenwiderständen und dem Brückenvorwiderstand beeinflußt. Abweichungen des Brückenvorwiderstandes vom Nennwert durch Temperatureinfluß oder Alterung führen zur Drift des Meßbereichendwertes.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung stellt sich das Ziel₍eine Schaltung zu entwickeln, die bei einer Verringerung der toleranzempfindlichen Bauelemente eine verbesserte Genauigkeit der Meßwertumformung gestattet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend am zugehörigen Schaltbild näher erläutert werden: Der in einer Referenzstromquelle 1 z. B. einem Floatingregler von der Spannungsquelle 7 erzeugte Strom I₁ fließt durch den Referenzwiderstand 2, den Meßwiderstand 3, die Z-Diode 4, die die positive Betriebsspannung für den Operationsverstärker 5 bereitstellt, sowie den Lastwiderstand 8. Dieser Strom bildet gleichzeitig den Ruhe- oder Offsetstrom der Schaltung. Aus den vom Strom I₁an den Widerständen 2 und 3 abfallenden Teilspannungen wird mit dem Operationsverstärker 5, der vorzugsweise ein programmierbarer Operationsverstärker ist, die Differenz gebildet, die in dem Widerstand 6 den der Widerstandsänderung des Meßwiderstandes 3 proportionalen Strom erzeugt. Der Feinabgleich des Nullpunktes erfolgt mit dem Widerstand 2 und der Abgleich des Meßbereichsendes mit dem Widerstand 6.