DE102007007007A1 - Device for determining and monitoring process factor, has housing and measurement unit is provided, whose electric voltage drop is temperature dependent - Google Patents

Device for determining and monitoring process factor, has housing and measurement unit is provided, whose electric voltage drop is temperature dependent Download PDF

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Abstract

The device has a housing (5). A measurement unit (1) is provided whose electric voltage drop is temperature dependent. A switch unit (2) is connected with the measuring unit such that the voltage drop over the measuring unit depends on the condition of the switch unit. An evaluation unit (3) controls the switch unit to determine and monitor the temperature in the housing in the area of the measuring unit depending on the measured voltage drop.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer Prozessgröße, mit mindestens einem Gehäuse. Bei der Prozessgröße handelt es sich beispielsweise um den Füllstand, die Dichte, die Viskosität, den Druck, den pH-Wert oder um die elektrische Leitfähigkeit eines Mediums, bei welchem es sich beispielsweise um eine Flüssigkeit oder um ein Schüttgut handelt.The The invention relates to a device for determination and / or monitoring at least one process variable, with at least one housing. At the process size is For example, it is the level, the density, the viscosity, the pressure, the pH or the electrical conductivity a medium, which is, for example, a liquid or a bulk material is.

Messgeräte der Prozess- und Automatisierungstechnik weisen meist zumindest eine Sondeneinheit, welche ausgehend von der Prozessgröße oder von einer Änderung der Prozessgröße eine Messgröße erzeugt, und eine Endstufe auf, wobei die Endstufe ein passendes Ausgangssignal in Abhängigkeit von der Messgröße bzw. von der Prozessgröße oder einer Änderungen einer der beiden Größen erzeugt. Meist sind einige Bestandteile, insbesondere der Elektronik des Messgerätes temperaturempfindlich. D. h. übersteigt die Temperatur im Gehäuse, was beispielsweise durch die Prozesstemperatur bewirkt werden kann, einen zulässigen Grenzwert, so kann es zum Ausfall der Bauteile oder zur Beeinträchtigung ihrer Funktionstüchtigkeit kommen. Daher ist es in vielen Fällen erforderlich, die Temperatur in dem Gehäuse des Messgerätes, d. h. insbesondere die Temperatur der Elektronik zu messen bzw. zu überwachen.Measuring devices of process and automation technology usually have at least one probe unit, which starting from the process variable or from a change the process variable generates a measurand, and an output stage, wherein the output stage is a suitable output signal dependent on from the measured variable or from the process variable or a change one of the two sizes generated. Most are some components, especially the electronics of the meter temperature sensitive. Ie. exceeds the temperature in the case, what for example, by the process temperature can be effected a permissible one Limit value, it may lead to failure of the components or impairment their functionality come. Therefore it is in many cases required, the temperature in the housing of the meter, d. H. In particular, to measure or monitor the temperature of the electronics.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Messgerät vorzuschlagen, welches eine Messung der Temperatur im Messgerät erlaubt.The The object of the invention is to propose a measuring device, which is a Measurement of the temperature allowed in the meter.

Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, dass mindestens eine Messeinheit vorgesehen ist, deren elektrischer Spannungsabfall temperaturabhängig ist, und dass mindestens eine Schaltereinheit vorgesehen ist, welche derartig ausgestaltet und mit der Messeinheit verbunden ist, dass ein Spannungsabfall über die Messeinheit von der Stellung der Schaltereinheit abhängt. In der Erfindung ist somit eine Messeinheit vorgesehen, an oder über welche ein Spannungsabfall stattfindet, welcher abhängig von der Temperatur ist. Es handelt sich somit beispielsweise um ein passives elektronisches Bauteil mit einem temperaturabhängigen Widerstand. Gleichzeitig ist in dem erfindungsgemäßen Messgerät auch eine Schaltereinheit vorgesehen, welche beispielsweise einen Kontakt oder eine Verbindung öffnet bzw. schließt. Diese Schaltereinheit wirkt erfindungsgemäß mit der Messeinheit zusammen. Dabei hängt beispielsweise der Spannungsabfall davon ab, ob ein Strom durch die Messeinheit fließt oder nicht. Mit anderen Worten: Die Schaltereinheit sorgt dafür, ob ein Spannungsabfall über die Messeinheit stattfinden kann oder nicht, d. h. die Messeinheit wird hinzu- bzw. weggeschaltet. In Abhängigkeit von dem Schalterzustand ändert sich somit ein messbarerer Spannungsabfall.The Invention solves the task by providing at least one measuring unit is, whose electrical voltage drop is temperature-dependent, and that at least one switch unit is provided, which designed such and connected to the measuring unit that a voltage drop over the measuring unit depends on the position of the switch unit. In The invention thus provides a measuring unit, on or via which a voltage drop takes place, which is dependent on the temperature. It is thus, for example, a passive electronic Component with a temperature-dependent Resistance. At the same time, a switch unit is also in the measuring device according to the invention provided which, for example, opens or closes a contact or a connection. These Switch unit acts according to the invention with the measuring unit together. It depends, for example the voltage drop depends on whether a current passes through the measuring unit flows or not. In other words: The switch unit ensures that a voltage drop across the Measuring unit can take place or not, d. H. the measuring unit becomes added or switched off. Depending on the switch state changes thus a measurable voltage drop.

Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass mindestens eine Auswerteeinheit vorgesehen ist, welche die Schaltereinheit steuert und welche ausgehend von zumindest einem gemessenen Spannungsabfall die Temperatur in dem Gehäuse und/oder im Bereich der Messeinheit bestimmt und/oder überwacht. Die Messeinheit steuert somit die Schaltereinheit und damit auch den Spannungsabfall über die Messeinheit. Ausgehend von einer Änderung des Spannungsabfalls über die Messeinheit und durch eine bekannte Temperaturabhängigkeit des Spannungsabfalls wird daher erfindungsgemäß die Temperatur bestimmt bzw. deren Änderung überwacht. Messbar ist dabei die Temperatur zumindest im Bereich der Messeinheit, d. h. ggf. auf der Elektronikeinheit, welcher die Messeinheit zugeordnet ist, bzw. auf einer Leiterplatte, auf welcher die Messeinheit aufgebracht ist. Weiterhin lässt sich auch die Temperatur im Gehäuse bestimmen, wenn diese beispielsweise überall gleich ist oder wenn der vorherrschende Temperaturgradient im Gehäuse bekannt ist.A Embodiment includes that at least one evaluation provided which controls the switch unit and which starting from at least a measured voltage drop, the temperature in the housing and / or determined and / or monitored in the area of the measuring unit. The measuring unit controls Thus, the switch unit and thus the voltage drop across the Measurement unit. Starting from a change in the voltage drop across the Measuring unit and by a known temperature dependence the voltage drop is therefore inventively determines the temperature or whose change is monitored. Measurable is the temperature at least in the range of the measuring unit, d. H. if necessary on the electronic unit, which is assigned to the measuring unit is, or on a circuit board on which the measuring unit applied is. Continue lets also the temperature in the housing determine, for example, if this is the same everywhere or if the prevailing temperature gradient in the housing is known.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Messeinheit mindestens ein Halbleiterelement umfasst.A Embodiment provides that the measuring unit at least one semiconductor element includes.

Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass die Messeinheit mindestens eine Diode und/oder mindestens einen Transistor umfasst.A Embodiment includes that the measuring unit at least one diode and / or at least one transistor.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Messeinheit und die Schaltereinheit derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass die Schaltereinheit in einem Zustand die Messeinheit überbrückt. Wird die Messeinheit überbrückt, so fällt an ihr keine Spannung ab, d. h. es lässt sich beispielsweise eine Referenzspannung messen, von der ausgehend der Spannungsabfall an der Messeinheit bestimmt und in Hinsicht auf die Temperatur ausgewertet wird. Weist daher die Schaltereinheit zwei Zustände auf (z. B. geöffnet und geschlossen), so wird beispielsweise in einem Zustand die Spannung mit und in einem die Spannung ohne den Spannungsabfall an der Messeinheit gemessen. Aus der Differenz der beiden Werte ergibt sich dann der temperaturabhängige Spannungsabfall an der Messeinheit.A Embodiment provides that the measuring unit and the switch unit designed and matched to one another that the Switch unit in a state bypasses the measuring unit. Becomes bridged the measuring unit, so falls her no tension, d. H. it can be, for example, a reference voltage from which the voltage drop across the measuring unit is measured determined and evaluated in terms of temperature. Indicates therefore the switch unit two states open (eg and closed), for example, in one state, the voltage becomes with and in one the voltage without the voltage drop at the measuring unit measured. From the difference of the two values then results the temperature-dependent Voltage drop at the measuring unit.

Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass in der Auswerteeinheit mindestens eine Referenzkurve und/oder Referenzdaten und/oder mindestens eine Berechnungsformel für die Bestimmung und/oder Überwachung der Temperatur in dem Gehäuse abgelegt ist bzw. sind. Diese für die Berechnung notwendige Information ist vorzugsweise in einer Speichereinheit, z. B. einen EEPROM hinterlegt.A Embodiment includes that in the evaluation at least a reference curve and / or reference data and / or at least one calculation formula for the Determination and / or monitoring the temperature in the housing is stored or are. This for the calculation necessary information is preferably in one Storage unit, e.g. B. deposited an EEPROM.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass mindestens ein Signalausgang vorgesehen ist, und dass über den Signalausgang in Abhängigkeit von der Prozessgröße und/oder einer Änderung der Prozessgröße mindestens ein Ausgangssignal ausgebbar ist. Dieses Ausgangssignal geht beispielsweise an eine Leitwarte und dient dort z. B. der Steuerung des Prozesses, in welchem sich das Medium, dessen Prozessgröße gemessen bzw. überwacht wird, befindet.An embodiment provides that at least one signal output is provided, and that at least one output signal can be output via the signal output as a function of the process variable and / or a change in the process variable. This output signal, for example, to a control room and serves there z. As the control of the process in which the medium whose process size is measured or monitored, is.

Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass über den Signalausgang in Abhängigkeit von der Prozessgröße und/oder einer Änderung der Prozessgröße mindestens ein in seiner Amplitude veränderliches Stromsignal als Ausgangssignal ausgebbar ist. Über den Signalausgang wird somit beispielsweise ein 4 ... 20 mA-Signal ausgegeben, um den Messwert bzw. einer Änderung des Messwerts nach außen zu übermitteln.A Embodiment involves that over the Signal output in dependence from the process variable and / or a change the process size at least a variable in its amplitude current signal can be output as an output signal. About the signal output is Thus, for example, a 4 ... 20 mA signal is output to the measured value or a change the measured value to the outside to convey.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Messeinheit derartig mit dem Signalausgang verbunden ist, dass die Messeinheit mit dem Ausgangssignal beaufschlagt ist. Das Ausgangssignal fließt somit in einer Ausgestaltung beispielsweise über die Messeinheit. In Verbindung mit der vorhergehenden Ausgestaltung geht somit in einer Ausgestaltung einher, dass zusätzlich zum jeweils an der Messeinheit gemessenen Spannungsabfall auch ein anderer Strom an der Messeinheit anliegt. Der unterschiedliche Spannungswert ergibt sich damit für die Temperaturmessung selbst und der jeweils unterschiedliche Stromwert ist eine Folge des anliegenden Ausgangssignal bzw. der jeweils gemessenen Messgröße oder deren spezifische Änderung gegenüber einem Referenzwert. Der Stromwert des Ausgangssignals ist dabei der Auswerteeinheit vorzugsweise bekannt.A Embodiment provides that the measuring unit in such a way with the signal output is connected, that the measuring unit applied to the output signal is. The output signal flows thus in one embodiment, for example via the measuring unit. In connection with the preceding embodiment is thus in an embodiment in addition, that for each measured at the measuring unit voltage drop also another current is applied to the measuring unit. The different voltage value thus results for the temperature measurement itself and the respective different current value is a consequence of the applied output signal or the respectively measured one Measured variable or its specific change across from a reference value. The current value of the output signal is included the evaluation unit preferably known.

Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass in der Auswerteeinheit mindestens eine Referenzkurve und/oder Referenzdaten und/oder mindestens eine Berechnungsformel abgelegt sind, welche die Eigenschaften der Messeinheit in Abhängigkeit von der elektrischen Spannung und der elektrischen Stromstärke und der Temperatur beschreiben. In dieser Ausgestaltung wird somit darauf Rücksicht genommen, dass der gemessene Spannungsabfall abhängig vom anliegenden Strom und von der herrschenden Temperatur ist. D. h. durch die Aufnahme der Stromstärkenabhängigkeit lässt sich die Genauigkeit der Temperaturbestimmung steigern. Insbesondere ist die Stromstärke des Ausgangssignals, ggf. dadurch, dass das Ausgangssignal und die Temperaturmessung von der gleichen Einheit vorgenommen wird, bekannt und kann somit in die Auswertung aufgenommen werden.A Embodiment includes that in the evaluation at least a reference curve and / or reference data and / or at least one calculation formula are stored, which the properties of the measuring unit in dependence from the electrical voltage and the electric current and describe the temperature. In this embodiment is thus on it consideration taken that the measured voltage drop depends on the applied current and from the prevailing temperature. Ie. through the recording the amperage dependence let yourself increase the accuracy of the temperature determination. In particular the current strength the output signal, possibly by the fact that the output signal and the Temperature measurement is made by the same unit known and can thus be included in the evaluation.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The The invention will be explained in more detail with reference to the following drawings. It shows:

1: eine schematische Darstellung eines Teiles eines erfindungsgemäßen Messgerätes, und 1 a schematic representation of a part of a measuring device according to the invention, and

2: ein Blockschaltdiagramm einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Messgerätes. 2 : a block diagram of a further embodiment of the measuring device according to the invention.

In der 1 ist der für die Beschreibung der Erfindung benötigte Teil eines Messgerätes dargestellt. So ist beispielsweise der Abschnitt der Sensorik nicht dargestellt. Die Auswerteeinheit 3 ist hier funktionell für die Messung der Temperatur dargestellt. Es kann sich jedoch auch um einen Mikroprozessor handeln, welcher die eigentliche Messung bzw. Überwachung der Prozessgröße übernimmt und welcher zusätzlich auch die Temperatur im Gehäuse 5 des Messgerätes bestimmt bzw. überwacht. Im hier gezeigten Fall handelt es sich bei der Messeinheit 1 um eine Diode, also um ein Halbleiterelement, bei welchem der Spannungsabfall abhängig von der herrschenden Temperatur ist. In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Messeinheit 1 einen Transistor.In the 1 shows the part of a measuring device required for the description of the invention. For example, the section of the sensor system is not shown. The evaluation unit 3 Here is shown functionally for the measurement of temperature. However, it may also be a microprocessor, which takes over the actual measurement or monitoring of the process variable and which additionally also the temperature in the housing 5 the meter determines or monitors. In the case shown here, it is the measuring unit 1 around a diode, ie a semiconductor element, in which the voltage drop is dependent on the prevailing temperature. In a further embodiment, the measuring unit comprises 1 a transistor.

Die Auswerteeinheit 3 steuert das Schaltelement 2, d. h. es sorgt dafür, ob eine Spannung an der Diode 2 abfällt. Die Temperatur der Elektronik, d. h. des Innenraumes des Gehäuses 5 oder zumindest des Teiles des Gehäuses, in welchem sich die Messeinheit 1 befindet, wird über die Messung der Durchflussspannung der Diode 1 bestimmt. Die Diodenspannung ändert sich typischerweise über die Temperatur mit ca. –2 mV/K. In dem hier gezeigten Beispiel wird zweimal der Spannungsabfall über ein Netzwerk 8 gemessen, welches hier aus zwei ohmschen Widerständen 7, der Auswerteeinheit 3 und ggf. aus der Messeinheit 1 bzw. aus der Schaltereinheit 2 gebildet wird. Ein Spannungsabfall mit geschlossenem Schalter 2, d. h. ohne die Messeinheit 1 und einmal mit geöffnetem Schalter 2, d. h. mit der Messeinheit 1. Der Spannungsabfall des Netzwerks 8 wird hier direkt hinter dem Signalausgang 6, welcher hier gleichzeitig auch der Spannungseineingang ist und über welchen das Messgerät mit Energie versorgt wird, gemessen.The evaluation unit 3 controls the switching element 2 ie it makes sure that there is a voltage across the diode 2 drops. The temperature of the electronics, ie the interior of the housing 5 or at least the part of the housing in which the measuring unit 1 is located above the measurement of the forward voltage of the diode 1 certainly. The diode voltage typically changes with temperature by about -2 mV / K. In the example shown here, the voltage drop across a network is twice 8th measured, which here from two ohmic resistors 7 , the evaluation unit 3 and possibly from the measuring unit 1 or from the switch unit 2 is formed. A voltage drop with closed switch 2 ie without the measuring unit 1 and once with the switch open 2 ie with the measuring unit 1 , The voltage drop of the network 8th is here directly behind the signal output 6 , which is also the voltage input here and via which the meter is supplied with energy, measured.

Die Messung der Temperatur erfolgt in diesem Beispiel wie folgt: Öffnet die Auswerteeinheit 3 den Schalter 2, so wird die Spannung Uf1 über das Netzwerk der beiden ohmschen Widerstände R1, R2, die Messeinheit 1 und die Auswerteeinheit 3 selbst gemessen.In this example, the temperature is measured as follows: Opens the evaluation unit 3 the switch 2 , the voltage Uf1 across the network of the two ohmic resistors R1, R2, the measuring unit 1 and the evaluation unit 3 measured yourself.

Schließt die Auswerteeinheit 3 den Schalter 2, so lässt sich die Spannung Uf2 über das Netzwerk R1, R2 und die Auswerteeinheit 3 messen. D. h. im geschlossenen Zustand wird die Messeinheit 1 überbrückt und der Spannungsabfall an ihr wirkt sich nicht auf die Messung aus. Ausgehend von den beiden gemessenen Spannungen wird die Differenz UDiff zwischen Uf1 und Uf2 in der Auswerteeinheit 3 gebildet: UDiff = Uf1 – Uf2. Für die Bestimmung der Temperatur aus dieser Differenz sind beispielsweise folgende Werte in der Auswerteeinheit 3 bei der Fertigung abgelegt worden:
UDiff (T25) = Uf1 (T25) – Uf2 (T25), wobei diese bei einer Temperatur T25, z. B. bei 25°C gegenüber Temperaturnormal gemessen wurde.Closes the evaluation unit 3 the switch 2 , so can the voltage Uf2 via the network R1, R2 and the evaluation unit 3 measure up. Ie. when closed, the measuring unit becomes 1 bridged and the voltage drop across it does not affect the measurement. Starting from the two measured voltages, the difference UDiff between Uf1 and Uf2 in the evaluation unit 3 formed: UDiff = Uf1 - Uf2. For the determination of the temperature from this difference, for example, the following Values in the evaluation unit 3 filed during production:
U Diff (T25) = Uf1 (T25) - Uf2 (T25), this being at a temperature T25, e.g. B. was measured at 25 ° C compared to temperature standard.

Entsprechend der Wert UDiff (T60) = Uf1 (T60) – Uf2 (T60) mit T60 z. B. bei 60°C gegenüber Temperaturnormal.Corresponding the value UDiff (T60) = Uf1 (T60) - Uf2 (T60) with T60 z. B. at 60 ° C compared to temperature standard.

Die Steigung mDiode der Bestimmungsgerade für die Temperatur ergibt sich dann durch: mDiode = (T25 – T60)/(UDiff (T25) – UDiff (T60)) Entsprechend der Offset: a = T25 – (T25 – T60)/(UDiff (T25) – UDiff (T60))·UDiff (T25)The slope mDiode of the directing line for the temperature then results from: mDiode = (T25 - T60) / (UDiff (T25) - UDiff (T60)) Corresponding to the offset: a = T25 - (T25 - T60) / (UDiff (T25) - UDiff (T60)) · UDiff (T25)

Daraus folgt eine Gleichung für die Ermittlung der Temperatur: Tist = mDiode·UDiff + afrom that follows an equation for the determination of the temperature: Tact = mDiode · UDiff + a

Allgemein lässt sich somit formulieren: Durch Differenzbildung aus den beiden mit und/oder Spannungsabfall an der Messeinheit 1 gemessenen Spannungswerten wird die Änderung der Temperatur aus der Temperaturabhängigkeit des Spannungsabfalls an der Messeinheit errechnet. In der Fertigung wird dafür für das Messgerät ein Grundabgleich durchgeführt. Dabei wird ein absoluter Temperatur-Offset z. B. 25°C zugewiesen und die Steigung über die Durchflussspannung wird errechnet.In general, the following can be formulated: By subtraction of the two with and / or voltage drop at the measuring unit 1 measured voltage values, the change in temperature is calculated from the temperature dependence of the voltage drop across the measuring unit. During production, a basic adjustment is carried out for the measuring device. In this case, an absolute temperature offset z. B. 25 ° C and the slope over the flow voltage is calculated.

Der gemessene Temperaturwert wird dann entweder angezeigt oder gespeichert oder es wird beispielsweise beim Überschreiten eines vorgebbaren Grenzwertes ein Alarm generiert.Of the measured temperature value is then either displayed or saved or it is, for example, when a predefinable Limit value generates an alarm.

Bei der Messeinheit 1 handelt es sich beispielsweise insbesondere um eine sog. Interlockdiode, mit welcher über eine – hier nicht dargestellte – Prüfbuchse eine Messung der Stromstärke des Ausgangssignals des Messgerätes, welches insbesondere auch an der Messeinheit 6 anliegt, möglich ist. Handelt es sich beispielsweise um ein Messgerät, welches den Messwert über ein 4 ... 20 mA-Signal ausgibt, so erlaubt eine solche Prüfbuchse vor Ort die Messung des Ausgangssignals, indem an die Prüfbuchse, der im Messgerät parallel die Interlockdiode zugeschaltet ist, ein Amperemeter angeschlossen und der Strom gemessen wird. Die Messeinheit List in dieser Ausgestaltung somit eine über die Schaltereinheit 2 zu- bzw. wegschaltbare Interlockdiode.At the measuring unit 1 For example, it is in particular a so-called interlock diode, with which a test socket, not shown here, is used to measure the current intensity of the output signal of the measuring device, which in particular also at the measuring unit 6 is possible. If, for example, a measuring device outputs the measured value via a 4 ... 20 mA signal, then such a test socket permits the measurement of the output signal on-site by connecting to the test socket, which is connected in parallel to the interlock diode in the measuring device Ammeter connected and the current is measured. The measuring unit List in this embodiment thus one on the switch unit 2 switchable or removable interlock diode.

In der 2 ist eine zweite, gleichzeitig stärker schematisierte Variante des erfindungsgemäßen Messgerätes dargestellt. Hinter dem Signalausgang 6 befindet sich die Messeinheit 2, welche mit der Auswerteeinheit 3 verbunden ist. Die Ansteuerung des Signalausgangs 6 mit dem Ausgangssignal und der gesamte Bereich der Sensorik des Messgerätes sind hier, wie in der 1, nicht dargestellt. Die Auswerteeinheit 3 steuert auch hier den Schalter 2, welcher die Messeinheit 1 überbrückt oder durchschaltet.In the 2 is a second, at the same time more schematic variant of the measuring device according to the invention shown. Behind the signal output 6 is the measuring unit 2 , which with the evaluation unit 3 connected is. The control of the signal output 6 with the output signal and the entire range of the sensors of the meter are here, as in the 1 , not shown. The evaluation unit 3 also controls the switch here 2 which is the measuring unit 1 bypasses or connects.

Wird die Messeinheit 1 überbrückt, so geht die Verbindung zwischen Signalausgang bzw. Spannungseingang 6 in der Auswerteeinheit 3 auf einen Amplitudenwandler 9, welcher der Dämpfung bzw. der Verstärkung des Signals dient. Dem schließen sich ein Analog-/Digitalwandler 10 und ein Controller 11 an. In einer weiteren Ausgestaltung ist der Analog-/Digitalwandler 10 ein Bestandteil des Controllers 11. Über diese Signalabfolge wird das Spannungssignal direkt im Controller 11 ausgewertet. Eine entsprechende Verarbeitung erfolgt auch für das Signal, welches über die Messeinheit 1 geht. Dem Controller 11 steht für die Auswertung der Messungen mit der Messeinheit 1 auch die Amplitude des Stromsignals zur Verfügung, welches über den Signalausgang 6 ausgegeben wird. Hiermit lässt sich ausgehend von der bekannten Temperatur-Strom-Spannungsabhängigkeit der Messeinheit 1 genauer die Temperatur bestimmen.Will the measurement unit 1 bridged, then the connection between signal output or voltage input 6 in the evaluation unit 3 to an amplitude converter 9 which serves to attenuate or amplify the signal. This is followed by an analog / digital converter 10 and a controller 11 at. In a further embodiment, the analog / digital converter 10 a part of the controller 11 , This signal sequence causes the voltage signal directly in the controller 11 evaluated. Corresponding processing also takes place for the signal which is transmitted via the measuring unit 1 goes. The controller 11 stands for the evaluation of the measurements with the measuring unit 1 also the amplitude of the current signal available, which via the signal output 6 is issued. This can be based on the known temperature-current-voltage dependence of the measuring unit 1 more accurately determine the temperature.

Die in dem Messgerät umgesetzte Methode lässt sich somit wie folgt beschreiben: Über den Signalausgang 6 wird in Abhängigkeit von der Prozessgröße oder einer Änderung der Prozessgröße ein Ausgangssignal ausgegeben, bei welchem es sich in einer Ausgestaltung insbesondere um ein in seiner Amplitude veränderliches Stromsignal handelt. Bei diesem Stromsignal wird in einer Ausgestaltung zweimal der Spannungsabfall über die Messeinheit 1 gemessen. Bei der Messeinheit 1 handelt es sich dabei insbesondere um ein Haltleiterelement, wie z. B. eine Diode oder ein Transistor. Der Spannungsabfall wird dann in Bezug auf die Stromstärke korrigiert. Die Stromstärke steht dabei für die Auswertung zur Verfügung, da sie vom Messgerät in Abhängigkeit von der Prozessgröße selbst eingestellt wird. Aus diesem korrigierten bzw. referenzierten Spannungsabfall wird dann in Abhängigkeit von dem bekannten Temperatur-Spannungs-Verhalten der Messeinheit 1 die herrschende Temperatur ermittelt.The method implemented in the meter can thus be described as follows: Via the signal output 6 Depending on the process variable or a change in the process variable, an output signal is output, which in one embodiment is, in particular, a variable current signal in its amplitude. In one embodiment, this current signal is twice the voltage drop across the measuring unit 1 measured. At the measuring unit 1 this is in particular a hold conductor element, such as. B. a diode or a transistor. The voltage drop is then corrected for the current. The amperage is available for the evaluation because it is set by the meter depending on the process variable itself. From this corrected or referenced voltage drop then becomes dependent on the known temperature-voltage behavior of the measuring unit 1 the prevailing temperature is determined.

11
Messeinheitmeasuring unit
22
Schaltereinheitswitch unit
33
Auswerteeinheitevaluation
55
Gehäusecasing
66
Signalausgangsignal output
77
Ohmscher Widerstandohmic resistance
88th
Netzwerknetwork
99
Amplitudenwandleramplitude converter
1010
Analog-/DigitalwandlerAnalog / digital converter
1111
Controllercontroller

Claims (10)

Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung mindestens einer Prozessgröße, mit mindestens einem Gehäuse (5), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Messeinheit (1) vorgesehen ist, deren elektrischer Spannungsabfall temperaturabhängig ist, und dass mindestens eine Schaltereinheit (2) vorgesehen ist, welche derartig ausgestaltet und mit der Messeinheit (1) verbunden ist, dass ein Spannungsabfall über die Messeinheit (1) von der Stellung der Schaltereinheit (2) abhängt.Device for determining and / or monitoring at least one process variable, having at least one housing ( 5 ), characterized in that at least one measuring unit ( 1 ) is provided, whose electrical voltage drop is temperature-dependent, and that at least one switch unit ( 2 ), which are designed in such a way and with the measuring unit ( 1 ), that a voltage drop across the measuring unit ( 1 ) from the position of the switch unit ( 2 ) depends. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Auswerteeinheit (3) vorgesehen ist, welche die Schaltereinheit (2) steuert und welche ausgehend von zumindest einem gemessenen Spannungsabfall die Temperatur in dem Gehäuse (5) und/oder im Bereich der Messeinheit (1) bestimmt und/oder überwacht.Apparatus according to claim 1, characterized in that at least one evaluation unit ( 3 ) is provided, which the switch unit ( 2 ) and which, based on at least one measured voltage drop, the temperature in the housing ( 5 ) and / or in the region of the measuring unit ( 1 ) and / or monitored. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (1) mindestens ein Halbleiterelement umfasst.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the measuring unit ( 1 ) comprises at least one semiconductor element. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (1) mindestens eine Diode und/oder mindestens einen Transistor umfasst.Apparatus according to claim 3, characterized in that the measuring unit ( 1 ) comprises at least one diode and / or at least one transistor. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (1) und die Schaltereinheit (2) derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass die Schaltereinheit (2) in einem Zustand die Messeinheit (1) überbrückt.Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the measuring unit ( 1 ) and the switch unit ( 2 ) are designed and matched to one another such that the switch unit ( 2 ) in a state the measuring unit ( 1 ) bridged. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinheit (3) mindestens eine Referenzkurve und/oder Referenzdaten und/oder mindestens eine Berechnungsformel für die Bestimmung und/oder Überwachung der Temperatur in dem Gehäuse (5) abgelegt ist bzw. sind.Apparatus according to claim 2, characterized in that in the evaluation unit ( 3 ) at least one reference curve and / or reference data and / or at least one calculation formula for the determination and / or monitoring of the temperature in the housing ( 5 ) is stored or are. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Signalausgang (6) vorgesehen ist, und dass über den Signalausgang (6) in Abhängigkeit von der Prozessgröße und/oder einer Änderung der Prozessgröße mindestens ein Ausgangssignal ausgebbar ist.Device according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that at least one signal output ( 6 ) and that via the signal output ( 6 ) is outputable as a function of the process variable and / or a change in the process variable at least one output signal. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass über den Signalausgang (6) in Abhängigkeit von der Prozessgröße und/oder einer Änderung der Prozessgröße mindestens ein in seiner Amplitude veränderliches Stromsignal als Ausgangssignal ausgebbar ist.Apparatus according to claim 7, characterized in that via the signal output ( 6 ) as a function of the process variable and / or a change in the process variable at least one variable in its amplitude current signal can be output as an output signal. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (1) derartig mit dem Signalausgang (6) verbunden ist, dass die Messeinheit (1) mit dem Ausgangssignal beaufschlagt ist.Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the measuring unit ( 1 ) in such a way with the signal output ( 6 ), that the measuring unit ( 1 ) is applied to the output signal. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinheit (3) mindestens eine Referenzkurve und/oder Referenzdaten und/oder mindestens eine Berechnungsformel abgelegt sind, welche die Eigenschaften der Messeinheit (1) in Abhängigkeit von der elektrischen Spannung und der elektrischen Stromstärke und der Temperatur beschreiben.Device according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that in the evaluation unit ( 3 ) at least one reference curve and / or reference data and / or at least one calculation formula are stored, which the properties of the measuring unit ( 1 ) depending on the electrical voltage and the electrical current and the temperature describe.
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