DE1129314B - Thermoelement-Schaltungsanordnung zur Temperaturmessung - Google Patents

Thermoelement-Schaltungsanordnung zur Temperaturmessung

Info

Publication number
DE1129314B
DE1129314B DEV15655A DEV0015655A DE1129314B DE 1129314 B DE1129314 B DE 1129314B DE V15655 A DEV15655 A DE V15655A DE V0015655 A DEV0015655 A DE V0015655A DE 1129314 B DE1129314 B DE 1129314B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
temperature
amplifier
bridge
heating
circuit arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DEV15655A
Other languages
English (en)
Inventor
Werner Kastien
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Verewa Hans Ugowski & Co
Original Assignee
Verewa Hans Ugowski & Co
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 Verewa Hans Ugowski & Co filed Critical Verewa Hans Ugowski & Co
Priority to DEV15655A priority Critical patent/DE1129314B/de
Publication of DE1129314B publication Critical patent/DE1129314B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/02Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
    • G01K7/021Particular circuit arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)

Description

  • Thermoelement-Schaltungsanordnung zur Temperaturmessung Thermoelement-Schaltungsanordnungen zur Temperaturmessung sind in verschiedenen Ausführungsformen gebräuchlich. In allen Fällen ist es erforderlich, Temperaturschwankungen an der Vergleichsstelle auszugleichen. Zum Ausgleich der Temperaturschwankungen ist es bekannt, dem Thermoelement eine Ausgleichsspannung entgegenzuschalten, die ihrerseits über eine Brückenschaltung mit einem oder mit mehreren temperaturabhängigen Widerständen in der Brücken schaltung gesteuert wird. Das Thermoelement liegt bei dieser bekannten Ausführungsform zumeist mit dem Anzeigegerät in der Brückendiagonalen, während in den Brückenzweigen ein oder mehrere temperaturabhängige Widerstände angeordnet sind und an die Verzweigungspunkte der Brücke eine konstante Spannungsquelle angeschlossen ist. Diese bekannte Ausführungsform mit gleichsam elektrischer Kompensation der Temperaturschwankungen an der Vergleichsstelle ist nicht frei von Nachteilen. Einerseits läßt es sich nicht erreichen, daß die durch die temperaturabhängigen Widerstände hervorgerufene Brückenspannung die gleiche Charakteristik, wie die durch Temperaturschwankungen an der Vergleichsstelle auftretende und zu kompensierende Thermospannungsänderung aufweist. Hierdurch entstehen zum Teil nicht unbeachtliche Fehler. Außerdem ist die bekannte Schaltung außerordentlich empfindlich gegen Schwankungen der Einspeisungsspannung. Diese kann aber nur mit verhältnismäßig großem Aufwand konstant gehalten werden.
  • Fernerhin ist eine Thermoelement-Schaltungsanordnung zur Temperaturmessung bekannt, bei welcher der Ausgleich der Temperaturschwankungen an der Vergleichsstelle bzw. an einem Vergleichsthermoelement über eine Brückenschaltung gesteuert wird, bei welcher eine auf gleicher Temperatur zu haltende Vergleichsmasse mit Heizwiderstand angeordnet und zu deren Beheizung ein Verstärker vorgesehen ist, in dessen Ausgang die Heizwicklung der Vergleichsmasse liegt, und bei welcher der Verstärker seinerseits von einem auf die Temperatur der Vergleichsmasse ansprechenden Temperaturfühler in der Eingangsstufe und außerdem von einem auf die Außentemperatur ansprechenden Temperaturfühler zum Ausgleich der Temperaturschwankungen gesteuert wird.
  • Die bisher bekanntgewordenen Thermoelement-Schaltungsanordnungen weisen zumeist den Nachteil auf, daß infolge mangelhaften Ausgleichs der Temperaturschwankungen unvermeidbare Meßfehler in Kauf genommen oder aber sehr aufwendige Veränderungen vorgenommen werden müssen. Diesen Nachteil will die Erfindung vermeiden.
  • Die Erfindung betrifft eine Thermoelement-Schaltungsanordnung zur Temperaturmessung mit über eine Brückenschaltung gesteuertem Ausgleich der Temperaturschwankungen an der Vergleichsstelle bzw. an einem Vergleichsthermoelement, bei der eine auf gleiche Temperatur zu haltende Vergleichsmasse mit Heizwiderstand angeordnet und zu deren Beheizung ein Verstärker vorgesehen ist, in dessen Ausgang die Heizwicklung der Vergleich sm asse liegt, und bei der der Verstärker seinerseits von einem auf die Temperatur der Vergleichsmasse ansprechenden Temperaturfühler in der Eingangsstufe und außerdem von einem auf die Außentemperatur ansprechenden Temperaturfühler zum Ausgleich der Temperaturschwankungen gesteuert ist. Die Erfindung besteht darin, daß die von dem auf die Außentemperatur ansprechenden Temperaturfühler abgegebene Spannung eine der nachgeschalteten Stufen des in bekannter Weise mehrstufig ausgebildeten Verstärkers zusätzlich steuert.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker so ausgelegt ist, daß bei Ausschaltung der Brücke und des temperaturabhängigen Auß entemperaturfühlers ein Heizstrom fließt, welcher die Heizung und damit die Vergleichsmasse auf einen vorgeschriebenen Temperaturwert erwärmt. Der Außentemperaturfühler ist im allgemeinen so zu bemessen, daß bei Ausschaltung der Brücke und bei wechselnder Außentemperatur ein Heizstrom fließt, der die Heizung und damit die Vergleichsmasse auf den vorgeschriebenen Temperaturwert erwärmt, also bereits einen Temperaturausgleich der Beheizung bewirkt. Die eigentliche Feinregelung erfolgt dabei dadurch, daß die Brücke mit einem oder mit mehreren temperaturabhängigen Widerständen so abgeglichen ist, daß bei dem vorgeschriebenen Temperaturwert an der Vergleichsmasse Brückengleichheit besteht. Der bei dieser Schaltanordnung verwendete Verstärker wird in an sich bekannter Weise als Transistorverstärker ausgebildet.
  • Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß die Regelung und Konstanthaltung der Vergleichsstellentemperatur des Thermoelementes oder der Thermoelemente bzw. die Konstanthaltung der Meßstellentemperatur von entgegengeschalteten Vergleichsthermoelementen weder mechanisch bewegliche Schaltelemente, noch eine konstante Betriebsspannung oder eine konstante Raumtemperatur erfordert. Durch die erfindungsgemäße Schaltung wird eine wesentliche Verb dessen rung der Meßgenauigkeit erzielt, ohne daß hierzu besonders aufwendige Veränderungen vorgenommen werden müssen.
  • Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert; es zeigt Fig. 1 ein Schaltschema der gesamten Schaltungsanordnung, Fig. 2 im Ausschnitt eine andere Ausführungsform der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 und Fig. 3, ebenfalls schematisch, denVerstärkeraufbau.
  • Die Schaltungsanordnungen nach den Fig. 1 bzw. 2 bestehen im grundsätzlichen aus den folgenden Elementen: Dem Thermoelementl, der Ausgleichsleitung2, der Zuleitung 3 und demAnzeigegerät4, welches als Schreiber, Regler od. dgl. ausgebildet sein kann. Die Meßstelle des Thermoelementes ist mit 1 a bezeichnet. Die Verbindungsstelle mit 1 b. Die Vergleichsstelle ist durch das Bezugszeichen 5 gekennzeichnet worden.
  • Der Vergleichs stelle ist ein Temperaturfühler 6 zugeordnet, der seinerseits als temperaturabhängiger Widerstand 6 in die Brückenschaltung 7 des Verstärkers 8 einbezogen ist, wie weiter unten (Fig. 3) ausführlicher erläutert ist. Die Vergleichs stelle 5 besitzt eine in den Figuren nur angedeutete Vergleichsmasse 9 und eine Heizwicklung 10. Der Verstärker 8 besitzt neben dem an der Vergleichs stelle 5 angeordneten Temperaturfühler 6 einen Raumtemperaturfühler 11.
  • Dieser Raumtemperaturfühler 11 ist ein ebenfalls in die Verstärkerschaltung einbezogener temperaturabhängiger Widerstand (vgl. Fig. 3).
  • Wie die Fig. 2 zeigt, läßt sich der Aufbau nach Fig. 1 auch mit Vergleichsthermoelement 12 an der Vergleichsstelle 5 verwirklichen.
  • Der in den Fig. 1 und 2 mit 8 angedeutete Verstärker besitzt im einzelnen den aus der Fig. 3 erkennbaren Aufbau. Er ist im Ausführungsbeispiel als dreistufiger Transistor-Verstärker ausgeführt mit den drei Transistoren 13, 14, 15. Der Netzanschlußteil besitzt das durchgehende Bezugszeichen 16, während die Brückenschaltung, die den Verstärker steuert, mit 7 bezeichnet wurde. Sie besitzt im Ausführungsbeispiel zwei temperaturabhängige Widerstände 6, die den Temperaturfühler 6 nach Fig. 1 bilden, läßt sich aber auch mit einem temperaturabhängigen Widerstand 6 verwirklichen. Im Ausgang des Verstärkers 8 liegt der Heizwiderstand 10, der die Vergleichsmasse 9 an der Vergleichsstelle beheizt, wo sich also ein Vergleichsthermoelement 12 oder die Klemme der Vergleichssteller; befindet. Der Basisstrom im Verstärker 81 b1 ist so festgelegt, daß bei der Ausschaltung der Brücke 7 und des temperaturabhängigen Widerstandes 11, der als Außentemperaturfühler geschaltet ist, ein Heizstrom 1b2 fließt, der den Heizwiderstand 10 und damit die Vergleichsmasse 9, z.B. einen Metallklotz, auf einen vorgeschriebenen Temperaturwert, z. B. auf 500 C bei einer Außentemperatur von z. B. 200 C erwärmt. Der temperaturabhängige Widerstand 11, der als Außentemperaturfühler dient, ist so bemessen, daß bei der Ausschaltung der Brücke 7 und Wechsel der Außentemperatur von z. B. minus 30° C bis plus 45" C ein Heizstrom Ib3 fließt, der den Heizwiderstand und damit die Vergleichsmasse auf den vorgeschriebenen Temperaturwert von im Beispiel 50" C erwärmt.
  • Die Brücke 7 mit den beiden temperaturabhängigen Widerständen 6 und zwei Normalwiderständen 17 ist so abgeglichen, daß bei dem vorgeschriebenen Temperaturwert von im Beispiel 50° C am Temperaturfühler 6 Brückengleichheit besteht. Bei Abweichung von diesem Temperaturwert wird der Basisstrom Ibl selbsttätig verstärkt oder vermindert und dadurch der Heizstrom Ib3 verändert, bis wieder Brückengleichheit besteht. Durch die bei der Brückenschaltung erreichte Genauigkeit ist die Genauigkeit der Regelung gegeben. Die Ansprechempfindlichkeit der Brücke ist leicht so groß zu wählen, daß kleinste Abweichungen vom Sollwert sofortige Ausregelung zur Folge haben.
  • Durch die eingestellte Grundleistung unter Berücksichtigung der Außentemperatur sowie durch gewisse Dämpfungsglieder wird eine dauernde Pendelung um den Sollwert leicht vermieden. Kleinste Pendelungen werden durch die Masse und Wärmeträgheit der Vergleichsmasse aufgefangen. Die Anheiz- und Regelkurve der Regeleinrichtung läßt sich sehr steil halten, da außer der Grundleistung durch die Brücke die gesamte Verstärkerleistung aufgeschaltet wird. Nach etwa 15 Minuten läßt sich der Sollwert mit seiner kleinen Überschwingung bereits erreichen. Der mit dem durchlaufenden Bezugszeichen 16 versehene Netzanschlußteil ist für eine Betriebswechselspannung von beispielsweise 110 V zwischen den Polen 18, 19 oder 220 V zwischen den Polen 18, 20 vorgesehen. Über eine Transformatorwicklung 21, 21 a und einen Elektrolytkondensator 22 erhält die Brücke 7 eine Gleichspannung über die Leitung 23. Die erste und zweite Verstärkerstufe mit den Transistoren 13 und 14 erhält über eine getrennte Wicklung 21b eine Zehnerdiode 24 und einen Elektrolytkondensator25 eine stabilisierte Gleichspannung. Die Endstufe des Verstärkers mit dem Transistor 15 wird durch eine dritte Wicklung 21 c und einen Doppelweg-Gleichrichter 26 gespeist. Netzschwankungen machen sich durch diese Schaltanordnung und durch die Betriebseigenschaften der Transistoren 13, 14, 15 im HeizstromIc3 nicht bemerkbar. Kleine Abweichungen durch Netzschwankungen werden durch die Brücke ausgeregelt.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHB: 1. Thermoelement-Schaltungsanordnung zur Temperaturmessung mit über eine Brückenschaltung gesteuertem Ausgleich der Temperaturschwankungen an der Vergleichs stelle bzw. an einem Vergleichsthermoelement, bei der eine auf gleiche Temperatur zu haltende Vergleichsmasse mit Heizwiderstand angeordnet und zu deren Beheizung ein Verstärker vorgesehen ist, in dessen Ausgang die Heizwicklung der Vergleichsmasse liegt, und bei der der Verstärker seinerseits von einem auf die Temperatur der Vergleichsmasse ansprechendenTemperaturfühler in der Eingangsstufe und außerdem von einem auf die Außentemperatur ansprechenden Temperaturfühler zum Ausgleich der Temperaturschwankungen gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem auf die Außentemperatur ansprechenden Temperaturfühler abgegebene Spannung eine der nachgeschalteten Stufen des in bekannter Weise mehrstufig ausgebildeten Verstärkers zusätzlich steuert.
  2. 2. Thermoelement-Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker so ausgelegt ist, daß bei Ausschaltung der Brücke und des temperaturabhängigen Außentemperaturfühlers ein Heizstrom fließt, welcher die Heizung und damit die Vergleichsmasse auf einen vorgeschriebenen Temperaturwert erwärmt.
  3. 3. Thermoelement-Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außentemperaturfühler so bemessen ist, daß bei Ausschaltung der Brücke und wech- selnder Außentemperatur ein Heizstrom fließt, der die Heizung und damit die Vergleichsmasse auf den vorgeschriebenen Temperaturwert erwärmt.
  4. 4. Thermoelement-Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke mit einem oder mit mehreren temperaturabhängigen Widerständen so abgeglichen ist, daß bei dem vorgeschriebenen Temperaturwert an der Vergleichsmasse Brückengleichheit besteht.
  5. 5. Thermoelement-Schaltungs anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker als Transistorverstärker ausgebildet ist.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 945403; USA.-Patentschrift Nr. 2 836 639.
DEV15655A 1958-12-22 1958-12-22 Thermoelement-Schaltungsanordnung zur Temperaturmessung Pending DE1129314B (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEV15655A DE1129314B (de) 1958-12-22 1958-12-22 Thermoelement-Schaltungsanordnung zur Temperaturmessung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEV15655A DE1129314B (de) 1958-12-22 1958-12-22 Thermoelement-Schaltungsanordnung zur Temperaturmessung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1129314B true DE1129314B (de) 1962-05-10

Family

ID=7575151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEV15655A Pending DE1129314B (de) 1958-12-22 1958-12-22 Thermoelement-Schaltungsanordnung zur Temperaturmessung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1129314B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2534123A1 (de) * 1975-07-31 1977-02-10 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zur frueherkennung von schaeden an radsatzlagern

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE945403C (de) * 1953-02-20 1956-07-05 Philips Nv Einrichtung zum Messen einer elektrischen Leistung, insbesondere bei hohen Frequenzen, mit einer durch einen temperaturabhaengigen Widerstand stabilisierten Schwingschaltung
US2836639A (en) * 1955-06-02 1958-05-27 Gen Electric Constant temperature device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE945403C (de) * 1953-02-20 1956-07-05 Philips Nv Einrichtung zum Messen einer elektrischen Leistung, insbesondere bei hohen Frequenzen, mit einer durch einen temperaturabhaengigen Widerstand stabilisierten Schwingschaltung
US2836639A (en) * 1955-06-02 1958-05-27 Gen Electric Constant temperature device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2534123A1 (de) * 1975-07-31 1977-02-10 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zur frueherkennung von schaeden an radsatzlagern

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2052520C3 (de)
DE2400219A1 (de) Elektronischer thermostat
DE1512711B2 (de) Anordnung zur pilotgesteuerten verstaerkungsregelung von verstaerkern, insbesondere von zwischenverstaerkern der traegerfrequenztechnik
DE2939586C2 (de) Verfahren und Anordnung zur Regelupng der Wassertemperatur von Warmwasser-Flächenheizungen mit Nachtabsenkung
DE1129314B (de) Thermoelement-Schaltungsanordnung zur Temperaturmessung
DE2637270B1 (de) UEberlastungsschutzeinrichtung
AT238465B (de) Automatische Steuervorrichtung für einen Dreiphasenlichtbogenofen
EP0164774A1 (de) Schaltungsanordnung zur Regelung der Brennspannung von Hochdruckgasentladungslampen
DE2227067A1 (de) Spirometer und verfahren zum ueberwachen der stroemung eines fliessenden mediums
DE749486C (de) Einrichtung zur Konstanthaltung einer Verbraucher-Wechselspannung
DE3149990C2 (de)
DE2038294C2 (de) Anordnung zur pegelsteuerung ferngespeister leitungsverstaer ker in traegerfrequenzsystemen mit hilfe des fernspeise stromes
DE1523318A1 (de) Verbesserungen bei der Temperaturregelung bei Vielfach-Vorgaengen
DE2015132A1 (de) Schaltung zur Linearisierung einer nichthnearen Kennlinie eines elektri sehen Gebers
DE1160510B (de) Schaltungsanordnung zum selbsttaetigen Konstanthalten der Spannung von Transistor-Pilotspannungsquellen fuer Traegerfrequenzsysteme
DE702968C (de) Temperaturgleichhalter
DE1124579B (de) Elektrischer Regler, vorzugsweise zum Regeln der Temperatur in Heizanlagen
DE1935610C3 (de) Anordnung zur Überwachung des Regelbereiches eines einen indirekt geheizten Heißleiter als Stellglied enthaltenden Reglers, insbesondere für Trägerfrequenz-Weitverkehrssysteme
DE2005771A1 (de) Elektronisch arbeitender Temperatur regler
DE1954078C3 (de) Elektrische Meßschaltung mit einem Widerstandsthermometer in einem Zweig einer Widerstandsmeßbrücke
DE765774C (de) Einrichtung zur Steuerung von Grossinstrumenten oder Regelvorrichtungen
AT256247B (de) Elektrometrische Schaltungsanordnung mit nichtlinearem Kondensator zur Messung von Gleichspannungen
DE2064401C3 (de) Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung eines Gleichstrommotors
DE1944203C3 (de) Automatische, witterungsabhängige Ladesteuerung für Elektrospeicherheizungen
DE2725227A1 (de) Elektronischer temperaturregler und seine anwendungen