DE19728803C1

DE19728803C1 - Anordnung zur Temperaturmessung und/oder -regelung

Info

Publication number: DE19728803C1
Application number: DE1997128803
Authority: DE
Inventors: Joachim Konschak
Original assignee: Eberle Controls GmbH
Current assignee: Eberle Controls GmbH
Priority date: 1997-07-05
Filing date: 1997-07-05
Publication date: 1999-08-26
Anticipated expiration: 2017-07-06

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Temperaturmessung und/oder -regelung mit einem Gehäuse, das in seinem Innern einen Temperaturfühler zur Messung der außerhalb des Gehäu ses gegebenen Raumtemperatur aufweist, wobei ein oder mehre re Wärmequellen in und/oder an dem Gehäuse vorhanden sind (Oberbegriff des Anspruches 1). Die vorgenannten Wärmequel len können sich auch außerhalb des Gehäuses an diesem befin den. Um die Temperatur eines Raumes mittels eines Tempera turfühlers zu erfassen, sind mehrere Möglichkeiten bekannt. Die eine ist der Einsatz eines sogenannten Fernfühlers, der an einer möglichst geeigneten Stelle des Raumes positioniert wird und somit unmittelbar die Raumtemperatur mißt. Damit erhält man eine genaue Raumtemperaturerfassung. Nachteilig ist hierbei der Aufwand und, daß der Fernfühler irgendwo im Raum angebracht werden muß. Auch muß man für eine Verbindung zwischen dem Fernfühler und den Geräten sorgen, welche die gemessene Temperatur auswerten und z. B. die Regelung der Raumtemperatur durch Verstellung einer Heizung durchführen. Dadurch entsteht ein beträchtlicher Aufwand.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Temperaturfühler zur Erfassung der Raumtemperatur innerhalb eines Gehäuses vorzusehen, das beispielsweise an einer Montagefläche im Raum angebracht ist und in etwa auch die Raumtemperatur aufweist. Nachteiligerweise ist dabei ein gewisses Wärmege fälle von der Außenluft her durch die Gehäusewandung gege ben. Es besteht die Gefahr einer Fremdbeeinflussung und damit Verfälschung der Temperaturmessung durch Wärmequellen im Gehäuse und äußere thermische Einflüsse. Dies können z. B. Temperaturen einer Halterung oder Montagefläche für die Anordnung sein. In verstärktem Maße gilt dies dann, wenn die Anordnung in oder an einem Heiz- oder Kühlgerät angebracht ist, da in diesen Fällen die Fühlertemperatur durch die Temperatur des betreffenden Gerätes besonders stark beein flußt wird. Zur Verbesserung der Genauigkeit der Raumtempe ratur-Erfassung hat man hierzu vorgesehen, den Temperatur fühler mit langen Anschlußdrähten und damit im Abstand von der Montagefläche innerhalb des Gehäuses anzubringen und ferner das Gehäuse mit Luftdurchtrittsschlitzen zu versehen. Trotzdem war oft eine merkliche Abweichung der Temperatur des Fühlers gegenüber der Außentemperatur nicht zu vermei den. Der letztgenannte Nachteil verstärkt sich erheblich in Fällen, in denen sich innerhalb des Gehäuses oder außerhalb des Gehäuses an diesem eine oder mehrere Wärmequelle(n) befindet bzw. befinden. Der in der Praxis am häufigsten vorkommende Fall einer solchen Wärmequelle innerhalb des Gehäuses ist ein Regler, der die gemessene Raumtemperatur verarbeitet und aufgrund dieser Regelgröße entsprechende Steuerimpulse an die betreffende Heiz- oder Kühleinrichtung gibt. Nachteilig ist dabei die von einer solchen Wärmequel le, insbesondere einem Regler abgegebene Wärme, die inner halb des Gehäuses zu einer erheblichen Übertemperatur gegen über der außerhalb des Gehäuses gegebenen Außentemperatur führt. Die insgesamt im Innern des Gehäuses sich einstellen de Temperatur ist also erheblich größer als die zu messende Außentemperatur. Der Temperaturfühler mißt aber diese Über temperatur des Gehäuseinnern und gibt somit dem Regler eine falsche Regelgröße ein.

Die Aufgaben- bzw. Problemstellung der Erfindung besteht demgegenüber darin, ausgehend von einer Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, d. h. unter Beibehaltung der durch die Positionierung des Temperaturfühlers innerhalb des Gehäuses gegebenen Vorteile, dafür zu sorgen, daß eine im Gehäuseinnern gebildete Übertemperatur die Genauigkeit der Erfassung der außerhalb des Gehäuses vorhandenen Raumtempe ratur nicht beeinträchtigt.

Zur Lösung dieser Aufgaben- bzw. Problemstellung ist, ausge hend vom o. g. Oberbegriff des Anspruches 1 zunächst gemäß dessen Kennzeichen vorgesehen, daß bevorzugt zwischen der (den) jeweiligen Wärmequelle(n) und dem Temperaturfühler zumindest ein Hilfstemperaturfühler innerhalb des Gehäuses an einer Stelle angeordnet ist bzw. sind, deren Temperatur durch den Wärmestrom der Wärmequelle(n) stärker beeinflußt wird als die Temperatur am Temperaturfühler, daß ein Rech ner, sowie Verbindungsleitungen vom Temperaturfühler und vom (von den) Hilfstemperaturfühler(n) zum Rechner vorgesehen sind und daß der Rechner zur Auswertung der Temperaturmes sungen des Temperaturfühlers und des Hilfstemperaturfühlers oder der Hilfstemperaturfühler für die Ermittlung der Außen temperatur ausgebildet ist. Im Fall von einer oder mehreren Wärmequellen am oder im Gehäuse ergeben sich innerhalb des Gehäuses Stellen oder Bereiche, deren Temperatur von derar tigen Wärmequellen stärker beeinflußt wird als die Tempera tur des Temperaturfühlers. An einer solchen Stelle wird zusätzlich ein Hilfs-Temperaturfühler vorgesehen. Je mehr an zusätzlicher Wärme durch die Wärmequelle oder durch mehrere Wärmequellen entsteht und in Richtung zum (zu den) Hilfs- Temperaturfühler(n) und dem Temperaturfühler strömt, desto größer wird, bezogen auf die Außentemperatur, die Übertempe ratur des Temperaturfühlers und desto größer ist auch die Temperaturdifferenz zwischen den Temperaturen am (an den) Hilfs-Temperaturfühler(n) und dem Temperaturfühler. Es läßt sich mittels des Rechners die Temperatur im Raum außerhalb des Gehäuses näherungsweise und mit genügender Genauigkeit aus den Temperaturmessungen des Hilfs-Temperaturfühlers und des Temperaturfühlers ermitteln. Hierzu wird auf den Ver fahrensanspruch 12 und die nachfolgenden Erläuterungen der Ausführungsbeispiele und der Berechnungen verwiesen. Damit ergeben sich mehrere Vorteile. Es werden alle thermischen Einflüsse auf den Temperaturfühler weitgehend kompensiert, insbesondere der störende Einfluß einer Wärmequelle (Netz spannung, von Schaltströmen und von Schaltzuständen, rela tive Einschaltdauer von Geräten oder sonstigen Wärmequellen, bei Speicherheizgeräten deren Aufladezustand, Montageflächen und dergleichen mehr), die sich innerhalb des Gehäuses befinden. Da sich zumindest ein Hilfstemperaturfühler zu sätzlich zu dem Haupttemperaturfühler im gleichen Innenraum, nämlich dem Innenraum des Gehäuses befindet, kann der Ein fluß einer solchen Wärmequelle weitgehend ausgeschaltet und die korrekte Außentemperatur errechnet werden.

Die Erfindung ist aber auch anwendbar, um thermische Ein flüsse auf den Temperaturfühler zu kompensieren, die von am Gehäuse oder außerhalb des Gehäuses vorhandenen Wärmequellen bzw. Verursachern von Wärme herrühren. In diesen Fällen wird die störende Wärme nicht im Gehäuse, sondern außerhalb des Gehäuses erzeugt, beeinflußt aber trotzdem die vom Haupttem peraturfühler gemessene Temperatur. Das dynamische Verhalten des Temperaturreglers ist somit von den vorgenannten Ein flüssen unabhängig. Die Größe dieser Einflüsse kann sich sowohl langfristig als auch kurzfristig ändern. Dies macht eine ständige Erfassung der Istzustände der Temperaturen im Gehäuse und deren Umsetzung durch den Rechner und den Regler erforderlich, welche durch die Erfindung gewährleistet ist. Hiermit wird die Raumtemperatur richtig erfaßt, denn der Rechner kann beispielsweise auf dem Wege einer Extrapolation mit genügender Genauigkeit die vorhandene Außentemperatur vorhandene Außentemperatur errechnen. Der Rechner verbraucht praktisch keine elektrische Energie und bildet somit keine zusätzliche, störende Wärmequelle. Korrekturfehler der Fühler-Temperatur sind somit vermieden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß zur genauen Temperaturer fassung auf einen Fernfühler verzichtet werden kann. Dies ergibt eine wesentliche Einsparung und Vereinfachung.

Die vorstehend erläuterten Merkmale und Vorteile der Erfin dung sind dem Stand der Technik nicht zu entnehmen. So zeigt DE 86 18 463 U1 einen Fühler für die Messung von Oberflä chentemperaturen. Schon dies ist anders als das Ziel der vorliegenden Erfindung, nämlich die außerhalb des Gehäuses in der Luft vorhandene Raumtemperatur zu messen. Die vorge nannte Literaturstelle sieht hierzu einen direkten körperli chen Fühlerkontakt mittels eines Primärfühlers vor, der zur Anlage an das betreffende Teil gebracht wird. Ferner ist auch noch ein Sekundärfühler vorgesehen, der sich innerhalb der Handhabe des betreffenden Gerätes befindet und zusammen mit dem Primärfühler ein Differenzialthermometer bildet. Dabei erfaßt der Sekundärfühler ständig die Temperatur eines ihn tragenden Bezugskörpers. Der Bezugskörper ist in einer praktischen Ausführung als Handhabe ausgebildet. Der Primär temperaturfühler wird in dem dort angegebenen Beispiel zur Messung der Körpertemperatur auf die Haut des Patienten aufgelegt. Bei dieser Temperaturmessung soll der Einfluß der Außentemperatur eliminiert werden. Das Problem der Ausschal tung des Einflusses einer zusätzlichen Wärmequelle innerhalb des betreffenden Gehäuses wird dabei nicht angesprochen.

Die Literaturstelle DE 38 26 329 C1 befaßt sich mit einer Einrichtung zur Bestimmung und Regelung der Temperatur eines Innenraumes, wobei insbesondere an den Innenraum eines Kraftfahrzeuges gedacht ist. Es sind ein erster und ein zweiter Temperaturfühler vorgesehen. Dabei ist der erste Temperaturfühler in einem Luftstrom angeordnet, der aus dem zu erfassenden Raum ausströmt. Der zweite Temperaturfühler nimmt die Temperatur des Ortes und/oder des Materials an, an dem der erste Temperaturfühler angebracht ist. Dies könnte beispielsweise das Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges sein. Die Erfassung einer zusätzlichen Wärmequelle, die entweder im Gehäuse oder außerhalb des Gehäuses angebracht ist, und die Eliminierung der hiervon sich ergebenden Meß störungen der Außentemperatur wird auch in dieser Literatur stelle nicht angesprochen. Vielmehr handelt es sich hier nur um einen Regler mit einem eingestellten Temperatursollwert. Weitere Einzelheiten sind der rein schematischen Darstellung und Beschreibung eines Ausführungsbeispieles dieser Litera turstelle ebenfalls nicht zu entnehmen.

Schließlich zeigt die Literaturstelle DE 37 22 000 C2 eine Vorrichtung zur Messung der Temperatur eines Mediums, insbe sondere zur Messung der Innenraumtemperatur in einem Kraft fahrzeug. Auch hier sind zwei Temperatursensoren vorgesehen. Einer befindet sich an der Oberfläche einer Wand, deren Temperatur zu messen ist, während der andere Temperatursen sor sich in der Nähe dieser Wand befindet und von dem zu erfassenden Medium, hier besonders der Luft innerhalb eines Kraftfahrzeuges, umgeben ist. Dies entspricht im wesentli chen den Inhalten der beiden zuvor erläuterten Literatur stellen, so daß hierzu und dem Unterschied zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen werden kann.

Im Falle einer Temperaturregelung sind die Mittel gemäß Anspruch 2 vorgesehen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist Gegenstand des Anspruches 3. Hiermit wird das Merkmal der Positionie rung des Hilfs-Temperaturfühlers (oder der Hilfs-Temperatur fühler) im Bereich zwischen der oder den Wärmequelle(n) und dem Temperaturfühler optimiert.

Die Merkmale des Anspruches 4 erhöhen die zu erwärmende Masse am Hilfs-Temperaturfühler. Dies ergibt eine gewisse Trägheit in der Änderung seiner Temperatur; d. h. seine Änderung wird verzögert und geglättet.

Die Merkmale der Ansprüche 5 und 6 betreffen vorteilhafte Positionierungen der o. g. Merkmale der Erfindung in Bezug auf das Gehäuseinnere. Zugleich kann über die Grundplatte der Temperatureinfluß des Bodens des Unterteiles des Gehäu ses erfaßt werden. Da die Unterteile mit ihren Böden in der Regel an einer Gebäudewand oder einer daran gehaltenen Montagefläche befestigt werden und deren Temperatur im wesentlichen annehmen, ist hiermit auch der Einfluß der Temperatur der Gebäudewandung mit erfaßt. Dagegen ist die Positionierung des Haupttemperaturfühlers nahe der Innenwand der Deckelseite des Gehäuseoberteiles günstig zur Erfassung der Umgebungstemperatur des Gehäuses.

Anspruch 8 ist eine bevorzugte Ausführung der Erfindung für den Einsatz als Anordnung an einem Heizkörper.

Der vorstehend bereits angesprochene Verfahrensanspruch 12 betrifft vorteilhafte Maßnahmen zur Feststellung der Außen temperatur aufgrund der sich einstellenden Temperaturen am Temperaturfühler und am Hilfs-Temperaturfühler.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung zu entnehmen:

Die im wesentlichen schematische Zeichnung zeigt:

Fig. 1: im Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit nur einem Hilfsfühler,

Fig. 2: schematische Andeutung des Rechners mit dem Rechengang,

Fig. 3: eine weitere schematische Darstellung des Rechners mit einem anderen, vereinfachten Rechengang,

Fig. 4-7: Einzelheiten zugehöriger Schaltungsanordnungen

Fig. 8: eine weitere Ausführung der Erfindung, bei der ein Temperaturregler an einem Heizkörper montiert ist,

Fig. 9: eine Anordnung ähnlich Fig. 1, jedoch mit zwei Hilfs-Temperaturfühlern,

Fig. 10: zur Verdeutlichung ein zweistufiges Rechen schema für die Anordnung gemäß Fig. 9,

Fig. 11: eine Analogschaltung zur Realisierung des Rechenschemas gemäß Fig. 10.

In Fig. 1 ist ein Gehäuse 1, bestehend aus einem Oberteil 2 und einem Unterteil 3 dargestellt. Zum Unterteil 3 mit Boden 3' kann noch eine Grundplatte 4 gehören, die Träger von elektrischen Bauteilen und elektrischen Leitungen ist. Das Unterteil 3 dient zur Anbringung des Gehäuses 1 an einer Mon tagefläche 5, z. B. der Wand eines Raumes.

Im Innenraum 6 des Gehäuses 1 ist ein Temperaturfühler 7 vorgesehen, der die Temperatur in der Umgebungsluft 8 des Gehäuses 1 messen und einem strichpunktiert angedeuteten Rechner 9 zuführen soll. Der Rechner 9 kann sich, je nach, Bedarf und den örtlichen Gegebenheiten, im Innenraum 6 des Gehäuses 1 befinden (siehe Fig. 1) oder außerhalb des Gehäu ses 1.

Ferner zeigt Fig. 1 mehrere Wärmequellen, z. B. einen im Innenraum 6 in einer Entfernung vom Temperaturfühler 7 vorgesehenen Regler 20. Eine weitere Wärmequelle ist gemäß den Ziffern 5' die Temperatur (Wärme oder Kälte) der Mon tagefläche 5. Der von diesen Wärmequellen 10 ausgehende Wärme strom ist durch Pfeile gekennzeichnet. Es ist ferner ein Hilfs-Temperaturfühler 11 vorgesehen, dem von der Wärmequel le 10 und von dem direkt unter ihm liegenden Bereich der Wärmequelle 5' mehr Wärme zugeführt wird als dem Temperatur fühler 7. Der betreffende Hilfstemperaturfühler 11 kann dabei etwa auf einer direkten Linie zwischen der betreffenden Wärmequelle und dem Temperaturfühler 7 angeordnet sein. Es ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit zwei Wärme quellen 5, 10 und Vorhandensein eines Hilfstemperaturfüh lers 11 dieser an einer Stelle plaziert, an welcher der nach folgend erläuterte Korrekturfaktor k für die Beeinflussung von der einen Wärmequelle her etwa gleich ist mit dem Kor rekturfaktor k für die Beeinflussung dieses Hilfstemperatur fühlers durch die andere Wärmequelle.

Wie erwähnt, kann die Erfindung aber auch in Fällen einge setzt werden, in denen sich innerhalb des Gehäuses mehr als zwei Wärmequellen und/oder Hilfstemperaturfühler befinden.

Der Rechner 9 kann ein Mikroprozessor oder eine Analogschal tung sein. Mögliche Rechenverfahren sind in den Fig. 2 und 3 dargestellt und als Formel angegeben. Darin bedeuten:

TR = Temperatur im Außenraum 8
TF = Temperatur am Temperaturfühler 7
Tü = Übertemperatur am Temperaturfühler 7 gegenüber der Temperatur im Raum 8,
so daß die Gleichung gilt
TF = TR + Tü
TH = Temperatur am Hilfstemperaturfühler 11
k = ein konstanter Korrekturfaktor in Form eines Multiplikators von Tü, der sich aus den örtlichen Gegebenheiten ergibt.
TKR = korrigierte Raumtemperatur.

In dem zweistufigen Rechenschema gemäß Fig. 2 ist vorausge setzt, daß die Differenz zwischen der Hilfsfühlertemperatur TH und der Fühlertemperatur TF proportional zur Übertempera tur Tü des Temperaturfühlers 7 ist. Es gilt daher:

TH - TF = k . Tü

Mit Hilfe eines ersten Addierers 12 werden die Meßergebnisse des Hilfstemperaturfühlers und des Temperaturfühlers mitein ander verglichen und die Differenz einem zweiten Addierer 13 zugeführt. Es ergibt sich dann eine korrigierte Raumtempera tur TKR wie folgt:

TKR = TF + 1/k(-k Tü) = TR.

Soll als Temperaturfühler F wahlweise ein Fernfühler einge setzt werden, der die Raumtemperatur direkt mißt, d. h. keine Übertemperatur aufweist, so muß der zuletzt erläuterte, vom Hilfs-Temperaturhilfsfühler ausgehende Kompensationszweig unwirksam gemacht werden. Dazu muß an dem zweiten Addierer 13 der Eingang +1/k auf Null umgeschaltet werden.

In dem 1-stufigen Rechenschema gemäß Fig. 3 ist ebenfalls wie in Fig. 2 vorausgesetzt die Differenz zwischen der Hilfsfühlertemperatur TH und der Fühlertemperatur TF propor tional zur Übertemperatur Tü des Temperaturfühlers F. Es ergibt sich die korrigierte Raumtemperatur TKR wie folgt:

TKR = TF(1 + 1/k) - TH . 1/k = TR.

Soll in diesem Fall als Temperaturfühler F wahlweise ein Fernfühler ohne Übertemperatur eingesetzt werden, so muß der Kompensationszweig ebenfalls unwirksam gemacht werden. Hierzu ist am zweiten Addierer der Eingang -1/k auf Null und der Eingang +(1 + 1/k) auf +1 umzuschalten.

Die Fig. 4 bis 7 zeigen Möglichkeiten der Schaltung des Rechners 9, der in Fig. 1 nur strichpunktiert angedeutet ist. Er kann sich entweder gemäß Fig. 1 innerhalb des Gehäuses befinden; er könnte aber auch außerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Seine Wärmeentwicklung ist ver nachlässigbar klein und braucht daher nicht in die vor stehend erläuterte Auswertung der Messungen des Temperatur fühlers und des Hilfstemperaturfühlers bzw. der Hilfstempe raturfühler einbezogen zu werden. Dabei ist mit UV die Versorgungsspannung des betreffenden Systemes gemeint.

Die Schaltung gemäß Fig. 4 zeigt eine elektronische Verzöge rung der Hilfsfühlertemperatur bei dem einstufigen Rechen schema gemäß Fig. 3. Da bei einer Anordnung wie in Fig. 1 dargestellt der Hilfs-Temperaturfühler nicht nur stärker, sondern auch im Temperaturanstieg schneller von der Wärme quelle oder den Wärmequellen beeinflusst wird als der Tempe raturfühler, kann eine Verzögerung und Glättung der Hilfs fühlertemperatur vorteilhaft sein. Zu diesem Zweck ist ein R/C-Verzögerungsglied 14 vorgesehen.

Statt der vorstehenden Schaltung oder in Ergänzung dieser Schaltung kann der Hilfstemperaturfühler 11 (die Ziffer 11 gilt sinngemäß auch für die Anordnung mehrerer Hilfstempera turfühler) thermisch mit einer Wärmekapazität verkoppelt sein (nicht dargestellt), welche die Änderung seiner Tempe ratur verzögert und glättet. Eine solche thermische Kapazi tät ist eine zusätzliche Masse, die aufgrund ihrer Koppe lung, insbesondere Anlage, mit dem bzw. an dem Hilfs-Tempe raturfühler von ihm abgegebene Wärme aufnimmt. Fig. 5 zeigt, daß bei Schaffung einer geeignet großen thermischen Trägheit des Hilfs-Temperaturfühlers (beispielsweise durch die vorge nannte Masse) die in der Schaltung gemäß Fig. 4 vorgesehene elektronische Verzögerung entfallen kann, indem aufgrund der vorgenannten thermischen Verzögerung der Erwärmung des Hilfs-Temperaturfühlers 12 dieser und der Temperaturfühler 7 etwa gleich schnell von den Wärmequellen in ihrer Temperatur geändert werden. Auch kann das vorgenannte R/C-Glied entfal len, wenn aufgrund der Funktion des vorgesehenen Reglers nicht ständig ein genauer Vergleich der beiden Fühlertempe raturen nötig ist (Beispiel: sogenannter Zwei-Punkt-Hei zungsregler).

In der Schaltung gemäß Fig. 6 ist die Schaltung der Fig. 5 dahingehend vereinfacht, daß der Innenwiderstand des Span nungsteilers des Hilfs-Temperaturfühlers gleichzeitig der Einspeisewiderstand für den Addierer ist.

Schließlich zeigt die Schaltung nach Fig. 7 eine weitere Vereinfachung.

Fig. 8 zeigt eine Anwendung der Erfindung, bei der innerhalb einer Anordnung 15 ein Temperaturregler 24 an einen Heizkör per 16 montiert wird. Die Temperatur des Temperaturfühlers 7 wird zum großen Teil durch die Raumtemperatur TR bestimmt, während der Hilfs-Temperaturfühler 11 dem Wärmestrom W vom Heizkörper 16 ausgesetzt ist und eine wesentlich höhere Temperatur als die Temperatur am Temperaturfühler 7 hat. Zwischen dem Heizkörper und dem Temperaturregler befinden sich zwei thermische Isolierkörper 17, 18, zwischen denen die Anschlußdrähte 19 des Hilfs-Temperaturfühler geführt sind. Da die Temperaturfühler gewisse Fehler haben, ist es für eine gute Korrektur der Übertemperatur nötig, daß der Temperaturunterschied zwischen Temperaturfühler 7 und Tempe ratur-Hilfsfühler 11 ein Vielfaches der vorgenannten Fehler ist, so daß sich die Fehler kaum auswirken. Das ist bei der vorliegenden Anordnung der Fall. Ferner zeigt Fig. 8 eine Trennwand 20, den Anschluß- und Reglerraum 21 mit Seitenwand 22, eine Leiterplatte 23, auf der sich der Temperaturregler 24 befindet und einen Fuß 25.

Fig. 9 zeigt eine Anordnung ähnlich Fig. 1, jedoch mit zwei Hilfs-Temperaturfühlern 11 und 11'. Davon wird der erste Temperaturfühler 11 durch den mit Pfeilen angezeigten Wärme strom eines ersten, wärmeabgebenden Bauelementes W1 und der zweite Hilfs-Temperaturfühler 11' durch den mit einem ge strichelten Pfeil angedeuteten Wärmestrom einer zweiten Wärmequelle W2, nämlich der Montagefläche 5 entsprechend stark beeinflußt. Wenn es mehrere, räumlich weit auseinan derliegende Wärmequellen gibt, kann das Ziel eines großen Temperaturunterschieds zwischen dem Temperaturfühler und den Temperatur-Hilfsfühlern sowie der Erfassung der Einflüsse aller Wärmequellen besser erfüllt werden, wenn man in der Nähe jeder Wärmequelle einen Hilfs-Temperaturfühler anordnet (wie dargestellt). Die Positionierung der Temperatur-Hilfs fühler 11, 11' innerhalb des Gehäuses erfolgt sinngemäß entsprechend der Erläuterung der Plazierung des einen Hilfs-Temperaturfühlers 11 in der Ausführung nach Fig. 1.

Fig. 10 zeigt ein zweistufiges Rechenschema für die Anord nung in Fig. 9. Dabei wurde zur Vereinfachung und Verdeut lichung des Rechenganges folgendes vorausgesetzt:
TÜ1 = Übertemperatur des Temperaturfühlers 7, die durch W1 erzeugt wird
TÜ2 = Übertemperatur des Temperaturfühlers 7, die durch W2 erzeugt wird
Die Temperatur TH1 des ersten Hilfs-Temperaturfühlers 11 wird gegenüber der Temperatur TR im Außenraum 8 nur durch die Wärmestrahlung von W1 erhöht.
Die Temperatur TH2 des Hilfs-Temperaturfühlers 11' wird nur durch die Wärmestrahlung W2 gegenüber der Tempera tur TR im Außenraum erhöht.
Weiter wird Proportionalität vorausgesetzt, wie in den Erläuterungen zu Fig. 2 angegeben.
Es sind ein erster Addierer 26 und ein zweiter Addierer 27 vorgesehen.

Fig. 11 zeigt eine Analogschaltung zur Realisierung des Rechenschemas in Fig. 10. Die Temperaturfühler 7, 11 und 11' sind NTC-Widerstände. Die Realisierung von negativen Koeffi zienten im ersten Addierer 26 erfolgt durch umgekehrte Einschaltung der Hilfstemperaturfühler 11, 11' gegenüber dem Temperaturfühler 7. Am Ausgang 28' des Operationsverstärkers 28, der sich an den zweiten Addierer anschließt, erhält man eine Spannung, die linear mit der Raumtemperatur TR ansteigt und bei idealer Korrektur nicht von den Wärmequellen beeinflußt wird. Die Höhe der Kennlinie im Diagramm UA = f(TR) kann mit der Spannung U2 einge stellt werden. Die Spannung U1 wird so gewählt, daß kein Strom über die Brücke Br1 zum Addierer 27 fließt, wenn alle drei Temperaturfühler die gleiche Temperatur haben. Dann kann durch Öffnen der Brücke Br1 die Korrektur auf einfache Weise ausgechaltet werden, was erforderlich ist, wenn man für den Temperaturfühler 7 einen Fernfühler ohne Übertempe ratur einsetzt. Die Schaltung in Fig. 11 kann in vereinfach ter Ausführung auch angewendet werden wenn nur ein Hilfs- -Temperaturfühler vorhanden ist. Es entfallen dann 11', R3, R6.

Die Wärmequellen, Wärmeströme und Übertemperaturen können auch negativ sein (Beispiel: Kalte Wand).

Wenn ein Hilfs-Temperaturfühler von mehr als einer Wärme quelle beeinflußt wird, dann ist eine exakte Korrektur der Übertemperatur des Temperaturfühlers 7 nur möglich, wenn für alle Wärmequellen das Verhältnis von Hilfsfühlertemperatur änderung zur Temperatur-Änderung des Temperaturfühlers 7 gleich ist. Denn nur in diesem Fall gibt es einen bestimmten Koeffizienten K für das Rechenschema. Deshalb kann es nötig sein, mehrere Hilfs-Temperaturfühler einzusetzen und jeder Wärmequelle einen Hilfs-Temperaturfühler zuzuordnen.

Es kann zusätzlich ein in der Zeichnung nicht dargestellter Fernfühler vorgesehen sein, der sich außerhalb des Gehäuses in dem Raum befindet, dessen Temperatur zu messen ist. Beim Einsatz dieses Fernfühlers wird die Temperaturkorrektur des Temperaturfühlers 7 abgeschaltet.

Claims

1. Anordnung zur Temperaturmessung und/oder -regelung mit einem Gehäuse, das in seinem Innern einen Temperatur fühler zur Messung der außerhalb des Gehäuses gegebenen Raumtemperatur aufweist, wobei eine oder mehrere Wärme quellen in und/oder an dem Gehäuse vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß bevorzugt zwischen der (den) jeweiligen Wärmequelle(n) (10) und dem Haupttemperatur fühler (7) zumindest ein Hilfstemperaturfühler (11) innerhalb des Gehäuses (1) an einer Stelle angeordnet ist oder sind, deren Temperatur durch den Wärmestrom der Wärmequelle(n) stärker beeinflußt wird als die Tempera tur am Temperaturfühler (7), daß ein Rechner (9) und Verbin dungsleitungen vom Temperaturfühler (7) und vom Hilfstempe raturfühler (11) zum Rechner (9) vorgesehen sind und daß der Rechner (9) zur Auswertung der Temperaturmessungen des Temperaturfühlers (7) und des Hilfstemperaturfühlers (11) oder der Hilfstemperaturfühler für die Ermittlung der Außen temperatur ausgebildet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um das Rechenergebnis des Rech ners (9) in den Regelkreis einer Temperaturregelung einzuführen.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß mehrere Hilfs-Temperaturfühler (11, 11') vorge sehen und, bevorzugt zwischen der Wärmequelle (10) oder mehreren Wärmequellen (W1, W2) und dem Temperaturfühler (7) derart angeordnet sind, daß ihre Temperatur durch den Wärmestrom einer oder mehrerer Wärmequellen (W, W1, W2) stärker beeinflußt wird als die Temperatur am Temperaturfühler (7).

4. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder mehrere der jeweils vorhandenen Hilfs-Temperaturfühler (11, 11') jeweils mit einer thermischen Kapazität in Form einer Masse thermisch gekoppelt sind.

5. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der oder die Hilfs temperaturfühler (11, 21') und der Temperaturfühler (7) innerhalb eines aus Oberteil (2) und Unterteil (3) bestehenden Gehäuses befinden, wobei die jeweilige Wärmequelle (10) und der Hilfstemperaturfühler (11) auf einer Grundplatte (4) angebracht sein können, die sich am Unterteil (3) nahe dessen Boden (3') befindet, wäh rend der Temperaturfühler (7) nahe der Innenwand (2") der Deckelseite des Gehäuseoberteiles (2) gelegen sein kann.

6. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (9) sich im Gehäuse (1) und dabei bevorzugt auf der Grundplatte (4) befindet.

7. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verzögerung und Glättung der Hilfsfühlertemperatur ein R/C-Verzögerungs glied (14) vorgesehen ist,

8. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung an einem Heizkörper (16) sich ein Hilfs-Temperaturfühler (11) nahe der Trennwand (20) zwischen Heizkörper und Anschluß- und Reglerraum befindet, daß der Anschluß- und Reglerraum (21) und Heizkörperraum (16) bevorzugt durch eine thermische Isolierung (17, 18) voneinander getrennt sind und daß sich im Reglerraum der Temperaturfühler (7) befindet.

9. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Hilfs-Tempera turfühler (11) sich in der Nähe einer im Gehäuseinnern befindlichen Wärmequelle (W1) befindet, während ein weiterer Hilfs-Temperaturfühler (11') in der Nähe einer zweiten Wärmequelle (W2), z. B. einer Montagefläche (5) vorgesehen ist.

10. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein mehre rer, z. B. zweier Wärmequellen und eines Hilfs-Tempera turfühlers (11) sich dieser an einer Stelle im Gehäuse befindet, an der ein Korrekturfaktor für die Beein flussung seitens einer der Wärmequellen etwa gleich ist mit den Korrekturfaktoren für die Beeinflussung durch die andere Wärmequelle oder anderen Wärmequellen.

11. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Ausschaltmöglichkeit der Temperaturkorrektur des Temperaturfühlers (7) für den Fall des Einsatzes eines im Außenraum befindlichen Fernfühlers.

12. Verfahren zur Temperaturmessung und/oder -regelung mittels einer Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Raumtemperatur aufgrund der am Temperaturfühler (7) und am Hilfstempe raturfühler (11, 11') gemessenen Temperaturen, diese im Fall eines 2-stufigen Rechenschemas in einen ersten Addierer (12) eingegeben und in einem weiteren Addierer (13) die korrigierte Raumtemperatur TK nach der Formel:
TKR = TF + 1/k . (-k Tü)
errechnet wird, wobei für den Wert Tü gilt:
Tü = 1/k . (TH - TF).