DE1980984U - Einrichtung zur temperaturmessung. - Google Patents

Description

EAÖI2 382-9.1.68

:^^ - Erlangen, aen 16, 5. 1963 Aktiengesellschaft · Werner-von-uiemens-^tr.

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Einrichtung zur Temperaturmessung

Neuerung
Die X?12SiiH§ betrifft eine Einrichtung zur Temperaturmessung

und/oder -registrierung mit einem Bimetall als Meßwerk.

Um bei Meßeinricntungen einen hohen Verstärkung- grad in einer einzigen ötufe au erzielen, wird bei bekannten Einrichtungen mittels der elektrischen Eingang:?energie in einem Meßwerk _% eine mechanische Bewegung ausgelöst sur Betätigung von Rege-gliedern, die ihrerseits zur Steuerung des Ausgangsstromes dienen, do kann "beispielsweise mittels des Meßwerkes eine Blenae betätigt werden, die in einer auf dem Bolometerprinsip beruhenden Anordnung Kühlluftströme steuert. Bei anderen Anordnungen werden durch das Meßwerk im ^u:? gangs kr ei ■ liegende Widerstände geregelt.

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Diese "bekannten Einrichtungen weisen verschiedene Nachteile auf. Die-durch das Meßwerk betätigten Regelglieder besitzen ein verhältnismäßig großes Trägheitsmoment, beispielsweise die Bolometerblende, oder es treten bei ihrer■Betätigung Reibungskräfte auf, beispielsweise bei Regelwiderständen, zu deren Überwindung eine verhältnismäßig große Eingangs-

- energie erforderlich ist. Diese. Nachteile bedingen eine große Trägheit des Verstärkers-, sie begrenzen aen Verstärkungsfaktor und machen eine Mindestenergie notwendig, unterhalb der eine Verstärkung nicht mehr möglich ibt. Diese Na'chteile können bei einer Einrichtung zur Verstärkung kleiner elektrischer Größen dadurch weitgehend vermieden werden, daß durch das Meßwerk ein Magnet verstellt wird, dessen Feld den Aug-

, gangsstrom einer auf magnetische Felder ansprechenden Anordnung steuert. Als auf magnetische Felder ansprechende Anordnung kann beispielsweise eine Kerndrossel8pule vorgesehen sein,'deren induktiver Widerstand durch Änderung der Permeabilität des bpulenkernes mittels des steuernden Magneten geändert wird. Ferner kann eine Magnetfeldröhre vorgesehen sein, bei welcher der Widerstand der Elektronenstrecke durch das Feld des steuernden Magneten geändert wird. Derartige Einrichtungen erfordern jedoch einen verhältnismäßig großen Aufwand und sind mit einer größeren Anzahl von Fehlerquellen behaftet.

Neuerung

Gemäß der -vorliegenden KSXXKISlg können die vorerwähnten •'Nachteile dadurch weitgehend vermieden werden, daß ein Magnet und ein in deesen Luftspalt relativ zum Magneten beweglich

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angeordneter magnetisch steuerbarer Halbleiterwiderstand vorgesehen sind. Der Magnet i--1 am beweglichen Ende des Bimetalls angeordnet und der Halbleiterwiderstand fest montiert oder umgekehrt. Alu Magnet kann beispielsweise ein Permanentmagnet vorgesehen sein, dessen Pole 'zweckmäßig als Polschuhe ausgebildet sind, die den Luftspalt begrenzen. Mit zunehmender Temperatur bewegt sich aasfreie jinde des Bimetalls und damit der Halbleiterwiderstand relativ zum Magneten, so daß sieh der den Halbleiterwiderstand durchsetzende Teil des Magnetfeldes ändert. Dementsprechend ändert siuh der Widerstand des Halbleiterkörpers und ein ihn durchfließender Meßstrom. Die dtromänderung ist ein Maß für die Temperatur. Dac Gerät hat eine große Lebensdauer, da Heibungskrafte und mechanische Kraftwirkungen zwischen dem Magneten und dem Halbleiterwiderstand fehlen. Wegen der kleinen Abmessungen der Halbleiterplatte ist es möglich, große fiderstandsänderungen bei geringen Bewegungen des Bimetalls zu erreichen. Daraus ergibt sich eine große Empfindlichkeit des Gerätes.

Neuerung Zur weiteren Erläuterung der Άΐύ3ί$$ΰ%Μ. soll auf die Zeichnung Bezug genommen werden. In

Fig. 1 ist ein Au.führungsbeispiel einer Ternperaturmeßeinrichtung nach der Erfindung schematisch veranschaulicht.

Pig. 2 stellt eine Seitenansicht der Pig. 1 dar.

Nach Pig. 1 ist ein plattenförmiger magnetisch gesteuerter

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Halbleiterwiderstand 1, der mit zwei elektrischen Leitungsanschluss en 2 versehen ist, auf einer Grundplatte 3 senkrecht angeordnet. Auf der Grundplatte 3 ist ferner ein Ende eines U-förmig gebogenen Bimetallstreifens 4 mittels einer Unterlage 5 aus einem geeigneten Material, beispiels-. weise Kunststoff, befestigt. An dem anderen, frei beweglichen Ende des Bimetalls 4 iot ein Magnet 6 befestigt, dessen Magnetfeld zur steuerung der, Widerstandes 1 vorgesehen ist. Zur Einstellung der Nullstellung der Anordnung ist eine Justierschraube 7 vorgesehen.

Aus der Seitenansicht der Meßanordnung nach Pig. 2 ist die Form des Magneten 6 und die Anordnung des Halbleiterwiderstandes 1 im Luftspalt zu erkennen, der von den Polschuhen des Magneten 6 gebildet wird.

Der Bimetallstreifen 4 soll beispielsweise so aufgebaut sein, daß sich das bewegliche L'.treifenende, an welchem der Magnet 6 befestigt Ir-;τ, mit zunehmender Temperatur nach oben bewegt. Mit zunehmender Temperatur wird somit der vom Feld dec Magneten 6 durchsetzte Teil des Halbleiter-Widerstandes 1 vermindert und damit dessen Widerstandr;-wert entsprechend kleiner. Der litrom eines an die Klemmen angeschlossenen Meßstroinkreises wird entsprechend erhöht. Die Stromerhöhung ißt somit ein direktes Maß für die Temperaturänderung. .

Es kann auch ein Bimetallstreifen gewählt werden, dessen Ende

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sich mit zunehmender Temperatur nach unten bewegt. Der Halbleiterwiderstand 1 wird dann so angeordnet, daß er eich mit zunehmender Temperatur in den Luftspalt hineinbewegt. Dementsprechend wird der Widerstandswert des Halbleiterwiderstandes 1 mit zunehmender Temperatur -erhöht und ■ damit ein vorgegebener Meßstrom vermindert.

Im Ausführungsbei.-.-piel ist der Magnet 6 am Ende des Bimetalls 4 befestigt. £s kann jedoch auch der Magnet 6 auf _f der Grundplatte 3 angeordnet und der Halbleiterwiderstand 1 am Bimetall 4 befestigt und mit zwei flexiblen elektrischen Anschlußleitungen versahen sein.

Die Temperaturänderung wird ständig erfaßt, und zwar beim Anlegen einer Spannung durch eine ütromänderung oder bei einem vorgegebenen strom durch die Spannungsänderung.

Anstelle der mechanischen Einstellung der Nullstellung der Anordnung mittels der Justierschraube 7 kann beispielsweise auch ein magnet!, eher Nebenschluß gewählt werden, der zugleich zur Einstellung des Arbeitspunktes herangezogen werden kann. Als magnetischer Nebenschluß kann beispielsweise ein in geeigneter Weise befestigtes Eisenjoch 8 vorgesehen sein. Mit dem vorzugsweise einstellbaren Abstand des Eisenjoches 8 von den Polschuhen des Magneten 6 kann der Teil des Magnetfeldes, der sich ifber das Eisen joch schließt, verändert werden. Der Arbeitspunkt kann beispielsweise in den annähernd geradlienigen Teil der quadratischen Kennlinie gelegt werden

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und damit ein weitgehend lineares Arbeitsverhalten der Anordnung erreicht werden.

Die gleiche Wirkung kann durch einen elektrischen Heben-Schluß erreicht werden. Zu diesem Zweck kann parallel zum Halbleiterwiderstand ein vorzugsweise veränderbarer Widerstand angeordnet sein..

Die gesamte Einrichtung kann zweckmäßig derart angeordnet werden, daß sich bei der Bewegung des Bimetalls 4 der Schwerpunkt der Einrichtung nicht ändert. Damit wird der Einfluß der Schwerkraft des au;; Bimetall 4 und Magneten gebildeten Körpers beseitigt.

2 Figuren

Schutz
4 23§3ES6M an sprüche

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Claims (3)

2 332*-S.I PM 63/1288 Schutz SEXSSXaas prüche

1. Einrichtung zur Temperaturmessung und/oder -regis-fcrierung mit einem Bimetall als Meßwerk, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnet (6) und mindestens ein in dessen Luftspalt relativ zum Magneten (6) beweglich angeordneter magnetisch steuerbarer Halbleiterwiderstand (1) vorgesehen sind, und daß der Magnet (6) am beweglichen Ende des Bimetalls (4) angeordnet und der Halbleiterwiderstand (16) fest montiert ißt oder umgekehrt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Magnet (6) ein Permanentmagnet vorgesehen ist, dessen als Polt chuhe au gebildeten Pole den Luftspalt bilden.

3. Einrichtung nach Anspruch"1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind zur Einstellung des in der Ruhelage des Bimetalls (4) den Widerstand (1) durchsetzenden Magnetfeldes. ' ■

4ο Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet mit dem Bimetall (4) verbunden und. der von den Polschuhen des Magneten in der Ruhelage des Bimetalls (4) überdeckte Teil des Halbleiterwiderstandes (1) durch eine Vorrichtung (7) · einstellbar ist.. ■ "

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