DE19949138A1

DE19949138A1 - Wärmeempfindlicher Durchflußmesser

Info

Publication number: DE19949138A1
Application number: DE19949138A
Authority: DE
Inventors: Naruki Suetake; Minoru Abe
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 1999-10-12
Publication date: 2000-10-26
Anticipated expiration: 2019-10-13
Also published as: KR100337622B1; KR20000062762A; JP3555013B2; JP2000258216A; US6318169B1; DE19949138B4

Abstract

Beschrieben wird ein wärmeempfindlicher Durchflußmesser, welcher eine Versorgungsquelle umfaßt, zur Veränderung einer Offsetspannung DELTAE zum Zeitpunkt des Anlegens einer Versorgungsspannung. Die Versorgungsquelle ist mit dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers verbunden, zur Verstärkung einer Potentialdifferenz zwischen dem ersten wärmeempfindlichen Element zur Messung der Temperatur eines Fluids und dem zweiten wärmeempfindlichen Element, welches durch das Fluid gekühlt wird. Der wärmeempfindliche Durchflußmesser kann einen Ausgangsfehler direkt nach dem Anlegen einer Versorgungsspannung unterdrücken, und die zur Erreichung des Sollsignals erforderliche Zeit verkürzen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen wärmeempfindlichen Durchflußmesser zur Erfassung der Strömungsgeschwindigkeit bzw. Durchflußrate eines Fluids unter Verwendung von wärmeempfindlichen Elementen.

In einer elektronisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzung für einen Fahrzeugmotor ist es wichtig, die Menge der Motoransaugluft zu messen, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis mit hoher Genauigkeit steuern zu können. Wärmeempfindliche Durchflußmesser werden als Luftfluß-Detektoren verwendet. Zwei wärmeempfindliche Elemente zur Erfassung der Strömungsgeschwindigkeit bzw. Durchflußrate eines Fluids, wie z. B. Luft, sind auf einem keramischen Substrat gebildet, durch Wicklung einer temperaturempfindlichen Widerstandsschicht aus Platin oder aus einem Platindraht. Die Temperatur des Fluids wird durch ein erstes wärmeempfindliches Element erfaßt, unter Ausnutzung von Veränderungen im Widerstand dieses wärmeempfindlichen Elementes, welche verursacht werden durch Temperaturvariationen, und einem zweiten wärmeempfindlichen Element wird ein Strom auf solche Weise zugeführt, daß die Temperatur des zweiten wärmeempfindlichen Elementes um eine vorbestimmte Temperatur höher wird als die Temperatur des ersten wärmeempfindlichen Elementes. Wenn das zweite wärmeempfindliche Element durch den Fluß des Fluids gekühlt wird, nimmt der Strom zur Aufrechterhaltung der vorbestimmten Temperatur am zweiten wärmeempfindlichen Element zu, und die Strömungsgeschwindigkeit bzw. Durchflußrate des Fluids wird aus dieser Veränderung des Stromwertes gemessen. Dieses Steuerungssystem wird als "Steuersystem mit fester Temperaturdifferenz" oder als "Festtemperatur-Steuersystem" bezeichnet.

Dieser wärmeempfindliche Durchflußmesser, bei welchem das erste und zweite wärmeempfindliche Element, sowie eine Vielzahl von festen Widerständen eine Brückenschaltung bilden, und diese Brückenschaltung durch einen Operationsverstärker gesteuert wird, ist bereits bekannt. Ebenfalls bekannt ist eine Technologie zur Steuerung der Ansprechbarkeit und Sicherheit dieser Brückenschaltung, durch Einstellung der Offsetspannung dieses Operationsverstärkers auf einen vorbestimmten Wert.

Beispielsweise zeigt die Fig. 10 ein Schaltbild, in welchem ein Beispiel eines konventionellen wärmeempfindlichen Durchflußmessers gezeigt ist, und Fig. 3(C) ist ein Schaubild, welches die Signalform des Ausgangs B zeigt, wenn eine Versorgungsspannung an diesen konventionellen wärmeempfindlichen Durchflußmesser angelegt wird. In Fig. 10 ist ein Anschluß T, an welchen eine Versorgungsspannung angelegt wird, mit dem Verbinder eines Transistors 8 verbunden, der Emitter des Prozessors 8 ist mit einem Ende eines ersten wärmeempfindlichen Elementes 1 und mit einem Ende eines zweiten wärmeempfindlichen Elementes 2 verbunden, das andere Ende des ersten wärmeempfindlichen Elementes 1 ist mit einem Ende eines festen Widerstandes 3 verbunden, das andere Ende des festen Widerstandes 3 ist mit einem Ende eines festen Widerstandes 4 und mit dem invertierenden Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers 7 verbunden, und das andere Ende des festen Widerstandes 4 ist geerdet. Das andere Ende des zweiten wärmeempfindlichen Elementes 2 ist der Ausgang (V5) der Brückenschaltung, und ist verbunden mit einem Ende eines festen Widerstandes 5, und dem nicht-invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 7, über eine Gleichspannungs-Offsetspannung 33. Der Ausgang des Operationsverstärkers 7 ist mit der Basis des Transistors 8 verbunden, und der Brückenschaltung wird von einer Versorgungsquelle ein Strom über den Transistor 8 zugeführt, um das Gleichgewicht der Brückenschaltung aufrechtzuerhalten. Das obige erste wärmeempfindliche Element 1 ist mit einem Brückenzweig SA verbunden, und das zweite wärmeempfindliche Element 2 ist mit einem Brückenzweig SB verbunden. Die ersten und zweiten wärmeempfindlichen Elemente 1 und 2 sind an vorbestimmten Orten auf dem obigen keramischen Substrat plaziert.

Nun wird der Betrieb dieses wärmeempfindlichen Durchflußmessers beschrieben. Wenn die Durchflußrate bzw. Strömungsgeschwindigkeit der Luft zunimmt, wird das zweite wärmeempfindliche Element 2, welches im Luftzug plaziert ist, gekühlt, und sein Widerstandswert nimmt ab, wodurch das Potential eines Verbindungspunktes zwischen dem zweiten wärmeempfindlichen Element 2 und dem festen Widerstand 5 zunimmt. Diese Spannungsveränderung erhöht die nicht-in vertierende Eingangsspannung des Operationsverstärkers 7, die Ausgangsspannung nimmt dadurch zu, ein Strom wird der Brückenschaltung über den Transistor 8 zugeführt, das zweite wärmeempfindliche Element 2 erzeugt mit diesem Strom Wärme, und die Temperatur des zweiten wärmeempfindlichen Elementes 2 nimmt dadurch zu, um eine feste Temperaturdifferenz gegenüber dem ersten wärmeempfindlichen Element 1 aufrechtzuerhalten. Allgemein gesprochen, da der Operationsverstärker 7 eine primäre Verzögerungscharakteristik hat, und das zweite wärmeempfindliche Element 2 eine thermische Verzögerung hat, zeigt eine Steuerschaltung mit fester Temperaturdifferenz eine sekundäre Verzögerungscharakteristik. Da die Offsetspannung 33 für den stabilen Betrieb des sekundären Verzögerungssystems bereitgestellt wird, kann die Schaltung über dem gesamten Bereich der Durchflußrate bzw. Strömungsgeschwindigkeit stabil arbeiten.

Wärme, die von dem zweiten wärmeempfindlichen Element 2 erzeugt wird, wird an die Luft übertragen, und an einen Trageabschnitt zum Tragen des zweiten wärmeempfindlichen Elementes 2, und wird als Verlust verbraucht. Wenn eine Versorgungsspannung angelegt ist, kann ein Wärmeübertragungsverlust an diesem Trageabschnitt nicht vernachlässigt werden, und diese Wärmeübertragung verändert sich allmählich über einen langen Zeitraum. Zum Beispiel, wenn eine Versorgungsspannung angelegt wird, wie im Ausgang B der Fig. 3(A) gezeigt, zeigt ein Durchflußsignal die Tendenz, allmählich eine Enddurchflußrate zu erreichen, ausgehend von einer Durchflußrate, die ein wenig höher ist als die Enddurchflußrate.

Es ist bekannt, daß wenn die Durchflußrate bzw. Strömungsgeschwindigkeit sich abrupt ändert, das Ansprechen vermindert wird durch den Einfluß eines Wärmeübertragungsverlustes an den Trägerabschnitt. Als Maßnahme des Standes der Technik zum Verbessern des Ansprechens, zeigt Fig. 11 eine Steuerschaltung mit fester Temperaturdifferenz für einen wärmeempfindlichen Durchflußmesser, welcher offenbart wird durch die offengelegte japanische Patentanmeldung mit der Nr. 7-63588. Im Vergleich mit der Schaltung der Fig. 10 ist hierbei eine Differentialschaltung bzw. Differenzschaltung 34 mit dem Ausgang der Brückenschaltung, welche das zweite wärmeempfindliche Element 2 und den festen Widerstand 5 umfaßt, verbunden, und der Ausgang der Differentialschaltung bzw. Differenzschaltung 34 wird aufgeteilt in zwei Zweige, die mit Komperatoren 35 und 36 verbunden sind, wobei die Ausgänge der Komperatoren 35 und 36 integriert werden und mit einer Konstantstromschaltung 37 verbunden sind, und der Ausgang der Konstantstromschaltung 37 mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 7 verbunden ist. Ein Ende eines festen Widerstandes 6 ist mit dem nicht-in vertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 7 verbunden, und das andere Ende des festen Widerstandes 6 ist mit den Ausgängen des zweiten wärmeempfindlichen Elementes 2 und dem festen Widerstand 5 zur Bildung einer Schleife verbunden, und der Ausgang einer Konstantstromschaltung 38 ist mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 7 verbunden. Diese Konstantstromschaltung 38 wird angesteuert durch eine Spannung Vcc, die erhalten wird durch Teilen einer Versorgungsspannung durch nicht abgebildete Widerstände, und gesteuert durch die Rückkopplungsregelung der Schleife, um eine Offsetspannung ΔE bereitzustellen.

Wenn sich die Durchflußrate bzw. Strömungsgeschwindigkeit abrupt ändert, wird die Rückkopplungsregelung entsprechend einem Durchflußänderungssignal durchgeführt, zur vorübergehenden Änderung dieser Offsetspannung ΔE, wodurch das Ansprechen verbessert wird.

Wenn im Stand der Technik die wärmeempfindlichen Elemente 1 und 2 durch Anlegen einer Versorgungsspannung Wärme erzeugen, übertragen sie Wärme an den Trageabschnitt und werden dann bei einer vorbestimmten Temperatur stabil. Daher vergeht Zeit bis ein Zielsignal bzw. Sollsignal erreicht wird, wodurch die Stabilität zum Zeitpunkt des Anlegens einer Versorgungsspannung verschlechtert wird, und ein Ausgabefehler verursacht wird, bis die wärmeempfindlichen Elemente 1 und 2 stabil werden.

In einem wärmeempfindlichen Durchflußmesser, der in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 7-63588 offenbart wird, wird das Ansprechen verbessert durch vorübergehende Veränderung der Offsetspannung ΔE entsprechend einem Durchflußveränderungssignal. Da jedoch die wärmeempfindlichen. Elemente erst nach einer Übertragung von Wärme an den Trägerabschnitt stabil werden, wird der Einfluß eines Ausgabefehlers zum Zeitpunkt des Anlegens einer Versorgungsspannung nicht beseitigt. Zusätzlich, wenn wärmeempfindliche Elemente 1 und 2 mit niedriger Ansprechempfindlichkeit verwendet werden, und die Offsetspannung ΔE vorübergehend entsprechend einem Durchflußsignal verändert wird, kommt es leicht zu einem Oszillieren des Ausgangs der Brückenschaltung aufgrund der Rückkopplungsregelung, insbesondere zum Zeitpunkt des Anlegens einer Versorgungsspannung.

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die obigen Probleme des Standes der Technik zu beseitigen, und ist darauf gerichtet, einen Ausgangs- bzw. Ausgabefehler, der direkt; nach dem Anlegen einer Versorgungsspannung auftritt, zu unterdrücken, ohne Durchführung einer Rückkopplungsregelung, um die Zeit bis zur Erreichung des Sollsignals zu verkürzen.

Gemäß eines ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein wärmeempfindlicher Durchflußmesser geschaffen, bei welchem eine Versorgungsquelle zur Zuführung einer Offsetspannung an die Eingangsschaltung eines Differentialverstärkers bzw. Differenzverstärkers vorgesehen ist, und eine Offsetspannungs-Ver änderungseinrichtung zum vorübergehenden Ändern der Offsetspannung zum Zeitpunkt des Anlegens einer Versorgungsspannung.

Gemäß eines zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein wärmeempfindlicher Durchflußmesser geschaffen, bei welchem die Offsetspannungs-Veränderungseinrichtung die Offset-Spannung zum Zeitpunkt des Anlegens einer Versorgungsspannung addiert und dann die Offsetspannung allmählich verringert.

Gemäß eines dritten Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein wärmeempfindlicher Durchflußmesser geschaffen, bei welchem die Offsetspannungs-Veränderungseinrichtung zum Zeitpunkt des Anlegens einer Versorgungsspannung die Offsetspannung abzieht und dann die Offsetspannung allmählich verringert.

Gemäß eines vierten Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein wärmeempfindlicher Durchflußmesser geschaffen, bei welchem die Offsetspannungs-Veränderungseinrichtung aus einer Primärfilterschaltung besteht, und die Zeitkonstante der Filterschaltung auf beinahe den gleichen Wert eingestellt ist wie die Wärmezeitkonstante des zweiten wärmeempfindlichen Elementes.

Gemäß eines fünften Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein wärmeempfindlicher Durchflußmesser geschaffen, bei welchem die Offsetspannungs-Veränderungseinrichtung aus einer sekundären Filterschaltung oder einer Filterschaltung höherer Ordnung besteht, und die Zeitkonstante dieser Filterschaltung auf beinahe den gleichen Wert eingestellt ist, wie die Wärmezeitkonstante des zweiten wärmeempfindlichen Elementes.

Die Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden besser verständlich aus der folgenden Beschreibung, welche Bezug nimmt auf die begleitenden Zeichnungen.

Fig. 1 ist ein Schaltbild, welches den Aufbau einer Steuerschaltung mit fester Temperaturdifferenz in einem wärmeempfindlichen Durchflußmesser nach der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist ein Schaltbild, welches den Aufbau einer Versorgungsquelle nach Ausführung 1 zeigt;

Fig. 3(A), 3(B) und 3(C) sind Schaubilder, welche die Versorgungsquelle, Offsetspannung und Ausgangs-Signalformen nach der ersten Ausführung zeigen;

Fig. 4 ist ein Schaltbild, welches den Aufbau einer Versorgungsquelle nach der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 5(A), 5(B) und 5(C) sind Schaubilder, welche die Versorgungsquelle, die Offsetspannung und Ausgangssignalform nach der zweiten Ausführungsform zeigen;

Fig. 6(A), 6(B) sind Schaltbilder, welche den Aufbau von Versorgungsquellen nach der dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigen;

Fig. 7(A) und 7(B) sind Schaltbilder, welche die Anordnungen von Versorgungsquellen nach der vierten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigen;

Fig. 8 ist ein Schaltbild, welches den Aufbau einer Steuerschaltung mit fester Temperaturdistanz nach der fünften Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 9(A), 9(B) und 9(C) sind Schaubilder, welche eine Versorgungsquelle, Offsetspannung und Ausgangssignalformen entsprechend der fünften Ausführung zeigen;

Fig. 10 ist ein Schaltbild, welches den Aufbau eines wärmeempfindlichen Durchflußmessers des Standes der Technik zeigt; und

Fig. 11 ist ein Schaltbild, welches den Aufbau eines wärmeempfindlichen Durchflußmessers des Standes der Technik zeigt.

Nun werden bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.

Ausführung 1

Fig. 1 ist ein Schaltbild, welches ein Beispiel der Steuerschaltung mit fester Temperaturdifferenz in einem wärmeempfindlichen Durchflußmesser nach der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt, Fig. 2 ist ein Schaltbild einer Versorgungsquelle, und die Fig. 3(A), 3(B) und 3(C) sind Schaubilder, welche die Versorgungsspannung, Offsetspannung und Ausgangssignalformen zeigen. In diesen Figuren tragen gleiche oder entsprechende Elemente wie jene in den Fig. 10 und 11 die gleichen Bezugszeichen.

In dieser Ausführung 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 ein erstes wärmeempfindliches Element zur Erfassung der Temperatur eines Fluids, 2 bezeichnet ein zweites wärmeempfindliches Element, welches Wärme erzeugt, wenn ein Heizstrom zugeführt wird, und 3, 4, 5 und 6 bezeichnen feste Widerstände. Die wärmeempfindlichen Elemente 1 und 2 und die festen Widerstände 3, 4, 5 und 6 bilden eine Brückenschaltung. Durch 7 wird ein Operationsverstärker als Differentialverstärker bzw. Differenzverstärker bezeichnet, zur Verstärkung der unausgeglichenen Spannung der Brückenschaltung, 8 bezeichnet einen Transistor als Leistungsverstärker um der Brückenschaltung einen Strom zuzuführen, und 9 bezeichnet eine Versorgungsquelle, deren Ausgang mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 7 verbunden ist, und welche eine Filterschaltung als Offsetspannungs-Ver änderungseinrichtung enthält, und betrieben wird mit einer Spannung Vcc, welche gleichzeitig mit dem Anlegen einer Versorgungsspannung eingeschaltet wird. Ein Quellenstrom I9, welcher durch die Filterschaltung gesteuert wird, fließt in den festen Widerstand 6 (Widerstandswert R6), der mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 7 verbunden ist, um dem nicht-in vertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 7 eine Offsetspannung ΔE (I9 × R6) zuzuführen.

Da Zeit (Wärmezeitkonstante) erforderlich ist, damit das wärmeempfindliche Element 2 bei einem vorbestimmten Widerstandswert direkt nach dem Anlegen einer Versorgungsspannung stabil wird, erreicht die Spannung des zweiten wärmeempfindlichen Elementes 2 einen vorbestimmten Wert mit einer thermischen Verzögerung. Während dieser Zeit verändert sich der Ausgang V5 der Brückenschaltung, und es wird ein Fehler erzeugt. Um diese Spannungsveränderung des Ausgangs V5 der Brückenschaltung zu beseitigen, wird die Zeitkonstante τ der Filterschaltung im voraus auf den gleichen Wert eingestellt wie die obige Wärmezeitkonstante, der Strom I9 wird dem festen Widerstand 6 aus der Versorgungsquelle 9 zugeführt, um eine Offsetspannung ΔE zu bilden, diese Offsetspannung ΔE wird der Spannung V5 des zweiten wärmeempfindlichen Elementes 2 hinzuaddiert, und die erhaltene Gesamtspannung wird dem Operationsverstärker 7 zugeführt. Somit wird ein Ausgangsfehler zum Zeitpunkt des Anlegens einer Versorgungsspannung beseitigt, ohne Rückkopplungssteuerung des Operationsverstärkers 7. Da der Ausgang V5 der Brückenschaltung ein Sollsignal ohne Erzeugung eines Ausgangsfehlers erreicht, kann die Zeit bis zur Erreichung des Sollsignals verkürzt werden.

Fig. 2 zeigt die innere Konfiguration der Versorgungsquelle 9. welche einen Operationsverstärker 19, Transistoren 11 und 12, feste Widerstände 13, 14, 15, 16 und 17 und einen Kondensator 18 umfaßt. Der feste Widerstand 17 und der Kondensator 18 bilden eine Primärfilterschaltung. Ein Ende des festen Widerstandes 13 ist mit einem Anschluß verbunden, dem eine Spannung Vcc zugeführt wird, das andere Ende des festen Widerstandes 13 ist mit einem Ende des festen Widerstandes 14 verbunden, das andere Ende des festen Widerstandes 14 ist geerdet, und die festen Widerstände 13 und 14 sind mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 10 verbunden. Ein Ende des festen Widerstands 16 ist mit dem Anschluß verbunden, dem die Spannung Vcc zugeführt wird, das andere Ende des festen Widerstandes 16 ist mit einem Ende des festen Widerstandes 15 verbunden, und das andere Ende des festen Widerstandes 15 ist mit dem invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 10 verbunden. Das andere Ende des festen Widerstandes 16 ist mit einem Ende des festen Widerstandes 17 verbunden, das andere Ende des festen Widerstandes 17 ist mit einem Ende des Kondensators 18 verbunden, und das andere Ende des Kondensators 18 ist geerdet. Das andere Ende des festen Widerstandes 16 ist mit dem Emitter des Transistors 12 verbunden, die Basis des Transistors 12 ist mit dem Emitter des Transistors 11 verbunden, und die Basis des Transistors 11 ist mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 10 verbunden. Die Kollektoranschlüsse der Transistoren 11 und 12 sind miteinander verbunden, und der Quellenstrom 19, der aus diesen Kollektoranschlüssen zugeführt wird, fließt in den festen Widerstand 6, um dem Operationsverstärker 7 die Offsetspannung ΔE zuzuführen. Allmählich wird eine Spannung in die Filterschaltung geladen, auf der Seite des invertierenden Eingangsanschlusses des Operationsverstärkers 10, so daß der Strom allmählich ansteigt und bei einem vorbestimmten Wert stabil wird. Die Widerstandswerte der festen Widerstände 13, 14, 15, 16 und 17 werden dargestellt durch R13, R14, R15, R16, und R17, und die Kapazität des Kondensators 18 wird dargestellt durch C18.

Die Zeitkonstante τ (R17 × C18) der Filterschaltung, welche aus dem festen Widerstand 17 und dem Kondensator 18 besteht, wird im voraus auf den gleichen Wert eingestellt wie die Wärmezeitkonstante des zweiten wärmeempfindlichen Elementes 2. Diese Wärmezeitkonstante wird direkt gemessen durch Anlegen eines konstanten Stroms oder einer konstanten Spannung an das zweite wärmeempfindliche Element 2, und die Zeitkonstante τ der Filterschaltung wird eingestellt auf den gleichen Wert wie diese Wärmezeitkonstante. Diese Zeitkonstante τ, welche sich entsprechend der Wärmekapazität des zweiten wärmeempfindlichen Elementes 2 unterscheidet, beträgt höchstens mehrere 10 Sekunden.

Da das erste wärmeempfindliche Element 1 im Vergleich mit dem zweiten wärmeempfindlichen Element 2 selten Wärme erzeugt, beeinflußt die Wärmezeitkonstante des ersten wärmeempfindlichen Elementes 1 selten die Wärmezeitkonstante des zweiten wärmeempfindlichen Elementes 2. Wenn jedoch das erste wärmeempfindliche Element 1 selbst Wärme erzeugt, oder die Temperatur des ersten wärmeempfindlichen Elementes 1 durch von dem zweiten wärmeempfindlichen Element 2 erzeugte Wärme verändert wird, hat die Wärmezeitkonstante des ersten wärmeempfindlichen Elementes 1 einen geringfügigen Einfluß auf die Wärmezeitkonstante des zweiten wärmeempfindlichen Elementes 2.

Selbst wenn dieser Einfluß jedoch existiert, kann die Zeitkonstante τ der Filterschaltung eingestellt werden, eine Gesamtzeitkonstante auszulöschen, wenn man die Anordnung so betrachtet, daß nur das zweite wärmeempfindliche Element 2 die gesamte Wärmezeitkonstante auf der Grundlage der Wärmezeitkonstante des ersten wärmeempfindlichen Elementes 1 hat, da die Brückenschaltung eine Differentialschaltung bzw. Differenzschaltung ist, zum Vergleichen der wärmeempfindlichen Elemente 1 und 2. Zur Messung dieser Gesamtwärmezeitkonstante kann die Gesamtzeitkonstante der Brückenschaltung gemessen werden, während die abschließende Ausgangssignalform eines Durchflußmessers mit einem Oszilloskop oder dergleichen überwacht wird. Das bedeutet, daß die Zeit, die erforderlich ist, damit der Ausgang V5 ein Zielsignal bzw. Sollsignal ohne Betrieb der Versorgungsquelle 9 erreicht, d. h. eine Spannungsveränderungs-Verzögerungszeit, kann gemessen werden.

Wenn die Wärmezeitkonstante des ersten wärmeempfindlichen Elementes 1 einen Einfluß hat, kann man die Anordnung auch so betrachten, daß nur das erste wärmeempfindliche Element 1 die Gesamtwärmezeitkonstante hat, auf der Grundlage der Wärmezeitkonstante des zweiten wärmeempfindlichen Elementes 2. Um diese Gesamtwärmezeitkonstante auszulöschen sind die Versorgungsquelle 9 und der feste Widerstand 6 mit dem invertierenden Anschluß des Operationsverstärkers 7 verbunden, um eine Offsetspannung zuzuführen, damit ein Ausgangsfehler ausgeschlossen wird. Dies ist das gleiche wie oben beschrieben, insofern, als die Gesamtwärmezeitkonstante korrigiert wird, obwohl die Grundlage anders ist.

Nun wird der Betrieb der Steuerschaltung mit fester Temperaturdifferenz unter Bezugnahme auf die Fig. 3(A), 3(B) und 3(C) beschrieben. Der Ausgang A der Schaltung dieser Ausführung, wenn eine Versorgungsspannung zu dem in Fig. 3(A) gezeigten Zeitpunkt an den Anschluß T angelegt wird, wird mit dem Ausgang B der Schaltung des Standes der Technik verglichen. Fig. 3(A) zeigt eine Versorgungsspannung und Vcc, Fig. 3(B) zeigt die Signalform der Offsetspannung ΔE, und Fig. 3(C) zeigt die Signalform des Ausgangs V5 der Brückenschaltung. Wenn eine Versorgungsspannung zu dem in Fig. 3(A) gezeigten Zeitpunkt angelegt wird, wird eine Spannung, welche gleich einer Spannung an beiden Enden des festen Widerstandes 13 ist, an beiden Enden des festen Widerstandes 16 in Fig. 2 erzeugt, und ein durch die folgende Gleichung dargestellter Strom I16 fließt in den festen Widerstand 16.

I16 = Vcc/(R13 + R14) × R13/R16

Unterdessen wird ein Strom in den Kondensator 18 mit einer Zeitkonstante τ (C18 × R17) geladen, und der geladene Strom I18 wird dargestellt durch die folgende Gleichung, wenn sein Anfangswert durch Is dargestellt wird, und sein Endwert durch Ie dargestellt wird.

Is = Vcc/(R13 + R14) × R14/R17

Ie = 0

Das bedeutet, daß der Strom I18, welcher in den Kondensator 18 fließt, allmählich vom Anfangswert abnimmt und zu Null wird, und in den Kondensator 18 geladen wird, so daß der Emitterstrom des Transistors 12 von seinem Anfangswert auf einen vorbestimmten Wert ansteigt. Daher verändert ein Strom It, welcher in die Transistoren 11 und 12 fließt, seinen Anfangswert entsprechend dem Strom I18, d. h. er nimmt von seinem Anfangswert ab und wird bei einem vorbestimmten Wert stabil. Da der Quellenstrom I9 aus den Transistoren 11 und 12 entsprechend der Veränderung dieses Stroms It zugeführt wird, nimmt der Quellenstrom I9 allmählich von seinem Anfangswert ab, und wird bei einem vorbestimmten Wert stabil. Da das Produkt des Quellenstroms I9 und des Widerstandswertes des festen Widerstands 6 die Offsetspannung ΔE ist, wird die Offsetspannung ΔE direkt nach dem Anlegen einer Versorgungsspannung zur Spannung des nicht-invertierenden Eingangs des Operationsverstärkers 7 als ein Anfangswert ΔEs hinzuaddiert. Danach nimmt die Offsetspannung ΔE ab und wird bei einem Endwert von ΔEe stabil. Der Anfangswert ΔEs wird durch die folgende Gleichung dargestellt.

ΔEs = Vcc/(R13 + R14) × (R13/R16 - R14/R17) × R6

Der Endwert ΔEe verändert sich wie durch die folgende Gleichung gezeigt.

ΔEe = (Vcc/(R13 + R14) × (R13/R16)) × R6

Um die Ausgabe B des Standes der Technik als Ausgabe V5 der Brückenschaltung auszulöschen, verändert sich die Offsetspannung ΔE allmählich von ihrem Anfangswert ΔEs während einer Zeit Th auf einen vorbestimmten Wert, wie durch die Ausgabe A der vorliegenden Erfindung gezeigt.

In Fig. 3(C) ist die Zeit Th erforderlich, um anfänglich das zweite wärmeempfindliche Element 2 zu heizen. Da das zweite wärmeempfindliche Element 2 keine Wärme erzeugt bis sein Widerstandswert während dieser Zeit Th einen vorbestimmten Wert erreicht, liefert die Brückenschaltung den Maximalstrom aus dem Transistor 8 an das zweite wärmeempfindliche Element 2, um Wärme zu erzeugen. Das bedeutet, da die Brückenschaltung nicht mit einer regulären Steuerung beginnt, arbeitet der Operationsverstärker 7 dafür, den Maximalstrom zuzuführen, und gibt eine Spannung aus, welche so hoch ist wie die Versorgungsspannung des Operationsverstärkers 7. Daher wird der Ausgang V5 während der Zeit Th hoch. Unterdessen, in der Versorgungsquelle 9 wird der Quellenstrom I9 durch die Filterschaltung gesteuert, um den Fehler des Ausgangs V5 auszulöschen. Da die Offsetspannung ΔE sich allmählich ändert, wenn die Brückenschaltung nach der Zeit Th die reguläre Steuerung beginnt, wird der Ausgang V5 der vorliegenden Erfindung stabil bei einem Zielsignal bzw. Sollsignal, direkt nach der Zeit Th, im Gegensatz zum Ausgang B des Standes der Technik, welcher allmählich bei einem Sollsignal stabil wird. Daher ist es möglich, die Zeit zu verkürzen, welche erforderlich ist, damit der Ausgang V5 der Brückenschaltung beim Sollsignal stabil wird.

Der Ausgang V5 der Brückenschaltung nimmt linear zu, zusammen mit der Offsetspannung ΔE, wenn die Durchflußrate bzw. Strömungsgeschwindigkeit fest ist. Daher, wenn die Zeitkonstante τ im wesentlichen auf den gleichen Wert eingestellt ist wie die Wärmezeitkonstante, kann ein Fehler, welcher verursacht wird durch den Wärmeübertragungsverlust der wärmeempfindlichen Elemente 1 und 2 an den Trägerabschnitt, offensichtlich ausgelöscht werden, wodurch es möglich wird, die Zeit zur Erreichung des Sollsignals nach Anlegen einer Versorgungsspannung zu verkürzen.

Gemäß dem obigen Aufbau, da die Offsetspannung ΔE des Operationsverstärkers 7 zur Steuerung der Brückenschaltung nur zum Zeitpunkt des Anlegens einer Versorgungsspannung vorübergehend verändert wird, kann ein Fehler zum Zeitpunkt der Wärmeerzeugung der wärmeempfindlichen Elemente 1 und 2 korrigiert werden, und ein genaueres Ausgangssignal V5 wird erhalten.

Ausführung 2

In der ersten Ausführung wurde beschrieben, daß die Versorgungsquelle 9 so ist, daß das andere Ende des Kondensators 18 der Filterschaltung geerdet ist. In der zweiten Ausführung, welche in Fig. 4 gezeigt ist, ist ein Ende eines Kondensators 20 mit einem Anschluß verbunden, dem Vcc zugeführt wird, das andere Ende des Kondensators 20 ist mit einem Ende eines festen Widerstandes 19 verbunden, das andere Ende des festen Widerstandes 19 ist mit den festen Widerständen 15 und 16 und mit dem Emitter des Transistors 12 verbunden, und eine Filterschaltung, welche aus dem festen Widerstand 19 (Widerstandswert R19) und dem Kondensator 20 (Kapazitätswert C18) besteht, bildet die Versorgungsquelle 9. In dieser zweiten Ausführung, wie in Fig. 5(C) gezeigt, wird angenommen, daß der Schaltungsbetrieb so ist, daß der Ausgang V5 der Brückenschaltung allmählich ansteigt, direkt nach dem Anlegen einer Versorgungsspannung, wie durch Ausgang D gezeigt. Der Grund, warum der Ausgang sich so verändert, ist, daß die Wärme des Trageabschnitts, die von dem zweiten wärmeempfindlichen Element 2 übertragen wird, einen Einfluß auf die Wärmemessung des ersten wärmeempfindlichen Elementes 1 hat. Um diesen Einfluß auszuschließen, wird die Zeitkonstante der Filterschaltung im voraus so eingestellt, daß sie die Gesamtwärmezeitkonstante des zweiten wärmeempfindlichen Elementes 2 auslöscht. Daher, selbst wenn die Wärme des Trageabschnitts, welche übertragen wird von dem zweiten wärmeempfindlichen Element 2, existiert, kann ein Ausgangsfehler beseitigt werden, ohne Beeinflussung der Temperaturmessung des ersten wärmeempfindlichen Elementes 1. In diesem Fall wird die Rückkopplungssteuerung des Operationsverstärkers ebenfalls nicht ausgeführt.

Nun wird der Betrieb dieser Steuerschaltung mit fester Temperaturdifferenz unter Bezugnahme auf die Fig. 5(A), 5(B) und 5(C) beschrieben. Der Ausgang C dieser Ausführung wird verglichen mit dem Ausgang D der Schaltung des Standes der Technik, wenn eine Versorgungsspannung zu einem in Fig. 5(A) gezeigten Zeitpunkt angelegt wird. Fig. 5(B) zeigt die Signalform einer Offsetspannung ΔE und Fig. 5(C) zeigt die Signalform der Ausgabe V5 der Brückenschaltung. Wenn eine Versorgungsspannung zu dem in Fig. 5(A) gezeigten Zeitpunkt angelegt wird, wird eine Spannung, welche gleich einer Spannung an beiden Enden des festen Widerstandes 13 ist, an beiden Enden des festen Widerstandes 16 der Fig. 4 erzeugt, und ein durch die folgende Gleichung repräsentierter Strom I16 fließt in den festen Widerstand 16.

I16 = Vcc/(R13 + R14) × R13/R16

Unterdessen wird ein Strom in den Kondensator 20 mit einer Zeitkonstante τ(C20 × R19) geladen, und der geladene Strom I20 ist dargestellt durch die folgende Gleichung, wenn der Anfangswert durch Is dargestellt wird, und der Endwert durch Ie dargestellt wird.

Is = Vcc/(R13 + R14) × R13/R20

Ie = 0

Das bedeutet, daß der Strom I20, welcher in den Kondensator 20 fließt, allmählich vom Anfangswert Is abnimmt und zu Null wird, und in dem Kondensator 20 so geladen wird, daß das Potential des Emitteranschlusses des Transistors 12 vom Anfangswert auf einen vorbestimmten Wert abfällt. Daher, während sich ein Strom It, der in die Transistoren 11 und 12 fließt, von seinem Anfangswert entsprechend dem Strom I20 verändert, nimmt er allmählich von seinem Anfangswert ab, und wird bei einem vorbestimmten Wert stabil. Da der Quellenstrom I9 zugeführt wird aus den Transistoren 11 und 12, zusammen mit der Veränderung dieses Stroms It, nimmt er allmählich ab von seinem Anfangswert und wird bei einem vorbestimmten Wert stabil. Da das Produkt des Quellenstroms I9 und des Widerstandswertes des festen Widerstands 6 zur Offsetspannung ΔE wird, wird die Offsetspannung ΔE direkt nach dem Anlegen einer Versorgungsspannung von der Spannung des nicht invertierenden Eingangsanschlusses des Operationsverstärkers 7 als ein Anfangswert ΔEs subtrahiert. Danach nimmt die Offsetspannung ΔE ab und wird bei einem Endwert ΔEe stabil. Der Anfangswert ΔEs wird dargestellt durch die folgende Gleichung.

ΔEs = (Vcc/(R13 + R14) × (R13/R16 + R13/R20)) × R6

Der Endwert ΔEe verändert sich wie durch die folgende Gleichung angegeben.

ΔEe = (Vcc/(R13 + R14) × (R13/R16)) × R6

Unterdessen, da der Ausgang V5 der Brückenschaltung zusammen mit ΔE linear zunimmt wenn die Durchflußrate bzw. Strömungsgeschwindigkeit fest ist, wenn die obige Zeitkonstante auf im wesentlichen den gleichen Wert eingestellt ist wie die Wärmezeitkonstante, wie in Ausführung 1, kann ein Fehler offensichtlich ausgelöscht werden, wodurch es möglich wird, die Zeit zur Erreichung des Sollsignals zum Zeitpunkt des Anlegens einer Versorgungsspannung zu verkürzen.

In Fig. 5(C) ist die Zeit Th eine Zeit, die erforderlich ist, um das zweite wärmeempfindliche Element 2 anfänglich zu heizen, wie in Ausführung 1.

Ausführung 3

In der obigen Ausführung 1 ist die Filterschaltung vorgesehen auf der Seite des nicht-invertierenden Eingangsanschlusses des Operationsverstärkers 10. Bei dieser dritten Ausführung, wie in Fig. 6(A) gezeigt, ist ein Ende eines Kondensators 22 mit einem Anschluß T und mit einem Ende eines festen Widerstandes 13 verbunden, das andere Ende des Kondensators 22 ist mit einem Ende eines festen Widerstandes 21 verbunden, das andere Ende des festen Widerstandes 21 ist mit dem anderen Ende des festen Widerstandes 13 und mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 10 verbunden, und eine Filterschaltung, welche aus einem festen Widerstand 21 und dem Kondensator 22 besteht, ist vorgesehen zur Steuerung des Potentials des nicht-invertierenden Eingangsanschlusses des Operationsverstärkers 10. Alternativ, wie in Fig. 6(B) gezeigt, kann eine Filterschaltung vorgesehen sein, welche besteht aus (1) einem festen Widerstand 22, dessen eines Ende verbunden ist mit dem anderen Ende des festen Widerstandes 13 und mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 10, und (2) einem Kondensator 24, dessen eines Ende verbunden ist mit dem anderen Ende des festen Widerstandes 23, und dessen anderes Ende geerdet ist. Somit kann der Quellenstrom 19 zum Auslöschen eines Ausgangsfehlers zugeführt werden, wie bei den Ausführungen 1 und 2, selbst wenn das Potential des nicht-invertierenden Eingangsanschlusses, welches ein Referenzpotential für den Betrieb des Operationsverstärkers 10 ist, gesteuert wird.

Ausführung 4

In der obigen ersten Ausführung ist eine Primärfilterschaltung vorgesehen. In dieser vierten Ausführung ist eine Sekundärfilterschaltung vorgesehen, bestehend aus festen Widerständen 25 und 26, und Kondensatoren 27 und 28. Wie in Fig. 7(A) gezeigt, ist ein Ende des festen Widerstandes 25 verbunden mit dem anderen Ende des festen Widerstandes 16 und mit dem Emitteranschluß des Transistors 12, das andere Ende des festen Widerstandes 25 ist mit einem Ende des festen Widerstandes 26 und mit einem Ende des Kondensators 27 verbunden, die anderen Enden des festen Widerstandes 26 und des Kondensators 27 sind verbunden mit einem Ende des Kondensators 28, und das andere Ende des Kondensators 28 ist geerdet. Alternativ kann eine Sekundärfilterschaltung vorgesehen sein, welche aus festen Widerständen 29 und 30, und Kondensatoren 31 und 32 besteht. Wie in Fig. 7(B) gezeigt, ist ein Ende des festen Widerstandes 29 verbunden mit dem anderen Ende des festen Widerstandes 16 und mit dem Emitteranschluß des Transistors 12, das andere Ende des festen Widerstandes 29 ist mit einem Ende des festen Widerstandes 30 und mit einem Ende des festen Kondensators 31 verbunden, die anderen Enden der festen Widerstände 30 und des Kondensators 31 sind verbunden mit einem Ende des Kondensators 32, und das andere Ende des Kondensators 32 ist mit dem Anschluß Vcc verbunden, an welchen eine Versorgungsspannung angelegt wird.

Wenn ein Ausgangsfehler mit der Sekundärfilterschaltung ausgelöscht wird, verändert sich der Ausgang (Ladung) der Sekundärfilterschaltung steiler als bei der Primärfilterschaltung, wodurch es möglich wird, die Zeit zur Erreichung des Zielsignals bzw. Sollsignals zum Zeitpunkt des Anlegens einer Versorgungsspannung zu verkürzen. Ein aktives Filter unter Verwendung eines Operationsverstärkers kann vorgesehen sein. Auch kann eine Sekundärfilterschaltung oder eine Filterschaltung höherer Ordnung vorgesehen sein.

Ausführung 5

In der obigen ersten Ausführung wird die Offsetspannung ΔE durch die in der Versorgungsquelle 9 eingebaute Filterschaltung gesteuert. In dieser fünften Ausführung, wie in Fig. 8 gezeigt, ist eine Primärfilterschaltung oder Sekundärfilterschaltung 50, wie die oben beschriebenen, vorgesehen zwischen der Versorgungsquelle 9 und einem Anschluß, an welchem eine Spannung Vcc angelegt wird, so daß der Anstieg der Spannung Vcc verzögert wird, wie durch die Signalform E der Fig. 9(A) gezeigt, um das Zuführen der Offsetspannung ΔE zu verzögern, so daß das gleiche Verhalten bereitgestellt wird wie bei den Ausführungen 1, 2, 3 und 4. E in Fig. 9 zeigt die Signalform der Schaltung der vorliegenden Erfindung, und F zeigt die Signalform der Schaltung des Standes der Technik.

Ausführung 6

In der obigen ersten Ausführung ist die Filterschaltung geerdet. In der zweiten Ausführung ist die Filterschaltung verbunden mit dem Anschluß, an welchen eine Spannung Vcc angelegt wird. In dieser sechsten Ausführung ist eine Schalteinrichtung vorgesehen, um zwischen dem Erden der Filterschaltung oder dem Verbinden der Filterschaltung mit dem Anschluß, an welchen die Spannung Vcc angelegt wird, auszuwählen. Da die innere Konfiguration dieser Filterschaltung gleich ist, macht es die Schalteinrichtung leicht, ein Verfahren zur Veränderung der Offsetspannung ΔE zu wählen. Dies kann bewirkt werden durch Anschluß eines Überbrückungsdrahtes bzw. Jumpers (nicht abgebildet) an die Schalteinrichtung. Diese Schalteinrichtung kann in den wärmeempfindlichen Durchflußmessern der Fig. 6(A), 6(B), 7(A) und 7(B) vorgesehen sein.

Wie oben beschrieben, ist gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Versorgungsquelle vorgesehen zum Anlegen der Offsetspannung an die Eingangsschaltung des Differentialverstärkers bzw. Differenzverstärkers, und eine Offsetspannung-Veränderungseinrichtung ist vorgesehen, um vorübergehend die Offsetspannung zum Zeitpunkt des Anlegens einer Versorgungsspannung zu verändern. Daher kann ein Ausgangsfehler direkt nach dem Anlegen einer Versorgungsspannung unterdrückt werden, und die Zeit zur Erreichung des Zielsignals kann verkürzt werden.

Nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, da die Offsetspannungs-Veränderungseinrichtung die Offsetspannung zum Zeitpunkt des Anlegens einer Versorgungsspannung hinzuaddiert und dann die Offsetspannung allmählich verringert, kann ein Ausgabefehler direkt nach dem Anlegen einer Versorgungsspannung unterdrückt werden, und die Zeit zur Erreichung des Sollsignals kann verkürzt werden.

Nach dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, da die Offsetspannungs-Veränderungseinrichtung die Offsetspannung zum Zeitpunkt des Anlegens einer Versorgungsspannung subtrahiert und dann die Offsetspannung allmählich verringert, selbst wenn es Wärme gibt, die von dem zweiten wärmeempfindlichen Element an den Trageabschnitt übertragen wird, wird die Zeitkonstante der Filterschaltung eingestellt, diese Wärmezeitkonstante auszulöschen, und ein Ausgangsfehler kann ausgelöscht werden.

Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, da die Offsetspannung-Veränderungseinrichtung aus einer Primärfilterschaltung besteht, und die Zeitkonstante der Filterschaltung auf beinahe den gleichen Wert eingestellt ist wie die Wärmezeitkonstante des zweiten wärmeempfindlichen Elementes, kann ein Ausgangsfehler direkt nach dem Anlegen einer Versorgungsspannung unterdrückt werden, und die Zeit zur Erreichung des Sollsignals kann verkürzt werden.

Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung, da die Offsetspannungs-Veränderungseinrichtung aus einer Sekundärfilterschaltung oder einer Filterschaltung höherer Ordnung besteht, und die Zeitkonstante der Filterschaltung eingestellt ist auf beinahe den gleichen Wert wie die Wärmezeitkonstante des zweiten wärmeempfindlichen Elementes, kann die Zeit zur Erreichung des Sollsignals verkürzt werden.

Claims

1. Wärmeempfindlicher Durchflußmesser, umfassend:
eine Brückenschaltung, welche ein erstes wärmeempfindliches Element (1) hat, um die Temperatur eines Fluids in einem ersten Brückenzweig (BA) zu messen, und welche ein zweites wärmeempfindliches Element (2) hat, welches Wärme erzeugt mit einem Heizstrom und durch den Fluß des Fluids gekühlt wird, in einem zweiten Brückenzweig (BB);
einen Differenzverstärker (7) zur Verstärkung einer Potentialdifferenz zwischen den ersten und zweiten wärmeempfindlichen Elementen (1, 2);
eine Steuerschaltung mit fester Temperaturdifferenz zur Steuerung des Heizstroms, so daß eine Temperaturdifferenz zwischen dem ersten und zweiten wärmeempfindlichen Element (1, 2) fest ist;
eine Versorgungsquelle (9) zur Zuführung einer Offsetspannung an die Eingangsschaltung des Differenzverstärkers (7); und
eine Offsetspannungs-Veränderungseinrichtung, um die Offsetspannung zum Zeitpunkt des Anlegens einer Versorgungsspannung vorübergehend zu ändern.

2. Wärmeempfindlicher Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Offsetspannungs-Ver änderungseinrichtung die Offsetspannung zum Zeitpunkt des Anlegens einer Versorgungsspannung addiert, und allmählich die Offsetspannung verringert.

3. Wärmeempfindlicher Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Offsetspannung-Ver änderungseinrichtung die Offsetspannung zum Zeitpunkt des Anlegens einer Versorgungsspannung subtrahiert, und allmählich die Offsetspannung verringert.

4. Wärmeempfindlicher Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Offsetspannungs-Ver änderungseinrichtung aus einer Primärfilterschaltung (17, 18) besteht, und die Zeitkonstante der Primärfilterschaltung (17, 18) eingestellt ist auf beinahe den gleichen Wert wie die Wärmezeitkonstante des zweiten wärmeempfindlichen Elementes (2).

5. Wärmeempfindlicher Durchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Offsetspannungs-Ver änderungseinrichtung aus einer Sekundärfilterschaltung oder Filterschaltung höherer Ordnung (25, 26, 27 und 28) besteht, und die Zeitkonstante der Filterschaltung (25, 26, 27 und 28) eingestellt ist auf beinahe den gleichen Wert wie die Wärmezeitkonstante des zweiten wärmeempfindlichen Elementes (2).