DE2019143A1 - Moisture measuring rig for timber and tex - tile material - Google Patents

Moisture measuring rig for timber and tex - tile material

Info

Publication number
DE2019143A1
DE2019143A1 DE19702019143 DE2019143A DE2019143A1 DE 2019143 A1 DE2019143 A1 DE 2019143A1 DE 19702019143 DE19702019143 DE 19702019143 DE 2019143 A DE2019143 A DE 2019143A DE 2019143 A1 DE2019143 A1 DE 2019143A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage divider
voltage
semiconductor component
measuring section
amplifier
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
DE19702019143
Other languages
German (de)
Inventor
Helmut Krueger
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Publication of DE2019143A1 publication Critical patent/DE2019143A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G01N27/121Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid for determining moisture content, e.g. humidity, of the fluid

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

The resistance of a measured distance of a specimen forms with a diode a voltage divider. The diode is connected in series with a compensation voltage from a second voltage divider which includes a thermistor. This compensates the characteristic of the diode against any shift by temperature changes. The voltage from the first voltage divider is amplified and recorded.

Description

Vorrichtung zur elektrischen Messung des Wassergehaltes von Materialien, insbesondere von Holz und Textilien Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Messung des Wassergehaltes von Materialien, insbesondere von Holz und Textilien, durch Messung des elektrischen Widerstandes einer Messstrecke zwischen zwei an die Materialien anulegenden Elektroden, die einen festen Abstand voneinander haben.Device for electrical measurement of the water content of materials, in particular of wood and textiles The present invention relates to a device for electrical measurement of the water content of materials, especially wood and textiles, by measuring the electrical resistance of a measuring section between two electrodes to be applied to the materials and at a fixed distance from each other to have.

Vorrichtungen dieser Art sind bekannt und weisen einen Verstärker und ein nachfolgendes Anzeigeinstrument auf, wobei der elektrische Widerstand der Messstrecke zusammen mit einem eine nichtlineare Strom-Spannungs-Kennlinie aufweisenden Schaltungsglied einen Spannungsteiler bildet und eine an diesem Spannungsteiler abgegriffene Spannung dem Eingang des Verstärkers zugeführt ist. Das Schaltungsglied mit der nichtlinearen Kennlinie wird verwendet, um am Anzeigeinstrument einen grossen Skalenbereich zu erhalten, der sich vorsugsweise uber mehrere Zehnerpotenzen des zu messenden Widerstandswertes erstreckt. Zweckmässig wird hierbei ein eine etwa logarithmische Strom-Spannungs-Eennlinie aufweisendes Schaltungsglied benützt. Devices of this type are known and have an amplifier and a subsequent display instrument, the electrical resistance of Measuring section together with one is a non-linear current-voltage characteristic having circuit member forms a voltage divider and one at this voltage divider tapped voltage is fed to the input of the amplifier. The circuit element with the non-linear characteristic is used to display a large To obtain the scale range, preferably over several powers of ten to be measured resistance value extends. An approximately one is useful here circuit element exhibiting logarithmic current-voltage characteristics.

Mit Elektronenröhren ausgerüstete Ausführungen solcher Vorrichtungen arbeiten zufriedenstellend, haben jedoch bekann-tlich den Nachteil eines verhältnismässig hohen Stromverbrauches für die Heizung der Röhren, so dass durch Batterien gespeiste Vorrichtungen hinsichtlich der Lebensdauer der Batterien benachbeiligt sind. Verwendet man hingegen anstelle von Elektronenröhren Halbleiterbauelemente, die zu ihrem Betrieb keiner Heizung bedürfen, ergeben sich Schwierigkei@en bei Aenderungen der Umgebungstemperatur, weil die Kennlinien der Halbleiterbauelemente sich in Abhängihkeit von der Temperatur erheblich ändern. Dies trifft besonders für das die nichtlineare Strom-Spannungs-Kennlinie aufweisende Schaltungsglied zu, wenn dieses durch ene Diode oder einen als Zweipol g>eschalteten Transistor gebildet ist. Designs of such devices equipped with electron tubes work satisfactorily, but are known to have the disadvantage of being relatively high power consumption for heating the tubes, so powered by batteries Devices are neighbors in terms of battery life. Used on the other hand, instead of electron tubes, semiconductor components are used to operate them do not require heating, difficulties arise when the ambient temperature changes, because the characteristics of the semiconductor components depend on the temperature change significantly. This is particularly true for the non-linear current-voltage characteristic having circuit element, if this is done by a diode or a two-pole switched transistor is formed.

Die Temperatureinflüsse auf den Verstärkungsgr@d des Verstärkers lassen sich jedoch durch bekannte Massnahmen, wie Gegenkopplung oder Brückenschaltung, weltgehend ausschalten bzw. kompensieren.Let the temperature influences the gain of the amplifier however, through known measures, such as negative feedback or bridge switching, Switch off or compensate for world-wide.

Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde gelegte aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung der geschilderten Art @@ schaffen, bei welcher das die nichtlineare Strom-Spa@nungs-Kennlinie aufweisende Schaltungselement ein Halbleiterbauelement ist und die Einflüsse der Umgebungstemperatur auf die Kennlinie dieses Halbleiterbauelementes auf einfache Weise kompensiert sind. The object on which the present invention is based exists in creating a device of the kind described, in which the non-linear Circuit element having a current-voltage characteristic curve, a semiconductor component is and the influences of the ambient temperature on the characteristic of this semiconductor component are easily compensated.

Dieses Ziel ist in der erfindungsgemässen Vorrichtung, bei welcher der elektrische Widerstand der Messstrecke zusammen mit einem eine nichtlineare Strom-Spannungs-Eennlinie aufweisenden Halbleiterbauelement einen Spannungsteiler bilden und eine an diesen Spannungsteiler abgegriffene Spannung dem Eingang eines Verstärkers mit nachfolgendem Anzeigeinstrument zugeführt ist, zur Hauptsache dadurch erreicht, dass das Halbleiterbauelement in Reihe mit einer an einem zweiten Spannungsteiler abgegriffenen Kompensationsspannung liegt und der zweite Spannung steiler einen temperaturabhängigen Widerstand enthält, welcher die Kompensationsspannung in Funktion der Umgebungstemperatur automatisch in dem Mass ändert, dass eine durch Veränderungen der Umgebungstemperatur verursachte Kennlinienverschiebung des Halbleiterbauelementes praktisch ohne Einfluss auf die Anzeige des Anzeigeinstrurnentes bleibt. This goal is in the inventive device, in which the electrical resistance of the measuring section together with a non-linear Current-voltage characteristic curve having semiconductor component a voltage divider form and a voltage tapped at this voltage divider to the input of a Amplifier with the following display instrument is supplied, mainly because of this achieves that the semiconductor device in series with one on a second voltage divider tapped compensation voltage is and the second voltage is steeper contains temperature-dependent resistance, which the compensation voltage in function the ambient temperature changes automatically to the extent that one changes The characteristic curve shift of the semiconductor component caused by the ambient temperature has practically no influence on the display of the display instrument.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung kann die am zweiten Spannungsteiler abgpgriffene Kompensationsspannung zudem mittels eines Einstellpotentiometers einstellbar sein zwecks Beeinflussung des Kurvenverlauf es der Anzeige in Funktion des elektrischen Widerstandes der Messstrecke, ohne dass dadurch die Kompensationswirkung geändert wird. In an advantageous embodiment of the device, the Compensation voltage tapped off at the second voltage divider also by means of a Adjustment potentiometer be adjustable for the purpose of influencing the curve shape the display as a function of the electrical resistance of the measuring section without this changes the compensation effect.

Weitere Einzelheiten und Merkmale wie auch die hauptsächlichen Vorteile von Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus.den Anspruchen, aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und einer Variante, sowie aus der beigefügten Zeichnung. Further details and features as well as the main advantages of embodiments of the subject matter of the invention result from the claims, from the following description of an exemplary embodiment and a variant, as well as from the attached drawing.

Fig. 1 zeigt rein beispielsweise ein elektrisches Schaltschema der Vorrichtung zur Messung des Wassergehaltes von festen Materialien; Fig. 2 stellt den Einfluss der Umgebungstemperatur auf die nichtlineare Strom-Spannungs-Kennlinie des Halbleiterbauelementes dar; Fig. 3 veranschaulicht den von der Temperatur abhängigen Verlauf der Spannung über dem Halbleiterbauelement bei konstantem elektrischem Widerstand der Messstrecke, d.h. bei einem bestimmten Wassergehalt des Prüflings, sowie den Verlauf der Kompensationsspannung am Abgriff des zweiten Spannungsteilers; Fig. 4 zeigt das Schaltschema einer Ausführungsvariante des zweiten Spannungsteilers; Fig. 5 stellt den Kurvenverlauf der Anzeige des Anzeigeinstrumentes in Abhängigkeit vom elektrischen Widerstand der Messstrecke dar und veranschaulicht die durch die Ausführungsvariante gemäss Fig. 4 gewährten Variationsmöglichkeiten des Kurvenverlaufes der Anzeige. Fig. 1 shows purely by way of example an electrical circuit diagram of the Device for measuring the water content of solid materials; Fig. 2 represents the influence of the ambient temperature on the non-linear current-voltage characteristic of the semiconductor component; Fig. 3 illustrates the temperature dependent Course of the voltage across the semiconductor component with constant electrical resistance the measuring section, i.e. with a certain water content of the test object, as well as the Course of the compensation voltage at the tap of the second voltage divider; Fig. 4 shows the circuit diagram of a variant embodiment of the second voltage divider; Fig. 5 shows the curve of the display of the display instrument as a function from the electrical resistance of the measuring section and illustrates the through the Design variant according to FIG. 4 allowed variation of the curve shape the display.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung weist einen Gleichstrom-Verstärker 10 auf, der vorzugsweise in Halbleiterschaltung ausgeführt und durch bekannte Massnahmen, wie Gegenkopplung, Brückenschaltung usw., von Einflüssen der Umgebungstemperatur weitgehend unabhängig gemacht ist. An die Ausgangsklemmen 11 und 12 des Verstärkers 10 ist ein elektrisches Anzeigeinstrument 13 angeschlossen, das sweckmässig in ffi Wassergehalt geeicht ist. Das Anzeigeinstrument kann jedoch auch eine lineare Skale,nela,teilung haben, die in Verbindung mit Eichtabellen zu benützten ist. Die Eingangsklemmen 14 und 15 des Verstärkers 10 sind durch einen verhältnismässig hochohmigen Widerstand 16 zum Festlegen eines bestimmten Ruhepotentials am Verstärkereingang sowie durch einen Kondensator 17 zum Kurzschliessen von Wechaelstrom-Störspannungen überbrückt. The device shown schematically in Fig. 1 has a direct current amplifier 10, which is preferably implemented in a semiconductor circuit and by known measures, such as negative feedback, bridge circuit, etc., from influences of the ambient temperature is made largely independent. To the output terminals 11 and 12 of the amplifier 10, an electrical display instrument 13 is connected, which is shown in ffi Water content is calibrated. The display instrument can, however, also have a linear scale, nela, division which is to be used in connection with calibration tables. The input terminals 14 and 15 of the amplifier 10 are characterized by a relatively high resistance 16 to define a certain rest potential at the amplifier input as well as through a capacitor 17 bridged for short-circuiting AC interference voltages.

Zum Erfassen des zu messenden Wassergehaltes eines Prüflings 20 sind zwei Elektroden 18 und 19 vorhanden, die einen festen Abstand voneinander aufweisen und an den Prüfling 90 anzulegen sind. Es kann zweckmässig sein, die Elektroden 18 und 19 als Spitzen auszubilden, die in den Prüfling eingesteckt werden können. Zwischen den Elektroden 18 und 19 liegt die Messstrecke Rx, deren elektrischer Widerstand in einem eindeutigen Zusammenhang mit dem Wassergehalt des Prüflings 20 steht. To detect the water content to be measured of a test piece 20 are two electrodes 18 and 19 are present, which are at a fixed distance from one another and to be applied to the test item 90. It can be useful to use the electrodes 18 and 19 to be designed as tips that can be inserted into the test object. The measuring section Rx, the electrical resistance of which is located between the electrodes 18 and 19 has a clear connection with the water content of the test object 20.

Die Messstrecke X zwischen den Elektroden 18 und 19 liegt in Reihe mit einem Halbleiterbauelement D und bildet zusammen mit diesem einen ersten Spannungsteiler. Das Halbleiterbauelement D ist z.B. eine Diode oder ein als Zweipol geschalteter Transistor und weist eine nichtlineare, vorzugsweise annähernd logarithmische Strom-Spannungs-Eennlinie auf. The measuring section X between the electrodes 18 and 19 is in series with a semiconductor component D and together with this forms a first voltage divider. The semiconductor component D is, for example, a diode or a two-pole connected one Transistor and has a non-linear, preferably approximately logarithmic current-voltage characteristic curve on.

Das der Messstrecke Rx zugewandte Anschlussende des Haibleiterbauelementes D, d.h. der Abgriff des erwähnten Spannung teilers, steht mit der einen Eingangsklemme 14 des Verstärkers 10 in Verbindung. Die andere Eingangsklemme 15 ist indirekt, nämlich unter Zwischenschaltung von Mitteln zur Erzeugung einer Kompensationsspannung UA, mit dem von der Messstrecke abgewandten Anschlussende des Halbleiterbauelementes D verbunden. Demzufolge sind die Kompensationsspannung UA und das Halbleiterbauelement D in Reihe an den Verstärkereingang 14, 15 angeschaltet, so dass diesem die algebraische Sumine der Kompensationsspannung UA und der über dem Halbleiterbauelement D abgegriffenen Teilspannung UD des ersten Spannungsteilers zugeführt ist. Vom Verstärkereingang 14, 15 her betrachtet, haben die Spannungen UD und UA entgegengesetzte Polarität, weshalb die Eingangsspannung des Verstärkers gleich der Differenz der Absolutwerte der Spannung UD und der Kompensationsspannung UA ist. Der Messstrecke Rx ist ein Widerstand 21 vorgeschaltet, der die Stromstärke des durch den ersten Spannungsteiler fliessenden Stromes begrenzt, falls die Elektroden 18 und 19 durch einen niederohmigen Leiter unmittelbar verbunden werden.The connection end of the semiconductor component facing the measuring section Rx D, i.e. the tap of the voltage divider mentioned, is connected to one input terminal 14 of the amplifier 10 in connection. The other input terminal 15 is indirect, namely with the interposition of means for generating a compensation voltage UA, with the connection end of the semiconductor component facing away from the measuring section D connected. Accordingly, the compensation voltage is UA and the semiconductor component D connected in series to the amplifier input 14, 15, so that this the algebraic Sumine of the compensation voltage UA and that tapped across the semiconductor component D. Partial voltage UD of the first voltage divider is supplied. From the amplifier input 14, 15, the voltages UD and UA have opposite polarity, which is why the input voltage of the amplifier is equal to the difference between the absolute values the voltage UD and the compensation voltage UA. The measuring section Rx is a resistance 21 upstream of the current strength of the through the first Voltage divider limited current flowing if the electrodes 18 and 19 through a low-resistance conductor can be connected directly.

Die erwähnte Kompensationsspannung UA wird zwischen zwei Punkten A und 0 eines zweiten Spannungsteilers abgegriffen, der aus mehreren in Reihe geschalteten Widerständen 22 bis 24 und einem Parallelwiderstand 25 zusammengesetzt ist. Derjenige Widerstand 24, der parallel zum Widerstand 25 liegt, ist ein von der Umgebungstemperatur abhängiger Widerstand, der im vorliegenden Beispiel einen negativen Temperaturkoeffizienten hat. Die aus dem temperaturabhängigen Widerstand 24 und den beiden Festwiderständen 23 und 25 gebildete Widerstandskombination befindet sich zwischen den Punkten A und 0 des zweiten Spannmgsteilers. Der Punkt: A ist mit der einen Eingangsklemme 15 des Verstärkereingangs und der Punkt O mit dem von der Messstreelte Rx abgewandten Anschlussende des Halbleiterbauelementes D verbunden. The mentioned compensation voltage UA is between two points A and 0 of a second voltage divider tapped from several series-connected Resistors 22 to 24 and a parallel resistor 25 is composed. The one Resistor 24, which is parallel to resistor 25, is one of ambient temperature dependent resistance, which in the present example has a negative temperature coefficient Has. The one from the temperature-dependent resistor 24 and the two fixed resistors 23 and 25 formed resistance combination is located between points A. and 0 of the second voltage divider. The point: A is with the one input terminal 15 of the amplifier input and the point O with the one facing away from the measuring strip Rx Terminal end of the semiconductor component D connected.

Zur Speisung sowohl des Verstärkers 10 als auch des ersten und des zweiten Spannungsteilers ist eine gemeinsame elektrische Stromquelle 27 vorhanden. Die eine Klemme 28 der Stromquelle 27 ist an das vom Halbleiterbauelement D abgewandte Ende des ersten Spannuhgsteilers 21, Rx, D und an das vom Punkt 0 abgewandte Ende des zweiten Spannungsteiler3 22 bis 25 angeschlossen, während die zweite Klemme 29 der Stromquelle 27 mit dem Punkt: 0 am entgegengesetzten Ende des zweiten Spannungszteilers verbunden ist. Der Speisestromkreis 30, 31 des Verstärkers 10 ist einerseits an die erstgenannte Klemme 28 der Stromquelle 27 und andererseits an den Abgriff des zweiten Spannungsteilers 22 bis 25 angeschlossen. Die Polarität der Stromquelle 27 ist derart, dass des Halbleiterbauelement D bei der Messung in seinem Durchlassbereich betrieben wird. To feed both the amplifier 10 and the first and the second voltage divider, a common electrical power source 27 is present. One terminal 28 of the current source 27 is connected to the one facing away from the semiconductor component D. End of the first voltage divider 21, Rx, D and to the end facing away from point 0 of the second voltage divider3 22 to 25 connected, while the second terminal 29 of the current source 27 with the point: 0 at the opposite end of the second voltage divider connected is. The supply circuit 30, 31 of the amplifier 10 is on on the one hand the first-mentioned terminal 28 of the power source 27 and on the other hand to the tap of the second voltage divider 22 to 25 connected. The polarity of the power source 27 is such that the semiconductor device D when measuring is operated in its transmission range.

Die Gebrauchs- und Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist kurz wie folgt: Die Elektroden 18 und 19 werden mit dem Prüfling 20, dessen Wassergehalt gemessen werden soll, in Berührung gebracht. The use and operation of the device described is briefly as follows: The electrodes 18 and 19 are with the test specimen 20, its water content to be measured, brought into contact.

Da der Widerstandswert der Messstrecke Rx und de;-Vorschaltwiderstandes 21 zusammen immer mehrfach grösser als der Durchlasswiderstand des Halbleiterbauelementes D ist und die Spannungsteilerwiderstände 23 bis 25 vergleichsweise niedrige Werte haben, wird bei konstanter Speisespannung der durch das Halbleiterbauelement D fliessende Strom ID praktisch nur durch die Widerstandswerte der Messstrecke Rx und des Widerstandes 21 bestimmt. Da letzterer konstant ist, ändert sich der Strom ID praktisch au schliesslich und in eindeutigem Zusammenhang mit dem elektrischen Widerstand der Messstrecke Rx und damit dem Wassergehalt des Prüflings 20. Die weitgehend logarithmische Strom-Spannungs-Eennlinie des Halbleiterbauelementes D ist in Fig. 2 ersichtlich, die auch zeigt, dass diese Kennlinie sich mit zunehmender Umgebungstemperatur im ID/UD-Diagramm parallel zur UD-Achse gegen den Nullpunkt hin verschiebt. Das bedeutet, dass bei konstantem Widerstandswert der Messstrecke Rx, also bei konstantem Strom ID, der Spannungsabfall UD über dem Halbleiterbauelement D mit zunehmender Umgebungstemperatur sinkt, wie Fig. 3 zeigt, Da nun die über dem Halbleiterbauelement D abfallende Spannung UD dem Eingang des Verstärkers 10 zugeführt wird, ist der Zeigerausschlag des Anzeigeinstrumentes 10 proportional der Spannung UDO Wenn diese sich mit der Temperatur ändert, hat diXs eine entsprechende Aenderung des Zeigerausschlages des Anzeigeinstrtunentes 13 zur Folge, was zu erheblichen Messfehlern führen würde.Since the resistance value of the measuring section Rx and de; 21 together always several times greater than the forward resistance of the semiconductor component D and the voltage divider resistors 23 to 25 are comparatively low values has, the one flowing through the semiconductor component D becomes the one flowing through the semiconductor component D with a constant supply voltage Current ID practically only through the resistance values of the measuring section Rx and the resistance 21 determined. Since the latter is constant, the current ID changes practically exclusively and in a clear connection with the electrical resistance of the measuring section Rx and thus the water content of the test object 20. The largely logarithmic current-voltage characteristic curve of the semiconductor component D can be seen in FIG. 2, which also shows that this With increasing ambient temperature in the ID / UD diagram, the characteristic curve becomes parallel to the Shifts the UD axis towards the zero point. This means that with a constant resistance value of the measuring section Rx, i.e. with a constant current ID, the voltage drop UD over the Semiconductor component D decreases with increasing ambient temperature, as FIG. 3 shows, Since the voltage UD dropping across the semiconductor component D is now connected to the input of the Amplifier 10 is supplied, is the pointer deflection of the indicating instrument 10 proportional to the voltage UDO. If this changes with the temperature, diXs a corresponding change in the pointer deflection of the display unit 13 to Consequence, which would lead to considerable measurement errors.

Der erwähnte Messfehler als Folge von Temperaturänderungen wird jedoch durch die Kompensationsspannung UA automatisch korrigiert. Der temperaturabhängige Widerstand 24 des zweiten Spannungsteilers bewirkt nämlich, dass auch der Spannungsabfall über der Widerstandskombination 23, 24, 25 eine Aenderung in Funktion der Umgebungstemperatur erfährt, und zwar im gleichen Sinn wie die temperaturabhängige Aenderung des Spannungsabfalles UD über dem Halbleiterbauelement D, wie ebenfalls in Fig. 3 dargestellt ist. Durch geeignete Wahl des mit dem temperaturabhängigen Widerstand 24 in Reihe geschalteten Widerstandes 23 und des parallel geschalteten Widerstandes 25 gelingt es zu erreichen, dass die temperaturbedingten Aenderungen des Absolutwertes der Kompensationsspannung UA weitgehend gleich den durch die Schwankungen der Umgebungstemperatur verursachten Aenderungen des Absolutwertes des Spannungsabfalles UD sind. Da die Eingangsspannung des Verstärkers 10, wie bereits erwähnt, gleich der Differenz der Absolutwerte des Spannungsabfalles UD und der Eompensationsspannung UA ist, erzielt man eine automatische Eompensation der Einflässe der Umgebungstemperatur auf den Zeigerausschlag des Anzeigeinstrumentes 13 und somit eine von Temperaturänderungen in einem weiten Bereich unabhängige Anzeige des Messresultates. However, the mentioned measurement error as a result of temperature changes is automatically corrected by the compensation voltage UA. The temperature dependent Resistor 24 of the second voltage divider causes the voltage drop too across the resistor combination 23, 24, 25 a change as a function of the ambient temperature experiences, in the same sense as the temperature-dependent change in the voltage drop UD over the semiconductor component D, as is also shown in FIG. 3. By suitable choice of the one connected in series with the temperature-dependent resistor 24 Resistor 23 and the resistor 25 connected in parallel manage to achieve that the temperature-related changes in the absolute value of the compensation voltage UA largely equal to those caused by fluctuations in ambient temperature There are changes in the absolute value of the voltage drop UD. As the input voltage of the amplifier 10, as already mentioned, is equal to the difference in the absolute values of the Voltage drop UD and the compensation voltage UA, an automatic one is achieved Compensation of the inlets of the ambient temperature on the pointer deflection of the indicating instrument 13 and thus a display that is independent of temperature changes over a wide range of the measurement result.

Die in Fig. 4 veranschaulichte Ausführungsvariante unterscheidet sich von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, dass der zweite Spannungsteiler, der für die Erzeugung der Kompensationsspannung UA vorhanden ist, zusätzlich ein Einstellpotentiometer 26 aufweist, das zwischen die Widerstandskombination 23, 24, 25 und die Klemme 29 der Stromquelle 27 eingeschaltet ist. Der Schleifer des Einstellpotentiometers 26 bildet nun den Punkt 0, an den das eine Anschlussende des Halbleiterbauelementes D angeschlossen ist. Die übrige Schaltung der Vorrichtung stimmt mit jener gemäss Fig. 1 völlig überein. The embodiment variant illustrated in FIG. 4 differs differs from the embodiment described only in that the second Voltage divider, which is available for generating the compensation voltage UA, additionally has an adjustment potentiometer 26, which between the resistor combination 23, 24, 25 and the terminal 29 of the power source 27 is switched on. The grinder of the setting potentiometer 26 now forms the point 0, to which one connection end of the semiconductor component D is connected. The rest of the circuitry of the device corresponds to that according to FIG. 1 completely.

Die Gebrauchs- und Wirkungsweise der Ausführungsvariante nach Fig. 4 ist grundsätzlich gleich wie mit Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Zusätzlich ist jedoch noch die Möglichkeit gegeben, durch Verschieben des Schleifers des Einstellpotentiometers 26 den Absolutwert der Kompensationsspannung UA zu ändern, ohne hierbei die Kompensation der Temperatureinflfisse zu verändern. Dadurch kann der Kurvenverlauf der Anzeige des Anzeigeinstrumentes 13 innert gewisser Grenzen beeinflusst werden. Zur Erläuterung -wird auf Fig. 5 verwiesen, in welcher der Zeigerausschlag a in Funktion vom elektrischen Widerstand der Messstrecke Rx dargestellt ist. The use and operation of the variant according to Fig. 4 is basically the same as described with reference to the first exemplary embodiment became. However, there is also the option of moving the Slider of the adjustment potentiometer 26 the absolute value of the compensation voltage UA to change without changing the compensation of the temperature influences. As a result, the curve profile of the display of the display instrument 13 can be more certain Boundaries are influenced. For an explanation, reference is made to FIG. 5, in which the pointer deflection a as a function of the electrical resistance of the measuring section Rx is shown.

Mit strichpunktierten Linien sind zwei verschiedene Eurvenverläufe veranschaulicht, die der einen bzw. andern Endstellung des Schleifers des Einstellpotentiometers 26 entsprechen. Die für den praktischen Gebrauch der Vorrichtung gün stigste Kurve (voll ausgezogene Linie) liegt dazwischen und kann durch passende Einstellung des Potentiometers 26 erzielt werden.With dash-dotted lines are two different Eurven courses illustrates the one or the other end position of the wiper of the setting potentiometer 26 correspond. The most favorable curve for the practical use of the device (solid line) lies in between and can be adjusted by setting the Potentiometer 26 can be achieved.

Mit den beschriebenen Vorrichtungen kann man den Wassergehalt von festen Materialien, wie Holz, Textilien usw., aber auch von Schüttgütern, wie z.B. Weizen, Mehl od.dgl., auf sehr einfache Weise mit hinreichender Genauigkeit messen. With the devices described you can measure the water content of solid materials such as wood, textiles, etc., but also bulk goods such as Measure wheat, flour or the like in a very simple way with sufficient accuracy.

Die wesentlichen Vorteile der Vorrichtung sind, dass Temperaturschwankungen praktisch keine störenden Einflüsse auf die Messergebnisse haben und dass lediglich eine einzige elektrische Stromquelle erforderlich ist, die vorzugsweise eine Batterie sein kann.The main advantages of the device are that temperature fluctuations have practically no disruptive influences on the measurement results and that only a single source of electrical power is required, which is preferably a battery can be.

Claims (8)

Patentansprüche Claims Vorrichtung zur elektrischen Messung des Wassergehaltes von Materialien, insbesondere von Holz und Textilien, durch Messung des elektrischen Widerstandes einer Messstrecke zwischen zwei an die Materialien anzulegenden Elektroden, die einen festen Abstand voneinander haben, wobei der elektrische Widerstand der Messstrecke zusammen mit einem eine nichtlineare Strom-Spannungs-Kennlinie aufweisenden Halbleiterbauelement einen Spannungsteiler bildet und eine an diesem Spannungsteiler abgegriffene Spannung dem Eingang eines Verstärkers mit nachfolgendem Anzeigeinstrument zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleiterbauelement (D) in Reihe mit einer an einem zweiten Spannungsteiler (22 bis 25 bzw. 22 bis 26) abgegriffenen Kompensationsspannung (UA) liegt und der zweite Spannungsteiler (22 bis 25 bzw. 22 bis 26) einen temperaturabhangigen Widerstand (24) enthält, welcher die Kompensationsspannung (UA) in Funktion der Umgebungstemperatur automatisch in dem Mass ändert, dass eine durch Veränderungen der Umgebungstemperatur verursachte Kennlinienverschiebung des Halbleiterbauelenentes (D) praktisch ohne Einfluss auf die Anzeige des Anzeigeinstrumentes (13) bleibt. Device for electrical measurement of the water content of materials, especially of wood and textiles, by measuring the electrical resistance a measuring section between two electrodes to be applied to the materials, which have a fixed distance from each other, with the electrical resistance of the measuring section together with a semiconductor component having a non-linear current-voltage characteristic forms a voltage divider and a voltage tapped at this voltage divider is fed to the input of an amplifier with a subsequent display instrument, characterized in that the semiconductor component (D) in series with one on a second voltage divider (22 to 25 or 22 to 26) tapped compensation voltage (UA) and the second voltage divider (22 to 25 or 22 to 26) is a temperature-dependent one Contains resistor (24), which the compensation voltage (UA) as a function of the Ambient temperature changes automatically to the extent that one changes The characteristic curve shift of the semiconductor component caused by the ambient temperature (D) remains practically without influence on the display of the display instrument (13). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (14, 15) des Verstärkers (10) einerseits (bei 14) an das mit der Messstrecke (R) verbundene hnschlussende des Halbleiterbauebnentes (D) und andererseits (bei 15) an einen Abgriff (A) des zweiten Spannungsteilers angeschlossen ist, wobei das von der Messstrecke (Rx) abgewandte Rrsm schlussende des Halbleiterbauelementes (D) mit einem anderen Punkt (o) des zweiten Spannungsteilers verbunden is-ti 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Input (14, 15) of the amplifier (10) on the one hand (at 14) to the one with the measuring section (R) connected connecting ends of the semiconductor component level (D) and on the other hand (at 15) is connected to a tap (A) of the second voltage divider, the Rrsm closing end of the semiconductor component facing away from the measuring section (Rx) (D) is connected to another point (o) of the second voltage divider is-ti 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Speisung sowohl des Verstärkers (;in) als auch des die Messstrecke (Rx> und das Halbleiterbauelement (D) aufweisenden ersten Spannungsteilers und des zweiten Spannungsteilers (22 bis 25 bzw. 22 bis 26) eine gemeinsame elektrische Stromquelle (27) vorhanden ist, dass eine erste Klemme (28) der Stromquelle (27) an das vom Halbleiterbauelement (D) abgewandte Ende des ersten Spannungsteilers (21, Rx, D) und an das vom andern Punkt (0) abgewandte Ende des zweiten Spannungsteilers (22 bis 25 bzw. 22 bis 26) angeschlossen ist, während die zweite Klemme (29) der Stromquelle (27) mit dem entgegengesetzten Ende des zweiten Spannungsteilers in Verbindung steht, und dass der Speisestromkreis (30, 31) des Verstärkers (10) einerseits an die erste Klemme (28) der Stromquelle (27) und andererseits an den Abgriff (A) des zweiten Spannungsteilers angeschlossen ist.3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that for feeding both the amplifier (; in) and the measuring section (Rx> and the semiconductor component (D) having the first voltage divider and the second voltage divider (22 to 25 or 22 to 26) a common electrical power source (27) is present that a first terminal (28) of the current source (27) to that of the semiconductor component (D) remote end of the first voltage divider (21, Rx, D) and that of the other point (0) remote end of the second voltage divider (22 to 25 or 22 to 26) connected is, while the second terminal (29) of the power source (27) with the opposite The end of the second voltage divider is connected, and that the feed circuit (30, 31) of the amplifier (10) on the one hand to the first terminal (28) of the power source (27) and on the other hand connected to the tap (A) of the second voltage divider is. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der temperaturabhängige Widerstand (24) einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist und zwischen dem Abgriff (A) und dem anderen Punkt (0) des zweiten Spannungsteilers (22 bis 25) angeordnet ist. 4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that that the temperature-dependent resistor (24) has a negative temperature coefficient and between the tap (A) and the other point (0) of the second voltage divider (22 to 25) is arranged. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die am zweiten Spannungsteiler (22 bis 26) abgegriffene Konpensationsspannung (UA) mittels eines Einstellpotentiometers (26) einstellbar ist, zwecks Beeinflussung des Kurvenverlaufes der Anzeige in Funktion des elektrischen Widerstandes der Messstrecke (Rx), ohne dass dadurch die Kompensationswirkung geändert wird. 5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that that the compensation voltage tapped at the second voltage divider (22 to 26) (UA) can be set by means of an adjustment potentiometer (26) for the purpose of influencing it the curve of the display as a function of the electrical resistance of the measuring section (Rx) without changing the compensation effect. 6. Vorrichtung nach den. Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellpotentiometer (26) ein Teil des zweiten Spannungsteilers (22 bis 26) ist und ein Schleifer des Einstellpotentiometers (26) einen Punkt (0) bildet, an den das eine Anschlussende des Halbleiterbauelementes (D) angeschlossen ist. 6. Device according to the. Claims 1 to 5, characterized in that that the setting potentiometer (26) is a part of the second voltage divider (22 to 26) and a wiper of the setting potentiometer (26) has a point (0) forms to which one terminal end of the semiconductor component (D) is connected is. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, -dadurch gekennzeichnet, dss der temperaturabh.ngige Widerstand (24) in Reihe mit oder parallel zu einem Festwiderstand (23 bzw. 7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that dss the temperature-dependent resistor (24) in series with or in parallel with one Fixed resistor (23 resp. 25) angeordnet ist.25) is arranged. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das I-Ialbleiterbauelement (D) eine Diode oder ein als Zweipol geschalteter Transistor ist. 8. Device according to claims 1 to 7, characterized in that that the I-Ialbleiterbauelement (D) a diode or a two-pole connected Transistor is.
DE19702019143 1969-05-09 1970-04-15 Moisture measuring rig for timber and tex - tile material Pending DE2019143A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH710769A CH483019A (en) 1969-05-09 1969-05-09 Device for the electrical measurement of the water content of materials, in particular wood and textiles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2019143A1 true DE2019143A1 (en) 1970-11-19

Family

ID=4320073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19702019143 Pending DE2019143A1 (en) 1969-05-09 1970-04-15 Moisture measuring rig for timber and tex - tile material

Country Status (3)

Country Link
AT (1) AT295886B (en)
CH (1) CH483019A (en)
DE (1) DE2019143A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3417482A1 (en) * 1984-05-11 1985-11-14 Miele & Cie GmbH & Co, 4830 Gütersloh METHOD FOR REMAINING HUMIDITY OF A LAUNDRY DRYER

Also Published As

Publication number Publication date
AT295886B (en) 1972-01-25
CH483019A (en) 1969-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1791050C3 (en) Transmitter
DE2917237C2 (en)
DE2139999A1 (en) Status sensor circuit in bridge arrangement
DE3708892A1 (en) CURRENT MEASURING DEVICE, IN PARTICULAR FOR DETERMINING THE MOTOR CURRENT OF A DC MOTOR
DE3230405C2 (en)
DE1913116A1 (en) Measuring arrangement for direct currents or direct voltages
DE1698249C3 (en) Circuit for compensating the baseline inclination of the thermogram in the case of two oppositely polarized in series thermocouples of a differential thernioanalyser E.I. du Pont de Nemours and Co
DE3101994A1 (en) Method and device for measuring an electrical resistance
DE2019143A1 (en) Moisture measuring rig for timber and tex - tile material
DE1058149B (en) Device and method for determining the short-circuit current to be expected at a point in an electrical network
DE2706431C2 (en)
DE2451281C3 (en) Measuring amplifier
DE838790C (en) Voltage peak meter
DE1698235C (en) Circuit arrangement for pH measurement
DE1917337A1 (en) Device for compensating the response curve of the rectifier elements used in measuring instruments
DE419924C (en) Directly pointing ohmmeter with only one scale for several measuring ranges
DE3219372A1 (en) Measuring arrangement with a bridge circuit
DE4030508C2 (en) Input circuit for temperature sensors
DE1179727B (en) Device for electrical measurement of a ratio
DE4041621A1 (en) Evaluation circuit for piezo-resistive pressure sensor - has resistive bridge contg. two piezo-resistive arms, operational amplifier all fitting on single hybrid
DE2416330C2 (en) Static measuring device that can be calibrated with direct current
DE1201477B (en) Circuit for determining the voltage drop on a test specimen with a non-linear current-voltage characteristic curve at a given constant current
DE643767C (en) Arrangement for the compensation of voltage or resistance fluctuations in galvanically coupled amplifiers
DE1281570B (en) Circuit for mapping the change in the resistance of a measurement object as a proportional electrical voltage or as such a current
DE952538C (en) Voltage divider for compensators for setting and measuring integer and non-integer voltages by means of three resistors operated via a crank switch