DE2057662B2 - Schaltungsanordnung zur fernanzeige von temperaturwerten - Google Patents

Schaltungsanordnung zur fernanzeige von temperaturwerten

Info

Publication number
DE2057662B2
DE2057662B2 DE19702057662 DE2057662A DE2057662B2 DE 2057662 B2 DE2057662 B2 DE 2057662B2 DE 19702057662 DE19702057662 DE 19702057662 DE 2057662 A DE2057662 A DE 2057662A DE 2057662 B2 DE2057662 B2 DE 2057662B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transistor
voltage
circuit arrangement
resistor
pole
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
DE19702057662
Other languages
English (en)
Other versions
DE2057662A1 (de
Inventor
Heinz Guenther
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
Priority to DE19702057662 priority Critical patent/DE2057662B2/de
Publication of DE2057662B2 publication Critical patent/DE2057662B2/de
Publication of DE2057662A1 publication Critical patent/DE2057662A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/02Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
    • G01K1/024Means for indicating or recording specially adapted for thermometers for remote indication

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Fernanzeige von Temperaturwerten, die auf der Geberseite binäre Signale erzeugt, die über einen Impuiswandler weitergeleitet und auf der Empfangsstelle in analoge und/oder digitale Signale umgewandelt werden.
  • Zur Fern anzeige von Temperaturwerten über größere Entfernungen ist es derzeit notwendig, die von einem Temperaturfühler als analoge, elektrische Größen abgegebenen Werte auf der Geberseite in Signale umzuwandeln, die sich fehlerfrei über eine Fernleitung übertragen lassen. Auf der Empfangsstelle ist wieder eine Umwandlung der Signale notwendig, um eine Anzeige nach dem jeweils vorgesehenen Verfahren zu ermöglichen.
  • In der Fernmeßtechnik sind Anordnungen zur Umwandlung analoger und digitaler Werte zum Zwecke der Fernanzeige allgemein bekannt. Je nach der geforderten Genauigkeit der Anzeige können diese Einrichtungen einen hohen technischen Aufwand aufweisen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Fernanzeige von Temperaturwerten zu schaffen, die bei geringem Aufwand eine Anzeige mit guter Genauigkeit gestattet.
  • Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß an eine Spannungsquelle die Parallelschaltung eines aktiven Zweipols nach Art einer Tunneldiode mit einem temperaturabhängigen, zweipoligen Spannungsregler mit Zenerdioden-Charakteristik über einen Vorwiderstand angeschlossen ist und daß das Ausgangssignal einem mit dem aktiven Zweipol in Serie liegenden Widerstand entnommen wird.
  • Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens sind für die parallelgeschalteten Zweipole mit Transistoren bestückte Ersatzschaltungen vorgesehen.
  • Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung hat den Vorteil, daß der Temperaturfühler selbst als Geber arbeitet und binäre, zur Fernübertragung geeignete Signale erzeugt. Somit entfällt auf der Geberseite der Aufwand für eine Analog-Digital-Umwandlung, und für die Rückumwandlung zur Anzeige lassen sich einfache, bekannte Einrichtungen verwenden.
  • Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung werden nachstehend an Hand von Abbildungen erläutert. Es zeigt F i g. 1 das Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, F i g. 2 die Kennlinien der Anordnungen 3 und 4 inFig.1, F i g. 3 die an die Fernleitung gelangenden, binären Signale, F i g. 4 eine Anordnung zur Analoganzeige, F i g. 5 den Verlauf der Ausgangsspannung der Anordnung nach F i g. 4 und F i g. 6 ein ausführliches Schaltbild.
  • In dem Prinzipschaltbild nach Fig.l ist an die Anschlüsse 1, an denen eine nicht dargestellte Spannungsauelle liegt, über einen Vorwiderstand 2 die Parallelschaltung einer Anordnung 4 mit den Eigenschaften einer Zenerdiode mit einer Anordnung3, die wie eine Tunneldiode wirkt, angeschlossen. An einem Regler 5, der in Reihe mit der Anordnung 3 liegt, wird ein binäres Signal abgenommen und über einen Impulswandler 6 zur Fernübertragung weitergegeben. Für den Impulswandler 6 können bekannte, als Begrenzer und Impedanzwandler wirkende Schal- tungen dienen, die erdsymmetrische oder unsymmetrische Signale abgeben.
  • Wie F i g. 2 zeigt, sind die Daten der parallelgeschalteten Zweipole in F i g. 1 so gewählt, daß die Kennlinie 10 für die Anordnung 3 und die Kennlinie 11 der Anordnung 4 im gleichen Spannungsbereich liegen. Infolge der Eigenerwärmung verlagern sich die beiden Kennlinien, und der durch den Vorwiderstand 2 fließende Strom durchläuft abwechselnd die Anordnungen 3 und 4. Diese wechselnde Belastung erfolgt sprunghaft, so daß am Widerstand 5 eine Kippschwingung entsteht, die nach Durchlaufen des Impulsformers 6 in eine Rechteckspannung umgewandelt wird. Voraussetzung für diese Arbeitsweise ist, daß die Anordnungen 3 und 4 getrennte Temperaturpotentiale aufweisen, weil nur so die für den Kippvorgang notwendige, temperaturbedingte Verlagerung der Kennlinien möglich ist.
  • Ändert sich die Außentemperatur der Schaltungsanordnung nach Fig.3, so tritt, wie Fig.3 zeigt, eine Veränderung der Folgefrequenz und des Tastverhältnisses des Signals am Ausgang der Stufe 6 ein.
  • Zum besseren Verständnis sei angenommen, daß bei der Außentemperatur 0° C die Folgefrequenz f und das Tastverhältnis 1 : 1 betrage. Dann ergibt sich bei einer Temperatur -4 t unter 0° C eine Folgefrequenz von z. B. lOf und ein Tastverhältnis positive/ negative Halbwelle von z. B. 1 : 5. Bei einer Temperatur ',-.1 t über 0° C ändern sich die Folgefrequenzen und das Tastverhältnis im entgegengesetzten Sinne.
  • Zur analogen Anzeige kann eine integrierende Gleichrichterschaltung für erdsymmetrische Signale nach F i g. 4 dienen. Sie enthält die Wiederstände 15 und 16, die Kondensatoren 17 und 18, die Gleichrichter 19 und 20 und ein Anzeigeinstrument 21, bei dem sich die Ruhelage des Zeigers in der Mitte der Skala befindet. Diese Ruhelage läßt sich, wie nachstehend beschrieben wird, der Außentemperatur OC oder einem anderen Bezugswert zuordnen. Wie aus F i g. 5 zu ersehen ist, verläuft die Anzeige linear, so daß keine Maßnahmen zur Linearisierung notwendig sind.
  • Soll die Anzeige digital erfolgen, so kann hierzu eine Schaltungsanordnung, welche die Folgefrequenz auswertet, verwendet werden.
  • Mit handelsüblichen Zener- und Tunneldioden, deren Kennwerte durch Schaltungsmaßnahmen nicht verändert werden können, läßt sich die gewünschte Wirkung schwer oder nur innerhalb begrenzter Temperaturbereiche erreichen.
  • Deshalb sind gemäß einer Weiterbildung der Erfindung für die Anordnungen 3 und 4 in F i g. 1 mit Transistoren bestückte Ersatzschaltungen vorgesehen, welche eine Veränderung der Kennwerte der nachzubildenden Bauelemente in weiten Grenzen zulassen. Es ist auch möglich, nur eine der Anordnungen durch eine Ersatzschaltung darzustellen.
  • Die Nachbildung einer Tunneldiode ist durch die Literaturstelle in der Funkschau 1969, Heft 16, S. 540, bekannt. Darin ist die Verwendung dieser Ersatzschaltung als bipolare Überstromsicherung beschrieben.
  • In der Schaltungsanordnung nach Fig.6 sind in der Ersatzschaltung für die Zenerdiode zwei gleichartige Transistoren 25 und 26 durch vier Widerstände 27 bis 30 derart miteinander verbunden, daß mit steigender Spannung der zweite Transistor 26 so lange gesperrt bleibt, bis die Spannung an den Widerständen 27, 28 und 29 des Basisspannungsteilers des ersten Transistor 25 so weit angest@egen ist, daß der zweite Transistor 26 durch die Spannung am Emitterwiderstand 30 des ersten Transistors 25 stromführend wird und mit steigendem Strom durch diesen Transistor die Spannung am Emitterwiderstand 29 des zweiten Transistors 26 ein weiteres Ansteigen der Ströme durch beide Transistoren bis zu dem von dem Vorwiderstand 37 bestimmten Höchstwert bewirkt.
  • Der Schwellwert des Stromanstieges kann durch den Basisspannungsteiler mit den Widerständen 27, 28 und 29 und die Temperaturabhängigkeit mit Hilfe der Widerstände 29 und 30 eingestellt werden. Der Widerstand 29 hewirkt einen steileren Stromanstieg und schafft eine zusätzliche Einstellmöglichkeit für den verlauf der Kennlinie und des Temperaturverhaltens.
  • Die Ersatzschaltung für die Tunneldiode weist zwei gleichartige Transistoren 31 und 32 auf. die über vier Widerstände 33 bis 36 derart miteinander verhunden sind, daß mit steigender Spannung der Kollektorstrom des zweiten Transistors 32. nach Erreichen eines vorgegebenen Wertes, durch die Spannung am Kollektorwiderstand 35 des ersten Transistors 31 vermindert wird. während der Strom des zweiten Transistors 32 durch dessen Emitterwiderstand 35. der im Fußpunkt des Basisspannungsteiiers 33/34 des ersten Transistors 31 liegt. eine stromabhängige Gegenkopplung bewirkt.
  • Der Widerstand 35 ist in bisher bekannten Ersatzschaltungen nicht vorgesehen. Dieser bewirkt, daß der Gesamtstrom durch die Ersatzschaltung von Null aus innerhalb eines kleinen Spannungsbereiches steil ansteigt und bei weiterer Erhöhung der Spannung innerhalb eines großen Bereiches nahezu linear auf einen niedrigen Wert abfällt. Somit ist es möglich. den Bereich für das Verhalten als negativer Widerstand einzustellen und auszudehnen.
  • Die Venvendung von Ersatzschaltungen der beschriebenen Art ermöglichen darüber hinaus in weiten Grenzen die Wahl des Bereiches und des Bezugswertes der anzuzeigenden Temperaturen.
  • Die Ausgangssignale werden dem Regler 38 entnommen und über den Impulswandler 39 an die Ausgangsklemmen 40 zur Fernleitung weitergeleitet.
  • Der Kondensator 41 verhindert das Eindringen der Kippschwingungen in die an die Klemmen 42 angeschlossene Spannungsquelle.
  • Es ist auch möglich. in der Ersatzschaltung für die Tunneldiode die Emitter- und Kollektorelekrode des Transistors 31 zu vertauschen.

Claims (5)

  1. Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung zur Fernanzeige von Temperaturwerten. die auf der Geberseite binäre Signale erzeugt, die über einen Impulswandler weitergeleitet und auf der Empfangsstelle in analoge und oder digitale Signale umgewandelt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an eine Spannungsquelle (l ) die Parallelschaltung eines aktiven Zweipols (3) nach .Nrt einer Tunneldiode mit einem temperaturabhängigen, zweipoligen Spannungsreglcr (4) mit Zenerdioden-Charakteristik über einen Vorwiderstand (2) angeschlossen ist und daß das Ausgangssignal einem mit dem aktiven Zweipol in Serie liegenden Widerstand (5) entnommen wird.
  2. I. Schaltungsanordnung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet. daß die parallelgeschalteten Zweipole (3 und A) aus mit Transistoren bestückten Ersatzschaltungen bestehen.
  3. 3, Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für einen der Zweipole (3 und 4) eine Ersatzschaltung vorgesehen ist.
  4. A. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß in der Ersatzschaltung für die Zenerdiode (4) zwei gleichartige Transistoren (25 und 26, Fig.6) durch vier Widerstände (27 bis 30) derart miteinander verbunden sind. daß mit steigender Spannung der zweite Transistor (25) so lange gesperrt bleibt, bis die Spannung an den Widerständen (27, 28 und 29) des Basisspannungsteilers des ersten Transistors (26) so weit angestiegen ist, daß der zweite Transistor (26) durch die Spannung am Emitterwiderstand (30) des ersten Transistors (25) stromführend wird und mit steigendem Strom durch diesen Transistor die Spannung am Emitterwiderstand (29) des zweiten Transistors (26) ein weiteres Ansteigen der Ströme durch beide Transistoren bis zu dem von dem Vorwiderstand (37) bestimmten Höchstwert bewirkt.
  5. 5. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis A. dadurch gekennzeichnet. daß in der Ersatzschaltung für die Tunneldiode (3) zwei gleichartige Transistoren (31 und 32) über vier Widerstände (33 bis 36) derart miteinander verbunden sind, daß mit steigender Spannung der Kollektorstrom des zweiten Transistors (32) nach Erreichen eines vorgegebenen Wertes durch die Spannung am Kollektorwiderstand (36) des ersten Transistors (31) vermindert wird, während der Strom des zweiten Transistors (32) durch dessen Emitterwiderstand (35), der im Fußpunkt des Basisspannungsteilers (33/34) des ersten Transistors (31) liegt, eine stromabhängige Gegenkopplung bewirkt.
DE19702057662 1970-11-24 1970-11-24 Schaltungsanordnung zur fernanzeige von temperaturwerten Pending DE2057662B2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702057662 DE2057662B2 (de) 1970-11-24 1970-11-24 Schaltungsanordnung zur fernanzeige von temperaturwerten

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702057662 DE2057662B2 (de) 1970-11-24 1970-11-24 Schaltungsanordnung zur fernanzeige von temperaturwerten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2057662B2 true DE2057662B2 (de) 1971-12-02
DE2057662A1 DE2057662A1 (de) 1971-12-02

Family

ID=5788943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19702057662 Pending DE2057662B2 (de) 1970-11-24 1970-11-24 Schaltungsanordnung zur fernanzeige von temperaturwerten

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2057662B2 (de)

Also Published As

Publication number Publication date
DE2057662A1 (de) 1971-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2209770A1 (de) Schaltungsanordnung zur umwandlung einer widerstandsaenderung in eine frequenzaenderung
DE2621585A1 (de) Signalumsetzer
DE3117808A1 (de) Schaltungsanordnung zur messung von induktivitaetsaenderungen
EP0129817A1 (de) Schaltung mit Hall-Generator
DE2420377A1 (de) Elektrischer messumformer nach dem zwei-draht-verfahren
DE2810347A1 (de) Frequenzgenerator
DE2057662B2 (de) Schaltungsanordnung zur fernanzeige von temperaturwerten
DE2057662C (de) Schaltungsanordnung zur Fernanzeige von Temperaturwerten
DE2340847C3 (de) Analog-Digital-Umsetzer
DE3147562A1 (de) "schaltung mit veraenderbarer impedanz"
DE2439055A1 (de) Nichtlineare netzwerke
DE1289872B (de) Frequenzvariabler Dreieckspannungsgenerator
DE1952927B2 (de) Schaltungsanordnung zur regelung der daempfung einer leitung, insbesondere fernmeldeleitung
DE1286586B (de) Frequenzmodulator
DE2702815A1 (de) Temperaturmessvorrichtung
DE2308788A1 (de) Strommessgeraet
DE2128130C3 (de) Schaltungsanordnung zur stufenlosen Einstellung einer Ansprechschwelle
DE2364471A1 (de) Stabilisierungsverfahren und -einrichtung fuer die steilheit der umwandlung von mechanischen verschiebungen in ein elektrisches signal eines kapazitiven gebers
DE1773793B2 (de) Schaltungsanordnung fuer einen elektromechanischen messumformer
DE2925310A1 (de) Schaltung zur linearisierung eines parameters
DE2164106A1 (de) Stroemungsmesser
DE1766959B2 (de) Meßanordnung
DE1051388B (de) Messeinrichtung fuer Hochspannungen mit kapazitiver Spannungsteilung
DE2234757A1 (de) Einstellbarer frequenz-oszillator
DE4232378A1 (de) Oszillatorschaltung