DE2158395C3

DE2158395C3 - Method and device for remote measurement of an electrical resistance

Info

Publication number: DE2158395C3
Application number: DE19712158395
Authority: DE
Inventors: Otto Dr. 6729 Woerth Maurer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-11-25
Filing date: 1971-11-25
Publication date: 1975-09-04
Also published as: GB1360955A; FR2160948B1; DE2158395A1; DE2158395B2; JPS4861177A; FR2160948A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fernmessung eines durch nichtelektrische Größen verändert« ren elektrischen Widerstandes, der über eine Zweilciter-Verbindung an eine Meßschaltung angeschlossen ist.The invention relates to a method for the remote measurement of a changed by non-electrical quantities « ren electrical resistance, which has a two-liter connection is connected to a measuring circuit.

Bi. bekannten Verfahren zur Fernmessung eines durch nichtelektrische Größen veränderbaren elektrischen Widerstandes, beispielsweise eines Widerstandsthermometer (s. ATM-Blatt ) 222-1, März 1941, Abschnitt V), geht bei den aufwands- und monlagemäßig günstigen Zweileiterschaltungen der Widerstand der Zuleitungen in das Meßergebnis ein. Diese Zuleitungswiderstände können bei der Eichung berücksichtigt werden, jedoch bleibt ein Fehler, der von dem durch Temperatüfgärig verursachten Widerstandsänderungen der Zuleitungen herrührt. Dieser Temperatureinfluß kann durch Verwendung einer aufwendigen Vierleiter-•challung ausgeschaltet werden, wobei zwei Leiter derBi. Known method for remote measurement of an electrical variable that can be changed by non-electrical quantities Resistance, for example a resistance thermometer (see ATM sheet) 222-1, March 1941, section V), the resistance of the two-wire circuits, which are inexpensive in terms of complexity and installation, is Leads into the measurement result. These lead resistances can be taken into account in the calibration However, there remains an error, that of the resistance changes caused by temperature fermentation originates from the supply lines. This temperature influence can be avoided by using a complex four-wire system be turned off, with two conductors of the

395 Stromversorgung dienen, die anderen beiden Leiter der Spannungsmessung am Widerstand Es sind auch Dreileiterschaltungen bekannt, bei denen jedoch besondere Abgleicharbeiten vorgenommen werden müssen. 395 are used for power supply, the other two conductors are used to measure the voltage at the resistor.

Es besteht demgemäß die Aufgabe, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Fernmessung eiaes durch nichtelektrische Größen veränderbaren elektrischen Widerstands anzugeben, der über eine wenig aufwendi ge Zweiieiter-Verbindung an eine Meßschaltung und an die Stromversorgung angeschlossen ist. wobei bei möglichst einfachem Aufbau die nachteilige Temperaiurab hängigkeit des Leitungswiderstands nicht auftreten soll.Accordingly, the object is to implement a method and a device for remote measurement Specify non-electrical quantities of changeable electrical resistance, which over a little aufwendi ge two-wire connection to a measuring circuit and to the power supply is connected. with the simplest possible structure, the disadvantageous temperature line resistance should not occur.

Eine Lösung der Aufgabe wird in einem Verfahren der eingangs genannten Art gesehen, welches durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnetOne solution to the problem is seen in a method of the type mentioned at the outset, which is implemented by the Characterized in claim 1 specified features

Die von Tenperaturänderungen in den Zuleitungen verursachten Widerstandsänderungen gehen bei diesem Verfahren in das Meßergebnis nicht ein. da mit Hilfe der Meßschaltung eine reine Spannungsmessung vorgenommen wird.The changes in resistance caused by temperature changes in the supply lines go with this Procedure in the measurement result. because with the help of the measuring circuit a pure voltage measurement is made.

So ist es auch in vorteilhafter Weise möglich, mehre re Meßgeber an verschiedenen Meßorten von ein und derselben Stromquelle aus zu versorgen, um die einzel nen Meßwerte mit einer einzigen Meßschaltung nach einander in zyklischer Folge abzutasten.So it is also possible in an advantageous manner to do more re measuring transducers at different measuring locations from one and the same power source to supply the individual to sample measured values one after the other in a cyclical sequence with a single measuring circuit.

Zur Erläuterung der Erfindung sind in den F i g. 1 und 2 Ausführungsbeispiele von Einrichtungen /ur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar gestellt und im folgenden beschrieben.To explain the invention, FIGS. 1 and 2 exemplary embodiments of facilities / ur Implementation of the method according to the invention is presented and described below.

Fig. I: Am Meßort befindet sich der Meßgebe;· 1. welcher einen von einer nichtelektrischen Größe, der Meßgröße, veränderbaren Widerstand 2, hier beispiels weise einen temperaturabhängigen Widerstand, und parallel zu diesem geschaltet einen Kondensator Ϊ als elektrischen Speicher enthält. Mil der an einem ande ren Ort befindlichen Stromquelle 4 und der Meßschaltung 5 ist der Meßgeber 1 über die in Form einer Zweileiter-Verbindung 6 ausgeführten Zuleitungen, welche die Zuleitungswiderstände 7 und T aufweisen, angeschlossen. Fig. I: The measuring sensor is located at the measuring location; · 1. which contains a variable resistor 2 of a non-electrical variable, the measured variable, here, for example, a temperature-dependent resistor, and connected in parallel to this a capacitor Ϊ as an electrical storage device. Mil the current source 4 and the measuring circuit 5 located in another place, the transducer 1 is connected via the leads in the form of a two-wire connection 6, which have lead resistances 7 and T.

Von der Stromquelle 4 wird ein eingeprägter, pulsierender Gleichstrom in Form von Rechteckimpulsen abgegeben und über die Zweileiter-Verbindung 6 der Parallelschaltung von veränderbarem Widerstand 2 und Kondensator 3 in dem Geber 1 zugeführt. Die Impulslänge ist so gewählt, daß der Kondensator 3 bei jedem Impuls voll aufgeladen wird.From the power source 4 is an impressed, pulsating Direct current delivered in the form of square-wave pulses and via the two-wire connection 6 of the parallel circuit of variable resistor 2 and capacitor 3 in the encoder 1 supplied. The pulse length is chosen so that the capacitor 3 is fully charged with each pulse.

Eine von der Stromquelle 4 impulstaktgesteuerte elektronische Schalteinrichtung 17 schaltet während der Pulspausen, wenn die Zweileiter-Verbindung 6 also stromlos ist. den veränderbaren Widerstand 2 an die Meßschaltung 5. welche aus dem Ladekondensator 8. dem hochohmigen Verstärker 9 und dem im Ausgang des Verstärkers 9 liegenden Anzeige- oder Registriergerät 10 besteht. In den Pulspausen übernimmt der im Geber 1 am Meßort befindliche Kondensator 3 die Speisung des veränderbaren Widerstandes 2. die über letzteren abfallende Spannung, welche sich in der zur Messung benötigten kurzen Zeitspanne nur geringfügig ändert, kann als Maß für die Größe des Widerstandes angesehen und gemessen werden.An electronic switching device 17, which is pulse-controlled by the current source 4, switches during the pulse pauses when the two-wire connection 6 is de-energized. the variable resistor 2 to the Measuring circuit 5. which from the charging capacitor 8. the high-impedance amplifier 9 and the one in the output of the amplifier 9 lying display or recording device 10 consists. In the pulse pauses, the im takes over Encoder 1 located at the measurement location capacitor 3 feeds the variable resistor 2. the via the latter dropping voltage, which changes only slightly in the short period of time required for the measurement changes can be viewed and measured as a measure of the magnitude of the resistance.

In einer Abwandlung der Schaltung gibt die Stromquelle 4 ständig einen eingeprägten Gleichstrom ab. die elektronische Schalteinrichtung 17 enthält einen Taktgeber, welcher die Zweileiter-Verbindung 6 wechselweise an die Stromquelle 4 oder an die Meßschaltung 5 legt.In a modification of the circuit, the current source is there 4 constantly from an impressed direct current. the electronic switching device 17 contains a clock generator, which the two-wire connection 6 alternately to the power source 4 or to the measuring circuit 5 lays.

In Fi g. 2 ist eine andere Art von Meßgeber 1 dargestellt, er ist ein sogenannter Widerstandsferngeber und enthält ein Potentiometer als veränderbaren Widerstand 2. Dem Gesamtwiderstand des Potentiometers ist ein Kondensator 3 parallel geschaltet, die Einspeisung über die Zweileiter-Verbindung 6 erioigt über einen festen Anschluß und den veränderbaren Schleiferabgriff 11 des Widerstandes 2. Der Schleiferabgriff 11 wird mechanisch von der Meßgröße verstellL Der Übergangswiderstand des Schleiferabgriffs 11 geht nicht in das Meßergebnis ein. da stromlos gemessen wird.In Fi g. 2 shows another type of encoder 1, it is a so-called resistance transmitter and contains a potentiometer as a variable resistor 2. A capacitor 3 is connected in parallel to the total resistance of the potentiometer, the feed over the two-wire connection 6 erioigt over a fixed Connection and the changeable wiper tap 11 of the resistor 2. The wiper tap 11 is mechanically adjustable from the measured variable The contact resistance of the grinder tap 11 is not included in the measurement result. because it is measured without current.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claims: 21

1. Method for remote measurement of a by non-electrical Variables of electrical resistance, which is via a two-wire connection is connected to a measuring circuit, d a d u r c η characterized that a resistor (2) Electrical memory connected in parallel at the measurement location via the two-wire connection (6) with an embossed Direct current is fed in the form of a pulse train, with each pulse charging the Causes memory and that in the pulse pauses the resistor (2) is fed from the electrical memory and the voltage across the resistor generated by the discharge current of the electrical memory (2) is measured with resistance. Memory, pulse-pause ratio and duration of the measurement are to be coordinated with one another in such a way that during the measurement the discharge current is approximately is constant.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized by a capacitor (3) as an electrical storage device, which is connected in parallel to the variable resistor (2); a switching device (17). which resistor (2) and capacitor (3) alternate with the pulse cycle a current source (4) emitting an impressed current or a voltage measuring circuit (5) connects.

3. Device according to claim 2, characterized in that that the variable resistor (2) is a potentiometer that can be adjusted by a mechanical variable is, at the end points of which the capacitor (3) is connected and at one end point and its slider tap (II) the two-wire connection (6) is connected.

4. Device according to claim 2, characterized shows that the variable resistor (2) is a temperature-dependent resistor.

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that several parallel circuits of variable resistors (2) and capacitors (3) at different measuring locations one measuring circuit (5) and power source that can be connected cyclically via the two-wire connection (4) is assigned.