DE2226950B2 - Messanordnung zum messen einer waermemenge in einem fliessenden medium - Google Patents

Description

ersten Wechstlspannungsquelle um 180° phasenverschoben ist und abhängig von der Aktivierung der bistabilen Schaltung Impulse mit der gleichen Frequenz wie diese Wechselspannungsquelle erzeugt, und daß an den Impulsgenerator eine Ausgangsschaltung angeschlossen ist, welche aus jedem der vom Impulsgenerator erzeugten Impulse mindestens zwei Impulse entgegengesetzter Polarität erzeugt, die den temperaturabhängigen Widerständen (Rt I, Rt 2) zugeführt werden.

4. Meßanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabile Schaltung zwei abwechselnd aus jeweils einem Transistor (T5, Γ6) in Reihe mit einem Widerstand (R9, R 10) gebilde te, leitende und sperrende Stromzweige enthält, wobei die BasisdeseinenTransistors( 7"5)übereine Diode (D5) und einen Widerstand (R6) am Kollektor des zweiten Transistors (7"6) liegt, während die Basis; des zweiten Transistors (Γ6) !ediglich über einen Widerstand (R 5) an den Kollektor des ersten Transistors angeschlossen ist.

5. Meßanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator einen ersten Transistor (7"3) enthält, dessen Basis < >:» ober einen Widerstand (R 11) an der zweiten Wechlelspannungsquelle (Ua) liegt und außerdem einen zweiten Transistor (7"7), dessen Basis über eine eiste Diode (DA) an den Kollektor des ersten Transi stors und dessen Kollektor an die Ausgangsschal tung angeschlossen ist. wobei eine der Elektroder der°ersten Diode (£>4) über eine zweite Diode (D3 an den Ausgang der bistabilen Schaltung gelegt ist.

6. Meßordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschlußschaltung eine Verbindungssehaltung bzw. einen Verbindungsstromkreis mit einem Transistor (Γ4) enthält, dessen Emitter an ein Bezugspotential (Null) angeschlossen ist, und dessen Kollektor an der Kathode einer dritten Diode (D6) liegt, deren Anode über einen Widerstand an die erste Wechselspannungsquelle (Ud) angeschlossen ist, während die Basis des Transistors (Γ4) verbunden ist mit einem Belag eines Kondensators (C) dessen zweiter Belag an einem Punkt eines zwischen einem der Anschlüsse (+ U) einer Gleichstromquelle und einem vom Volumeter betätigten Kontakt (Kc) angeordneten Spannungsteilers (R 12. R 13) liegt.

7. Meßanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung einen Transformator (Tr) enthält, dessen Primärwicklung angeschlossen ist an den Kollektor des zweiten Transistors (7"7) im Impulsgenerator, und der mindestens zwei Sekundärwicklungen (L 1, L 2) aufweist, die an je einen der temperaturabhängigen Widerstände (Rt 1, Rt 2) angeschlossen sind.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die der Hauptanmeldung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Meßanordnung zur Messung von Temperaturdifferenzen oder Wärmemengen in einem strömenden Medium zu schaffen, die aus elektronischen Einheiten aufgebaut ist und mit welcher eine zuverlässige und genaue Messung der Temperaturdiffe-

folgt dort mittels eines Temperaturdifferenzindikators mit zwei Temperaturerfassungskörpern, die aus einem temperaturabhängigen Widerstand bestehen können. An die Erfassungskörper ist eine Temperaturdifferenzmeßschaltung mit Transistoren und Widerstands- Kondensator-Kombinationen angeschlossen, die einen Strom liefert, der die Differenz der Ströme in den Erfassungskörpern bildet. Durch die Temperaturerfassungskörper fließt somit kontinuierlich ein bestimmter Strom. Der Differenzstrom der Temperaturdifferenzmcßschaltung gelangt zu einem Analog-Digital-Wandler, der eine Impulsfolge liefert, deren Impulszahl pro Zeiteinheit der Amplitude des Differenzstromes proportional ist, d. h. der Wandler liefert während der gesamten Meßperiode^eine kontinuierliche Impulsfolge. Die Impulsfolgen gelangen zu einem Eingang eines Gatters, dessen zweiter Eingang mit einer Impulsgeneratorschaltung (Taktgeber) verbunden ist, die dem Gatter Öffnungsimpulse bestimmter Dauer zuführt.

Ais Material für die Temperaturerfassungskörper der bekannten Anordnung kann man beispielsweise Nickel oder Platin verwenden, das einen vergleichsweise kleinen Temperaturkoeffizienten aufweist.

Bei Verwendung linearer Widerstände, aeren Widerstandswert sich linear mit der Temperatur ändert, als Temperaturerfassungskörper beträgt er bei einer Temperaturdifferenz von Γ C erzielte Dilferenzstrom l°/oo

des Meßstromes. Wenn Temperaturdifferenzen in der Größenordnung von 0,01⁰C gemessen werden sollen, wobei sich dann der Differenzstrom auf lediglich 10-* des Meßstromes beläuft, muß der Meßstrom vergleichsweise groß sein. Die Genauigkeit des Meßresultats wird begrenzt durch die Erwärmung der Widerstandswicklung der Temperaturerfassungskörper und durch die Wärmeentwicklung der Eingangsschaltungen der Anordnung.

Eine weitere Begrenzung der bekannten Anordnung ist dadurch gegeben, daß die Stabilität sowohl der Widerstandswerte als auch der Transistoren in den Meßschaltungfn von der Belastung und ihrer Dauer abhängt, der sie ausgesetzt sind. Beispielsweise kann man bei unbelasteten Metallschichtwiderständen mit einer 10 mal größeren Stabilität zählen als bei voll belasteten Widerständen.

Durch die US-PS 34 61 724 ist ein Temperatursystem ' bekanntgeworden, bei dem eine Folge von Samplingimpulsen erzeugt wird. Dabei ist ein Sampling-Zyklus durch einen einzigen schmalen Impuls charakterisiert, ein Meßzyklus besteht jedoch aus einer Vielzahl Sampling-Zyklen.

In der DT-AS 19 09 299 ist angegeben, daß jeder Volumenimpuls einen Integrationsvorgang auslöst; der Volumenimpuls wird jedoch nicht zu temperaturabhängigen Widerständen geführt.

Nach der DT-OS 15 73 232 werden einer Flüssigkeitsmenge proportionale Impulse definierter Länge und Höhe einer Brückenschaltung, in der temperaturabhängige Widerstände liegen, zugeführt. Das Intervall zwischen zwei aufeinander folgenden Impulsen ist dabei genauso lang wie die Impulslänge selbst.

Gemäß der DT-OS 15 73 253 kippt eine Kippstufe beim Auftreten eines Impulses von einem Meßgeber in eine Einschaltlage für einen Motor. Eine Umsetzung des kontinuierlichen Meßwertes von ständig eingespeisten Temperaturfühlern erfolgt erst hinter den Temperaturfühlern.

In der US-PS 30 76 338 sind Widerstandsthermome-

r»L· ancna

iniy riii

pulse, welche in den Widerstandsthermometern die gleichen Verluste wie eine kontinuierliche Einspeisung niedriger Spannung hervorrufen.

Nach der GB-PS 12 14 266 wird ein thermosensitives Detektorelement mit quadratischen Gleichspannungsschwingungen in vorbestimmten Intervallen gespeist. Der Temperaturgradient des Detektorelements stellt dabei ein zu erfassendes Maß für die Geschwindigkeit eines strömenden Mediums dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Belastungszeit der einzelnen Teile der Meßanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 wesentlich zu verringern und trotzdem sicherzustellen, daß eine genaue und kontinuierliche Messung der Wärmemenge erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Zeit, in der die Temperaturerfassungskörper, die Differenzschaltung und die Analog-Digital-Wandler mit dem Meßstrom belastet werden, zu verringern. Besondere Vorteile der erfindungsgemäßen Meßanordnung liegen in der hohen Zuverlässigkeit der Meßanordnung und in der Tatsache, daß die Meßanordnung hervorragend für Batteriebetrieb geeignet ist.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben, !n der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Wärmemengenmessung,

F i g. 2 ein Schaltbild der in der Anordnung nach F i g. 1 enthaltenen Temperaturdifferenzmeßschaltung,

F i g. 3 ein Schaltbild dei in der Anordnung nach F i g. 1 enthaltenen Impulsgeneratorschaltung, und

F i g. 4 den Kurvenverlauf der Spannung an verschiedenen Stellen der Schaltung gemäß F i g. 3.

In F i g. 1 erkennt man ein rotierendes Volumeter P mit einem Kontakt, der während eines bestimmten Drehwinkels des Volumeters geschlossen ist, was angibt, daß eine bestimmte Menge des Mediums durch das Volumeter geflossen ist. Es steht mit einer Impulsgeneratorschaltung K in Verbindung, die wiederum mi' einem ihrer drei Ausgänge an einem Eingang eines Gatters G beispielsweise eines Und-Gatters liegt, während zwei Ausgänge an zwei Temperaturerfassungskörper, bestehend aus temperaturabhängigen Widerständen Rt 1, Rt 2 angeschlossen sind. Außerdem liegen an der Impulsgeneratorschaltung zwei Spannungen, Ua, Ud von Netzfrequenz, d. h. 50 Hz, die gegeneinander um 180° phasenverschoben sind. Die Spannungen Ua und Ud werden von einer Stromversorgungseinheit SD geliefert, die von einer Spannung Uv mit Netzfrequenz (50 Hz) gespeist wird. Die Spannung Ua wird abgenommen an einem Anschluß der Sekundärwicklung eines Leistungstransformators in der Stromversorgungseinheit SD, dessen Primärwicklung an der Versorgungsspannung Uv liegt. Am anderen Anschluß wird die Spannung Ud abgenommen. Die Mittelanzapl'ung der Sekundärwicklung ist mit Erde bzw. Masse verbunden. Die Sekundärwicklung selbst liegt an einem Brückengleichrichter, dessen Ausgang die Gleichspannungen + U-U liefert Diese beiden Gleichspannungen werden der linpulsgeneratorschaltung K zugeführt. Die Spannung + U liegt als Vorspannung am Analog-Digital-Wandler AD. Die positiven und negativen

die Gleichspannungen + U und — U um ca. 1,5 Volt, wie bei der Beschreibung der Schaltung K noch näher erläutert wird. Die Impulsgeneratorschaltung, deren Aufbau von der Konstruktion der bekannten Anordnung erheblich abweicht, wird im Zusammenhand mit F i g. 3 näher beschrieben und liefert den Widerständen Rt 1, Rt 2 einen Spannungsimpuls Ui bzw. U2 bestimmter Dauer und vorzugsweise von entgegengesetzter Polarität. Die Spannupgsimpulse t/1, U2 werden gleichzeitig geliefert und im gleichen Augenblick, in dem ein Spannungsimpuls von längerer Dauer als die Spannungsimpulse Ui, U2 an das Gatter G gelangt. Diese Spannungsimpulse werden von der Impulsgeneratorschaltung geliefert, wenn ein Impuls vom Volumeter angibt, daß eine beistimmte Menge des Mediums durchgeflossen ist.

Die Spannungsimpuls an den Widerständen Rt i und Rt 2 führen in diesen zu impulsförmigen Strömen /1 und 12. Abhängig von der Temperatur des umgebenden Mediums besitzen die Stromimpulse unterschiedliche Amplituden, Die mit den Widerständen Rt 1, Rt 2 verbundene Differenzmeßschaltung D bildet den Differenzwert der Ströme / 1, /2, der dem Analog-Digital-Wandler AD zugeführt wird, der ebenso wie bei der bekannten Anordnung den analogen Differenzwert /2-/1 in eine Impulsfolge umwandelt, und zwar während eines Zeitintervalis, das praktisch gleich der Im-

pulsdauer der Spannungsimpulse Ui, U2 ist. Die Impulsfolge gelangt zu dem anderen Eingang des Gatters G. das in dem Augenblick öffnet, in dem der Impuls der Impulsgeneratorschaltung einen ihrer Eingänge aktiviert. Der elektronische Zähler R summiert aie Anzahl der Impulse vom Gatter G, die gleich der Anzahl Impulse vom Wandler AD während der Meßzeit ist. die durch die Dauer der Spannungsimpulse Ul, U2 bestimmt ist.

Dadurch werden die temperaturabhängigen Widerstände Rt 1, Rt 2 lediglich während eines kurzen Zeitintervalls belastet, das der Meßzeit entspricht, also abweichend von der bekannten Anordnung, in dem die Stromkreise oder Schaltungen laufend mit dem Meßstrom belastet sind. Eine Meßzei· wird somit durch die Dauer eines Spannungsimpulses Ui, Ul definiert. Das hat zur Folge, daß man das Gatter G weglassen könnte, da bei der bekannten Anordnung diesem die Aufgabe zufällt, die vom Wandler AD während eines bestimmten Zeitintervalls, d. h. der Meßzeit, erhaltenen Impulse zu liefern. Man kann jedoch das Gatter G auch im vorliegenden Fall als Vorsichtsmaßnahme beibehalten. Die Meßzeit ist nämlich gegenüber der gesamten Zeit, in der die Messung stattfindet, derart kurz, daß getrennte Fehlerimpulse vom Wandler AD zwischen den einzelnen Meßzeiten das Meßresultat beeinflussen könnten. Es wird darauf hingewiesen, daß nach Festlegung eines bestimmten Wertes für die Impulsdauer der Differenzspannung die Wahl der Zeit des Impulses, der von der Taktgeberschaltung K dem Gatter G zugeführt wird, für den Fachmann offensichtlich ist. Der Impuls muß jedoch mindestens gleich der Dauer des Differenzstromimpulses sein.

F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform der Differenzschaltung D. Sie besteht aus zwei gleichen Transistorschaitungen, weshalb lediglich diejenige mit dem temperaturabhängigen Widerstand Rt 1 näher beschrieben wird. Der Transformator Tr. dessen Sekundärwindungen L i und L 2 in der Zeichnung gezeigt sind, gehört zur Impulsgeneratorschaltung K. Jeder Anschluß der Wicklungen L 1 und L 2 ist an die Spannungen + U.

— U gelegt. Die Basis des Transistors 71 ist mit der Spannung — U verbunden, so daß dieser Transistor aktiviert wird, wenn an der Sekundärwicklung L 1 ein negativer Spannungsimpuls Ui auftritt. Es fließt dann ein Strom / 1 über den Transistor 71, den Widerstand R 1, den temperaturabhängigen Widerstand Ri 1 und die Sekundärwicklung L 1 zurück zum negativen Anschluß

- U. Der Strom /1 ist ebenso wie die Spannung U t irnpulsförmig. Seine Amplitude wird bestimmt vom Widerstandswert von Rt 1. & h. von der Umgebungstemperatur. An der Basisemitterstrecke des Transistors 71 liegt als Schutz eine Diode Di. Ein Kondensator Cl schließt hochfrequente Stromkomponenten kurz. Der Transistor 72 der anderen Stufe der Differenzschaltung ist vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp wie Transistor 71 und liegt mit seiner Basis an der Spannung + U. Dieser Transistor wird daher beim Auftreten eines positiven Spannungsimpulses U 2 an der Sekundärwicklung L 2 aktiviert. Die Transistoren liegen mit ihrem Kollektor an einem gemeinsamen Punkt, so daß man einen impulsförmigen Differenzstrom /1-/2 erhält, der dem Analog-Digital-Wandler AD zugeführt wird.

An Hand von F i g. 3 wird eine Ausführungsform der impulsgereratorschahun«' K gemäß F ι g. 1 fenauer beschrieben. Die Schaltung enthält eine bistabiie Schaltung mit den Transistoren 75, 76, den Dioden DS,

DT, Df> und den zugehörigen Widerständen. Die bistabile Schaltung iit durch die Gleichspannungen - U. + U vorgespannt und wird durch eine Netzspannung mit der Frequenz 50 Hz am Anschluß ei (vgl. Fig. 1) getriggert. Die Spannung des negativen Anschlusses - U am Widerstand R 9 gelangt auf einen der Eingärge des Gatters G. Die Impulsgeneratorschaltung umfaßt außerdem drei verschiedene Transistorstufen, wobei zur ersten Stufe der Transistor 73 mit den Widerständen R 3, R 4 gehört. Die zweite Transistorstufe umfaßt den Transistor Tl mit gegenüber dem Transistor Γ3 entgegengcsetzier Leitfähigkeit, und ist mit der Basis über die Diode DA an den Widerstand R 3 der ersten Transistorstufe angeschlossen, deren Kollektor an der Primärwicklung des Transformators Tr liegt. Die Sekundärwicklungen dieses Transformators liegen an den temperaturabhängigen Widerständen Rt 1. Rt 2. Eine Diode D3 verbindet den Kollektor des Transistors 75 der bistabilen Schaltung mit dem Verbindungspunkt zwischen der Diode D4 und dem Widerstand R 3 der ersten Transistorstufe. In der ersten Transistorstufe wird über den Widerstand R 11 der Basis des Transistors T3 eine Spannung Ua von Netzfrequenz (50 Hz) zugeführt. Eine Diode D9 liegt an NuII-potential und am Verbindungspunkt von Widerstand RH und der Basis von Transistor Γ3, so daß diese Basis bei den negativen Halbwellen von Ua Nullpotential aufweist. Die dritte Transistorstufe besteht aus dem Transistor TA. mit dem Emitter an Nullpotential und mit der Kollektorelektrode über die Diode 06 und den Widerstand R 7 an der Netzfrequenz Ud Die Basis des Transistors TA liegt über den Kondensator C an dem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R 12. R 13. Zwischen die Basis des Transistors TA und den positiven Anschluß + U ist ein Widerstand R XA gelegt. Die Widerstände R 12 und R 13 bilden einen Spannungsteiler, der über den Kontakt Kc zwischen das Potential Null und den positiven Anschluß schaltbar ist. Dieser Kontakt gehört zum Volumeter Pgemäß F ι g. 1 und ist in F i g. 3 lediglich zur Erläuterung der Arbeitsweise gezeigt. Die Impulsgeneratorschaltung gemäß F i g. 3 arbeitet so, daß beim Schließen des Kontaktes Kc. d. h. nachdem das Volumeter P eine bestimmte Menge des fließenden Mediums abgemessen hat. ein Spannungsimpuls bestimmter Dauer an den Sekundärwicklungen L 1, L 2 des Transformators Tr auftritt und zuvor ein Spannungsimpuls mindestens ebenso langet Dauer am Widerstand R 9 liegt. Bei vorliegender Aus führungsform der Impuisgeneratorschaltung K tritt eir negativer Impuls von 20 ms Dauer am Widerstand R f auf. Dieser Impuls gelangt an das Gatter G. Dagegei sind die Spannungsimpulse Ui, U 2 von entgegenge setzter Polarität und besitzen infolge der Netzfrequen; von 50 Hz eine Dauer von 10 ms.

Die Impulsgeneratorschaltung K arbeitet wie folgt Bei offenem Kontakt ACc ist der Transistor 74 durchge steuert, da seine Basisemitterstrecke in Durchlaßrich tung vorgespannt ist Der erforderliche Basisstro»· wird vom positiven Anschluß U über den Widerstan R 14 abgeleitet. Der Kondensator C wird über de Widerstand R 13 aufgeladen, so daß UC gleich + I wird. Der Transistor 74 und die Diode D 6 bilden s einen niederohmigen Kreis für den Strom vom Ar Schluß düber den Widerstand R7. Bei positiven Hall wellen der Spannung Ud kann somit der Strom im Ni bensehhiß zu dem Teil der bistabilen Schaltung mit dei Transistor 75 ihcßcn. Bei geschlossenem Kontakt A liegt der Kondensator C über den Widerstand R 12 m

seinem linken Belag annähernd an Nullpotential, so daß sich seine Polarität umkehrt und das Potential an der Basiselektrode des Transistors TA negativ wird und dieser Transistor sperrt. Der Transistor TA und die Diode D6 bilden nun für den Strom vom Anschluß d einen hochohmigen Kreis, so daß die Transistorstufc mit dem Transistor Γ4 keinen Einfluß auf die Funktion der bistabilen Schaltung hat.

Da der Transistor T6 bei jeder positiven Spannungsspitze von ty 1 über den Widerstand /?8 und die Diode D 8 gesperrt wird, sperrt im Flipflop 7"5-7~6 normalerweise der Transistor 76, während der Transistor 7"5 leitet. Der Transistor 7"5 wird nicht gesperrt, da der normalerweise leitende Transistor TA eine Verbindung R7-D6-TA zum Potential Null bildet, so daß die Spannung am Verbindungspunkt von Widerstand R 7 und Diode Dl praktisch nicht über Null Volt ansteigen kann. Dadurch leitet der Transistor TA bei offenem Kontakt Kc normalerweise. Der Transistor T5 des Flipflops leitet und der Transistor Γ6 sperrt, so daß das Potential Ue groß ist (annähernd gleich + U, vgl. F ig. 4).

Gemäß obigen Ausführungen wird der Transistor TA beim Schließen (/1) des Kontaktes Kc gesperrt und der aus diesem Transistor und der Diode D 6 bestehende Stromkreis wird für den Strom vom Anschluß d gesperrt. Wenn dann die Netzspannung Ud negativ ist, wie dies F i g. 4d zeigt (vgl. F i g. 4c) sind die Dioden Dl und Lf8 gesperrt, so daß sich der Schaltzustand des Flipflops nicht ändert. Wenn die Netzspannung Ud positiv wird, werden die beiden Transistoren 7~5 und Γ6 bei der Spannungsspitze der Netzspannung gesperrt, wenn Ud die Spannung + U um ca. 1,5 Volt überschreitet. Wenn die Netzspannung Ud ihren Spitzenwert erreicht hat und wieder abnimmt sperrt der Transistor T5 etwas länger als Transistor 7"6, infolge der durch die Diode D 5 gebildeten Unsymmetrie im Flipfiop. Bis zur nächsten positiven Spannungsspitze der Netzspannung Ud bleibt das Fiipflop in dem Zustand: Transistor T5 sperrt. Transistor T6 leitet, also entgegengesetzt dem Normalfall. Dieser Zustand hat zur Folge, daß das Potential Ue negativ ist (vgl. F i g. Ae).

Wenn der Kontakt Kc geschlossen ist, ist der Transistor TA während einer Zeit die von der Größe des Kondensators C und des Widerstandes R XA abhängt gesperrt, deren Zeitkonstante größer als 20 ms gewählt wird. Wenn die Netzspannung Ud wieder positiv wird, würde das Fiipflop in diesem Schaltzustand bleiben, d. h. Transistor 7"5 sperrt und Transistor T6 leitet. Da jedoch T6 leitet, liegt der Widerstand R14 im Nebenschluß zum Widerstand R15, wodurch die die Sperrung des Transistors TA bestimmende Zeitkonstante auf weniger als 20 ms verringert wird. Man erreicht dadurch, daß der Transistor TA leitet, bevor die Spannung Ud wieder ihren positiven Spitzenwert erreicht hat, so daß die bistabile Schaltung wieder im Nebenschluß zu dem erwähnten Verbindungsstromkreis liegt. Entsprechend obigen Ausführungen hat dies zur Folge, daß der Transistor Γ5 wieder leitet und der Transistor T% wieder sperrt, so daß der Transistor T5 lediglich während eines Zeitintervalls von 20 ms leitet, abhängig von der Schaltzeit des Kontaktes Kc. Das Potential t/eist somi'. während eines Zeitintervalls von ca. 20 ms negativ.

Der Transistor 7~3 gehört zu einer übersteuerten Verstärkerstufe, die die sinusförmige Spannung Ua in

ίο eine rechteckige Spannung Ub (vgl. Fig.4a, b) umformt, die rechteckige Spannung Ub ist in der Phasenlage entgegengesetzt der sinusförmigen Spannung Ua. d. h. in Phase mit der Netzspannung Ud. Die Amplitude von Ub schwankt zwischen Null und + U. Während der

is positiven Halbwelle der sinusförmigen Spannung Ua. ist Ub klein und der Transistor Tl könnte durch einen Strom über den Widerstand R3 und die Diode DA durchgesteuert werden. Dies wird jedoch dadurch verhindert, daß die Diode D3 bei positivem Potential Uc leitet und somit die Diode DA sperrt.

Da jedoch das Potential Ue wie oben erwähnt während eines Zeitintervalls von 20 ms negativ ist, sperrt die Diode DA nicht mehr und der Transistor Tl leitet während der positiven Halbwelle der Spannung Ua. die in diesem Zeitintervall liegt.

Infolgedessen fließt ein Stromimpuls It(F i g. 4f) über die Sekundärwicklung L 1 und L 2 des Transformators Tr. so daß die zwei Spannungsimpulse Ui und U2 induzieri werden, deren Amplitude durch die Amplitude der Spannungen +U. — Ubestimmt wird.

Bei einer praktischen Ausführungsform der Anordnung nach F i g. 2 waren Rl und Rl gleich 400 0hm und Rt 1 sowie Rt 2 bestanden aus Nickelwiderständen mit einem Widerstandswert vor» 100 Ohm bei 0⁰C mit einem Temperaturkoeffizienten in der Größe von 0,0067 (DIN 43 760). wobei eine Linearität besser als ί%υ erreicht wurde. Der Analog-Digital-Wandler AD ist dann so ausgeführt, daß er Veränderungen der Spannung +1/kompensiert.

Die Erfindung kann auch für Meßanordnungen verwendet werden, in denen die temperaturabhängigen Widerstände als Brücke geschaltet werden können, wobei die Differenz der Spannungen an den temperaturabhängigen Widerständen erfaßt wird.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht, daß die Temperaturerfassungskörper, die Differenzschaltung und der Analog-Digital-Wandler während beträchtlich kürzerer Zeit arbeiten als bei der bekannten Anordnung. Der Impulskontakt Kc des Volumeters F schließt etwa 80 χ pro Stunde, was eine Belastungszeit von 0,8 s pro Stunde oder von 2 Stunden pro Jahr zur Folge hat Man erzielt dadurch eine erheblich größere Stabilität der beschriebenen Schaltungen, und außerdem werden die Eigenerwärmung der Temperaturer-Fassungskörper und der Temperaturgang in den Eingangsschaltungen praktisch vollständig beseitigt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

609527/24;

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Meßanordnung zur Messung einer Wärmemenge in einem fließenden Medium, wobei jeweils ein bestimmtes Volumen des durchfließenden Mediums gemessen wird und wobei vor und hinter einem Wärmeaustauscher jeweils mindestens ein temperaturabhängiger Widerstand vorhanden ist, durch welchen ein elektrischer Strom fließt, und die Diffe- ι ο renz der Ströme in Zählimpulse umgewandelt wird, die während einer durch einen Zeittaktgeber vorbestimmten Zeit summiert werden nach Hauptanmeldung (P 1805 592.0), dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzielen einer vollständigen Messung der Wärmemenge der Strom in dem Zeitintervall zwischen zwei Volumenmessungen mittels eines einzigen Spannungsimpulses erzeugt wird, der jedem Widerstand (Rt 1, Rt 2) sofort nach der Messung des durchgeflossenen Mediums zugeführt wird, .!o uind daß die Dauer des Spannungsimpulses gegenüber dem Zeitintervall klein ist.

2. Meßanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß den Widerständen (Rt i. Rt2) Spannungsimpulse entgegengesetzter Polarität zu- .>.s geführt werden.

3. Meßanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Impulsgeneratorschaltung (K) angeordnet ist und eine bistabile Schaltung enthält, deren Steuereingänge verbunden sind mit ^o einer ersten Wechselspannungsquelle (Ud) mit vorzugsweise sinusförmiger Wechselspannung zur Lieferung einer impulsförmigen Ausgangsspannung deren Frequenz gleich der halben Speisewechselspannung ist, daß eine Nebenschluß- oder Parallelschaltung von einem Volumeter f/^nach Durchfluß einer bestimmten Menge des Mediums unterbrochen und die bistabile Schaltung aktiviert wird, daß ein Impulsgenerator mit einer zweiten Wechselspannungsquelle (Ua) für vorzugsweise sinusförmige