DE2318520C2 - Circuit arrangement with a resistor smeBwertgeber - Google Patents

Circuit arrangement with a resistor smeBwertgeber

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DE2318520C2
DE2318520C2 DE19732318520 DE2318520A DE2318520C2 DE 2318520 C2 DE2318520 C2 DE 2318520C2 DE 19732318520 DE19732318520 DE 19732318520 DE 2318520 A DE2318520 A DE 2318520A DE 2318520 C2 DE2318520 C2 DE 2318520C2
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Hans Dipl.-Ing. Breunig
Wolfgang Dipl.-Ing. Pitsch
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    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems
    • G08C19/02—Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage
    • G08C19/04—Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage using variable resistance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/18—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer
    • G01K7/20—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit
    • G—PHYSICS
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    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant

Description

sem Falle muß der Verstärker V ein Differenzverstärker sein.In this case, the amplifier V must be a differential amplifier.

Ein etwaiger Spannungsabfall am Widerstand R verfälscht das Meßergebnis. Ein solcher Spannungsabfall kann dadurch entstehen, daß die Leerlaufverstärkung des Verstärkers V nicht unendlich ist, daß seine Offsetspannung nicht Null ist und daß sein Eingangswiderstand endlich ist. Diese Fehler des Operationsverstärkers können in bekannter Weise kompensiert werden.Any voltage drop across the resistor R falsifies the measurement result. Such a voltage drop can result from the fact that the open loop gain of the amplifier V is not infinite, that its offset voltage is not zero and that its input resistance is finite. These errors in the operational amplifier can be compensated for in a known manner.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Schaltungsanordnung mit einem Widerstandsmeßwertgeber, der über zwei Leitungen mit einer Stromquelle und über weitere zwei Leitungen mit einer Spannungsmeßeinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die von einem der beiden Anschlüsse des Meß-Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, in der ein Pol der Stromquelle und eine Eingangsklemme der Spannungsmeßeinrichtung auf einem festen Potential liegen können und dennoch der Strom nicht über die Meßleitung fließt.1. Circuit arrangement with a resistance transducer, which has two lines with a current source and connected via two further lines to a voltage measuring device is, characterized in that in one of the two connections of the measuring-Der The present invention is based on the object of providing a circuit arrangement of the type described at the outset Creation of a way in which one pole of the current source and one input terminal of the voltage measuring device can be at a fixed potential and yet the current does not pass through the measuring line flows. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in die von einem der beiden Anschlüsse des MeßwertgebersAccording to the invention this object is achieved in that in one of the two connections of the transducer Meßwertgebers (MWG) verbunden ist und der über die Verbindungsleitungen zwischen seinem Ausgang und dem Anschluß des Meßwertgebers (MWG) sowie dem Anschluß des Meßwertgebers (MWG) und dem Widerstand (R) gegengekoppelt ist. Sensor (MWG) is connected and which is fed back via the connecting lines between its output and the connection of the sensor (MWG) and the connection of the sensor (MWG) and the resistor (R) . 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf konstantem Potential liegende Eingangsklemme der Spannungsmeßeinrichtung (SM) mit dem Widerstand (R) verbunden ist.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the input terminal of the voltage measuring device (SM) which is at constant potential is connected to the resistor (R). 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsmeßeinrichtung (SM) ein über die Verbindungsleitungen zum Meßwertgeber (MH7G), dem Meßwertgeber (MWG) und dem Widerstand (R) gegengekoppelten Eingangsverstärker enthält und der Verstärker (V) ein Differenzverstärker ist.3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the voltage measuring device (SM) contains an input amplifier with negative feedback via the connecting lines to the transducer (MH 7 G), the transducer (MWG) and the resistor (R) and the amplifier (V) is a differential amplifier is. Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit einem Widerstandsmeßwertgeber, der über zwei Leitungen mit einer Stromquelle und über weitere zwei Leitungen mit einer Spannungsmeßeinrichtung verbunden ist. Eine derartige sogenannte Vierleiterschaltung ist aus der DT-AS 1 473 596 bekannt. In der bekannten Schaltung ist als Widerstandsmeßwertgeber eine Widerstandsbrücke und als Spannungsmeßeinrichtung ein Verstärker verwendet. Der Widerstand des Meßwertgebers ist abhängig von der zu messenden physikalischen Größe; z. B. kann für Temperaturmessungen ein Widerstandsthermometer eingesetzt werden. Mittels einer Konstantstromquelle wird über dem Widerstandsmeßwertgeber eine diesem und dem Strom proportionale Spannung erzeugt, die der Spannungsmeßeinrichtung und der dieser nachgeschalteten Einrichtung zugeführt wird. Der von der Stromquelle gelieferte Strom erzeugt an den Leitungswiderständen einen Spannungsabfall, der die Meßspannung, das ist die am Meßwertgeber abfallende Spannung, nicht verfälschen darf. Aus diesem Grunde werden für den Meßkreis und den Stromkreis zwei getrennte Leitungswege benutzt, so daß insgesamt vier Leitungen zum Meßwertgeber führen.The invention relates to a circuit arrangement with a resistance transducer, which has two Lines with a current source and two more lines with a voltage measuring device connected is. Such a so-called four-wire circuit is known from DT-AS 1 473 596. In the known circuit is a resistance bridge as a resistance transducer and a voltage measuring device an amplifier used. The resistance of the transducer depends on the physical quantity to be measured; z. B. can for Temperature measurements a resistance thermometer can be used. By means of a constant current source a voltage proportional to this and the current is generated across the resistance transducer the voltage measuring device and the device connected downstream of it. The one from the The current supplied by the current source generates a voltage drop across the line resistances, which reduces the Measurement voltage, that is the voltage drop across the transducer, must not falsify. For this Basically, two separate cable paths are used for the measuring circuit and the circuit, so that overall lead four lines to the transducer. Bei Verwendung einer solchen Vierleiterschaltung muß entweder die Stromquelle potentialfrei ausgeführt werden, oder die Spannungsmeßeinrichtung muß einen Differenzeingang besitzen, damit die Meßspannung nicht verfälscht wird. Beide Schaltungsarten haben Nachteile.When using such a four-wire circuit, either the power source must be floating or the voltage measuring device must have a differential input so that the measuring voltage is not adulterated. Both types of circuit have disadvantages. über die Verbindungsieitungen zwischen seinem Ausgang und dem Anschluß des Meßwertgebers sowie dem Anschluß des Meßwertgebers und dem Widerstand gegengekoppelt ist.via the connection lines between its output and the connection of the transducer as well as the connection of the transducer and the resistor is fed back. An Hand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, wird im folgenden die Erfindung näher erläutert.With reference to the drawing, in which embodiments of the invention are shown, will be described in the following the invention explained in more detail. In Jen F i g. 1 und 2 ist mit Q eine Stromquelle bezeichnet, die über zwei Leitungen mit den Widerständen RL3 und RL4 einen Strom IK durch einen Widerstandsmeßv/ertgeber MWG schickt. Der an diesem auftretende Spannungsabfall gelangt über zwei Leitungen mit den Leitungswiderständen RLl und RLl auf den Eingang einer Spannungsmeßeinrichtung SM. In die Leitung mit dem Leitungswiderstand RLl ist ein zusätzlicher Widerstand R eingeschaltet, an dem ein Verstärker V, der in der Spannungsquelle Q enthalten ist und dessen Ausgang den einen Pol der Stromquelle bildet, eingeschaltet. Die eigentliche Stromquelle ist mit G bezeichnet. Sie liefert den konstanten Strom lK. Sowohl sie wie auch die Spannungsmeßeinrichtung SM sind einseitig geerdet. Träfe man eine solche Anordnung bei den bekannten Schaltungen, die sich von der nach F i g. 1 dadurch unterscheiden, daß der Widerstand R und der Verstärker V fehlen und die Leitung mit dem Widerstand RL 3 an den zweiten Pol der Stromquelle G angeschlossen ist, so flösse der Strom durch den Meßwertgeber MWG nicht nur über die Leitung mit dem Widerstand RL3 zur Quelle G zurück, sondern auch über die Leitung mit dem Widerstand RLl. Dort erzeugte er einen Spannungsabfall, welcher der am Meßwertgeber MWG auftretenden Spannung überlagert wäre und damit Meßfehler verursachte.In Jen F i g. 1 and 2, Q denotes a current source which sends a current I K through a resistance measuring transducer MWG via two lines with resistors RL3 and RL4. The voltage drop occurring at this reaches the input of a voltage measuring device SM via two lines with the line resistances RLl and RLl. In the line with the line resistance RLl , an additional resistor R is connected to which an amplifier V, which is contained in the voltage source Q and whose output forms one pole of the current source, is connected. The actual power source is labeled G. It supplies the constant current I K. Both it and the voltage measuring device SM are grounded on one side. If such an arrangement were found in the known circuits which differ from the one shown in FIG. 1 in that the resistor R and the amplifier V are missing and the line with the resistor RL 3 is connected to the second pole of the current source G , the current would flow through the transducer MWG not only via the line with the resistor RL3 to the source G back, but also via the line with the resistor RLl. There it generated a voltage drop which would be superimposed on the voltage occurring at the MWG transducer and thus caused measurement errors. In die Schaltungen nach den Fig. 1 und 2 ist demgegenüber in die Leitung mit dem Widerstand RLl der Widerstand/? eingeschaltet, an dem der durch diese Leitung fließende Strom einen Spannungsabfall erzeugt, der in dem Verstärker V, dessen Verstärkungsgrad möglichst groß sein sollte, verstärkt wird. Die Ausgangsspannung des Verstärkers wird als Gegenkopplungsspannung über die Leitungen mit den Widerständen RL3 und RLl auf seinen Eingang rückgeführt. Dadurch werden der Spannungsabfall am Widerstand R und damit der Strom durch die zugehörige Leitung kleingehalten. Der Strom IK wird vom Ausgang des Verstärkers V übernommen.In the circuits of FIGS. 1 and 2, in contrast, the line with the resistor Rll the resistance /? switched on, at which the current flowing through this line generates a voltage drop which is amplified in the amplifier V, the gain of which should be as large as possible. The output voltage of the amplifier is fed back to its input as a negative feedback voltage via the lines with the resistors RL3 and RL1. This keeps the voltage drop across the resistor R and thus the current through the associated line small. The current I K is taken from the output of the amplifier V. Während in der Schaltung nach F i g. 1 je eine Eingangsklemme der Spannungsmeßeinrichtung SM und des Verstärkers V an Erdpotential liegen, ist dies in der Schaltung nach F i g. 2 nicht möglich, da dort die Leitung mit den Widerständen R und RLl im Gegenkopplungskreis eines Eingangsverstärkers VE der Spannungsmeßeinrichtung SM liegt. In die-While in the circuit according to FIG. 1 each have an input terminal of the voltage measuring device SM and of the amplifier V are connected to ground potential, this is the case in the circuit according to FIG. 2 not possible because there the line with the resistors R and RLl is in the negative feedback circuit of an input amplifier VE of the voltage measuring device SM . In the-
DE19732318520 1973-04-12 1973-04-12 Circuit arrangement with a resistor smeBwertgeber Expired DE2318520C2 (en)

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