DE2336982A1 - Effektivwertmesseinrichtung - Google Patents
EffektivwertmesseinrichtungInfo
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Description
DIPL.-ING. H. MARSCH *
_, 1INDEMANNSTHASSE 81
48/33
Beschreibung
zum Patentgesuch 2336382
der Firma The Solartron Electronic Group Limited, Victoria Road, Farnborough, Hampshire / England
betreffend:
"Effektivwertmeßeinrichtung"
"Effektivwertmeßeinrichtung"
Die Erfindung betrifft Effektivwertwandler, d.h. Einrichtungen zum Messen des Effektivwerts oder des quadratischen
Mittelwerts eines elektrischen Signals, der den Parameter darstellt, der durch folgenden Ausdruck definiert ist:
ι ^y* τ
T »-*£ x^(t)dt
wobei T die Integrationszeit und x(t) die Wellenform des Signals ist. Ein derartiger Parameter, der den gesamten
Energieinhalt eines Signals beschreibt, wird oft zur Charakterisierung von Signalen mit unbekannter Wellenform und insbesondere
mit komplexen oder zufälligen Wellenformen benutzt.
Ein bekannter Effektivwertwandler umfaßt eine Brücke, deren vier Zweige durch zwei Widerstände und die Kollektor-Enitter-Strecke
von zwei Bipolartransistoren, die als Temperatursensoren verwendet v/erden, gebildet werden. Das zu messende
Signal wird über einen Heizwiderstand aufgegeben, der einen
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der Transistoren heizt, der seinerseits die Brücke verstimmt.
Ein Differentialverstärker erfaßt diese Verstimmung
und gibt eine Gleichspannung auf einen anderen Heizwiderstand, der den zweiten Transistor auf die gleiche
Temperatur wie die des ersten Transistors heizt und auf diese Weise den Abgleich der Brücke wieder herstellt. Hierbei
stellt die von dem Differentialverstärker entwickelte Gleichspannung den Effektivwert des Eingangssignals dar.
Ein derartiger Schaltkreis weist eine gute Meßgenauigkeit und einen weiten Frequenzbereich auf. Nichtsdestoweniger
ist seine Einstellzeit relativ lang, was einen beträchtlichen Nachteil insbesondere dann darstellt, wenn
der Schaltkreis in einem automatischen Meßsystem benutzt werden soll. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher,
diesem Nachteil entgegenzuwirken.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Einrichtung zum Messen des Effektivwerts eines Eingangssignals mit einer
Brücke, von der wenigstens zwei benachbarte Zweige an gegenüberliegenden Seiten der Zuleitungsdiagonale der Brücke einen
ohm'sehen Temperatursensor aufweisen, dessen Widerstand sich
nahezu linear mit der Temperatur ändert, einem ersten Heizelement in thermischem Kontakt mit einem der ohm'sehen Temperatursensoren
zur Aufnahme des zu messenden Eingangssignals, einem zweiten Heizelement, das im wesentlichen identisch mit
dem ersten ist und in thermischem Kontakt mit dem anderen Temperatursensor steht, Integriermitteln, um die Spannung an
der Ausgangsdiagonale der Brücke aufzunehmen, und um das Zeitintegral der Brückenausgangsspannung, dividiert durch die Zeit,
zu erzeugen, wobei das zweite Heizelement mit dem Ausgang der Integriermittel verbunden ist, und mit Zuleitungsmitteln, um
an der Zuleitungsdiagonale der Brücke eine zu der Ausgangsspannung der Integriermittel umgekehrt proportionale Spannung
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anzulegen, wobei die Ausgangsspannung der Integriermittel
üen Effektivwert des Eingangssignals darstellt, vorgeschlagen.
Zweckmäßig werden als Temperatursensoren Widerstände, beispielsweise Dickfilm- oder Dünnfilmwiderstände benutzt,
da hier die Änderung im Widerstand der Widerstände mit der Temperatur genügend linear für die Zwecke der vorliegenden
Erfindung ist.
Vorzugsweise besitzen alle vier Zweige der Brücke einen
temperatureinpfinalichen Widerstand, die insbesondere alle
identisch sind, wobei das erste Heizelement in thermischem Kontakt mit den ?iiderständen von zwei, elektrisch gegenüberliegenden
Zweigen der Brücke und das zweite Heizelement in thermischem Kontakt mit den Widerständen der anderen beiden
elektrisch sich gegenüberliegenden Zweige befinden.
Die Integriermittel besitzen vorzugsweise einen Spannungs-Frequenz-'Jandler,
der die Spannung aufnimmt, die die Verstimmung der Brücke repräsentiert, und der Impulse erzeugt,
die der Polarität (positiv oder negativ) der ßrückenverstimmungsspannung
entsprechen, und deren Frequenz proportional zu der Verstimmunqsspannung ist, mit dem Spannungs-Frequenz-Wandler
verbundene Divisionsmittel zum dividieren der Frequenz der Impulse durch einen Betrag, der linear mit der Zeit wächst,
und mit dem Ausgang der Divisionsmittel verbundene Impulszählmittel
zum algebraischen Zählen (d.h. unter Berücksichtigung des Vorzeichens) der durch die Zeit geteilten Impulse,
die einer positiven und/oder negativen Brückenverstimmungsspannung
entsprechen, wobei die Zahl in den Impulszählmitteln mit den Seitintegral der Brückenverstimmungsspannung dividiert
durch die Seit variiert, und einem Digital-Analog-Wandler, der
mit Gem Ausgang der Impulszählmittel verbunden ist, um die
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■- Jt —
Digitaldarstellung der Impulszählmittel in eine analoge
Form zu tiberführen.
Die Dividiermittel können zwei Divisionskreise enthalten, einen für die Impulse, die der positiven Brückenverstimmungsspannung
zugeordnet sind, und die anderen für die Impulse, die der negativen Brückenverstimmungsspannung
zugeordnet sind. Jeder Divisionskreis kann durch einen ersten Impulszähler gebildet werden, der mit dem entsprechenden
Ausgang des Spannungs-Frequenz-Wandlers verbunden ist, sowie einen zweiten Impulszähler (der beiden Divisionskreisen
gemeinsam sein kann), der identisch mit dem ersten und mit dem Ausgang eines Taktgebers verbunden ist, und einen
Vergleichskreis besitzen, der zwischen den beiden Zählern angeordnet ist und einen Ausgangsimpuls erzeugt, wenn diese
denselben Zähler enthalten, wobei dieser Impuls dazu benutzt wird, den ersten Zähler zurückzustellen und die vorher erwähnten
Impulszählmittel herauf (positive Verstimmung) oder herunter (negative Verstimmung) zunehmen zu lassen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
besitzen die Zuleitungsmittel eine Multiplizierschaltung, deren einer Eingang mit dem Ausgang des Digital-ihalog-Wandlers
verbunden ist, und einen Differentialverstärker, dessen invertierter Eingang mit dem Ausgang des Multiplizierkreises,
dem nicht invertierten Eingang einer Spannungsquelle und dem Ausgang des anderen Eingangs des Multiplizierkreises verbunden
ist, wobei die Ausgangsspannung dieses Verstärkers, die
die Zuleitungsspannung der Brücke ist, das Verhältnis der Ausgangsspannung dieser Quelle zu der Ausgangsspannung des
Digital-Analog-Wandlers darstellt.
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-Sr-
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert, wobei in dieser Zeichnung ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung
dargestellt ist.
Gemäß der Zeichnung sind vier identische Widerstände, 10, 12, 14 und 16 miteinander verbunden, um die vier Zweige
einer Widerstandsbrücke 18 zu bilden. Die beiden sich elektrisch gegenüberliegenden Widerstände 10 und 14 stehen in
thermischem Kontakt mit einem Heizwiderstand 20, der zwischen der Erde und einem Eingangsanschluß 22 liegt. Die beiden anderen
Widerstände 12 und 16 sind in thermischem Kontakt mit einem Heizwiderstand 24, der identisch mit dem Heizwiderstand
20 ist. Die gemeinsame Verbindung 11 der Widerstände 10 und 12 einerseits und die gemeinsame Verbindung 15 der Widerstände
14 und 16 andererseits, die die Enden der Ausgangsdiagonale der Brücke 18 bilden, sind mit dem Eingang eines Spannungs-Frequenz-Wandlers
26 verbunden, der eine Folge von Ausgangsimpulsen erzeugt, deren Frequenz proportional zu der Spannung
zwischen seinen beiden Eingängen ist. Diese Ausgangsimpulse erscheinen in einer Leitung 26a, wenn die Spannung, die an
den Spannungs-Frequenz-Konverter 26 angelegt ist, positiv ist, d.h. wenn die Spannung an der Verbindung 15 größer als die
Spannung an der Verbindung 11 ist, und in der Leitung 26b, wenn die angelegte Spannung negativ ist. Die Impulse in den Leitungen
26a und 26b werden zu Binärzählern 28a bzw. 28b geführt. Der Ausgang von jeder Stufe des Zählers 28a ist mit einem
Vergleichskreis 30a verbunden,Entsprechendes gilt für jede
Stufe des Zählers 28b, die mit einem Vergleichskreis 30b verbunden ist. Die VergleichsJasise 30a und 30b besitzen jeweils
eine Vielzahl von Äquivalenzgattern.
409809/0397 " 6 "
Ein Taktgeber 32 ist mit einem anderen 3inärzähler 34
verbunden, der identisch mit den Zählern 28a und 28b ist, während der Ausgang von jeder Stufe dieses Zählers 34 ebenfalls
mit den Vergleichskreisen 30a und 30b verbunden ist. Jedes Mal, wenn der Kreis 30a feststellt, daß die Zähler
28a und 34 dieselbe Zahl enthalten, liefert er einen Impuls, der einerseits auf den Rückstelleingang des Zählers 28a und
andererseits auf den Dazuzähleingang eines reversiblen zehnstufigen Binärzählers 36 gegeben wird. Jedes Mal, wenn der
Kreis 30b feststellt, daß die Zähler 28b und 34 dieselbe Zahl aufweisen, liefert er einen Impuls, der einerseits auf den
Rückstelleingang des Zählers 28b und andererseits auf den Abzähleingang des reversiblen Zählers 36 gegeben wird. Die
Ausgänge von den Stufen dieses Zählers 36 sind so angeordnet, daß sie die Spulen einer Reihe von zehn Relais 38A, 38B, ...
38J erregen, wobei die Relais 38A und 38J den kleinsten bzw.
größten Stufen des Zählers 36 zugeordnet sind. Jedes dieser Relais verbindet, wenn es erregt ist, eine Spannungsquelle
40 mit einem Summierverstärker 42 über einen Widerstand 44A, 44B, ... 44J, die eine Anordnung von zehn binärgewichteten
Widerständen darstellen, die entsprechende Werte R, R/2, ... R/512 aufweisen.
Der Ausgang des Verstärkers 42 ist einerseits über den Heizwiderstand 24 geerdet und andererseits mit dem Eingang
eines Multiplizierkreises 48 verbunden, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang eines Dxfferentialverstärkers 5O verbunden
ist. Der nicht invertierende Eingang dieses Verstärkers ist mit einer Spannungsquelle 52 und der invertierende Eingang
mit dem Ausgang des Multiplizierkreises 48 verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 5O ist mit der gemeinsamen Verbindung
der Widerstände 10 und 16 der Brücke verbunden, während die gemeinsame Verbindung 13 der Widerstände 12 und 14 geerdet ist.
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Auf diese Weise wird die Ausgangsspannung des Verstärkers
50 auf die Zuleitungsdiagonale 13-17 der Brücke gegeben. Der Ausgang des Verstärkers 50 ist weiter über eine Klemmdiode
54 in Vorwärts ifichtung dieser Diode mit einer Spannungsquelle 56 verbunden.
Der Ausgang des Verstärkers 42 ist mit einem Anschluß
46 versehen, der den Ausgangsanschluß der Einrichtung bildet und die Ausgancrsinformation in analoger Form liefert.
Andererseits kann dann, wenn ein Digitalausgang gewünscht wird, dieser direkt von dem reversiblen Zähler 36 abgenommen
werden, der die gleiche Information jedoch in digitaler Form enthält.
Nunmehr wird die Arbeitsweise dieser Einrichtung beschrieben,
lienn keine Wechselspannung an den Eingangsanschluß 22 angelegt v/ird, wird in dem Heizwiderstand 20 kein
Strom verbraucht und die Brücke 18 ist abgeglichen. Wenn keine Spannung an dem Wandler 26 anliegt, erscheinen keine Impulse
an seinem Ausgang und der Ausgangsanschluß 46 liegt auf Null. Der Ausgang des Verstärkers 50, der gegen Unendlich gehen
würde, wenn die Spannung bei 46 Null ist, wird durch die Diode 54 auf die Spannung der Quelle 56 geklemmt.
'Jenn eine Wechselspannung V an den Eingangsanschluß
22 gelegt v/ird, heizt sie den Widerstand 20, der seinerseits die Jiderstände 10 und 14 heizt, wodurch das Potential der
Verbinduna 15 angehoben und das Potential der Verbindung gesenkt wird, wodurch die Brücke 18 verstimmt wird. Der Konverter
26 erzeugt dann eine Folge von Impulsen an seinem Ausgang 26a (entsprechend einer postitiven Verstimmung), deren
Frequenz proportional zu der Verstimmung ist. Der Zähler 28a erhält so durch diese Impulse einen Zuwachs, während der
Zähler 34 durch die Impulse von dem Taktgeber 32 einen Zuwachs
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- sr -
erhält, wobei der Taktgeber 32 zu der Zeit gestartet wurde, als V zuerst an den Eingangsanschluß 22 angelegt wurde.
Wenn die BrückenVerstimmung negativ wird, d.h. wenn das Potential
der Verbindung 11 höher als das Potential der Verbindung 15 wird, erscheinen die Ausgangsimpulse vom Wandler
26 bei 26b und werden durch den Zähler 2Gb gezählt.
Nimmt man an, daß die Frequenz der Ausgangsimpulse des
Konverters 26 höher als diejenigen des Taktgebers 32 sind (wenige Hz), ist ersichtlich, daß die Frequenz dieser Impulse
linear durch die Zeit geteilt wird. So wie der Zähler 28a oder 28b schneller als der Zähler 34 läuft, der nicht auf
Null zurückgesetzt wird, und der Vergleichskreis 30a oder 30b seinen entsprechenden Zähler 23a oder 23b jedes Mal auf
Null zurücksetzt, wenn dieser Zähler den Zähler 34 einholt, wächst das Zeitintervall, das von dem Zähler 28a oder 23b
benötigt wird, um den Zähler 34 einzuholen, mit der Zeit. Da auf diese Weise die Zahl des Zählers 34 linear mit der Zeit
zunimmt, ist die Frequenz der Impulse, die in den Zähler eingespeist werden, diejenige der Ausgangsimpulse des Handlers
26, die linear durch die Zeit geteilt sind. Der reversible Zähler 36 mit seinem "Dazuzähl"-Eingang, der mit dem Vergleichskreis
30a verbunden ist, und seinem "Abzähl"-Eingang, der mit dem Vergleichskreis 30b verbunden ist, berücksichtigt
Änderungen in der Polarität der Spannung an der Ausgangsdiagonale 11-15 der Brücke 18.
Wenn die Frequenz dar Ausgangsimpulse des ^Jandlers 26
niedriger als diejenige des Taktgebers 32 ist, kann der Zähler 28 den Zähler 34 nicht einholen, so daß kein Impuls
auf den Zähler 36 gegeben wird. Auf diese Weise definiert die Frequenz des Taktgebers die Schwelle, unterhalb von der
die Verstimmung der Brücke 18 nicht mehr in Betracht gezogen wird, da sie als vernachlässigbar betrachtet werden kann.
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- r-
Die Zahl des Zählers 36 ändert sich mit dem Zeitintegral der Spannungsverstimmung der Brücke, dividiert durch
die Zeit. Das Umwandeln dieser Digitalinformation in eine Analogspannung erfolgt durch Veränderung des Werts des Widerstandes
zwischen der Spannungsquelle 40 und dem Verstärker 42 gemäß der in dem Zähler enthaltenen Zahl. Genauer gesagt,
der erste auf dem Zähler 36 gegebene Impuls erregt das Relais 38A, das die Quelle 40 mit dem Verstärker 42 über den Widerstand
44A mit einem Wert R verbindet. Der zweite Impuls d erregt das Relais 38B, das seinerseits die Quelle mit dem
Verstärker über den Widerstand 4433 von einem Wert von R/2 verbindet. Der dritte Impuls erregt die Relais 38A und 38B,
so daß die Verbindung durch die Widerstände 44A und 44B in
Parallelschaltung mit einem Widerstandswert von R/3 erfolgt; der vierte Impuls erregt das Relais 38C, während die Verbindung
über den Widerstand 44C mit einem Wert von R/4 erreicht wird, usw.. Wenn der Zähler 36 die Zahl 1 enthält, ist die
Spannung V am Ausgangsanschluß v; Wenn der Zähler die Zahl 2 enthält, ist diese Spannung 2v, ..., und wenn der Zähler die
Zahl η enthält, beträgt diese Spannung nv. Unter diesen Bedingungen
ändert sich die Spannung V mit dem Zeitintegral der Spannungsverstimmung der Brücke, dividiert durch die Zeit.
Die Spannung V wird einerseits in Wärme in dem Widerstand 24, der die Widerstände 12 und 16 der Brücke heizt, umgewandelt,
um fortschreitend den Abgleich wMerherzustellen,
und andererseits an den Multiplizierkreis 48 gelegt, der durch Koppeln seiner Tätigkeit mit derjenigen des Verstärkers 50
die Brücke 18 mit einer Gleichspannung vom Wert KV speist, wobei K der Wert der durch die Quelle 52 erzeugten Spannung
ist. Es kann gezeigt werden, daß dann, wenn die Brücke wieder abgestimmt ist (d.h. wenn die Zahl des Zählers 36 nicht mehr
anwächst und daher die Spannung V einen konstanten Wert besitzt) , V den Effektivwert der Spannung V darstellt, die an
J: X
den Eingangsanschluß 22 angelegt wurde.
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- 10 -
Nimmt man an, daß der Widerstand der vier Widerstände 10, 12, 14, 16 der Brücke linear mit der Temperatur wächst,
eine Annahme, die für die Zwecke dieser Erfindung genügend gut'ist, ist die auf den Wandler 26 gegebene Spannung durch
folgenden Ausdruck gegeben:
- (ν2 - ν 2 ),
vy χ y
während man folgenden Ausdruck für die Ausgangsspannung V
erhält:
2 - ν.2 ) dt
S-
Dann ergibt sich
2 2
dV V-V
y = K χ y
y = K χ y
dt
das sich in folgender Weise schreiben läßt:
t.dV V
y Y 2 2
+KV = KV
y χ
dt
Durch Integrieren erhält man mit K = 1/2
Vt=/ V
y J
2dt
oder V.. =| 1 f Vx 2dt
- 11 -
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2336382
Daher ist die Spannung V an dem Ausgangsanschluß 46 tatsächlich der Effektivwert oder der quadratische Mittelwert
der Eingangsspannung V .
Jv
Aufgrund der Benutzung einer liider Standsbrücke, deren
vier Zweige in thermischem Kontakt mit Heizwiderständen sind, besitzt die erfinöungsgemäße Einrichtung eine sehr
kleine thermische Zeitkonstante, so daß ihre Einstellzeit nur durch die Zeitkonstante des elektrischen Kreises begrenzt
ist. Gemäß dem Frequenzspektrum des Eingano-ssignals besitzt
die Einrichtung zwei Betriebsweisen mit einem glatten Übergang
zwischen diesen. Diese 3etriebsweisen werden bezgüglich eines reinen Sinuswelleneingangs mit einer Frequenz einfachheitshalber
beschrieben. Für Eingangssignale, deren Periode
im Vergleich mit der thermischen Zeitkonstante der Brücke klein ist, ist die für die Verstimmung repräsentative Spannung,
die auf den Wandler 26 gegeben wird, praktisch eine Gleichspannung und erreicht fast sofort ihren Maximalwert, so daß
die Zeit, die von V benötigt wird, um den Abgleich der Brücke wiederherzustellen, sehr kurz ist. Auf diese Tfeise
ist die Einstellzeit des Kreises bei dieser Arbeitsweise sehr klein und V erreicht seinen konstanten Züstandswert nach einer
Zeit, die nicht sehr viel verschieden von der thermischen Zeitkonstante der Brücke ist.
Für Sinuswelleneingangssignale, deren Periode vergleichbar
oder größer als die thermische Zeitkonstante der Brücke ist, ist die für die Verstimmung repräsentative Spannung oszillierend,
wobei die Oszillationsperiode die gleiche wie die Periode des Eingangssignals ist. Bei dieser Betriebsweise ist
die Integrationszeit, die benötigt wird, um den Abgleich der Brücke wieder herzustellen, länger und daher erreicht V seinen
Gleichgewichtszustandswert nach einer Zeit, die mit der Periode des Eingangssignals wächst. Nur in dieser Betriebsweise wird
der volle Effekt und der Vorteil des Steuerns der Eingangsspannung der Brücke, die gleich K/V ist, erreicht.
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-yt-
Auf diese Weise mischt die erfindungsgemäße Einrichtung den Effektivwert von Wechselstromsignalen mit einer Einstellzeit,
die von der Frequenz dieser Signale abhängt, wobei diese Einstellzeit für Signale mit hoher Frequenz sehr kurz ist und
anwächst, wenn die Frequenz abnimmt. Obwohl in der beschriebenen bevorzugten Ausfuhrunqsform vier identische Widerstände
in der Brücke benutzt wurden, ist es nicht wesentlich, daß diese Widerstände identisch sind. Es genügt, daß das Verhältnis
der beiden Widerstände auf einer Seite der Zulextungsdiagonale der Brücke gleich dem Verhältnis der beiden Widerstände auf
der anderen Seite der Zulextungsdiagonale ist. Darüber hinaus ist es nicht notwendig, alle vier Widerstände zu erwärmen. Es
ist möglich, d zwei der Widerstände (mit V bzw. V ) zu erwärmen, wobei die beiden Widerstände benachbart und auf gegenüberliegenden
Seiten der Zuleitungsdiagonale sein sollten. Weiterhin ist es nicht einmal notwendig, vier Widerstände für die
vier Zweige der Brücke zu verwenden. Beispielsweise kann die Brücke zwei Widerstände aufweisen, die benachbarte Zweige auf
gegenüberliegenden Seiten der Zulextungsdiagonale bilden und zwei konstante Stromquellen besitzen, die die beiden anderen
Zweige bilden.
(Patentansprüche)
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Claims (7)
- - JÖ -2336382PatentansprücheI)J Meßeinrichtung für den Effektivwert eines Eingangssignals mit einer Brücke, von der wenigstens zwei benachbarte Zweige an gegenüberliegenden Seiten der Zuleitungsdiagonale der Brücke einen Temperatursensor aufweisen, einem ersten Heizelement in thermischem Kontakt mit einem der Temperatursensoren zur Aufnahme des zu messenden Eingangssignals, ein zweites Heizelement, das im wesentlichen identisch mit dem ersten ist und in thermischem Kontakt mit dem anderen Temperatursensor steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatureensoren Tfiderstands sensoren (10, 12, 14, 16) sind, deren Widerstand sich nahezu linear mit der Temperatur ändert, und daß die Einrichtung Integriermittel (26 bis 42) aufweist, um die Spannung an der Ausgangsdiagonale (15, 11) der Brücke (18) aufzunehmen, und die dazu dienen, das Zeitintegral der Brückenausgangsspannung, dividiert durch die Zeit, zu erzeugen, wobei das zweite Heizelement (24) mit dem Ausgang der Integriermittel (26 bis 42) verbunden ist, und Zuleitungsmittel (48 bis 56) aufweist, um an der Zuleitungsdiagoanale (17, 13) der Brücke (18) eine zu der Ausgangsspannung der Integriermittel umgekehrt proportionale Spannung anzulegen, wobei die Ausgangsspannung der Integriermittel den Effektivwert des Eingangssignals darstellt.
- 2) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatursensoren (10, 12, 14, 16) Widerstände sind.
- 3) Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle vier Zweige der Brücke (18) einen temperaturempfindlichen Widerstandssensor (10, 12, 14, 16) aufweisen, die vorzugsweise alle identisch sind, wobei das erste Heizelement (20) in thermischem Kontakt mit den Widerstandssensoren409809/0397 - 14 --Kf-(10, 14) von zwei elektrisch sich gegenüberliegenden Zweigen der Brücke (18) und das zweite Heizelement (24) in thermischem Kontakt mit den "-Tiäerstandssensoren (12, 16) der anderen beiden elektrisch gegenüberliegenden Zweige stehen.
- 4) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Integriermittel (26 bis 42) einen Spannungs-Frequenz-Wandler (26) aufweisen, der die für die Verstimmung der Brücke repräsentative Spannung aufnimmt und geeignet ist, Impulse zu erzeugen - entsprechend der Polarität (positiv oder negativ) der Brückenvastimmungsspannung -, deren Frequenz proportional zu der Verstimmungsspannung ist, und Dividiermittel (28 bis 34), die mit dem Ausgang des Spannungs-Frequenz-Tiandlers (26) zum Teilen der Frequenz der Impulse durch einen Betrag, der linear mit der Zeit wächst, und Irapulszählmittel (36) , die mit dem Ausgang der Dividiermittel (28 bis 34) zum algebraischen Zählen (d.h. unter Berücksichtigung des Vorzeichens) der durch die Zeit geteilten Impulse, die einer positiven und/oder negativen Brückenverstimmungsspannung entsprechen, verbunden sind, wobei die Zahl in dem Impulszählmittel (36) mit dem Zeitintegral der Brückenverstimmungsspannung, dividiert durch die Zeit, variiert, und einen Digital-Analog-Wandler (38 bis 42) besitzt, der mit dem Ausgang des Impulszählmittels (36) zum Umwandeln der Digital-Darstellung des Impulszählmittsls in eine analoge Form verbunden ist.
- 5) Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dividiermittel (28 bis 34) zwei Divisionskreise (28a, 30a; 28b, 30b) aufweisen, von denen einer (28a, 30a) für die Impulse, die einer positiven Brückenverstimmungsspannung entsprechen, und die anderen (28b, 30b) für die Impulse, die einer negativen Brückenverstimmunqsspannung entsprechen, vorgesehen sind.4 09809/0397 -15-- Zß -
- 6) Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Dividierkreise einen ersten Impulszähler (28) , der mit deir. entsprechenden Ausgang des Spannungs-Frequenz -"-7analers (26) verbunden ist, einen zweiten Impulszähler (34),der beiden Dividierkreisen gemeinsam sein kann, der identisch mit dem ersten ist und mit dem Ausgang eines Taktgebers (32) verbunden ist, und einen Vergleichskreis (30) aufweist, der zwischen diesen beiden Zählern (28 und 34) angeordnet ist und dazu dient, einen Ausgangsimpuls zu erzeugen, wenn die Zähler dieselbe Zahl enthalten, wobei dieser Ausgangsimpuls dazu benutzt wird, den ersten Zähler (28) zurückzustellen und das· Impulszählmittel (36) ab- (positive Verstimmung) und zunehmen (negative Verstimmung) zu lassen.
- 7) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungsmittel (48 bis 56) einen Multiplizierkreis (48), dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Digitalanalog-W-andlers (38 bis 42) verbunden ist, und einen Differentialverstärker (50) aufweist, dessen invertierender Eingang mit dem Ausgang des Multiplizierkreises (4C), dessen nicht invertierender Eingang mit einer Spannungsquelle (52) und dessen Ausgana mit den anderen Eingang des Multiplizierverstärkers (48) verbunden ist, wobei die Ausgangsspannung des Verstärkers (50), die die Zuieitungsspannung für die Brücke (18) ist, das Verhältnis der Ausgangsspannung dieser Quelle (5 2) zur Ausgangsspannung des Digital-Analog-7andlers.(3t bis 42) darstellt.4098-09/0 397Leerseite
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