DE2636000A1

DE2636000A1 - Schaltungsanordnung zur elektrischen messung einer physikalischen groesse, insbesondere der temperatur

Info

Publication number: DE2636000A1
Application number: DE19762636000
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Haussmann; Karl Ing Grad Nosch
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1976-08-11
Filing date: 1976-08-11
Publication date: 1978-02-16
Also published as: DE2636000C3; DE2636000B2

Description

Schaltungsanordnung zur elektrischen Messung
einer physikalischen Größe, insbesondere der Temperatur Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Messung einer physikalischen Größe, insbesondere Temperatur, mittels eines durch die physikalische Größe in seinem Widerstandswert beeinflußten ersten elektrischen Widerstands, wobei die durch einen Strom I an diesem ersten Widerstand abfallende Spannung und außerdem dieser Strom I anhand des Spannungsabfalls an einem von dem Strom durchflossenen zweiten Widerstand gleichbleibender bekannter Größe gemessen werden.
Es ist bekannt, elektrische Temperaturmessungen mit Hilfe eines der Temperatur ausgesetzten und entsprechend dieser einen temperaturabhängigen Widerstandswert annehmenden Thermowiderstands durchzuführen. Der Widerstandswert eines derartigen Thermowiderstands ändert sich zwischen 0 und 1000C beispielsweise von 100 bis etwa l4OjQ . Das entspricht bei einem Strom I von 4mA einer Spannungsänderung von 00 auf etwa 560 mV. Toleranzen des Stromes I gehen dabei voll in die erreichbare Genauigkeit ein. Bei Präzisionsmessungen muß bei der Messung des Spannungsabfalls am Thermowiderstand mit unterdrücktem Nullpunkt gearbeitet werden. Der Strom 1 muß ebenfalls gemessen werden1 was an einem Widerstand von gleichbleibendem bekanntem Widerstandswert geschehen kann, der von dem Strom durchflossen wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltung der eingangs genannten Art hinsichtlich der Spannungsmessung zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß in einer solchen Schaltung zur Messung des Spannungsabfalls am ersten Widerstand der über diesem Widerstand bestehenden Spannung die über den zweiten Widerstand bestehende Spannung entgegengeschaltet und die Differenz dieser Spannungen gemessen wird.
Vorzugsweise sind dabei vorgesehen: ein erster, vom Spannungsabfall am ersten Widerstand aufladbarer Kondensator, ein zweiter, vom Spannungsabfall am zweiten Widerstand aufladbarer Kondensator, und Schalter1 über die von zwei gleichnamigen Polen der beiden Kondensatoren der eine mit einem Eingang eines Meßverstärkers und der andere mit dessen anderem Eingang und die beiden anderen Pole miteinander verbunden werden können. 4 Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Dabei ist G eine Stromquelle, in deren Stromkreis der Strom I in Reihe über einen Vorwiderstand R, einen Thermowiderstand RT und einen Widerstand R gleichbleibender bekannter Größe 0 fließt. Die Spannungsabfälle an den Widerständen RT und Ro werden nach dem Prinzip des "fliegenden Kondensators1! abgegriffen und an die Meßstelle weitergegeben, indem über Schalter ii und S12 in der gezeichneten Stellung jeder Belag eines Kondensators C1 an ein Ende des Widerstands RT und über Schalter S01, S 2 jeder Belag eines Kondensators C an 0 ein Ende des Widerstands R angeschlossen ist und die ge-0 nannten Schalter in ihre nicht gezeichnete Stellung umlegbar sind, um die gespeicherte Spannung an die Meßstelle weiterzugeben.
Um den Strom I zu messen, wird mit der gezeichneten Stellung der Schalter S0l, So2 der Kondensator C aufgeleden; sodann werden diese Schalter in die nicht gezeichnete Stellung gebracht, und außerdem werden zwei Schalter S3 und 54 ebenfalls in die nicht gezeichnete Stellung gebracht. Es sind dann der in der Zeichnung obere Pol des Kondensators C mit 0 dem Eingang 1 eines Meßverstärkers V und der untere-Pol des Kondensators C mit dem anderen Eingang 2 des Meßverstärkers 0 verbunden.
Zur Messung der Spannung über dem Thermowiderstand RT wird nicht nur diese Spannung über den Kondensator C abgefragt. Es werden vielmehr, mit den gezeichneten Stellungen der Schalter S11, S12, S01, S02 beide Kondensatoren C1 und C0 aufgeladen, und dann die Schalter S Ss2, S01, S02 in die nicht gezeichnete Stellung und ferner die Schalter 5 und S4 in die gezeichnete Stellung gebracht.
Dann sind die in der Zeichnung unteren gleichnamigen Pole der Kondensatoren C1 und C miteinander verbunden, der obere 0 Pol des Kondensators C1 ist mit dem Eingang 1 des Meßverstärkers V und der obere mit dem vorgenannten Pol gleichnamige Pol des Kondensators C ist mit dem anderen o Eingang 2 des Meßverstärkers verbunden. Die Kondensatoren C1, C sind dann also in Reihe hintereinander geschaltet 0 mit solcher Polung, daß ihre Ladungen an dem Meßverstärker über dessen Eingänge gegeneinander wirken und mithin am Meßverstärker V die Differenz der Kondensatorspannungen wirksam wird.
Diese Schaltungsanordnung gestattet es, durch passende Wahl des Widerstands R j-ede gewünschte Temperatur als 0 Nullpunkt der zu messenden Spannung zu wählen. Damit wird eine optimale Anpassung des Meßverstärkers an die jeweilige Temperaturmeßaufgabe möglich.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Schaltungsanordnung zur Messung einer physikalischen Größe, insbesondere Temperatur, mittels eines durch die physikalische Größe in seinem Widerstandswert beeinflußten ersten elektrischen Widerstands, wobei die durch einen Strom I an diesem ersten Widerstand abfallende Spannung und außerdem dieser Strom I anhand des Spannungsabfalls an einem von dem Strom durchflossenen zweiten Widerstand gleichbleibender bekannter Größe gemessen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung des Spannungsabfalls am ersten Widerstand (RT) der über diesem Widerstand bestehenden Spannung die über den zweiten Widerstand (Ro) bestehende Spannung entgegengeschaltet und die Differenz dieser Spannungen gemessen wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ersten, vom Spannungsabfall am ersten Widerstand (RT) aufladbaren Kondensator (C1), einen zweiten, vom Spannungsabfall am zweiten Widerstand (R ) aufladbaren Kondensator, 0 und Schalter (S1l, S12, SOl, So2, 2, S S4), über die von zwei gleichnamigen Polen der beiden Kondensatoren dereine mit einem Eingang (i) eines Meßverstärkers (v) und der andere mit dessen anderem Eingang (2) und die beiden anderen Pole miteinander verbunden werden können.