DE2638537C2 - Meßgerät mit einem Meßfühler, dessen elektrischer Widerstand sich in Abhängigkeit von der Meßgröße ändert - Google Patents

Meßgerät mit einem Meßfühler, dessen elektrischer Widerstand sich in Abhängigkeit von der Meßgröße ändert

Info

Publication number
DE2638537C2
DE2638537C2 DE2638537A DE2638537A DE2638537C2 DE 2638537 C2 DE2638537 C2 DE 2638537C2 DE 2638537 A DE2638537 A DE 2638537A DE 2638537 A DE2638537 A DE 2638537A DE 2638537 C2 DE2638537 C2 DE 2638537C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
measuring device
input
reference voltage
output
variable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2638537A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2638537A1 (de
Inventor
Ralph Gale Marion Mass. Washburn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sippican Ocean Systems Inc
Original Assignee
Sippican Ocean Systems Inc Marion Mass
Sippican Ocean Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sippican Ocean Systems Inc Marion Mass, Sippican Ocean Systems Inc filed Critical Sippican Ocean Systems Inc Marion Mass
Publication of DE2638537A1 publication Critical patent/DE2638537A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2638537C2 publication Critical patent/DE2638537C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • 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
    • G01R27/14—Measuring resistance by measuring current or voltage obtained from a reference source
    • 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
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R17/00—Measuring arrangements involving comparison with a reference value, e.g. bridge
    • G01R17/10—AC or DC measuring bridges
    • G01R17/105—AC or DC measuring bridges for measuring impedance or resistance

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Meßgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der elektrisch im einen Zweig der Brückenschaltung liegende Meßfühler ist bei einem derartigen Mebgerät oft über einen Übertragungsleiter angeschlossen, der so lang ist, daß sein elektrischer Widerstand bei der Auslegung der Brücke berücksichtigt werden muß. Die Erfindung ist besonders auf ozeanographische Systeme, bei denen Thermistoren (Heißleiter) für die Messung der Wassertemperatur verwendet werden, anwendbar und stellt eine Verbesserung gegenüber den in den US-PS 32 21 556 und 33 39 407 beschriebenen Anordnungen dar. Viele Systeme, auf welche die Erfindung anwendbar ist, weisen einen zweiten langen Übertragungsdraht oder -leiter auf, der in einem zweiten Arm der Brücke liegt, wobei die beiden Übertragungsleiter gleiche Widerstände Rc haben und so angeordnet sind, daß sie widerstandsverändernden Einflüssen beide in gleicher Weise ausgesetzt sind. Der dritte und der vierte Brükkenzweig sind mit dem ersten Brückenzweig an einem ersten Regelpunkt bzw. mit dem zweiten Brückenzweig an einem zweiten Regelpunkt verbunden. An die Brücke wird eine Bezugssspanung angelegt, und mit Hilfe einer aktiven Regelschaltung wird die Brücke durch Regeln der Ströme in den Brückenzweigen abgeglichen. Dann wird der Brückenstrom gemessen, und der gemessene Strom liefert eine Anzeige des Wertes der Meßgröße. Bei den bekannten Meßgeräten war eine isolierte Bezugsspannungsquelle mit entsprechend hohem Aufwand erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meßgerät zu schaffen, das mit einer möglichst einfachen Spannungsversorgung auskommt und insbesondere keine isolierende Bezugsspannungsquelle benötigt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß man mit einer einzigen, vorzugsweise geerdeten Energiequelle für die Belieferung dir Schaltungsanordnung mit Bezugsspannung, Skalenverschiebungsspannung und Betriebsspannung auskommt. Eine isolierte oder erdfreie Bezugsspannungsquelle wird nicht benötigt. Mehrere solche Meßbrücken (mit je einem eigenen Meßfühler) in Parallelschaltung können aus ein und derselben Energievcr-SOi gungsquelle gespeist werden. Die Bezugsspannungsquelle und der Meßfühler können einen gemeinsamen Erd- oder Masseanschluß haben, z. B. nach dem Seewasser. Die Meßschaltung ist hochgradig genau, verläßlich
ίο und trotzdem billig. Sie liefert eine direkte elektrische Anzeige einer dem Meßfühlerwidersiand Rs entsprechenden Ausgangsspannung E0 von der Brücke (statt über eine elektromechanische Servoeinrichtung).
In Weiterbildung der Erfindung sind gemäß bevorzugten Ausführungsformen folgende Merkmale vorgesehen: Die zweite Regelschaltung empfängt Eingangsgrößen von beiden Stromeingabepunkten und der Bezugsspannungsquelle, und die beiden Regelschaltungen halten die Spannungsdifferenz zwischen den Regelpunkten sowie die Spannungsdifferenz zwischen den Regelpunkten sowie die Spannungsdifferenz zwischen den Stromeingabepunkten auf dem halben Wert der Spannung der Bezugsspannungsquelle. Die beiden Regelschaltungen sind so miteinander verschaltet, daß den beiden Stromeingabepunkten gleiche Ströme angeliefert werden. Die Ausgangsschaltung empfängt Eingangsgrö3en von einem Stromeingabepunkt, vom zweiten Regelpunkt und von der Bezugsspannungsquelle, und sie erzeugt durch Vereinigung dieser Eingangsgrö-Ben eine Ausgangsgröße, die unabhängig ist von der Spannung am zweiten Regelpunkt und die durch eine von der Spannungsquelle abgeleitete Spannung verschoben ist, so daß die Ausgangsgröße gegen Bezugsspannungsschwankungen am unteren Ende der Temperaturskala der Messung sowie gegen Widerstandsschwankungen in den Übertragungsleitern und der See-Elektrode (oder anderweitigen den Stromkreis zum Meßfühler schließenden Rückleitung, beispielsweise einem dritten Übertragungsleiter) stabilisiert ist und vorzugsweise einen bestimmten Wert bei einer bestimmten niedrigen Temperatur 7öhat.
Die Schaltungsanordnungen enthalten Operationsverstärker, und die Bezugsspannung wird von der Quelle der Betriebsenergie für die Verstärker abgeleitet. Die erste Regelschaltung enthält einen Operationsverstärker, der an seinem Direkteingang eine Eingangsspannung Er von der Spannungsquelle empfängt und ferner über einen Puffer an den zweiten Regelpunkt angeschlossen ist, so daß er von dort eine dem Stromfluß
so durch Rc entsprechende Eingangsspannung E1- empfängt, und der mit seinem Umkehreingang an den ersten Regelpunkt angeschlossen ist, wobei der dritte Brückenzweig als Gegenkopplungszweig des Verstärkers geschaltet ist und bei einer bestimmten niedrigen Temperatur To einen bestimmten Widerstandswert gleich Rs aufweist, so daß die Ausgangsgröße des Verstärkers bei T0 einen Spannungswert Ec + 2 Er hat, und wobei die Ausgangsschaltung vom Puffer eine erste Eingangsgröße Ec und von der Spannungsquelle eine zweite Eingangsgröße 2 Er sowie als dritte Eingangsgröße die Ausgangsgröße des Verstärkers empfängt und eine Schaltungsanordnung enthält, welche die Summe der ersten und der zweiten Eingangsgröße von der dritten Eingangsgröße subtrahiert, so daß die Ausgangsspannung
b5 des Systems bei T0 gleich Null ist. Die eine Seite des Meßfühlers und die eine Seite der Spannungsquelle sind gemeinsam geerdet. Der Meßfühler enthält einen Thermistor und einen Linearisierungswiderstand in Reihen-
schaltung. Die Übertragungsleiter sind in Form eines Doppeldraht-Kabels ausgelegt. Es sind mehrere Brükkenschaltungen mit je einem eigenen Meßfühler vorgesehen, und die Spannungsquelle ist als gemeinsame Bezügsspannungsquelle für die Brückenschaltungen geschaltet. Bei einigen Ausführungsformen ist das Kabel teilweise aufgespult in einer Bathythermograph-Sonde. Die Erfindung wird nachstehend in einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 das Schaltschema eines erfindungsgemäßen Meßgerätes; und
Fig.2 das Schaltschema eines erfindungsgemäßen Systems mit mehreren Meßbrücken.
Die Anordnung nach Fig. 1 enthält eine Bathythermograph-Mcß-Sonde !0 mit einem Thermistor !2, der mit seinen beiden Klemmen an die Kupferdrähte 14 bzw. 16 eines isolierten doppeladrigen Magnetdrahtkabels 18 angeschlossen ist, das die Sonde mit einer Meßstation 20 (z. B. an Bord eines Schiffes) verbindet. Das Gesamtsystem kann von der in der US-Patentschrift 32 21 556 beschriebenen Art sein und enthält in diesem Fall eine geeignete Aufspulvorrichtung in der Sonde sowie an der Meßstation 20, damit die Sonde von einem fahrenden Schiff abgelassen oder ausgefahren werden kann. Ein derartiges System unter Verwendung einer See-Elektrode 22 und Seewasser-Rückleitung zum Schließen des Stromkreises des Thermistors stellt nur eines von vielen Meßsystemen dar, auf welche die Erfindung mit Vorteil anwendbar ist.
Das Kabel 18 und der Thermistor 12 gehören zu einer Meßbrücke 23, die an Klemmen 25, 26 eine der vom Thermistor gemessenen Temperatur entsprechende Ausgangsgleichspannung E0 liefert. Mit der Spannung E„ kann z. B. ein Anzeigeinstrument oder auch ein Computer gespeist werden. Eine in Reihe mit dem Thermistor 12 geschalteter Widerstand 24 ist so bemessen, daß sein Widerstandswert R1 in der Mitte des Bereiches des Thermistorwiderstandes (R1) über den zu messenden Temperaturbereich liegt, damit eine Linearisierung erster Ordnung der Ausgangsspannungs/Temperatur-Charakteristik gemäß bekannten Prinzipien fürThermistorausgangs-Linearisierungsschaltungen erzielt wird. £"„ ist somit eine Funktion des vereinigten Widerstandes /?, des Thermistors 12 und des Widerstandes 24, und in diesem Sinne kann man den Widerstand 24 als Bestandteil des Meßfühlers auffassen.
Ein Zweig 27 der Brücke 23 wird durch den Draht 14, den Thermistor 12 und den Widerstand 24 in Reihenschaltung gebildet. Ein zweiter Zweig 28 wird durch den Draht 16 gebildet. Der dritte und der vierte Zweig 32 bzw. 33 werden durch Widerstände 37 bzw. 38 von gleichem Wert R gebildet. Ein Regelpunkt 30 verbindet die Zweige 27 und 32. Ein Regelpunkt 31 verbindet die Zweige 28 und 33. Die Zweige 32 und 33 enden jeweils an getrennten Stromeingabepunkten 34 bzw. 35.
Wegen der Länge des Kabels 18 sind im Betrieb auftretende Widerstandsänderungen der Drähte 14 und 16 sowie Widerstandsänderungen der See-Elektrode 22 so erheblich, daß sie die Brücke elektrisch beeinflussen. Da jedoch diese Drähte gleiche Widerstandswerte Rc haben (wobei Rc den Widerstand der den Zweigen 27 und 28 gemeinsamen Elektrode 22 enthält), in gegenüberliegenden Zweigen der Brücke liegen (denen die See-Elektrode gemeinsam ist) und in einem einzigen Kabel untergebracht und folglich etwaigen widerstandsändernden physikalischen Einflüssen (z. B. Dehnung) in identischer Weise ausgesetzt sind, wird erreicht, daß E0 im wesentlichen unabhängig von Änderungen von Rt im Betrieb ist.
Als aktives Brückenabgleichelement dient ein Operationsverstärker /4-1, der dafür sorgt, daß in den Zweigen der Brücke gleiche Ströme fließen. Zu diesem Zweck ist eine aktive Regelschaltung 40 (die A-i enthält) mit ihren Eingängen an die Regelpunkte 30 und 31 sowie eine stabile, nach Seewasser geerdete Bezugsspannungsquelle 41 (die eine Spannung gleich dem doppelten Wert ίο einer Bezugsspannung Er liefert) und mit ihrem Ausgang an den Stromeingabepunkt 34 angeschlossen, so daß sie diesen mit einem geregelten Strom /beliefert, während eine zweite aktive Regelschaltung 42 mit ihren Eingängen an die Bezugsspannungsquelle 41 sowie an die Stromeingabepunkte 34 und 35 angeschlossen und mit ihrem Ausgang so geschaltet ist, daß sie den Stromeingabepunkt 35 mit einem gleichen geregelten Strom / beliefert. Die Regelschaltung 40 sorgt dafür, daß unabhängig von Widerslandsänderungen im Thermistor 12 oder in den Drähten 14 und 16 eine Spannungsdifferenz von Er zwischen den Regelpunkten 30 und 31 aufrechterhalten wird. Ebenso hält die Regelschaltung 42 die Spannungsdifferenz zwischen den Stromeingabepunkten 34 und 35 auf dem Wert Er. Eine Ausgangsschaltung 43 empfängt eine Eingangsgröße von der Regelschaltung 40, die sie in die Lage setzt, den Brückenstrom zu messen, um auf diese Weise an den Klemmen 25,26 eine Ausgangsspannung E0 bereitzustellen, welche den Brükkenstrom und folglich die Temperatur, der die Sonde ausgesetzt ist, anzeigt. Zusätzliche Eingangsgrößen für die Ausgangsschaltung 43 dienen der Skalierung (Maßstabeinstellung), der Unabhängigkeit vom Übertragungsleiterwiderstand und der Genauigkeit, wie nachstehend erläutert wird.
Die Regelschaltung 40 enthält Operationsverstärker A-I und A-3 mit dazugehörigen Widerständen 44 bis 47. Der Regelpunkt 31 (mit einer dem Strom durch Rc entsprechenden Spannung Ec) ist an den Direkteingang von /4-3 angeschlossen. A-3 wirkt als Puffer und (bei entsprechender Wahl der Widerstände 44 und 45) als Verstärker mit Verstärkungsgrad 2. Die Ausgangsgröße von A-3 (2 Ec) gelangt zum einen Ende eines Spannungsteilers aus Widerständen 46 und 47, während dem anderen Ende dieses Spannungsteilers eine Spannung 2 Er von der Spannungsquelle 41 zugeleitet wird. Die Spannung vom Mittelpunkt des Teilers (gleich Ec + Er) gelangt zum Umkehreingang von A-X, während der geregelte Ausgangsstrom / von Ai dem Stromeingabepunkt 34 zugeleitet wird, wodurch der Widerstand 37 des dritten Zweiges in den Rückkopplungszweig von /4-1 geschaltet wird. Der Verstärker /4-1 regelt daher den Strom (!) in der. Zweigen 27 und 32, so daß die Spannung am Punkt 30 gleich Ec + Er ist Die Spannung am Punkt 30 wird somit auf einem vorbestimmten Wert Er über der des Punktes 31 gehalten.
Die Regelschaltung 42 besteht aus einem Operationsverstärker /4-2 mit dazugehörigen Verstärkungsregel-Widerständen 60,62,64 und 66. Die Spannung am Punkt 34 (bezeichnet mit E34 = Ec + Er + IR) wird an einen Spannungsteiler aus Widerständen 60 und 62 gelegt Die Spannung vom Mittelpunkt dieses Teilers gelangt direkt auf den Direkteingang von /4-2, während die Spannung 2 Er von der Spannungsquelle 41 über den Widerstand 64 auf den Umkehreingang gekoppelt wird. Die Werte der Widerstände 60, 62 und 64 sowie des Rückkopplungs-Widerstandes 66 sind so gewählt, daß der Ausgang des Verstärkers /4-2 für den geregelten Strom /auf einer Spannung gleich £34 — Er = Ec + IR gehalten
wird; und dieser Ausgang ist zur Vervollständigung des Brückenkreises an den Stromeingabepunkt 35 angeschlossen. Der Verstärker A-2 bewirkt, daß der Stromeingabepunkt 35 um einen Spannungsbetrag Er unter der Spannung des Stromeingabepunktes 34 gehalten wird. Die Brücke wird daher auf Abgleich bei einem Zustand gesteuert, in welchem der Strom / in den Zweigen 27 und 32 gleich dem Strom in den Zweigen 28 und 33 ist und eine solche Größe hat, daß der Gesamtspannungsabfall (E1) am Meßfühlerwiderstand R1 gleich der Bezugsspannung Er gemacht wird.
Die Ausgangsschaltung 43 besteht aus einem Addier/ Subtrahier-Operationsverstärker A-A mit dazugehörigen Widerständen 74 bis 76 und 78 bis 80. Die Ausgangsgröße von A-X (Ec + Er + /^gelangt zum Widerstand 74, der zusammen mit dem Widerstand 76 einen Spannungsteiler bildet. Der Mittelpunkt dieses Spannungsteilers ist an den Direkteingang von A-A angeschlossen. Die Ausgangsgröße von Λ-3 (2 Ec) gelangt zu einem Widerstand 78, der zusammen mit einem Rückkopplungs-Widerstand 70 ein Teilernetzwerk bildet. Der Mittelpunkt 77 dieses Teilers ist über einen Widerstand 80 an die Spannungsquelle 41 sowie direkt an den Umkehreingang von /4-4 angeschlossen. Die Werte der Widerstände 74 bis 76 und 78 bis 80 sind so gewählt, daß die drei der Ausgangsschaltung 43 über die Widerstände 74, 78 bzw. 80 zugeleiteten Spannungen an den Eingängen von /4-4 im Verhältnis 1 :0,5 :1 bemessen oder skaliert sind. A-A addiert Ec + 2 Er und subtrahiert die Summe von der Ausgangsgröße von A-X, so daß E0 = IR — Er am Ausgang von A-4 verbleibt Somit beträgt unabhängig von Ec die Eingangsgröße nach A-A von /4-3 gleich E0, und die Eingangsgröße nach A-A von der Spannungsquelle 41 löscht nicht nur den Ausdruck Er aus der Ausgangsgröße von A-X, sondern führt außerdem einen Skalen- oder Maßstabverschiebungsausdruck gleich — Er eia
Indem man den gemeinsamen Wert R der Widerstände 37 und 38 gleich R„ bei einer bestimmten Niedrigst-Temperatur 7ö auf der gewünschten Meßskala wählt, erreicht man, daß die Spannung IR am Ausgang von A-X gleich Ej (und folglich Er) bei T0 wird. Somit ist die Ausgangsgröße von /4-4 (E„) bei T0 gleich Null, was ein wünschenswertes Ableseschema ergibt
Die Verschiebungsspannung besorgt nicht nur die gewünschte Anzeigeskalierung, sondern stellt auch sicher, daß die A-4 angelieferten Rest- oder Nettospannungen innerhalb des Kapazitäts- oder Verarbeitungsbereiches von ohne weiteres verfügbaren Operationsverstärkern liegen.
Durch die Verwendung ein und derselben Bezugsspsnnungsqueüe 4! für sowohl die Standardisierung der Brückenströme als auch die Bereitstellung der Ausgangsverschiebungsgrößen wird Eo im wesentlichen dagegen stabilisiert, was andernfalls sich als die Genauig keit herabsetzende Änderungen von Er im Niedrigtemperaturteil der Meßskala auswirken würde.
Λ-3 dient als Puffer zwischen dem Schaltungspunkt 31 und der Ausgangsschaltung.
Der Umstand, daß die Bezugsspannungsquelle 41 mit einer Klemme geerdet werden kann, ermöglicht es, daß die Bezugsspannung von der selben Energiequelle P (Fig. 1) abgeleitet werden kann, die auch die Operationsverstärker mit Betriebsenergie versorgt Ferner kann eine einzige Spannungsquelle für mehrere Brük- es kenschaltungen mit je einem eigenen Thermistor (z. B. für die laufende Temperaturmessung in verschiedenen Meerestiefen) verwendet werden, wie in F i g. 2 gezeigt Dort speist eine Spannungsquelle AX' Brückenschaltungen 23a, 23b, 23c und 23c/, deren jede lange, starke Übertragungsdrahtpaare 14a— d und X6a—d sowie einen Thermistor \2a—d aufweist. Die einzelnen Rechtecke oder Blöcke 20a—d stellen jeweils die an Bord des Schiffes befindliche Meßstation 20 nach Fig. I dar, und die entsprechenden Ausgangsspannungen werden an den Klemmen 25a—d, 26a—d bereitgestellt. An Stelle einer Seewasser-Rückleitung ist ein Rückleitungsdraht 90 vorgesehen, der mit einzelnen Zweigen 90a—dan die entsprechenden Thermistoren angeschlossen ist. Die verschiedenen Drähte sind in einem einzigen Kabel 92 zusammengefaßt. Die Verwendung einer gemeinsamen Bezugsspannungsquelle ist nicht nur wirtschaftlich, sondern stellt auch sicher, daß etwaige Änderungen von Er sich auf sämtliche Brücken gleich auswirken.
Widerstandswerte (in Ohm) für eine typische Ausführungsform nach F i g. 1 sind:
R, von 18 308 bei-2,2° C bis 3193 10 992
bei 35,6°C 5496
/?, 5607 7094
T 23 915 Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Rc 1OK
«46,47 16,9 K
Λ 44,45 8250
£60,66 10K.
R 62, 64, 79 20 K
Λ 78
R 74,80
/?76

Claims (18)

Patentansprüche:
1. Meßgerät mit einem Meßfühler, dessen elektrischer Widerstand Rs sich in Abhängigkeit von der Meßgröße ändert, und mit einer Brückenschaliung, in deren an einen ersten Regelpunkt angeschlossenem ersten Zweig der Meßfühler vorgesehen ist, deren zweiter Zweig an einen zweiten Regelpunkt angeschlossen ist, und die mit ihrem dritten Zweig an den ersten und mit ihrem vierten Zweig an den zweiten Regelpunkt angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Brückenzweig zwischen den ersten Regelpunkt (30) und einen ersten Stromeingabepunkt (34) geschaltet ist; daß der vierte Brückenzweig zwischen den zweiten Regelpunkt (31) und einen zweiten Stromeingabepunkt (35) geschaltet ist; daß eine erste aktive Regelschaltung (40) Eingangsgrößen von den beiden Regelpunkten (30, 31) und von einer Bezugsspannungsquelle (41) empfängt und den ersten Stromeingabepunkt (34) mit einem Strom beliefert, der so geregelt ist, daß zwischen den beiden Regelpunkten (30, 31) eine vorbestimmte, auf die Bezugsspannung bezogene Spannungsdifferenz besteht; daß eine an die Brückenschaltung (23) angeschlossene zweite aktive Regelschaltung (42) den zweiten Stromeingabepunkt (35) mit einem Strom beliefert, der so geregelt ist, daß zwischen den beiden Stromeingabepunkten (34, 35) eine auf die vorbestimmte Spannungsdifferenz bezogene Spannungsdifferenz besteht; und daß eine an die Brückenschaltung angeschlossene Ausgangsschaltung (43) eine auf einen der geregelten Ströme bezogene Ausgangsgröße liefert.
2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Regelschaltung (42) Eingangsgrößen von den beiden Stromeingabepunkten (34, 35) und von der Bezugsspannungsquelle (41) empfängt und eine Anordnung enthält, die den dem zweiten Stromeingabepunkt (35) gelieferten Strom auf einem Wert gleich dem dem ersten Stromeingabepunkt (34) gelieferten Strom und die Stromeingabepunkte (34, 35) auf einer Spannungsdifferenz gleich der vorbestimmten Spannungsdifferenz hält.
3. Meßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Spannungsdifferenz gleich der halben Spannung der Bezugsspannungsquelle (41) ist.
4. Meßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Regelschaltungen (40,42) so miteinander verschaltet sind, daß den beiden Stromeingabepunkten (34, 35) gleiche Ströme geliefert werden.
5. Meßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung (43) von einem der Stromeingabepunkte (34, 35) als erste Eingangsgröße einen der geregelten Ströme, als zweite Eingangsgröße eine auf die Spannung am zweiten Regelpunkt (31) bezogene Spannung und von der Bezugsspannungsquelle (41) als dritte Eingangsgröße eine auf deren Spannung bezogene Spannung empfängt und daß die Ausgangsschaltung (43) eine Anordnung enthält, die durch Vereinigen der ersten, zweiten und dritten Eingangsgröße eine Ausgangsgröße erzeugt, die unabhängig von der Spannung am zweiten Regelpunkt (31) ist und eine von der Bezugsspannungsquelle (41) abgeleitete bestimmte Skalenverschiebung enthält, derart, daß die Ausgangsgröße des Systems gegen Bezugsspannungsschwankungen am unteren Ende der Temperaturskala der Messung stabilisiert ist
6. Meßgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler ein in einer ozeanographischen Sonde (10) angeordnetes Fühlelement (12) enthält, das mit einer ebenfalls in der Sonde (10) angeordneten See-Elektrode (22) zum Erden des Fühlelements (12) nach Seewasser verbunden ist, wobei die Bezugsspannungsquelle (41) ebenfalls einen Seewasser-Erdanschluß aufweist, so daß die zweite Eingangsgröße der Ausgangsschaltung (43) die Ausgangsgröße des Systems unabhängig von Widerstandsänderungen der See-Elektrode (22) mach L
7. Meßgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung (43) Elemente enthält, d\z so gewählt sind, daß durch die Skalenverschiebung die Ausgangsgröße bei einer bestimmten unteren Temperatur (To) einen bestimmten Wert annimmt.
8. Meßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regel- und Auigangsschaltungen (40, 42, 43) Operationsverstärker (A-I, A-2, /4-3, AA) enthalten und die Bezugsspannung von derselben Spannungsquelle (41) hergeleitet wird, die auch die Betrebsenergie für die Operationsverstärker liefert.
9. Meßgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den ersten Zweig (27) und den zweiten Zweig (28) der Brückenschaltung je ein langer Übertragungsdraht (14, 16) geschaltet ist und daß diese Übertragungsdrähte (14, 16) den gleichen Widerstand Rc haben, an den Meßfühler angeschlossen sind und so angeordnet sind, daß sie durch in Betrieb des Gerätes auftretende Widerstandsänderungen in gleicher Weise beeinflußt werden.
10. Meßgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Regelschaltung (40) einen Operationsverstärker (A-\) enthält, der an seinem Direkteingang eine Spannung Er von der Bezugsspannuiigsquelle (41) sowie über einen Puffer vom zweiten Regelpunkt eine dem Stromfluß durch Rc entsprechenden Eingangsspannung Ec empfängt und der mit seinem invertierenden Eingang an den ersten Regelpunkt (30) angeschlossen ist.
11. Meßgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Zweig (32) der Brückenschaltung als Gegenkopplungszweig des Operationsverstärkers (A-X) geschaltet ist und einen Widerstandswert hat, der bei einer bestimmten unteren Temperatur 7J gleich Rs ist, so daß bei To die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers (A-\) gleich E1- + 2 Er ist; und daß die Ausgangsschaltung (43) eine erste Eingangsgröße gleich Ec vom Puffer und eine zweite Eingangsgröße gleich 2 Er von der Bezugsspannungsquelle (41) sowie als dritte Eingangsgröße die Ausgangsgröße des Operationsverstärkers (A-i) empfängt und eine Anordnung enthält, welche die Summe der ersten und der zweiten Eingangsgröße von der dritten Eingangsgröße subtrahiert, so daß bei To die Ausgangsgröße des Systems Null ist.
12. Meßgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung (43) einen als Addierer/Subtrahierer geschalteten Operationsverstärker (A-A) enthält.
13. Meßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Seite des Meßfühlers und die eine Seite der Bezugsspannungsquelle (41) gemeinsam geerdet sind
14. Meßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler einen Thermistor (12) und einen Linearisierungswiderstand (24) in Reihenschaltung enthält.
15. Meßgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsdrähte (14,16) in einem Doppeldraht-Kabel (18) angeordnet sind.
16. Meßgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel (18) teilweise in einer Bathythermograph-Scnde (10) aufgespult ist.
17. Meßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Brückenschaltungen (23) mit je einem eigenen Meßfühler vorgesehen sind und daß die Bezugsspannungsquelle (41) als gemeinsame Quelle für diese Brückenschaltungen (23) geschaltet ir·.
18. Meßgerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Meßfühler über einen Rückleitungsdraht (90) mit der Bezugsspannungsquelle (41) verbunden ist.
DE2638537A 1975-08-27 1976-08-26 Meßgerät mit einem Meßfühler, dessen elektrischer Widerstand sich in Abhängigkeit von der Meßgröße ändert Expired DE2638537C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/608,030 US4025847A (en) 1975-08-27 1975-08-27 Measurement system including bridge circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2638537A1 DE2638537A1 (de) 1977-03-10
DE2638537C2 true DE2638537C2 (de) 1984-08-23

Family

ID=24434728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2638537A Expired DE2638537C2 (de) 1975-08-27 1976-08-26 Meßgerät mit einem Meßfühler, dessen elektrischer Widerstand sich in Abhängigkeit von der Meßgröße ändert

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4025847A (de)
JP (1) JPS6036638B2 (de)
AU (1) AU505441B2 (de)
CA (1) CA1044326A (de)
DE (1) DE2638537C2 (de)
FR (1) FR2322376A1 (de)
GB (1) GB1554919A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010018037A1 (de) * 2010-04-23 2011-10-27 Würth Elektronik Ics Gmbh & Co. Kg Temperaturüberwachungssystem

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4041382A (en) * 1976-08-16 1977-08-09 The Sippican Corporation Calibrating a measurement system including bridge circuit
GB1569150A (en) * 1976-10-27 1980-06-11 Cil Electronics Ltd Strain gauge arrangements
US4314143A (en) * 1979-06-29 1982-02-02 Baxter Travenol Laboratories, Inc. Blood warming apparatus with digital display and monitoring circuit
US4359285A (en) * 1980-04-16 1982-11-16 The Sippican Corporation Temperature measurement system
JPS594971U (ja) * 1982-07-02 1984-01-13 ミサワホ−ム株式会社 ヒ−トポンプ
JPS59229147A (ja) * 1984-05-18 1984-12-22 松下冷機株式会社 冷暖房装置
JPS59229149A (ja) * 1984-05-18 1984-12-22 松下冷機株式会社 冷暖房装置
JPH0347172Y2 (de) * 1988-05-26 1991-10-07
US5073034A (en) * 1990-06-12 1991-12-17 Beran Anthony V Single thermistor/analog converter substitute for a dual thermistor network
EP0942271A1 (de) * 1998-03-10 1999-09-15 Oxford Instruments (Uk) Limited Verbesserungen bei der Widerstands-Thermometrie
RU2486465C1 (ru) * 2011-12-01 2013-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный индустриальный университет" Преобразователь линейных перемещений в напряжение

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3273396A (en) * 1963-09-03 1966-09-20 Canadian Patents Dev Apparatus for measuring resistance at the end of a long cable
US3287978A (en) * 1963-10-23 1966-11-29 Lewis Eng Co Electrical bridge circuit
US3221556A (en) * 1964-01-31 1965-12-07 Buzzards Corp Bathythermograph system
US3339407A (en) * 1965-04-22 1967-09-05 Buzzards Corp Oceanography probe
US3341757A (en) * 1966-07-11 1967-09-12 Buzzards Corp Bridge circuit for determining the inverse of resistance
US3531990A (en) * 1966-11-14 1970-10-06 Foxboro Co Wheatstone bridge for making precise temperature measurements
FR2050683A5 (de) * 1969-06-20 1971-04-02 Rhone Poulenc Sa
USRE27103E (en) * 1969-09-09 1971-03-30 Bridge circuit for determining the inverse of resistance
FR2270590A1 (en) * 1973-05-15 1975-12-05 Abbey Electronics Automation L Electric measuring bridge network - varies voltage to compensate for reference voltage variations

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010018037A1 (de) * 2010-04-23 2011-10-27 Würth Elektronik Ics Gmbh & Co. Kg Temperaturüberwachungssystem
DE102010018037B4 (de) * 2010-04-23 2012-08-30 Würth Elektronik Ics Gmbh & Co. Kg Temperaturüberwachungssystem

Also Published As

Publication number Publication date
GB1554919A (en) 1979-10-31
JPS5238266A (en) 1977-03-24
AU1632176A (en) 1978-02-02
US4025847A (en) 1977-05-24
JPS6036638B2 (ja) 1985-08-21
CA1044326A (en) 1978-12-12
DE2638537A1 (de) 1977-03-10
FR2322376B1 (de) 1982-08-20
AU505441B2 (en) 1979-11-22
FR2322376A1 (fr) 1977-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2638537C2 (de) Meßgerät mit einem Meßfühler, dessen elektrischer Widerstand sich in Abhängigkeit von der Meßgröße ändert
DE3933311C2 (de)
DE3324224C2 (de)
DE3634051C2 (de)
DE3000110A1 (de) Sonde zur temperatur- und druckmessungen, insbesondere fuer zwecke der geothermischen exploration
EP0101956B1 (de) Widerstandsthermometer
DE2518890A1 (de) Linearisierungsvorrichtung
DE19722834A1 (de) Magnetoresistives Gradiometer in Form einer Wheatstone-Brücke zur Messung von Magnetfeldgradienten
DE19832854A1 (de) Vorrichtung zum Messen linearer Verschiebungen
DE69530715T2 (de) Messvorrichtung für eine elektrische Grösse
DE3906344A1 (de) Thermischer durchflusssensor
DE2052521C2 (de) Zweidraht-Meßanordnung
DE2926092C2 (de) Verstärkerschaltung für eine Vorrichtung zum aktiven Schutz von Fernmeldeleitungen gegen störende Starkstromfelder
DE3131431A1 (de) Schaltungsanordnung mit einer widerstandsbruecke
DE3303945C2 (de) Schaltung zur temperaturkompensierenden Stromversorgung eines Hallgenerators
DE2400881C2 (de) Elektromagnetisch kompensierende Waage
DE2714142A1 (de) Einrichtung zur messung eines magnetflusses
DE10028448C2 (de) Einrichtung zur galvanisch getrennten Messung eines in einem Leiter fließenden elektrischen Stromes unter Verwendung eines Hallelements
DE3016775C2 (de) Temperaturnachweissschaltung
DE2910957C2 (de)
DE3834464C1 (en) Three-wire measuring circuit
DE2250336C3 (de) Verfahren zum Feststellen der Länge einer Ader eines Kabels direkt im Längenmaß durch elektrische Brückenmessung, wenn Aderdurchmesser und Adertemperatur bekannt sind
EP0483494A2 (de) Widerstandsmessschaltung
DE1616049C (de) Schaltung zum Umwandeln einer als elektrische Widerstandsänderung abgebildeten physikalischen Meßgröße in einen dieser umgekehrt proportionalen Strom
DE1466664C3 (de) Vorrichtung für Registriergeräte mit Drehspulgalvanometer zum Stabilisieren und Dämpfen des Antriebssystems

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: SIPPICAN OCEAN SYSTEMS, INC., MARION, MASS., US

8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition