DE2753843B2 - Schaltungsanordnung zum Nachweis von Gasen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentansprucbs.

Nach dem deutschen Patent 26 29 576 wurde eine Schaltung mit einem Halbleiter-Gasspürelement vorgeschlagen, bei der ein nichtlinear spannungsabhängiger Widerstand zur Linearisierung des Zusammenhangs zwischen der Gaskonzentration und dem Meßsignal in der Eingangsschaltung eines als Summationsverstärkers geschalteten Endverstärkers angeordnet ist. Obwohl nach diesem Vorschlag zur Einstellung eines günstigen Arbeitspunktes des spannungsabhängigen Widerstandes einer dem Brückensignal nachgeschalteten Verstärkerschaltung eine veränderliche Referenzspannung zugeführt werden kann, ließ sich eine ausreichende, von der Größe des Meßsignals unabhängige Linearisierung nicht erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe cugrunde, die Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs so auszugestalten, daß die Linearisierung des Ausgangssignals der Brückenschaltung weitgehend unabhängig von der Größe des Ausgangssignals ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs geläst

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß sich die Linearisierung des Ausgangssignals der Brückenschaltung dem Verlauf recht unterschiedlicher Kennlinien verschiedener Gasspürelemente anpassen läßt

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung im folgenden näher beschrieben.
In einer Brückenschaltung 1 ist ein Gasspürelement 2

is mit seinem gasempfindlichen Widerstandsteil zusammen mit den festen Brüdcenwiderständen 3,4 und 6, 8 angeordnet Die Brücken Versorgungsspannung wird an den Anschlüssen a und b zugeführt Der Brückenabgleich erfolgt am Stellwiderstand 7. Parallel zum Gasspürelement 2 liegt ein Widerstand 5, mit dem der Ansprechbereich des Gasspürelementes 2 festgelegt und einem geforderten Wert angepaßt wird. Die resultierende Brückenspannung c, d wird den Verstärkern 9 und 10 zugeführt die im wesentlichen als Impedanzwandler vom relativ hochohmigen Brückenausgang c, c/zur folgenden Verstärkerschaltung dienen. Am niederohmigen Stellwiderstand U wird die resultierende Spannung e, f abgegriffen, über den Verstärker 15 sowie über die Widerstände 12 und 13 dem Verstärker 14 und parallel hierzu über die Widerstände 33, 34 dem Verstärker 16 zugeführt Der Nullpunkt des Aufgangssignals des Verstärkers 14 läßt sich am Potentiometer 19 einstellen, das über den Trennverstärker 17 und den Widerstand 35 am nichtinvertierenden Eingang des Signal-Verstärkers 14 anliegt Die Ausgangsspannung e, f wird über den Verstärker 14 und den Widerstand 23 dem invertierenden Eingang eines Summationsverstärkers 20 zugeführt Über den Verstärker 16 wird die Ausgangsspannung e, / über die Diode 21 ebenfalls dem invertierenden Eingang des Summationsverstärkers 20 zugeführt Hierbei läßt sich durch Änderung der Vorspannung am Stellwiderstand 29 über den Trennverstärker 18, den Widerstand 36 am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 16 der Diode 21 eine vom Ausgangssignal e, / weitgehendst unabhängige Vorspannung zuführen und so der Arbeitspunkt der Diode 21 einstellen. Mit Hilfe des Potentiometers 28 und der Widerstände 24,26 läßt sich der Arbeitspunkt einer Diode 22 einstellen. Mit

so dieser Schaltordnung wird es möglich, den Temperaturgang der Diode 21 abzugleichen. Am Anschluß der Diode 22 wird eine positive Spannung, die aus der Betriebsspannung genommen wird, zugeführt. Die Ausgangsspannung m, ρ der gesamten Schaltungsan-

5') Ordnung wird bei 27 der übrigen Schaltung des Gerätes zugeführt.

Hiercu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltungsanordnung zum Nachweis von Gasen mit

   a) einer Spannungsquelle,

   b) einer von der Spannungsquelle gespeisten Brückenschaltung, in deren einem Zweig eine Parallelschaltung aus einem Gasspürelement und einem Widerstand angeordnet ist,

   c) einem ersten Verstärker zur Verstärkung der Ausgangsspannung der Brückenschaltung,

   d) einer ersten einstellbaren Referenzspannungsquelle, deren Ausgangsspannung der Eingangsspannung des Verstärkers überlagert ist,

   e) einem Summationsverstärker,

   f) einem zwischen den Ausgang des ersten Verstärkers und den invertierenden Eingang des Summationsverstärkers geschalteten nichtlinearen Widerstand,

   gekennzeichnet durch

   g) einen zweiten Verstärker (14), der eingangsseitig ebenfalls von der Ausgangsspannung der Brückenschaltung (1 —8, a, b) beaufschlagt und ausgangsseitig über einen Widerstand (23) an den invertierenden Eingang des Summationsverstärkers (20) angeschlossen ist,

   h) eine zweite einstellbare Referenzspannungsquelle (17, 19), deren Ausgangsspannung der Eingangsspannung des zweiten Verstärkers (14) überlagert ist