DE3024620A1

DE3024620A1 - Vorrichtung zur waermemengenmessung

Info

Publication number: DE3024620A1
Application number: DE19803024620
Authority: DE
Inventors: Jacques Quinton
Original assignee: BLANZY OUEST UNION INDLE
Current assignee: BLANZY OUEST UNION INDLE
Priority date: 1979-07-05
Filing date: 1980-06-30
Publication date: 1981-01-15
Also published as: NL8003892A; FR2460476A2; FI802080A; SE8004955L; ATA337480A; FR2460476B2; CH635934A5; DK290580A

Description

VORRICHTUNG ZUR WÄRMEMENGENMESSUNG

Zusatz zu P 29 08 669.9

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur individuellen Wärmemengenmessung mehrerer Gruppen von Strahlungsheizkörpern, die aus einer gemeinsamen Heizzentrale versorgt werden und thermoelektrische Meßgeräte tragen, gemäß P 29 08 669.9.

Aufgabe der Erfindung ist es, die den Meßgeräten und individuellen Abfragekreisen zugeordneten und baulich hiermit vereinigten Bauteile an Zahl zu verringern und die Schaltung so zu gestalten, daß keine stabilisierte Bezugsspannung mehr benötigt wird. Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch definierte Vorrichtung gelöst. Bezüglich von Merkmalen bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mithilfe der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt das allgemeine Schema einer Vorrichtung zur Wärmemengenmessung gemäß dem Hauptpatent.

Fig. 2 zeigt das elektrische Schaltbild eines Meß- und Abfragekreises für einen Heizkörper.

Die Figuren 3 und 4 zeigen zwei Varianten für die Ausbildung des gemeinsamen Abfragekreises.

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Ein Wärmemengenmesser wertet die entnommene Wärmemenge von einzelnen Heizkörpern oder Gruppen von Heizkörpern durch zeitliche Integration der von den Heizkörpern ausgestrahlten thermischen Leistung aus. Diese Leistung wird angenähert ermittelt durch Messung der mittleren Heizkörpertemperatur aufgrund der folgenden Gleichung :

P = Po (T - 20)¹⁺ⁿ

Hierbei ist Po die von einem Heizkörper ausgesandte thermische Leistung bei einer Temperaturdifferenz von 30 zwischen der Temperatur des Heizkörpers und der Umgebungstemperatur. Diese Leistung hängt von der Art des Heizkörpers und seiner Anordnung ab. Die Größe η bildet einen Exponenten, mit dem die Veränderungen der von einem Heizkörper ausgesandten thermischen Leistung abhängig vom Abstand zwischen der Temperatur des Heizkörpers und der Umgebungstemperatur berücksichtigt werden kann. Diese Größe liegt zwischen 0,2 und 0,4 und hängt von der Art des Heizkörpers und seiner Anordnung ab. T ist die mittlere Temperatur des Heizkörpers.

Das elektrische Schaltbild einer Vorrichtung zur individuellen Wärmemengenmessung mehrerer Gruppen von Strahlungsheizkörpern ist in Fig. 1 dargestellt. Hier sind mit gestrichelten Linien Gruppen 1, 2 und 3 von einem Verbraucher zuzuordnenden Strahlungsheizkörpern angedeutet, wobei jedem Heizkörper ein Meßgerät 10 in Form einer thermoelektrischen Sonde und ein Abfragekreis Il zugeordnet sind. Der Abfrage und Ansteuerung der einzelnen Sonden dienen zentrale Informationsverarbeitungsmittel, die einen Analog-Digital-Wandler

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einen Mikroprozessor 5, ein Tastenfeld 6 für die Programmierung des Mikroprozessors, ein .Anzeigefeld 7 und einerseits einen Multiplexer 8 sowie andererseits einen Demultiplexer 9 zur aufeinanderfolgenden Ansteuerung der einzelnen Meßgeräte aufweisen. Je nach der Größe der Wohneinheit enthalten die Gruppen mehr oder weniger Heizkörper und je nach der Größe der Wohnanlage, die aus einer gemeinsamen Heizzentrale versorgt wird, sind mehr oder weniger Gruppen vorhanden. Eine der Gruppen, die Gruppe 3, ist in der Heizzentrale selbst angeordnet und besitzt zwei Sonden 10, die die Temperaturen der gemeinsamen Wärmequelle messen.

Die Abfragekreise 11, die den einzelnen Sonden 10 zugeordnet sind, weisen je eine Schieberegisterstufe auf, die abhängig von ihrem Kippzustand die Abfrage der zugeordneten Sonde durch die zentralen Mittel über gruppenspezifische Meßleitungen 21, 22 oder 23 zulassen oder sperren. Die einzelnen Registerstufen innerhalb einer Gruppe sind in Kette angeordnet und bilden ein Schieberegister mit Serieneingang und parallelem Ausgang. Der Dateneingang der ersten Kippstufe eines Registers ist an einen Ausgang 24 des Mikroprozessors 5 angeschlossen, während die Dateneingänge der anderen Stufen jeweils an den Ausgang der vorhergehenden Stufe der Kette angeschlossen sind. Die Takteingänge der Schieberegisterstufen einer Gruppe liegen parallel an einer gruppenspezifischen Taktleitung 31, 32 oder 33, die vom Multiplexer 8 ausgeht. Dieser Multiplexer, der vom Mikroprozessor eingestellt wird, stellt eine Verbindung eines seiner Ausgänge mit einem Ausgang 25 des Mikroprozessors

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her, an dem ein Taktsignal verfügbar ist.

Die Meßleitungen 21, 22 und 23 von den einzelnen Gruppen 1, 2 oder 3 sind an Eingänge des Demultiplexers 9 angeschlossen, der ebenfalls vom Mikroprozessor 5 eingestellt wird und dessen gemeinsamer Ausgang an den Analog-Digital-Wandler 4 angeschlossen ist.

Jede Sonde 10 ist als Thermowiderstand ausgebildet und ist Bestandteil eines Widerstandsteilers, der zur Abfrage vom Ausgang der zugeordneten Schieberegisterstufe unter Spannung gesetzt wird. Es sei angenommen, daß der Schieberegisterstufenausgang den logischen Zustand "1" aufweist, wenn der Spannungsteiler an Spannung liegt, während ansonsten der Zustand "O" vorliegt.

Im Ruhezustand, d.h. außerhalb der Abfrageperioden der Sonden einer Gruppe, empfangen die Stufen des zugeordneten Schieberegisters kein Taktsignal und ihre Ausgänge zeigen den logischen Zustand "O" an.

Zur Abfrage einer Gruppe von Sonden wird allen Stufen des zugeordneten Schieberegisters das Taktsignal zugeführt, jedoch gelangt nur eine Stufe in den Zustand "1", und dieser Zustand wird im Rhythmus des Taktsignals nacheinander kurzzeitig von allen Stufen eingenommen.

Die Abfragesteuerung der Sonden 10 einer Gruppe durch den Mikroprozessor 5 geschieht folgendermaßen :

Der Mikroprozessor 5 adressiert den Demultiplexer derart, daß der Eingang des Analog-Digital-Wandlers 4 an die dieser Gruppe zugeordnete Meßleitung 23 angeschlossen wird.

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Gleichzeitig wird das auf der Leitung 25 verfügbare Taktsignal über den Multiplexer 8 auf die dieser Gruppe zugeordnete Taktleitung gesandt. Schließlich wird den ersten Stufen aller Schieberegister über die Leitung 24 vom Mikroprozessor ein Startsignal während einer Taktperiode angeboten, wodurch die erste Stufe des betrachteten Schieberegisters umgekippt wird. Im weiteren Verlauf sorgt das Taktsignal für die Umschaltung der einzelnen Stufen dieses Schieberegisters.

Der Mikroprozessor 5 bewirkt eine Folge von Meßzyklen, die nacheinander alle Gruppen überstreicht. Er ist so programmiert, daß bei jeder Abfrage einer Sonde der Analog-Digital-Wandler 4 ausgewertet und die Wärmemenge, die vom zugeordneten Heizkörper abgegeben worden ist, aufgrund obiger Gleichung berechnet und gespeichert wird. Der Mikroprozessor steuert außerdem den Betrieb des Anzeigefeldes 7 und des Tasten feldes 6, über das die Kennwerte des Meßnetzes und die Befehle für die Ausgabe der Verbrauchswerte gesteuert werden.

Die genaue Ausbildung der Wechselwirkungen zwischen dem Mikroprozessor und seinen Peripheriegeräten sowie seine Programmierung bedürfen hier keiner detaillierten Darstellung, da sie in der Mikroprozessortechnik üblich sind.

Fig. 2 zeigt im Detail den Aufbau eines Meßgeräts und eines Abfragekreises, die einem Heizkörper zugeordnet sind. An alle Abfragekreise einer Gruppe sind parallel eine Stromversorgungsleitung 50, eine Massenleitung 51, eine Taktleitung 52 und eine Meßleitung 54 angeschlossen. Außerdem besteht eine Verbindung 53 zwischen benachbarten Kippstufen eines Schieber egisters.

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Die Meßsonde besteht aus einem temperaturabhängigen Widerstand 40, der in Serie mit einem einstellbaren Widerstand 41 und der Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors 42 zwischen Masse und der Stromversorgungsleitung 50 angeschlossen ist. Der Widerstand 41 wird so eingestellt, daß Abweichungen des Widerstandswerts der Sonde 40 vom Nennwert abgeglichen werden können. Der Transistor 42 ist ein pnp-Transistor mit niedriger Sättigungsspannung zwischen Emitter und Kollektor. Er arbeitet als Schalter und überträgt die Betriebsspannung während der Abfrageperiode an die Sonde 40.

^s Der Verbindungspunkt der Sonde 40 mit dem einstellbaren Widerstand 41 ist an den nicht invertierenden Eingang eines D/ifferentialverstärkers 43 angeschlossen, dessen Ausgang über eine Trenndiode 44 und einen Widerstand 45 geringen Werts an die Meßleitung 54 angeschlossen ist. Der invertierende Eingang und der Ausgang dieses Verstärkers 43 sind über ein Rückkopplungsglied miteinander verbunden, das die Diode 44, wodurch die Verschiebung der Schwellenspannung dieser Diode kompensiert wird, und ein RC-Netz mit einem Widerstand 47

enthält urne! einem Kondensator 46 parallel verbundenyT^as den Eingang

't -

des Verstärkers schützt, ohne sein dynamisches Verhalten zu

verändern. Ein Widerstand 48 liegt in Reihe mit einer Diode ''zwischen dem Verbindungspunkt der Diode 44 und des Widerstands ' 45 und der Verbindungsleitung 53 zwischen benachbarten Kipp-■ stufen. Dieser Widerstand 48 stellt den Impedanzwert für die -' Belastung des Differentialverstärkers 43 während dessen Betriebsperiode ein.

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ORIGINAL INSPECTED

Die Basis des Transistors 42 ist an den Abgriff eines Widerstandsteilers 60, 61 angeschlossen, ofer zwischen der Stromversorgungsleitung 50 und dem Ausgang einer Kippstufe RS eingefügt ist. Diese Kippstufe besteht aus zwei logischen NICHT-UND-Gliedern 62 und 63, die überkreuz miteinander verbunden sind. Der komplementierte Rücksetz-Eingang R dieser Kippstufe ist über einen Widerstand 64 an den Ausgang eines weiteren logischen NICHT-UND-Gliedes 65 mit zwei Eingängen angeschlossen, von denen der eine Eingang an die Taktleitung über einen Widerstand 66 und der andere Eingang an den komplementierten Setzeingang S der Kippstufe angeschlossen ist. Dieser Kippstufeneingang ist außerdem an den Ausgang eines logischen NICHT-UND-Gliedes 67 mit zwei Eingängen angeschlossen, von denen der eine mit der Taktleitung 52 über den Widerstand 66 und der andere mit der Verbindungsieitung 53 über einen Widerstand 68 sowie mit Masse über einen Kondensator 69 verbunden ist.

Der Widerstand 64 verleiht der Wirkung des Gliedes 65 auf das Glied 62 aufgrund der Eingangskapazität dieses Gliedes eine systematische Verzögerung. Dadurch wird die Unsicherheit in der Steuerung aufgrund von Resten eines vorhergehenden Schaltvorgangs beseitigt.

Das Taktsignal sei mit h und das auf der Verbindungs-

sei, leitung 53 eingangsseitig vorhandene Signalfmit ρ bezeichnet.

Das logische Glied 67 liefert ein Stellsignal S an die Kippstufe aufgrund folgender Verknüpfung : S = h . ρ

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während die beiden Glieder 65 und 67 ein Rückstellsignal gemäß folgender Verknüpfung liefern :

R = h ρ

Die Kippstufe wird also, falls sie nicht bereits eingeschaltet ist, beim Auftreten eines logischen Pegels "1" auf der Taktleitung 52 und eines logischen Pegels "O" am Verbindungspunkt des Widerstands 68 und des Kondensators 69 eingeschaltet. Sie wird wieder, falls sie nicht bereits ausgeschaltet war, beim Auftreten eines logischen Niveaus "1" auf der Taktleitung 52 und eines logischen Pegels "1" am Verbindungspunkt des Widerstands 68 und des Kondensators 69 ausgeschaltet.

Der Widerstand 68 und der Kondensator 69 bilden ein Verzögerungsglied, das die auf der Verbindungsleitung 52 auftretenden Übergänge um eine Zeitdauer größer als ein Taktimpuls verzögert.

Die vier logischen Glieder 62, 63, 65 und 67 bilden gemeinsam eine D-Kippstufe und in Verbindung mit dem Widerstand '68 und dem Kondensator 69 den der Sonde 40 zugeordneten Abfragekreis.

Das Fortschaltsignal im Schieberegister besteht aus einem negativen Impuls, dessen Übergänge mit den ansteigenden Flanken von zwei aufeinanderfolgenden Taktimpulsen zusammenfallen. Die Taktimpulse sind positive Impulse eines regelmäßigen Taktes.

Außerhalb der Abfrageperioden der betrachteten Sonde befindet sich die Verbindungsleitung 53 am Eingang des Verzögerungsgliedes 68, 69 auf dem logischen Niveau "1", was auch

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am Ausgang der Kippstufe 62, 63 zu einem logischen Niveau "1" führt. Die Diode 49, deren Kathode zu diesem Ausgang der Kippstufe hinzeigt, ist gesperrt, so daß auch der Lastwiderstand

48 des zugeordneten Verstärkers 43 stromlos ist. Der Transistor 42 ist ebenfalls gesperrt und verhindert die Stromversorgung des Sondenwiderstands 40 und des Verstärkers 43. Der Ausgang dieses Verstärkers liegt an Masse und die Diode 44 ist gesperrt. Der ganze Schaltkreis zeigt wegen der gesperrten Dioden 44 und

49 der Meßleitung 54 eine hohe Impedanz.

Wenn aufgrund der Abfrage der der betrachteten Sonde 40 vorhergehenden Sonde in der Gruppe oder, wenn die Sonde die erste in der Gruppe bildet, aufgrund der Aussendung eines Startimpulses durch den Mikroprozessor auf der Leitung 31, 32 oder 33 der Eingang des Verzögerungsgliedes 68, 69 auf den logischen Pegel "0" gelangt, so hat dies keine unmittelbare Wirkung auf die Kippstufe 62 und 63 wegen der Verzögerung in den Bauteilen 68 und 69; der nächstfolgende Taktimpuls auf der Taktleitung führt jedoch zum Umkippen der Kippstufe 62 und 63 und zum Übergang des Ausgangs dieser Kippstufe auf den logischen Pegel ¹¹O". Hierdurch wird einerseits die Diode 49 entsperrt und der Widerstand 48 in den Arbeitskreis des Verstärkers 43 eingefügt und andererseits der Transistor 42 entsperrt, wodurch der Verstärker 43 und der Sondenwiderstand 40 mit Strom versorgt werden. Der ganze Schaltkreis verhält sich nun gegenüber der Meßleitung 54 als eine Spannungsquelle niedriger Impedanz.

Die Rückschaltung auf den logischen Pegel "1" am Eingang der Verzögerungsleitung 68, 69 erfolgt gleichzeitig mit der Vorderflanke des nächsten Taktimpulses. Dieser Übergang

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hat jedoch keine sofortige Wirkung auf die Kippstufe wegen der Verzögerung durch das Verzögerungsglied 68 und 69. Erst mit dem übernächsten Taktimpuls schaltet die Kippstufe 62, zurück, sperrt die Stromversorgung des Widerstands 4O und des Verstärkers 43 und blockiert die beiden Dioden 44 und 49.

Die Abfrage des Sondenwiderstands 40 erfolgt während der Taktperiode, die dem negativen Impuls auf der Verbindungsleitung 53 am Eingang des Verzögerungsgliedes 68 un d 69 folgt. Der am Ausgang der Kippstufe anläßlich dieser Abfrage entstehende negative Impuls, der um eine Taktperiode bezüglich des vorhergehenden Impulses verzögert wird, dient als negativer Weiterschaltimpuls und bewirkt die Abfrage der Sonde 40, die der nächsten Kippstufe des Schieberegisters zugeordnet ist. Die Abfragekreise für die Sondenwiderstände einer Gruppe verhalten sich zueinander wie die Stufen eines dynamischen Schieberegisters. Da der Vorschubimpuls,der ursprünglich vom Mikroprozessor an die erste Stufe des Schieberegisters geliefert worden war, ein isolierter Impuls ist, dessen Dauer höchstens eine Taktperiode beträgt, wird stets nur ein Abfragekreis aktiviert.

Während der Abfrage verhält sich der Abfragekreis gegenüber der Meßleitung 54 wie eine Spannungsquelle, deren Potentialdifferenz zum Spannungsabfall an der Sonde proportional ist. Da die Abfrage nur jeweils eine Sonde betrifft, unterliegt die Meßleitung stets nur der Spannung eines einzigen Abfragekreises, und diese Spannung wird dem Analog-Digital-Wandler (Fig. 1) zugeführt.

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Gemäß einer Variante können die NICHT-UND-Glieder 62, 63, 65 und 67 durch NICHT-ODER-Glieder ersetzt werden. Dann müssen jedoch das Taktsignal und das Vorschubsignal auf der Leitung 53 komplementiert werden (h bzw. p) und das Vorschubsignal ρ für die nächste Sonde der Gruppe muß am komplementären Ausgang der Kippstufe abgenommen werden. Die Kippstufe wird eine RS-Kippstufe.

Der Analog-Digitalwandler 4 (Fig. 1) vergleicht die Meßspannung mit einer Bezugsspannung. Anstatt eine sehr genaue und stabile Bezugsspannung auf teuere Art und Weise bereitzustellen, wird einfach die Versorgungsspannung der Stromversorgungsleitung 50, die zur Versorgung der Sondenwiderstände dient, mitverwendet. Damit kann man Schwankungen dieser Spannung unberücksichtigt lassen und am Ausgang des Wandlers 4 einen Wert erhalten, der unmittelbar proportional zum Spannungsabfall am Sondenwiderstand ist.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Gesamtanordnung, wobei der Multiplexer 8 und der Demultiplexer 9 aus Gründen einfacherer Darstellung weggelassen worden sind. Außerdem wurde nur eine einzige Gruppe 1 im linken Teil der Figur angedeutet und ein Analog-Digital-Wandler 4 berücksichtigt, der aufeinanderfolgende Annäherungen an den Meßwert durchführt und über die Meßleitung 54 sowie die Stromversorgungsleitung 50 mit den Abfragekreisen der Gruppe verbunden ist. Der gerade abgefragte Sondenwiderstand 40 und der ihm zugeordnete Abfragekreis sind in einem Block 12 angedeutet, während die anderen Sonden, die gerade nicht abgefragt werden, durch Widerstände 13 und 14 symbolisch angedeutet sind. Wie bereits erwähnt, liegt

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eine Sonde während der Abfrage in Serie mit einem Widerstand 41 zwischen Masse und der Stromversorgungsleitung 50. Der Differentialverstärker 43 ist eingeschaltet und sein Ausgang ist über einen Widerstand 48 mit Masse verbunden. Der Verstärker verhält sich gegenüber der Meßleitung 54 wie eine Spannungsquelle, während die anderen Abfragekreise sich wie eine hohe Impedanz, die an Masse liegt, verhalten.

Der Wandler 4 bewirkt eine Spannungssummierung in einem Widerstandsnetz vom Maßstab R-2R. Die beiden Enden dieses Netzes 15 sind über zwei Widerstände an Masse angeschlossen, wobei einer dieser Widerstände zugleich an den invertierenden Eingang eines !Comparators 16 führt und die Zwischenabgriffe über eine Gruppe von Umschaltern 17 entweder mit Masse oder mit der Stromversorgungsleitung 50 verbunden sind. Der Komparator 16 ist mit seinem nicht invertierenden Eingang an die Meßleitung 54 angeschlossen. Eine Logik 18 steuert die aufeinanderfolgenden Annäherungen durch Einstellung der Umschalter 17 unter Kontrolle des Komparators 16 und des Mikroprozessors. Am Ende eines Umwandlungsvorgangs liegt an einem digitalen Ausgang 19 in rein binärer Form der Wert des Verhältnisses der Versorgungsspannung und der Spannung auf der Meßleitung 54 vor.

Die Schaltkreise, aus denen der Wandler 4 besteht, bedürfen keiner näheren Erläuterung, da solche Wandler allgemein bekannt sind. In der Regel sind sie auf Halbleiterbasis aufgebaut und in einem integrierten Schaltkreis zusammengefaßt.

Während einer Messung steuert der Mikroprozessor 5 zuerst einen Abfragekreis in der gewünschten Gruppe über den

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Multiplexer 8 und den Demultiplexer 9 an. Dann gibt er der der Logik 18 des Wandlers 4 den Startbefehl sowie ein Taktsignal. Am Ende der Umwandlung gibt der Wandler ein Operationsende-Signal an den Mikroprozessor 5 ab, worauf dieser die am digitalen Ausgang der Logik 18 verfügbare Zahl übernimmt.

Fig. 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, das sich vom vorhergehenden durch den Aufbau des Wandlers unterscheidet. Die Enden des Widerstandsnetzes 15 sind einerseits direkt an den invertierenden Eingang des Komparators 16 und andererseits über einen Widerstand an Masse angeschlossen. Die Meßleitung 54 ist über einen Widerstand an den invertierenden Eingang des Komparators 16 angeschlossen, dessen nicht invertierender Eingang über zwei gleiche Widerstände r an Masse bzw. an die Stromversorgungsleitung 50 angeschlossen sind. Bei diesem an sich bekannten Aufbau kann man in binär-komplementierter Form den Wert des Spannungsverhältnisses zwischen der Versorgungsleitung 50 und der Meßleitung 54 erhalten. Die Genauigkeit dieser Anordnung ist geringer als im vorhergehenden Fall, jedoch kann man einen Meßwert im ganzen Spannungsbereich der Versorgungsspannung konvertieren, und der Komparator 16 arbeitet mit einer Bezugsspannung, die nur halb so groß wie die Spannung der Versorgungsleitung 50 ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich besonders durch die geringe Anzahl aktiver Komponenten aus, die jedem Meßkreis zuzuordnen sind, nämlich nur - vier logische NICHT-UND-Glieder oder NICHT-ODER-Glieder,

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- ein Schalttransistor mit niedriger Sättigungsspannung zwischen Kollektor und Emitter,

- ein üblicher Operationsverstärker und

- zwei übliche Isolationsdioden.

Der Stromverbrauch des Meßkreises ist äußerst gering, solange die betreffende Sonde nicht abgefragt wird, da die Sonde sowie der zugeordnete Verstärker während dieser Zeit nicht versorgt werden.

Der Arbeitswiderstand des Meßkreises besteht nur aus dem Arbeitswiderstand 48 des Differentialverstärkers, in dem gerade eine Abfrage erfolgt. Wegen der Anordnung dieses Widerstands in der Nähe der zugeordneten Sonde ergeben sich folgende Vorteile :

- es fließt kein Strom in der Meßleitung 54, da die Messung eine Spannungsmessung ist

- der Arbeitswiderstand hat einen konstanten Wert (falls man von den Fertigungstoleranzen absieht), und zwar unabhängig von der Anzahl der nacheinander abzufragenden Sonden.

Der Stromverbrauch ist während der Abfrage der einzelnen Sonden konstant, was die Genauigkeit der Messung fördert.

Jeder Sondenwiderstand kann mit den ihm zugeordneten Bauteilen des Abfragekreises eine hochgradig integrierte Einheit bilden.

Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, den Lastwiderstand 48 und die Diode 49 durch einen allen Verstärkern 43 gemeinsamen Lastwiderstand zu ersetzen, der zwischen der Meßleitung und Masse am Eingang der Verarbeitungsmittel angebracht ist. Man kann außerdem den pnp-Transistor 42 durch einen

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npn-Transistor ersetzen, falls man eine negative Stromversorgung für den Verstärker 43 vorsieht und der Basis dieses Transistors ein vom logischen NICHT-UND-Glied 62 kommendes Signal anbietet.

χ χ

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Claims

3 0. Juni 198Q

UNION INDUSTRIELLE BLANZY-OUEST S.A.

73, Boulevard Haussmann, 75008 PARIS

Frankreich

VORRICHTUNG ZUR WÄRMEMENGENMESSUNG

Zusatz zu P 29 08 669.9

PATENTANSPRÜCHE

1 4 Vorrichtung zur individuellen Wärmemengenmessung mehrerer Gruppen von Strahlungsheizkörpern, die aus einer gemeinsamen Heizzentrale versorgt werden und thermoelektrische Meßgeräte tragen, mit mindestens einer Meßleitung, die an die Meßgeräte jeder Gruppe angeschlossen ist, mit jedem Meßgerät zugeordneten Abfragekreisen, die je eine Stufe eines Schieberegisters aufweisen, wobei die Stufen der an eine Meßleitung angeschlossenen Abfragekreise zu einem Schieberegister zusammengeschaltet sind, und mit einem Mikroprozessor, der die Meßleitungen und Schieberegister steuert, indem er die Meßsignale der Meßgeräte zyklisch nacheinander einem Analog-Digital-Wandler zuführt und indem er die daraus resultierenden Digita1-Informationen mithilfe einer internen Umwandlungstabelle, die die Größe der einzelnen Strahlungsheizkörper berücksichtigt, in Wärmeleistungswerte umschlüsselt, die in verbraucherspezifischen Zählern akkumuliert werden, wobei weitere Meßgeräte in der Heizzentrale vorgesehen sind, die den Akkumuliervorgang sperren oder zulassen, gemäß Patent 29 08 669,

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_β ο

dadurch gekennzeichnet, daß jedes Meßgerät (40) als Thermowiderstand ausgebildet und Bestandteil eines Widerstandsteilers (40, 41) ist, der aus einer Spannungsquelle (50) gespeist wird, und daß diese Spannungsquelle auch die Bezugsspannung des Analog-Digital-Wandlers (4) liefert.

2 - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberegisterstufen je ein Verzögerungsglied (68, 69) aufweisen.

3 - Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stufe aus zwei logischen NICHT-UND-Gliedern (62, 63) mit je zwei Eingängen, die zu einer RS-Kippstufe zusammengeschaltet sind, und aus zwei weiteren logischen NICHT-UND-Gliedern (65, 67) mit je zwei Eingängen besteht, von denen das eine mit seinem Ausgang über einen Widerstand (64) an den R-Eingang der Kippstufe, mit seinem ersten Eingang an den S-Eingang der Kippstufe und mit dem anderen Eingang an eine Taktleitung (52) angeschlossen ist, während das andere Glied (67) mit seinem Ausgang an den S-Eingang der Kippstufe, mit seinem ersten Eingang an die Taktleitung und mit seinem anderen Eingang an den Ausgang des Verzögerungsgliedes (68, 69) angeschlossen ist.

4 - Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippstufe aus zwei logischen NICBfT-OEER-Gliedern mit je zwei Eingängen, die zu einer RS-Kippstufe zusammengeschaltet sind, und aus zwei weiteren logischen NICHT-ODER-Gliedern mit je zwei Eingängen

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besteht, von denen das eine mit seinem Ausgang über einen Widerstand an den R-Eingang der Kippstufe, mit seinem ersten Eingang an den S-Eingang der Kippstufe und mit dem anderen Eingang an eine Taktleitung angeschlossen ist, während das andere Glied mit seinem Ausgang an den S-Eingang der Kippstufe, mit seinem ersten Eingang an die Taktleitung und mit seinem anderen Eingang an den Ausgang des Verzögerungsgliedes angeschlossen ist.

5 - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermowiderstände (40) in ihrem jeweiligen Abfragekreis auf einen Verstärker (43) einwirken, dessen Stromversorgung über einen Schalter (42) erfolgt, der nur während der Äbfragezeitpunkte des zugeordneten Meßgeräts Strom führt.

6 - Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (43) auf einen ihm im Abfragekreis zugeordneten Lastwiderstand (48) über eine Diode (49) arbeitet und daß dieser Widerstand an einen Ausgang der zugeordneten Kippstufe angeschlossen ist, der positives Potential zwischen den Abfragezeitpunkten und Massepotential während eines Abfragezeitpunkts aufweist, wobei die Diode so gepolt ist, daß ihre Anode zum Ausgang des Verstärkers weist.

7 - Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastwiderstand des Verstärkers (43) allen an eine Meßleitung angeschlossenen Abfrage-

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kreisen gemeinsam ist und zwischen der Meßleitung und Masse liegt.

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