DE4408898C2 - Fernkalibrierbare Temperaturmeßvorrichtung - Google Patents
Fernkalibrierbare TemperaturmeßvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung von Temperaturen
und der lokalen Zuordnung dieser Temperaturwerte, mit den im Patent
anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Die Vorrichtung ist geeignet, die Verteilung der Werte der Temperatur
oder deren Gradienten drahtgebunden, drahtgeführt oder drahtlos zu messen
und den jeweiligen Meßwert dem Meßort zuzuordnen. Sie ist in drahtloser
Ausführungsform zur Temperaturmessung in lebendem Gewebe geeignet,
wobei sich sowohl mehrere Meßstellen in einem Gewebestück (Temperatur
überwachung bei medizinischer Behandlung) befinden, als auch je eine
Meßstelle in verschiedenen Gewebestücken (Temperaturüberwachung mehrerer
Tiere im Stall) befinden können. Sie ist in drahtgebundener Ausführungsform
zur exakten Fernmessung der Temperatur bei gleichzeitig minimaler Eigen
erwärmung der miniaturisierten, injizierbaren Meßsonde geeignet, wobei den
Temperatursignalen stets ein Identifikationssignal zugeordnet ist und
daher die gemessenen Temperaturen den verschiedenen Meßstellen eindeutig
zugeordnet werden können.
Eine Vorrichtung zur drahtlosen Temperaturmessung bei gleichzeitiger
Übertragung eines Identifikationssignals ist aus der DE 33 23 111 A1 bekannt.
Dabei werden Fühler als individuelle nicht angeschlossene Einheiten ausge
bildet und in die zu vermessende Masse eines chemischen Prozesses einge
mischt, wobei jeder Fühler mit einem Sender ausgerüstet ist, der die von
Fühlerelementen gemessenen Eigenschaften der Masse zu einer Empfangs
einrichtung außerhalb des Raumes, in dem sich die Masse befindet, überträgt.
Eine Vorrichtung nach der DE 33 23 111 A1 ist jedoch nicht besser geeignet,
da die Fühler zur Übertragung der Signale in den Fühler eingebaute akustische
oder elektromagnetische Sender verwenden, die, entweder mit einer Batterie
oder aber durch Ausnutzung der Temperaturdifferenz bei Kühlung der Ab
schirmung durch Thermoelemente, gespeist werden müssen. In beiden Fällen
ist die durch die unten beschriebene neue Erfindung erzielbare miniaturisierte,
injizierbare Ausbildung des Transponders jedoch nicht möglich. Sowohl die
Batterie, als auch die Thermoelemente benötigen zum Einbau ein zusätzliches
Volumen, welches proportional mit zunehmender Leistung des in den Fühler
eingebauten Senders anwächst. Daher werden diese Fühler stets signifikant
größer aufgebaut sein, als fremdgespeiste Transponder.
Eine Kühlung der Abschirmung durch das Verdampfen von Flüssigkeiten
ist in lebendem Gewebe nicht möglich. Der Transponder muß aus medizinischen
Gründen hermetisch gekapselt sein. Die Energieversorgung durch Thermoele
mente ist daher nicht möglich. Der alternative Einsatz einer Batterie beschränkt
jedoch die Einsatzdauer des Fühlers auf die relativ kurze Lebensdauer der
Batterie. Eine nachträgliche Kalibrierung der Fühler ist nicht möglich, da
die dazu erforderlichen Bausteine der elektronischen Schaltung nicht vorhan
den sind. Das Problem der Eigenerwärmung der Fühler ist in dieser Vorrich
tung durch das Verdampfen von Flüssigkeiten gelöst. Dieses Verfahren
verursacht jedoch Gasblasen und Kontaminationen. Es ist zur hier angestreb
ten Temperaturmessung in lebendem Gewebe ungeeignet.
Eine Vorrichtung zur drahtlosen Temperaturmessung bei gleichzeitiger
Übertragung eines Identifikationssignals ist aus der US 40 75 632 bekannt.
Dabei wird mit Hilfe von Dipolantennen einem Speisefeld Betriebsenergie
entzogen, und mit Hilfe von Gleichrichtern und Spannungsregulatoren in
eine Speisespannung umgewandelt. Wenn die Speisespannung einen aus
reichend hohen Wert annimmt, werden jeweils ein temperaturempfindlicher
Oszillator und ein zyklischer Code-Generator aktiviert, die mit Hilfe von
Transistormodulatoren das Speisefeld im Rhythmus der Signalinformationen
durch Absorptionsmodulation modulieren. Eine Vorrichtung nach der
US 40 75 632 ist jedoch nicht besser geeignet, da wegen der dort notwen
digen Dipolantennen eine miniaturisierte, injizierbare Ausbildung des
Transponders nicht möglich ist. Besonders ungeeignet ist zudem der dort
verwendete Spannungsregulator, der bei starker Ankopplung des Transpon
ders an das Speisefeld zwangsläufig zur Eigenerwärmung des Transponders
führt, die den zu messenden Temperaturwert verfälscht und daher eine
exakte Temperaturmessung nicht zuläßt.
Eine Vorrichtung zur drahtlosen Bestimmung der lokalen Temperatur in
lebendem Gewebe ist aus der DE 32 19 558 C2 bekannt. Dort wird ein in
das Gewebe zu implantierender Transponder als Meßsonde verwendet, die
ihre Betriebsenergie mit Hilfe eines Schwingkreises dem Abfragefeld entzieht
und dieses Abfragefeld mit Niederfrequenzsignalen amplitudenmoduliert,
wobei die Frequenz der von einem Phasenschieberoszillator mit einem tempe
raturabhängigen Widerstand erzeugten Niederfrequenzsignale im Betriebszu
stand weitgehend nur von der Temperatur und nicht von der Betriebsspannung
abhängt. Dies wird dort dadurch erreicht, daß die Hochfrequenzleistung
des Speisefeldes und damit die in der Meßsonde induzierte Betriebsspannung
während des Meßvorganges kontinuierlich soweit eingestellt wird, daß der
Phasenschieberoszillator stets in der unmittelbaren Nähe seines Anschwing
punktes betrieben wird. Dabei wird die spezielle Eigenschaft des Phasenschie
beroszillators ausgenutzt, daß die Amplitude der erzeugten Schwingung mit
zunehmender Betriebsspannung vom Anschwingpunkt aus betrachtet sich
bis um das Tausendfache vergrößern kann, bevor es zu Verzerrungen oder
zu Frequenzverschiebungen kommt. Dadurch ist eine sehr einfache und
effektive Regelung bei gleichzeitiger Messung möglich. Bereits bei diesem
Verfahren tritt nahezu keine Eigenerwärmung der Meßsonde auf, da stets
nur soviel Energie zugeführt wird, wie die Meßsonde gerade zum Betrieb
benötigt. Aufgrund der geringen, stets variierenden Betriebsspannung ist
jedoch der zuverlässige Betrieb zusätzlicher, digitaler Schaltungen, die
beispielsweise einen Identifikationscode übertragen können, mit diesem
Verfahren nicht möglich.
Eine Weiterbildung dieses Patentes ist die DE 39 32 428 C2. Dort wird
ebenfalls ein miniaturisierter, implantierbarer Transponder als Meßsonde
verwendet, wobei der Transponder seine Betriebsenergie drahtlos dem Abfrage
feld mit Hilfe eines Schwingkreises entzieht und einen Signalgenerator, der
nicht in unmittelbarer Nähe seines Anschwingpunktes betrieben wird,
sondern nun einen ganz bestimmten, in dem Signalgenerator der Trans
pondereinrichtung als charakteristisches Merkmal erzeugten, drahtlos zu
erkennenden Arbeitspunkt besitzt, wobei dieser Arbeitspunkt durch ein
temperaturabhängiges Frequenzmaximum der vom Signalgenerator erzeugten
Signale gekennzeichnet ist. Dadurch, daß nicht der Anschwingpunkt eines
Phasenschieberoszillators (Betriebsspannung ca. 0,8 V) sondern ein spezieller,
durch den geeigneten Aufbau des Signalgenerators erzeugter Arbeitspunkt
(Betriebsspannung ca. 3,0 V) zum Betrieb des Transponders gewählt wird,
kann der zuverlässige Betrieb des für die Identifikation erforderlichen
Digitalteils, der i. a. eine höhere Betriebsspannung als der Signalgenerator
benötigt, gewährleistet werden.
Eine Vorrichtung basierend auf dem in der DE 39 32 428 C2 dargestellten
Verfahren ist nicht besser geeignet, weil die Herstellung von integrierten
Schaltungen mit speziellen, drahtlos zu erkennenden Arbeitspunkten einer
seits einen zusätzlichen, hohen schaltungstechnischen Aufwand bedeuten,
der zu einer Verringerung der erzielbaren Ausbeute (innerhalb vorgegebener
schaltungstechnischer Spezifikationen) und damit zu einer Erhöhung der
Stückkosten führt. Andererseits führen die zur Erzeugung eines solchen,
durch ein Frequenzmaximums gekennzeichneten Arbeitspunktes notwendigen
Spannungsreferenzen und Komparatoren zwangsläufig zu einer Erhöhung
der zum Betrieb in diesem Arbeitspunkt erforderlichen Stromstärke und
Leistungsaufnahme. Je höher jedoch die Leistungsaufnahme ist, um so
geringer ist für den drahtlosen Betrieb die erzielbare Reichweite der Trans
ponder und damit die Zahl der Anwendungsmöglichkeiten der Meßvorrichtung.
Außerdem nimmt die Eigenerwärmung des Siliziumkristalls durch eine solche
verlustbehaftete Arbeitspunkterzeugung zu, was zwangsläufig zu erheblichen
Meßfehlern bei kontinuierlicher Temperaturmessung führt.
Ein weiterer Nachteil der DE 39 32 428 C2 ist, daß die eindeutige Zuord
nung der zu messenden physikalischen Größe mit der vom Signalgenerator
erzeugten Signalfrequenz nur in diesem fertigungstechnisch festgelegten,
oder möglicherweise durch zusätzlichem Abgleich von Schaltungselementen
vor dem Versiegeln des Transponders in gewissen Grenzen noch variierbaren,
Arbeitspunkt (maximale Signalfrequenz) gegeben ist. Wird der Transponder
außerhalb seines, nach der Versiegelung endgültig nicht mehr variierbaren
Arbeitspunktes betrieben, so führt dies zwangsläufig zu Fehlmessungen.
Ein weiterer Nachteil der DE 39 32 428 C2 ist, daß zum Einstellen des
fertigungstechnisch festgelegten Arbeitspunktes eine ganz bestimmte Betriebs
spannung erforderlich ist. Dabei muß die damit verknüpfte Betriebsspannung
bereits bei der Herstellung des Transponders so hoch gewählt werden, daß
auch bei den fertigungstechnischen Toleranzen, die bei monolithischer
Integration (ASIC) typischerweise bis zu 20% betragen können, alle
Funktionsblöcke auf dem Transponder zuverlässig arbeiten. Dies bedeutet,
daß ein großer Teil der produzierten Transponder zwar prinzipiell bei einer
niedrigeren Betriebsspannung funktionieren würde, was eine deutlich größere
Reichweite im drahtlosen Betrieb bedeuten würde, trotzdem müssen sie
jedoch bei einer höheren Betriebsspannung betrieben werden, weil sonst die
Zuordnung der Temperatur, die mit dem vorgegebenen Arbeitspunkt
fertigungstechnisch verknüpft ist, nicht mehr eindeutig wäre. Daher bleibt
die erzielbare Reichweite, d. h. der Abstand zwischen dem zu messenden
Objekt und der Speiseantenne, selbst bei optimal produzierten Transpondern
auf eine mittlere Distanz begrenzt.
Drahtgebundene, drahtgeführte oder drahtlose Temperaturmeßvorrichtungen
sind in zahlreichen Varianten bekannt. Vorrichtungen, die mit fremd
gespeisten, injizierbaren Transpondern arbeiten, sind hingegen nicht so
häufig anzutreffen. Das Problem der Eigenerwärmung durch die zugeführte
Speiseleistung wird umso bedeutsamer, je kleiner der Transponder gestaltet
ist und je genauer man die Temperaturwerte ermitteln muß. Bei hermetisch
gekapselten, injizierbaren Transpondern werden die elektronischen Bausteine
des Transponders in der Glashülse nochmals vergossen, um eine hohe
mechanische Stabilität zu gewährleisten. Die Wärmebarriere zur Umgebung
ist dadurch hoch und führt schon bei einem geringen Maß an zuviel zuge
führter Speiseenergie zu signifikanten Temperaturerhöhungen und verhindert
eine zuverlässige Messung der Temperatur mit Auflösungen um 0,1°C.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Temperatur an schwer
oder nicht ständig zugänglichen Orten, je nach Anwendungsfall drahtge
bunden, drahtgeführt oder drahtlos, lokal zu messen und dem Meßpunkt
zuzuordnen.
Diese Aufgabe wird bei der fernkalibrierbaren Meßvorrichtung mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen der
Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die Erfindung eröffnet die Möglichkeit, insbesondere lokale Temperaturen
preisgünstig, exakt und zuordenbar, drahtgebunden, drahtgeführt oder
drahtlos zu messen. Dabei nimmt die eigentliche Meßstelle, der Transponder,
nur ein sehr geringes Volumen ein. Dadurch ist eine durch eine Hohlnadel
injizierbare, hermetisch gekapselte Ausführungsform ohne große Probleme
realisierbar, die insbesondere zur Erfassung von Temperaturen im lebenden
Gewebe geeignet ist. Die fernkalibrierbare Meßvorrichtung eignet sich nicht
nur für die oben erwähnten Anwendungsfälle, sondern kann alle physikali
schen Größen messen, für die geeignete Meßwandler zu Verfügung stehen.
Dabei ist die Vorrichtung immer dann besonders vorteilhaft einzusetzen,
wenn die Eigenerwärmung des Transponders möglichst gering sein muß.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß große Mengen
unkalibrierter, monolithisch integrierter Transponder preisgünstig hergestellt
und verwendet werden können. Durch den Fortfall von Referenzelementen,
wie abzugleichende Widerstände, Referenzspannungsquellen oder Signalgenera
toren mit vorgegebenen, charakteristischen Arbeitspunkten, können alle
Transponderschaltungen (z. B. ASICs auf einem Silizium-Wafer) verwendet
werden, die noch irgendwie prinzipiell funktionieren. Die in der Halbleiter
technik üblichen Toleranzkriterien hinsichtlich der Realisation von Referenz
elementen entfallen nahezu vollständig, wodurch die beim Herstellungsprozeß
erzielbare Ausbeute ganz erheblich verbessert wird, insbesondere wenn, wie
hier angestrebt, eine Messung nur äußerst geringe Toleranzen hinsichtlich der
Meßwerterfassung zuläßt. So ist es beispielsweise üblich, für genaue Meß
systeme die Einhaltung einer Referenzspannung mit einer Toleranz von 1%
zu fordern. Alle Transponder, die diese Vorgabe nicht einhalten, sind dann
ungeeignet und müssen aussortiert werden. Dies erhöht die Stückkosten um
das Vielfache. Bei der hier angegebenen Problemlösung hingegen können
alle prinzipiell funktionierenden Transponder, ohne Rücksicht auf Toleranzen,
verwendet werden. Ein weiterer mit der Erfindung erzielter Vorteil besteht
darin, daß durch den Fortfall von verlustbehafteten, spannungsstabilisieren
den Schaltungen im Transponder keine zusätzliche Verlustwärme im Transpon
der erzeugt wird.
Da die Betriebsspannung mit Hilfe einer Steuerung von außen auf den
beim Kalibriervorgang vorgegebenen Wert eingestellt wird, muß keine zu
hohe Betriebsspannung verlustbehaftet reduziert werden. Dadurch wird die
insgesamt im Transponder auftretende Verlustleistung und die damit verbun
dene Eigenerwärmung auf das technisch geringste mögliche Maß reduziert.
Zur erläuternden Beschreibung der fernkalibrierbaren Temperaturmeßvor
richtung sind einige Abbildungen gegeben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Funktionsblöcke eines Trans
ponders (T),
Fig. 2 einen typischen Verlauf der Abhängigkeit des Signals (SVCO) des
spannungsabhängigen Generators (VCO) im Transponder (T) von der
Betriebsspannung (UB) des Transponders (T),
Fig. 3 typische Beispiele für einen drahtgebundenen, drahtgeführten und
drahtlosen Betrieb des jeweils prinzipiell gleichartig aufgebauten Trans
ponders,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Anordnung zum gleichzeitigen
drahtlosen Betrieb mehrerer Transponder,
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Funktionsblöcke eines erweiterten
Anwendungsbeispiels für einen Transponder,
Fig. 6 eine schematische Darstellung der Funktionsblöcke eines erweiter
ten Anwendungsbeispiels für einen Transponder, der seine Signale nicht
nur auf der Speisefrequenz sondern auf einer weiteren Signalfrequenz aus
sendet,
Fig. 7 die zugehörige Spektraldarstellung der Signale des nach Fig. 6
aufgebauten Transponders,
Fig. 8 eine schematische Darstellung der Funktionsblöcke eines An
wendungsbeispiels für einen Transponder mit reduziertem schaltungs
technischen Aufwand,
Fig. 9 die zugehörige Spektraldarstellung der Signale des nach Fig. 8
aufgebauten Transponders,
Fig. 10 eine schematische Darstellung der Funktionsblöcke eines draht
gebundenen Anwendungsbeispiels für einen Transponder und
Fig. 11 die zugehörige Spektraldarstellung der Signale des nach Fig. 10
aufgebauten Transponders.
Das in Fig. 1 gezeigte schematisch dargestellte Beispiel für den schal
tungstechnischen Aufbau eines durch ein Speisefeld (Φ) aktivierten Trans
ponders (T), der für den drahtgeführten oder drahtlosen Betrieb geeignet
ist, gleicht weitgehend dem in der US 40 75 632 wiedergegebenen Trans
ponderaufbau. Während dort ein Dipol als Empfangs- und Sendeelement
verwendet wird, dient hier dazu ein Reaktanznetzwerk (LCN) mit einer oder
mehreren Polstellen (vergl. DE 32 19 558 C2) im frequenzabhängigen Reak
tanzverlauf. Die vom Reaktanznetzwerk (LCN) empfangene Speiseenergie
induziert dort eine hochfrequente Wechselspannung und wird durch einen
nachgeschalteten Gleichrichter (RT) in eine geeignete Gleichspannung, der
Betriebsspannung (UB) des Transponders, umgewandelt. Dabei befindet sich
in der Gleichrichtereinheit (RT) gegebenenfalls ein Kondensator zur Glättung
der Welligkeit der gleichgerichteten Spannung. Dieser ist in dieser Dar
stellung nicht explizit aufgeführt. Gegebenenfalls genügen auch die para
sitären Schaltungskäpazitäten in den einzelnen Funktionsblöcken. Bei den
nachfolgenden Erläuterungen soll von einer ausreichend geglätteten Betriebs
spannung (UB) ausgegangen werden. Ein temperaturempfindlicher Widerstand
(TR) bewirkt einen temperaturabhängigen Zusammenhang der Signale des
Meßwandlers (MS), der als temperaturabhängiger Oszillator betrieben wird.
Der Speicher (SI) liefert in zyklischer Folge den individuellen, digitalen
Identifikationscode des Transponders (T). Beide Funktionsblöcke bewirken
mit ihren Signalen mit Hilfe der Modulationseinheit (MMOD) eine von
einer Empfangseinheit (RX) detektierbare Modulation des Speisefeldes (Φ).
Da die Betriebsspannung je nach Ankopplungsgrad und Stärke des Speise
feldes (Φ), schwankt, ist für diesen Fall in der US 40 75 632 ein Spannungs
regulator vorgesehen, damit die Signale des temperaturabhängigen Oszillators
nicht zusätzlich von der Betriebsspannung (UB) abhängen. Hier liegt der
entscheidende Unterschied zum Transponderaufbau nach Fig. 1. Der
Spannungsregulator entfällt. Versuche haben gezeigt, daß durch die thermische
Kopplung des auf dem gleichen Siliziumkristall angeordneten Spannungsregula
tors innerhalb weniger Sekunden Temperaturerhöhungen bis zu 2°C auftreten
können, wodurch eine genaue Temperaturmessung im Bereich von 0,1°C
unmöglich wird. Als Ergänzung ist ein spannungsabhängiger
Generator (VCO) als weiterer Funktionsblock integriert. Dieser spannungs
abhängige Generator (VCO) bewirkt mit Hilfe der Modulationseinheit (MMOD)
ebenfalls eine Modulation des Speisefeldes (Φ). Mit Hilfe der Empfangseinheit
(RX) kann somit die Steuereinheit (CPU) stets einen Zusammenhang zwischen
den Signalen des Meßwandlers (MS) und des spannungsabhängigen Generators
(VCO) herstellen und durch die Signale des Speichers (SI) exakt dem jeweiligen
Transponder (T) individuell zuordnen. Dabei kommt der Abhängigkeit der
Signalinformation (SVCO) des spannungsabhängigen Generators (VCO) von der
jeweils im Transponder (T) vorliegenden Betriebsspannung (UB) eine besondere
Bedeutung zu.
Fig. 2 zeigt einen typischen Verlauf der Abhängigkeit der Signalinformation
(SVCO) des spannungsabhängigen Generators (VCO) von der anliegenden
Betriebsspannung (UB). Wegen den realen Bedingungen der technischen
Realisierungsmöglichkeiten gibt es einen Spannungswert (UM) der Betriebs
spannung (UB) der wenigstens erreicht werden muß, um die einen minimalen
zuverlässigen Wert (SM) der Signalinformation (SVCO) zu erzielen und
auswerten zu können. Als oberen Begrenzungswert der Betriebsspannung
(UB) kann ein kritischer Spannungswert (UK) angegeben werden, bei dessen
Überschreitung die zugeordnete kritische Signalinformation (SK) über
schritten wird. Das angestrebte Signalverhalten des spannungsabhängigen
Generators (VCO) liegt bei einer Überschreitung dieser Werte nicht mehr
vor. Der Bereich der Betriebsspannung (UB), der zwischen den Begrenzungs
werten (UM) bzw. (SM) und (UK) bzw. (SK) liegt, ist gekennzeichnet durch
einen im mathematischen Sinne eineindeutigen, d. h. funktionalen Zu
sammenhang zwischen der Betriebsspannung (UB) und der Signalinformation
(SVCO). Dies bedeutet, daß für jeden beliebigen Spannungswert (UF) der
Betriebsspannung (UB) eine ganz bestimmte, von allen anderen Signal
informationen (SVCO) deutlich unterscheidbare, diesem Spannungswert
(UF) umkehrbar eindeutig zugeordnete Signalinformations (SF) existiert.
Dabei ist es völlig unerheblich, welchen quantitativen Wert die Betriebs
spannung (UB) im Transponder (T) denn tatsächlich annimmt. Wichtig ist
einzig und allein, daß durch diese strenge, eindeutige Zuordnung der Signal
information (SVCO) zur Betriebsspannung (UB) ein willkürlich ausgewählter,
ferngesteuert eingestellter Betriebsspannungswert (UF) bei Kenntnis des
zugehörigen Signales (SF) bei Bedarf immer wieder, durch ferngesteuertes
variieren der im Transponder (T) vorliegenden Betriebsspannung (UB) reprodu
zierbar stets erneut exakt eingestellt werden kann. Dadurch ist es möglich, daß
eine Fernkalibrierung der Meßvorrichtung dadurch erfolgt, daß die einzelnen
Transponder (T) kalibriert werden, wobei jeweils ein Transponder (T) während
des Kalibriervorganges mit Hilfe einer geeigneten Apperatur, exakt bekannten
Werten der von diesem Transponder (T) zu vermessenden Temperaturwerten (ϑ)
ausgesetzt wird, und die von der Speiseeinrichtung (TX) gelieferte Speise
leistung oder Speisespannung durch die Auswerteeinheit (CPU) so gesteuert
wird, daß sich im Transponder (T) ein beliebiger aber geeigneter Wert (UF)
der gleichgerichteten Betriebsspannung (UB) einstellt, wobei dieser Wert
durch die Signale des betriebsspannungsabhängigen Generators (VCO) von
der Auswerteeinrichtung (CPU) erkannt und von dieser durch die Steuerung
der Sendeleistung für die Zeitdauer der Kalibrierung mit geeigneten Mitteln
konstant gehalten wird, und dann sowohl der augenblickliche Spannungswert (UF)
der im Transponder (T) vorhandenen Betriebsspannung (UB), als auch der
Wert des zugehörigen Meßwandlersignals (SF), als auch die Identifikations
nummer als Kalibrierwerte abgespeichert werden, und daß die Messung
dadurch erfolgt, daß die Auswerteeinheit (CPU) den Transponder (T)
aufgrund seiner Identifikationsnummer identifiziert, aus den zugehörigen
Kalibrierwerten den bei der Kalibrierung vorhandenen Spannungswert (UF) der Betriebs
spannung (UB) ermittelt und, durch gesteuerte oder geregelte, wenn erforder
lich ständige Variation der Sendeleistung, insbesondere im Falle der draht
losen Ausführungsform bei bewegten Objekten mit dadurch bedingten
unterschiedlichen Kopplungsgraden zwischen dem als Empfangsschaltung dienenden Reaktanznetzwerk (LCN)
des Transponders (T) und den als Antennen wirkenden Induktionsschleifen
(A), diesen Wert der Betriebsspannung (UB) im Transponder (T) erzeugt
und konstant hält, dabei die vom Meßwandler (MS) gelieferten Signale
auswertet, die Kalibrierdaten ermittelt und durch rechnerische. Verfahren
(z. B. Interpolation) den Wert der lokalen Temperatur bestimmt.
Die in Fig. 3 gezeigten Skizzen dienen zur Erläuterung des drahtgebun
denen, drahtgeführten und drahtlosen Betriebes von Transpondern (T). Die
hier beispielhaft dargestellten Transponder (T) sind gleichartig aufgebaut.
Eine auf einem zylinderförmigen Ferritkern aufgebrachte Spule ist mit der
restlichen Schaltung nach Fig. 1, die vollständig monolithisch integriert
aufgebaut ist, verbunden und in einem Glasröhrchen hermetisch verschlos
sen.
Im Falle der drahtgebundenen Anwendung sind zusätzliche Zuleitungs
drähte (ZLD) mit in dem Glaskörper verschmolzen. Diese Zuleitungsdrähte
(ZLD) sind mit der Spule des Transponders (T) verbunden. Die Aktivierung
des Transponders (T) erfolgt über ein hochfrequentes Speisesignal (Hilfsträger),
welches über die Zuleitungsdrähte (ZLD) zum Transponder (T) übertragen und
durch den im Transponder (T) befindlichen Resonanzkreis zur Vermeidung von
Störungen gefiltert wird. Prinzipiell ist es auch möglich, bei der drahtgebun
denen Ausführungsform eine reine Gleichspannungsspeisung (vergleiche
Fig. 10) zu verwenden. Dies kann sowohl mit einer zweiadrigen als auch mit
einer dreiadrigen (vergleiche Fig. 10) Zuleitung (ZLD) erfolgen. Es kann in
den beiden zuletzt genannten Fällen dann auf die Spule verzichtet werden,
was eine besonders kleine Ausführungsform der Transponderschaltung zur
Folge hat. Die Übertragung der Transpondersignale zur Empfangseinheit
(RX) erfolgt über die gleichen Zuleitungsdrähte (ZLD).
Bei der drahtgeführten Ausführungsform führt beispielsweise ein Koaxial
kabel (KK) an dessen Ende eine Ankoppelspule (AKS) befestigt ist, bis zur
unmittelbaren Nähe des zur Messung verwendeten Transponders (T). Ein über
das Koaxialkabel (KK) eingespeistes hochfrequentes Speisefeld aktiviert den in
oder unmittelbar vor der Ankoppelspule angebrachten Transponder (T). Die
Transpondersignale werden ihrerseits über das Koaxialkabel (KK) zum Empfänger
eingang geführt. Der Vorteil dieser Anordnung ist, daß einerseits keine
Zuleitungsdrähte in den Glaskörper eingeschmolzen werden müssen, anderer
seits das von der Ankoppelspule (AKS) erzeugte Speisefeld (Φ) auf ein
sehr kleines Volumen konzentriert ist und selbst einen unmittelbar
benachbarten weiteren Transponder (T) nicht aktivieren könnte. Der gleich
zeitige parallele Betrieb zahlreicher Transponder wird durch diese Aus
führungsform sehr vereinfacht. Insbesondere für die schnelle Erfassung von
Temperaturgradienten ist diese Methode zu bevorzugen.
Die drahtlose Ausführungsform benutzt vorzugsweise relativ großflächige
Antennenschleifen, um ein weitreichendes Speisefeld (Φ) aufzubauen. Da
durch ist es möglich, auch ohne genaue Kenntnis des Aufenthaltsortes des
Transponders, diesen zu aktivieren. Diese Ausführungsform ist beispiels
weise zur automatischen Fiebermessung freilaufender Zuchttiere geeignet.
Dabei kann der ohnehin im Transponder (T) integrierte Speicher (SI) für
den Identifikationscodes gleichzeitig zur Steuerung von Fütterungsautomaten
genutzt werden.
Ein Ausführungsbeispiel für den gleichzeitigen Betrieb mehrerer drahtlos
betriebener Transponder (T1, T2, T3, T4) ist in Fig. 4 gezeigt. Eine zen
trale Steuer- bzw. Auswerteeinrichtung (CPU) steuert eine Speiseeinrichtung
(TX) die ein Speisesignal erzeugt und dieses über eine, ebenfalls von der
zentralen Steuer- bzw. Auswerteeinrichtung (CPU) kontrollierte, Anpassungs-
und Schaltvorrichtung (SX) an die entsprechenden Induktionsschleifen (A1,
A2, A3, A4) zyklisch nacheinander oder gleichzeitig verteilt. Dabei ist die
beispielhafte Angabe von vier Induktionsschleifen (A1, A2, A3, A4) und vier
Transponder (T1, T2, T3, T4) lediglich eines von vielen möglichen Aus
führungsbeispielen. Prinzipiell ist die Anzahl - im Rahmen sinnvoller Grenzen -
jedoch beliebig. Die jeweiligen Induktionsschleifen (A1, A2, A3, A4) wirken als
Antennen für die Abfragefelder (Φ1, Φ2, Φ3, Φ4), welche sowohl die Transpon
der (T1, T2, T3, T4) speisen als auch die von den Transpondern (T1, T2, T3,
T4) ausgesendeten Signale enthalten. Mit Hilfe der Anpassungs- und Schalt
vorrichtung (SX) werden die einzelnen von den jeweiligen Transpondern (T1,
T2, T3, T4) ausgesendeten Signale zur Empfangseinrichtung (RX) weitergeleitet
und dort zur Übertragung zur zentralen Steuer- und Auswerteeinrichtung (CPU)
aufbereitet, welche ihrerseits mit weiteren Funktionsgruppen wie Fütterungs
automaten, Datenbank, Fieberalarmsystemen, usw. in Verbindung steht, um
auf die ausgewerteten Daten entsprechend reagieren zu können.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen durch ein Speisefeld (Φ) aktivier
ter Transponder (T) zeigt die Fig. 5. Die schematische Darstellung der
Funktionsblöcke zeigt gegenüber dem in der Fig. 1 vorgestellten Beispiel
einige Unterschiede auf. Über das Reaktanznetzwerk (LCN) tritt der Transpon
der (T) mit dem Speisefeld (Φ) wie bereits beschrieben in Wechselwirkung.
Zu den bereits im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschriebenen Funktions
blöcken wie Gleichrichter (RT), spannungsabhängiger Generator (VCO),
Meßwandler (MS) und Speicher für den Identifikationscode (SI) kommt ein
zusätzlicher Speicher (SD) hinzu. Der zusätzliche Speicher (SD) ist so auf
gebaut, daß er in hier nicht näher beschriebener Weise nachträglich, d.
h. auch noch bei einem vollständig gekapselten Transponder durch Anlegen
eines äußeren Feldes beschrieben werden kann (Schreib-/Lesespeicher). In
diesen Speicher werden beispielsweise die beim Fernkalibriervorgang erhaltenen
Daten abgespeichert und müssen somit nicht ständig von der zentralen
Steuer- und Auswerteeinheit (CPU) bereit gehalten werden. Dies ist besonders
vorteilhaft für den Fall, daß die gleichen Transponder von verschieden
Leseeinheiten abgefragt werden müssen, die untereinander keine Kalibrier
daten austauschen können, was vorkommen kann, wenn beispielsweise ein
Tier mit implantiertem Transponder an einen anderen Zoo verkauft wird.
Als weiteren Unterschied zur Fig. 1 wird anstelle der dort gezeigten Modulator
einheit (MMOD) nun zur Modulation ein Multiplexer (MUX) verwendet, der
die verschiedenen Signale der Funktionsblöcke in einen geordneten, seriellen
Datenstrom verwandelt und das Speisefeld (Φ) damit moduliert.
Ein weiteres, sehr komplexes Ausführungsbeispiel für eine Transponder
schaltung zeigt die Fig. 6. Kernstück dieses Transponders ist eine spezielle
Oszillatorschaltung, wie sie in der DE 32 19 558 C2 ausführlich beschrieben
worden ist. Die angezapfte Spule (L) bildet mit den Kondensatoren (C, C1,
C2, C3) und dem Kapazitätswert der Kapazitätsdiode (D1) einen Reaktanz
kreis (LCN) mit zwei Polstellen im frequenzabhängigen Reaktanzverlauf. So
bildet beispielsweise die Spule (L) zusammen mit dem Kondensator (C) die
niederfrequentere Resonanzstelle bei der Frequenz (f0). Bei dieser Frequenz
entzieht der Transponder dem Speisefeld (Φ) Energie. Die bei dieser Frequenz
(f0) in der Spule (L) durch das Speisefeld (Φ) induzierte hochfrequente Wechsel
spannung wird von der Diode (D) gleichgerichtet und vom Ladekondensator
(CL) geglättet. Zwischen den Elektroden des Ladekondensators (CL) steht
somit die Betriebsspannung (+UB) bzw. (-UB) zur Verfügung. Dadurch werden
die bereits bekannten Funktionsblöcke wie zusätzlicher (Schreib-/Lese-)
Speicher (SD), Speicher (SI), Meßwandler (MS) mit temperaturempfindlichen
Widerstand (NTC) und Multiplexer (MUX), funktionsgerecht betrieben. Der
Multiplexer (MUX) steuert einen hier vereinfacht dargestellten elektronischen
Schalter (S) im Rhythmus des umgewandelten seriellen Datenstroms. Dadurch
wird der Reaktanzkreis (LCN) im Rhythmus dieses Datenstroms durch den
Modulationswiderstand (RM) bedämpft und damit das Speisefeld (Φ) ent
sprechend moduliert (Absorptionsmodulation). Gleichzeitig wird jedoch auch
bei anliegender Betriebsspannung (UB) ein Transistor-Oszillator aktiviert.
Dieser besteht aus einem Transistor (TS), einem Emitterwiderstand (RE),
einem Basiswiderstand (RB) und einer Basiskapazität (CB). Als frequenz
bestimmender Teil des Oszillators dient die angezapfte Spule (L), die Serien
schaltung der Kondensatoren (C1, C2, C3) und die Kapazitätsdiode (D1).
Diese bewirken eine Schwingfrequenz (f1).
Die Rückkopplung erfolgt durch einen Abgriff zwischen den Kondensatoren
(C1, C2) zum Emitter des Transistors. Die beispielhafte Verwendung eines
NPN-Transistors ist nur eine mögliche Anwendungsform. Selbstverständlich
läßt sich diese Schaltung auch mit anderen aktiven Bauelementen realisieren.
Der spannungsabhängige Generator (VCO) wird in dieser Schaltung als
Minimalkonfiguration, nämlich durch einen Vorwiderstand (RDC) und die
Kapazitätsdiode (D1) realisiert. Es wird ein spannungsabhängiger Kapazitäts
wert generiert, der mit zunehmender Betriebsspannung verringert werden
kann.
Fig. 7 zeigt das zu der in Fig. 6 diskutierten Schaltung zugehörige, zur
besseren Übersicht idealisiert dargestellte Frequenzspektrum. Das Speisefeld
(Φ) aktiviert den Transponder bei der Frequenz (f0). Gleichzeitig wird durch
die Betriebsspannung (UB) der Oszillator aktiviert, der bei der Frequenz (f1)
ein Trägersignal erzeugt. Je nach Höhe der Betriebsspannung (UB) ändert sich
dabei der Frequenzabstand (Δf) zwischen der Frequenz (f0) des Speisefeldes (Φ)
und der Sendefrequenz (f1) des im Transponder (T) integrierten Oszillators.
Dabei wird der Kapazitätswert der Kapazitätsdiode (D1) mit zunehmender
Speisespannung (UB) reduziert und daher die Sendefrequenz (f1) im gleichen
Maße erhöht. Das bedeutet, daß mit zunehmender Speisespannung (UB) der
Frequenzabstand (Δf) zunimmt. Der Frequenzabstand (Δf) kann somit als
Maß für die jeweils im Transponder induzierte Betriebsspannung (UB)
betrachtet werden. Die vom Multiplexer (MUX) erzeugte rhythmische Be
dämpfung des Reaktanzkreises bewirkt, wie eine Amplitudenmodulation,
sowohl jeweils ein unteres (fsl) und ein oberes Seitenband (fsu) symmetrisch
um den Träger des Speisefeldes bei der Frequenz (f0) als auch ein unteres
(psl) und ein oberes Seitenband (psu) symmetrisch um das Oszillatorsignal
(f1). Dies hat Vorteile, wenn weit entfernte Transponder empfangen werden
sollen. Die Empfangseinheit (RX) empfängt dann nicht die um den meist
sehr starken Träger des Speisefeldes gelegenen Seitenbänder (fsl, fsu), die
von dem starken Trägersignal, welches sich nur schwer ausfiltern läßt,
nahezu vollständig verdeckt werden, sondern die erheblich einfacher zu
verarbeitenden Seitenbänder (psl, psu) des Oszillatorsignals.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines drahtlos betriebenen Transponders
(T) ist in Fig. 8 gezeigt. Ein aus der Spule (LR) und dem Kondensator (CR)
gebildeter Resonanzkreis tritt mit dem Speisefeld (Φ) in Wechselwirkung.
Die im Resonanzkreis induzierte hochfrequente Wechselspannung wird
durch die Diode (DR) gleichgerichtet und durch den Ladekondensator
(CLR) geglättet. Die Betriebsspannung (UB) speist in bekannter, hier nicht
näher detailliert gezeigter Weise die Funktionsblöcke im Transponder.
Dabei liefern der Speicher (SI) für den Identifikationscode und der zusätzliche
(Schreib-/Lese-) Speicher (SD) für die Kalibrierdaten jeweils ihre Signale an
einen Speichermultiplexer (SMUX), welcher seine geordneten Signale dem
Multimultiplexer (MMUX) anbietet. Dieser steuert einen elektronischen
Schalter (SS) zwischen zwei Schaltzuständen in zyklischer Folge so, daß die
Signale des Generators (VCO MS) in dem einen Schalterzustand - Kurzschluß
zur Betriebsspannung - ausschließlich von der aktuellen Betriebsspannung
(UB) des betreffenden Transponders in eindeutiger Weise abhängt und in
dem anderen Schalterzustand - NTC als Vorwiderstand - sowohl von der
Betriebsspannung als insbesondere auch von der zu messenden Temperatur
abhängt. Durch diese Doppelausnutzung eines Funktionsblocks kann eine
große Siliziumfläche auf der integrierten Schaltung (ASIC) eingespart werden.
Der Multimultiplexer (MMUX) koordiniert den Datenstrom und moduliert
das Speisefeld (Φ) durch Bedämpfung des Resonanzkreises (LR, CR) mit
Hilfe des Modulationstransistors (TM).
Fig. 9 zeigt beispielhaft ein mögliches Frequenzspektrum der in Fig. 8
gezeigten Schaltung. In dem Schalterzustand bei dem die Signale des Gene
rators (VCO MS) nur von der Betriebsspannung abhängig sind, wird von
diesem beispielsweise ein konstantes Signal (spannungsabhängiger Signal
ton) (fs2l bzw. fs2u) bewirkt. Durch die zentrale Auswerte- und Steuer
einheit (CPU) wird das Speisefeld (Φ) so gesteuert, daß die Betriebsspannung
(UB) und damit die Lage der Seitenbänder (fs2l bzw. fs2u) konstant bleibt.
Dann bewirkt der Multimultiplexer (MMUX) denjenigen Schalterzustand des
Schalters (SS), bei dem die Signale des Generators (VCO MS) jetzt, da die
Betriebsspannung (UB) von der zentralen Auswerte und Steuereinheit (CPU)
auf einen konstanten Wert eingestellt worden ist, nur noch vom temperatur
abhängigen Widerstandswert (NTC) abhängig ist. Das so erzeugte Signal
(temperaturabhängiger Signalton) bewirkt eine Spektrallinie im unteren
Seitenband (fml) bzw. symmetrisch dazu eine Spektrallinie im oberen Seiten
band (fmu). Da die Lage der Signale von der zunächst noch unbekannten
Temperatur abhängen, kann eine genaue Lage der Spektrallinien nicht
vorhergesagt werden. Es sind daher zur Übertragung die mit (fml) und
(fmu) gekennzeichneten Seitenbänder für die Übertragung des Temperatur
signals reserviert. Die anschließende, vom Multimultiplexer (MMUX) gesteuer
te Übertragung der Daten der Speicher (SI) und (SD) kann beispielsweise
als digitales, serielles Zweitonsignal (Zweitontastung) erfolgen. Dazu ist es
sinnvoll, einen Signalton (fs2l bzw. fs2u) so zu wählen, daß er mit dem
spannungsabhängigen Signalton des Generators (VCO MX) identisch ist.
Der zweite Signalton (fs1l bzw. fs1u) kann daraus durch Teilung gewonnen
werden und liegt dann etwas näher zum Trägersignal. Dieses Ausführungs
beispiel hat den Vorteil, daß nur, ein einziger Tonsignalgenerator verwendet
werden muß. Die Speicherdaten steuern dann lediglich einen Frequenzteiler,
der sehr einfach zu integrieren ist. Außerdem ist der Referenzsignalton, der
über die im Transponder (T) herrschende Betriebsspannung (UB) Auskunft
gibt, bis auf den kurzen Moment der Übertragung des Temperatursignals,
stets gegenwärtig und kann nahezu kontinuierlich zur gegebenenfalls erfor
derlichen Nachsteuerung der Feldstärke des Speisefeldes (Φ) herangezogen
werden.
Eine Beispiel für eine drahtgebundene Ausführungsform ist in Fig. 10
gezeigt. Die Schaltung enthält die gleichen Funktionsblöcke wie bereits in
der Fig. 8 beschrieben. Hier entfallen allerdings der Resonanzkreis (LR, CR)
sowie die Diode (DR) und es ist ein Arbeitswiderstand (RLL) hinzugefügt. Die
über die Zuleitungsdrähte (ZLD) zugeführte Versorgungsgleichspannung
(+UBZ bzw. -UBZ) gelangt wegen der ohmschen Leitungswiderstände (RLP
bzw. RLM) nicht in voller Höhe an den Transponder. Wegen des Spannungs
abfalls auf der Leitung unterscheiden sich daher die Versorgungsgleich
spannung (UBZ) von der Betriebsspannung (UB) im Transponder (T). Letztere
wird daher ebenfalls ferngesteuert wie bereits mehrfach beschrieben eingestellt.
Die dazu erforderlichen Signale werden als Signalspannung (UM) am Arbeits
widerstand (RLL) des Transistors (TM) abgegriffen und der Leseeinheit (RX)
zugeführt. In dem hier gezeigten Anwendungsbeispiel wird die Signalspannung
(UM) mit Hilfe einer dritten Leitung übertragen.
Das zu diesem Anwendungsbeispiel zugehörige frequenzabhängige Signal
spektrum ist in der Fig. 11 gezeigt. Im Gegensatz zu dem in Fig. 9 gezeigten
Spektrum treten hier die Signalfrequenzen (spannungsabhängiger Signalton)
(fs2), (temperaturabhängiger Signalton) (fm) und digitales Zweitonsignal
(fs1) bzw. (fs2) direkt auf. Seitenbänder sind hier nicht vorhanden, da
Gleichspannungsspeisung vorliegt. Das Signalspektrum dieses Ausführungs
beispiels zeigt, daß wegen der fehlenden Seitenbänder keine Redundanz bei
den empfangenen Signalen vorliegt, die Signalübertragung daher relativ
störanfällig ist. Der Vorteil dieses Ausführungsbeispiels liegt in erster
Linie darin, daß durch den Verzicht auf den Resonanzkreis der Transponder
insgesamt äußerst klein aufgebaut werden kann und dadurch einige An
wendungsfälle der Temperaturmessung überhaupt erst ermöglicht.
Claims (7)
1. Fernkalibrierbare Temperaturmeßvorrichtung zur drahtgebundenen,
drahtgeführten oder drahtlosen Messung und lokalen Zuordnung der
Temperaturwerte an schwer oder nicht ständig zugänglichen Orten,
- 1. mit einer Anzahl miniaturisierter, injizierbarer Transponder (T), die sich als Sonden der Meßvorrichtung am Ort der Messung befinden und zur Umwandlung der lokalen Werte der Umgebungstemperatur (ϑ) der Transponder (T) in elektrische Signale dienen,
- 2. wobei die Transponder (T) keine Batterien oder andere eigenen Energiequellen besitzen, sondern zum Betrieb extern gespeist werden müssen,
- 3. mit einer externen Speiseeinrichtung (TX), die die Transponder (T) mit ihrer zum Betrieb notwendigen Energie versorgt und dadurch aktiviert,
- 4. wobei die von der Speiseeinrichtung (TX) erzeugte Speiseleistung oder Betriebsspannung (UB) variabel und elektronisch einstellbar ist,
- 5. mit einer Empfangseinrichtung (RX), die die Signale der Transponder (T) empfängt,
- 6. mit einer Auswerteeinrichtung (CPU), die die empfangenen Signale elektronisch aufbereitet, auswertet, weiterverarbeitet oder weiterleitet und die Speiseeinrichtung (TX), die Empfangseinrichtung (RX) und eine Anpassungs- und Schaltvorrichtung (SX) steuert,
- 7. wobei die Transponder (T) jeweils Generatoren (VCO) besitzen, deren Schwingfrequenz wenigstens für einen bestimmten, definierten Zeitraum, ausschließlich von der aktuellen Betriebsspannung (UB) oder Speise leistung des jeweils betreffenden Transponders (T) in - im mathe matischen Sinne - eineindeutiger, streng monotoner Weise abhängt und deren Signale, direkt oder elektronisch umgewandelt, als analoge oder digitale Signale zur Empfangseinrichtung (RX) übertragbar sind und diese Signale zur Kalibrierung der im Transponder (T) befindlichen Meßwandler (MS) dienen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils im
Meßwandler (MS) der Transponder (T) den Wert der Umgebungstemperatur
(ϑ) bei konstanter Betriebsspannung (UB) oder konstanter Speiseleistung
in eindeutige, analoge oder digitale Signale umwandelt, die zur Empfangs
einrichtung (RX) übertragbar sind,
- 1. wobei die Meßwandler (MS) keinen festgelegten Arbeitspunkt besitzen.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Transponder (T) jeweils einen ersten Speicher (SI) besitzen, in denen der
digitale Identifikationskode des betreffenden Transponders (T) abge
speichert ist, wobei die in diesem Speicher (SI), befindlichen Daten zur
Empfangseinrichtung (RX) übertragbar sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Transponder (T) jeweils einen zweiten Speicher (SD)
besitzen, in dem die digitalen Kalibrierdaten des betreffenden Trans
ponders (T) abgespeichert sind, wobei die in diesem zweiten Speicher (SD)
befindlichen Daten zur Empfangseinrichtung (RX) übertragbar sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die jeweiligen Transponder (T), statt des betriebsspannungs
abhängigen Generators (VCO) und des Meßwandlers (MS), einen einzigen
durch einen elektronischen Schalter (SS) mit zwei Schaltzuständen zyklisch
beschalteten Generator (VCO MS) aufweisen, dessen Schwingfrequenz in
dem einen Schalterzustand des elektronischen Schalters (SS), ausschließlich
von der aktuellen Betriebsspannung (UB) des betreffenden Transponders
(T) in eindeutiger Weise abhängt und dessen Schwingfrequenz in dem
anderen Schauerzustand des elektronischen Schalters (SS) von der Betriebs
spannung (UB) und von dem Wert der zu messenden Temperatur abhängt
und der Zusammenhang zwischen dem Wert der zu messenden Temperatur
und der Schwingfrequenz bei konstant gehaltener Betriebsspannung (UB)
eindeutig ist und dessen Signale, direkt oder elektronisch umgewandelt,
als analoge oder digitale Signale zur Empfangseinrichtung (RX) übertragbar
sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die einzelnen Transponder (T) gleichzeitig mehrere Meß
wandler für weitere, unterschiedliche Größen besitzen, wobei deren Signale
mit Hilfe eines elektronischen Schalters in zyklischer Folge zur Empfangs
einrichtung (RX) übertragbar sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der im Transponder (T) integrierte zweite Speicher (SD) für
die Kalibrierwerte ein Schreib-/Lesespeicher ist.
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DE19944408898 DE4408898C2 (de) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | Fernkalibrierbare Temperaturmeßvorrichtung |
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