HU194614B

HU194614B - Circuit arrangement for measuring temperature

Info

Publication number: HU194614B
Application number: HU339884A
Authority: HU
Inventors: P Otto Geszti; Jenoe Kisvoelcsey
Original assignee: Budapesti Mueszaki Egyetem
Priority date: 1984-09-07
Filing date: 1984-09-07
Publication date: 1988-02-29
Also published as: HUT38154A

Abstract

A találmány tárgya kapcsolási elrendezés hőmérséklet mérésére, amely mérőhídba (4) kapcsolt hőmérsékletfüggő ellenállást (R3) és a mérőhíd (4) kimenetére csatlakoztatott differenciálerősítőt (1) tartalmaz. A találmány lényege, hogy a differenciálerősítő (1) kimenetére két sorbakapcsolt integrátor (2, 3) van kapcsolva, a második integrátor (3) kimenete a mérőhíd (4) egyik bemenőpontjára (4c), a differenciálerősítő (1) kimenete pedig a mérőhíd (4) másik bemenőpontjára (4d) van kapcsolva. -1-The present invention relates to a switching arrangement for measuring temperature, which comprises a temperature dependent resistor (R3) connected to a measuring bridge (4) and a differential amplifier (1) connected to the outlet of the measuring bridge (4). It is an object of the present invention that the output of the differential amplifier (1) is coupled with two row-connected integrators (2, 3), the output of the second integrator (3) to one of the input points (4c) of the measuring bridge (4), and the output of the differential amplifier (1) to the measuring bridge ( 4) connected to another input point (4d). -1-

Description

A találmány tárgya kapcsolási elrendezés hőmérséklet mérésére, mely mérőhídba kapcsolt hőmérsékletfüggő ellenállást és a mérőhid kimenetére csatlakoztatott differenciálerősítőt tartalmaz.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a circuit arrangement for measuring temperature comprising a temperature dependent resistor connected to a weighing bridge and a differential amplifier connected to the output of a measuring bridge.

Az ellenállásváltozásra visszavezethető hőmérsékletmérés legegyszerűbb megvalósítási módja a mérőellenállás hídkapcsolásban történő mérése. Ilyen megoldások ismerhetők meg például a 2 353 812 és a 2 412 969 számú DE, valamint a 4 294 116 számú US szabadalmi leírásokból. Ezen megoldások közös jellemzője, hogy az ellenállásváltozást egyenfeszültség, illetve egyenáram változássá alakítják át, amit esetenként erősítenek, majd mérnek.The easiest way to implement temperature measurement due to resistance change is to measure the measurement resistor in a bridge circuit. Such solutions are known, for example, from DE 2,353,812 and 2,412,969 and from US 4,294,116. A common feature of these solutions is that the change in resistance is converted to a change in DC or DC, which is sometimes amplified and then measured.

Ezen megoldások felhasználását korlátozza az egyenfeszültség, illetve áram, mivel azok átviteléhez galvanikus kapcsolat szükséges.The use of these solutions is limited by DC voltage or current as they require galvanic connection for their transmission.

A találmány célja olyan kapcsolási elrendezés hőmérséklet mérésére, mely galvanikus leválasztást tartalmaz, így nehezen hozzáférhető helyeken is például nagyfeszültségen lévő, mozgó vagy földbe fektetett tárgyak - alkalmazható hőmérséklet mérésére.The object of the present invention is to measure the temperature of a switching arrangement which includes galvanic isolation, such as to measure the temperature that can be applied in hard-to-reach places, such as high-voltage, moving or ground objects.

A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a galvanikus leválasztás megvalósítható egy olyan oszcillátor-kapcsolással, amelynek frekvenciája a hőmérsékletfüggő ellenállás értékének változásától függ. Ebben az esetben a például induktív csatolás útján a nehezen hozzáférhető helyről továbbított jel valamely alkalmas fogadó vagy feldolgozó helyen vehető. A hőmérsékletváltozásnak frekvenciaváltozássá való átalakítása lehetővé teszi, hogy a mérési pontosságot az átvitel ne csökkentse.The invention is based on the discovery that galvanic isolation can be achieved by an oscillator circuit whose frequency depends on the change in the temperature-dependent resistance value. In this case, the signal transmitted from, for example, an inductively coupled, hard-to-reach location may be received at a suitable receiving or processing location. Converting a temperature change to a frequency change allows measurement accuracy not to be reduced by transmission.

A kitűzött célt tehát olyan kapcsolási elv kialakításával értük el, mely mérőhídba kapcsolt hőmérsékletfüggő ellenállást és a mérőhid kimenetére csatlakoztatott differenciálerősítőt tartalmaz, melynek lényege abban van, hogy a differenciálerősítő kimenetére két sorba kapcsolt integrátor van kapcsolva, a második integrátor kimenete a mérőhíd egyik bemenőpontjára, a differenciálerősítő kimenete pedig a mérőhid másik bemenőpontjára van kapcsolva.Thus, the object has been achieved by providing a switching principle comprising a temperature-dependent resistor connected to the measuring bridge and a differential amplifier connected to the output of the measuring bridge, which means that and the output of the differential amplifier is connected to the other input of the measuring bridge.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezést az alábbiakban kiviteli példa kapcsán, a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábrán a találmány szerinti kapcsolási elrendezés vázlata látható:The circuit arrangement according to the invention will now be described in more detail with reference to an exemplary embodiment, with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 is a schematic diagram of the circuit arrangement according to the invention:

Rl - R4 ellenállásokból 4 mérőhid van kialakítva, melynek kimenetére, azaz az Rl és R3 ellenállások közös 4a pontjára és az R2 és R4 ellenállások közös 4b pontjára 1 differenciálerősítő, annak kimenetére sorbakapcsolt 2 és 3 integrátorok vannak 10 csatlakoztatva. Az 1 differenciálerősítő kimenete a 4 mérőhid egyik 4d bemenőpontjára (azaz az R4 ellenállás másik végére), a 3 integrátor U kimenete pedig a 4 mérőhid másik 4c bemenöpontjára (azaz az Rl és R2 ellenállások közös pontjára) van csat15 lakoztatva.Four measuring bridges are formed from resistors R1 to R4, whose output, i.e. the common point 4a of the resistors R1 and R3 and the common point 4b of the resistors R2 and R4, are connected to a differential amplifier 1 and integrally connected integrators 2 and 3. The output of the differential amplifier 1 is coupled to one of the inputs 4d (i.e. the other end of the resistor R4) of the measuring bridge 4 and the output of the integrator 3 to the other input 4c of the measuring bridge 4 (i.e. the common point of resistors R1 and R2).

A találmány szerinti kapcsolási elrendezés a következőképpen működik:The circuit arrangement according to the invention operates as follows:

Az R3 ellenállás a mérőellenállás, és a 3 integrátor kimenete táplálja a 4 mérőhidat.The resistor R3 is the measuring resistor and the output of the integrator 3 supplies the measuring bridge 4.

A 2 és 3 integrátorok időállandója legyen τ, ekkor a 3 integrátor U kimenetén megjelenő jel frekvenciája a következő összefüggés szerint alakul:The time constant of the integrators 2 and 3 should be τ, so that the frequency of the signal appearing at the output U of the integrator 3 is given by:

„ f₌2_ ^R1^R4-^R*^R3 ²⁵ 2πτ R₂(Rj + R₃)"F ₌ 2_ ^R 1 ^R 4- ^R * ^R 3 ²⁵ 2πτ R ₂ (Rj + R ₃ )

Belátható, hogy a találmány szerinti kapcsolási elrendezés az R3 ellenállás változását, azaz a hő3Q mérsékletváltozást frekvenciaváltozássá alakítja át.It will be appreciated that the circuit arrangement of the present invention converts the change in resistance R3, that is, the change in temperature3Q, into a frequency change.

Claims

A patent claim

35 A circuit arrangement for measuring temperature comprising a temperature-dependent resistor connected to a measuring bridge and a differential amplifier connected to the output of the measuring bridge, characterized in that two different integrators (2, 3) are connected to the output of the differential amplifier (1). ) is connected to one input point (4c) of the weighing bridge (4) and the output of the differential amplifier (1) to the other input point (4d) of the measuring bridge (4).