DD229487A1

DD229487A1 - ARRANGEMENT FOR TEMPERATURE MEASUREMENT

Info

Publication number: DD229487A1
Application number: DD27017884A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Talke; Achim Zimmermann
Original assignee: Deutsche Reichsbahn
Priority date: 1984-12-03
Filing date: 1984-12-03
Publication date: 1985-11-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Temperaturmessung, die insbesondere fuer Anwendungen mit hohen Anforderungen an einen linearen Temperaturmessspannungsverlauf sowie fuer Differenztemperaturmessungen bestimmt ist. Es ist das Ziel der Erfindung, Temperaturmessungen mit einem geringen Aufwand, aber mindestens gleichen Linearitaetsbedingungen gegenueber bekannten Anordnungen durchzufuehren. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Temperaturmessung, besonders zur Differenztemperaturmessung zu schaffen, die guenstigere Bemessungsbedingungen gegenueber bekannten zur Linearisierung des Temperaturmessspannungsverlaufes eingesetzten Widerstandsnetzwerten aufweist, so dass Thermistoren als Messwandler fuer die hohen Anforderungen an einen linearen Temperaturmessspannungsverlauf in einem weiten Temperaturbereich eingesetzt werden koennen. Gemaess der Erfindung wird dies erreicht, indem eine mit kalibrierbarem Konstantstrom gespeiste Parallelschaltung eines Widerstandes und einer kalibrierbaren Messstromquelle, die einen der Reihenschaltung eines Thermistors und eines Widerstandes umgekehrt proportionalen Strom aufnimmt, wobei die Temperaturmessspannung am Punkt der Konstantstromeinspeisung in die Parallelschaltung von Widerstand und Messstromquelle gegen deren Bezugspotential abnehmbar ist.The invention relates to an arrangement for temperature measurement, which is intended in particular for applications with high demands on a linear temperature measuring voltage curve and for differential temperature measurements. It is the object of the invention to carry out temperature measurements with a low expenditure, but at least the same linearity conditions compared to known arrangements. The invention has for its object to provide an arrangement for temperature measurement, especially for differential temperature measurement, which has more favorable design conditions compared to known resistance linear values used for linearization of the Temperaturmessspannungsverlaufes, so that thermistors are used as a transducer for the high demands on a linear temperature measuring voltage over a wide temperature range can. According to the invention, this is accomplished by including a calibratable constant current powered parallel circuit of a resistor and a calibratable sense current source receiving a current inversely proportional to the series connection of a thermistor and a resistor, the temperature sense voltage at the point of constant current injection into the parallel circuit of resistor and sense current source whose reference potential is removable.

Description

Anordnung zur TemperaturmessungArrangement for temperature measurement

Anwendungsgebiet'der Erfindung:Field of application of the invention:

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Temperaturmessung, die insbesondere für Anwendungen mit hohen Anforderungen an einen linearen Temperaturmeßspannungsverlauf sowie für Differenztemperaturmessungen bestimmt ist.The invention relates to an arrangement for temperature measurement, which is intended in particular for applications with high demands on a linear Temperaturmeßspannungsverlauf and for differential temperature measurements.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:Characteristic of the known technical solutions:

Die bereits bekannten Anordnungen, die vor allem in der Medizintechnik und Analysentechnik angewendet werden, sind bisher nicht mit Thermistoren als Meßwandler, sondern nur mit anderen Wandlern und einem damit verbundenen höheren Aufwand realisiert worden.The already known arrangements, which are mainly used in medical technology and analysis technology, have not hitherto been implemented with thermistors as transducers, but only with other transducers and an associated higher cost.

Zur Linearisierung des Temperaturmeßspannungsverlaufes bei der Anwendung von Thermistoren als Meßwandler gibt es allgemein bekannte Widerstandsnetzwerk, deren Bemessung für viele Anwendungsfälle ausreichend genau möglich ist. Bei höheren Anforderungen an die Linearität des TemperaturmeßspannungsVerlaufes und bei nur geringen festzustellenden Temperaturdifferenzen in einem weiten Temperaturbereich versagen Thermistor-Widerstandsnetzwerke durch die schwierige Dimensionierung und Reproduzierbarkeit.For linearization of the Temperaturmeßspannungsverlaufes in the application of thermistors as a transducer, there are well-known resistor network whose design is sufficiently accurate for many applications. With higher demands on the linearity of the TemperaturmeßspannungsVerlaufes and only small temperature differences to be detected in a wide temperature range, thermistor resistance networks fail due to the difficult dimensioning and reproducibility.

_ 0 -iO 0 ',_ 0 -oO 0 ',

Ziel der Erfindung:Object of the invention:

Es ist das Ziel der Erfindung, Temperaturmessungen mit einem geringeren Aufwand, aber mindestens gleichen Linearitätsbedingungen gegenüber bekannten Anordnungen durchzuführen.It is the object of the invention to perform temperature measurements with less effort, but at least equal linearity conditions over known arrangements.

Darlegung des Wesens der Erfindung:Explanation of the essence of the invention:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Temperaturmessung und besonders zur Differenztemperaturmessung zu schaffen, die günstigere Bemessungsbedingungen gegenüber bekannten zur Linearisierung des Temperaturmeßspannungsver,-laufes eingesetzten Widerstandsnetzwerken aufweist, so daß Thermistoren als Meßwandler für die hohen Anforderungen an einen linearen Temperaturmeßspannungsverlauf in einem weiten Temperaturbereich eingesetzt werden können.The invention has for its object to provide a device for temperature measurement and especially for differential temperature measurement, which has more favorable design conditions compared to known for the linearization of Temperaturmeßspannungsver, run resistance networks used so that thermistors as a transducer for the high demands on a linear Temperaturmeßspannungsverlauf in a wide Temperature range can be used.

Gemäß der Erfindung wird dies erreicht, indem eine mit kalibrierbarem Konstantstrom gespeiste Parallelschaltung eines Widerstandes und einer kalibrierbaren Meßstromquelle, die einen der Reihenschaltung eines Thermistors und eines Widerstandes umgekehrt proportionalen Strom aufnimmt, wobei die Temperaturmeßspannung am Punkt der Konstantstromeinspeisung in die Parallelschaltung von Widerstand und Meßstromquelle gegen deren Bezugspotential abnehmbar ist.According to the invention, this is accomplished by receiving a calibratable constant current supplied parallel circuit of a resistor and a calibratable measuring current source receiving a current inversely proportional to the series connection of a thermistor and a resistor, the temperature measuring voltage at the point of constant current injection in the parallel circuit of resistance and measuring current source against whose reference potential is removable.

Es wurde außerdem gefunden, daß die Meßstromquelle und die Konstantstromquelle aus -bipolaren komplementären Transistoren aufzubauen sind, in deren Emitterstromkreisen die strombes-fcimmenden Widerstände angeordnet sind und deren Basen mit unabhängig kalibrierbaren Referenzspannungen für Meß- und Konstantstromquelle, die gleich oder annähernd gleich sein müssen, angesteuert werdenIt has also been found that the measuring current source and the constant current source are to be made up of bipolar complementary transistors in whose emitter circuits the current-carrying resistors are arranged and whose bases are provided with independently calibratable reference voltages for measuring and constant current sources which must be equal or approximately equal. be controlled

Ein Merkmal der Erfindung ist die Anordnung von zwei Schaltungen mit Konstantstromquellen und Meßstromquellen und eines dif-A feature of the invention is the arrangement of two circuits with constant current sources and measuring current sources and a dif-

ferenzspannungbildenden Verstärkers für Anwendungen zur Differenztemperaturmessung .differential voltage generating amplifier for differential temperature measurement applications.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Anwendung von Widerstansteilern ohne besondere Referenzelemente für die Erzeugung der Referenzspannungen von Meßstromquellen und Konstantstromquellen, insbesondere bei einer Anwendung von zwei identischen erfindungsgemäßen Anordnungen für Differenztemperaturmessungen.Another feature of the invention is the use of resistive dividers without special reference elements for the generation of the reference voltages of Meßstromquellen and constant current sources, especially when using two identical arrangements according to the invention for differential temperature measurements.

Ein weiterer nützlicher Effekt tritt ein, wenn, so wurde gefunden, die Referenzspannungsquellen für die Meßstromquellen und Konstantstromquellen thermisch gekoppelt angeordnet werden, denn damit kompensieren sich auftretende unerwünschte temperaturabhängige Änderungen der Temperaturmeßspannung.Another useful effect occurs when, it was found, the reference voltage sources for the Meßstromquellen and constant current sources are thermally coupled, because it compensates for occurring undesirable temperature-dependent changes in the Temperaturmeßspannung.

Mit der Kenntnis der in an sich bekannter Weise durchführbaren Bemessungsberechnungen zur erfindungsgemäßen Anordnung sind die Vorteile auch quantitativ gegenüber vergleichbaren Anordnungen anzugeben. So sind beliebige Auswahlmöglichkeiten für Thermistoren gegeben, die Bemessung ist genau determiniert und bedarf keiner Näherungsrechnung wie bei den vergleichbaren Widerstandsnetzwerken.With the knowledge of the design calculations that can be carried out in a manner known per se for the arrangement according to the invention, the advantages can also be stated quantitatively in comparison with comparable arrangements. Thus, there are arbitrary choices for thermistors, the design is precisely determined and requires no approximation calculation as with the comparable resistor networks.

Die Kalibrierung der erfindungsgemäßen Anordnung erfolgt zweckmäßig durch einen Zwei-Punkt-Abgleich entweder mit berechneten und ausgemessenen Kalibrierwiderständen oder mittels wirklicher präzis reproduzierbarer Temperaturen, wobei die Abgleichpunkte in der Nähe von Anfang und Ende des vorgegebenen Temperaturbereiches liegen sollen und die dort berechneten verbleibenden Linearitätsfehler mit einbezogen werden.The calibration of the arrangement according to the invention is expediently carried out by a two-point adjustment either with calculated and measured calibration resistors or by means of real precisely reproducible temperatures, the calibration points should be close to the beginning and end of the predetermined temperature range and included the remaining linearity errors calculated there become.

Ausführungsbeispiel:Embodiment:

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigenThe invention will be explained with reference to exemplary embodiments. Show it

Pig. 1 eine Blockdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung Fig. 2 "eine Anordnung mit komplementären bipolaren TransistorenPig. 1 shows a block diagram of an arrangement according to the invention, FIG. 2 shows an arrangement with complementary bipolar transistors

Pig. 3 eine Darstellung der Temperaturmeßspannung ü (T) und die zugehörigen Linearisierungsbedingungen zur Bemessungsberechnung der AnordnungPig. 3 shows a representation of the temperature measurement voltage u (T) and the associated linearization conditions for the design calculation of the arrangement

Fig. 4. eine Anordnung für DifferenztemperaturmessungenFig. 4. An arrangement for differential temperature measurements

Die Anordnung gemäß Figur 1 beruht auf der Bildung einer Stromdifferenz zwischen einem Konstantstrom IC und einem Meßstrom IT, die über einen Arbeitswiderstand RM als lineare Temperaturmeßspannung abzugreifen ist, wobei die Widerstandsänderung eines den Meßstrom IT bestimmenden Thermistors R (T) einem exponentiellen Verlauf folgt. Anhand der Figur 2 wird die Anordnung beschrieben. Die an sich bekannte Stromquellenschaltung ist für die Konstant stromquelle mit einem pnp-Transistor T 1 und für die Meßstromquelle mit einem npn-Transistor T 2 aufgebaut. Ein Widerstand RC und die über die an einem Einsteller RT 1 abgegriffene und um die Flußspannung der Basis-Emitter-Diode des Transistors T 1 verminderte Referenzspannung U 1 bestimmen den Konstantstrom IC. Zweckmäßig wird dieser Konstant strom IC so gewählt, daß die gesamte Schaltung nicht mehr als 14 Milliwatt aufnimmt, um eine Eigenerwärmung sicher auszuschließen. Die Meßstromquelle nimmt einen Strom auf, der vom Widerstandswert der Reihenschaltung des Thermistors R (T) und eines Widerstandes RK sowie von der an einem Einsteller RT 2 abgegriffenen und um die Flußspannung UF 2 der Basis-Emitter-Diode des Transistors T 2 verminderten Referenzspannung U 2 bestimmt ist. Der über den Arbeitswiderstand RM fließende Differenzstrom erzeugt einen Spannungsabfall, der als lineare Temperaturmeßspannung U (T) abnehmbar ist. Die Anordnung liefert aber nur hinreichend lineare Temperaturmeßspannungen U (T), wenn ein nach an sich bekannten Zusammenhängen entwickeltes Verfahren zur Bemessung von Strömen, Spannungen und Widerständen angewandt wird. Gemäß der Figur 3 wird ein solches Verfahren dargestellt. Der in dieser Figur 3 skizzierte gerade Verlauf zwischen einer oberen Meßspannungsgrenze U und einer unteren Meßspannungs-The arrangement according to FIG. 1 is based on the formation of a current difference between a constant current IC and a measuring current IT, which is to be picked off as a linear temperature measuring voltage via a working resistor RM, wherein the change in resistance of a thermistor R (T) determining the measuring current IT follows an exponential course. The arrangement will be described with reference to FIG. The per se known current source circuit is constructed for the constant current source with a pnp transistor T 1 and for the measuring current source with an NPN transistor T 2. A resistor RC and the reference voltage U 1, which is tapped off by means of the adjuster RT 1 and reduced by the forward voltage of the base-emitter diode of the transistor T 1, determine the constant current IC. Appropriately, this constant current IC is chosen so that the entire circuit does not receive more than 14 milliwatts to safely exclude self-heating. The measuring current source receives a current which is tapped off from the resistance value of the series connection of the thermistor R (T) and a resistor RK and from the tapped at an adjuster RT 2 and the forward voltage UF 2 of the base-emitter diode of the transistor T 2 reference voltage U 2 is determined. The residual current flowing across the working resistor RM generates a voltage drop which is removable as a linear temperature measuring voltage U (T). However, the arrangement provides only sufficiently linear Temperaturmeßspannungen U (T), when a developed according to known contexts method for the dimensioning of currents, voltages and resistors is applied. According to Figure 3, such a method is shown. The straight course sketched in this FIG. 3 between an upper measuring voltage limit U and a lower measuring voltage limit

grenze U . ist der anzustrebende idealisierte Verlauf der Iimmlimit U. is the desired idealized course of the Iimm

nearen Temperaturmeßspannung U(T), die geschwungene Kurve der praktisch realisierbare Verlauf der linearen Temperaturmeßspannung U(T). Es wird festgelegt, daß ein Wertepaar, bestehend aus einer oberen Temperaturmeßspannung Uo und einer unteren Meßtemperatur Tu, die untere noch mit zulässigem Linearitätsfehler zu messende Temperatur bestimmt und das W^rtepaar, bestehend aus einer unteren Temperaturmeßspannung Uu und einer oberen Meßtemperatur To, die obere noch mit zulässigen Linearitätsfehler zu messende Temperatur bestimmt. Kriterium für die Linearität ist der Wendepunkt der Kurve der Temperaturmeßspannung U(T), für den das Wertepaar einer mittleren Temperaturmeßspannung Uw und einer mittleren Meßtemperatur Tw sowie der Widerstandswert R (Tw) des Thermistors R (T) bestimmt sind. Von den festgelegten Wertepaaren obere Temperaturmeßspannung Uo und untere Meßtemperatur Tu sowie untere Temperaturmeßspannung Uu und obere Meßtemperatur To wird die Steilheit Δυ/Δ τ der Kurve der Temperaturmeßspannung U (T) im Wendepunkt abgeleitet. Außerdem werden für die Dimensionierung folgende technisch bedingte Größen'festgelegt, die Betriebsspannung US der Anordnung, die mittlere Temperaturmeßspannung Uw wird zweckmäßig mit 0,5 . US (Betriebsspannung) bestimmt und die Größe des Konstant stromes IC für zweckmäßig ca. 10 ... 15 Milliwatt Verlustleistung der gesamten Anordnung istmean temperature measurement voltage U (T), the curved curve of the practically realizable curve of the linear temperature U (T). It is determined that a pair of values consisting of an upper Temperaturmeßspannung Uo and a lower measurement temperature Tu, the lower temperature still to be measured with permissible linearity error temperature and determines the Wrt rtepaar consisting of a lower Temperaturmeßspannung Uu and an upper measurement temperature To, the upper temperature still to be measured with permissible linearity error. The criterion for the linearity is the inflection point of the curve of the temperature measuring voltage U (T), for which the value pair of a mean temperature measuring voltage Uw and a mean measuring temperature Tw and the resistance R (Tw) of the thermistor R (T) are determined. From the set value pairs upper temperature measurement voltage Uo and lower measurement temperature Tu and lower Temperaturmeßspannung Uu and upper measurement temperature To the slope Δυ / Δ τ of the curve of the Temperaturmeßspannung U (T) is derived in the inflection point. In addition, for the dimensioning following technically caused Größen'festgelegt, the operating voltage US of the arrangement, the average temperature Uw is useful with 0.5. US (operating voltage) determined and the size of the constant current IC for suitably about 10 ... 15 milliwatts power loss of the entire arrangement

^ 10 · · · 15 mW ¹⁰ ~ US^ 10 · · · 15 mW ¹⁰ ~ US

Der Thermistor R (T) zur Meßgrößenwandlung kann im Gegensatz zu anderen Anordnungen prinzipiell beliebig ausgewählt werden. Es hat sich aber als zweckmäßig erwiesen, daß für hohe Betriebsspannungen US, größere zulässige Linearitätsfehler und hohe mittlere Meßtemperaturen Tw Thermistoren R (T) mit höheren Widerstand-swerten bevorzugt werden sollten. Werden dagegen Anordnungen benötigt für niedrige Betriebsspannungen US, geringste Linearität sabweichungen , niedrige mittlere Meßtemperaturen Tw sowie große Temperaturmeßbereiche, so sind Thermistoren R (T)The thermistor R (T) for Meßgrößenwandlung can in principle be arbitrarily selected in contrast to other arrangements. However, it has proved expedient that for high operating voltages US, larger permissible linearity errors and high mean measuring temperatures Tw thermistors R (T) with higher resistance values should be preferred. If, on the other hand, arrangements are required for low operating voltages US, lowest linearity deviations, low average measuring temperatures Tw and large temperature measuring ranges, then thermistors R (T) are required.

mit niedrigen Widerstandwerten einzusetzen. Im Berechnungsverfahren sind Größen mit einem * als berechnete Größen definiert, während.die gleichen Größen ohne Zeichen ausgewählte Bauelementewerte bzw. damit berechnete Größen sind.with low resistance values. In the calculation method, quantities having a * are defined as calculated quantities, while the same quantities without characters are selected component values or values calculated therewith.

Nach der erfindungsgemäßen Anordnung ergibt sich als Gleichung für die Temperaturmeßspannung U (T)According to the arrangement according to the invention results as an equation for the temperature U (T)

U (T) = RM (IC - IT) . IIU (T) = RM (IC - IT). II

wobei der Konstantstrom IC und der Meßstrom IT entsprechend den Stromquellenanordnungen folgendermaßen berechnet werden:wherein the constant current IC and the measurement current IT are calculated according to the current source arrangements as follows:

TC =TC =

U-I , K 1 - DF 1 III UI, K 1 - DF 1 III

RC _{IT =} Π 2 K 2 -^UF 2 _IV RC _{IT =} Π 2 K 2 - ^ UF 2 _IV

Hierbei bedeuten:Where:

K 1 Teilerfaktor des Einstellers RT 1 K 2 Teilerfaktor des Einstellers RT 2 UP 1 Plußspannung der Basis-Emitterstrecke des Transistors T UF 2 Flußspannung der Basis-Emitterstrecke des Transistors T UE 1 Emitterspannung vom Transistor T 1 UE 2 Emitterspannung vom Transistor T 2K 1 divider factor of the adjuster RT 1 K 2 divider factor of the adjuster RT 2 UP 1 nip voltage of the base-emitter path of the transistor T UF 2 flux voltage of the base-emitter path of the transistor T UE 1 emitter voltage of the transistor T 1 UE 2 emitter voltage of the transistor T 2

Setzt man für U 1 . K 1 - UP 1 = UE 1 und für U 2 . K 2 - UP 2 = UE 2 und setzt man erfindungsgemäßSubstituting for U 1. K 1 - UP 1 = UE 1 and for U 2. K 2 - UP 2 = UE 2 and set according to the invention

UE 1 = UE 2 = UEUE 1 = UE 2 = UE

so ergibt sich die Gleichung für den Temperaturmeßspannungsverlauf zuthis results in the equation for the temperature measurement voltage curve

- /τη λ _ RM . UE _ RM . UE _y - / τη λ _ RM. UE _ RM. UE _y

^U ^¹-* ~ RC - R(T)+RK ^U ^ ¹ - * ~ RC - R (T) + RK

Das ist die Ausgangsgleichung, in der alle Größen durch die Wertefestlegungen und Linearitätsbedingungen zu bestimmen sind,This is the initial equation in which all quantities are to be determined by the value definitions and linearity conditions.

In der Gleichung bedeutet: τη M TT "ΡIn the equation: τη M TT "Ρ

57; = U , d. h. die allein durch den Konstantstrom57; = U, d. H. alone by the constant current

ti L/ maxti L / max

IC am Arbeitswiderstand RM erzeugte Spannung. Außerdem wird RM . UE = A (Konstante) gesetzt. Damit wirdIC generated at the working resistor RM voltage. In addition, RM. UE = A (constant) is set. This will be

RC = I VIRC = I VI

maxMax

Die Ausgangsgleichung lautet dann:The initial equation is then:

U _(T) _ U _ AU _(T) _ U _ A

max R (T) +RKmax R (T) + RK

Da die Exponentialfunktion für jeden Thermistor R (T) nach der GleichungSince the exponential function for each thermistor R (T) according to the equation

R (T) = R₂₀ . exp [b ( ψ - j^ )| VIIIR (T) = R ₂₀ . exp [b (ψ - j ^ ) | VIII

festliegt, kann der Verlauf der Temperaturmeßspannung U (T) nur für bestimmte Temperaturbereiche linearisiert werden. Eine Linearisierung für beliebige Temperaturbereiche mit beliebiger Genauigkeit ist nicht möglich. Die Genauigkeit und der Bereich der Linearisierung wird allein vom Typ des Thermistors R (T) bestimmt. Die Linearisierung wird also korrekt nur für den festgelegten Wendepunkt und die Steilheit in diesem Punkt vorgenommen. Dazu ist Gleichung VII zweimal zu differenzieren und es wird gesetztis fixed, the course of the Temperaturmeßspannung U (T) can be linearized only for certain temperature ranges. A linearization for any temperature range with any accuracy is not possible. The accuracy and range of the linearization is determined solely by the type of thermistor R (T). The linearization is thus performed correctly only for the specified inflection point and the steepness at this point. For this, equation VII is to be differentiated twice and it is set

U' (T) = -7—^7 sowieU '(T) = -7- ^ 7 as well

•ü" (T) = 0• ü "(T) = 0

Für U¹ (T) ergibt sich: _R For U ¹ (T) we obtain: _R

A . R (T) . 5-5-A. R (T). 5-5-

ü· (T) = - — ^l— IXü · (T) = - - ^l - IX

R (T) + RK ^a R (T) + RK ^a

und für U " (T) = 0 ergibt sich:and for U "(T) = 0 the result is:

. B, B

- 1 + 1- 1 + 1

' R*K = R (Tw) . 2 Tw X'R * K = R (Tw). 2 Tw X

BB

2 Tw2 Tw

Für Gleichung IX mit U' (T) = -^-| wirdFor equation IX with U '(T) = - ^ - | becomes

A* - AJl B . R (Tw) XIA * - AJI B. R (Tw) XI

" AT' ·'AT' ·

Gleichung X und XI in Gleichung VII eingesetzt ergibtEquation X and XI used in Equation VII

max Δ Τ .Β . _Λ max Δ Τ .Β. _Λ

Nach der GleichungAfter the equation

UE ¹^ RC . IC mit Gleichung IUE ¹ ^ RC. IC with equation I

wird ein mittlerer Wert für die Ermitterspannung UE bestimmt, da entsprechend einem Merkmal der Erfindung die Stromquellen mittels der Referenzspannungen U 1, U 2 kalibriert werden sollen, d. h. über die Emitterspannungen UE. werden alle noch vorhandenen Fehler der Schaltungsbemessung korrigiert.a mean value for the emitter voltage UE is determined, since, according to a feature of the invention, the current sources are to be calibrated by means of the reference voltages U 1, U 2, i. H. via the emitter voltages UE. all remaining errors of the circuit design are corrected.

Mit UE wird dann nach der Gleichung (RC wird nach Gleichung VI bestimmt!)With UE then the equation (RC is determined according to equation VI!)

RM . UE _{= u} RC max RM. UE _{= u} RC max

RM* zu -RM * to -

RM* = ~γ~ . RC U a RM * = ~ γ ~. RC U a

bestimmt. Für die berechneten Größen RC*, RZ* und RM* werden ungefähr wertgleiche Widerstände mit Wertetoleranzen bis zum Vielfachen der geforderten Linearitätsabweichungen ausgewählt. Mit den Werten dieser Widerstände werden erneut berechnet:certainly. For the calculated quantities RC *, RZ * and RM *, approximately equal value resistors with value tolerances up to a multiple of the required linearity deviations are selected. The values of these resistors are recalculated:

A nach Gleichung XI undA according to Equation XI and

U nach Gleichung XIIU according to equation XII

max s- max s-

Damit kann die Gleichung VII für jeden Termistor R (T) gelöst werden. Setzt man.für U (T) = Uw und' für T = Tw, so erhält man den Nullpunktfehler AUw der Schaltung zuThus, the equation VII can be solved for each termistor R (T). Substituting for U (T) = Uw and 'for T = Tw, one obtains the zero error AUw of the circuit

AUw = Uw-U(Tw) XIIIAUw = Uw-U (Tw) XIII

Zweckmäßig kann die Anordnung mit der Gleichung VIII für die Grenzen der unteren Meßtemperatur Tu und der oberen Meßtemperatur To berechneten und mit geringsten Toleranzen ausgesuchten Widerständen anstelle des Thermistors R (T) kalibriert werden. Die zugehörigen Kalibrierspannungen und Temperaturen werden nach Gleichung VII und XIII bestimmt.Conveniently, the arrangement can be calibrated with the equation VIII for the limits of the lower measuring temperature Tu and the upper measuring temperature To and calibrated with the lowest tolerances selected resistors instead of the thermistor R (T). The associated calibration voltages and temperatures are determined according to Equation VII and XIII.

Die Anordnung gemäß der Figur 4 besteht aus zwei zur Differenzspannungsbildung zusammenwirkenden Anordnungen entsprechend Figur 2. Die Referenzspannungen dieser Schaltung werden erfindungsgemäß über einen Widerstandsspannungsteiler aus der Betriebsspannung US abgeleitet.The arrangement according to the figure 4 consists of two cooperating for differential voltage formation arrangements according to Figure 2. The reference voltages of this circuit are derived according to the invention via a resistive voltage divider from the operating voltage US.

Claims

Invention claims:

1. Arrangement for temperature measurement with thermistors for
Meßgrößenwandlung, characterized in that a calibratable constant current source (1) in series with a calibratable 'measuring current source (2) with a parallel thereto
Working resistor (RM) is connected, wherein the measuring current source (2) receives a current corresponding to the resistance value

the series connection of the used for Meßgrößenwandlung thermistor (R (T)) and a resistor (RK) is inversely proportional.

2. Arrangement according to item 1, characterized in that the
Constant current source (1) and the measuring current source (2) with bipolar complementary transistors (T 1, T 2) are constructed and the current-determining resistors are arranged in the emitter circuits.

3 - Arrangement according to item 1 to 2, characterized in that the voltage drops across the current-determining resistors for constant current source (1) and measuring current source (2) are equal or approximately equal.

4. Arrangement according to item 1 to 3, characterized in that the reference voltage sources for constant current source (1) and measuring current source (2) are thermally coupled.

5. Arrangement according to item 1 to 4, characterized in that two arrangements and a difference-forming amplifier are interconnected.

6. Arrangement according to items 1 to 5 ,. characterized in that the reference voltages for all current sources via voltage divider from the operating voltage (US) of the arrangement to gain s ind.

Hierzu 3 So\ev\ Z3 So \ ev \ Z