DE29705598U1 - Dreileiterschaltung für Widerstandsthermometer - Google Patents
Dreileiterschaltung für WiderstandsthermometerInfo
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Description
GR 97 G 4413 DE
Beschreibung
Dreileiterschaltung für Widerstandsthermometer
Die Erfindung betrifft eine Dreileiterschaltung für Widerstandsthermometer
mit einem Meßwiderstand, dessen erster Anschluß über eine Versorgungsleitung an eine erste Konstant-Stromquelle
anschließbar ist, die mit dem nicht-invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers verbunden ist, dessen
invertierender Eingang über eine Meßleitung an den zweiten Anschluß des Meßwiderstandes anschließbar ist.
Aus der Druckschrift „Elektronische Meßtechnik", 1990, Vogel-Fachbuch
„Elektronik" S, sind Dreileiterschaltungen als Meß-Schaltungen für Widerstandsthermometer bekannt, die vorzugsweise
in einer Brückenschaltung betrieben werden. In diesen Brückenschaltungen sind dazu Meßleitungen einmal in der rechten
und linken Hälfte angeordnet, wodurch sich die Leitungswiderstände kompensieren sollen. In einem praktischen Ausführungsbeispiel
zeigt sich allerdings, daß die sehr langen Meßleitungen jedoch geringfügig unterschiedliche Widerstandswerte
aufweisen, wodurch die Meßgenauigkeit beeinträchtigt wird. Im übrigen bewirken TemperaturSchwankungen Meßfehler,
da der Widerstand der gewöhnlich aus Kupfer bestehenden Meßleitungen sich mit der Temperatur ändert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dreileiterschaltung der eingangs genannten Art zu schaffen,
in welcher durch Leitungswiderstände verursachte Meßfehler' weitgehend vermieden werden.
GR 97 G 44X3 DE
• · * &igr;
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an den invertierenden Eingang des Differenzverstärkers eine zweite Konstantstromquelle
angeschlossen ist, deren Strom mit dem Strom der ersten Konstantstromquelle übereinstimmt.
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Vorteilhaft ist, daß durch „Kabelfehler" verursachte Meßfehler
einfach durch Abgleich der Konstantströme der ersten
und zweiten Konstantstromquelle kompensiert werden
können.
In einer Ausgestaltung der Erfindung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 ist die zweite Konstantstromquelle über
einen Kompensationswiderstand an den invertierenden Eingang des Differenzverstärkers angeschlossen. Dadurch wird
der Grundwiderstandswert des Meßwiderstandes, der z. B. einen Wert von 100 Ohm bei einer Temperatur von 0° C
aufweist, kompensiert.
Anhand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht sind, werden im folgenden die Erfindung,
deren Ausgestaltungen sowie Vorteile näher erläutert.
Die Figuren 1 und 2 zeigen Meßschaltungen für Widerstandsthermometer
.
25
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In Figur l ist mit Rm ein mit Anschlüssen 1, 2 versehener
Meßwiderstand bezeichnet, der mit seinem ersten Anschluß über eine Versorgungsleitung 3 an eine erste Konstantstromquelle
4 einer Meßwertauswerteschaltung 5 angeschlossen ist.
GR 91 G 441.3 DE
Der Meßwiderstand Rm kann &zgr;. &Bgr;. ein Platinmeßfühler Pt 100
oder ein Nickelmeßfühler Ni 100 sein. Der zweite Anschluß
des Meßwiderstandes Rm ist einerseits über eine Rückleitung an ein negatives Betriebspotential und andererseits über eine
Meßleitung 7 mit dem invertierenden Eingang eines Differenz-Verstärkers
8 verbunden. Der invertierende Eingang ist ferner an eine zweite Konstantstromquelle 9 und der nicht-invertierende
Eingang des Differenzverstärkers 8 an die erste Konstantstromquelle
4 angeschlossen.
Im folgenden wird die Funktions- und Wirkungsweise der Meßschaltung
näher erläutert. Dabei ist angenommen, daß die Leitungen 3, 6, 7 jeweils einen Leitungswiderstand aufweisen (in
der Zeichnung durch gestrichelt gezeichnete Widerstände Rl dargestellt). Die Eingänge des Differenzverstärkers 8 sind
hochohmig, wodurch ein durch die erste Konstantstromquelle
erzeugter Konstantstrom Il am nicht-invertierenden Eingang
des Differenzverstärkers 8 einen Spannungsabfall
U+ = II*{Rl+Rm) + (11+12)*R1
(Gl. 1)
und ein durch die zweite Konstantstromquelle 9 erzeugter Konstantstrom 12 am invertierenden Eingang des Differenzverstarkers
8 einen Spannungsabfall
U. = I2*R1 + (11+12)*R1
(Gl. 2)
bewirkt.
GR 97 G 4413 DE
Durch Abgleich der Konstantströme 11=12 wird ein möglicher
durch die Leitungswiderstände Rl verursachter Meßfehler vermieden,
und am Ausgang des Differenzverstärkers 8 ergibt sich eine Meßspannung
5
5
U= (U+ - UJ = Il*Rm. (Gl. 3)
In Figur 2 ist eine weitere Meßschaltung für Widerstandsthermometer
dargestellt. Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten gleichen Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Im Unterschied zur Meßschaltung nach Figur 1 ist die zweite Konstantstromquelle 9 über einen Kompensationswiderstand
Rk an den invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 8 angeschlossen. Dieser Kompensationswiderstand Rk ist
derart dimensioniert, daß der Grundwiderstandswert des Meßwiderstandes Rm bei einer vorgebbaren Temperatur kompensiert
wird. Gewöhnlich weist der Meßwiderstand Rm einen Grundwiderstandswert von IQO Ohm bei einer Temperatur von 0° C auf, was
bedeutet, daß der Widerstandswert des Kompensationswiderstandes
Rk ebenfalls 100 Ohm beträgt. Dieser Widerstandswert des Kompensationswiderstandes Rk bleibt bei allen Umgebungstemperaturen
weitgehend stabil.
Am invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 8 ergibt
sich daher bei einer Temperatur von 0° C ein Spannungsabfall
U_ = 12* (Rl+Rk) + (11+12) *R1
= I2*(R1+Rm) + (11+12)*R1, (Gl. 4)
GR 97 G 4413 DB
und am Ausgang des Differenzverstärkers 8 ergibt sich für den Fall, daß Il = 12 gewählt wird, eine Meßspannung
U= (U+-UJ = O V
(Gl. 5).
Claims (2)
1. Dreileiterschaltung für widerstandsthermometer mit einem Meßwiderstand (Rm), dessen erster Anschluß (1) über eine Versorgungsleitung
(3) an eine erste Konstantstromquelle (4) anschließbar
ist, die mit dem nicht-invertierenden Eingang eines Differenzverstarkers (8) verbunden ist, dessen invertierender
Eingang über eine Meßleitung (7) an den zweiten Anschluß (2) des Meßwiderstandes (Rm) anschließbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß an den invertierenden Eingang des Differenzverstarkers
(8) eine zweite Konstantstromquelle (9) angeschlossen ist,
deren Strom mit dem Strom der ersten Konstantstromquelle (4) übereinstimmt.
2. Dreileiterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Konstantstromquelle (9)
über einen Kompensationswiderstand (Rk) an den invertierenden Eingang des Differenzverstarkers (8) angeschlossen ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29705598U DE29705598U1 (de) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Dreileiterschaltung für Widerstandsthermometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29705598U DE29705598U1 (de) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Dreileiterschaltung für Widerstandsthermometer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29705598U1 true DE29705598U1 (de) | 1997-05-15 |
Family
ID=8038154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29705598U Expired - Lifetime DE29705598U1 (de) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Dreileiterschaltung für Widerstandsthermometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29705598U1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6244744B1 (en) | 1998-05-20 | 2001-06-12 | James Calvin | Three-wire RTD interface |
| CN104596664A (zh) * | 2015-02-02 | 2015-05-06 | 珠海格力电器股份有限公司 | 温度检测电路和空调器 |
| CN104833438A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-08-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 温度变送器 |
-
1997
- 1997-03-27 DE DE29705598U patent/DE29705598U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6244744B1 (en) | 1998-05-20 | 2001-06-12 | James Calvin | Three-wire RTD interface |
| CN104596664A (zh) * | 2015-02-02 | 2015-05-06 | 珠海格力电器股份有限公司 | 温度检测电路和空调器 |
| CN104833438A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-08-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 温度变送器 |
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