DE3533291A1 - Anemometerschaltung und konstantueberhitzungsanemometer - Google Patents
Anemometerschaltung und konstantueberhitzungsanemometerInfo
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Description
Eaaiio 12
D-8000 München 5
D-8000 München 5
Unser Zeichen/Our rel T
Datum/Dale 18.09.1985
TSI Incorporated
St. Paul, Minnesota 55164
V.St.A.
Anemometerschaltung und Konstantüberhltzungsanemometer
Die Erfindung bezieht sich auf die Hitzdraht-Windmessung
und betrifft insbesondere ein mit konstanter überhitzung arbeitendes Anemometer mit abgeglichener Widerstandsbrücke,
bei dem die Spannungsabfühlfunktion von der Stromversorgungsfunktion getrennt ist, wodurch ein
sensorunabhängiges Stromverhältnis festgelegt werden kann, das die Verwendung von gleichen Sensoren gestattet
und die Genauigkeit des Anemometers verbessert.
Die Hitzdraht-Windmessung ist eine Technik, durch die verschiedene Bedingungen, die in Beziehung zu den Wärmeabsorptionseigenschaften
eines umgebenden Mediums stehen, untersucht und interpoliert werden können, indem die
elektrische Leistung überwacht wird, welche von einem oder mehreren Widerstandssonsoren aufgenommen wird,
•'il<
i ι; 11 (μι untersuchten Mod i um angeordnet sind. Sol-
ehe Sensoren sind typisch teinperaturenipf indliche Hitzdraht-,
Hitzfilm- oder Thermistorelemente mit bekannten Temperatur/Widerstand-Kennlinien, die dem Medium ausgesetzt
sind und benutzt werden, den Wärmedurchsatz des Mediums zu verfolgen und abzufühlen. In Kombination damit
wird üblicherweise eine abgeglichene Widerstandsbrückenschaltungsanordnung
benutzt, um einen abgeglichenen Relativzustand zwischen den Sensoren aufrechtzuerhalten,
so daß beim Erfassen einer Temperaturdifferenz zwischen denselben, die sich durch eine Änderung des
Widerstands und der Spannung ausdrückt, wenigstens einem der Sensoren Leistung zugeführt wird, um das Gleichgewicht
wiederherzustellen. Die Leistungsaufnahme·kann dann überwacht und bei der Bestimmung eines interessierenden
Parameters benutzt werden. Beispiele von Anordnungen dieses Typs sind beschrieben in den US-Patentschriften
3 603 147 und 4 159 638 sowie in einem Aufsatz von Sasayama et al, "Engine Control System Using a Hot-Wire
Airflow Sensor", Hitachi-Review, 31:61-66 (1982).
Es können zwar verschiedene Steuermethoden bezüglich der Widerstandssensoren benutzt werden, gemäß der Erfindung
wird jedoch die Sensortemperatur durch Erzwingen eines gewissen bekannten Widerstands gesteuert. Nach dem Anordnen
des Sensors in einem strömenden Medium rufen daher Änderungen in der Strömungsgeschwindigkeit eindeutige
überwachbare Änderungen in der Konvektionsverlustleistung des Sensors hervor. Diese Leistungsänderungen
stehen zu dem zugeführten Strom gemäß folgenden Gleichungen in Beziehung:
v Sensor Sensor
Q «.(A + B -yv) ΔΤ
I2 R
Sensor Sensor
wobei die interessierende Variable V die Geschwindigkeit des Mediums und ΔΤ die Temperatur des Sensors oberhalb
der des Fluidmediums ist.
Weil Änderungen in der Umgebungstemperatur des Fluidmediums
das abgefühlte Ausgangssignal nachteilig beeinflussen können, ist es notwendig, die sich ändernde
Temperatur in dem Fluidmedium zu überwachen und entsprechende Änderungen in der Temperatur des temperaturkompensierenden
Sensors vorzunehmen, um eine konstante überhitzungsbedingung (ΔΤ) oder -beziehung zwischen
der abgefühlten Fluidtemperatur und dem Geschwindigkeitserfassungssensor aufrechtzuerhalten. Nach dem Eliminieren
der Auswirkungen der sich ändernden Fluidtemperatur ist die Geschwindigkeit die einzige Variable, die
wie erwähnt bestimmt wird, indem die von dem Geschwindigkeitssensor
aufgenommene Leistung gemessen wird. Dieser konstante Überhitzungszustand wird bei Brückenanemometern
erreicht, indem die Temperatur eines Geschwindigkeitsbestimmungssensors
auf einen (durch einen in Serie geschalteten Widerstand bestimmten) Sollwert oberhalb der Temperatur eines temperatürkompensierenden
Sensors, der der Fluidtemperatur folgt, bezogen wird. Dieser Typ von Anemometer wird insbesondere als mit konstanter Überhitzung arbeitendes Anemometer
bezeichnet, und, wenn es als Wheatstone-Brücke-Anemometer
ausgebildet ist, wird ein abgeglichener Zustand zwischen einem Geschwindigkeitsabfühlteil und einem Temperaturabfühlteil
aufrechterhalten.
Solche mit konstanter Überhitzung arbeitenden Anemometer haben sich zwar für die vielfältigsten Zwecke als
extrem nützlich erwiesen, ein Problem, das die Anexnometergenauigkeit nachteilig beeinflußt, besteht jedoch
darin, daß die Leiter, über die zum Vergleich herange-
zogene abgeglichene Zustände abgefühlt werden, dieselben Leiter sind, über die der Strom zugeführt wird,
um die Sensortemperatur und somit den Widerstand und die Spannung zu verändern. Weil außerdem die Verlustleistung
in dem Geschwindigkeitssensorteil größer ist als in dem Temperaturkompensationssensorteil, tritt eine
Ungleichheit in den Widerständen der Sensoren enthaltenen einzelnen Leiterzweige auf, die sich in fehler
haften Leistungsverbrauchsdaten und infolgedessen in fehlerhaften Strömungsdaten ausdrückt.
Erfindungsgemäß wird das vorgenannte Problem durch die
Verwendung einer Steuerschaltungsanordnung beseitigt, in der die Spannungsabfühlleiter von den Stromzufuhrleitern
getrennt sind. In dieser Hinsicht ist überdies die Fluidtemperaturabfühlfunktion nicht mehr von dem
absoluten Widerstand des Temperaturkompensationssensors abhängig, sondern hängt vielmehr nun von einem Stromverhältnis
zwischen dem Temperaturkompensationszweig relativ zu dem Geschwindigkeitssensorzweig ab.
Außerdem ist erfindungsgemäß eine Kreuzkopplungsschaltungsanordnung
in dem Geschwindigkeitsabfühlteil zum Unterdrücken von darin vorhandenen Gleichtaktsignalen
vorgesehen. Die Änderung im Widerstand des Zuführungsdrahtes wird so unterdrückt. Ein weiterer Vorteil, der
sich aus der Kombination der obigen Merkmale in der Schaltungsanordnung nach der Erfindung ergibt, ist die
Möglichkeit, gleiche Sensoren benutzen zu können. Es ist nicht mehr notwendig, die andernfalls ungleichen
Sensoren relativ zueinander zu eichen, da genaue Ergebnisse nun direkt erzielt werden können.
Die Erfindung beinhaltet ein verbessertes Brückenanemometer, das mit konstanter überhitzung arbeitet und eine
Stromsteuerschaltungsanordnung sowie eine Gleichtaktun-
353329
terdrückungsschaltungsanordnung hat, die voneinander unabhängig sind. Die Steuerschaltungsanordnung gestattet die
Verwendung von gleichen Temperaturkompensations- und Geschwindigkeitssensoren und minimiert Fehler in der Anemometergenauigkeit aufgrund des Leiterwiderstands. In
letztgenannter Hinsicht sind die Spannungsabfühlleiter nun von den Stromzufuhrleitern getrennt, so daß Auswirkungen
von Änderungen in der Leiterimpedanz minimiert sind.
Im Betrieb folgt der Temperaturkompensationsteil der
Schaltungsanordnung der Fluidtemperatür und überwacht dabei
zwei Spannungen, die den Geschwindigkeitssensor zu dem Temperaturkompensationssensor in Beziehung setzen,
an einem ersten Verstärker und hält einen abgeglichenen Überhitzungszustand zwischen ihnen aufrecht, und zwar nur
durch Relativstromwerte gesteuert und unabhängig von dem Widerstand des Temperaturkompensationssensors· Der Geschwindigkeitsabfühlteil
hält seinerseits den abgeglichenen Zustand und den vorbestimmten Temperaturabstand,
der durch den Temperaturkompensationssensor festgelegt ist, über einen zweiten Verstärker und eine kreuzgekoppelte
Widerstandsschaltung hoher Impedanz aufrecht, die zu den Sensoren parallel geschaltet ist, so daß
Gleichtaktsignale, die aufgrund der Zuführungsdrahtimpedanz vorhanden sind, unterdrückt werden. In Abhängigkeit
von dem Zustand an dem zweiten Verstärker und der Fluidströmung,
die an dem Geschwindigkeitsfühler vorbeigeht, wird die Leistung gesteuert, um dem Geschwindigkeitssensor
Strom zuzuführen, damit er der Temperatur folgt, die durch den Temperaturkompensationssensor festgelegt wird.
Gemeinsam verbessern die verbesserten Teile der Schaltungsanordnung
die Anemometergenauigkeit.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden un-
ter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein bekanntes Brückenanemometer mit kon
stanter überhitzung,
-^q. 2 ein verbessertes Brückenanemometer mit konstanter
Überhitzung, das eine Schaltungsanordnung mit unab-
abhängingen Stromsteuer- und Gleichtaktunterdrückungsschaltungen hat,
Fig. 3 als Teilschaltbild den Temperaturkompen
sationsteil der Schaltungsanordnung nach Fig. 2,
Fig. 4 als Teilschaltbild den Geschwindigkeits-
abfühlteil der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 und
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Schal
tungsanordnung nach Fig. 2, wobei Spannungsfolger benutzt werden.
Fig. 1 zeigt die Schaltungsanordnung, die in einem bekannten Konstantüberhitzungsanemometer 2 der Brückenbauart
benutzt wird. Wie üblich werden in der Steuerschaltungsanordnung zwei Thermistorsensoren Ry und R^ benutzt. In
Abhängigkeit von dem Verwendungszweck können diese Sensoren zwar unterschiedliche Formen und Gestalten annehmen,
im Betrieb ist jedoch jeder einem strömenden Medium ausgesetzt. Der Sensor R _ wird benutzt, um die Umgebungstemperatur
des Mediums zu verfolgen, das an den Sensoren vorbei strömt, und der Sensor R.. wird benutzt, um die Geschwindigkeit
des Mediums abzufühlen und einzustellen. Die Fluidströmungsgeschwindigkeit wird bestimmt, indem
der Wärmedurchsatz abgefühlt wird, der sich durch die Größe der Leistung ausdrückt, welche von dem Geschwindigkeitsabfühlteil
und -sensor R„ aufgenommen wird, wenn dieser danach
strebt, einen abgeglichenen Zustand relativ zu der Temperatur aufrechtzuerhalten, die durch den Temperaturkompensationssensor
R-, festgelegt wird.
Beim Erfüllen der obigen Funktionen besteht das Anemometer
2 funktional aus zwei Hälften, nämlich einem Geschwindigkeitsabfühlteil
und einem temperaturkompensierenden Teil. In Abhängigkeit von der Temperatur des Mediums erzeugt
die Temperaturkompensationsschaltungsanordnung einen zugehörigen Spannungswert an dem B-Anschluß des Verstärkers
AT. Der Geschwindigkeitsabfühlteil seinerseits hält eine gleiche Spannung an dem Α-Anschluß aufrecht. Weil auch die
Fluidtemperatur relativ konstant ist, ändert sich die Spannung an dem B-Anschluß nicht in dem Maß wie an dem
Α-Anschluß, und diese Spannung steht in Beziehung zu den Strömungsgeschwindigkeitseffekten an dem Sensor R . In jedem
Fall erzeugt während des Betriebes der Verstärker Ai
beim Abfühlen eines unabgeglichenen Zustande zwischen den Anschlüssen A und B ein passendes Ausgangssignal zum Vorspannen
eines Schalttransistors Q1, damit dieser Strom leitet und zuführt, welcher in Beziehung zu dem temperaturbezogenen
Widerstandszustand der Sensoren Rv und R steht.
Weil sich die Temperatur an dem Geschwindigkeitssensor
R und deshalb dessen Widerstand sowie die Spannung an dem
Α-Anschluß am meisten verändert, wird der Strom hauptsächlich dem Geschwindigkeitssensor R zugeführt, um einen
Temperatur- und Widerstandsanstieg in dem Sensor R^ hervorzurufen,
durch den die Spannung an dem Α-Anschluß erhöht wird, bis ein abgeglichener Zustand von V = V wieder abgefühlt
wird. Durch überwachen der Leistung, die verbraucht wird, um νΛ aufrechtzuerhalten, und aufgrund der
Kenntnis der durch die Schaltungsanordnung beim Verfolgen der Mediumtemperatur verbrauchten Leistung ist es daher
möglich, die Strömungsgeschwindigkeit zu bestimmen.
Die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 wird außerdem relativ zu der abgeglichenen Identität von V = V ausgewählt,
die über die Verhältnisse zwischen den Widerständen in den beiden Teilen durch folgende Gleichung dargestellt
werden kann:
RRR
V _ TC + Serie
R1 - R2
R1 - R2
Aus dieser Identität wird der Widerstandswert für den
Widerstand R- gewählt, um den gewünschten Spannungsbereich für das Ausgangssignal festzulegen. Der Widerstand R . , der mit dem Temperaturkompensationswiderstand
R in Serie geschaltet ist, wird so gewählt, daß sich ein gewünschter Koeffizient oC und ein konstanter Überhitzungszustand für den Temperaturkompensationsteil ergeben. Der Widerstand R„ wird so gewählt^ daß sich ein gewünschtes Verhältnis (Rm1-. + RG · 1/R1 ergibt und dadurch das Verhältnis RyZR1 und die Temperatur des Sensors R gesteuert werden.
Widerstand R- gewählt, um den gewünschten Spannungsbereich für das Ausgangssignal festzulegen. Der Widerstand R . , der mit dem Temperaturkompensationswiderstand
R in Serie geschaltet ist, wird so gewählt, daß sich ein gewünschter Koeffizient oC und ein konstanter Überhitzungszustand für den Temperaturkompensationsteil ergeben. Der Widerstand R„ wird so gewählt^ daß sich ein gewünschtes Verhältnis (Rm1-. + RG · 1/R1 ergibt und dadurch das Verhältnis RyZR1 und die Temperatur des Sensors R gesteuert werden.
Aus obigen Darlegungen ist zu erkennen, daß die genaue Temperaturkompensation erfordert, daß die in dem Temperaturkompensationssensor
R verbrauchte Leistung viel kleiner ist als in dem Geschwindigkeitssensor R . Demgemäß
werden im Stand der Technik bislang Sensoren unterschiedlicher Größen benutzt, was gewöhnlich eine Eichung
der Schaltungsanordnung verlangt. Weil die spannungen, die an den Schaltungspunkten A und B abgefühlt werden,
über dieselben Leiter 6 und 8 abgefühlt werden, welche zum Zuführen der Ströme I1 und I2 zu den Sensoren benutzt
werden, hat darüber hinaus die Leiterimpedanz eine nachteilige Auswirkung auf die Anemometergenauigkeit. Die un-
terschiedlichen Größen des in den Leitern 6 und 8 fließenden
Stroms erzeugen ungleiche Änderungen im Widerstand der einzelnen Leiter, die in den abgeglichenen Sensorspannungen
in den Schaltungspunkten A und B nicht berücksichtigt werden. Weil diese Widerstandsdifferenz relativ
zu den Messungen, die mit dem Anemometer 2 gemacht werden, kritisch sein kann und weil ungleiche Sensoren
erforderlich sind, wurde die Schaltungsanordnung nach der Erfindung entwickelt.
Es wurde das verbesserte Anemometer 4 gemäß Fig. 2 entwickelt, um u.a. die Verwendung von gleichen, d.h. einander angepaßten
Sensoren R und E zu gestatten und die nachteiligen Auswirkungen von Veränderungen im Zuführungswider
stand bei sich veränderndem Stromfluß zu beseitigen. Wie die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 weist die Schaltungsanordnung
nach Fig. 2 einen Geschwindigkeitsabfühlteil und einen Temperaturabfühlteil auf. Im Falle von
Fig. 2 ist jedoch die Schaltungsanordnung um zwei unabhängige Verstärker A5 und A6 aufgebaut, welche Transistoren
Q2 und Q3 passend steuern, damit die erforderlichen Ströme I„ und I1 den Sensoren R bzw. R„ zugeführt werden.
Die Stromversorgungen und die Leiter 6 und 8, über die die Ströme zugeführt bzw. die Spannungen abgefühlt
werden, sind daher voneinander getrennt und beeinflussen einander nicht mehr in dem früher üblichen Ausmaß.
Fig. 3 zeigt ein Teilschaltbild des Temperaturkompensationsteils
des Anemometers 4, wobei der Transistor Q2 von dem Geschwindigkeitssensor R getrennt ist, so daß
beim Feststellen einer Änderung in der Mediumtemperatur und eines unabgeglichenen Zustande zwischen den Schaltungspunkten
B„ und A„ der Transistor Q2 den Strom I2 nur
dem Tempera turkorapen sationssensor R, r und nicht dem Geschwindigkeitssensor
R zuführt. Weil die Spannungen an
den Schaltungspunkten A„ und B„ gleich sind, gilt außerdem
I1R1=IpR^. Diese Gleichung kann folgendermaßen umgeschrieben
werden:
h
i2
i2
Aus dieser Gleichung ist zu erkennen, daß der Temperaturkompensationsstrom
I2 nicht mehr von der absoluten Impedanz des Temperaturkompensationssensors R abhängig
ist, sondern stattdessen nun nur von dem Verhältnis von R2 zu R1 und von dem Strom I1 in dem Geschwindigkeitssensorteil
der Brücke abhängt. Anders ausgedrückt, die Größe der Temperaturkompensation ist nun nur von dem unabhängig
steuerbaren Stromverhältnis abhängig. Dieses Verhältnis kann unabhängig von den Sensoren bestimmt werden.
Angesichts dieser Unabhängigkeit können nun gleiche Sensoren R und R _, benutzt werden.
Der Geschwindigkeitsabfühlteil der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 ist in Fig. 4 gezeigt und dient wie zuvor dem
Zweck, die Spannung an dem Schaltungspunkt Ap gleich der
Spannung an dem Schaltungspunkt B2 zu halten. Bei der Zuführung
des Stroms I1 zu dem Geschwindigkeitssensor R
wird jedoch nun ein Verstärker A6 benutzt, um einen Transistor Q3 relativ zu der Erfassung eines unabgeglichenen
Zustands bezüglich jeder der hauptsächlich ohmschen Komponenten
R , R-, und R .. anzusteuern. Es wird eine
V J-V- o6X Xe
kreuzgekoppelte Widerstandsschaltung aus Widerständen R ,
Rß und KR benutzt, die zu entgegengesetzten Seiten jedes
dieser ohmschen Elemente parallel geschaltet sind. Im abgeglichenen Zustand werden die Spannungen an den Schaltungspunkten
A3 und B3 normalerweise in einem abgeglichenen Zustand gehalten, und nur in dem Fall einer abgefühlten
Ungleichheit in den Spannungen an den Sensoren
R und R _, veranlaßt der Verstärker A6 den Schalttransistor
Q3, den Strom I1 zu erzeugen.
Weiter zeigt die Schaltung, daß die Spannung an dem Geschwindigkeitssensor
R in Beziehung zu der Spannung an dem Temperaturkompensationssensor R und dem Serienwiderstand
R . über folgende Gleichung steht:
ο θ IT 16
V κ (vTC + vserie)
Das Multiplizieren dieser Gleichung mit eins oder der
linken Seite mit I1Zl1 und der rechten Seite mit I2/I2
und durch Einsetzen von:
Rv für ^V t RTC für ^TC und RSerie für
1 τ
zeigt es sich, daß die Widerstandselemente der Schaltung
und insbesondere die Sensoren enthaltenden Teile folgendermaßen in Beziehung zueinander stehen:
1
RV = K R^ ( RTC + RSerie)
RV = K R^ ( RTC + RSerie)
Aus dieser Gleichung ist zu erkennen, daß die Größe des
abgefühlten Geschwindigkeitssignals durch die Größe des Widerstands R1 bestimmt wird, daß der Widerstand und entsprechend
die Temperatur des Geschwindigkeitssensors R weiter in Beziehung zu dem Wert des Temperaturkompensationssensors
RTr, durch den für den K-Faktor gewählten
Wert steht und daß der Wert von Rc .in bezug auf R
den Koeffizienten oi bestimmt und die Änderung in der
Überhitzung in bezug auf die Temperatur und somit den
Temperaturkompensationseffekt steuert.
Weil die Leiter, über die die Spannung abgefühlt wird,
von den die Ströme I1 und I? führenden Leitern getrennt
sind und wegen der großen Eingangsimpedanz, die durch RÄ
und KR den Verstärkern A5 und A6 dargeboten wird (typisch ist R = 5 Kiloohm), wird jede Änderung in der Impedanz
der Leiter 6 und 8 um das Verhältnis von R f... /R reduziert. Außerdem minimiert die große Eingangsimpedanz
an den Verstärkern A5 und A6 die durch das Abtasten der Steuerschaltungsanordnung verbrauchte Leistung.
Die Verstärker A5 und A6 haben eine hohe Verstärkung, so daß das Ausgangssignal nicht nennenswert beeinflußt
wird. Wegen des kreuzgekoppelten Aufbaus der Widerstandsschaltung aus R2. und R werden überdies
Gleichtaktsignale, die in Schaltungspunkten A3 und B3 vorhanden sind, unterdrückt.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Schaltungsanordnung
nach Fig. 2, die insgesamt mit 9 bezeichnet ist, wobei eine Anzahl von Spannungsfolgern VF1 bis VF4
mit den einzelnen Widerstandselementen R, und KR,. rela-
A A
tiv zu den Sensoren R und R in Serie geschaltet sind.
Die Spannungsfolger VF1 bis VF4 weisen jeweils die Verstärkung eins und eine relativ große Eingangsimpedanz
auf und passen deshalb die Eingangsimpedanz besser an den Verstärker A5 an.
Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß die Erfindung
ein verbessertes Konstantüberhitzungsanemometer der Brückenbauart schafft, welches die Benutzung von zwei
gleichen Temperaturkompensations- und Geschwindigkeitssensoren gestattet. Bei dem Anemometer ist außerdem die
Abfühlschaltungsanordnung von der Stromzufuhrschaltungsanordnung
getrennt und die nachteiligen Auswirkungen einer sich verändernden Leiterimpedanz sind minimiert.
Die Beseitigung des Zuführungswiderstands gestattet die Verwendung von langen Zuführungen, von kurzen Widerstandssensoren mit niedrigem Widerstandswert und von mit mehr
ohmschem Widerstand behafteten Zuleitungsverbindungen.
Die Drift im Anemometerausgangssignal wegen des Erwärmens und Abkühlens von Zuleitungen ist eliminiert. Der Zuleitungswiderstand
ändert nicht den Widerstands- oder Temperaturkoeffizienten des Widerstands der Sensoren.
Claims (8)
1. Anemometerschaltung zum Abfühlen eines Parameters
eines strömenden Mediums, gekennzeichnet durch: f
ein erstes und ein zweites temperaturempfindliches Wider- %
Standselement (Ry, RTC) ι welche einem strömenden Medium "*
ausgesetzt sind, wobei das erste Widerstandselement einen Parameter des strömenden Mediums und das zweite
Widerstandselement (RTr.) die Temperatur des Mediums abfühlt;
einen ersten Komparator (A5), der mit dem ersten und dem zweiten Widerstandselement verbunden ist, zum Vergleichen
eines ersten und eines zweiten Signals, welche dem Zustand des ersten bzw. zweiten Widerstandselements entsprechen;
eine Einrichtung (Q3), die mit dem ersten Komparator (A5) verbunden ist, zum Zuführen von Strom zu dem zweiten Widerstandselement
(R_c) in Relation zu der Temperatur des
Mediums, damit der Zustand des zweiten Widerstandselements der Temperatur des Fluidmediums in einer vorbestimmten
Relation dazu folgt;
einen zweiten Komparator (A6), der mit dem ersten und dem
zweiten Widerstandselement verbunden ist, zum Erfassen
einer Änderung in einem Zustand des einen oder anderen Widerstandselements; und
eine Einrichtung (Q3), die mit dem zweiten Komparator (A6) verbunden ist, zum variablen Zuführen von Leistung
zudem ersten Widerstandselement (Ry)/ um eine abgeglichene
Beziehung zu dem zweiten Widerstandselement (R,pr,)
an dem ersten und dem zweiten Komparator aufrechtzuerhalten,
wodurch die von dem ersten Widerstandselement aufgenommene Leistung den interessierenden Parameter angibt.
2. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein
drittes Widerstandselement (Rc . ), das zu dem zweiten
iber 16
Widerstandselement (R^) in Serie geschaltet ist und einen
konstanten vorbestimmten Temperaturabstand zwischen den Relativzuständen des ersten und des zweiten Widerstandselements
bestimmt.
3., Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustand des zweiten Widerstandselements
(R ) zu einem Verhältnis eines Stroms (I1)/ der dem ersten
Widerstandselement (Rv) zugeführt wird, zu einem
Strom (I-) , der dem zweiten Widerstandselement (RTfl) zugeführt
wird, proportional ist.
4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste und das zweite Widerstandselement (Rv/ Rrnp) im wesentlichen gleiche Eigenschaften
des spezifischen Widerstands bezüglich der Temperatur haben.
5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Komparator (A6) einen ersten und einen zweiten Eingang (A3, B3) hat und daß das erste
und das zweite Widerstandselement (Rv, Rmr) jeweils parallel
an den ersten und den zweiten Eingang angeschlos-
sen sind, um eine relative Änderung zwischen denselben abzufühlen.
6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das parallel geschaltete erste Widerstandselement (Rv) ein
erstes Element (KR ) relativ hoher Impedanz in Serie aufweist und daß das zweite parallel geschaltete Widerstandselement
(Rm^) ein zweites Widerstandselement (R7,) relativ
hoher Impedanz in Serie aufweist, wodurch die Auswirkung irgendeiner Änderung in einer Leiterimpedanz auf den abgefühlten
Parameter minimiert ist.
7. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Komparator (A6) einen ersten und einen zweiten
Eingang (A3, B3) aufweist, und daß das erste, das zweite und das dritte Widerstandselement (RT/, Rmn , R„ . ) jeweils
V J. L- b6i 16
parallel an den ersten und den zweiten Eingang angeschlossen
sind, um eine relative Änderung zwischen diesen abzufühlen.
8. Konstantüberhitzungsanemometer, gekennzeichnet durch:
ein erstes temperaturempfindliches Widerstandselement (R^p), das in einem strömenden Medium zum Abfühlen der Umgebungstemperatur
desselben angeordnet ist; eine erste Einrichtung (A5), die mit dem ersten Widerstandselement
(RTfl) und mit einem zweiten temperaturempfindlichen
Widerstandselement (R.J verbunden ist, wobei das zweite Widerstandselement Betriebskenndaten hat, welche
im wesentlichen dieselben wie die des ersten Widerstandselements (R ) sind, und in dem strömenden Medium zum Abfühlen
eines strömungsabhängigen Parameters des Mediums angeordnet ist, zum Vergleichen der Umgebungstemperatur
des Mediums mit der Temperatur des zweiten Widerstandselements
(Ry) ;
eine erste Steuereinrichtung (Q2), die auf ein Ungleichgewicht
hin, welches durch die erste Einrichtung (A5) er-
kannt wird, bewirkt, daß der Widerstand des ersten Widerstandselements
(R ) der Temperatur des Mediums folgt; eine zweite Einrichtung (A6), die mehrere Elemente (R ,
KR , VF1-VF4) mit vorbestimmter relativ großer Impedanz
in Serie mit jeweils dem ersten und dem zweiten Widerstandselement enthält, wobei die Serienschaltungen des
ersten und des zweiten Widerstandseleraents und der Impedanzelemente
zu zwei Eingängen (A3, B3) der zweiten Einrichtung parallel geschaltet sind, um ein Ungleichgewicht
zwischen dem zweiten Widerstandselement und dem ersten Widerstandselement zu erkennen; und
eine zweite Steuereinrichtung (Q3), die auf ein Ungleichgewicht hin, welches durch die zweite Einrichtung (A6) erkannt
wird, dem zweiten Widerstandselement (Rv) Leistung zuführt, um eine abgeglichene Beziehung zwischen ihnen
aufrechtzuerhalten, wobei die aufgenommene Leistung den
interessierenden Parameter angibt.
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