DE706207C - Vorrichtung zur selbsttaetigen Temperaturkompensation der Anzeige von elektrometrischen Messanordnungen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur selbsttätigen Temperaturkompensation der Anzeige von elektrometrischen Meßanordnungen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung der selbsttätigen Temperaturkompensation der Anzeige von elektrometnschen Meßanordnungen nach dem Kompensationsverfahren. Während bei einer vorgeschlagenen Vorrichtung zwei Widerstandsthermometer vorzusehen sind, von denen das eine eine Neigungsänderung der Meßwertspannungskurve um einen Drehpunkt innerhalb des Meßbereichs und das andere eine Parallelverschiebung hervorruft, derart, daß insgesamt eine Neigungsänderung- der hleßwertspannungskurve um einen beliebigen Drehpunkt erfolgt, wird durch die Erfindung eine wesentliche Vercinfachung erzielt, da man hierbei nunmehr mit einem einzigen Widerstandsthermometer auskommt. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß in einer cinfachen Wheatstoneschen Kompensationsbrücke oder einer Poggendorfschen Kompensationsanordnung dem Meßdraht ein Widerstand yorgeschaltet und zu Meßdraht und Vornviderstand ein weiterer Widerstand parallel geschaltet ist, und daß einer dieser Widerstände das $Widerstandsthermometer darstellt.
• Zwar ist bereits bekannt, eine Temperaturkompensation mit nur einem Widerstandsthermometer vorzunehmen. Dies war bisher jedoch nur möglich bei Verwendung einer Doppelbrücke, wobei der Meßdraht im Diagonalzweig der einen Brücke liegt, während in einem Seitenarm der anderen Brücke das Widerstands thermometer angeordnet ist. Eine derartige Kompensation ist durch die erforderlichen verschiedenartigen Abgleichswiderstände verwickeln im Aufbau und .Abgleichutig. Demgegenüber bringt die Erfindung ebenfalls eine wesentliche \'crcinfacllung.
• Im folgenden ist die Erfindung an einer Reihe von Schaltungsbcispielen beschrieben.
• Eine Anordnung mit einfacher Brücke ist in Fig. 1 dargestellt. Dcr temperaturempfindliche Widerstand T1 ist hier nicht nur parallet zum Kompensationsmeßdraht W1, sondern auch noch parallel zu einem temperaturunempfindlichen Vorwinderstand R1 geschaltet.
• Legt man den Abzweigpunkt an den Brükkeneingang E, so tritt keine nrltlcrung der Spannung an diesen gegenüber dem Diagonalpunkt C des unteren Brückenzweiges ein.
• Durch Temperaturänderungen wird dagegen die Spannung im oberen Zweig bei B am Ende des Meßdrahtes W1 verschoben.
• In Fig. 2 ist die Wirkungsweise dieser Schaltungsart an einem Beispiel für pH-Messungen dargestellt. Trägt man die Spannullgen in Abhängigkeit von dem pH-Wert auf, so erhält man eine strahlenförmig verlaufende Kurvenschar. von denell jede einer bestimmten Temperatur t0, t1, t2 zugeordnet ist.
• Diese Kurven bzw. deren Verlängerungen schneiden sich in einem PunktS. Zumindest ist es immer möglich. Näherungslihien zu ziehen, die sich in einem Punkte schneiden.
• Zwichen den der Ordinate parallel laufenden Linien a, b, möge der Meßbreich der Anordnung liegen. Simmt man nun tlie Kurve t0 als Bezugskurve an, so ergibt sich, da E in Fig. I ein Punkt veränderlicher Spannung in der Brücke ist, die zwischen den PunktenE-und B der Fig. 1 notwendige Potentialdifferenz aus der Strecke Es, die tltii-ch die Parallele c durch S zur Abszisse und die Kurve 1o auf der Linie bestimmt wird. Dieser Spannung entsprechend, werden die Größen der Widerstandswerte von R, und ll', gewählt.
• Der temperaturempfindliche Widerstand ist nun derart bemessen, daß er bei Temperaturänderungen, beispielsweise von 1,1 auf t, eine Spannungsänderung in B um # EB bzw. in A 1 um Li #EA bewirkt. Bildlich gesprochen, wirkt also die Temperaturkompensation derart daß die Kurve t1 um S in die Kurve to gedreht wird. oder aber daß innerhalb des Meßbereicht eine Verschiebung der Kurve t1 um den Betrag #EA und eine Neigungsänderung um den Winkel a eintritt. Entsprechendes gilt für sämtliche möglichen Temperaturänderungen. Je nach der Richtung der Spannungsänderung mit der Temperatur und der Wahl des temperaturempfidlichen Widerstandsmaterials ist das Widerstandsthermo metcr parallel zu R1 Und W1 zu legen oder an die Stelle von R1. Im letzteren Fall ist in tlen Parallelzweig statt T1 ein Widerstand aus temperaturunempfindlichem Material zu schalten.
• (;aiiz ihnliche Cosichtspunkte gelten für die Bemessung der Spannung und des Widerstandsthermometers, wenn man, wie in Fig. 3; vor den Abzweigpunkt loch einen Widerstand R4 schaltet. Man verlagert dadurch den Punkt konstanten, temperaturunabhängigen Potentials, das dem Punkt S (Fig. 2) entspricht, wodurch sich eine andere Bemessung von T3 und R3 ergibt.
• Auch in einfachen Puggendorfschen Kompensationsschaltungen lassen sich gleichzeitig Parallelverschiebungen und Neigungsänderungen mit nur einem temperaturempfindlichen Widerstand nach diesem Prinzip erreichen.
• Legt man beispielsweise in der Poggendorfschein Schaltung (Fig. 4) einen temperatur. empfindlichen Widerstand T1 parallel zu dem mit festen Widerständen R3, R,;, R7 in Reihe geschalteten Meßdraht W1, so wird durch T1, R6 und R7 die Parallelverschiebung und Neigungsänderung bewirkt.

Claims (1)

1. P A T E N T A N S P R U C H : Vorrichtung zur selbsttätigen Temperaturkompensation der Anzeige von elektrometrischen Meßanordnungen tulter Verwendung einer einfachen Wheatstoneschen Kompensationsbrücke oder einer einfachen Poggendorfschen Kompensationsschaltung, bei der eine Steigungsänderung und Paruflelverschiebung der Meßwertspannungskurve vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Widerstandsthermometer vorgesehen ist, derart, daß dem Meßdraht ein Widerstand vorgeschaltet und zu Meßdraht und Vorwiderstand ein weiterer Widerstand parallel geschaltet ist, und daß einer dieser Widerstände das Widerstandsthermometer darstellt.