AT307079B - Schaltungsanordnung mit einem einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweisenden Widerstand (Thermistor) - Google Patents
Schaltungsanordnung mit einem einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweisenden Widerstand (Thermistor)Info
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- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
- G01K7/24—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit
- G01K7/25—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit for modifying the output characteristic, e.g. linearising
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Description
<Desc/Clms Page number 1> EMI1.1 stor), der in einem Zweig einer Wheatstone-Brücke angeordnet ist. Bekanntlich kann der elektrische Widerstandswert von aus Halbleitermaterial bestehenden, einen negativen Temperaturkoeffizienten besitzenden Widerständen (Thermistoren) in der Form R= A exp B/T geschrieben werden, worin R den Wert des Widerstandes, T die absolute Temperatur und A sowie B von der Temperaturineinemallgemeinvernachlässigbaren Mass abhängige, demnach als Konstante betrachtbare Grössen darstellen. Zufolge des nichtlinearen Zusammenhanges R = f (T) ändert sich die an einem von einem konstanten Strom durchflossenen Thermistor auftretende Spannung bzw. der durch einen mit einer konstanten Spannung gespeisten Thermistor fliessende Strom mit der Temperatur des Thermistors nicht linear, so dass auch eine die Temperatur anzeigende Skala eines im Stromkreis angeordneten elektrischen Messgerätes nicht linear ist. Dieser Umstand erschwert die Herstellung derartiger Skalen und ergibt eine komplizierte und schwierige Ablesbarkeit. Die bekannten Schaltungsanordnungen verringern die Nichtlinearität in der Weise, dass z. B. in Reihe mit dem Thermistor ein als temperaturunabhängig annehmbarer Widerstand geschaltet und diese Reihenschaltung in den einen Zweig einer Wheatstone-Brücke gelegt wird, an deren Diagonale ein Messgerät angeschlossen ist. Mit diesem kann innerhalb eines beschränkten Temperaturbereiches eine angenäherte, aber keinesfalls befriedigen- de lineare Temperaturskala erzielt werden. Darüber hinaus hängt die Empfindlichkeit von der Spannung der Batterie ab, wobei zur Erzielung einer möglichst grossen Empfindlichkeit der den Thermistor durchfliessenden Strom möglichst gross sein soll ; Davon abgesehen, ist der Ersatz eines Thermistors problematisch, da die Herstellung von Thermistoren zumindest angenähert gleicher Charakteristik praktisch nicht möglich ist. Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die die Herstellung von Thermistor-ThermometerngrosserGenauigkeit mit einer, innerhalb eines Bereiches von 300C linearen Skala ermöglicht, wobei eine Fehlanzeige von mehr als 0, 1 C vermieden wird. Ferner wird angestrebt, die elektrische Belastung des Thermistors beliebig herabsetzen und Thermistoren mit verhältnismässig grosser Widerstandstreuung verwenden zu können, dennoch aber identische Temperaturskalen zu erhalten. Erfindungsgemäss liegt der Thermistor in Reihe mit einem Widerstand und in der einen Diagonale der Wheatstone-Brücke ein Spannungsteiler, dessen Anzapfung mit dem einen Eingang eines Differenzbildners verbunden ist, an dessen andern Eingang eine Bezugsspannung gelegt und dessen Ausgang mit dem Eingang eines Verstärkers verbunden ist, an dessen die Messspannung liefernden Ausgang die andere Diagonale der Wheatstone-Brükke angeschlossen ist. Zweckmässigerweise sind der Thermistor, der Reihenwiderstand und der eine Teilwiderstand des Spannungsteilers gemeinsam austauschbar. Ein Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung gemäss der Erfindung und Fig. 2 die Spannung-"-Uaus--als Funktion der Zeit. Gemäss dieser Anordnung liegt in Reihe mit dem Thermistor-R-- ein Widerstand-Rg-. Diese Reihenschaltung bildet einen Zweig einer Wheatstone-Brücke, deren andere Zweige durch die Widerstände-R, R - EMI1.2 gleich jenem Wert des Widerstandes der Reihenschaltung-R+R-gewählt, der etwa bei der maximal zu messenen Temperatur gegeben ist. In der einen Diagonale der Wheatstone-Brücke liegt ein aus den Widerständen--R.. R-- gebildeter Spannungsteiler, die andere Diagonale ist an den Ausgang eines Verstärkers --E-- angeschlossen, dem auch die Mess- spannung --Uaus-- entnommen wird. Die Anzapfung --2-- des Spannungsteilers --R4'Rs-- ist mit dem einen Eingang eines Differenzbildners --H-- verbunden, an dessen anderem Eingang eine Bezugsspannung --Urj- liegt. Die Differenz zwischen der Bezugsspannung---Urg {- und der am Spannungsteiler-R. Rg- abgegriffenen Spannung liegt am Eingang des Verstärkers --E--. Die Widerstandsverhältnisse sind so gewählt, dass der Gesamtwiderstand des Spannungsteilers t-R- grösser ist, als die in den vier Zweigen der Brücke liegenden Widerständen und der Differenzbildner --H-- für die Quelle der Bezugsspannung-Uref-und den Spannungsteiler +R-nur eine vernachlässigbare Belastung bedeuten. Das eine lineare Skala besitzende Messgerät ist an die Klemme --Uaus-- angeschlossen. Werden im Schaltbild nach Fig. 1 die Widerstände --R4,R5,R1+und R2-- forgelassen, so dass an den AusgangdesVerstärkers-E-- nur die Reihenschaltung der Widerstände --R1,R3und R-- angeschlossen ist, und wird <Desc/Clms Page number 2> der eine Eingang des Differenzbildners --H-- an den Punkt 1 dieser Reihenschaltung angeschlossen, so ergibt sich, wenn die Verstärkung des Verstärkers so gewählt wird, dass am Widerstand-Rg+ R-- die Referenzspan- nung - Urer- erzeugt wird : EMI2.1 Diese Ausgangsspannung ändert sich in Abhängigkeit von der Temperatur. Diese Änderung kann in einem gegebenen Temperaturbereich nahezu linear gestaltet werden. Um den optimalen Wert des Widerstandes-R-zur Bestimmung der Linearisierung zu ermitteln, wird in die Gleichung -Uaus-- der temperaturabhängige Wert von --R-- eingesetzt. Der so erhaltene Ausdruck wird zweimal nach --T-- differenziert und der zweite Differenzial-Quotient wird zweckmässig bei der Temperatur --T- (die in der Mitte des Linearisierungsbereiches gewählt wird) mit 0 gleichgesetzt. Den optimalen Wert von --R-- erhält man durch die Gleichung : EMI2.2 EMI2.3 **WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.
Claims (1)
- <Desc/Clms Page number 3> dessen Anzapfung (2) mit dem einen Eingang eines Differenz-Bildners (H) verbunden ist, an dessen andern Eingang eine Bezugsspannung (Uref) gelegt und dessen Ausgang mit dem Eingang eines Verstärkers (E) verbunden ist, an dessen die Messspannung (Uaus) liefernden Ausgang die andere Diagonale der Wheatstone-Brücke angeschlossen ist. EMI3.1
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT154570A AT307079B (de) | 1970-02-19 | 1970-02-19 | Schaltungsanordnung mit einem einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweisenden Widerstand (Thermistor) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT154570A AT307079B (de) | 1970-02-19 | 1970-02-19 | Schaltungsanordnung mit einem einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweisenden Widerstand (Thermistor) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
AT307079B true AT307079B (de) | 1973-05-10 |
Family
ID=3515710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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AT154570A AT307079B (de) | 1970-02-19 | 1970-02-19 | Schaltungsanordnung mit einem einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweisenden Widerstand (Thermistor) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT307079B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1987006337A1 (en) * | 1986-04-16 | 1987-10-22 | Robert Bosch Gmbh | Circuitry for generating an output signal non-linearly dependent on temperature |
-
1970
- 1970-02-19 AT AT154570A patent/AT307079B/de active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1987006337A1 (en) * | 1986-04-16 | 1987-10-22 | Robert Bosch Gmbh | Circuitry for generating an output signal non-linearly dependent on temperature |
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