DE2753843B2 - Schaltungsanordnung zum Nachweis von Gasen - Google Patents
Schaltungsanordnung zum Nachweis von GasenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentansprucbs.
Nach dem deutschen Patent 26 29 576 wurde eine Schaltung mit einem Halbleiter-Gasspürelement vorgeschlagen,
bei der ein nichtlinear spannungsabhängiger Widerstand zur Linearisierung des Zusammenhangs
zwischen der Gaskonzentration und dem Meßsignal in der Eingangsschaltung eines als Summationsverstärkers
geschalteten Endverstärkers angeordnet ist. Obwohl nach diesem Vorschlag zur Einstellung eines günstigen
Arbeitspunktes des spannungsabhängigen Widerstandes einer dem Brückensignal nachgeschalteten Verstärkerschaltung
eine veränderliche Referenzspannung zugeführt werden kann, ließ sich eine ausreichende, von
der Größe des Meßsignals unabhängige Linearisierung nicht erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe cugrunde, die Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
so auszugestalten, daß die Linearisierung des Ausgangssignals der Brückenschaltung weitgehend
unabhängig von der Größe des Ausgangssignals ist
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs
geläst
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß sich die Linearisierung des
Ausgangssignals der Brückenschaltung dem Verlauf recht unterschiedlicher Kennlinien verschiedener Gasspürelemente
anpassen läßt
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung im folgenden näher
beschrieben.
In einer Brückenschaltung 1 ist ein Gasspürelement 2
In einer Brückenschaltung 1 ist ein Gasspürelement 2
is mit seinem gasempfindlichen Widerstandsteil zusammen
mit den festen Brüdcenwiderständen 3,4 und 6, 8
angeordnet Die Brücken Versorgungsspannung wird an den Anschlüssen a und b zugeführt Der Brückenabgleich
erfolgt am Stellwiderstand 7. Parallel zum Gasspürelement 2 liegt ein Widerstand 5, mit dem der
Ansprechbereich des Gasspürelementes 2 festgelegt und einem geforderten Wert angepaßt wird. Die
resultierende Brückenspannung c, d wird den Verstärkern
9 und 10 zugeführt die im wesentlichen als Impedanzwandler vom relativ hochohmigen Brückenausgang
c, c/zur folgenden Verstärkerschaltung dienen. Am niederohmigen Stellwiderstand U wird die
resultierende Spannung e, f abgegriffen, über den Verstärker 15 sowie über die Widerstände 12 und 13
dem Verstärker 14 und parallel hierzu über die Widerstände 33, 34 dem Verstärker 16 zugeführt Der
Nullpunkt des Aufgangssignals des Verstärkers 14 läßt sich am Potentiometer 19 einstellen, das über den
Trennverstärker 17 und den Widerstand 35 am nichtinvertierenden Eingang des Signal-Verstärkers 14
anliegt Die Ausgangsspannung e, f wird über den Verstärker 14 und den Widerstand 23 dem invertierenden
Eingang eines Summationsverstärkers 20 zugeführt Über den Verstärker 16 wird die Ausgangsspannung e, /
über die Diode 21 ebenfalls dem invertierenden Eingang des Summationsverstärkers 20 zugeführt Hierbei läßt
sich durch Änderung der Vorspannung am Stellwiderstand 29 über den Trennverstärker 18, den Widerstand
36 am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 16 der Diode 21 eine vom Ausgangssignal e, /
weitgehendst unabhängige Vorspannung zuführen und so der Arbeitspunkt der Diode 21 einstellen. Mit Hilfe
des Potentiometers 28 und der Widerstände 24,26 läßt sich der Arbeitspunkt einer Diode 22 einstellen. Mit
so dieser Schaltordnung wird es möglich, den Temperaturgang der Diode 21 abzugleichen. Am Anschluß der
Diode 22 wird eine positive Spannung, die aus der Betriebsspannung genommen wird, zugeführt. Die
Ausgangsspannung m, ρ der gesamten Schaltungsan-
5') Ordnung wird bei 27 der übrigen Schaltung des Gerätes
zugeführt.
Claims (1)
- Patentanspruch:Schaltungsanordnung zum Nachweis von Gasen mita) einer Spannungsquelle,b) einer von der Spannungsquelle gespeisten Brückenschaltung, in deren einem Zweig eine Parallelschaltung aus einem Gasspürelement und einem Widerstand angeordnet ist,c) einem ersten Verstärker zur Verstärkung der Ausgangsspannung der Brückenschaltung,d) einer ersten einstellbaren Referenzspannungsquelle, deren Ausgangsspannung der Eingangsspannung des Verstärkers überlagert ist,e) einem Summationsverstärker,f) einem zwischen den Ausgang des ersten Verstärkers und den invertierenden Eingang des Summationsverstärkers geschalteten nichtlinearen Widerstand,gekennzeichnet durchg) einen zweiten Verstärker (14), der eingangsseitig ebenfalls von der Ausgangsspannung der Brückenschaltung (1 —8, a, b) beaufschlagt und ausgangsseitig über einen Widerstand (23) an den invertierenden Eingang des Summationsverstärkers (20) angeschlossen ist,h) eine zweite einstellbare Referenzspannungsquelle (17, 19), deren Ausgangsspannung der Eingangsspannung des zweiten Verstärkers (14) überlagert ist
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