DE970086C - Temperature measurement arrangement with resistance thermometers - Google Patents

Description

Temp eraturmeßanordnung mit Widerstandsthermometern Zum Messen von Temperaturen mit temperaturabhängigen Widerständen benutzt man Brückenschaltungen, die sich durch Verwendung eines Verhältnismessers spannungsunabhängig machen lassen. Die Richtspule liegt dabei entweder parallel zur Brücke oder in Reihe mit dem Meßwiderstand. Dabei wird die Spule von einem Strom durchflossen, der in dem einen Falle der Brückenspannung, im anderen dem Strom im Meßwiderstand verhältnisgleich ist.Temp erature measuring arrangement with resistance thermometers For measuring For temperatures with temperature-dependent resistances, bridge circuits are used, which can be made voltage independent by using a ratio meter. The directional coil is either parallel to the bridge or in series with the measuring resistor. A current flows through the coil, which in one case is the bridge voltage, in the other is proportional to the current in the measuring resistor.

Wird nun ein Anzeigegerät, das bei kleinem Meßbereich eine gleichförmige Skala ergibt, für großen Meßbereich verwendet, so verengt sich die Skala mit zunehmender Temperatur Dies ist darauf zurückzuführen, daß mit steigender Temperatur der Temperaturkoeffizient des für die Widerstandsthermometer verwendeten Werkstoffes - wobei insbesondere Platin in Frage kommt - kleiner wird. It is now a display device which, with a small measuring range, produces a uniform If the scale is used for a large measuring range, the scale narrows with increasing Temperature This is due to the fact that with increasing temperature the temperature coefficient of the material used for the resistance thermometer - in particular Platinum comes into question - gets smaller.

Außerdem wird aber auch die verhältnismäßige Widerstandsänderung kleiner, weil bei zunehmender Temperatur der Temperaturkoeffizient auf einen größeren Widerstand bezogen werden muß. Es ist jedoch für viele Fälle unwesentlich, im unteren Meßbereich genau zu messen, dagegen wichtig, innerhalb eines höheren Bereiches eine genauere Anzeige zu erhalten. Soll etwa die Temperatur einer Dampfleitung zwischen Null und 500 ° C angezeigt werden, so sind meist die Werte zwischen 400 und 500 ° C von besonderer Wichtigkeit, während die darunter liegenden Werte nur bei der In- und Außerbetriehnahme der Dampfleitung überhaupt eine Rolle spielen. In diesem Falle wäre eine Skala er- wünscht, die im unteren Bereich eng, im oberen Bereich weit ist.In addition, the relative change in resistance is also smaller, because with increasing temperature the temperature coefficient to a greater resistance must be obtained. However, in many cases it is insignificant in the lower measuring range to measure precisely, on the other hand it is important to have a more precise one within a higher range To receive ad. The temperature of a steam pipe should be between zero and 500 ° C are displayed, the values between 400 and 500 ° C are usually special Importance, while the values below are only relevant for starting and stopping the steam pipe play a role at all. In this case a scale would be wishes which is narrow in the lower area and wide in the upper area.

Man hat schon bei Verhältnismessern deren feststehende Spulen, in deren Feld sich ein Magnet oder Dreheisen bewegt, in den Diagonalzweigen zweier getrennter Brücken angeordnet, um ein großes Drehmoment zu erhalten. Bei einer solchen bekannten Anordnung ist jedoch nach wie vor der obere Skalenbereich des Anzeigeinstrumentes zusammengedrängt. One already has the fixed coils of ratio knives, in whose field a magnet or moving iron moves in the diagonal branches of two Separate bridges arranged in order to obtain a large torque. With such a known arrangement, however, is still the upper scale area of the indicating instrument huddled together.

Gemäß der Erfindung wird nun bei einer Temperaturmeßanordnung mit höchstens zwei Widerstandsthermometern und einem Kreuzspulinstrument mit feststehendem Magneten, dessen Auslenkspule in die Diagonale einer Brücke geschaltet ist, zur Spreizung des Endbereiches der Skala vorgeschlagen, daß die Richtspule in Reihe oder parallel zur Auslenkspule in die Diagonale der gleichen oder in die Diagonale einer weiteren Brückenbauart geschaltet ist. Dabei ist die Brücke so abgeglichen, daß sich der Strom in der Richtspule mit steigender Temperatur verringert, was bei Verwendung nur einer Brücke durch Einlegen eines zusätzlichen festen Widerstandes in diese Brücke erreichbar ist. Dieser Widerstand verbindet bei Reihenschaltung der beiden Spulen. wie bei der bekannten Andersonbrücke, ihren Verein dungspunkt mit dem einen Zuführungspunkt der Brücke und liegt bei Parallelschaltung der Spulen in einem Seiteuzweig der Brücke zwischen den beiden Spulen. Es entspricht dann einer niedrigen Temperatur eine große Richtkraft bei kleiner Empfindlichkeit und einer hohen Temperatur eine kleine Richtkraft und große Empfindlichkeit. Durch itnderung der festen Widerstände und der Anordnung läßt sich weitgehend ein beliebiger Skalenverlauf erreichen. According to the invention is now with a temperature measuring arrangement a maximum of two resistance thermometers and a cross-coil instrument with a fixed Magnet, whose deflection coil is connected in the diagonal of a bridge, for Spreading the end of the scale suggested that the directional coil in series or parallel to the deflection coil in the diagonal of the same or in the diagonal another type of bridge is switched. The bridge is so balanced that the current in the directional coil decreases with increasing temperature, which is at Use only one bridge by inserting an additional fixed resistor can be reached in this bridge. This resistor connects when connected in series of the two coils. as with the well-known Anderson Bridge, their meeting point with one feed point of the bridge and is located when the coils are connected in parallel in one side branch of the bridge between the two coils. It then corresponds to one low temperature a large directivity with low sensitivity and a high temperature a small directivity and great sensitivity. By change the fixed resistances and the arrangement can be largely any scale reach.

Die Zeichnung veranschaulicht mehrere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anordnung, und zwar sind nach Abb. I die Auslenk- und die Richtspule in getrennten Brücken mit gemeinsamer Stromquelle angeordnet; gemäß Abb. 2 sind die Spulen in Reihe und gemäß Abb. 3 parallel geschaltet; Abb. 4 zeigt den Skalenverlauf. The drawing illustrates several embodiments of the invention Arrangement, namely according to Fig. I, the deflection and the directional coil in separate Bridges arranged with a common power source; according to Fig. 2 the coils are in Series and connected in parallel as shown in Fig. 3; Fig. 4 shows the course of the scale.

Ein in seinen Aterhãltnissen besonders einfach zu übersehendes Ausführungsbeispiel zeigt Abb. I, bei dem zwei Brücken mit den festen Widerständen a, ü c und a', b', c' sowie mit den temperaturabhängigen Widerständen Rtt, Rt.2 mit einer gemeinsamen Spannungsquelle in Reihe geschaltet sind. Die beiden Meßwiderstände Rtl und Rt2. besitzen die gleiche Temperatur. Als Anzeigegerät dient ein Verhältnismesser, dessen Haupt- oder Auslenkspule H im Diagonalzweig der einen Brücke und dessen Hilfs- oder Richtspule h im Diagonalzweig der anderen Brücke liegt. Die die Richtspule lt enthaltende Brücke wird nun so abgestimmt, daß bei einer niederen Temperatur durch die Spule h ein großer Strom fließt, dem eine große Richtkraft und eine kleine Empfindlichkeit entspricht, während bei einer höheren Temperatur durch die Richtspule h ein kleiner Strom fließt, dem eine geringe Richtkraft und eine große Empfindlichkeit entspricht. An exemplary embodiment that is particularly easy to overlook in terms of its features shows Fig. I, in which two bridges with the fixed resistances a, ü c and a ', b', c 'as well as with the temperature-dependent resistances Rtt, Rt.2 with a common Voltage source are connected in series. The two measuring resistors Rtl and Rt2. have the same temperature. A ratio meter serves as a display device, its Main or deflection coil H in the diagonal branch of one bridge and its auxiliary or Directional coil h is in the diagonal branch of the other bridge. The one containing the directional coil lt Bridge is now tuned so that at a low temperature through the coil h a large current flows, which has a large directivity and a small sensitivity corresponds to, while at a higher temperature through the directional coil h a smaller Current flows, which corresponds to a low leveling force and a high sensitivity.

Die beiden Brücken können gemäß Abb. 2 oder 3 zu einer Brücke zusammengezogen werden, in deren Diagonalzweigen zwei Ströme fließen, die in verschiedener Weise vom Meßwiderstand Rt abhängen. The two bridges can be pulled together to form a bridge as shown in Fig. 2 or 3 in the diagonal branches of which two currents flow in different ways depend on the measuring resistor Rt.

Die Brücke besteht ebenfalls aus den festen Widerständen a, b, c und dem Meßwiderstand Rt. Im Diagonalzweig der Brücke sind die Auslenkspule H und die Richtspufe lt angeordnet. Gemäß Abb. 2 sind die Spulen in Reihe geschaltet, und ihr gemeinsamer Verbindungspunkt ist mit dem einen Zuführungspunkt der Brücke durch einen festen Widerstand d verbunden. Durch geeignete Bemessung des Widerstandes d kann das gewünschte Verhältnis der durch die Richtspule bzw. den Thermometerwiderstand fließenden Ströme entsprechend der Temperatur erreicht werden.The bridge also consists of the fixed resistors a, b, c and the measuring resistor Rt. In the diagonal branch of the bridge are the deflection coil H and the Alignment level arranged according to. According to Fig. 2, the coils are connected in series, and their common connection point is with the one feed point of the bridge through a fixed resistor d connected. By appropriately dimensioning the resistance d can be the desired ratio of the directional coil or the thermometer resistor flowing currents can be achieved according to the temperature.

Gemäß Abb. 3 sind die beiden SpulenH, lt parallel angeordnet, und der feste Widerstand d liegt auf der einen Seite der Brücke zwischen den beiden Spulen. Hierdurch ergibt sich ein solches Stromverhältnis im Brückenzweig, daß durch die Richtspule h bei niederer Temperatur ein großer und bei hoher Temperatur ein kleiner Strom fließt. Demgemäß erhält die Skala des Anzeigegerätes in jedem Falle einen Verlauf, wie er in Abb. 4 dargestellt ist. According to Fig. 3, the two coils H, lt are arranged in parallel, and the fixed resistance d is on one side of the bridge between the two Wash. This results in such a current ratio in the bridge branch that through the straightening coil h a large one at a low temperature and a large one at a high temperature small current flows. Accordingly, the scale of the display device receives in each case a course as shown in Fig. 4.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE I. Temperaturmeßanordnung mit höchstens zwei Widerstandsthermometern und einem Kreuzspulinstrument mit feststehendem Magneten, dessen Auslenkspule in die Diagonale einer Brücke geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtspule in Reihe oder parallel zur Auslenkspule in die Diagonale der gleichen oder in die Diagonale einer weiteren Brückenbauart geschaltet ist und daß die Brücke so abgeglichen ist, daß sich der Strom in der Richtspule mit steigender Temperatur verringert, was bei Verwendung nur einer Brücke durch Einlegen eines zusätzlichen festen Widerstandes in diese Brücke erreicht ist, der bei Reihenschaltung der beiden Spulen ihren Verbindungspunkt mit dem einen Zuführungspunkt der Brücke verbindet und bei Parallelschaltung in einem Seitenzweig der Brücke zwischen den beiden Spulen liegt. PATENT CLAIMS I. Temperature measuring arrangement with a maximum of two resistance thermometers and a cross-coil instrument with a fixed magnet, the deflection coil of which is in the diagonal of a bridge is connected, characterized in that the directional coil in series or parallel to the deflection coil in the diagonal of the same or in the Diagonal of another type of bridge is connected and that the bridge is balanced in this way is that the current in the directional coil decreases with increasing temperature, what if only one bridge is used by inserting an additional fixed resistor is reached in this bridge, the connection point when the two coils are connected in series connects to one feed point of the bridge and in the case of parallel connection in a side branch of the bridge between the two coils. 2. TemperaturmeßanordnungnadAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtspule durch eine getrennte Brücke gespeist wird. 2. TemperaturmeßordnungnadAnspruch 1, characterized in that the directional coil is fed through a separate bridge. In Betracht gezogene Druckschriften: »Archiv für technisches Messen«, V 2166-2, V 283-2; »Wiss. Veröff. der Siemens-Werke«, I5, 3 (1936), S. 92 ff., IO, I (I93I), i37ff.; »Die Meßtechnik«, IX, Heft 12 (1933), 5. 233 bis 238; K r ö n e r t, »Meßbrücke und I&ompensatoren«, S. 227, 22S. Considered publications: »Archives for technical measurement«, V 2166-2, V 283-2; »Wiss. Publication of Siemens-Werke ", I5, 3 (1936), p. 92 ff., IO, I (1931), i37ff .; "Die Meßtechnik", IX, Heft 12 (1933), pp. 233 to 238; K r ö n e r t, "Measuring bridge and compensators", pp. 227, 22S.