DE1138251B

DE1138251B - Schaltanordnung zur Linearisierung der Kennlinie fuer Thermowiderstaende mittels aktiver Schaltelemente in Gegenkopplung

Info

Publication number: DE1138251B
Application number: DES71757A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Breunig
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1960-12-21
Filing date: 1960-12-21
Publication date: 1962-10-18

Description

Schaltanordnung zur Linearisierung der Kennlinie für Thermowiderstände mittels aktiver Schaltelemente in Gegenkopplung Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung zur Linearisierung der Kennlinie für Thermowiderstände mittels aktiver Schaltelemente in Gegenkopplung.
Es ist bekannt, bei der Übertragung von Meßwerten gegengekoppelte Verstärker mit nichtlinearer Beziehung der Ausgangsgröße zur Eingangsgröße vorzusehen und damit eine lineare Beziehung der Meßgröße zu der abgegebenen elektrischen Größe herzustellen. Eine bekannte Anordnung dieser Art benutzt trägerfrequenten Wechselstrom, was einen hohen Aufwand bedingt, da ein besonderer Trägerfrequenzoszillator und abgestimmte Kreise erforderlich sind. Es ist ferner bekannt, Meßverstärker mit Transistoren und Halbleiterdioden auszurüsten. Auch ist es bekannt, mit Hilfe einer Gegenkopplung eine bestimmte Übertragungskennlinie bei Verstärkern herzustellen.
Die Änderung des Widerstandes in Abhängigkeit von der Temperatur ist bei den für Widerstandsthermometer üblichen Materialien keine lineare Funktion. Zur Temperaturanzeige sind daher Anzeigeinstrumente mit einem nichtlinearen Skalenverlauf erforderlich. Der nichtlineare Skalenverlauf kann dabei durch Dioden erzeugt werden. Ferner ist es möglich, besondere Anzeigeinstrumente zu bauen, deren nichtlineares Verhalten der Nichtlinearität des Widerstandsverlaufes in Abhängigkeit von der Temperatur entgegenwirkt. Soll dagegen die mit einem Widerstandsthermometer gemessene Temperatur z.B. mit einem digitalen Anzeigeinstrument angezeigt oder einem Digitalrechner zugeführt werden, so bereitet der Ausgleich der Nichtlinearität Schwierigkeiten, da hierzu, um größeren Aufwand zu vermeiden, eine niederohmige Quelle für den der Meßgröße entsprechenden Strom erforderlich ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen und mit Hilfe einer besonders einfachen Schaltungsanordnung die Nichtlinearität des Widerstandsverlaufes bei Widerstandsthermometern zu beseitigen. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß der zu linearisierende Thermowiderstand, an dem die Ausgangsspannung abgenommen wird, als Belastung im Kollektorkreis des ersten Transistors liegt, dessen Basisvorspannung von einem Spannungsteiler, der in an sich bekannter Weise zur Stabilisierung eine Zenerdiode enthält, abgenommen wird, und daß die Kopplung zum Emitterkreis des zweiten Transistors vom Emitterwiderstand des ersten Transistors abgenommen wird und daß die Basis dieses zweiten Transistors unmittelbar mit dem Kollektor des ersten Transistors verbunden ist.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Mit Th ist hier der Thermometerwiderstand bezeichnet, dieser liegt im Kollektorkreis des Transistors Tr. Die Basisvorspannung des Transistors Trl ist ihrerseits durch Abnahme an dem Spannungsteiler, der aus dem Widerstand Rv und der Zenerdiode Z gebildet wird, weitgehend konstant gehalten.
Der Emittervorwiderstand R1 des Transistors Tri liegt gleichzeitig in Serie mit dem Emittervorwiderstand R2 des Transistors Tr2. Der Transistor Tr2 erhält seine Basisvorspannung von der Kollektorelektrode des Transistors Tr. Die Basisvorspannung des Transistors Tr2 ist somit von der jeweiligen Größe des Thermometerwiderstandes Th abhängig.
Wird der Widerstand Th größer, so veringert sich die Spannung zwischen Kollektor und Emitter des Transistors Tr. Der Strom durch R1 wird mit Hilfe der Spannung über der Zenerdiode Z und des Transistors Tr, konstant gehalten. Der durch den Transistor Tr2 und den Widerstand R2 fließende Strom nimmt ab, wodurch ein geringes Ansteigen des Stromes durch den Transistor Trl hervorgerufen wird. Die Nichtlinearität des Thermometerwiderstandes Th kann mit großer Genauigkeit durch passende Einstellung der Widerstände RX und R2 ausgeglichen werden. Ebenso kann die durch den Innenwiderstand eines parallel zu Th liegenden Anzeige- instrumentes A erzeugte Nichtlinearität kompensiert werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Schaltanordnung zur Linearisierung der Kennlinie für Thermowiderstände mittels aktiver Schaltelemente in Gegenkopplung, dadurch gekennzeichnet, daß der zu linearisierende Thermowiderstand (Th), an dem die Ausgangsspannung abgenommen wird, als Belastung im Kollektorkreis des ersten Transistors (Tr1) liegt, dessen Basisvorspannung von einem Spannungsteiler, der in an sich bekannter Weise zur Stabilisierung eine Zenerdiode enthält, abgenommen wird, und daß die Kopplung zum Emitterkreis des zweiten Transistors vom Emitterwiderstand des ersten Transistors abgenommen wird und daß die Basis dieses zweiten Transistors unmittelbar mit dem Kollektor des ersten Transistors verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 881876; »Elektro-Technik«, Heft 4/5 v. 30. 1. 1960, S. 12 bis 14.