DE1945959C

DE1945959C - Circuit arrangement with negative feedback measuring amplifiers to compensate for the temperature dependence of the measured variable

Info

Publication number: DE1945959C
Authority: DE
Inventors: Lutz 7500 Karlsruhe Boettger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1971-11-25

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung bei gegengekoppelten Meßverstürkern zur Kompen- »ation der Temperaturabhängigkeit der Meßgröße bei Meßgut mit hohem Temperoturkoeffizieniten, insbesondere bei Leitfähigkeitsmessungen.The invention relates to a circuit arrangement with counter-coupled measuring amplifiers for compensating »Ation of the temperature dependence of the measurand for material to be measured with high temperature coefficients, in particular for conductivity measurements.

Es ist bekannt, in Meßschaltungen, insbesondere auch bei Meßverstärkern, temperaturabhängige Widerstände zur Kompensation einer für die Messung unerwünschten Temperaturabhängigkeit zu verwenden. So ist es auch bekannt, bei Meßverstärkern zur Korn- xo pensation des Temperaturganges des Meßguts bzw. der vorn Meßgut herrührenden Meßgröße Heißleiter zu verwenden, deren negativer Temperaturkoeffizient bei etwa 3,5 »WC liegt. Soll jedoch die Leitfähigkeit von Flüssigkeiten gemessen werden, deren Temperaturkoeffizient höher liegt, etwa bei 5W⁰C, wie dies beispielsweise bei hochreinem Wasser der Fall ist, so ist die bekannte Methode, mit einem Heißleiter direkt zu kompensieren, nicht mehr anwendbar. Um derartig hohe Temperaturkoeffizienten kompensieren so tu können, ist man auf Netzwerke angewiesen, bei denen aber ein Großteil der zur Verfügung stehenden Meßspannung durch Teilung verlorengeht.It is known to use temperature-dependent resistors in measuring circuits, especially also in measuring amplifiers, to compensate for a temperature dependence that is undesirable for the measurement. It is also known to use thermistors with a negative temperature coefficient of about 3.5 »WC in measuring amplifiers to compensate for the temperature variation of the material to be measured or the measured variable originating from the material to be measured. However, if the conductivity of liquids with a higher temperature coefficient is to be measured, for example at 5W ⁰ C, as is the case, for example, with ultrapure water, the known method of directly compensating with a thermistor can no longer be used. In order to be able to compensate such high temperature coefficients, one is dependent on networks, in which, however, a large part of the available measuring voltage is lost through division.

Es besteht daher die Aufgabe, eine Schaltungsanordnung zur Temperaturkompensation zu schaffen, die möglichst einfach aufgebaut ist und bei Meßgut mit hohem Temperaturkoeffizienten einsetzbar ist.The task is therefore to create a circuit arrangement for temperature compensation, which is as simple as possible and can be used for material to be measured with a high temperature coefficient.

Als Lösung der Aufgabe wird eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art angegeben, bei der temperatur tbhängige Widerstände verwendet Sind und die dadurch gekennzeichnet ist, daß einer von zwei der Meßguttemperatur ausgesetzten Heißleitern als Eingangswiderstand des Meßverstärkers geschaltet, der andere in seinem Gegenkopplungsnetzwerk angeordnet ist. As a solution to the problem, a circuit arrangement of the type mentioned is specified, temperature-dependent resistors are used and which is characterized in that one of two thermistors exposed to the temperature of the material being measured as input resistance of the measuring amplifier switched, the other is arranged in its negative feedback network.

Die Schaltung ist derart getroffen, daß sich die Wirkungen der beiden Heißleiter addieren, so daß auch bei Meßgut mit hohem Temperaturkoeffizienten eine Kompensation durchführbar ist. Bei der vorgeschlagenen Schaltungsanordnung steht die gesamte Eingangsspannung zur Verfugung und die Heißleiter werden optimal ausgenützt.The circuit is made in such a way that the effects of the two thermistors add up, so that Compensation can also be carried out for material to be measured with a high temperature coefficient. At the proposed Circuit arrangement, the entire input voltage and the NTC thermistors are available are optimally used.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur ein Ausführungsbeispiel im Prinzip dargestellt.To explain the invention, an exemplary embodiment is shown in principle in the figure.

Der von dem hier nicht gezeichneten Leitfähigkeitsgeber herrührende Eingangsstrom /„ wird dem einen Eingang des Gleichstrommeßverstärkers 1 aufgeschaltel. Als Eingangswiderstand wirkt der Heißleiter 2. Der eingeprägte Ausgangsstrom i„ des Gleichstrommeßverstärkers 1 wird mit Hilfe des Instrumentes 3 angezeigt und speist gleichzeitig ein Gegenkopplungsnetzwerk, das in üblicher Weise aufgebaut ist. In dem Gcgenkopplungsnetzwerk mit den Widerständen 4 und 5 ist der zweite Heißleiter 2' angeordnet, und zwar derart, daß sich die Wirkungen der beiden Heißleiter 2 und 2' addieren. Die beiden Heißleiter 2 und 2' sind in einem Temperaturfühler 6 angeordnet, welcher der Meßguttemperatur ausgesetzt und über ein unabgeschirmtes dreiadriges Kabel 7 mit dem Verstärker verbunden ist. Mit dieser Anordnung können stark temperaturabhängige Leitfähigkeiten auf einfache Weise und mit der erforderlichen Genauigkeit bestimmt werden. Diese Schaltungsanordnung ist entsprechend auch bei Messungen anderer Art in Flüssigkeiten mit hohem Temperaturkoeffizienten anwendbar.The input current / "originating from the conductivity sensor (not shown here) is applied to one input of the direct current measuring amplifier 1. The thermistor 2 acts as the input resistance. The impressed output current i "of the direct current measuring amplifier 1 is displayed with the aid of the instrument 3 and at the same time feeds a negative feedback network which is constructed in the usual way. In the Gcgenkopplungsnetzwerk with the resistors 4 and 5, the second thermistor 2 'is arranged, in such a way that the effects of the two thermistors 2 and 2' add up. The two thermistors 2 and 2 'are arranged in a temperature sensor 6, which is exposed to the temperature of the material being measured and is connected to the amplifier via an unshielded three-wire cable 7. With this arrangement, highly temperature-dependent conductivities can be determined in a simple manner and with the required accuracy. This circuit arrangement can accordingly also be used for measurements of other types in liquids with high temperature coefficients.

Claims

Patent claims:

1. Circuit arrangement with negative feedback measuring amplifiers to compensate for the temporal dependency of the measured variable in the case of a measured material with a high temperature coefficient with the aid of temperature-dependent resistors, in particular for conductivity measurements, characterized in that one of two thermistors exposed to the measured material temperature is connected as an input resistance (2) of the measurement amplifier (1), the other (I ") is arranged in .xmem negative feedback network.

2. Schaltungsanordnung.nach claim 1, characterized through their application in the conductivity measurement of ultrapure water.