DE19710829C2 - Method and device for temperature measurement - Google Patents
Method and device for temperature measurementInfo
- Publication number
- DE19710829C2 DE19710829C2 DE1997110829 DE19710829A DE19710829C2 DE 19710829 C2 DE19710829 C2 DE 19710829C2 DE 1997110829 DE1997110829 DE 1997110829 DE 19710829 A DE19710829 A DE 19710829A DE 19710829 C2 DE19710829 C2 DE 19710829C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transistor
- emitter
- collector
- voltage
- evaluation device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- 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
- G01K7/01—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using semiconducting elements having PN junctions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
- G01D3/028—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Temperaturmessung.The invention relates to a method and a Device for measuring temperature.
Ein Verfahren der betreffenden Art ist aus der US 3 812 717 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird ein bipolarer Transistor mit Basis-Emitter-pn- Übergang als Temperatursensor verwendet, wobei der Kol lektor des Transistors periodisch mit zwei unterschied lichen Kollektorströmen angesteuert wird. Die während einer Ansteuerperiode auftretende Differenz der Basis- Emitter-Spannung (Spannungsdifferenzwert) des Transi stors wird einer Auswerteeinrichtung zugeführt, die den zu dem zugeführten Spannungsdifferenzwert gehörigen Temperaturwert ermittelt.A procedure of the kind in question is from the US 3,812,717 is known. In this known method a bipolar transistor with base-emitter-pn- Transition used as a temperature sensor, with the col lector of the transistor periodically with two differences common collector currents is controlled. The during the difference between the basic Emitter voltage (voltage difference value) of the transi stors is fed to an evaluation device, which the belonging to the supplied voltage difference value Temperature value determined.
Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß seine Genauigkeit aufgrund der Exemplar streuung der elektrischen Parameter des als Temperatur sensors verwendeten Bipolartransistors gering ist.There is a disadvantage to this known method in that its accuracy is due to the specimen scattering of the electrical parameters of the temperature sensors used bipolar transistor is low.
Durch die DE 33 21 912 C2 und die DE 25 22 437 A1 sind Temperaturmeßvorrichtungen bekannt, die zwei Tran sistoren verwenden. Das der Temperatur proportionale Signal wird durch Messung der Spannungsdifferenz an den Emitterübergängen zwischen zwei Transistoren bei unter schiedlichen Kollektorströmen gebildet. Hierbei treten Meßfehler auf, einmal wegen der nicht vorhandenen Iden tität der beiden Transistoren und zum anderen aufgrund der starken Einflüsse von bereits sehr kleinen Tempera turdifferenzen. By DE 33 21 912 C2 and DE 25 22 437 A1 temperature measuring devices are known, the two Tran use sistors. That proportional to the temperature The signal is generated by measuring the voltage difference across the Emitter junctions between two transistors at under different collector currents formed. Step here Measurement errors arise, once because of the non-existent ides tness of the two transistors and on the other hand due to the strong influences of already very small tempera turdifferences.
Aus der Zeitschrift "Elektronik", 1980, Heft 11, S. 81-84 und der Zeitschrift "IEEE Transactions on In strumentations and Measurement", Vol I 11-26, No. 4, Dez. 1977, S. 335-341 sind Temperaturmeßvorrichtungen bekannt, die ebenfalls Transistoren verwenden. Bei die sen bekannten Vorrichtungen wird das Ausgangssignal nur aus der Basis-Emitter-Durchlaßspannung gebildet. Es werden Maßnahmen beschrieben zur Erhöhung der Lineari tät der Temperaturmeßvorrichtung mit transistorischem Thermosensor. Die Nichtidentität der Transistoren, die von der Streuung der Spannungen am Emitterübergang be stimmt wird, erfordert die Durchführung von Kalibrie rungen der Thermosensoren und Einzelanpassung der ver wendeten Widerstände der Meßgeräte oder eine Aufteilung der Transistoren in Gruppen, wie in "Elektronik", 1980, Heft 11 beschrieben.From the magazine "Elektronik", 1980, issue 11, Pp. 81-84 and the journal "IEEE Transactions on In strumentations and Measurement ", Vol I 11-26, No. 4, Dec. 1977, pp. 335-341 are temperature measuring devices known who also use transistors. At the sen known devices is the output signal only formed from the base-emitter forward voltage. It measures are described to increase the lineari ity of the temperature measuring device with transistor Thermal sensor. The non-identity of the transistors that be on the spread of the voltages at the emitter junction is correct, requires calibration the thermal sensors and individual adjustment of the ver applied resistances of the measuring instruments or a division of the transistors in groups, as in "Electronics", 1980, Booklet 11 described.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung der betref fenden Art anzugeben, dessen bzw. deren Genauigkeit verbessert ist.The object of the present invention is therein, a method and an apparatus of the subject the type, its accuracy is improved.
Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Lehre gelöst.With regard to the procedure, this task becomes solved by the teaching specified in claim 1.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen 2 und 4 angegebenen Lehren gelöst.With regard to the device, the task by the teachings given in claims 2 and 4 solved.
Der Grundgedanke der erfindungsgemäßen Lehre be steht darin, zur Ermittlung des Temperaturwertes neben der während einer Ansteuerperiode auftretenden Diffe renz der Basis-Emitter-Spannungen bei unterschiedlichen Kollektorströmen (Differenzspannungswert) zusätzlich noch den während einer Ansteuerperiode auftretenden Spannungsmittelwert der Basis-Emitter-Spannungen bei unterschiedlichen Kollektorströmen des Transistors her anzuziehen, und zwar derart, daß das in der Auswerte einrichtung auszuwertende Signal aus einer linearen oder nichtlinearen Kombination des Differenzspannungs wertes und des Spannungsmittelwertes gebildet ist.The basic idea of the teaching according to the invention be is next to it for determining the temperature value of the differences occurring during a control period rence of the base-emitter voltages with different Collector currents (differential voltage value) additionally nor those occurring during a control period Average voltage of the base-emitter voltages different collector currents of the transistor to attract, in such a way that that in the evaluation device to be evaluated signal from a linear or non-linear combination of the differential voltage value and the mean voltage value is formed.
Es hat sich überraschend gezeigt, daß auf diese Weise die Unabhängigkeit des ermittelten Temperatur wertes von der Exemplarstreuung der elektrischen Para meter des Bipolartransistors verbessert und somit die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens erhöht ist.It has surprisingly been found that on this Way the independence of the determined temperature value of the specimen variance of the electrical Para meter of the bipolar transistor and thus the Increased accuracy of the method according to the invention is.
Anstelle des analogen Differenzspannungswertes und des analogen Spannungsmittelwertes können für die Bil dung der linearen oder nichtlinearen Kombination auch diesen Werten entsprechende, beispielsweise digitale, Werte herangezogen werden.Instead of the analog differential voltage value and of the analog voltage mean value can be used for the bil formation of the linear or non-linear combination as well corresponding to these values, e.g. digital, Values are used.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet mit ho her Genauigkeit. Sie ist einfach und kostengünstig her stellbar.The device according to the invention works with ho forth accuracy. It's easy and inexpensive to use adjustable.
Zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre sind in den Unteransprüchen angegeben.Appropriate and advantageous developments of teaching according to the invention are in the subclaims specified.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beige fügten Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigtThe invention is based on the beige attached drawing will be explained in more detail. It shows
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung nach der Erfindung und Fig. 1 is a schematic block diagram of a first embodiment of a device according to the invention and
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung nach der Erfindung. Fig. 2 is a schematic block diagram of a second embodiment of a device according to the invention.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The same components are shown in the figures of the drawing provided with the same reference numerals.
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur, Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dargestellt, die einen als Thermosensor wirkenden npn-Bipolartransistor 2 mit Ba sis-Emitter-pn-Übergang aufweist. In Fig. 1, a first embodiment of a device for carrying out the method according to the invention is shown, which has an npn bipolar transistor 2 acting as a thermal sensor with a base-emitter-pn junction.
Der Kollektor des Transistors 2 ist mit Mitteln 4 zum Ansteuern des Transistors 2 verbunden, die bei diesem Ausführungsbeispiel drei Stromquellen 6, 8, 10 aufweisen, die unterschiedliche Quellenströme erzeu gen. Eine Steuereinrichtung, die bei diesem Ausfüh rungsbeispiel durch einen Intervallzeitgeber 12 ge bildet ist, schaltet periodisch wechselnd die Strom quellen 6, 8, 10 an den Kollektor des Transistors 2 an, so daß während einer Ansteuerperiode der Kollek tor des Transistors 2 mit drei unterschiedlichen Kol lektorströmen angesteuert wird.The collector of transistor 2 is connected to means 4 for driving the transistor 2 which in this embodiment, three current sources 6, 8, 10, gen different source currents erzeu. A controller which approximately, for example in this exporting forms ge by an interval timer 12 is switches periodically changing the current sources 6, 8, 10 to the collector of the transistor 2, so that during an actuation of the collector gate of the transistor 2 with three different col lector flow is driven.
Der Kollektor des Transistors 2 ist ferner mit dem Eingang eines Operationsverstärkers 14 verbunden, dessen Ausgang mit dem Emitter des Transistors 2 ver bunden ist. Der Emitter des Transistors 2 ist über ein erstes Tiefpaßfilter 16, das bei diesem Ausfüh rungsbeispiel als RCR-Filter ausgebildet ist, mit einem Anschluß einer Spannungsquelle 18 verbunden, deren anderer Anschluß mit dem Kollektor des Transi stors 2 verbunden ist. Die Spannungsquelle 18 erzeugt eine Quellenspannung E.The collector of transistor 2 is also connected to the input of an operational amplifier 14 , the output of which is connected to the emitter of transistor 2 a related party. The emitter of transistor 2 is formed over a first low-pass filter 16, for example approximately in this exporting as RCR filter, connected to a terminal of a voltage source 18 whose other terminal is connected to the collector of transi stors 2 is connected. The voltage source 18 generates a source voltage E.
Der Emitter des Transistors 2 ist ferner über einen durch den Intervallzeitgeber 12 angesteuerten Synchrondetektor 20 mit einem zweiten Tiefpaßfilter 22 verbunden, dessen Ausgangssignal der Temperatur direkt proportional ist.The emitter of the transistor 2 is also connected via a synchronous detector 20 controlled by the interval timer 12 to a second low-pass filter 22 , the output signal of which is directly proportional to the temperature.
Bei einem Kollektorstrom IK und einer absoluten
Temperatur T gilt für die Basis-Emitterspannung UBE
des Bipolartransistors 2:
With a collector current I K and an absolute temperature T, the following applies to the base-emitter voltage U BE of the bipolar transistor 2 :
mit
K - Boltzmann-Konstante
q - Elementarladung
IS - Sättigungsstrom
with
K - Boltzmann's constant
q - elementary charge
I S - saturation current
rE, rB - ohmsche Widerstände von Emitter und Basis
h21E - Stromverstärkung des Transistors bei Emitterschaltung.r E , r B - ohmic resistances of the emitter and base
h 21E - current gain of the transistor with common emitter connection.
Die vorstehende Gleichung für die Basis-Emitter-
Spannung läßt sich annähern durch
The above equation for the base-emitter voltage can be approximated by
Bei einer aufeinanderfolgenden Ansteue
rung des Transistors 2 mit Kollektorströmen
I1, I2 und I3 tritt folgender Differenzspan
nungswert der Basis-Emitterspannung auf:
If the transistor 2 is controlled in succession with collector currents I 1 , I 2 and I 3 , the following differential voltage value of the base-emitter voltage occurs:
Die Kollektorströme I1, I2 und I3 genügen der Be
dingung
The collector currents I 1 , I 2 and I 3 satisfy the condition
so daß der Spannungsdifferenzwert von dem aufgrund von Exemplarstreuungen von Transistor zu Transistor variierenden Widerstand R unabhängig ist.so that the voltage difference value of the due of sample variations from transistor to transistor varying resistance R is independent.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß
zwischen dem Koeffizienten m und dem Spannungsmittel
wert der Basis-Emitter-Spannung des Transistors 2
während einer Ansteuerperiode eine Abhängigkeit be
steht, die sich mit
The invention is based on the knowledge that between the coefficient m and the voltage mean value of the base-emitter voltage of the transistor 2 during a drive period there is a dependency that is related to
m = 1 + µ = 1 + µ(UBE)
m = 1 + µ = 1 + µ (U BE )
beschreiben läßt.can be described.
Es hat sich experimentell herausgestellt, daß die
Größe
It has been found experimentally that the size
µ(UBE)
µ (U BE )
von der Temperatur unabhängig ist. Sie läßt sich mit
hoher Genauigkeit durch folgende Exponentialfunktion
annähern:
is independent of the temperature. It can be approximated with high accuracy using the following exponential function:
wobei
γ ≈ e-33,2
E = 1,27 V
UBE0 = UBE bei T = T0ist.whereby
γ ≈ e -33.2
E = 1.27V
U BE0 = U BE at T = T 0 .
Die Exponentialfunktion läßt sich näherungsweise
als lineare Funktion darstellen
The exponential function can be represented approximately as a linear function
wobei
whereby
µr + µ(UBEr) = µ(UBEr0) und UBEr0 = UBEr bei T = T0 µ r + µ (U BEr ) = µ (U BEr0 ) and U BEr0 = U BEr at T = T 0
Daraus ergibt sich für den Spannungsdifferenz
wert:
This results in the voltage difference value:
Bildet man die lineare Kombination aus dem Span
nungsdifferenzwert und dem Spannungsmittelwert, so
ergibt sich:
If one forms the linear combination of the voltage difference value and the voltage mean value, the result is:
Geht man zur Bestimmung des Koeffizienten a von
der Bedingung
If we go to the determination of the coefficient a from the condition
aus, so ergibt sich:
from, it results:
Somit ist der aus der linearen Kombination des Spannungsdifferenzwertes und des Spannungsmittelwer tes gebildete Spannungswert U in erster Näherung zu der zu messenden Temperatur proportional.Thus, the one from the linear combination of the Voltage difference value and the voltage mean value tes formed voltage value U as a first approximation proportional to the temperature to be measured.
Die Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ist wie folgt:The operation of the device shown in Fig. 1 is as follows:
Für den Spannungsdifferenzwert gilt:
The following applies to the voltage difference value:
Bei Betrieb schaltet der Intervallzeitgeber 12
periodisch wechselnd die Stromquellen 6, 8, 10 an den
Kollektor des Transistors 2 an, so daß der Kollektor
strom des Transistors 2 während einer Ansteuerperiode
die Werte
In operation, the interval timer 12 switches the current sources 6 , 8 , 10 periodically alternating to the collector of the transistor 2 , so that the collector current of the transistor 2 during a control period the values
annimmt, wobei R der Widerstand des RCR-Filters 16
ist. Während der Zeitintervalle, während denen der
Quellenstrom den Wert I1 bzw. den Wert I3 hat, beträgt
der Übertragungskoeffizient des Synchrondetektors +A,
wohingegen er während der Zeitintervalle, während
denen der Quellenstrom den Wert I2 hat, -A beträgt. Am
Ausgang des zweiten Tiefpaßfilters 22 tritt somit die
folgende Spannung auf:
where R is the resistance of the RCR filter 16 . During the time intervals during which the source current has the value I 1 or the value I 3 , the transmission coefficient of the synchronous detector is + A, whereas it is -A during the time intervals during which the source current has the value I 2. The following voltage thus occurs at the output of the second low-pass filter 22:
mit
with
folgt daraus:
it follows from this:
Die Bedingung für die Minimierung des Einflusses der
Exemplarstreuung des Koeffizienten m auf das thermometri
sche Verhalten der Vorrichtung lautet:
The condition for minimizing the influence of the sample variation of the coefficient m on the thermometric behavior of the device is:
Mit
With
ergibt sich insgesamt
results overall
Aus der vorstehenden Gleichung ist ersichtlich, daß der Einfluß der Exemplarstreuung des Koeffizienten m ver ringert ist, so daß die Genauigkeit der Vorrichtung und ihr thermometrisches Verhalten verbessert ist.From the above equation it can be seen that the influence of the specimen variance of the coefficient m ver is ringing, so that the accuracy of the device and her thermometric behavior is improved.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der er findungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Bei diesem Aus führungsbeispiel ist der Emitter des Transistors 2 mit dem Eingang des ersten Tiefpaßfilters 16 verbunden, dessen Aus gang über die Spannungsquelle 18 mit der Auswerteeinrich tung 24 verbunden ist. Die Auswerteeinrichtung 24 weist bei diesem Ausführungsbeispiel einen Summierer auf, der die Signale, die der Auswerteeinrichtung 24 zugeführt werden, summiert.In Fig. 2, a second embodiment of the device according to the invention is shown. In this exemplary embodiment, the emitter of the transistor 2 is connected to the input of the first low-pass filter 16 , the output of which is connected to the device 24 via the voltage source 18 to the Auswerteinrich. In this exemplary embodiment, the evaluation device 24 has an adder which sums the signals that are fed to the evaluation device 24.
Bei Betrieb der Vorrichtung wird der Transistor 2 pe
riodidisch wechslend mit Kollektorströmen I1, I2 und I3, die
bei diesem Ausführungsbeispiel den Quellenströmen der
Stromquellen 6, 8, 10 entsprechen, angesteuert. Der Mittel
wert des Signals am Ausgang des Synchrondetektors wird dann
durch folgenden Ausdruck beschrieben:
When the device is in operation, the transistor 2 is driven alternately with collector currents I 1 , I 2 and I 3 , which in this exemplary embodiment correspond to the source currents of the current sources 6 , 8 , 10 . The mean value of the signal at the output of the synchronous detector is then described by the following expression:
Dieses Signal wird über das zweite Tiefpaßfilter der
Auswerteeinrichtung 24 zugeführt. Ferner wird der Auswerte
einrichtung über das erste Tiefpaßfilter 16 und die Span
nungsquelle 18 ein Signal zugeführt, das der Differenz aus
der Quellenspannung E der Spannungsquelle 18 und dem Span
nungsmittelwert der Basis-Emitterspannung des Transistors 2
entspricht. Wenn der Summierer der Auswerteeinrichtung 24
ein Analogsummierer ist, so wird das Summensignal nä
herungsweise durch den folgenden Ausdruck beschrieben:
This signal is fed to the evaluation device 24 via the second low-pass filter. Furthermore, the evaluation device via the first low-pass filter 16 and the voltage source 18 is supplied with a signal which corresponds to the difference between the source voltage E of the voltage source 18 and the average voltage of the base-emitter voltage of the transistor 2 . If the adder of the evaluation device 24 is an analog adder, the sum signal is approximately described by the following expression:
Wird der Faktor A wie folgt gewählt
The factor A is chosen as follows
so hängt das Ausgangssignal der Vorrichtung gemäß Fig. 2 in
erster Näherung nicht von der Streuung des Koeffizienten m
ab, und es ergibt sich:
the output signal of the device according to FIG. 2 does not depend, in a first approximation, on the spread of the coefficient m, and the result is:
Somit ist die Unabhängigkeit von durch Exemplarstreuungen verursachten Abweichungen der elektrischen Parameter des Transistors 2 und damit die Genauigkeit der Vorrichtung weiter verbessert.The independence of deviations in the electrical parameters of the transistor 2 caused by specimen tolerances and thus the accuracy of the device are thus further improved.
Die Genauigkeit der Vorrichtung läßt sich dadurch noch
weiter verbessern, daß die Auswerteeinrichtung 24 mit einem
Zweikanal-A/D-Wandler zur A/D-Wandlung der zugeführten
Spannungssignale versehenen Mikrocomputer versehen, der
Zähläquivalente dieser Signale nach der folgenden Formel
verarbeitet:
The accuracy of the device can be further improved by providing the evaluation device 24 with a two-channel A / D converter for A / D conversion of the supplied voltage signals, which microcomputer processes counting equivalents of these signals according to the following formula:
Bei einer derartigen Verarbeitung läßt sich der Fehler des thermometrischen Verhaltens der Vorrichtung, der von der Streuung des Koeffizienten m abhängt, vollständig eli minieren.With such processing, the error the thermometric behavior of the device, which is determined by depends on the spread of the coefficient m, completely eli mine.
Es ist möglich, anstelle der drei Stromquellen 6, 8, 10 zwei Stromquellen zu verwenden.It is possible to use two current sources instead of the three current sources 6 , 8 , 10.
Es ist auch möglich, mehr als drei Stromquellen zu verwenden. In diesem Fall läßt sich die Genauigkeit der Vorrichtung weiter verbessern, weil zusätzlich zum Einfluß des stromunabhängigen Teils des Widerstandes noch der Ein fluß des stromabhängigen Teils des Widerstandes unterdrückt wird.It is also possible to have more than three power sources too use. In this case, the accuracy of the Further improve device because in addition to influence of the current-independent part of the resistance is still the one the flow of the current-dependent part of the resistor is suppressed will.
Es ist auch möglich, zur Erzeugung der während einer Ansteuerperiode erforderlichen unterschiedlichen Kollektor ströme eine einzige Stromquelle zu verwenden, deren Quel lenstrom dann während einer Ansteuerperiode entsprechend variiert wird.It is also possible to generate the during a Control period required different collector stream using a single power source whose source lenstrom then accordingly during a control period is varied.
Claims (12)
bei dem der Kollektor eines bipolaren Transistors mit Basis-Emitter-pn-Übergang periodisch mit wenigstens zwei unterschiedlichen Kollektorströmen angesteuert wird,
bei dem die während einer Ansteuerperiode auftretende Differenz von bei verschiedenen Kollektorströmen auf tretende Basis-Emitter-Spannungen des Transistors oder ein dieser Spannung entspre chendes Signal einer Auswerteeinrichtung zugeführt wird und
bei dem in der Auswerteeinrichtung der zu dem zugeführ ten Spannungswert gehörige Temperaturwert ermittelt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der während einer Ansteuerperiode auftretende zeit liche Spannungsmittelwert der Basis-Emitter-Spannung bei unterschiedlichen Kollektorströmen oder ein dem Spannungsmittelwert entsprechendes Signal der Auswerte einrichtung zugeführt wird und
daß die Auswerteeinrichtung aus der linearen oder nichtlinearen Kombination des Spannungsdifferenzwertes und des Spannungsmittelwertes oder aus der linearen oder nichtlinearen Kombination der diesen Werten ent sprechenden Signale den zugehörigen Temperaturwert er mittelt.1. Procedure for temperature measurement,
in which the collector of a bipolar transistor with base-emitter-pn-junction is controlled periodically with at least two different collector currents,
in which the difference occurring during a drive period between the base-emitter voltages of the transistor occurring at different collector currents or a signal corresponding to this voltage is fed to an evaluation device and
in which the temperature value associated with the supplied voltage value is determined in the evaluation device,
characterized by
that the time Liche voltage mean value of the base-emitter voltage occurring during a drive period at different collector currents or a signal corresponding to the voltage mean value is fed to the evaluation device and
that the evaluation device determines the associated temperature value from the linear or non-linear combination of the voltage difference value and the voltage mean value or from the linear or non-linear combination of the signals corresponding to these values.
mit einem bipolaren Transistor mit Basis-Emitter-pn- Übergang,
mit Mitteln zum Ansteuern des Transistors mit einem Kollektorstrom, der periodisch wechselnd wenigstens zwei unterschiedliche Stromstärken annimmt und
mit einer Auswerteeinrichtung, die aus den Spannungs werten den zugehörigen Temperaturwert ermittelt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kollektor des Transistors (2) mit dem Eingang eines Operationsverstärkers (14) und sein Emitter mit dem Ausgang des Operationsverstärkers (14) verbunden ist,
daß der Kollektor des Transistors (2) mit einem An schluß einer Spannungsquelle (18) verbunden ist, deren anderer Anschluß über ein erstes Tiefpaßfilter (16) mit dem Emitter des Transistors (2) verbunden ist und
daß der Emitter des Transistors (2) über einen Syn chrondetektor (20) mit einem zweiten Tiefpaßfilter (22) verbunden ist, dessen Ausgangssignal der zu ermitteln den Temperatur direkt proportional ist. 2. Device for performing the method according to claim 1,
with a bipolar transistor with base-emitter-pn-junction,
with means for driving the transistor with a collector current which periodically alternately assumes at least two different current intensities and
with an evaluation device that determines the associated temperature value from the voltage values,
characterized,
that the collector of the transistor ( 2 ) is connected to the input of an operational amplifier ( 14 ) and its emitter is connected to the output of the operational amplifier ( 14 ),
that the collector of the transistor ( 2 ) is connected to a terminal of a voltage source ( 18 ), the other terminal of which is connected via a first low-pass filter ( 16 ) to the emitter of the transistor ( 2 ) and
that the emitter of the transistor ( 2 ) via a synchrondetektor ( 20 ) is connected to a second low-pass filter ( 22 ), the output signal of which is directly proportional to the temperature to be determined.
mit einem bipolaren Transistor mit Basis-Emitter-pn- Übergang,
mit Mitteln zum Ansteuern des Transistors mit einem Kollektorstrom, der periodisch wechselnd wenigstens zwei unterschiedliche Stromstärken annimmt und
mit einer Auswerteeinrichtung, die aus den Spannungs werten den zugehörigen Temperaturwert ermittelt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kollektor des Transistors (2) mit dem Eingang eines Operationsverstärkers (14) und sein Emitter mit dem Ausgang des Operationsverstärkers (14) verbunden ist,
daß der Emitter des Transistors (2) mit dem Eingang eines ersten Tiefpaßfilters (16) verbunden ist, dessen Ausgang über eine Spannungsquelle (18) mit einem ersten Eingang der Auswerteeinrichtung (24) verbunden ist,
daß der Emitter des Transistors über einen Synchronde tektor (20) mit dem Eingang eines zweiten Tiefpaßfil ters (22) verbunden ist, dessen Ausgang mit einem zwei ten Eingang der Auswerteeinrichtung (24) verbunden ist.4. Apparatus for performing the method according to claim 1
with a bipolar transistor with base-emitter-pn-junction,
with means for driving the transistor with a collector current which periodically alternately assumes at least two different current intensities and
with an evaluation device that determines the associated temperature value from the voltage values,
characterized,
that the collector of the transistor ( 2 ) is connected to the input of an operational amplifier ( 14 ) and its emitter is connected to the output of the operational amplifier ( 14 ),
that the emitter of the transistor ( 2 ) is connected to the input of a first low-pass filter ( 16 ), the output of which is connected via a voltage source ( 18 ) to a first input of the evaluation device ( 24 ),
that the emitter of the transistor via a synchronous detector ( 20 ) is connected to the input of a second Tiefpaßfil age ( 22 ), the output of which is connected to a two th input of the evaluation device ( 24 ).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1997110829 DE19710829C2 (en) | 1997-03-15 | 1997-03-15 | Method and device for temperature measurement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1997110829 DE19710829C2 (en) | 1997-03-15 | 1997-03-15 | Method and device for temperature measurement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19710829A1 DE19710829A1 (en) | 1998-09-24 |
| DE19710829C2 true DE19710829C2 (en) | 1999-03-18 |
Family
ID=7823511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1997110829 Expired - Fee Related DE19710829C2 (en) | 1997-03-15 | 1997-03-15 | Method and device for temperature measurement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19710829C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9766650B2 (en) | 2000-10-26 | 2017-09-19 | Cypress Semiconductor Corporation | Microcontroller programmable system on a chip with programmable interconnect |
| US9843327B1 (en) | 2000-10-26 | 2017-12-12 | Cypress Semiconductor Corporation | PSOC architecture |
| US10466980B2 (en) | 2001-10-24 | 2019-11-05 | Cypress Semiconductor Corporation | Techniques for generating microcontroller configuration information |
| US10698662B2 (en) | 2001-11-15 | 2020-06-30 | Cypress Semiconductor Corporation | System providing automatic source code generation for personalization and parameterization of user modules |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8149048B1 (en) | 2000-10-26 | 2012-04-03 | Cypress Semiconductor Corporation | Apparatus and method for programmable power management in a programmable analog circuit block |
| US7765095B1 (en) | 2000-10-26 | 2010-07-27 | Cypress Semiconductor Corporation | Conditional branching in an in-circuit emulation system |
| US8103496B1 (en) | 2000-10-26 | 2012-01-24 | Cypress Semicondutor Corporation | Breakpoint control in an in-circuit emulation system |
| US8078970B1 (en) | 2001-11-09 | 2011-12-13 | Cypress Semiconductor Corporation | Graphical user interface with user-selectable list-box |
| US7770113B1 (en) | 2001-11-19 | 2010-08-03 | Cypress Semiconductor Corporation | System and method for dynamically generating a configuration datasheet |
| US8069405B1 (en) | 2001-11-19 | 2011-11-29 | Cypress Semiconductor Corporation | User interface for efficiently browsing an electronic document using data-driven tabs |
| US7774190B1 (en) | 2001-11-19 | 2010-08-10 | Cypress Semiconductor Corporation | Sleep and stall in an in-circuit emulation system |
| US6971004B1 (en) | 2001-11-19 | 2005-11-29 | Cypress Semiconductor Corp. | System and method of dynamically reconfiguring a programmable integrated circuit |
| US7844437B1 (en) | 2001-11-19 | 2010-11-30 | Cypress Semiconductor Corporation | System and method for performing next placements and pruning of disallowed placements for programming an integrated circuit |
| US8103497B1 (en) | 2002-03-28 | 2012-01-24 | Cypress Semiconductor Corporation | External interface for event architecture |
| US7308608B1 (en) | 2002-05-01 | 2007-12-11 | Cypress Semiconductor Corporation | Reconfigurable testing system and method |
| US7761845B1 (en) | 2002-09-09 | 2010-07-20 | Cypress Semiconductor Corporation | Method for parameterizing a user module |
| US7295049B1 (en) | 2004-03-25 | 2007-11-13 | Cypress Semiconductor Corporation | Method and circuit for rapid alignment of signals |
| US20070237207A1 (en) | 2004-06-09 | 2007-10-11 | National Semiconductor Corporation | Beta variation cancellation in temperature sensors |
| US7332976B1 (en) | 2005-02-04 | 2008-02-19 | Cypress Semiconductor Corporation | Poly-phase frequency synthesis oscillator |
| US7400183B1 (en) | 2005-05-05 | 2008-07-15 | Cypress Semiconductor Corporation | Voltage controlled oscillator delay cell and method |
| US8089461B2 (en) | 2005-06-23 | 2012-01-03 | Cypress Semiconductor Corporation | Touch wake for electronic devices |
| US8085067B1 (en) | 2005-12-21 | 2011-12-27 | Cypress Semiconductor Corporation | Differential-to-single ended signal converter circuit and method |
| US8067948B2 (en) | 2006-03-27 | 2011-11-29 | Cypress Semiconductor Corporation | Input/output multiplexer bus |
| US7417448B2 (en) * | 2006-06-28 | 2008-08-26 | Intel Corporation | System to calibrate on-die temperature sensor |
| US8026739B2 (en) | 2007-04-17 | 2011-09-27 | Cypress Semiconductor Corporation | System level interconnect with programmable switching |
| US9564902B2 (en) | 2007-04-17 | 2017-02-07 | Cypress Semiconductor Corporation | Dynamically configurable and re-configurable data path |
| US8130025B2 (en) | 2007-04-17 | 2012-03-06 | Cypress Semiconductor Corporation | Numerical band gap |
| US8092083B2 (en) * | 2007-04-17 | 2012-01-10 | Cypress Semiconductor Corporation | Temperature sensor with digital bandgap |
| US8516025B2 (en) | 2007-04-17 | 2013-08-20 | Cypress Semiconductor Corporation | Clock driven dynamic datapath chaining |
| US8040266B2 (en) | 2007-04-17 | 2011-10-18 | Cypress Semiconductor Corporation | Programmable sigma-delta analog-to-digital converter |
| US7737724B2 (en) | 2007-04-17 | 2010-06-15 | Cypress Semiconductor Corporation | Universal digital block interconnection and channel routing |
| US9720805B1 (en) | 2007-04-25 | 2017-08-01 | Cypress Semiconductor Corporation | System and method for controlling a target device |
| US8266575B1 (en) | 2007-04-25 | 2012-09-11 | Cypress Semiconductor Corporation | Systems and methods for dynamically reconfiguring a programmable system on a chip |
| US8065653B1 (en) | 2007-04-25 | 2011-11-22 | Cypress Semiconductor Corporation | Configuration of programmable IC design elements |
| US8049569B1 (en) | 2007-09-05 | 2011-11-01 | Cypress Semiconductor Corporation | Circuit and method for improving the accuracy of a crystal-less oscillator having dual-frequency modes |
| US9448964B2 (en) | 2009-05-04 | 2016-09-20 | Cypress Semiconductor Corporation | Autonomous control in a programmable system |
| US11735902B2 (en) * | 2020-03-24 | 2023-08-22 | Analog Devices International Unlimited Company | Bipolar junction transistor heater circuit |
| CN112162186A (en) * | 2020-09-25 | 2021-01-01 | 华电(烟台)功率半导体技术研究院有限公司 | Self-calibration method for calibrating temperature coefficient of power electronic device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3812717A (en) * | 1972-04-03 | 1974-05-28 | Bell Telephone Labor Inc | Semiconductor diode thermometry |
| DE2522437A1 (en) * | 1974-06-07 | 1975-12-18 | Nat Semiconductor Corp | TEMPERATURE MEASURING CONVERTER |
| DE3321912C2 (en) * | 1982-06-18 | 1988-06-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki, Kanagawa, Jp |
-
1997
- 1997-03-15 DE DE1997110829 patent/DE19710829C2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3812717A (en) * | 1972-04-03 | 1974-05-28 | Bell Telephone Labor Inc | Semiconductor diode thermometry |
| DE2522437A1 (en) * | 1974-06-07 | 1975-12-18 | Nat Semiconductor Corp | TEMPERATURE MEASURING CONVERTER |
| DE3321912C2 (en) * | 1982-06-18 | 1988-06-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki, Kanagawa, Jp |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Z: Elektronik, 1980, Heft 11, S. 81-84 * |
| Z: IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. 11-26, No. 4, Dez. 1977, S. 335-341 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9766650B2 (en) | 2000-10-26 | 2017-09-19 | Cypress Semiconductor Corporation | Microcontroller programmable system on a chip with programmable interconnect |
| US9843327B1 (en) | 2000-10-26 | 2017-12-12 | Cypress Semiconductor Corporation | PSOC architecture |
| US10020810B2 (en) | 2000-10-26 | 2018-07-10 | Cypress Semiconductor Corporation | PSoC architecture |
| US10248604B2 (en) | 2000-10-26 | 2019-04-02 | Cypress Semiconductor Corporation | Microcontroller programmable system on a chip |
| US10261932B2 (en) | 2000-10-26 | 2019-04-16 | Cypress Semiconductor Corporation | Microcontroller programmable system on a chip |
| US10725954B2 (en) | 2000-10-26 | 2020-07-28 | Monterey Research, Llc | Microcontroller programmable system on a chip |
| US10466980B2 (en) | 2001-10-24 | 2019-11-05 | Cypress Semiconductor Corporation | Techniques for generating microcontroller configuration information |
| US10698662B2 (en) | 2001-11-15 | 2020-06-30 | Cypress Semiconductor Corporation | System providing automatic source code generation for personalization and parameterization of user modules |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19710829A1 (en) | 1998-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE19710829C2 (en) | Method and device for temperature measurement | |
| DE2356838C3 (en) | Measuring device for determining a resistance deviation | |
| DE2917237C2 (en) | ||
| DE69223310T2 (en) | Moisture detection circuit | |
| EP0528784A1 (en) | Method for the determination of a measurable quantity | |
| CH665027A5 (en) | METHOD FOR MEASURING AND DIGITIZING A RESISTANCE AND CIRCUIT FOR CARRYING OUT THE METHOD. | |
| DE2732122A1 (en) | LINEARIZED BRIDGE CONNECTION | |
| DE10148596B4 (en) | Detecting device for a physical size | |
| DE2544523A1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING THE NET WEIGHT OF OIL | |
| DE10066032B4 (en) | Circuit arrangement for controlling the gain of an amplifier circuit | |
| DE3309404C2 (en) | ||
| EP0204183B1 (en) | Method for calibrating a hot wire air mass flow meter and hot wire air mass flow meter | |
| DE19509535C2 (en) | Method for tuning an air mass flow sensor and device for setting for setting an air mass flow meter | |
| DE2518890A1 (en) | LINEARIZING DEVICE | |
| DE19914234C2 (en) | Device comprising a temperature display circuit with temperature hysteresis | |
| DE102011114953B4 (en) | Origin detection circuit | |
| DE3879211T2 (en) | TEMPERATURE COMPENSATION CIRCUIT. | |
| DE4119917A1 (en) | OVERCURRENT DETECTOR DEVICE | |
| DE2732715A1 (en) | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR LINEARIZATION OF THE OUTPUT SIGNAL OF IN PARTICULAR HOT WIRE PROBES DURING AIR QUANTITY MEASUREMENT IN THE INTAKE PIPE OF INTERNAL ENGINEERING MACHINES | |
| DE2324824C2 (en) | Circuit arrangement for correcting the measuring voltage of an analog speed sensor | |
| DE19929921B4 (en) | Air flow meter with heat-generating resistance | |
| DE3905665C2 (en) | Arrangement for measuring the mass flow | |
| DE2702815B2 (en) | Temperature measuring device | |
| DE102006029945B4 (en) | Magnetic detection device | |
| EP1132794B1 (en) | Method to derive a temperature independent voltage reference and a circuit to derive such a voltage reference |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |