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DE2212290A1 - Vorrichtung zur praktisch linearen Messung einer physikalischen Groesse mit Hilfe eines Transduktors und eines Analog-Digital-Konverters - Google Patents

Vorrichtung zur praktisch linearen Messung einer physikalischen Groesse mit Hilfe eines Transduktors und eines Analog-Digital-Konverters

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Publication number
DE2212290A1
DE2212290A1 DE19722212290 DE2212290A DE2212290A1 DE 2212290 A1 DE2212290 A1 DE 2212290A1 DE 19722212290 DE19722212290 DE 19722212290 DE 2212290 A DE2212290 A DE 2212290A DE 2212290 A1 DE2212290 A1 DE 2212290A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
generator
voltage
transducer
potential difference
physical quantity
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.)
Pending
Application number
DE19722212290
Other languages
English (en)
Inventor
Moreau Albert Marie Pierre
Guilbard Christian Henr Samuel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Association des Ouvriers en Instruments de Precision
Original Assignee
Association des Ouvriers en Instruments de Precision
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Association des Ouvriers en Instruments de Precision filed Critical Association des Ouvriers en Instruments de Precision
Publication of DE2212290A1 publication Critical patent/DE2212290A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/18Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer
    • G01K7/20Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit
    • G01K7/203Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit in an oscillator circuit
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06GANALOGUE COMPUTERS
    • G06G7/00Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
    • G06G7/12Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers
    • G06G7/26Arbitrary function generators
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Software Systems (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)

Description

ASSOCIATION DES 0UVPJER3 EN INSTRUSiEIJTS DE PRECISION, Paris / Prankreich
Vorrichtung zur praktisch linearen Messung einer physikalischen G-röße mit Hilfe eines Transduktors und eines Analog-Digital-Konverters
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe, "beispielsweise der Temperatur, mit Hilfe eines Transduktors, der diese Größe in einen elektrischen Potentialunterschied umformt, welcher einen Analog-Digital-Konverter speist.
Ein derartiger Analog-Digital-Konverter besitzt einen eine elektrische Sägezahnspannung erzeugenden Generator, einen Impulsgeber und einen dessen Impulse zählenden Zähler. Hierbei stellt mindestens ein Abschnitt
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des sägezahnförmigen Spannungsverlaufs die physikalische Größe dar. Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, die bewirken, daß der Zähler die von dem Impulsgeber während dieses Abschnitts gelieferten Impulse zählt.
Eine derartige Meßvorrichtung besitzt den großen Nachteil, daß der von den Transduktoren gelieferte elektrische Potentialunterschied nicht zu der physikalischen Größe, auf die diese ansprechen, proportional ist, während der die physikalische Größe darstellende Abschnitt der Sägezahnspannung zur Zeit proportional ist. Infolgedessen ist die Zähleranzeige nicht die genaue Messung dieser physikalischen Größe.
Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurde bereits vorgeschlagen, diesen Potentialunterschied in Abhängigkeit von der physikalischen Größe zu "linearisieren", indem zwischen dem Transduktor und dem Analog-Digital-Konverter eine entsprechende Einrichtung vorgesehen wird. Eine derartige Einrichtung ist jedoch schwierig zu bauen, ist empfindlich im Betrieb und ist kostspielig.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung treten diese Fachteile nicht auf. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet mit einfachen und billigen Mitteln die praktisch exakte Messung einer physikalischen Größe mit Hilfe eines Transduktors und eines Analog-Digital-Konvertero, wenn der Transduktor einen elektrischen Potentialunterschied liefert, dessen mathematischer Ausdruck, auf die physikalische Größe bezogen, mindestens im wesentlichen einem ganzzahligen Polynom entspricht.
Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemäße Vorrich-
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tung zum Messen einer physikalischen Größe mit einem diese Größe in einen elektrischen Potentialunterschied umformenden Transduktor, einem eine zumindest annähernd säge zahnförmige elektrische Spannung erzeugenden Generator, einem Impulsgeber und einem dessen Impulse zählenden Zähler, wobei mindestens ein Abschnitt des sägezahnförmigen Spannungsverlaufs diese physikalische Große darstellt und Einrichtungen vorgesehen sind, die bewirken, daß der Zähler die während der Dauer dieses Abschnittes von dem Impulsgeber gelieferten Impulse zählt, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn der Transduktor einen elektrischen Potentialuntersehied liefert, dessen mathematischer Ausdruck, bezogen auf diese physikalische Größe, mindestens im wesentlichen einem ganzzahligen Polynom entspricht, der Generator Einrichtungen besitzt, die bewirken, daß der die physikalische Größe darstellende Abschnitt des sägezahnförmigeii Spannungsverlaufs, auf die Zeit bezogen, mindestens im wesentlichen einem ganzzahligen Polynom entspricht, das mindestens annähernd mit dem vorhergehenden Polynom identifizierbar ist.
Auf diese Weise ist die Spannung des Generators eine Funktion von der Zeit, die identisch ist mit der Punktion, nach der der Potentialunterschied von der physikalischen Größe abhängig ist. Infolgedessen sind der Verlauf der Spannung des Generators und der Verlauf des Potentialunterschiedes einander ähnlich und die Messung dieser Größe wird von dem Zähler mit ausreichender Genauigkeit vorgenommen. Statt den von dem Transduktor gelieferten Potentialunterschied zu "linearisieren", wie es bei den bekannten Vorrichtungen der Pail ist, wird der Verlauf der von dem Generator gelieferten Spannung dem Verlauf der Reaktion des Transduktors angepaßt.
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Erfindungsgemäß kann der Generator so ausgebildet sein, daß er eine Spannung liefert, deren mathematischer Ausdruck, auf die Zeit bezogen, ein ganzzahliges Polynom ist.
Ein derartiger Generator einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann mehrere kaskadenförmig gestaltete, aus Operationsverstärkern bestehende Integratoren besitzen, von denen mindestens einige Ausgänge außerdem mit einen: Additions- und Subtraktionsglied verbunden sind. Somit liefert der erste Integrator, der von einer Gleichspannungsquelle gespeist wird, an seinem Ausgang eine zur Zeit proportionale Spannung, die dem nachfolgenden Integrator eingespeist wird und dem Additions- und Subtraktionsglied zugeführt werden kann. Infolgedessen liefert dieser darauffolgende Integrator an seinem Ausgang eine zum Quadrat der Zeit proportionale Spannung, die dem dritten Integrator
der Kaskade eingespeist wird und dem Additions- und Subtraktionsglied eingespeist werden kann usw.. Wenn die Kaskade η Integratoren besitzt und wenn alle deren Ausgänge mit dem Additions- und Subtraktionsglied verbunden sind, liefert dessen Ausgang in Abhängigkeit von der Zeit t eine Spannung, die durch einen Ausdruck der Art A*t +
A2t + + Antn gegeben ist, wobei das Vorzeichen
eines Koeffizienten Ai Plus ist, wenn der Ausgang des Integrators mit der Nummer i mit dem Additionseingang des Additions- und Subtraktionsglieds verbunden ist, und Minus ist, wenn dieser Ausgang mit dessen Subtraktionseingang verbunden ist.
Wenn man eine Funktion mit einem konstanten Glied erhalten will, kann direkt in das Additions- und Subtraktionsglied eine konstante Spannung eingeführt werden. Wenn
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das Polynom kein Glied der Ordnung 3 enthalten soll, sondern Glieder einer Ordnung, die höher als j ist, so braucht lediglich der Ausgang des Integrators mit der Hummer j nicht mit dem Additions- und Subtraktionsglied verbunden zu werden.
Erfindungsgeraäß kann der Generator auch so ausgebildet sein, daß er eine Spannung liefert, deren mathematischer Ausdruck in eine Reihe entwickelbar ist und mit guter Annäherung mit den Gliedern niedrigerer Ordnung seiner Entwicklung gleichwertig ist.
Ferner kann der Transduktor Einrichtungen besitzen, die bewirken, daß der mathematische Ausdruck des von ihm gelieferten elektrischen Potentialunterschieds, bezogen auf die physikalische Größe, ein ganzzahliges Polynom ist oder in eine Reihe entwickelbar ist, und mit guter Annäherung mit den Gliedern niedrigerer Ordnung seiner Entwicklung gleichwertig ist.
Die Erfindung ist ohne Schwierigkeit auf alle bekannten Analog-Digital-Konverter anwendbar. Bekanntlich besitzt ein Analog-Digital-Konverter einer Meßvorrichtung mit"einfacher Rampe" zwei Komparatoren mit zwei elektrischen Zuständen, die jeweils einen Meßeingang und einen Bezugseingang besitzen, wobei die Bezugseingänge miteinander verbunden sind und die Spannung des Generators erhalten und der von dem Transduktor gelieferte Potentialunterschied zwischen die Meßeingänge angelegt wird. Wenn infolgedessen die Spannung des Generators den Wert des an den Meßeingang eines !Comparators angelegten Potentialunterschieds erreicht, ändert dieser seinen Zustand. Der Zähler ist so ausgebildet, daß er die von dem Impulsge-
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ber in dem Zeitraum zwischen den Zustandsänderung» der Komparatoren gelieferten Impulse zählt. Die von dem Zähler angezeigte Zahl der Impulse stellt somit die Messung dieses Spannungsunterschieds dar.
Erfindungsgemäß 13t eine derartige Meßvorrichtung mit einem Analog-Sigital-Konverter dadurch gekennzeichnet, daß, wenn der Transduktor einen elektrische*" Potentialunterschied liefert, dessen mathematischer Ausdruck, bezogen auf die physikalische Größe, mindestens im wesentlichen einem ganzzahligen Polynom entspricht, der Generator Einrichtungen besitzt, die bewirken, daß der dem Zeitintervall zwischen den Zustandsänderungen der beiden Komparatoren entsprechende Abschnitt des sägezahnartigeη Spannungsverlaufs, bezogen auf die Zeit, mindestens im wesentlichen einem ganzzahligen Polynom entspricht und mit dem vorhergehenden Polynom mindestens annähernd identifizierbar ist.
Die Erfindung eignet sich insbesondere für Temperaturmessungen. Eine derartige Vorrichtung zur Temperaturmessung mit Hilfe einer Platinsonde ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Generator einen aus einem Operationsverstärker bestehenden Integrator besitzt, zu dessen Intej-ationskondensator ein 7/iderstand parallelgeschaltet ist, und daß der Transduktor zwei gleich ausgebildete Generatoren besitzt, deren einer die Sonfe und deren anderer einen Widerstand speist, dessen Wert der der Sonde bei einer Temperatur Null ist, wobei die Spannung an den Anschlüssen des Widerstandes an den üeßeingang eines !Comparators und die Spannung an den Anschlüssen der Sonde an den Meßeingang des anderen Komparators angelegt ist.
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Eine abgewandelte Ausführungsform dieser Vorrichtung besteht darin, daß der Generator einen aus einem Operationsverstärker bestehenden Integrator besitzt, zu dessen Integrationskondensator ein Widerstand parallelgesohaltet ist, und daß der Transduktor eine Wheatstonesehe Brücke besitzt, die die Sonde, einen Widerstand, dessen Wert gleich dem Wert der .Sonde bei einer Temperatur Null ist, und zwei weitere Widerstände enthält, die beiden Komparatoren speist und selbst von einer Gleichspannungsquelle über einen Operationsverstärker gespeist ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Besehreibung von Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Torrichtung, wobei auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. Auf dieser Zeichnung zeigern
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Meßvorrichtung,
Fig. 2 die Darstellung eines Generators für die auf Fig. 1 dargestellte MeßvorriehtungP
Fig. 3 eine Fig. 1 entsprechende, zur Temperaturmessung dienende Vorrichtung,
Fig. 4 die Darstellung einer zur Temperaturmessung dienenden, abgewandelten Ausführungsform der auf Fig. 1 dargestellten Vorrichtung.
Auf den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszahlen versehen.
Die auf Fig. 1 schematisch dargestellte erfindungs-
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gemäße Vorrichtung besitzt einen Transduktor T, der die physikalische Größe G abtastet und in einen elektrischen Potentialunterschied TL, umformt, der zwischen seinen Ausgängen 1 und 2 auftritt. Die Funktion UL = f(G) kann beispielsweise folgendermaßen beschrieben werden: ϋφ = a*G + aG^ + + aG
Der Potentialunterschied U™ «ird zwischen die Meßeingänge zweier Vergleicher O1 und Cp angelegt, deren Ausgänge mit einem Gatter P verbunden sind, das den Durchgang der ständig von einem Impulsgeber H gelieferten Impulse in Richtung auf einen Impulszähler Ct steuert. Die beiden Bezugseingänge der Vergleicher C. und Cp sind mit dem Ausgang 3 eines Generators Ge verbunden, der eine elektrische Bezugsspannung U erzeugt. Diese Spannung U ist eine Funktion der Zeit t: U = g(t). Srfindungsgemäß lautet der Ausdruck TJ :
U = A.,t + A9t2 + + A tn, so daß a.G mit A.t,
a2G mit A2^ anG mit AQt unter Berücksichtigung
des die gewünschte Anzeigeeinheit der Größe G bestimmenden Verhältnisses der Einheiten identifiziert werden kann.
Infolgedessen wird !L1 in den Vergleichern C1 und C2 mit Ur verglichen, dessen Verlauf in der Zeit t der Änderung von IL, in Abhängigkeit von G ähnlich ist. Das Zeitintervall zwischen den Zustandsänderungen der Komparatoren C^ und C2 und damit die Anzahl der von dem Zähler Ct zwischen diesen Zustandsänderungen gezählen Impulse sind proportional zur Größe G.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des Generators Ge.
Dieser Generator soll eine Bezugsspannung U lie-
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2 3 fern, deren Ausdruck U = A11 + Apt + A,t^ lautet. Zu diesem Zweck besitzt er drei kaskadenförmig geschaltete Integratoren I1 , Ip und I- (beispielsweise Operationsverstärker), zu deren Integrationskondensatoren Gd1, Cd? und Gd, Nullstellschalter It1, It^ und It, parallelgeschaltet sind. Ferner besitzt der Generator ein Additionsund Subtraktionsglied S mit Widerständen R31 und Rg2*
Der Integrator I1 wird über einen Widerstand R-. durch eine zwischen den Anschlüssen 4 und 5 befindliche Gleichstromquelle gespeist. Der Ausgang des Integrators I1 ist über einen Widerstand Rp mit dem Eingang dea Integrators· Ip und über einen Widerstand IL mit dein xJlus- oder Linuse ingang (je noch eier Polarität des Gliedes A1) des Additions- und Subtraktionsgliedes 3 verbunden. Der Ausgang des Integrators Ip ist über einen Widerstand R, mit dem Eingang des Integrators I, und über einen Widerstand R1- mit dem Plus- odur Minuseingang (je nach der Polarität des Gliedes Ap) des Additions- und Subtraktionsgliedes 3 verbunden. Der Ausgang des Integrators I, ist über einen V/iderstand Rg mit dem Plus- oder Minuseingang (je nach der Polarität des Gliedes A,) des Additions- und Subtraktionsgliedes S verbunden.
Wenn nun die Schalter It1, It-,, It, offen sind,
tritt am Ausgang des Integrators I1 eine Spannung A1t,
am Ausgang des Integrators I9 eine Spannung Aot und am
3 Ausgang des Integrators I, eine Spannung A,t auf und am Ausgang 3 des Additions- und. Subtraktionsgliedes S, der gleich auch der Ausgang des Generators Ge ist, tritt die
2 3
Spannung U = A1t + Apt + A,t auf.
Durch richtige Wahl der Bauteile des Generators Ge
- 1o -
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- 1ο -
ο 3
erreicht v/erden, dai3 U = A11 + Aot" + A-* t ioit
r ι «_ ρ
dem
von dem Transduktor I gelieferten Potentialuntersciiied
2 3
U,T = a.. G + a?G + a,G identifizierbar v»ird. Durcn Schließung der Schalter It.., Itp» It-, wird die Vorrichtung auf Null gestellt und eine neue Messung kann begonnen werden.
Fig. 3 zeigt eine besonders einfache Ausführungsforn der erfindunesge.näßen Vorrichtung, die zur Messung von T em e pe rat ure η ipit Hilfe einer Platinsonde Pt dient. Bekanntlich kann der Widerstand einer derartigen Sone in Abhängigkeit von der Tem-peratur θ folgendermaßen ausge-
drückt werden: r = r (1 + a θ - bÖ4").
Bei dieser Ausführungsform besitzt der Transduktor Ϊ zwei ähnlich ausgebildete Generatorer G1 und G~, die jeweils den Strom I liefern. Der Generator G1 speist einen Widerstand R mit dem Wert r und der Generator G? speist die Sonte Pt. Die Spannungen an aen Ansohlüasen von R und Pt werden dein Ausgang 1 bzw. den? Ausgang 2 des Transduktors T zugeführt. Am Ausgang 2 tritt somit das Potential r I und am Ausgang 1 tritt Ia3 Potential r I (1 + aö - bö") auf. Der uotentialunterschied Um zwischen den Ausgängen 1 und 2 ist somit IL1 = r_I (a9 - bö") .
Der Generator Ge der auf der FLq. 3 dargestellten Vorrichtung besitzt einen Integrator I, der über einen Widerstand R von einer zwischen den Anschlüssen -1 und 5 ' befindlichen Gleichstromquelle E gespeist wird. Zu dem Integrator I ist dessen Integrationskondensator Cd und ein Nullstellsc !alter It parallelgeschaltet. Zu dem Integrationskondensator Gd ist ein Widerstand f parallelgeschaltet. Der Ausgang des Integrators ist mit dem Ausgang 3 des Generators Ge verbunden.
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BAD ORIGINAL
221229Q
Infolge des Vorhandenseins des Widerstandes !? ist die am Ausgang 3> auftretende Spannung U, = -rt (1 - e ^), wobei c die Kapazität des Integrationskondensators Cd
ist. Eine gute Annäherung von U ist durch die beiden ersten Glieder seiner Reihenentwicklung
TT
U r
P 9
2 e do d
gegeben. Sieht man von dem Fehler infolge des Weglassens der Glieder dritter und höherer Ordnung der Reihenentwicklung ab, können somit die einzelnen Bauteile der Schaltung so bestimmt werden, daß
E t 2 t2 C liegt. mit rQI (aö
R * C !2c2 = ο
d.h. daß E t
R ?c
I b©2
E t2 2 ro daß
* 2 ^ 2C gezeigt,
Die Erfahrung hat
unter o,
und
Dieser Fehler kann mit der auf Fig. 4 dargestellten Vorrichtung noch verringert werden, bei welcher der Fehler infolge der Vernachlässigung des Gliedes dritter Ordnung ausgeschaltet werden kann.
Diese Vorrichtung besitzt einen Generator Ge, der so wie der auf Fig. 3 dargestellte Generator ausgebildet ist. Der Transduktor T dagegen besitzt eine Wheatstonesche
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Brücke, die die Sonde Pt, den Widerstand RQ und zwei ähnliche Widerstände Ry enthält. Die Reihenschaltung dieser beiden Widerstände ist zur Reihenschaltung der Sonde Pt und des Widerstands R zwischen den Anschlüssen 1 und 2 parallelgeschaltet. Der Transduktor T besitzt ferner einen Operationsverstärker A, zu dem ein Widerstand RQ parallelgeschaltet ist und der von einer Quelle E über einen Widerstand RQ gespeist wird. Dieser Operationsverstärker A speist die Brücke R™, R~, Pt und R zwischen dem den beiden Widerständen R~ gemeinsamen Punkt und dem der Sonde Pt und dem Widerstand RQ gemeinsamen Punkt. Die Rechnung ergibt für den Potentialunterschied Um zwischen den Anschlüssen 1 und 2i
Um = E jP , wobei k = Ro 8 ^aQ- bO R~"
Die Reihenentwicklung von U™ ergibt:
_ ) θ + (2kb + k2a22- (3k2ab+ "^ 8
Wie im vorhergehenden Jail ist U = ij· ( 1 - e -t)
fc
d.h. in der Reihenentwicklung
np-S
Da man die drei Parameter ^ » ? und k beherrscht,
können drei *8 ^^
Glieder der beiden Entwicklungen miteinander identifiziert werden. Infolgedessen können zur Annäherung von ü™ und Up die drei ersten Glieder ihrer Entwicklung genommen werden.
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Der Linearisationsfehler der auf Fig. 4 dargestellten Vorrichtung ist praktisch bei 3oo°C unter o,1°C, bei 5oo°G unter o,5°C, bei 85o°G unter 10C und bei -1oo°C unter o,2°C.
Bei dieser Vorrichtung wird einerseits ein sehr einfacher V/iderstands-Spannungs-Wandler (Wheatstonesche Brücke) benutzt, der von derselben Quelle E wie der Generator Ge gespeist wird, und andererseits gleicht dieser Generator, abgesehen von dem zusätzlichen Widerstand dem Generator eines bekannten Konverters. Die Genauigkeit dieser Vorrichtung ist von der Genauigkeit der Spannung der Quelle E unabhängig.
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Claims (8)

  1. Patentansprüche
    \J\j> Vorrichtung zum Messen einer physikalischen Größe
    mit einem diese Größe in einen elektrischen Potentialunterschied umformenden Transduktor, einem eine zumindest annähernd aägezahnförmige elektrische Spannung erzeugenden Generator, einem Impulsgeber und einem dessen Impulse zählenden Zähler, wobei mindestens ein Abschnitt des aägezahnförmigeη Spannungsverlaufs diese physikalische Größe darstellt und Einrichtungen vorgesehen sind, die bewirken, daß der Zähler die während der Dauer dieses Abschnittes von dem Impulsgeber gelieferten Impulse zählt, dadurch gekennzeichnet , daß, wenn der Transduktor (T) einen elektrischen Potentialunterschied liefert, dessen mathematischer Ausdruck, bezogen auf diese physikalische Größe, mindestens im wesentlichen einem ganzzahligen Polynom entspricht, der Generator (Ge) Einrichtungen besitzt, die bewirken, daß der die physikalische Größe darstellende Abschnitt des sägezahnförmigen Spannungsverlaufs, auf die Zeit bezogen, mindestens im wesentlichen einem ganzzahligen Polynom entspricht, das mindestens annähernd mit dem vorhergehenden Polynom identifizierbar ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der mathematische Ausdruck der von ihm gelieferten Spannung, auf die Zeit bezogen, im wesentlichen ein ganzzahliges Polynom ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η -
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    zeichnet , daß der Generator (Ge) mehrere kaskadenförmig geschaltete, aus Operationsverstärkern bestehende Integratoren (I1, I2* I3) besitzt, von denen mindestens einige Ausgänge mit einem Additions- und Subtraktionsglied (S) verbunden sind."
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Generator (Ge) Einrichtungen besitzt, die bewirken, daß der mathematische Ausdruck der von ihm gelieferten Spannung, auf die Zeit bezogen, in eine Reihe entwickelbar ist und mit guter Annäherung mit den Gliedern niedrigerer Ordnung seiner Entwicklung gleichwertig ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Transduktor (T) Einrichtungen besitzt, die bewirken, daß der mathematische Ausdruck des von ihm gelieferten elektrischen Potentialunterschieds, bezogen auf die physikalische Größe, ein ganzzahliges Polynom ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Transduktor (T) Einrichtungen besitzt, die bewirken, daß der mathematische Ausdruck des Von ihm gelieferten elektrischen Potentialunterschieds, bezogen auf die physikalische Größe, in eine Reihe entwickelbar ist und mit guter Annäherung mit den Gliedern niedrigerer Ordnung seiner Abwicklung gleichwertig ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit zwei Komparatoren mit zwei elektrischen Zuständen, deren Jeder mit einem Bezugseingang und einem Meßeingang versehen ist, wobei die Bezugseingänge dieser Komparatoren miteinander
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    verbunden 3ind und die Spannung des Generators erhalten und der von dem Transduktor kommende Potentia-lunterschied zwischen die Meßeingänge dieser Komparatoren angelegt ist, dadurch gekennzeichnet , daß, wenn der Transduktor (T) einen elektrischen Potentialunterschied liefert, dessen mathematischer Ausdruck, bezogen auf die physikalische Größe, mindestens im wesentlichen einem ganzzahligen Polynom entspricht, der Generator (9) Einrichtungen besitzt, die bewirken, daß der dem Zeitintervall zwischen den Zustandsänderungen der beiden Komparatoren (C1, C2) entsprechende Abschnitt des sägezahnförmigen Spannungsverlaufs, bezogen auf die Zelt, mindestens im wesentlichen einem ganzzahligen Polynom entspricht und mit dem vorhergehenden Polynom mindestens annähernd identifizierbar ist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4» 5 und 7
    zur Temperaturmessung mit Hilfe einer Platinsonde, dadurch gekennzeichnet , daß der Generator (Ge) einen aus einem Operationsverstärker bestehenden Integrator (I) besitzt, zu dessen Integrationskondensator (Cd) ein Widerstand ( <j ) parallelgeschaltet ist, und daß der Transduktor (T) zwei gleich ausgebildete Generatoren (G1, Gp) besitzt, deren einer (G2) die Sonde (Pt) und deren anderer (G1) einen Widerstand (R ) speist, dessen Wert der der Sonde bei einer Temperatur Null ist, wobei die Spannung an den Anschlüssen des Widerstandes (R ) an den Meßeingang eines !Comparators (C2) und die Spannung an den Anschlüssen der Sonde an den Meßeingang des anderen Komparators (C1) angelegt ist.
    9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4, 6 und 7,
    zur Temperaturmessung mit Hilfe einer Platinsone, dadurch
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    gekennzeichnet , daß der Generator (Ge) einen aus einem Operationsverstärker bestehenden Integrator (I) besitzt, zu dessen Integrationskondensator (Cd) ein Widerstand (?) parallelgeschaltet ist, und daß der Transduktor (T) eine Wheatstonesehe Brücke besitzt, die die Sonde (Pt), einen Widerstand (RQ)» dessen Wert gleich dem Wert der Sonde bei einer Temperatur Null ist, und zwei weitere Widerstände (R^) enthält, die beiden Komparatoren (C-, Cp) speist und selbst von einer Gleichspannung3-quelle (E) über einen Operationsverstärker (A) gespeist ist.
    1o. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch g e k e η n^,-zeichnet , daß der Generator (Ge) und der Transduktor (T) von derselben Gleichspannungsquelle (E) gespeist sind.
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DE19722212290 1971-03-29 1972-03-14 Vorrichtung zur praktisch linearen Messung einer physikalischen Groesse mit Hilfe eines Transduktors und eines Analog-Digital-Konverters Pending DE2212290A1 (de)

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NL (1) NL7203547A (de)

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DE2308887C3 (de) * 1973-02-23 1985-08-08 Atmos Fritzsching & Co Gmbh, Zweigniederlassung Lenzkirch Im Schwarzwald, 7825 Lenzkirch Temperaturmeßverfahren und -einrichtung mit Speicherung der Meßwerte in einem temperaturisolierten Gefäß
FR2874692B1 (fr) * 2004-08-27 2006-10-13 Actaris Sas Soc Par Actions Si Dispositif de mesure de temperature dans un compteur d'energie thermique

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IT958717B (it) 1973-10-30
BE781304A (fr) 1972-07-17
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