DE29705598U1 - Three-wire circuit for resistance thermometers - Google Patents
Three-wire circuit for resistance thermometersInfo
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Description
GR 97 G 4413 DEGR 97 G 4413 EN
BeschreibungDescription
Dreileiterschaltung für WiderstandsthermometerThree-wire circuit for resistance thermometer
Die Erfindung betrifft eine Dreileiterschaltung für Widerstandsthermometer mit einem Meßwiderstand, dessen erster Anschluß über eine Versorgungsleitung an eine erste Konstant-Stromquelle anschließbar ist, die mit dem nicht-invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers verbunden ist, dessen invertierender Eingang über eine Meßleitung an den zweiten Anschluß des Meßwiderstandes anschließbar ist.The invention relates to a three-wire circuit for resistance thermometers with a measuring resistor, the first connection of which can be connected via a supply line to a first constant current source which is connected to the non-inverting input of a differential amplifier, the inverting input of which can be connected via a measuring line to the second connection of the measuring resistor.
Aus der Druckschrift „Elektronische Meßtechnik", 1990, Vogel-Fachbuch „Elektronik" S, sind Dreileiterschaltungen als Meß-Schaltungen für Widerstandsthermometer bekannt, die vorzugsweise in einer Brückenschaltung betrieben werden. In diesen Brückenschaltungen sind dazu Meßleitungen einmal in der rechten und linken Hälfte angeordnet, wodurch sich die Leitungswiderstände kompensieren sollen. In einem praktischen Ausführungsbeispiel zeigt sich allerdings, daß die sehr langen Meßleitungen jedoch geringfügig unterschiedliche Widerstandswerte aufweisen, wodurch die Meßgenauigkeit beeinträchtigt wird. Im übrigen bewirken TemperaturSchwankungen Meßfehler, da der Widerstand der gewöhnlich aus Kupfer bestehenden Meßleitungen sich mit der Temperatur ändert.From the publication "Electronic Measurement Technology", 1990, Vogel-Fachbuch "Electronics" S, three-wire circuits are known as measuring circuits for resistance thermometers, which are preferably operated in a bridge circuit. In these bridge circuits, measuring lines are arranged in the right and left halves, whereby the line resistances are intended to compensate for each other. In a practical example, however, it is shown that the very long measuring lines have slightly different resistance values, which impairs the measuring accuracy. Moreover, temperature fluctuations cause measuring errors, since the resistance of the measuring lines, which are usually made of copper, changes with the temperature.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dreileiterschaltung der eingangs genannten Art zu schaffen, in welcher durch Leitungswiderstände verursachte Meßfehler' weitgehend vermieden werden.The present invention is based on the object of creating a three-wire circuit of the type mentioned at the beginning, in which measurement errors caused by line resistances are largely avoided.
GR 97 G 44X3 DEGR 97 G 44X3 DE
• · * &igr;• · * &igr;
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an den invertierenden Eingang des Differenzverstärkers eine zweite Konstantstromquelle angeschlossen ist, deren Strom mit dem Strom der ersten Konstantstromquelle übereinstimmt. 5This task is solved by connecting a second constant current source to the inverting input of the differential amplifier, whose current matches the current of the first constant current source. 5
Vorteilhaft ist, daß durch „Kabelfehler" verursachte Meßfehler einfach durch Abgleich der Konstantströme der ersten und zweiten Konstantstromquelle kompensiert werden können.It is advantageous that measurement errors caused by "cable faults" can be easily compensated by adjusting the constant currents of the first and second constant current sources.
In einer Ausgestaltung der Erfindung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 ist die zweite Konstantstromquelle über einen Kompensationswiderstand an den invertierenden Eingang des Differenzverstärkers angeschlossen. Dadurch wird der Grundwiderstandswert des Meßwiderstandes, der z. B. einen Wert von 100 Ohm bei einer Temperatur von 0° C aufweist, kompensiert.In an embodiment of the invention according to the features of claim 2, the second constant current source is connected to the inverting input of the differential amplifier via a compensation resistor. This compensates for the basic resistance value of the measuring resistor, which for example has a value of 100 ohms at a temperature of 0° C.
Anhand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht sind, werden im folgenden die Erfindung, deren Ausgestaltungen sowie Vorteile näher erläutert.The invention, its embodiments and advantages are explained in more detail below with reference to the drawing, in which embodiments of the invention are illustrated.
Die Figuren 1 und 2 zeigen Meßschaltungen für Widerstandsthermometer
.
25Figures 1 and 2 show measuring circuits for resistance thermometers.
25
In Figur l ist mit Rm ein mit Anschlüssen 1, 2 versehener Meßwiderstand bezeichnet, der mit seinem ersten Anschluß über eine Versorgungsleitung 3 an eine erste Konstantstromquelle 4 einer Meßwertauswerteschaltung 5 angeschlossen ist.In Figure 1, Rm denotes a measuring resistor provided with terminals 1, 2, which is connected with its first terminal via a supply line 3 to a first constant current source 4 of a measured value evaluation circuit 5.
GR 91 G 441.3 DEGR 91 G 441.3 DE
Der Meßwiderstand Rm kann &zgr;. &Bgr;. ein Platinmeßfühler Pt 100 oder ein Nickelmeßfühler Ni 100 sein. Der zweite Anschluß des Meßwiderstandes Rm ist einerseits über eine Rückleitung an ein negatives Betriebspotential und andererseits über eine Meßleitung 7 mit dem invertierenden Eingang eines Differenz-Verstärkers 8 verbunden. Der invertierende Eingang ist ferner an eine zweite Konstantstromquelle 9 und der nicht-invertierende Eingang des Differenzverstärkers 8 an die erste Konstantstromquelle 4 angeschlossen.The measuring resistor Rm can be a platinum sensor Pt 100 or a nickel sensor Ni 100. The second connection of the measuring resistor Rm is connected on the one hand via a return line to a negative operating potential and on the other hand via a measuring line 7 to the inverting input of a differential amplifier 8. The inverting input is also connected to a second constant current source 9 and the non-inverting input of the differential amplifier 8 is connected to the first constant current source 4.
Im folgenden wird die Funktions- und Wirkungsweise der Meßschaltung näher erläutert. Dabei ist angenommen, daß die Leitungen 3, 6, 7 jeweils einen Leitungswiderstand aufweisen (in der Zeichnung durch gestrichelt gezeichnete Widerstände Rl dargestellt). Die Eingänge des Differenzverstärkers 8 sind hochohmig, wodurch ein durch die erste Konstantstromquelle erzeugter Konstantstrom Il am nicht-invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 8 einen SpannungsabfallThe function and operation of the measuring circuit is explained in more detail below. It is assumed that the lines 3, 6, 7 each have a line resistance (shown in the drawing by dashed resistors Rl). The inputs of the differential amplifier 8 are high-impedance, whereby a constant current Il generated by the first constant current source at the non-inverting input of the differential amplifier 8 causes a voltage drop
U+ = II*{Rl+Rm) + (11+12)*R1U + = II*{Rl+Rm) + (11+12)*R1
(Gl. 1)(Eq. 1)
und ein durch die zweite Konstantstromquelle 9 erzeugter Konstantstrom 12 am invertierenden Eingang des Differenzverstarkers 8 einen Spannungsabfalland a constant current 12 generated by the second constant current source 9 at the inverting input of the differential amplifier 8 a voltage drop
U. = I2*R1 + (11+12)*R1U. = I2*R1 + (11+12)*R1
(Gl. 2)(Eq. 2)
bewirkt.causes.
GR 97 G 4413 DEGR 97 G 4413 EN
Durch Abgleich der Konstantströme 11=12 wird ein möglicher
durch die Leitungswiderstände Rl verursachter Meßfehler vermieden,
und am Ausgang des Differenzverstärkers 8 ergibt sich eine Meßspannung
5By adjusting the constant currents 11=12, a possible measurement error caused by the line resistances Rl is avoided, and a measuring voltage is obtained at the output of the differential amplifier 8
5
U= (U+ - UJ = Il*Rm. (Gl. 3)U= (U + - UJ = Il*Rm. (Eq. 3)
In Figur 2 ist eine weitere Meßschaltung für Widerstandsthermometer dargestellt. Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten gleichen Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zur Meßschaltung nach Figur 1 ist die zweite Konstantstromquelle 9 über einen Kompensationswiderstand Rk an den invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 8 angeschlossen. Dieser Kompensationswiderstand Rk ist derart dimensioniert, daß der Grundwiderstandswert des Meßwiderstandes Rm bei einer vorgebbaren Temperatur kompensiert wird. Gewöhnlich weist der Meßwiderstand Rm einen Grundwiderstandswert von IQO Ohm bei einer Temperatur von 0° C auf, was bedeutet, daß der Widerstandswert des Kompensationswiderstandes Rk ebenfalls 100 Ohm beträgt. Dieser Widerstandswert des Kompensationswiderstandes Rk bleibt bei allen Umgebungstemperaturen weitgehend stabil.Figure 2 shows another measuring circuit for resistance thermometers. The same parts shown in Figures 1 and 2 are provided with the same reference numerals. In contrast to the measuring circuit according to Figure 1, the second constant current source 9 is connected to the inverting input of the differential amplifier 8 via a compensation resistor Rk. This compensation resistor Rk is dimensioned in such a way that the basic resistance value of the measuring resistor Rm is compensated at a predeterminable temperature. The measuring resistor Rm usually has a basic resistance value of IQ0 ohms at a temperature of 0° C, which means that the resistance value of the compensation resistor Rk is also 100 ohms. This resistance value of the compensation resistor Rk remains largely stable at all ambient temperatures.
Am invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 8 ergibt sich daher bei einer Temperatur von 0° C ein SpannungsabfallAt the inverting input of the differential amplifier 8, there is therefore a voltage drop at a temperature of 0° C
U_ = 12* (Rl+Rk) + (11+12) *R1U_ = 12* (Rl+Rk) + (11+12) *R1
= I2*(R1+Rm) + (11+12)*R1, (Gl. 4)= I2*(R1+Rm) + (11+12)*R1, (Eq. 4)
GR 97 G 4413 DBGR 97 G 4413 DB
und am Ausgang des Differenzverstärkers 8 ergibt sich für den Fall, daß Il = 12 gewählt wird, eine Meßspannungand at the output of the differential amplifier 8, if Il = 12 is selected, a measuring voltage
U= (U+-UJ = O VU= (U + -UJ = OV
(Gl. 5).(Eq. 5).
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29705598U DE29705598U1 (en) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Three-wire circuit for resistance thermometers |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE29705598U DE29705598U1 (en) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Three-wire circuit for resistance thermometers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29705598U1 true DE29705598U1 (en) | 1997-05-15 |
Family
ID=8038154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29705598U Expired - Lifetime DE29705598U1 (en) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Three-wire circuit for resistance thermometers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29705598U1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6244744B1 (en) | 1998-05-20 | 2001-06-12 | James Calvin | Three-wire RTD interface |
| CN104596664A (en) * | 2015-02-02 | 2015-05-06 | 珠海格力电器股份有限公司 | Temperature detection circuit and air conditioner |
| CN104833438A (en) * | 2015-04-21 | 2015-08-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | Temperature transmitter |
| WO2025227880A1 (en) * | 2024-04-30 | 2025-11-06 | 荣耀终端股份有限公司 | Sensing chip, circuit board, electronic device, and current sensing method |
-
1997
- 1997-03-27 DE DE29705598U patent/DE29705598U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6244744B1 (en) | 1998-05-20 | 2001-06-12 | James Calvin | Three-wire RTD interface |
| CN104596664A (en) * | 2015-02-02 | 2015-05-06 | 珠海格力电器股份有限公司 | Temperature detection circuit and air conditioner |
| CN104833438A (en) * | 2015-04-21 | 2015-08-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | Temperature transmitter |
| WO2025227880A1 (en) * | 2024-04-30 | 2025-11-06 | 荣耀终端股份有限公司 | Sensing chip, circuit board, electronic device, and current sensing method |
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