JPH0338535B2 - - Google Patents

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JPH0338535B2
JPH0338535B2 JP17690384A JP17690384A JPH0338535B2 JP H0338535 B2 JPH0338535 B2 JP H0338535B2 JP 17690384 A JP17690384 A JP 17690384A JP 17690384 A JP17690384 A JP 17690384A JP H0338535 B2 JPH0338535 B2 JP H0338535B2
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Ierugensen Iuaa
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    • 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00Measuring quantity of heat
    • G01K17/06Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device
    • G01K17/08Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature
    • G01K17/10Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature between an inlet and an outlet point, combined with measurement of rate of flow of the medium if such, by integration during a certain time-interval

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  • Details Of Flowmeters (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の関連する技術分野 本発明は、少なくとも1つの温度に依存する検
出器抵抗と、検出器抵抗の温度に依存する電圧降
下を処理する評価回路とを用いて温度値を測定す
る装置に関する。
従来技術 この形式の公知の装置では暖房装置の供給流温
度と戻り流温度とが各々1つの温度に依存する抵
抗を用いて測定される。温度測定信号変換器が温
度と共に直線的に変化する電流信号を発生する。
この電流信号は負荷抵抗を介して伝達され、この
負荷抵抗から温度に比例する電圧降下が検出され
る。さらに流量用の電流信号が供給されるので、
第3の負荷抵抗において流量に比例する電圧降下
を検出することができる。これらの電圧降下は順
次マルチプレクサを介して評価回路に供給され、
そこでA−D変換された後に中間記憶される。記
憶されたデータ表から温度に依存して取出し可能
な温度係数を用いて、温度係数と流量と乗算する
ことによつて温度差を形成して、伝達された熱量
を積分により算出し且つ指示し且つ記憶しておく
ことができる。
発明が解決しようとする問題点 検出器温度に比例する電流信号を送出すべき温
度測定信号変換器は極めてコストがかかる。また
調整も複雑である。なぜならこの形式の2つの測
定信号変換器では各々3つのポテンシオメータを
調整しなければならないからである。温度差の測
定結果には両温度測定信号変換器の許容偏差と負
荷抵抗の許容偏差とが含まれるので、小さな温度
差での測定結果に著しい誤差が生ずることがあ
る。
本発明の課題は、従来に比べて所望の温度を遥
かに僅かなコストで検出でき且つ調整が遥かに容
易な、冒頭に述べた形式の温度測定装置を提供す
ることにある。
問題点を解決するための手段 この課題は本発明によれば次のような構成によ
り解決される。即ち少なくとも1つの検出器抵抗
が2つの固定較正抵抗、即ち基準抵抗および差動
抵抗との直列接続にて共通の電流源に接続されて
おり、基準抵抗は、所定の低い温度のときに検出
器抵抗が示す最小較正値を有しており、また差抵
抗の差較正値は検出器抵抗が所定の高い温度のと
きに示す最大較正値を較正抵抗の直列接続が有す
るような大きさになつており、較正値記憶装置が
設けられており、較正抵抗のうちの少なくとも1
つないし複数の較正抵抗の直列接続において少な
くとも1つの較正電圧降下を検出可能であり、ま
た各検出器抵抗において1つの測定電圧降下を検
出可能であり、評価回路が実際温度値を少なくと
も1つの測定電圧降下から、少なくとも1つの目
盛値とこれに対応する較正電圧降下とから形成さ
れる較正曲線に基づいて検出する冒頭に述べた形
式の温度測定装置。
実施例 次に本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明
する。
第1図によれば、温度に依存する実抵抗値Rf1
を有する供給流用検出器抵抗F1と、温度に依存
する実抵抗値Rf2を有する戻り流用検出器抵抗F
2とが2つの較正抵抗、即ち基準抵抗Gと差抵抗
Dとの直列接続にて共通の電流源1に接続されて
いる。直列接続回路を流れる電流Iは例えば1m
A±5%の値を有する。基準抵抗Gは所定の値、
即ち最小較正値Re1、例えば100Ω士0.01%を有す
る。差抵抗Dも所定の値、即ち差較正値Rd、例
えば50Ω±0.01%を有する。従つて較正抵抗の直
列接続G、Dは所定の抵抗値、即ち最大較正値
Re2(この場合150Ωとなる)を有する。検出器抵
抗F1およびF2はこの実施例の場合PT100抵抗
であり、従つて最小較正値Re1は検出器抵抗の0
℃のときの抵抗値に相当し、最大較正値Re2
130℃のときの検出器抵抗の抵抗値に相当する。
電流Iが流れると、検出器抵抗F1およびF2に
おいて、測定電圧降下Vf1ないしVf2が検出され
る。較正抵抗GないしD、ないし較正抵抗の直列
回路において較正電圧降下Ve1ないしVdないし
Ve2が取出される。しかし動作中はこれらの較正
電圧降下のうちのせいぜい2つを検出しさえすれ
ばよい。残りの1つの較正電圧降下はこれらの2
つから算出することができる。
第2図に示すように、マルチプレクサ3の入力
側2に既述の較正電圧降下Ve1およびVe2と測定
電圧降下Vf1およびVf2、ならびに熱交換器を貫流
する際に生じる貫流電圧降下Vqとその較正に使
用される較正電圧降下Ve3とが加えられる。入力
側2は制御入力側4を介して供給されるアドレス
信号により順次呼出され、その際例えば測定電圧
降下Vf1,Vf2と貫流電圧降下Vqとが少なくとも
1秒に1度マルチプレクサ3の出力側5から取出
され、他の較正電圧降下Ve1,Ve2,Ve3は約10秒
ごとにマルチプレクサ3の出力側5から取出され
る。この出力側5は、場合によつては1つの図示
していない増幅器を介して、アナログ−デイジタ
ル変換器6(最も簡単な場合電圧制御発振器)に
接続されており、このA−D変換器はデイジタル
信号をホトカプラ7を介してマイクロプロセツサ
9の計算機回路8に送出する。マイクロプロセツ
サもマルチプレクサ3に対するアドレス信号を発
生し、このアドレス信号はマルチプレクサ3の制
御入力側4に別のホトカプラ10を介して送出さ
れる。マイクロプロセツサ9は種々異なる記憶場
所、例えばマルチプレクサ3を介して供給される
デイジタル化された信号の中間記憶のための中間
記憶装置11や、幾つかのまたはすべての較正値
Re1,Re2ないしRdが入力される入力側13を有
する記憶装置12などを有する。ホトカプラ7お
よび10により、上記のような構造を有する評価
回路の入力段14が、他の機器から電気的に分離
されている。マイクロプロセツサ9はさらに時間
基準発生器15を有し、時間基準発生器には例え
ば極めて精密に動作する水晶が設けられている。
マイクロプロセツサ9の出力側16には機器が
接続されており、この機器は2つの機械的カウン
タ17および18ならびに指示装置19を備えて
いる。カウンタ17は例えば連続的に流量を加算
し、カウンタ18は熱量を加算する。指示装置1
9は切換スイツチ20で種々異なる値に切換えら
れる。例えばこれらの値には、供給流の温度、戻
り流の温度、温度差、最低温度差、流量、流量の
目盛限界値、熱量等がある。
別の出力側21はデイジタル−アナログ変換器
22に接続されており、このD−A変換器の出力
側23からはプログラマブル電流信号が送出さ
れ、この信号は例えば熱量、流量、供給流温度、
戻り流温度、または温度差に関している。出力電
流は例えば4〜20mAの一定の電流信号により形
成できる。
マイクロプロセツサ9のさらに別の出力側24
は複数のホトカプラ25,26,27,28に接
続されている。ホトカプラ25はカウンタ17に
同期したパルス、即ち貫流流量に同期したパルス
を発生し、ホトカプラ26はカウンタ18に同期
した、即ち熱量に同期したパルスを発生する。ホ
トカプラ27は例えば温度差が設定された最小温
度差よりも小さいときにアラーム信号を送出す
る。ホトカプラ28は例えば検出器の故障や電流
断等に依存してエラー信号を発生する。
複数の設定スイツチ29は、熱量測定装置を
種々異なる用途に合わせて設定するのに用いられ
る。こうして例えば最小温度差またはD−A変換
器22における出力電流またはカウンタ17およ
び18に対する乗算係数を設定することができ
る。4つの切換スイツチ30では、2進化10進数
に対して0〜9999m3/hの貫流流量目盛の限界領
域を設定することができる。
第3図は電圧降下Vに関する較正抵抗値Rの経
過を示す。図示の特性曲線Kは、較正値対Re1
Ve1とRe2/Ve2とRd/Vdのうちの2つを使用す
るとき、これらの使用したデータに基き如何に表
わされるかを示す。さらに、測定電圧効果下Vf1
ないしVf2が分かつているときには、対応する検
出器抵抗F1ないしF2の抵抗値Rf1ないしRf2
直ちに算出される。何らかの外的状況により、例
えば電流Iの変化により、特性曲線が変化して
も、検出器抵抗の抵抗値は正しい値に保たれる。
例えば第3図に示すデータから、特性曲線Kの
勾配に関して次のような式が得られる。
Rf1−Re/Vf1−Ve=Rd/Vd (1) この式から簡単な変形によつて特許請求の範囲第
2項記載の式 Rf1=Re+(Vf1−Ve)Rd/Vd が得られる。
差形成の際にも次式が成立つ。
Rf1−Rf2/Vf1−Vf2=Rd/Vd (2) この式から特許請求の範囲第4項記載の式 Rf1−Rf2=(Vf1−Vf2)Rd/Vd が導出される。
従つて差形成の際は単に特性曲線Kの勾配のみ
が問題であり、単に、差抵抗Dに注目さればよ
い。基準抵抗Gは省かれる。従つて差抵抗Dの許
容偏差を考慮しさえすればよく、この許容偏差に
ついても、測定電圧降下の差Vf1−Vf2の差抵抗に
おける較正電圧降下Vdに対する関係についての
み考慮しさえすればよい。
例えばPT100抵抗の場合に差較正値が50Ω±
0.01%で差領域が0〜130℃のとき、1℃は約380
mΩに相当する。差抵抗Dの全許容偏差は±5m
Ωである。これは差が130℃のとき0.013℃に相当
する。故に差が1℃のときの精度は0.0001℃/℃
である。従つて温度差が極めて小さい場合でも誤
差は問題にならなくなる。
以上述べた装置は温度測定の別の用途にも用い
ることができ、例えば海運装置および工業装置に
おけるプロセツサの監視・制御用にも用いること
ができる。
また別の温度に依存する抵抗、例えばニツケル
センサを用いてもよい。
発明の効果 本発明の装置では温度測定信号変換器が必要な
い。むしろ検出器温度に対する重要な尺度となる
信号は検出器抵抗での電圧降下として直接得られ
る。較正電圧降下と記憶された較正値とから形成
される較正曲線に基づいて換算することにより、
検出器抵抗の極めて正確な抵抗値が得られ、この
値から相応に正確に測定すべき温度が検出され
る。最初に、較正に用いられる固定抵抗の抵抗
値、即ち較正値を正確に記憶しておけば充分であ
る。こうすれば動作中装置が自動的に調整され
る。すべての抵抗に同じ電流が流れるので、殊
に、電圧降下をもたらす電流の変動は全く問題に
ならない。
このようにして温度差、例えば供給流温度と戻
り流温度との差を求めようとする場合、極めて大
きな利点が得られる。つまり差形成の際に1つの
較正抵抗を完全にまたは事実上完全に無視するこ
とができるので、計算結果に他方の較正抵抗の許
容偏差しか影響せず、しかも全許容偏差の数分の
1の、つまりこの較正抵抗の全温度範囲に対する
温度差の比での偏差しか影響しない。
特許請求の範囲第2項記載の構成により、検出
器抵抗の実抵抗値を3つの測定された電圧降下と
2つの記憶された較正値とから得ることができ
る。このようにして得られた実抵抗値から通常の
方法で検出器抵抗の温度を算出でき、これは検出
器温度と検出器抵抗との間に直線的関係がなくて
も行なえる。
従つて少なくとも1つの検出器抵抗を、その抵
抗値が温度の自乗に依存するPT100抵抗により構
成することができる。
簡単には特許請求の範囲第4項記載の構成で充
分である。実際の検出器抵抗の抵抗値の差を形成
するので、換算は較正値とこれに対応する較正電
圧降下またはその等価量のみ用いて行なえばよ
い。このような簡易化は、検出器抵抗と温度とが
互いに直線的に依存するときかまたはこの直線性
からのずれが殊に温度差の小さいときはほとんど
問題にならないときに、可能である。
特許請求の範囲第5項記載の構成により、測定
された電圧降下を直接且つ簡単な方法で評価回路
に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は較正抵抗と検出器抵抗との直列接続の
回路図、第2図は熱交換器中で伝達された熱量を
測定する装置のための評価回路のブロツク回路
図、第3図は較正曲線図である。 F1,F2……検出器抵抗、G……基準抵抗、
D……差抵抗、1……電流源、12……較正値記
憶装置、14……評価回路、K……較正曲線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 少なくとも1つの温度に依存する検出器抵抗
    と、検出器抵抗の温度に依存する電圧降下を処理
    する評価回路とを用いて温度値を測定する装置に
    おいて、少なくとも1つの検出器抵抗F1,F2
    が2つの固定較正抵抗、即ち基準抵抗Gおよび差
    抵抗Dと共に直列接続にて共通の電流源1に接続
    されており、基準抵抗は、所定の低い温度のとき
    に検出器抵抗が示す最小較正値(Re1)を有して
    おり、また差抵抗の差較正値(Rd)は、検出器
    抵抗が所定の高い温度のときに示す最大較正値
    (Re2)を較正抵抗の直列接続が有するような大
    きさになつており、較正値記憶装置12が設けら
    れており、較正抵抗のうちの少なくとも1つない
    しは複数の較正抵抗の直列接続において少なくと
    も1つの較正電圧降下(Ve1,Ve2,Vd)を検出
    可能であり、また検出器抵抗において各々1つの
    測定電圧降下(Vf1,Vf2)を検出可能であり、評
    価回路14が実際温度値を少なくとも1つの測定
    電圧降下から、少なくとも1つの較正値とこれに
    対応する較正電圧降下とから形成される較正曲線
    Kに基づいて検出することを特徴とする温度測定
    装置。 2 評価回路14が式Rf1=Re+(Vf1−Ve)Rd/Vd により算出された検出器抵抗F1の実際の抵抗値
    から実際の検出器温度を検出し、ただしRf1は検
    出器抵抗の実際の抵抗値Vf1は検出器抵抗での電
    源電圧降下、Reは最小または最大較正値、Ve
    対応する較正電圧降下、Rdは差較正値すなわち
    最大較正値と最小較正値との差、Vdは差較正値
    に対応する較正電圧降下ないし対応する較正電圧
    降下の差、である特許請求の範囲第1項記載の温
    度測定装置。 3 少なくとも1つの検出器抵抗F1,F2が
    PT100抵抗である特許請求の範囲第2項記載の温
    度測定装置。 4 評価回路14が式Rf1−Rf2=(Vf1−Vf2)Rd/Vd により算出された2つの検出器抵抗F1,F2の
    抵抗値差から実際の温度差を検出し、ただし Rf1は第1の検出器抵抗の実際の抵抗値、 Vf1は第1の検出器抵抗の測定電圧降下、 Rf2は第2の検出器抵抗の実際の抵抗値、 Vf2は第2の検出器抵抗の測定電圧降下、 Rdは差較正値ないし最大較正値と最小較正値
    との差、 Vdは差較正値に対応する較正電圧降下ないし
    較正電圧降下の差、 である特許請求の範囲第1項記載の温度測定抵
    抗。 5 直列接続の抵抗G,D、F1,F2に設けら
    れた電圧降下タツプが時間的に順次評価回路14
    のマルチプレクサ13の入力側に接続され、さら
    に評価回路がこの電圧降下用の中間記憶装置11
    を有する特許請求の範囲第1項から第4項までの
    いずれかに記載の温度測定装置。 6 評価回路がA−D変換器とデイジタル計算回
    路とを備えており、該デイジタル計算回路が、熱
    交換装置の供給流温度と戻り流温度との間の差
    と、測定された流量と、1つの温度に依存する温
    度係数とから伝達された熱量を算出し、前記デイ
    ジタル計算回路8がさらに検出器抵抗F1,F2
    の実際の抵抗値の算出および温度値への換算も行
    う特許請求の範囲第1項記載の温度測定装置。
JP17690384A 1983-08-27 1984-08-27 温度測定装置 Granted JPS6071925A (ja)

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DE3330915.9 1983-08-27
DE19833330915 DE3330915C2 (de) 1983-08-27 1983-08-27 Vorrichtung zur Ermittlung eines Temperaturwertes mittels mindestens eines temperaturabhängigen Fühlerwiderstandes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6071925A JPS6071925A (ja) 1985-04-23
JPH0338535B2 true JPH0338535B2 (ja) 1991-06-11

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ID=6207574

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JP17690384A Granted JPS6071925A (ja) 1983-08-27 1984-08-27 温度測定装置

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