PL190473B1 - Układ do pomiaru temperatury termistorów i sposóbobliczania temperatury termistora - Google Patents

Układ do pomiaru temperatury termistorów i sposóbobliczania temperatury termistora

Info

Publication number
PL190473B1
PL190473B1 PL97320933A PL32093397A PL190473B1 PL 190473 B1 PL190473 B1 PL 190473B1 PL 97320933 A PL97320933 A PL 97320933A PL 32093397 A PL32093397 A PL 32093397A PL 190473 B1 PL190473 B1 PL 190473B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
capacitor
resistance
temperature
thermistor
capacitors
Prior art date
Application number
PL97320933A
Other languages
English (en)
Other versions
PL320933A1 (en
Inventor
Jörg Leipold
Original Assignee
Electrowatt Tech Innovat Corp
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=4220072&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL190473(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Electrowatt Tech Innovat Corp filed Critical Electrowatt Tech Innovat Corp
Publication of PL320933A1 publication Critical patent/PL320933A1/xx
Publication of PL190473B1 publication Critical patent/PL190473B1/pl

Links

Classifications

    • 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
    • G01K7/22Measuring 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 non-linear resistance, e.g. thermistor
    • G01K7/24Measuring 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 non-linear resistance, e.g. thermistor 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
    • 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
    • G01K7/22Measuring 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 non-linear resistance, e.g. thermistor
    • G01K7/24Measuring 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 non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit
    • G01K7/245Measuring 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 non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit in an oscillator circuit

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

1 Uklad do pomiaru temperatury termistorów, poprzez po- miar wartosci rezystancji termistorów oraz pierwszego 1 drugiego rezystorów wzorcowych, wyrazonych w postaci czasów rozlado- wania, w którym odbywa sie ladowanie pierwszego kondensatora a nastepnie, po przelaczeniu okreslonych przelaczników, jego rozladowanie przez termistor badz pierwszy lub drugi rezystor wzorcowy, po czym z trzech wartosci czasu rozladowania oblicza sie rezystancje wzgledna a z rezystancji wzglednej temperature ter- mistora, znam ienny tym, ze zawiera trzeci rezystor wzorcowy (5) dolaczany do ukladu za pomoca nastepnego przelacznika (12) oraz drugi kondensator (7) dolaczany równolegle do pierwszego kondensatora (6) za pomoca kolejnego przelacznika (13), przy czym zmierzone przy uzyciu tylko pierwszego kondensatora (6) wartosci czasu rozladowania dla termistora (1, 2) i dla rezystorów wzorcowych pierwszym i drugim (3, 4) uwzgledniane sa przy obliczaniu rezystancji wzglednej, jezeli czas rozladowania dla termistora (1, 2) je st wiekszy Iub równy czasowi rozladowania dla drugiego rezystora wzorcowego (4), zas w przeciwnym przy- padku przy obliczaniu rezystancji wzglednej uwzgledniane sa wartosci czasu rozladowania zmierzone z kondensatorami pierw- szym i drugim (6, 7) dla termistora (1, 2) i dla rezystorów wzor- cowych drugiego i trzeciego (4, 5), przy czym przy przejsciu od pomiaru, przy którym kondensatory pierwszy i drugi (6, 7) sa polaczone równolegle, do pomiaru tylko z pierwszym kondensa- torem (6) przelaczenie kolejnego przelacznika (13) nastepuje dopiero po prawie calkowitym rozladowaniu kondensatorów pierwszego i drugiego (6, 7) Fig. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do pomiary temperatury termistorów i sposób obliczania temperatury termistora, przeznaczony zwłaszcza do pomiaru temperatury termistorów o silnie nieliniowej charakterystyce, zwłaszcza rezystorów NTC (o ujemnym współczynniku termicznym). Takie rezystory często stosowane są w urządzeniach do podziału kosztów ogrzewania i/lub mierzących energię licznikach ciepłej wody.
Układ do pomiaru temperatury termistorów, poprzez pomiar wartości rezystancji termistora i rezystorów wzorcowych, wyrażonych w postaci czasów rozładowania, w którym ładuje się pierwszy kondensator a następnie rozładowuje się go przez termistor bądź jeden z rezystorów wzorcowych, a z wartości czasu rozładowania oblicza się rezystancję względną i z rezystancji względnej temperaturę termistora, znany jest z europejskiego opisu patentowego EP 271 827. Taki układ znany jest również ze zgłoszenia europejskiego EP 128 283.
Istotą układu do pomiaru temperatury termistorów, według wynalazku realizowanego poprzez pomiar wartości rezystancji termistorów oraz pierwszego i drugiego rezystorów wzorcowych, wyrażonych w postaci czasów rozładowania, w którym odbywa się ładowanie pierwszego kondensatora a następnie, po przełączeniu określonych przełączników, jego rozładowanie przez termistor bądź pierwszy lub drugi rezystor wzorcowy, po czym z trzech wartości czasu rozładowania oblicza się rezystancję względną a z rezystancji względnej temperaturę termistora, jest to, ze zawiera trzeci rezystor wzorcowy dołączany do układu za pomocą następnego przełącznika oraz drugi kondensator dołączany równolegle do pierwszego kondensatora za pomocą kolejnego przełącznika, przy czym zmierzone przy użyciu tylko pierwszego kondensatora wartości czasu rozładowania dla termistora i dla rezystorów wzorcowych pierwszym i drugim uwzględniane są przy obliczaniu rezystancji względnej, jeżeli czas rozładowania dla termistora jest większy Iub równy czasowi rozładowania dla drugiego rezystora wzorcowego, zaś w przeciwnym przypadku przy obliczaniu rezystancji względnej uwzględniane są wartości czasu rozładowania zmierzone z kondensatorami pierwszym i drugim dla termistora i dla rezystorów wzorcowych drugiego i trzeciego, przy czym przy prze)ściu od pomiaru, przy którym kondensatory pierwszy i drugi są połączone równolegle, do pomiaru tylko z pierwszym kondensatorem przełączenie kolejnego przełącznika następuje dopiero po prawie całkowitym rozładowaniu kondensatorów pierwszego i drugiego.
Korzystnie według wynalazku przy przejściu od pomiaru tylko z pierwszym kondensatorem do pomiaru, przy którym kondensatory pierwszy i drugi połączone są równolegle, przełączanie kolejnego przełącznika następuje dopiero po prawie całkowitym rozładowaniu pierwszego kondensatora.
Korzystnie zamiast wartości czasu rozładowania kondensatorów pierwszego i drugiego, mierzone są wartości czasu ładowania tych kondensatorów.
Istotą sposobu obliczania temperatury termistora według wynalazku, w którym wartość rzeczywista rezystancji termistora znajduje się wewnątrz określonego zakresu pomiarowego i dokonuje się transformacji wartości rezystancji termistora na rezystancję względną, której wartości mieszczą się w wyznaczonym z góry przedziale, jest to, ze przedział W dzieli się na określoną z góry liczbę k nierównoodległych zakresów częściowych, przy czym punkty końcowe obszarów częściowych oznaczonych indeksem i wyznacza się jako rM=i (0) do rM=i (k), każdej wartości r (i), gdzie indeks i przyjmuje wartości 0 do k, przyporządkowuje się pewną wartość węzła interpolacji STm=i (i) i oblicza się temperaturę, przy czym najpierw określa się indeks i, tak aby
190 473 podczas gdy wielkość rt określa się jako
Rm ~r(i) r(i+l)-r(i) a temperaturę następnie oblicza się jako τ=ST„ (i)+[ST„ (i +1)- STU (i)]. rt+[STM (i +1)- ST„ (i)f . Εϊ-ί) przy czym wielkość πμ jest stałą zależną od zakresu pomiarowego M.
Korzystne jest, gdy k obszarów częściowych ustala się tak, by drugi obszar częściowy miał wielkość równą połowie pierwszego, trzeci połowie wielkości drugiego, i tak dalej, oraz by na koniec (k-l)-szy miał wielkość równą połowie wielkości (k-2)-go, a ostatni obszar częściowy k miał wielkość taką samą, jak przedostatni obszar częściowy (k-1).
Korzystnie wykorzystuje się co najmniej dwa zakresy pomiarowe M.
Rozwiązanie według wynalazku umożliwia pomiar temperatury termistora z ograniczonym błędem, zadanym w całym zakresie temperatury.
Wynalazek jest objaśniony poniżej w przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia układ połączeń do pomiaru temperatury termistorów, a fig. 2 przedstawia wykres temperatury.
Figura 1 przedstawia układ połączeń do pomiaru temperatury termistorów, pierwszego termistora, i dobranego dowolnie drugiego termistora, odpowiednio 1 i 2. Układ zawiera trzy rezystory 3, 4, 5 odniesienia, dwa kondensatory 6, 7, przełącznik 8, 9, 10, 11, 12, 13, przełącznik 14 wartości progowej, mikrokontroler 15 i źródło energii 16. Jedno wyprowadzenie każdego z rezystorów 1, 2, 3, 4, 5 połączone jest z pierwszym kondensatorem 6, jak również z wyprowadzeniem drugiego kondensatora 7 i z wejściem 17 przełącznika 14 wartości progowej. Drugie wyprowadzenie każdego z rezystorów 1, 2, 3, 4, 5 za pośrednictwem przyporządkowanego do niego przełącznika 8, 9, 10, 11, 12 może być dołączane bezpośrednio do przewodu 18 o potencjale wysokim lub przewodem 19 o potencjale niskim łub też pozostawać w stanie wysokiej impedancji. Na rysunku przewód 18 doprowadza potencjał napięcia zasilania, przewód 19 znajduje się na masie m. Drugie wyprowadzenie pierwszego kondensatora 6 połączone jest bezpośrednio z przewodem 19. Drugie wyprowadzenie drugiego kondensatora 7 za pośrednictwem przełącznika 13 może być połączone z przewodem o potencjale wysokim lub przewodem o potencjale niskim, lub może pozostawać w stanie wysokiej impedancji. Korzystne jest, jeżeli przełączniki 8, 9, 10, 11, 12, 13 i sygnalizator wartości progowej 14 są, w przeciwieństwie do przedstawienia na rysunku, zintegrowane wprost z mikrokontrolerem 15. Za źródło energii służy z reguły bateria, zwłaszcza bateria litowa. Sygnalizator 14 wartości progowej i mikrokontroler 15 zasilane są ze źródła energii 16. Mikrokontroler 15 steruje położeniem przełączników 8, 9, 10, 11, 12, 13.
Sygnalizator 14 wartości progowej jest układem scalonym. Jego wejście 17 jest w związku z tym połączone za pośrednictwem odpowiednio włączonych diod ochronnych 20 i 21 z napięciem zasilającym baterii 16, to znaczy z potencjałem wysokim bądź potencjałem niskim.
Wartość rezystorów 1, 2, 3, 4, 5 mierzy się albo za pomocą samego kondensatora 6, albo obu połączonych równoległe, kondensatorów 6 i 7.
Wartość dowolnego z rezystorów 1, 2, 3, 4, 5 mierzy się za pomocą kondensatora 6, kiedy na początku wszystkie przełączniki 8-13 zostają dołączone przez przewód 18 do potencjału wysokiego. W ten sposób osiąga się to, ze pierwszy kondensator 6 ładuje się, podczas gdy na drugim kondensatorze 7 nie ma ładunku. Po określonym przedziale czasu τι wszystkie przełączniki 8, 9, 10, 11, 12, 13 przechodzą w stan wysokiej impedancji. Następnie mierzona rezystancja wn zostaje połączona za pomocą odpowiedniego przełącznika z przewodem 19,
190 473 to znaczy z przewodem 19 na niskim potencjale, tak ze pierwszy kondensator 6 rozładowuje się przez rezystancję wn, i równocześnie uruchamia pomiar czasu. Wraz z upływem czasu rozładowania obniża się napięcie na wejściu sygnalizatora 14 wartości progowej. Kiedy napięcie to schodzi poniżej określonego z góry napięcia progowego sygnalizatora 14 wartości progowej, sygnalizator 14 wartości progowej zatrzymuje pomiar czasu. Wartość rezystora wn zostaje w ten sposób przetworzona na przedział tnl czasu.
Wartość dowolnego z rezystorów 1, 2, 3, 4, 5 mierzy się za pomocą obu kondensatorów 6 i 7, kiedy na początku przełączniki 8, 9, 10, 11, 12 zostają dołączone przez przewód 18 do potencjału wysokiego, natomiast przełącznik 13 przewodem 19 połączony jest z potencjałem niskim. W ten sposób osiąga się to, ze naładowane zostają obydwa kondensatory 6, 7. Po określonym przedziale czasu τ2 przełączniki 8, 9, 10, 11, 12 przechodzą w stan wysokiej impedancji, natomiast przełącznik 13 pozostaje na potencjale niskim. Następnie mierzona rezystancja wn zostaje połączona za pomocą odpowiedniego przełącznika z przewodem 19, tak ze tym razem obydwa kondensatory 6 i 7 rozładowują się przez rezystancję wn. Wartość rezystora wn zostaje w ten sposób przetworzona na przedział czasu tn, 2.
Trzy rezystancje wzorcowe 3, 4, 5 określają dwa przylegające do siebie nawzajem obszary pomiarowe M=1 i M=2. Rezystancja wzorcowa 3 określa dolną granicę pierwszego zakresu pomiarowego. Rezystancja wzorcowa 4 określa górną granicę pierwszego zakresu pomiarowego i równocześnie dolną granicę drugiego zakresu pomiarowego. Rezystancja wzorcowa 5 określa gómą granicę drugiego zakresu pomiarowego. W pierwszym zakresie pomiarowym odbywa się określenie temperatury termistora 1 (lub 2), w sposób opisany, za pomocą samego kondensatora 6. W drugim zakresie pomiarowym wyznacza się ją za pomocą kondensatorów 6 i 7. Rezystory 1 i ewentualnie 2 są rezystorami NTC, a więc rezystorami o ujemnych współczynnikach termicznych. Dlatego rezystancja wzorcowa 3 powinna być dobrana jako większa od rezystancji wzorcowej 4 a ta z kolei jako większa od rezystancji wzorcowej 5.
Wyznaczenie temperatury termistora 1 zaczyna się od określenia czasu rozładowania pierwszego kondensatora 6 przez rezystancję wzorcową 4, tyM-i· Następuje przy tym pomiar przedziału czasowego tij, jest to czas potrzebny do rozładowania pierwszego kondensatora 6 przez rezystancję 1. Jeżeli t],i > tyi, to mierzy się jeszcze przedział czasu t3j, jest to czas potrzebny dla rozładowania pierwszego kondensatora przez rezystancję wzorcową 3. Następnie określa się rezystancję względną Rm=i według równania:
Jeżeli jednak tjj < tąi, to wtedy mierzy się kolejno czasy Łj,m-2, ts,2 i ti,2 i wyznacza się rezystancję względną Rm=2 według równania
Rezystancja względna Rm jest stosunkiem bezwymiarowym. W przypadku, kiedy wartość Rm jest mniejsza od zera, przyjmuje się wartość Rm równą zeru. Jeżeli wartość Rm jest większa od jedności, to przyjmuje się wartość Rm równą jedności. Zatem wartość Rm zawsze leży w przedziale W| lub W2, między liczbami zero i jeden.
Pomiar termistora 1 odbywa się zatem zawsze w tym samym zakresie pomiarowym M=1 lub M=2, wewnątrz którego znajduje się jego wartość rzeczywista.
Czas pomiaru do wyznaczenia wspomnianych przedziałów czasowych wynosi co najwyżej około 0,1 sekundy.
Między dwoma następującymi po sobie pomiarami występuje czas oczekiwania tw wynoszący około 0,4 sekundy, podczas którego odbywa się naładowanie albo samego kondensatora 6 albo obydwóch kondensatorów 6 i 7. Mikrokontroler, który steruje przełącznikami 8, 9, 10, 11, 12, 13, określa bezpośrednio po każdym poszczególnym pomiarze, czy następny pomiar należy przeprowadzić z samym kondensatorem 6, czy z oboma kondensatorami 6 i 7 i odpowiednio do tego steruje przełącznikiem 13. Ogólny czas pomiaru do wyznaczenia temperatury termistora 1 lub 2 trwa zatem od 1,1 do 1,6 sekundy.
190 473
Podczas trwania okresu oczekiwania tw wynoszącego 0,4 sekundy następuje naładowanie, albo samego kondensatora 6, albo obydwóch kondensatorów 6 i 7. Dla zapewnienia możliwie dużej trwałości baterii, pożądane jest utrzymanie możliwie małego prądu ładowania. Musi być jednak zapewniony czas oczekiwania tw co najmniej 5- do 10- krotnie większy od stałej czasu Rp*C, przy czym Rp oznacza wartość omową włączonych równolegle podczas ładowania rezystorów, a C pojemność kondensatora 6, bądź obu równolegle połączonych kondensatorów 6 i 1. Prąd ładowania można ograniczyć, kiedy podczas trwania okresu ładowania tw z przewodem 18 nie są połączone wszystkie rezystancje 12, 3, 4, 5, lecz tylko tyle spośród tych rezystancji 1, 2, 3, 4, 5, aby zachowane było tw > 5*Rp*C. Dlatego mikrokontroler 15 zaprogramowany na sterowanie przełączników 8, 9, 10, 11, 12 tak, aby proces ładowania odbywał się z możliwie małym prądem. Ponieważ prąd ładowania największy jest na początku, to mikrokontroler włącza lub wyłącza rezystancje 1, 2, 3, 4, 5 odpowiednio do ich wartości zgodnie z określonym z góry programem czasowym.
Przy rozładowaniu następuje pomiar przedziału czasowego, w którym napięcie na kondensatorze 6, bądź na równolegle połączonych kondensatorach 6 i 7 zejdzie poniżej określonego wstępnie napięcia progowego. Bezpośrednio po zakończeniu pomiaru czasu na kondensatorach 6 i 7 znajdują się jeszcze nośniki ładunku. Jeżeli potrzebna jest zmiana zakresu pomiarowego, to znaczy przełączenie jednego z wyprowadzeń kondensatora 7, to korzystne jest, jeżeli zmiana położenia przełącznika 13 odbywa się dopiero po całkowitym w przybliżeniu rozładowaniu kondensatora 6, bądź kondensatorów 6 i 7, jak w następnych wykonaniach.
Gdyby bezpośrednio po pomiarze czasu, w którym obydwa kondensatory połączone są równolegle, kondensator 7 za pośrednictwem przełącznika 13 został przełączony z potencjału niskiego na potencjał wysoki, to wtedy napięcie w punkcie P byłoby o wartość napięcia progowego wyższe od potencjału wysokiego napięcia roboczego. Spowodowałoby to przepływ impulsu prądowego przez diodę ochronną 20 sygnalizatora wartości progowej, aż do wyrównania się napięcia w punkcie P do potencjału wysokiego. Korzystne jest zatem, jeżeli przełącznik 13 przełączany jest nie bezpośrednio po pomiarze czasu lecz z pewnym opóźnieniem czasowym t, tak ze kondensatory 6 i 7 po zakończeniu pomiaru czasu zostają rozładowane na tyle, ze przełączania przełącznika 13 nie powoduj e zauważalnego impulsu prądowego przez diodę 20. Dla przyspieszenia rozładowania można dołączać pozostałe rezystory.
Gdyby, w przypadku odwrotnym, bezpośrednio po pomiarze czasu z samym kondensatorem 6, kondensator 7 przez przełącznik 13 został przeniesiony z potencjału wysokiego na potencjał niski, to przez przełącznik 13 płynąłby prąd wyrównawczy aż do dopasowania się wzajemnego ładunków na obydwóch kondensatorach 6 i 7 do nowego rozkładu napięć.
Takiemu prądowi wyrównawczemu można z kolei również zapobiec lub ograniczyć przez w przybliżeniu pełne rozładowanie kondensatora przed przełączeniem przełącznika 13.
Korzystne jest, jeżeli obliczenie względnej rezystancji Rm=i bądź Rm=2 odpowiadającej temperaturze odbywa się za pomocą opisanego poniżej sposobu. Przyporządkowany zakresowi pomiarowemu M=1 interwał Wj jest, jak widać z fig. 2, podzielony na pewną z góry określoną liczbę k nie równoodległych zakresów częściowych. Punkty końcowe obszarów częściowych oznaczonych indeksem i oznaczono jako γμ=1 (i-1) i Γμ=ι (i). Punkt końcowy γμ=1 (0) ma wartość 0, punkt końcowy Γμ=1 (k) ma wartość 1, ponieważ interwał W1 obejmuje wartości od 0 do 1. Każdej wartości Γμ=1 (i) przyporządkowana jest pewna wartość węzła interpolacji STM=1 (i). Wartości węzłów interpolacji ST-Mi(i) znajdują się na charakterystyce 22 mierzonej rezystancji 1 bądź 2. W przykładzie dobrano k=4 obszarów częściowych. Analogicznie przyporządkowany zakresowi pomiarowemu M=2 interwał W2, dzieli się na h obszarów częściowych, które charakteryzowane są punktami końcowymi γμ=2 (j) i wartościami węzłów interpolacji STm=2 0) przy czym indeks j przechodzi przez wartości od 0 do h.
Korzystne jest, jeżeli odległości k (bądź h) obszarów częściowych ustalonych jest stosownie do potęg liczby 2, w ten sposób aby drugi obszar częściowy miał wielkość równą połowie pierwszego, trzeci połowę wielkości drugiego, itd., a na koniec (k-1)-szy połowę wielkości (k-2)-go. Ostatni obszar cząstkowy k jednakże ma taką samą wielkość, jak przedostatni obszar częściowy (k-1).
190 473 (3) (4) (5)
Obliczenie temperatury rezystora 1 (fig. 1) odbywa się teraz w trzech etapach, przy czym na podstawie pomiaru względnych rezystancji R1 bądź R2 już jasno widać, czy pomiar odbywał się w pierwszym zakresie pomiarowym M=1, czy w drugim zakresie M=2.
Na początku zostaje ustalony indeks i w ten sposób, ze zachodzi
Rm(i) Rm < γμ(ϊ+1)
Następnie następuje określenie wielkości rt jako r. RM-r(0 r(i + l)-r(i)
Temperaturę następnie oblicza się jako τ=STM (i) + [STM (i +1)-STM (i)]»rt + [STM (i+1)-ST„ (i)]2 .E-lH nM przy czym wielkość nM jest stałą zależną od zakresu pomiarowego M=1 lub M=2.
Temperaturę T można dzięki temu sposobowi pomiaru i obliczania wyznaczyć z bardzo wysoką dokładnością. Proces obliczania nie wykorzystuje funkcji wykładniczych i dlatego z łatwością można go przeprowadzić w mikrokontrolerze 15 (fig. 1) niewielkim nakładem środków.
W przedstawionym przykładzie wykonania pomiar czasu odbywa się przy rozładowaniu kondensatorów 6 bądź 6 i 7 (fig. 1). Pomiar procesu rozładowania ma tę zaletę, że napięcie robocze dostarczane z baterii 16 w ciągu całego pomiaru czasu nie musi być stałe. Aby jednakże kondensatory 6, bądź 6 i 7, które przed rozpoczęciem każdego z trzech do pięciu poszczególnych pomiarów potrzebnych do wyznaczenia rezystancji względnych Rm= lub Rm=2 zostały naładowane do jednakowej wartości, po naładowaniu kondensatorów 6, bądź 6 i 7 potrzebne jest zwykle zajęcie mikrokontrolera 15 na pojedyncze setki mikrosekund. Dzięki temu obciążenie baterii 16, jak również napięcie naładowania kondensatorów 6, bądź 6 i 7 przed każdym z poszczególnych pomiarów, są takie same.
Jeżeli natomiast konieczne jest wykonanie pomiaru podczas ładowania kondensatorów 6, bądź 6 i 7, to należy zadbać o to, aby obciążenie baterii 16 podczas całego czasu wykonywania wszystkich trzech do pięciu oddzielnych pomiarów pozostawało stałe.
190 473
Fig. 1
Departament Wydawnictw UP RP Nakład 50 egz Cena 2,00 zł

Claims (6)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Układ do pomiaru temperatury termistorów, poprzez pomiar wartości rezystancji termistorów oraz pierwszego i drugiego rezystorów wzorcowych, wyrażonych w postaci czasów rozładowania, w którym odbywa się ładowanie pierwszego kondensatora a następnie, po przełączeniu określonych przełączników, jego rozładowanie przez termistor bądź pierwszy lub drugi rezystor wzorcowy, po czym z trzech wartości czasu rozładowania oblicza się rezystancję względną a z rezystancji względnej temperaturę termistora, znamienny tym, ze zawiera trzeci rezystor wzorcowy (5) dołączany do układu za pomocą następnego przełącznika (12) oraz drugi kondensator (7) dołączany równolegle do pierwszego kondensatora (6) za pomocą kolejnego przełącznika (13), przy czym zmierzone przy użyciu tylko pierwszego kondensatora (6) wartości czasu rozładowania dla termistora (1, 2) i dla rezystorów wzorcowych pierwszym i drugim (3, 4) uwzględniane są przy obliczaniu rezystancji względnej, jeżeli czas rozładowania dla termistora (1, 2) jest większy lub równy czasowi rozładowania dla drugiego rezystora wzorcowego (4), zaś w przeciwnym przypadku przy obliczaniu rezystancji względnej uwzględniane są wartości czasu rozładowania zmierzone z kondensatorami pierwszym i drugim (6, 7) dla termistora (1, 2) i dla rezystorów wzorcowych drugiego i trzeciego (4, 5), przy czym przy przejściu od pomiaru, przy którym kondensatory pierwszy i drugi (6, 7) są połączone równolegle, do pomiaru tylko z pierwszym kondensatorem (6) przełączenie kolejnego przełącznika (13) następuje dopiero po prawie całkowitym rozładowaniu kondensatorów pierwszego i drugiego (6, 7).
  2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że przy przejściu od pomiaru tylko z pierwszym kondensatorem (6) do pomiaru, przy którym kondensatory pierwszy i drugi (6, 7) połączone są równolegle, przełączanie kolejnego przełącznika (13) następuje dopiero po prawie całkowitym rozładowaniu pierwszego kondensatora (6).
  3. 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zamiast wartości czasu rozładowania kondensatorów pierwszego i drugiego (6, 7), mierzone są wartości czasu ładowania tych kondensatorów (6, 7).
  4. 4. Sposób obliczania temperatury termistora, w którym wartość rzeczywista rezystancji termistora znajduje się wewnątrz określonego zakresu pomiarowego i dokonuje się transformacji wartości rezystancji termistora na rezystancję względną, której wartości mieszczą się w wyznaczonym z góry przedziale, znamienny tym, że przedział W dzieli się na określoną z góry liczbę k nierównoodległych zakresów częściowych, przy czym punkty końcowe obszarów częściowych oznaczonych indeksem i wyznacza się jako rM=1 (0) do rM=1 (k), każdej wartości rM (i), gdzie indeks i przyjmuje wartości 0 do k, przyporządkowuje się pewną. wartość węzła interpolacji STm=1 (i) i oblicza się temperaturę, przy czym najpierw określa się indeks i, tak aby podczas gdy wielkość rt określa się jako r(i + l)-r(i) a temperaturę następnie oblicza się jako
    T=STM(i)+[STM(i+l)-ST„(i)].rt+[STM(i+l)-STM(i)]!*bU^ nM przy czym wielkość nMjest stałą zależną od zakresu pomiarowego M.
    190 473
  5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, ze k obszarów częściowych ustala się tak, by drugi obszar częściowy miał wielkość równą połowie pierwszego, trzeci połowie wielkości drugiego, i tak dalej, oraz by na koniec (k-1)-szy miał wielkość równą połowie wielkości (k-2)-go, a ostatni obszar częściowy k miał wielkość taką samą, jak przedostatni obszar częściowy (k-1).
  6. 6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, ze wykorzystuje się co najmniej dwa zakresy pomiarowe M.
PL97320933A 1996-07-24 1997-07-03 Układ do pomiaru temperatury termistorów i sposóbobliczania temperatury termistora PL190473B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH185096A CH687349A5 (de) 1996-07-24 1996-07-24 Schaltungsanordnung zur Messung der Temperatur eines temperaturabhaengigen Widerstandes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL320933A1 PL320933A1 (en) 1998-02-02
PL190473B1 true PL190473B1 (pl) 2005-12-30

Family

ID=4220072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL97320933A PL190473B1 (pl) 1996-07-24 1997-07-03 Układ do pomiaru temperatury termistorów i sposóbobliczania temperatury termistora

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0821223B1 (pl)
AT (1) ATE503172T1 (pl)
CH (1) CH687349A5 (pl)
CZ (1) CZ295851B6 (pl)
DE (1) DE59713057D1 (pl)
PL (1) PL190473B1 (pl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015121721A1 (en) 2014-02-14 2015-08-20 Zakład Energoelektroniki Twerd Michał Twerd Circuit for multipoint temperature measurement, especially in power electronic converters

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ297066B6 (cs) * 1999-08-10 2006-08-16 Zpusob vztazného merení teplot a rozdílu teplot, asymetrický teplotní senzor a asymetrický vztazný clen pro provádení zpusobu
EP1719990B1 (de) 2005-05-06 2013-11-06 Acam-messelectronic GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Temperaturkompensation einer Messbrücke
CN107655588A (zh) * 2016-07-25 2018-02-02 宝沃汽车(中国)有限公司 一种温度多量程精确测量装置及方法
DE102020004075A1 (de) * 2020-07-07 2022-01-13 Diehl Metering Gmbh Widerstandsmessschaltung, Messeinrichtung und Widerstandsmessverfahren
CN112461386B (zh) * 2020-11-26 2023-03-31 江苏省电力试验研究院有限公司 一种高压直流海缆试验中放电电阻温度的计算方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4206648A (en) 1979-02-26 1980-06-10 Rca Corporation Impedance measuring circuit
DE3316528A1 (de) 1983-05-06 1984-11-08 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren und vorrichtung zur umwandlung eines temperaturwerts
DE3642861A1 (de) 1986-12-16 1988-06-30 Diehl Gmbh & Co Schaltungsanordnung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015121721A1 (en) 2014-02-14 2015-08-20 Zakład Energoelektroniki Twerd Michał Twerd Circuit for multipoint temperature measurement, especially in power electronic converters

Also Published As

Publication number Publication date
CZ229597A3 (cs) 1998-02-18
ATE503172T1 (de) 2011-04-15
CH687349A5 (de) 1996-11-15
CZ295851B6 (cs) 2005-11-16
EP0821223A1 (de) 1998-01-28
PL320933A1 (en) 1998-02-02
DE59713057D1 (de) 2011-05-05
EP0821223B1 (de) 2011-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4163391A (en) Device for checking the level of a liquid in a tank
US4669049A (en) Temperature measuring instrument and adapter for same
US4206648A (en) Impedance measuring circuit
CA2273543C (en) Apparatus for determining battery pack temperature and identity
JP4414757B2 (ja) 車載バッテリ監視装置および方法
US5394089A (en) Battery monitor which indicates remaining capacity by continuously monitoring instantaneous power consumption relative to expected hyperbolic discharge rates
US20080150491A1 (en) Method Of Estimating The State-Of-Charge And Of The Use Time Left Of A Rechageable Battery, And Apparatus For Executing Such A Method
JP2004201484A (ja) 車載バッテリ監視装置
JP2000215923A (ja) 電池劣化判定装置
PL190473B1 (pl) Układ do pomiaru temperatury termistorów i sposóbobliczania temperatury termistora
JPS63266172A (ja) デイ−ゼルエンジンのグロ−プラグ制御装置
JP2023535368A (ja) バッテリ管理システム
JP3621586B2 (ja) 抵抗値測定回路及びその測定方法
US4829458A (en) External constant specification in a digital electronic system
CZ319097A3 (cs) Obvod a způsob pro měření odporu
CN115902666A (zh) 电池状态检测方法、装置及电池系统
JPH07501199A (ja) バッテリー管理システム
US20040041573A1 (en) Method and circuit for measuring a voltage or a temperature and for generating a voltage with any predeterminable temperature dependence
US4305259A (en) Frost sensor employing self-heating thermistor as sensor element
CN112242729B (zh) 半导体器件
SE450663B (sv) Anordning for elektrisk metning av den i en vermeforbrukare forbrukade vermemengden
JPS59204729A (ja) 温度測定値変換方法及び装置
RU2395048C2 (ru) Устройство регулирования температуры сушки зерна
JP7710052B2 (ja) 蓄電池管理装置、蓄電池システム及び蓄電池管理方法
JPH0578790B2 (pl)

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20110703