Heft 43

28 R. DANKERT und H . WILL
Tabelle I
Technische Daten: Temperaturmeßwand/er Typ TW 01 :75
- Temperaturbereich (andere Bereiche sind möglich)
- Fehler (absolut)
- Auflösungsvermögen
- Zeitkonstante
Stromversorgung
Signalausgang (2-polig mit Leitungsübertrager)
Sinus
- Innenwiderstand des Ausganges
Frequenzband
Abmessungen
Länge
Durchmesser
Masse
Gewicht im Wasser
Prüfdruck (Standard)
(auf Bestellung möglich bis
- Steckverbindung
Sonderausführung
- Zulässige Strömungsgeschwindigkeit in Wasser
- Zulässige Umgebungstemperatur bei Transport und Lagerung
-2 ... +38 oe
±0,02 K
±0,002 K
= 0,4 s
24 ± 2 Vj22 mA GL.
0,75 ± ~:~5 v
an 600 Ohm
= 60 Ohm
1440 ... 2240 Hz
ca. 200 mm
ca. 70 mm
ca. 2,5 kg
ca. 1,5 kg
p = 40 MPa
p = 100 MPa)
4-polig, vergoldet
max. 5 m js
-30 bis +60 oe
Temperatur- und Leitfahigkeitswandler 29
Darin sind a der Temperaturkoeffizient des Platins und T die Temperatur.
Der Wandler schwingt bei 0 oe auf seiner Leerlauffrequenz /0, die nach GIg. (14) bestimmt
wird (1,5 kHz).
Eine große Bedeutung kommt ebenfalls der Temperaturkompensation zu. Durch entsprechende
Auswahl der Brückenwiderstände nach ihren Temperaturkoeffizienten wird der
Temperaturfehler der Brücke (Faktor k) vernachlässigbar klein.
Durch geringfügige Variation des Widerstandsverhältnisses r in der Grundschaltung
kann erreicht werden, daß für die Bestimmung der Temperatur aus der Frequenz gemäß
GIg. (4) der lineare Ansatz beim angegebenen Temperaturfehler ausreicht.
3. Leitfähigkeitswandler
3.1. Meßprinzip
Der Sensorvierpol besteht aus zwei Toroidspulen, die durch eine Leiterschleife miteinander
verkoppelt sind (Abb. 4). Nach Anlegen einer Wechselspannung U E
L
wird in der
Leiterschleife eine Spannung induziert. Es fließt ein vom Leitwert I /R abhängiger Strom.
Dieser erzeugt in Spule 2 die dem Leitwert proportionale Sensorspannung U~.
q..
U L
E:
~I'
~
Abb. 3. Sensorvierpol zur Temperaturmessung
Die Brücke soll sich bei 0 oe im abgeglichenen Zustand befinden. Es wird
tu~
Spule 7 Spule 2
Abb. 4. Prinzip der induktiven Leitfahigkeitsmessung
3.2. Ersatzschaltbild und Übertragungsfunktion
Unter Berücksichtigung von Quell- und Lastwiderstand kann man für den Sensorvierpol
das Ersatzschaltbild (Abb. 5) angeben.
(16)
gewählt. Da die Brücke nur aus reellen Bauelementen besteht, gilt für die Abhängigkeit des
Betrages der Sensorspannung von der Temperatur:
Us _ k (I __ 1_+_ aT_)
U - E
I + kaT . (17)
Abb. 5. Ersatzschaltbild des Sensorvierpols zur induktiven Leitflihigkeitsmessung