DE102008043326A1 - Method and device for resistance measurement of a resistance element dependent on a chemical and / or physical measurand - Google Patents

Method and device for resistance measurement of a resistance element dependent on a chemical and / or physical measurand Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Widerstandsmessung eines von mindestens einer chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängigen Widerstandselements, wobei ein erster Spannungsteiler aus wenigstens einem ersten Referenzwiderstand und einem Messwiderstand gebildet wird, wobei mittels einer Verstärkerschaltung eine über den ersten Spannungsteiler abfallende Teilspannung verstärkt wird, wobei ein zweiter Spannungsteiler aus wenigstens einem zweiten Referenzwiderstand und dem Messwiderstand gebildet wird, wobei mittels der Verstärkerschaltung eine über den zweiten Spannungsteiler abfallende Teilspannung verstärkt wird, wobei ein dritter Spannungsteiler aus wenigstens dem von der chemischen und/oder physiaklischen Messgröße abhängigen Widerstandselement und dem Messwiderstand gebildet wird, wobei mittels der Verstärkerschaltung eine über den dritten Spannungsteiler abfallende Teilspannung verstärkt wird, wobei aus wenigstens den Werten der über den ersten, zweiten und dritten Spannungsteiler abfallenden und verstärkten Teilspannungen und den Werten des ersten und des zweiten Referenzwiderstands und des Messwiderstands der Widerstandswert des von der physikalischen und/oder chemischen Messgröße abhängigen Widerstandselements bestimmt wird.Method for measuring the resistance of a dependent of at least one chemical and / or physical variable resistive element, wherein a first voltage divider is formed of at least a first reference resistor and a measuring resistor, wherein by means of an amplifier circuit via the first voltage divider sloping partial voltage is amplified, wherein a second voltage divider from at least a second reference resistor and the measuring resistor is formed, wherein by means of the amplifier circuit, a voltage drop across the second voltage divider sub-voltage is amplified, wherein a third voltage divider is formed from at least the dependent of the chemical and / or physi cal measurement variable resistance element and the measuring resistor, wherein by means of Amplifier circuit is amplified over the third voltage divider sloping partial voltage, wherein at least the values of the first, second and third Spannungsste iler falling and amplified partial voltages and the values of the first and second reference resistance and the measuring resistance of the resistance value of the dependent of the physical and / or chemical measurement variable resistance element is determined.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Widerstandsmessung eines von mindestens einer chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängigen Widerstandselements und eine Vorrichtung zur Widerstandsmessung eines von mindestens einer chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängigen Widerstandselements.The The invention relates to a method for measuring resistance one of at least one chemical and / or physical measurand dependent resistive element and a device for resistance measurement one of at least one chemical and / or physical measurand dependent resistance element.

In der Prozesstechnik werden Temperaturen häufig über temperaturabhängige Widerstandselemente ermittelt, ein Standardelement hierfür ist das PT100 Widerstandselement. Weiterhin sind druck- und feuchtigkeitsempfindliche Widerstandselemente bekannt. Aus der Offenlegungsschrift DE 2240286 ist beispielsweise ein solches druckempfindliches Widerstandselement bekannt geworden.In process technology, temperatures are often determined by temperature-dependent resistance elements, a standard element for this is the PT100 resistance element. Furthermore, pressure and moisture sensitive resistance elements are known. From the publication DE 2240286 For example, such a pressure-sensitive resistance element has become known.

Zur Bestimmung des Widerstands sind unterschiedliche Techniken mit unterschiedlicher Genauigkeit bekannt. Die genaueste Variante ist die Vierleitermesstechnik, bei der Strom- und Messpfad völlig getrennt sind. Eine einfachere Variante ist die Dreileitermesstechnik, bei der eingangs- bzw. ausgangsseitig des Widerstandselements Strom- und Messpfad zusammengelegt sind. Die einfachste Ausgestaltung ist die Zweileitermessung, bei der sowohl eingangsseitig als auch ausgangsseitig Strom- und Messpfad zusammenfallen.to Determination of resistance are different techniques with different ones Accuracy known. The most accurate variant is the four-wire measuring technique, at the current and measuring path are completely separated. A simpler variant is the three-wire measuring technique, in which or the output side of the resistance element current and measurement path are merged. The simplest configuration is the two-wire measurement, in the both the input side and output side power and Measuring path coincide.

Aufgrund der bspw. in Lebensmittel verarbeitenden Anlagen notwendigen Sterilisation der Messgeräte kann es zu einer Drift des Messsignals kommen, daher ist die Kalibrierung eines solchen Messgerätes in bestimmten Intervallen vorzunehmen bzw. zu wiederholen. Die Drift des Messsignals lässt sich durch die Beanspruchung des Sensorselements, insbesondere des von der Messgröße abhängigen Widerstandselements, bei der Sterilisation oder durch Alterungs- und/oder Abnutzungserscheinungen im Allgemeinen erklären. Die Drift des Messsignals kann aber auch aufgrund der elektronischen in dem Messgerät enthaltenen Bauteile entstehen. Zu solchen Bauteilen, die bspw. einer temperaturbedingten Drift unterliegen, gehören bspw. Verstärkerschaltungen die einen Operationsverstärker beinhalten. Um bestimmte Toleranzen einzuhalten, ist das Messgerät daher in vom Hersteller angegebenen Intervallen zu kalibrieren.by virtue of the eg. In food processing plants necessary sterilization the measuring devices may cause a drift of the measuring signal, therefore, the calibration of such a meter is in to make or repeat certain intervals. The drift The measuring signal can be determined by the stress of the Sensor element, in particular of the measured variable dependent resistance element, in the sterilization or due to signs of aging and / or wear in general to explain. The drift of the measuring signal can also be due to the electronic components contained in the meter arise. To such components, for example, a temperature-related Drift subject, include, for example, amplifier circuits which include an operational amplifier. To certain To comply with tolerances, the meter is therefore in from Manufacturer to calibrate specified intervals.

Eine Kalibrierung erfordert aber unter Umständen ein Stilllegen der Anlage bzw. eine Unterbrechung des Messprozesses, was einen Ausfall der Produktion bzw. der einen Ausfall der Prozessüberwachung und somit auch finanzielle Einbußen zur Folge haben kann.A Calibration may require a shutdown the plant or an interruption of the measuring process, what a Failure of production or failure of process monitoring and thus can also result in financial losses.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde die Widerstandsmessung eines von einer chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängigen Widerstandselements unabhängig von der Drift eines elektrischen und/oder elektronischen Bauteils zu ermöglichen.Of the Invention is therefore the object of the resistance measurement one of a chemical and / or physical measurand dependent resistance element independent of the drift of an electrical and / or electronic component to enable.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gelöst.The The object is achieved by a method and a device solved.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein erster Spannungsteiler aus wenigstens einem ersten Referenzwiderstand und einem Messwiderstand gebildet wird, wobei mittels einer Verstärkerschaltung eine über den ersten Spannungsteiler abfallende Teilspannung verstärkt wird, wobei ein zweiter Spannungsteiler aus wenigstens einem zweiten Referenzwiderstand und dem Messwiderstand gebildet wird, wobei mittels der Verstärkerschaltung eine über den zweiten Spannungsteiler abfallende Teilspannung verstärkt wird, wobei ein dritter Spannungsteiler aus wenigstens dem von der chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängigen Widerstandselement und dem Messwiderstand gebildet wird, wobei mittels der Verstärkerschaltung eine über den dritten Spannungsteiler abfallende Teilspannung verstärkt wird, wobei aus wenigstens den Werten der über den ersten, zweiten und dritten Spannungsteiler abfallenden und verstärkten Teilspannungen und den Werten des ersten und des zweiten Referenzwiderstands und des Messwiderstands der Widerstandswert des von der physikalischen und/oder chemischen Messgröße abhängigen Widerstandselements bestimmt wird.Regarding of the method, the object is achieved in that a first voltage divider from at least a first reference resistor and a measuring resistor is formed, wherein by means of an amplifier circuit a voltage drop across the first voltage divider is amplified, wherein a second voltage divider of at least a second reference resistor and the measuring resistor is formed, wherein by means of the amplifier circuit via a amplifies the partial voltage divider sloping partial voltage is, wherein a third voltage divider of at least that of the dependent on chemical and / or physical parameters Resistance element and the measuring resistor is formed, by means of the amplifier circuit over the third one Voltage divider sloping partial voltage is amplified wherein at least the values of the first, second and third voltage divider sloping and reinforced partial voltages and the values of the first and second reference resistances and of the measuring resistor, the resistance value of the physical and / or chemical quantity dependent Resistive element is determined.

Durch den Vergleich der über die verschiedenen Spannungsteiler abgegriffenen und verstärkten Teilspannungen kann der Widerstandswert des von der chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängigen Widerstandselements bestimmt werden, ohne dass bspw. die Betriebsspannung, der Verstärkungsfaktor und der Offset der Verstärkerschaltung berücksichtig zu werden braucht oder bekannt sein muss.By comparing the over the different voltage dividers tapped and amplified partial voltages, the resistance value of the chemical and / or physical measurand dependent resistive element can be determined without For example, the operating voltage, the gain factor and the offset of the amplifier circuit considered needs to be or must be known.

Weiterhin ist die Messgenauigkeit des Widerstandswerts des von einer Messgröße abhängigen Widerstandselements dadurch unabhängig von bspw. der Betriebsspannung, dem Verstärkungsfaktor und dem Offset der Verstärkerschaltung. Eine Kalibrierung muss dann nur noch bei einer Drift des Widerstandelements, nicht aber aufgrund einer Drift der Elektronik, durchgeführt werden.Farther is the measurement accuracy of the resistance value of a measurand dependent resistance element thereby independent from, for example, the operating voltage, the amplification factor and the offset of the amplifier circuit. A calibration must then only with a drift of the resistance element, not but due to a drift of electronics, performed become.

Die Bestimmung des Widerstandswerts des von der chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängigen Widerstandselements kann über ein Gleichungssystem aus wenigstens drei Gleichungen erfolgen. Das Gleichungssystem umfasst dabei die bekannten Größen des ersten und zweiten Referenzwiderstands und des Messwiderstands, sowie die über den ersten, zweiten und dritten Spannungsteiler abgefallenen und verstärkten Teilspannungen. Die unbekannten Größen des Gleichungssystems bilden der Widerstandswert des von der Messgröße abhängigen Widerstandselements und die zur Berechnung relevanten Kenngrößen der Verstärkerschaltung. Zur Lösung des Gleichungssystems und/oder zur Bestimmung des Widerstandswerts des Widerstandselements kann das Gleichungssystem bspw. in ein Computer-Programm implementiert und das Computer-Programm durch einen Mikrocontroller ausgeführt werden.The Determination of the resistance value of the chemical and / or physical measurand dependent resistive element can use at least three equations via a system of equations respectively. The system of equations includes the known quantities the first and second reference resistance and the measuring resistance, as well as the first, second and third voltage divider fallen and reinforced partial stresses. The unknown Quantities of the equation system form the resistance value of the variable dependent on the resistive element and the parameters relevant to the calculation Amplifier circuit. To solve the equation system and / or for determining the resistance value of the resistive element For example, the system of equations can be implemented in a computer program and the computer program executed by a microcontroller become.

Um die zur Berechnung des Messwerts benötigten Kenngrößen der Verstärkerschaltung von denen der Spannungsabfall über den Messpfad abhängt zu reduzieren und/oder zu eliminieren, wird der Spannungsabfall über verschiedene Spannungsteiler gemessen. Die über die verschiedenen Spannungsteiler ermittelten Werte der Teilspannungen dienen dann zur Lösung des Gleichungssystems.Around the parameters needed to calculate the measured value the amplifier circuit of which the voltage drop over to reduce and / or eliminate the measurement path, The voltage drop across different voltage dividers measured. The values determined by the different voltage dividers the partial voltages then serve to solve the equation system.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zudem in der eingangs erwähnten Zwei-, Drei- oder Vierleitermesstechnik eingesetzt werden In einer Ausgestaltung wird als Widerstandselement, welches von einer chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängig ist, ein temperaturabhängiges Widerstandselement verwendet. Zudem ist die Schaltung für eine Vielzahl von Widerstandselementen, wie z. B. Platinfühler, mit positivem Temperaturkoeffizienten PTC's (Positive Temperature Coefficient) oder mit negativem Temperaturkoeffizienten NTC's (Negative Temperature Coefficient Thermistors) einsetzbar. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der erste, zweite und dritte Spannungsteiler mittels eines elektronischen Schalters eingestellt, wobei der elektronische Schalter mindestens einen Widerstandswert aufweist. Typischerweise kann zur Einstellung der verschiedenen Spannungsteiler ein elektronischer Schalter verwendet werden. Der elektronische Schalter ist bspw. mit einem Mirkoprozessor oder einem Mikrocontroller verbunden, durch den der elektronische Schalter gesteuert wird. Der elektronische Schalter kann insbesondere aus wenigstens einer Multiplexeinheit bestehen. Die Einstellung der Spannungsteiler zur Ermittlung eines Messwerts des von der chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängigen Widerstandselements kann dann von der Multiplexeinheit vorgenommen werden. An den elektronischen Schalter sind bspw. auf eine Platine vorgedruckte Leiterbahnen oder Verbindungskabel eingangsseitig und ausgangsseitig angeschlossen und mit dem Messwiderstand, mit dem ersten und zweiten Referenzwiderstand und mit dem von der Messgröße abhängigen Widerstandselement verbunden. Diese Verbindungsleitungen bilden dann die verschiedenen Spannungsteiler zwischen denen der elektronische Schalter schaltet. Dafür ist insbesondere eine Multiplexeinheit geeignet, welche mehrere parallel anliegende Signale in eine sequentielle Reihenfolge bringen kann.The The inventive method can also in the beginning used two-, three- or four-wire measuring technique In one embodiment, as a resistive element, which of a chemical and / or physical measurand depends, a temperature-dependent resistance element used. In addition, the circuit is for a variety of resistive elements, such as B. platinum sensors, with a positive temperature coefficient PTC's (Positive Temperature Coefficient) or with a negative temperature coefficient NTC's (Negative Temperature Coefficient Thermistors) can be used. In a further advantageous embodiment, the first, second and third voltage dividers by means of an electronic switch set, wherein the electronic switch has at least one resistance value having. Typically, to adjust the various Voltage dividers used an electronic switch. Of the electronic switch is, for example, with a Mirkoprozessor or a Microcontroller connected by the electronic switch is controlled. The electronic switch can in particular consist of at least one multiplex unit. The setting of the Voltage divider for determining a measured value of the chemical and / or physical quantity dependent Resistance element can then be made by the multiplexing unit become. On the electronic switch are, for example, on a board Preprinted printed conductors or connecting cables on the input side and connected on the output side and with the measuring resistor, with the first and second reference resistance and with that of the measured variable connected dependent resistance element. These connecting lines then form the various voltage dividers between those of electronic switch switches. This is especially true a multiplex unit suitable, which several parallel adjacent Can bring signals in a sequential order.

In einer Ausführungsform wird die über den ersten, zweiten und dritten Spannungsteiler abfallende Teilspannung nach dem elektronischen Schalter abgegriffen. Durch die so geschalteten Spannungsteiler können der erste und der zweite Referenzwiderstand und der Widerstand des von der Messgröße abhängigen Widerstandelementselements durch eine entsprechende Stellung des elektronischen Schalters ausgemessen werden.In In one embodiment, the information about the first, second and third voltage divider sloping partial voltage after tapped the electronic switch. By the so switched Voltage dividers can be the first and the second reference resistor and the resistance of the quantity dependent Resistor element element by a corresponding position of the be measured by electronic switch.

In einer weiteren Ausführungsform wird ein vierter Spannungsteiler über wenigstens den zweiten Referenzwiderstand, den elektronischen Schalter und den Messwiderstand eingestellt, wobei die über den vierten Spannungsteiler abfallende Teilspannung vor dem elektronischen Schalter abgegriffen wird, wobei mittels der Verstärkerschaltung die über den vierten Spannungsteiler abfallende Teilspannung verstärkt wird. Der vierte Spannungsteiler kann zur Bestimmung des Widerstandswerts des elektronischen Schalters verwendet werden.In In another embodiment, a fourth voltage divider is over at least the second reference resistor, the electronic switch and the measuring resistor set, the over the fourth voltage divider sloping partial voltage before the electronic Switch is tapped, wherein by means of the amplifier circuit the voltage drop across the fourth voltage divider is reinforced. The fourth voltage divider can be used for determination the resistance value of the electronic switch can be used.

In einer weiteren Ausgestaltung wird aus wenigstens der über den vierten Spannungsteiler abfallenden und verstärkten Teilspannung der Widerstandswert des elektronischen Schalters bestimmt wird. Durch den Vergleich der über den zweiten und über den vierten Spannungsteiler ermittelten Teilspannungen kann der Widerstand des elektronischen Schalters ermittelt werden. Eine Messung des Widerstandswerts des von der Messgröße abhängigen Widerstandselements kann dann unabhängig von dem Widerstand des elektronischen Schalters durchgeführt werden. Der widerstandswert des elektronischen Schalters kann auf diese vorgenannte Weise bestimmt und ein entsprechend korrigierter Widerstandswert des von der Messgröße abhängigen Widerstandselements bestimmt werden.In a further embodiment of at least the over the fourth voltage divider sloping down and amplified Partial voltage determines the resistance of the electronic switch becomes. By comparing the over the second and above the fourth voltage divider determined partial voltages, the resistance be determined of the electronic switch. A measurement of the Resistance value of the dependent of the measured variable Resistor element can then be independent of the resistor be performed of the electronic switch. The resistance value of the electronic switch can be determined in this way and a correspondingly corrected resistance value of the measured quantity dependent resistive element are determined.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit mindestens einem elektronischen Schalter, wobei der elektronische Schalter mindestens einen Widerstandswert aufweist, wobei der elektronische Schalter dazu dient, einen ersten Spannungsteiler über einen ersten Referenzwiderstand, einen Messwiderstand und den elektronischen Schalter einzustellen, über dem eine erste Teilspannung abfällt, einen zweiten Spannungsteiler über einen zweiten Referenzwiderstand, den Messwiderstand und den elektronischen Schalter einzustellen, über dem eine zweite Teilspannung abfällt, einen dritten Spannungsteiler über das von der chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängige Widerstandelement, den Messwiderstand und den elektronischen Schalter einzustellen, über dem eine dritte Teilspannung abfällt, einen vierten Spannungsteiler über einen zweiten Referenzwiderstand, den Messwiderstand und den elektronischen Schalter einzustellen, über dem eine vierte Teilspannung abfällt, mit einer Verstärkerschaltung, welche zur Verstärkung der ersten, zweiten, dritten und vierten Teilspannung dient, mit einer Rechnereinheit, welche zur Bestimmung des Widerstandswerts des von der chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängigen Widerstandselements aus der ersten, zweiten, dritten und vierten abgefallenen und verstärkten Teilspannung, dem Widerstandswert des Messwiderstand und den Widerstandswerten des ersten und dem zweiten Referenzwiderstands dient, gelöst.With regard to the device, the object is achieved by a device having at least one electronic switch, wherein the electronic switch has at least one resistance value, the electronic switch serving to connect a first voltage divider via a first reference resistor Set measuring resistor and the electronic switch over which a first partial voltage drops, a second voltage divider via a second reference resistor, set the measuring resistor and the electronic switch over which a second partial voltage drops, a third voltage divider on the chemical and / or physical measured variable Dependent resistance element to set the measuring resistor and the electronic switch over which a third partial voltage drops, a fourth voltage divider via a second reference resistor, set the measuring resistor and the electronic switch over which a fourth partial voltage drops, with an amplifier circuit, which for amplifying the first , second, third and fourth partial voltage, with a computer unit, which for determining the resistance value of the dependent of the chemical and / or physical measurand resistive element of the first, second , Third and fourth dropped and amplified partial voltage, the resistance value of the measuring resistor and the resistance values of the first and the second reference resistor, solved.

Durch die Vorrichtung kann der Einfluss einer Drift der elektronischen Bauteile, die eine solche Drift bspw. in Folge einer Temperaturänderung oder aufgrund von Abnutzungserscheinungen oder aufgrund einer schwankenden Betriebsspannung unterliegen, ausgeschlossen werden. Von Vorteil ist, dass dadurch der Messung des Widerstands des von einer chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängigen Widerstandselements durch die vorgeschlagene Vorrichtung präzisiert werden kann.By The device may be the influence of a drift of the electronic Components that cause such a drift, for example, as a result of a change in temperature or due to wear and tear or due to a fluctuating Operating voltage subject to be excluded. Advantageous is that thereby measuring the resistance of a chemical and / or physical quantity dependent Resistive element specified by the proposed device can be.

Aus den ermittelten über den ersten, zweiten, dritten und vierten Spannungsteiler abgefallenen und verstärkten Teilspannungen kann mit den bekannten Werten des ersten und zweiten Referenzwiderstands und des Messwiderstands ein Gleichungssystem mit den im Wesentlichen drei Unbekannten – Betriebsspannung, Verstärkungsfaktor und Offset – der Verstärkerschaltung gebildet werden. Dieses Gleichungssystem kann gelöst und somit der Einfluss der Verstärkerschaltung auf den Messwert berechnet und ein bereinigter Messwert der Messgröße bestimmt werden.Out the determined over the first, second, third and fourth Voltage divider dropped and reinforced partial voltages can with the known values of the first and second reference resistance and the measuring resistor is a system of equations with the substantially three unknowns - operating voltage, gain factor and offset - the amplifier circuit formed become. This equation system can be solved and thus the Influence of the amplifier circuit on the measured value and an adjusted measurement of the measurand determined become.

In einer Ausgestaltung der Vorrichtung erfolgt der Abgriff der über den zweiten Spannungsteiler abfallenden Teilspannung nach dem elektronischen Schalter, und der Abgriff der über den vierten Spannungsteiler abfallenden Teilspannung erfolgt vor dem elektronischen Schalter. Durch einen solchen Spannungsabgriff kann der Widerstandswert des elektronischen Schalters bestimmt werden, indem die über den zweiten und vierten Spannungsteiler abgefallene Teilspannung verglichen wird.In In one embodiment of the device, the tap is over the second voltage divider sloping partial voltage after the electronic Switch, and the tap of the falling over the fourth voltage divider Partial voltage occurs before the electronic switch. Through a such voltage tap can be the resistance value of the electronic Switches are determined by the over the second and fourth Voltage divider dropped partial voltage is compared.

In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung besteht der elektronische Schalter aus mindestens einer Multiplexeinheit. Eine Multiplexeinheit ist günstig Herstellbar oder zu erwerben und kann bspw. mittels eines Mikrocontrollers gesteuert werden. Durch die vorgeschlagene Vorrichtung kann die Messgenauigkeit verbessert werden, da der Messwert des von der Messgröße abhängigen Widerstandselements nicht mehr vom ohmschen Widerstand des elektronischen Schalters abhängig ist.In a further embodiment of the device consists of the electronic Switch from at least one multiplex unit. A multiplex unit is low producible or to acquire and can, for example. be controlled by a microcontroller. By the proposed Device, the measurement accuracy can be improved because the measured value of the variable dependent on the resistive element no longer from the ohmic resistance of the electronic switch is dependent.

In einer Ausführungsform ist wenigstens ein Vorwiderstand vorgesehen, welcher dazu dient, den an dem elektronischen Schalter anliegenden Strom zu beschränken. Um Anforderungen betreffend den Explosionschutz zu erfüllen, ist es bei bestimmten Anwendungen notwendig, zusätzliche Widerstände in Reihe zum Fühlerelement zu schalten. Die Werte dieser Widerstände sind meist nicht sehr genau, da sie keinem primären Messzweck sondern lediglich der Einhaltung gewisser Spannungs- und/oder Stromgrenzen dienen. Durch die vorgeschlagene Vorrichtung können diese Schutzwiderstände dennoch eingesetzt werden ohne dass das Messsignal gravierend verfälscht wird.In An embodiment is at least one series resistor provided, which serves to the on the electronic switch limit applied power. To meet requirements to meet the explosion protection, it is certain Applications necessary, additional resistances in series with the sensor element. The values of this Resistors are usually not very accurate as they do not primary measuring purpose but only the observance of certain Voltage and / or current limits are used. By the proposed Device, these protective resistors can nevertheless be used without the measurement signal seriously distorted becomes.

In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist der Vorwiderstand Bestandteil des ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Spannungsteilers. Je nach Anwendung kann es notwendig sein, den ersten oder zweiten Vorwiderstand in einen der Spannungsteiler zu integrieren. Ein Vorteil der vorgeschlagenen Vorrichtung ist, dass der Vorwiderstand mittels der verschiedenen Spannungsteiler genau ermittelt werden kann.In a further embodiment of the device is the Series resistor part of the first, second, third and / or fourth voltage divider. Depending on the application, it may be necessary the first or second resistor in one of the voltage divider to integrate. An advantage of the proposed device is that the series resistor by means of different voltage divider can be determined exactly.

In einer Ausgestaltung besteht die Verstärkerschaltung im Wesentlichen aus einem Operationsverstärker, welcher mit einer Betriebsspannung versorgt ist und einen definierten Verstärkungsfaktor und einen Offset aufweist. Eine Verstärkerschaltung kann einfach und kostengünstig durch einen geeignet beschalteten Operationsverstärker realisiert werden. Die Kenngrößen, u. a. Betriebsspannung, Verstärkungsfaktor und Offset, eines Operationsverstärkers unterliegen konstruktionsbedingt aber gewissen Schwankungen. Der durch die vorgeschlagene Vorrichtung ermittelte Messwert des von der Messgröße abhängigen Widerstandelements hingegen kann unabhängig von den Kenngrößen und deren Schwankungen bestimmt werden.In In one embodiment, the amplifier circuit is in Essentially from an operational amplifier, which with an operating voltage is supplied and a defined amplification factor and has an offset. An amplifier circuit can easy and inexpensive by a suitably wired Operational amplifier can be realized. The parameters, u. a. Operating voltage, gain and offset, an operational amplifier are subject to design but certain fluctuations. The by the proposed device determined measured value of the quantity dependent on the measurand Resistor element, however, can be independent of the characteristics and their fluctuations are determined.

In einer Weiterbildung ist der Verstärkerschaltung ein Analog-Digital-Umsetzer nachgeschaltet, der ein von der Verstärkerschaltung ausgegebenes analoges Messsignal digitalisiert. Das Messsignal kann dadurch digitalisiert und einer digitalen Verarbeitung mittels eines Mikroprozessors zugänglich gemacht werden. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sowohl der Offset als auch der Verstärkungsfaktor des nachgeschalteten Analog-Digital-Umsetzers eliminiert werden.In a further development of the amplifier circuit is followed by an analog-to-digital converter, the one digitized from the amplifier circuit output analog measurement signal. The measurement signal can thereby be digitized and made available to digital processing by means of a microprocessor. By the device according to the invention, both the offset and the gain of the downstream analog-to-digital converter can be eliminated.

In einer weiteren Weiterbildung dient der elektronische Schalter dazu, einen fünften Spannungsteiler über das von einer chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängige Widerstandselement, den elektronischen Schalter, den Messwiderstand und den Vorwiderstand einzustellen, über den eine fünfte Teilspannung abfällt, welche von der Verstärkerschaltung verstärkt wird. Durch diesen zusätzlichen fünften Spannungsteiler kann zusätzlich zum Wert des Widerstands des elektronischen Schalters auch der Widerstandswert des ersten und/oder zweiten Vorwiderstands bestimmt werden.In Another development is the electronic switch to a fifth voltage divider over that of a chemical and / or physical variable dependent Resistance element, the electronic switch, the measuring resistor and set the series resistor, over which a fifth Partial voltage drops, which of the amplifier circuit is reinforced. Through this additional fifth Voltage divider can be added to the value of the resistor the electronic switch also the resistance value of the first and / or second series resistor.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert.The Invention will become apparent from the following drawings explained.

Es zeigt:It shows:

1: eine erste Ausgestaltung einer Vorrichtung zur Bestimmung der Temperatur mittels eines temperaturabhängigen Widerstandselements, 1 : a first embodiment of a device for determining the temperature by means of a temperature-dependent resistance element,

2: ein Schaltbild der mittels des elektronischen Schalters eingestellten Spannungsteiler der ersten Ausgestaltung, und 2 a circuit diagram of the set by means of the electronic switch voltage divider of the first embodiment, and

3: eine zweite Ausgestaltung der Vorrichtung zur Bestimmung der Temperatur mittels eines temperaturabhängigen Widerstandselements, 3 a second embodiment of the device for determining the temperature by means of a temperature-dependent resistance element,

4: ein Schaltbild der mittels des elektronischen Schalters eingestellten Spannungsteiler der zweiten Ausgestaltung, und 4 a circuit diagram of the set by means of the electronic switch voltage divider of the second embodiment, and

5: eine dritte Ausgestaltung der Vorrichtung zur Bestimmung der Temperatur mittels eines temperaturabhängigen Widerstandselements, 5 a third embodiment of the device for determining the temperature by means of a temperature-dependent resistance element,

6: ein Schaltbild der mittels des elektronischen Schalters eingestellten Spannungsteiler der dritten Ausgestaltung. 6 a circuit diagram of the set by means of the electronic switch voltage divider of the third embodiment.

1 zeigt ein Schaltbild einer ersten Ausgestaltung der Vorrichtung zur Bestimmung der Temperatur mittels eines Temperaturfühlers. Der Temperaturfühler besteht aus einem Platindraht und weist einen temperaturabhängigen Widerstand RPT auf. 1 shows a circuit diagram of a first embodiment of the device for determining the temperature by means of a temperature sensor. The temperature sensor consists of a platinum wire and has a temperature-dependent resistor R PT .

Der Temperaturfühler ist über zwei Verbindungsleitungen mit einem elektronischen Schalter, in diesem Fall einem Multiplexer M, verbunden. Über eine erste Verbindungsleitung ist der Temperaturfühler mit einem ersten Eingang und über eine zweite Verbindungsleitung mit einem zweiten Eingang des Multiplexers M verbunden. Über die erste Verbindungsleitung ist der Temperaturfühler über einen ersten Vorwiderstand REX,1 und über die zweite Verbindungsleitung über einen zweiten Vorwiderstand REX,2 mit dem Multiplexer M verbunden. Die erste Verbindungsleitung ermöglich einen Kontakt zu einem ausgangsseitig des Multiplexers M angeordneten Messwiderstand RM und zu dem Versorgungspotential VDD. Die zweite Verbindungsleitung ermöglicht einen Kontakt zu einem ausgangsseitig des Multiplexers M angeordneten Eingang eines Operationsverstärkers OPV. Über eine dritte Verbindungsleitung ist der Temperaturfühler mit dem Referenzpotential, der Masse, verbunden. Die Verbindungsleitung zwischen dem Temperaturfühler und dem Multiplexer M kann dabei über Leiterbahnen einer Platine und/oder über Verbindungskabel verlaufen.The temperature sensor is connected via two connecting lines to an electronic switch, in this case a multiplexer M. The temperature sensor is connected to a first input via a first connection line and to a second input of the multiplexer M via a second connection line. The temperature sensor is connected to the multiplexer M via a first series resistor R EX, 1 and via the second connecting line via a second series resistor R EX, 2 via the first connecting line. The first connection line makes it possible to make contact with a measuring resistor R M arranged on the output side of the multiplexer M and with the supply potential V DD . The second connection line allows a contact to an output side of the multiplexer M arranged input of an operational amplifier OPV. The temperature sensor is connected to the reference potential, the ground, via a third connecting line. The connecting line between the temperature sensor and the multiplexer M can thereby run over printed conductors of a circuit board and / or via connection cables.

Zur Bestimmung des temperaturabhängigen Widerstandswerts RPT des Temperaturfühlers sind zwei Referenzwiderstände RR,1, RR,2 vorgesehen. Der erste und der zweite Referenzwiderstand RR,1, RR,2 sind jeweils mit einem ersten und einem zweiten Eingang des Multiplexers M verbunden, wobei der erste bzw. der zweite Referenzwiderstand RR,1, RR,2 über den ersten Eingang des Multiplexers M mit einem Eingang eines ausgangsseitig angeordneten Operationsverstärkers OPV und über den zweiten Ausgang über den Messwiderstand RM mit dem Versorgungspotential VDD verbunden werden kann.To determine the temperature-dependent resistance value R PT of the temperature sensor, two reference resistors R R, 1 , R R, 2 are provided. The first and the second reference resistor R R, 1 , R R, 2 are respectively connected to a first and a second input of the multiplexer M, wherein the first and the second reference resistor R R, 1 , R R, 2 via the first input of the multiplexer M with an input of an output side arranged operational amplifier OPV and can be connected via the second output via the measuring resistor R M to the supply potential V DD .

Der erste und der zweite Referenzwiderstand RR,1, RR,2 sind zudem jeweils an ein Referenzpotential Vom und an die Masse angeschlossen. Dadurch wird ein vom Versorgungspotential VDD ausgehender Spannungsabfall zur Masse hin erzeugt.The first and the second reference resistor R R, 1 , R R, 2 are also each connected to a reference potential From and to the ground. As a result, a voltage drop originating from the supply potential V DD is generated towards the ground.

Der Multiplexer M weist zudem einen Eingang auf, der über den Messwiderstand RM mit dem Versorgungspotential VDD verbunden ist. Über diesen Eingang ist der Messwiderstand RM mit dem ausgangsseitig des Multiplexers M angeordneten Operationsverstärker OPV verbunden.The multiplexer M also has an input which is connected via the measuring resistor R M to the supply potential V DD . About this input of the measuring resistor R M is connected to the output side of the multiplexer M arranged operational amplifier OPV.

Weiterhin weist der Multiplexer M einen Disable-Eingang D auf, mittels dem der Multiplexer M die Verbindung zwischen seinen eingangsseitigen und seinen ausgangsseitigen Anschlüssen unterbrochen werden kann.Farther the multiplexer M has a disable input D, by means of which the multiplexer M the connection between its input side and its output-side terminals can be interrupted.

Ausgangsseitig ist der Multiplexer M über einen Filter F zur Reduktion etwaig auftretender Störungen mit einem Eingang einer Verstärkerschaltung, die im Wesentlichen aus einem Operationsverstärkers OPV besteht, verbunden. Ein weiterer Ausgang des Multiplexers M ist über den Messwiderstand RM mit dem Versorgungspotential VDD und einem Versorgungsanschluss des Operationsverstärkers OPV verbunden.On the output side, the multiplexer M is connected via a filter F for reducing any possible interference with an input of an amplifier circuit, which consists essentially of an operational amplifier OPV. Another output of the multiplexer M is connected via the measuring resistor R M to the supply potential V DD and a supply terminal of the operational amplifier OPV.

Der Operationsverstärker OPV wird im „single supply” betrieben, d. h. es steht nur an einem seiner Versorgungseingänge ein Versorgungspotential VDD zur Verfügung. An seinem zweiten Versorgungseingang ist der Operationsverstärker OPV mit Masse verbunden. Alternativ kann der Operationsverstärker OPV auch im „dual supply”, nicht gezeigt, betrieben werden.The operational amplifier OPV is operated in the "single supply", ie there is only one supply potential V DD available at one of its supply inputs. At its second supply input, the operational amplifier OPV is connected to ground. Alternatively, the operational amplifier OPV can also be operated in the "dual supply", not shown.

Der Operationsverstärker OPV ist ausgangsseitig mit einem Analog-Digital-Umsetzer ADC verbunden, der das analoge Messsignal in ein digitales Messsignal umwandelt. Das digitale Messsignal wird dann an einen Mikrocontroller μC weitergeleitet, der u. a. zur Verarbeitung des Messsignals, der Messwertbestimmung und der Steuerung des Multiplexers M dient.Of the Operational amplifier OPV has an analog-to-digital converter on the output side ADC connected, which converts the analog measurement signal into a digital measurement signal transforms. The digital measurement signal is then sent to a microcontroller μC forwarded, the u. a. for processing the measuring signal, the Measured value determination and the control of the multiplexer M is used.

Durch den Multiplexer M lassen sich verschiedene Spannungsteiler – die verschiedenen Messpfade – bilden. Dies wird ausgenutzt, um einen Messwert zu ermitteln, der frei von den Absolutwerten und/oder der Drift der Kenngrößen des Operationsverstärkers OPV bzw. seiner Komponenten ist. Dafür wird ein erster Spannungsteiler über den ersten Referenzwiderstand RR,1, den Multiplexer M und den Messwiderstand M geschaltet. Ein zweiter Spannungsteiler wird dann über den zweiten Referenzwiderstand RR,1, den Multiplexer M und den Messwiderstand RM geschaltet. Ein dritter Spannungsteiler der mittels des Multiplexers M eingestellt wird, besteht aus dem Messwiderstand RM, dem Multiplexer M, dem ersten Vorwiderstand REX,1 und dem temperaturabhängigen Widerstandselement. Ein vierter Spannungsteiler wird wie der zweite Spannungsteiler über den zweiten Referenzwiderstand REX,2, den Multiplexer M und den Messwiderstand RM geschaltet. Allerdings erfolgt beim vierten Spannungsteiler der Abgriff der Spannung vor dem Multiplexer M (siehe 2).The multiplexer M can be used to form different voltage dividers - the different measuring paths. This is used to determine a measured value which is free from the absolute values and / or the drift of the characteristics of the operational amplifier OPV or its components. For this purpose, a first voltage divider is connected via the first reference resistor R R, 1 , the multiplexer M and the measuring resistor M. A second voltage divider is then connected via the second reference resistor R R, 1 , the multiplexer M and the measuring resistor R M. A third voltage divider which is set by means of the multiplexer M, consists of the measuring resistor R M , the multiplexer M, the first series resistor R EX, 1 and the temperature-dependent resistor element. A fourth voltage divider, like the second voltage divider, is connected via the second reference resistor R EX, 2 , the multiplexer M and the measuring resistor R M. However, in the fourth voltage divider, the voltage is tapped before the multiplexer M (see FIG 2 ).

Durch die Messung der über den ersten, zweiten, dritten und vierten Spannungsteiler abgefallenen und mittels der Verstärkerschaltung verstärkten Teilspannungen Vout,1, Vout,2, Vout,3, Vout,4, erhält man ein Gleichungssystem aus vier Gleichungen und den fünf unabhängigen Variablen: dem Widerstandswert des Multiplexers RMUX, dem Versorgungspotential VDD, dem Verstärkungsfaktor G und dem Widerstandswert des temperaturabhängigen Widerstandelements RPT.By measuring the partial voltages V out, 1 , V out, 2 , V out, 3 , V out, 4 dropped across the first, second, third and fourth voltage dividers and amplified by the amplifier circuit, one obtains a system of equations comprising four equations and five independent variables: the resistance value of the multiplexer R MUX , the supply potential V DD , the gain G and the resistance of the temperature-dependent resistance element R PT .

Figure 00130001
Figure 00130001

Durch Substitution lässt sich das Gleichungssystem in ein Gleichungssystem mit vier unbekannten transformieren. Dafür wird U1 = VDD·G und U2 = VOff·G gesetzt. Das resultierende Gleichungssystem lässt sich stets lösen.Substitution allows the system of equations to be transformed into a system of equations with four unknown ones. For this, U 1 = V DD · G and U 2 = V Off · G are set. The resulting system of equations can always be solved.

Die Genauigkeit des Werts des Widerstands RPT des Temperaturfühlers ist somit nur noch von der Genauigkeit der Referenzwiderstände RR,1, RR,2, des Vorwiderstandes REX,1 und vom Messwiderstand RM abhängig. Wenn die Randbedingung, dass der Messwiderstand RM ein vielfaches des Widerstands des Temperaturfühlers ist und dass der Vorwiderstand REX,1 viel kleiner als der Messwiderstand RM ist, gilt, dann hängt die Messgenauigkeit überwiegend von der Toleranz der Referenzwiderstände RR,1 und RR,2 ab.The accuracy of the value of the resistance R PT of the temperature sensor is thus dependent only on the accuracy of the reference resistors R R, 1 , R R, 2 , the series resistor R EX, 1 and the measuring resistor R M. If the boundary condition that the measuring resistor R M is a multiple of the resistance of the temperature sensor and that the series resistor R EX, 1 is much smaller than the measuring resistor R M , then the Measuring accuracy predominantly on the tolerance of the reference resistors R R, 1 and R R, 2 from.

Der erste Referenzwiderstand RR,1 st vorzugsweise so zu wählen, dass er nahe an dem untersten Messwert des Widerstands RPT des Temperaturfühlers liegt. Der zweite Referenzwiderstand RR,2 ist vorzugsweise so zu wählen, dass er nahe dem obersten Messwert des Widerstands RPT des Temperaturfühlers liegt. Der elektronische Schalter kann vorzugsweise so gewählt werden, dass der Multiplexerwiderstand RMUX im Bereich 0 < RMUX < (RR,1 – RR,2) liegt.The first reference resistor R R, 1 st preferably to be chosen so that it is close to the lowest value of the resistance R PT of the temperature sensor. The second reference resistor R R, 2 is preferably to be chosen so that it is close to the highest value of the resistance R PT of the temperature sensor. The electronic switch can preferably be selected such that the multiplexer resistance R MUX lies in the range 0 <R MUX <(R R, 1 -R R, 2 ).

Über den bereits erwähnten Disable-Eingang D des elektronischen Schalters kann der Schalter auf „hochohmig” gestellt werde, d. h. der Schalter unterbricht die Verbindung zwischen mindestens einem Ein- und einem Ausgang. Dadurch kann die Verlustleistung der Schaltung in den Phasen, in denen keine Temperaturmessung stattfindet reduziert werden. In solchen messfreien Phasen fließt weder durch den Temperaturfühler noch durch einen der Referenzwiderstände RR,1, RR,2 ein Strom. Zur weiteren Leistungsreduzierung kann zusätzlich auch der Operationsverstärker OPV in messfreien Phasen ausgeschaltet werden. Dadurch kann die Schaltung für sog. LowPower Anwendungen eingesetzt werden.About the already mentioned Disable input D of the electronic switch, the switch can be set to "high impedance", ie the switch interrupts the connection between at least one input and one output. As a result, the power loss of the circuit in the phases in which no temperature measurement takes place can be reduced. In such non-measuring phases, neither a current flows through the temperature sensor nor through one of the reference resistors R R, 1 , R R, 2 . For further power reduction, the operational amplifier OPV can also be switched off in measurement-free phases. This allows the circuit to be used for so-called low-power applications.

2 zeigt die mittels des Multiplexers M zur Messung des Widerstands RPT des Widerstandselements eingestellten Spannungsteiler. 2 shows the voltage divider set by means of the multiplexer M for measuring the resistance R PT of the resistive element.

Schalterstellung S2 entspricht dabei dem ersten Spannungsteiler. Der erste Spannungsteiler besteht aus dem Messwiderstand RM, Widerstand des elektronischen Schalter und dem ersten Referenzwiderstand RR,1.Switch position S2 corresponds to the first voltage divider. The first voltage divider consists of the measuring resistor R M , the resistance of the electronic switch and the first reference resistor R R, 1 .

Der Spannungsabgriff der ersten Teilspannung am ersten Spannungsteiler erfolgt nach dem Messwiderstand RM und dem elektronischen Schalter zwischen dem elektronischen Schalter und dem ersten Referenzwiderstand RR,1. Die über den ersten Spannungsteiler am Signalabgriff abgefallene Teilspannung wird dann der Verstärkerschaltung zugeführt.The voltage tap of the first partial voltage at the first voltage divider is carried out after the measuring resistor R M and the electronic switch between the electronic switch and the first reference resistor R R, 1 . The dropped over the first voltage divider at the signal tap partial voltage is then supplied to the amplifier circuit.

Schalterstellung S3 entspricht dem zweiten Spannungsteiler. Der zweite Spannungsteiler besteht aus dem Messwiderstand RM, dem Widerstand des elektronischen Schalters und dem zweiten Referenzwiderstand RR,2. Der zweite Referenzwiderstand RR,2 ist ausgangsseitig mit Masse verbunden. Der Abgriff der zweiten Teilspannung erfolgt nach dem Messwiderstand RM und dem elektronischen Schalter zwischen dem elektronischen Schalter und dem zweiten Referenzwiderstand RR,2. Die über den zweiten Spannungsteiler abgefallene Teilspannung wird vom Signalabgriff an die Verstärkerschaltung geleitet.Switch position S3 corresponds to the second voltage divider. The second voltage divider consists of the measuring resistor R M , the resistance of the electronic switch and the second reference resistor R R, 2 . The second reference resistor R R, 2 has its output connected to ground. The tapping off of the second partial voltage takes place after the measuring resistor R M and the electronic switch between the electronic switch and the second reference resistor R R, 2 . The dropped over the second voltage divider sub-voltage is passed from the signal tap to the amplifier circuit.

Schalterstellung S1 entspricht dem dritten Spannungsteiler. Der dritte Spannungsteiler besteht aus dem Messwiderstand RM, dem Widerstand des elektronischen Schalters und dem Widerstand RPT des von der chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängigen Widerstandselements. Zudem sind im Verlauf des dritten Spannungsteilers Vorwiderstände REX,1, REX,2 vorgesehen, die der Strom- bzw. Spannungsbegrenzung in explosionsgefährdeten Zonen dienen.Switch position S1 corresponds to the third voltage divider. The third voltage divider consists of the measuring resistor R M , the resistance of the electronic switch and the resistor R PT of the dependent of the chemical and / or physical variable resistance element. In addition, in the course of the third voltage divider series resistors R EX, 1 , R EX, 2 are provided, which serve the current or voltage limiting in hazardous areas.

Unter Berücksichtigung der Vorwiderstände REX,1, REX,2 besteht der dritte Spannungsteiler aus dem Messwiderstand RM, dem elektronischen Schalter, dem ersten und den zweiten Vorwiderstand REX,1, REX,2 und dem von der chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängigen Widerstandselement. Der Abgriff der dritten Teilspannung erfolgt nach dem Messwiderstand RM, dem elektronischen Schalter, dem ersten Vorwiderstand REX,1, und zwischen dem ersten Vorwiderstand REX,1 und dem von der chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängigem Widerstandselement mit dem Widerstand RPT. Zwischen dem Signalabgriff und der Verstärkerschaltung ist der zweite Vorwiderstand REX,2 vorgesehen. Da die im Wesentlichen aus einem Operationsverstärker OPV bestehende Verstärkerschaltung einen Eingangswiderstand von 10 MOhm aufweist, kann der zweite Vorwiderstand REX,2 bei der Bestimmung des Widerstandswerts RPT des von der chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängigen Widerstandselements vernachlässigt werden.Taking into account the series resistors R EX, 1 , R EX, 2 , the third voltage divider consists of the measuring resistor R M , the electronic switch, the first and the second series resistor R EX, 1 , R EX, 2 and the chemical and / or physical measurand dependent resistive element. The tap of the third partial voltage is carried out after the measuring resistor R M , the electronic switch, the first series resistor REX, 1, and between the first series resistor REX, 1 and the dependent of the chemical and / or physical variable resistance element with the resistor R PT . Between the signal tap and the amplifier circuit, the second series resistor R EX, 2 is provided. Since the amplifier circuit consisting essentially of an operational amplifier OPV has an input resistance of 10 MOhm, the second series resistor R EX, 2 can be neglected in the determination of the resistance value R PT of the resistance element dependent on the chemical and / or physical measurand.

Schalterstellung 4 entspricht dem vierten Spannungsteiler. Der vierte Spannungsteiler besteht aus dem Messwiderstand RM, dem Widerstand des elektronischen Schalters und dem zweiten Referenzwiderstand RR,2 Der Signalabgriff erfolgt hier jedoch im Unterschied zu dem zweiten Spannungsteiler nach dem Messwiderstand RM und noch vor dem elektronischen Schalter. Durch den Vergleich mit den über den zweiten Spannungsteiler gewonnen Werten lässt sich daraus der Widerstandswert des elektronischen Schalters bestimmen.switch position 4 corresponds to the fourth voltage divider. The fourth voltage divider consists of the measuring resistor R M , the resistance of the electronic switch and the second reference resistor R R, 2 However, the signal tap takes place here in contrast to the second voltage divider after the measuring resistor R M and even before the electronic switch. By comparing with the values obtained via the second voltage divider, the resistance value of the electronic switch can be determined from this.

3 zeigt eine zweite Ausgestaltung der Vorrichtung zur Bestimmung der Temperatur mittels eines temperaturabhängigen Widerstandselements. 3 shows a second embodiment of the device for determining the temperature by means of a temperature-dependent resistor element.

Dabei erfolgt die Schaltung der Spannungsteiler über zwei getrennte Multiplexer M1, M2. Ein erster Multiplexer M1 dient dabei zur Umschaltung der Mess- bzw. Strompfade durch den Messwiderstand RM und ein zweiter Multiplexer M2 dient zur Umschaltung der Mess- und Strompfade durch die Verstärkerschaltung. Ein Vorteil der zweiten Ausführungsform ist, dass zusätzlich zum Widerstandswert RMUX,1 des ersten Multiplexers M1, der Widerstandswert des ersten Vorwiderstands REX,1 bestimmt werden kann. Dafür wird ein weiterer Spannungsteiler über das temperaturabhängige Widerstandselement mit dem Widerstand RPT, den ersten Vorwiderstand REX,1, REX,2, den ersten Multiplexer M1 und den Messwiderstand RM geschaltet. Über diesen Spannungsteiler wird der Spannungsabfall über das temperaturabhängige Widerstandelement und den ersten Vorwiderstand REX,1 gemessen. Die abgefallene fünfte Teilspannung wird von der Verstärkerschaltung verstärkt. Für die Ausgangsspannung über den fünften Spannungsteiler gilt:

Figure 00170001
In this case, the circuit of the voltage divider via two separate multiplexer M 1 , M 2 . A first multiplexer M 1 serves to switch the measuring or current paths through the measuring resistor R M and a second multiplexer M 2 is used to switch the measuring and current paths through the amplifier circuit. An advantage of the second embodiment is that, in addition to the resistance value R MUX, 1 of the first multiplexer M 1 , the resistance value of the first series resistor R EX, 1 can be determined. For this purpose, a further voltage divider is connected via the temperature-dependent resistance element with the resistor R PT , the first series resistor R EX, 1 , R EX, 2 , the first multiplexer M 1 and the measuring resistor R M. About this voltage divider, the voltage drop across the temperature-dependent resistor element and the first series resistor R EX, 1 is measured. The dropped fifth partial voltage is amplified by the amplifier circuit. For the output voltage across the fifth voltage divider:
Figure 00170001

Die Ausgangsspannung ist hierbei die am Ausgang des Operationsverstärkers OPV abgegebene also die über den fünften Spannungsteiler abgefallene und verstärkte Teilspannung.The Output voltage is here at the output of the operational amplifier So OPV delivered over the fifth voltage divider fallen and reinforced partial tension.

Das obige Gleichungssystem beinhaltet dann eine weitere Unbekannte und eine weitere Bestimmungsgleichung. Durch die Substitution U1 = VDD·G und U2 = VOff·G lässt sich auch dieses Gleichungssystem lösen. 4 zeigt ein Schaltbild der fünf mittels des ersten und zweiten elektronischen Schalters eingestellten Spannungsteiler der zweiten Ausgestaltung.The above system of equations then contains another unknown and another equation of determination. By substitution U 1 = V DD · G and U 2 = V Off · G can also solve this system of equations. 4 shows a circuit diagram of the five set by means of the first and second electronic switch voltage divider of the second embodiment.

In der ersten Schalterstellung S1 ist der erste Multiplexer M1 in Stellung 1 und der zweite Multiplexer M2 in Stellung 4. Der erste Spannungsteiler verläuft dann ausgehend von dem Versorgungspotential VDD über den Messwiderstand RM, den ersten und zweiten Multiplexer M1, M2 und den ersten Referenzwiderstand RR,1 zur Masse. Der Abgriff der ersten Teilspannung erfolgt nach dem ersten Widerstand des ersten Multiplexers. RMUX,1 Allerdings ist lediglich der Widerstand RMUX,1 des ersten Multiplexers M1 relevant, da der zweite Multiplexer M2 vor dem hochohmigen Eingang des Operationsverstärkers OPV geschaltet ist.In the first switch position S 1 , the first multiplexer M 1 in position 1 and the second multiplexer M 2 in position 4 , The first voltage divider then proceeds from the supply potential V DD via the measuring resistor R M , the first and second multiplexers M 1 , M 2 and the first reference resistor R R, 1 to ground. The tap of the first partial voltage takes place after the first resistor of the first multiplexer. R MUX, 1 However, only the resistor R MUX, 1 of the first multiplexer M 1 is relevant, since the second multiplexer M 2 is connected in front of the high-impedance input of the operational amplifier OPV.

In der zweiten Schalterstellung S2 ist der erste Multiplexer M1 in der Stellung 3 und der zweite Multiplexer M2 in der Stellung 5. Der zweite Spannungsteiler verläuft dann von dem Versorgungspotential VDD über den Messwiderstand RM und den ersten Multiplexer M1 und den zweiten Referenzwiderstand RR,2 zur Masse. Der Abgriff der zweiten Teilspannung erfolgt auch hier nach dem ersten Widerstand des ersten Multiplexers. RMUX,1 In der dritten Schalterstellung S3 ist der erste Multiplexer M1 in der Stellung 3 und der zweite Multiplexer M2 in der Stellung 1. Dies entspricht dem vierten Spannungsteiler, der über den Messwiderstand RM, den ersten Multiplexer M1 und den zweiten Referenzwiderstand RR,2 verläuft. Die vierte Teilspannung wird dabei vor dem ersten Multiplexer M1 abgegriffen.In the second switch position S 2 , the first multiplexer M 1 is in the position 3 and the second multiplexer M 2 in the position 5 , The second voltage divider then runs from the supply potential V DD via the measuring resistor R M and the first multiplexer M 1 and the second reference resistor R R, 2 to ground. The tap of the second partial voltage is also here after the first resistor of the first multiplexer. R MUX, 1 In the third switch position S 3 , the first multiplexer M 1 is in the position 3 and the second multiplexer M 2 in the position 1 , This corresponds to the fourth voltage divider which extends across the measuring resistor R M , the first multiplexer M 1 and the second reference resistor R R, 2 . The fourth partial voltage is tapped before the first multiplexer M 1 .

In der vierten Schalterstellung S4 ist der erste Multiplexer M1 in der Stellung 1 und der zweite Multiplexer M2 in der Stellung 3. Dies entspricht dem dritten Spannungsteiler, der von dem Versorgungspotential VDD über den Messwiderstand RM, den ersten Multiplexer M1, den ersten Vorwiderstand REX,1, den zweiten Vorwiderstand REX,2 und das von einer chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängige Widerstandselement mit dem Widerstand RPT verläuft. Die dritte Teilspannung wird dabei zwischen dem ersten Vorwiderstand REX,1 und dem von der Messgröße abhängigen Widerstandselement abgegriffen und der Verstärkerschaltung zugeführt.In the fourth switch position S 4 , the first multiplexer M 1 is in the position 1 and the second multiplexer M 2 in the position 3 , This corresponds to the third voltage divider, which depends on the supply potential V DD via the measuring resistor R M , the first multiplexer M 1 , the first series resistor R EX, 1 , the second series resistor R EX, 2 and the dependent of a chemical and / or physical variable Resistance element runs with the resistor R PT . In this case, the third partial voltage is tapped between the first series resistor R EX, 1 and the resistance element that depends on the measured variable, and supplied to the amplifier circuit.

Die fünfte Schalterstellung S5 entspricht dem fünften Spannungsteiler. Der fünfte Spannungsteiler verläuft ausgehend von der Potentialversorgung VDD über den Messwiderstand RM, den ersten Multiplexer M1, den ersten und zweiten Vorwiderstand REX,1, REX,2 und über das von der Messgröße abhängige Widerstandselement zur Masse. Die fünfte Teilspannung wird dabei zwischen dem ersten Multiplexer M1 und dem ersten Vorwiderstand REX,1 abgegriffen. Dadurch kann der erste Vorwiderstand REX,1 ermittelt werden und das Messergebnis verbessert werden. In der fünften Schalterstellung ist der erste Multiplexer M1 in der Stellung 1 und der zweite Multiplexer M2 in der Stellung 2. Von Vorteil ist, dass der Wert des ersten Vorwiderstands REX,1 nicht bekannt sein muss, sondern bestimmt werden kann. Zudem kann der Wert des ersten Multiplexwiderstands RMUX,1 aus dem Mittelwert der Messung des Widerstandswert über RR,1 + RMUX,1 und RR,2 + RMUX,1 gebildet werden.The fifth switch position S 5 corresponds to the fifth voltage divider. The fifth voltage divider runs starting from the potential supply V DD via the measuring resistor R M , the first multiplexer M 1 , the first and second series resistor R EX, 1 , R EX, 2 and via the dependent of the variable resistance element to ground. The fifth partial voltage is tapped between the first multiplexer M 1 and the first series resistor R EX, 1 . As a result, the first series resistor R EX, 1 can be determined and the measurement result can be improved. In the fifth switch position, the first multiplexer M 1 is in the position 1 and the second multiplexer M 2 in the position 2 , It is advantageous that the value of the first series resistor R EX, 1 need not be known, but can be determined. In addition, the value of the first multiplex resistor R MUX, 1 can be formed from the mean value of the measurement of the resistance value via R R, 1 + R MUX, 1 and R R, 2 + R MUX, 1 .

5 zeigt ein Schaltbild einer dritten Ausgestaltung der Vorrichtung zur Bestimmung der Temperatur mittels eines temperaturabhängigen Widerstandelements. 5 shows a circuit diagram of a third embodiment of the device for determining the temperature by means of a temperature-dependent resistor element.

In der dritten Ausgestaltung sind zur Schaltung der Spannungsteiler zwei Multiplexer M1, M2 vorgesehen. Allerdings benötigt der zweite Multiplexer M2 lediglich vier Eingänge, um die für eine erfindungsgemäße Messung erforderlichen Spannungsteiler zu schalten. Durch den Abgriff zwischen RMUX und REX1 wird der Widerstand RMUX + REX1 ermittelt und der zweite Multiplexer M2 benötigt nur noch 4 statt 5 Schalterstellungen.In the third embodiment, two multiplexers M 1 , M 2 are provided for switching the voltage divider. However, the second multiplexer M 2 requires only four inputs in order to switch the voltage divider required for a measurement according to the invention. By tapping between R MUX and R EX1 , the resistance R MUX + R EX1 is determined and the second multiplexer M 2 requires only 4 instead of 5 switch positions.

Alternativ zur Messung von REX,1 in der in 3 gezeigten zweiten Ausgestaltung der Vorrichtung kann auch REX,1 + RMUX ermittelt werden. Der fünfte Spannungsteiler verläuft dann über das temperaturabhängige Widerstandselement, den ersten Vorwiderstand REX,1 den ersten Multiplexer M1 und den Messwiderstand RM. Die fünfte Bestimmungsgleichung lautet dann:

Figure 00190001
Alternatively to the measurement of R EX, 1 in the in 3 shown second embodiment of the device can also R EX, 1 + R MUX be determined. The fifth voltage divider then passes via the temperature-dependent resistance element, the first series resistor R EX, 1, the first multiplexer M 1 and the measuring resistor R M. The fifth equation of determination is then:
Figure 00190001

6 zeigt ein Schaltbild der mittels des elektronischen Schalters eingestellten Spannungsteiler der dritten Ausgestaltung der Vorrichtung. 6 shows a circuit diagram of the set by means of the electronic switch voltage divider of the third embodiment of the device.

Der erste, der zweite und der dritte Spannungsteiler verlaufen analog zu den in 2 und in 4 gezeigten und in der entsprechenden Beschreibung erläuterten Spannungsteilern. Lediglich die Schalterstellung der in 6 gezeigten Multiplexer M1, M2 unterscheidet von der in 4.The first, the second and the third voltage divider are analogous to those in FIG 2 and in 4 shown and explained in the corresponding description voltage dividers. Only the switch position of in 6 shown multiplexer M 1 , M 2 differs from the in 4 ,

Der fünfte Spannungsteiler in der dritten Ausgestaltung verläuft ausgehend von dem Versorgungspotential VDD über den Messwiderstand RM, den ersten Multiplexer M1, den ersten und zweiten Vorwiderstand REX,1, REX,2 und das von der Messgröße abhängige Widerstandselement RPT. Die fünfte Teilspannung wird dabei zwischen Messwiderstand RM und dem ersten Multiplexer M1 abgegriffen. Da sich der zweite Multiplexer M2 unmittelbar vor dem Eingang des Operationsverstärkers OPV der Verstärkerschaltung befindet kann sein Widerstand RMUX,2 vernachlässigt werden.The fifth voltage divider in the third embodiment extends from the supply potential V DD via the measuring resistor R M , the first multiplexer M 1 , the first and second series resistor R EX, 1 , R EX, 2 and the dependent of the variable resistance element R PT . The fifth partial voltage is tapped between measuring resistor R M and the first multiplexer M 1 . Since the second multiplexer M 2 is located immediately before the input of the operational amplifier OPV of the amplifier circuit, its resistance R MUX, 2 can be neglected.

Anstelle des in den Figuren gezeigten temperaturabhängigen Widerstandselements kann selbstverständlich und für den Fachmann ohne weiteres ersichtlich jedes andere von einer chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängige Widerstandselement verwendet werden. Tabelle 1 1 Stellung 1 2 Stellung 2 3 Stellung 3 4 Stellung 4 5 Stellung 5 ADC Analog-Digital-Umsetzer D Disable-Eingang OPV Operationsverstärker F Filter μC Mikrocontroller M Multiplexer M1 Erster Multiplexer M2 Zweiter Multiplexer REX,1 Erster Vorwiderstand REX,2 Zweiter Vorwiderstand RPT Temperaturabhängiges Widerstandselement RM Messwiderstand RR,1 Erster Referenzwiderstand RR,2 Zweiter Referenzwiderstand RMUX Widerstand des Multiplexers RMUX,1 Widerstand des ersten Multiplexers RMUX,2 Widerstand des zweiten Multiplexers VDD Versorgungspotential S1 Erste Schalterstellung S2 Zweite Schalterstellung S3 Dritte Schalterstellung S4 Vierte Schalterstellung S5 Fünfte Schalterstellung Instead of the temperature-dependent resistive element shown in the figures, it will be obvious and obvious to those skilled in the art that any other chemical element dependent on a chemical and / or physical measurand will be used. Table 1 1 Position 1 2 Position 2 3 Position 3 4 Position 4 5 Position 5 ADC Analog-to-digital converter D Disable input OPV operational amplifiers F filter .mu.C microcontroller M multiplexer M 1 First multiplexer M 2 Second multiplexer R EX, 1 First resistor R EX, 2 Second series resistor R PT Temperature-dependent resistance element R M measuring resistor R R, 1 First reference resistance R R, 2 Second reference resistance R MUX Resistor of the multiplexer R MUX, 1 Resistor of the first multiplexer R MUX, 2 Resistor of the second multiplexer V DD supply potential S 1 First switch position S 2 Second switch position S 3 Third switch position S 4 Fourth switch position S 5 Fifth switch position

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Verfahren zur Widerstandsmessung eines von mindestens einer chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängigen Widerstandselements, wobei ein erster Spannungsteiler aus wenigstens einem ersten Referenzwiderstand (RR,1) und einem Messwiderstand (RM) gebildet wird, wobei mittels einer Verstärkerschaltung eine über den ersten Spannungsteiler abfallende Teilspannung verstärkt wird, wobei ein zweiter Spannungsteiler aus wenigstens einem zweiten Referenzwiderstand (RR,2) und dem Messwiderstand (RM) gebildet wird, wobei mittels der Verstärkerschaltung eine über den zweiten Spannungsteiler abfallende Teilspannung verstärkt wird, wobei ein dritter Spannungsteiler aus wenigstens dem von der chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängigen Widerstandselement und dem Messwiderstand (RM) gebildet wird, wobei mittels der Verstärkerschaltung eine über den dritten Spannungsteiler abfallende Teilspannung verstärkt wird, wobei aus wenigstens den Werten der über den ersten, zweiten und dritten Spannungsteiler abfallenden und verstärkten Teilspannungen und den Werten des ersten und des zweiten Referenzwiderstands (RR,1, RR,2) und des Messwiderstands (RM) der Widerstandswert des von der physikalischen und/oder chemischen Messgröße abhängigen Widerstandselements bestimmt wird.A method for resistance measurement of a dependent of at least one chemical and / or physical variable resistance element, wherein a first voltage divider of at least a first reference resistor (R R, 1 ) and a measuring resistor (R M ) is formed, wherein by means of an amplifier circuit via the first voltage divider decreasing partial voltage is amplified, wherein a second voltage divider of at least a second reference resistor (R R, 2 ) and the measuring resistor (R M ) is formed, wherein by means of the amplifier circuit, a voltage drop across the second voltage divider sub-voltage is amplified, wherein a third voltage divider of at least the resistance element dependent on the chemical and / or physical measured variable and the measuring resistor (R M ) is formed, wherein by means of the amplifier circuit a falling over the third voltage divider partial voltage is amplified, wherein at least the values of the above first, second and third voltage divider sloping and amplified partial voltages and the values of the first and second reference resistors (R R, 1 , R R, 2 ) and the measuring resistor (R M ), the resistance value of the dependent of the physical and / or chemical measure resistance element is determined. Verfahren nach Anspruch 1, wobei als Widerstandselement, welches von einer chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängig ist, ein temperaturabhängiges Widerstandselement verwendet wird.Method according to claim 1, wherein as resistive element, which of a chemical and / or physical measurand depends, a temperature-dependent resistance element is used. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste, zweite und dritte Spannungsteiler mittels eines elektronischen Schalters eingestellt werden, wobei der elektronische Schalter mindestens einen Widerstandswert aufweist.Method according to claim 1 or 2, wherein the first, second and third voltage dividers by means of an electronic switch be set, the electronic switch at least has a resistance value. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die über den ersten, zweiten und dritten Spannungsteiler abfallende Teilspannung nach dem elektronischen Schalter abgegriffen wird.The method of claim 3, wherein the over the first, second and third voltage divider sloping partial voltage is tapped after the electronic switch. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei ein vierter Spannungsteiler über wenigstens den zweiten Referenzwiderstand (RR,2), den elektronischen Schalter und den Messwiderstand eingestellt wird, wobei die über den vierten Spannungsteiler abfallende Teilspannung vor dem elektronischen Schalter abgegriffen wird, wobei mittels der Verstärkerschaltung die über den vierten Spannungsteiler abfallende Teilspannung verstärkt wird.Method according to Claim 3 or 4, wherein a fourth voltage divider is set via at least the second reference resistor (R R, 2 ), the electronic switch and the measuring resistor, wherein the partial voltage dropping across the fourth voltage divider is tapped in front of the electronic switch, wherein Amplifier circuit which is amplified over the fourth voltage divider sloping sub-voltage. Verfahren nach Anspruch 5, wobei aus wenigstens der über den vierten Spannungsteiler abfallenden und verstärkten Teilspannung der Widerstandswert des elektronischen Schalters bestimmt wird.The method of claim 5, wherein at least one of the fourth voltage divider sloping down and amplified Partial voltage determines the resistance of the electronic switch becomes. Vorrichtung zur Widerstandsmessung eines von mindestens einer chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängigen Widerstandselements, mit mindestens einem elektronischen Schalter, wobei der elektronische Schalter mindestens einen Widerstand aufweist, wobei der elektronische Schalter dazu dient, einen ersten Spannungsteiler über einen ersten Referenzwiderstand (RR,1), einen Messwiderstand (RM) und den elektronischen Schalter einzustellen, über dem eine erste Teilspannung abfällt, einen zweiten Spannungsteiler über einen zweiten Referenzwiderstand (RR,2), den Messwiderstand (RM) und den elektronischen Schalter einzustellen, über dem eine zweite Teilspannung abfällt, einen dritten Spannungsteiler über das von der chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängige Widerstandelement, den Messwiderstand (RM) und den elektronischen Schalter einzustellen, über dem eine dritte Teilspannung abfällt, einen vierten Spannungsteiler über einen zweiten Referenzwiderstand (RR,2), den Messwiderstand (RM), und den elektronischen Schalter einzustellen, über dem eine vierte Teilspannung abfällt, mit einer Verstärkerschaltung, welche zur Verstärkung der ersten, zweiten, dritten und vierten Teilspannung dient, mit einer Rechnereinheit, welche zur Bestimmung des Widerstandswerts des von der chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängigen Widerstandselements aus den ersten, zweiten, dritten und vierten abgefallenen und verstärkten Teilspannungen, dem Widerstandswert des Messwiderstand (RM) und den Widerstandswerten des ersten und dem zweiten Referenzwiderstands (RR,1, RR,2), dient.Device for measuring the resistance of a resistance element dependent on at least one chemical and / or physical measurand, comprising at least one electronic switch, the electronic switch having at least one resistor, the electronic switch serving to connect a first voltage divider via a first reference resistor (R R, 1 ), a measuring resistor (R M ) and the electronic switch over which a first partial voltage drops, a second voltage divider via a second reference resistor (R R, 2 ), the measuring resistor (R M ) and the electronic switch to set above the one second partial voltage drops, a third voltage divider on the dependent of the chemical and / or physical variable resistive element, the measuring resistor (R M ) and the electronic switch to set over which a third partial voltage drops, a fourth voltage divider via a second reference resistor stand (R R, 2 ), the measuring resistor (R M ), and set the electronic switch over which a fourth partial voltage drops, with an amplifier circuit which serves to amplify the first, second, third and fourth partial voltage, with a computer unit, which for determining the resistance value of the dependent of the chemical and / or physical measurand resistive element of the first, second, third and fourth fallen and reinforced Partial voltages, the resistance value of the measuring resistor (R M ) and the resistance values of the first and the second reference resistance (R R, 1 , R R, 2 ), is used. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Abgriff der über den zweiten Spannungsteiler abfallenden zweiten Teilspannung nach dem elektronischen Schalter erfolgt, und wobei der Abgriff der über den vierten Spannungsteiler abfallenden vierten Teilspannung vor dem elektronischen Schalter erfolgt.Device according to claim 7, being the tap the second voltage divider decreasing second Partial voltage takes place after the electronic switch, and in which the tap of the falling over the fourth voltage divider fourth partial voltage before the electronic switch takes place. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei der elektronische Schalter aus mindestens einer Multiplexeinheit (M, M1, M2) besteht.Apparatus according to claim 7 or 8, wherein the electronic switch consists of at least one multiplex unit (M, M 1 , M 2 ). Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, wobei wenigstens ein Vorwiderstand (REX,1, REX,2), vorgesehen ist, welcher dazu dient den an dem elektronischen Schalter anliegenden Strom zu beschränken.Device according to claim 7, 8 or 9, wherein at least one series resistor (R EX, 1 , R EX, 2 ) is provided, which serves to limit the current applied to the electronic switch. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Vorwiderstand (REX,1, REX,2), Bestandteil des ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Spannungsteilers ist.Apparatus according to claim 10, wherein the series resistor (R EX, 1 , R EX, 2 ), part of the first, second, third and / or fourth voltage divider is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7–11, wobei die Verstärkerschaltung im Wesentlichen aus einem Operationsverstärker (OPV) besteht, welcher mit einer Betriebsspannung (VDD) versorgt wird und einen definierten Verstärkungsfaktor und einen Offset aufweist.Device according to one of claims 7-11, wherein the amplifier circuit consists essentially of an operational amplifier (OPV), which is supplied with an operating voltage (V DD ) and having a defined gain factor and an offset. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7–12, wobei der Verstärkerschaltung ein Analog-Digital-Umsetzer (ADC) nachgeschaltet ist, der ein von der Verstärkerschaltung ausgegebenes analoges Messsignal digitalisiert.Device according to one of claims 7-12, wherein the amplifier circuit is an analog-to-digital converter (ADC), which is one of the amplifier circuit output analog measuring signal digitized. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7–13, wobei der elektronische Schalter dazu dient, einen fünften Spannungsteiler über das von einer chemischen und/oder physikalischen Messgröße abhängige Widerstandselement, den elektronischen Schalter, den Messwiderstand (RM) und den Vorwiderstand (REX,1, REX,2), einzustellen, über den eine fünfte Teilspannung abfällt, welche von der Verstärkerschaltung verstärkt wird.Device according to one of claims 7-13, wherein the electronic switch is used, a fifth voltage divider on the dependent of a chemical and / or physical variable resistance element, the electronic switch, the measuring resistor (R M ) and the series resistor (R EX, 1 , R EX, 2 ), over which a fifth partial voltage drops, which is amplified by the amplifier circuit.
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