用于检测有故障的与温度有关的电阻传感器的多导体测量设备的制造方法_3

文档序号:8303305阅读:来源:国知局
经连接线路190、铂传感器220和连接线路200。通过应用四导体测量现在由电压测量装置280测量在连接端子152和153之间的电压队并且将其传输至分析和控制装置310。由于连接线路170和180基本上无电流,所以分析和控制装置310可从已知的电流I2和所测量的电压U 4根据如下等式非常近似地确定铂传感器220的电阻RPT1000。
[0054]RPT1000 = U4/I2 (8)
[0055]根据等式(7)和(8)确定的电阻RPT100和RPT1000接着在分析和控制装置310中被比较,以便识别出铂传感器210和220中的至少一个是否有故障。如果电阻RPT1000以系数10大于电阻RPT100,则两个铂传感器210和220无故障。关于在RPT1000与RPT100之间的差的公差范围例如可以由客户确定并且作为值存储在分析和控制装置310的存储器(未示出)中,在该公差范围中没有有故障的铂传感器被分析和控制装置310识别出。在该存储器中也可以存储电流IjP I 2的值。
[0056]要注意的是,分析和控制装置310如上所描述的那样可以将电阻RPT100和RPT1000直接相互比较来识别故障。但可考虑的是,所确定的电阻RPT100和RPT1000在分析和控制装置310中首先转换成相关的温度和接着将其进行比较。
[0057]多导体测量设备150能够实现对两个铂传感器210和220的自动四导体测量,尽管仅存在五个连接端子或五个连接线路。应注意的是,在前面所描述的情况下,仅需要两个电压测量装置280和290。两个另外的所示的电压测量装置270和300例如可以被分析和控制装置310去活或甚至不存在。也可考虑的是,分析和控制装置310被编程,使得其并不分析由电压测量装置270和300提供的电压。
[0058]以下详细地阐述了图2中所示的多导体测量设备150的运行方式,其中铂传感器220的电阻RPT1000可以借助双导体测量来确定,而铂传感器210的电阻RPT100可以借助四导体测量来确定。
[0059]在该实例中,仅仅需要连接端子151、152、154、155。
[0060]又假设的是,所有线路电阻至少基本上相同。
[0061]此外假设的是,开关230断开而开关240闭合。因此,恒定的电流I2流经连接线路190、铂传感器220和连接线路200。现在,在连接端子154、155之间的电压队被电压测量装置300测量并且被传输至分析和控制装置310。通过应用双导体测量,分析和控制装置310从所测量的电压U2和已知的电流12基于等式U2/I2= RL30+RPT1000+RL40确定铂传感器220的电阻RPT1000的值,所述值当然受线路电阻RL30和RL40歪曲。
[0062]现在通过应用四导体测量也自动地确定铂传感器210的电阻。为此,开关230闭合而开关240断开。接着,电压测量装置290测量在连接端子152和154之间的电压仏并且将该电压传输至分析和控制装置。分析和控制装置310于是根据等式(7)确定铂传感器210 的电阻 RPT100:
[0063]RPT100 = U1A1(7)。
[0064]接着,将这两个电阻RPT100和RPT1000比较以便能够检测至少一个有故障的铂传感器。
[0065]要注意的是,分析和控制装置310如上所描述的那样可以将电阻RPT100和RPT1000直接相互比较来识别故障。但可考虑的是,将所确定的电阻RPT100和RPT1000在分析和控制装置310中首先转换成相关的温度和接着将其进行比较。
[0066]示例性的多导体测量设备150能够实现对两个铂传感器210和220组合自动应用双导体测量和四导体测量,尽管仅存在四个连接端子或四个连接线路。
[0067]在上面所描述的情况下,仅需要两个电压测量装置290和300。两个另外的所示的电压测量装置270和280例如可以被分析和控制装置310去活或甚至不存在。也可考虑的是,分析和控制装置310被编程,使得其在此情况下并不分析由电压测量装置270和280提供的电压。
[0068]随后详细地阐述在图2中所示的多导体测量设备150的运行方式,其中铂传感器210或铂传感器220的电阻RPT100和RPT1000分别借助三导体测量来确定。
[0069]为此,需要连接端子152和153和电压测量装置280来测量电压U4。
[0070]又假设的是,导体电阻RL10、RL30和RL40相等,至少基本相等。
[0071]现在假设的是,开关230闭合而开关240断开。因此,恒定的电流I1流经连接线路160、铂传感器210和连接线路200。现在,电压U1可被电压测量装置290测量、电压U2可被电压测量装置300测量和电压U3可被电压测量装置270测量,并且传输至分析和控制装置310。分析和控制装置310由所测量的电压UpU2、U3和已知的电流I1根据如下等式确定铂传感器210的电阻RPT100的值。
[0072]Rpt10=(UJU1-U2)Zi10 (9)
[0073]等式(9)由如下构思得到:
[0074]RL10+RPT100+RL40 = (?+?+?)/I1,其中 RLlO = RL40 = U2/I10
[0075]现在应假设的是:通过控制分析和控制装置310断开开关230并且闭合开关240。因此,恒定的电流I2流经连接线路190、铂传感器220和连接线路200。
[0076]电压U1又可被电压测量装置290测量、电压U 2可被电压测量装置300测量和电压U3可被电压测量装置270测量,并且传输至分析和控制装置310。分析和控制装置310由所测量的电压U” U2、U3和已知的电流I 2根据如下等式确定铂传感器220的电阻RPT1000的值。
[0077]RPT1000 = 2 (U3+^)/I2-U2/I2 (10)
[0078]等式(10)由如下构思得到:
[0079]U2/I2= 2RL40+RPT1000,其中 RL40 = (U2-U1-U3Vl20
[0080]根据等式(9)和(10)确定的电阻RPT100和RPT1000接着在分析和控制装置310中被比较,以便识别出铂传感器210和220中的至少一个是否有故障。如果电阻RPT1000以系数10大于电阻RPT100,则两个铂传感器210和220无故障。关于在RPT1000与RPT100之间的差的公差范围例如可以由客户确定并且作为值存储在分析和控制装置310的存储器(未示出)中,在该公差范围中没有有故障的铂传感器被分析和控制装置310识别出。在该存储器中也可以存储电流IjP I 2的值。
[0081]要注意的是,分析和控制装置310如上所描述的那样可以将电阻RPT100和RPT1000直接相互比较来识别故障。但也可考虑的是,所确定的电阻RPT100和RPT1000在分析和控制装置310中首先转换成相关的温度和接着将所述温度进行比较。
[0082]多导体测量设备150因此能够实现对两个铂传感器210和220的自动三导体测量。应注意的是,在前面所描述的情况下,仅需要电压测量装置270、290和300。电压测量设备280例如可以被分析和控制装置310去活或甚至不存在。也可考虑的是,分析和控制装置310被编程,使得其并不分析由电压测量装置280提供的电压。
[0083]有利地,上面所说明的等式存储在分析和控制装置310中。根据所期望的或设定的双导体测量、三导体测量或四导体测量,相应的等式被分析和控制装置310用来确定电阻传感器210和220的电阻。
[0084]本发明的核心构思因此在于,提出一种多导体测量设备,其具有至少两个可交替运行的电流发生装置、至少两个电压测量装置和至少三个连接端子,优选三个、四个或五个连接端子,至少两个彼此电连接的与温度有关的电阻传感器可以连接到所述连接端子上。此外,多导体测量设备具有分析装置,其构成为自动地和通过应用由双导体测量、三导体测量和四导体测量的任意组合确定电阻传感器的电阻。
[0085]有利地,多导体测量设备设置用于识别有故障的与温度有关的电阻传感器,其具有至少三个连接端子,所述连接端子与两个可交替接通的电流发生装置和至少两个电压测量装置连接。电流发生装置分别提供预定的优选恒定的电流。至
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