[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明涉及一种多导体测量设备，利用其可以检测有故障的与温度有关的电阻传感器。

背景技术

在过程控制技术中，要确定和变换测量值譬如温度测量值，使得其满足根据EN 61508或EN 13849的要求。在温度测量时迄今通常使用铂电阻传感器，其欧姆电阻随温度改变而同样改变。

已知的是，在对电阻进行测量时优选实施双导体测量、三导体测量或四导体测量。四导体测量尤其在线路和连接电阻会使测量失真时才实施。

通常难以识别有故障的与温度有关的电阻传感器。为了能够识别有故障的与温度有关的电阻传感器，例如以冗余方式分析两个相同的铂电阻感测器的测量结果，其方式是：比较这两个所测量到的温度。已知的这样的措施在DE 20 2004 021 438 U1中予以提及。在已知的冗余分析中，每个电阻感测器的电阻单独利用多个导体测量来确定，使得对于一组两个电阻感测器需要双倍的布线开销。

此外，由DE 20 2004 021 438 U1中已知了一种测量装置，其中两个并联连接的与温度有关的电阻传感器通过四个连接线路连接到测量数据处理装置的四个连接端子上，所述电阻传感器分别仅具有两个连接部。此外，设置两个可接入的电流源。测量数据处理装置可以根据所检测到的在电阻传感器上的电压降和的所检测到的电流来识别有故障的电阻传感器。

由DE 10 2005 029 045 A1已知一种用于确定和/或监控温度的设备，其中第一温度传感器经由至少三个线路与测量变换器连接，并且第二温度传感器经由至少两个线路与测量变换器连接。在此情况下，第一温度传感器的线路和第二温度传感器的线路与测量变换器的共同的端子连接。

发明内容

本发明所基于的任务是提出一种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，该多导体测量设备以比迄今更小的布线耗费就足够并且能够实现自动测量多个电阻传感器。

该技术问题分别利用独立权利要求1、2和3所述的特征来解决。

附图说明

根据多个实施例结合所附的附图更为详细地阐述本发明。在附图中：

图1示出了具有三个连接线路的多导体测量设备，以及

图2示出了具有五个连接端子的多导体测量设备。

具体实施方式

在图1中示出了带有三个连接端子1、2和3的示例性多导体测量设备10，在所述连接端子上各连接有一个连接线路20、30或40。多导体测量设备10因此也可以称作三导体测量设备。连接线路20具有一线路电阻RL1，该线路电阻用22表示。类似地，连接线路30具有线路电阻RL2，该线路电阻用32表示，而连接线路40具有线路电阻RL3，该线路电阻用42表示。有利地，线路电阻22、32和42相同，至少基本上相同。

在三个连接线路20、30和40上连接有两个彼此电串联连接的、与温度有关的电阻传感器50和60。与温度有关的电阻传感器50和60可以是Pt(铂)传感器。在本实例中，与温度有关的电阻传感器50是PT100，而与温度有关的电阻60是PT1000。这表示，这两个电阻传感器的电阻相差系数10。铂传感器50具有三个连接部51、52和53，更确切地说与连接线路20连接的输入连接部51、与铂传感器60的输入连接部连接的第一输出连接部52和与连接线路30连接的第二输出连接部53。铂传感器60的输出连接部61与连接线路40连接。

第一可操控的电流发生装置70连接到连接端子1和2上，该第一可操控的电流发生装置例如可以经由开关90接通或关断，即可以连接到连接端子1和2上或可以与所述连接端子分离。该电流发生装置70优选是电流源，该电流源例如提供恒定电流I₁。代替电流源，也可以使用电压源。在连接端子1与2之间还连接有可操控的电压测量装置110，该可操控的电压测量装置可以测量在连接端子1和2上的电压U₁。

第二可操控的电流发生装置80连接到连接端子2和3上，该第二可操控的电流发生装置例如可以经由开关100接通或关断，即可以连接到连接端子1和2上或可以与所述连接端子分离。该电流发生装置80优选是电流源，该电流源例如提供恒定电流I₂。代替电流源，也可以使用电压源。在连接端子2与3之间还连接有可操控的电压测量装置120，该可操控的电压测量装置可以测量在连接端子2和3上的电压U₂。