Gebiet der Technik.

Die technische Lösung betrifft das Verfahren der Bezugsmessungen der Temperaturen und der Temperaturdifferenzen, des asymmetrischen Temperatursensors und des asymetrischen Bezugselementes für die Ausübung des Verfahrens der Bezugstemperaturmessungen, besonders für alle Gebiete, die eine Presentation der Meßergebnisse n einer definierten Analog oder Digitalform für die Systeme der Regulation, Automatisation oder Darstellung verlangen. Bisheriger Zustand der Technik Für die Messung der Temperatur eines Punktes gibt es Methoden, die an der Ausnutzung der Temperaturabhängigkeit des Widerstandes immer eines einzigen Resistors des Temperatursensors basieren, wobei bis zu dieser Zeit Resistoren des Sensors mit exakt definierten Abhängigkeit ihres Widerstandes an der Temperatur definiert wird, verwendet werden. In der Regel wird der Widerstandswert solches Resistors durch den Widerstand bei der Ausgangstemperatur 0° C, und durch den Koeffizienten der Temperaturabhängigkeit TCR dieses Widerstandes definiert, der dann die Steilheit der Ausgangskennlinie festlegt. In der Praxis werden meistens Sensoren Pt100, Ni1000, und ähnliche aus reinen Materialien und mit dem ausgebautem Wert des Widerstandes bei der Ausgangstemperatur. Das Signal solchen Sensoren wird dann mit Hilfe der Meßwertumwandlers, gewöhnlicherweise an ein der standarden elektrischen Signale überführt (0-5 V, 0-10 V, 4-20 mA, 0-20 mA usw.), deren Ausgangssignal zu Maßtragendem Maßstab der aufgenommenen Temperatur wird.

Nachteil dieser bekannten Lösung ist -Notwendigkeit des Einstellens des Ausgangswertes des Sensorresistors in einer physikalischen Temperatur (in der Regel 0 °C), wobei in der Regel so vorgegangen ist, daß der wirkliche Wert des Temperaturkoeffizientendes Widerstandes in Meßka ! ibrationsbädern, und der wirkliche Wert des Widerstandes bei einer bekannten Temperatur bestimmt wird, durch die Berechnung wird ein neuer Widerstandswert bei derselben Temperatur, an diesen wird der Widerstandswert aufgebaut, und danach wird der wirkliche, erreichte Wert bei der Ausgangs und der Endtemperatur des Meßbereiches, für den der Sensor bestimmt wird (in der Praxis gewähnlicherweise 0° C und + 100° C) kontrolliert.

-Notwendigkeit der Verwendung reinen Materialien und anspruchsvollen Technologien für das Erreichen eines stabilen und definierten Temperaturkoeffizienten des Widerstandes TCR des Sensorresistors.

-Praktische Unmöglichkeit der nachträglichen Beeinflussung, also der Einstellung von TCR produziertem Sensorrezistors und demnach der Steilheit der Ausgangskennlinie.

-Notwendigkeit der Klassifizierung der fertigen Sensoren in Qualifikationsklassen gemäß der erreichten Genauigkeit, wobei die Steigerung der Klassifizierungsausbeute bei der höchste Qualitätsklasse wird durch die Stufe der Materialienreinheit der Funktionswiderstandsschicht des Sensorresistors, durch die Reproduzierbarkeit des technologischen-Prozesses, und durch die Genauigkeit des verwendeten Kalibrationsverfahrens des Ausgangswertes des Sensorresistors limitiert.

-Gegenseitige Vertauschbarkeit der Sensoren ist nur Rahmen der Toleranz möglich, die durch die Genauigkeitsklasse der Qualitätsklasse gegeben wird.

-Schwierige, und nur durch Auswahl in den Kalibrationstemperaturbädem realisierbare Zusammenpaarung der Sensoren für anspruchsvollere Applikationen, besonders für die Bestimmungen kleinen Temperaturdifferenzen.

-Notwendigkeit des Definierens der Meßbereiche der Meßwertumwandler für das Erreichen der optimalen Genauigkeit in der verlangten Applikation, was die, so weit wie möglich, genaue Angaben über die technologischen Verfahren schon im Stadium der Projektion des investitionsvorhabens verlangt.

-Notwendigkeit der Überführung des die Temperatur charakterisierten Widerstandes an ein Strom-oder Spannungssignal, gewöhnlicherweise mit einem von Null verschiedenem Anfangswert.

-Steigende Ungenauigkeit und sinkende Empfindlichkeit des Meßkanals mit dem steigenden gegebenen Bereich der gemessenen Temperaturen.

-Überschreiten der gemessenen Temperatur über einen Wert, des im voraus gegebenen Bereiches, führt bei den Regulationssystemen immer zur Entstehung einer havarien oder ausserordentlichen Situation, die nur schwierig automatisierbar tösbar ist.

Für die Bestimmung einer Temperaturdifferenz zweier unabhängigen Meßplätze werden Methoden mit Widerstandssensoren der Temperatur verwendet, bei welchen zwei selbständige Analogmeßkanale verwendet werden, die immer aus einem Sensor und einem Meßwertumwandler gebildet werden, aus deren Ausgangssignalen, die an die Temperaturen jedes der gemessenen Orten berechnet werden, ihre Differenz durch die mathematische Berechnung des Unterschiedes der Gemessenen Temperaturen der einzelnen gemessenen Orten bestimmt wird.

Nachteil dieser bekannten Lösung ist : -Die Methode ist aus dem Prinzip der mathematischen Berechnung mit einem zufälligen relativen Fehler belastet wird, der durch die Summe der relativen Fehler des Temperaturmessens jedes der beiden Meßkanales gegeben wird.

-Die Ungenauigkeit der Methode wächst mit der sinkenden Differenz der Temperaturen der beiden gemessenen Orten, und bei den Temperaturdifferenzen, die mit Ungenauigkeit des Temperaturmessens des einzelnen Temperaturkanal vergleichbar sind, ist die Bestimmung des gewünschten Wertes der Differenz durch die mathematische Berechnung mit eine relativen Fehler belästigt, der über alle Grenzen wächst, überdies mit undefinierbarem Vorzeichen der Abweichung.

-Die Ungenauigkeit der Methode wächst mit dem wachsenden, definierten Bereich, in dem sich die Temperaturenjedes der zu messenden Orten einzeln bewegen können.

-Für genauere Messungen ist es notwendig durch spezielle Auswahl zusammengepaarte Sensoren zu verwenden -Der zufällige relative Fehler der Überführung des momentanen Widerstandwertes des Abtastresistor des Sensors ist im Prinzip immer durch die Summe der Fehler der Größen belastet, (Spannung oder Strom), die in dem einzelnen Meßkanal einerseits für die Speisung und andererseits als Signal für weitere Verarbeitung verwendet werden.

-Das Messen ist physikalisch mit dem Fehler des Meßwiderstandes belastet, die durch die Selbsterwänmung des einzelnen Meßwiderstandes in der Abhängigkeit an dem verwendeten Leistungsaufnahme entstanden ist. Dabei sinkt mit der sinkenden Leistungsaufnahme die Ebene des nützlichen Signais und demnach jede beliebige Wahl immer ein Kompromiß zwischen der Bestrebung um das Erzielen einer möglichst hohen Genauigkeit und Empfindlichkeit des Messens und der Ebene des Ausgangssignals ist.

-Die Unterscheidungsfähigkeit der Methode des Messens eines Unterschiedes zweier Meßorte mit zwei unabhängigen Temperaturkanälen ist immer durch die Summe der Ungenauigkeiten jedes der einzelnen Meßkanäle bestimmt, und ist also die kleinste (die schlimmste) im Bereich der kleinen Temperaturdifferenzen.

Die oben genannten Mangel der bekannten Verfahren der Messung der Temperaturen und der Temperaturdifferenzen werden durch das Verfahren der Bezugsmessung der Temperaturen und der Temperaturdifferenzen, durch den asymetrischen Temperatursensor und durch den asymetrischen Bezugselement gemäß der Erfindung beseitigt. Gemäß der ersten Durchführung der Erfindung besteht das Wesen des Bezugsverfahrens des Temperaturmessens eines Punktes darin, daß ein seriell verbundenes erstes Widerstandspaar der Resistorsensoren, die in den Temperaturkoeffizienten übereinstimmend, aber mit den Werten des Widerstandes asymmetrisch unterschiedlich sind, in den Meßpunkt mit der gemessenen Temperatur t1 gleichzeitig untergebracht wird.

Die Bezugstemperatur tv wird so gewähtt, damit sie ungefähr dieselbe, als die vorausgesetzte Temperatur des Meßpunktes wäre. Beliebig, aber ambestenstens enffemt von dem Meßpunkt (in der Nähe des Voltmeters), wird zu dem ersten Paar ein neues Paar der Resistoren untergebracht, die wieder seriell verbunden aber temperaturunabhängig sind, und deren Werte der Widerstände einzeln mit den Werten der Widerstände des ersten Paares der Temperaturresistorsensoren bei der Bezugstemperatur übereinstimmend sind, und antiparallel mit dem ersten Paar zusammen geschlossen wird. An die gemeinsamen äußeren Leiter der antiparallelen Kombination beider Paare der seriell zusammengeschlossenen Resistoren wird eine geeignete Spannung Uin zugeführt.

Zwischen dem äußeren Leiter und dem, allen Resistoren gemeinsamen mittleren Leiter, die beide zu dem Resistor des temperaturunabhängigen Paares mit kleinerem Widerstand, wird mit einem Voltmeter das Spannungsausgangssignal Uout gemessen, nachfolgend bestimmt man als Quotient das relative Verhältnis des Spannungsausgangssignals Uout zu der Speisespannung Uin, aus dem in der Regel gemäß des Regels : At= (1-2 x Uout/Uin)/ (TCR x (Uout/Uin-1/ (k+1))) =t1-tv die Abweichung At der Temperatur des Meßpunktes von der im Voraus definierten Bezugstemperatur tv berechnet wird. Die wirkliche Temperatur des Meßpunktes wird nachfolgend so bestimmt, daß die Abweichung At der Temperatur des Meßpunktes zu der Bezugstemperatur tv zugerechnet wird.

Für eine einfachere Arbeit mit reellen Sensoren mit einer bestimmten Varianz der grundlegenden Eigenschaften wird mit Vorteil der Begriff der sogenannten Bezugssteilheit eingeführt, was für das erste Paar der Temperaturresistorensensoren ein Konstante ist, die Steilheit der Ausgangskennlinie bei der Bezugstemperatur darstellt, die gemäß des Regels VTCR = (TCR/4) x (1-k)/ (1+k), und nachfolgend wird mit deren Hilfe die gemeinsame Austauschbarkeit der verschiedenen Paare der Temperatursensoren beurteilt. Die Abweichung At der Temperatur des Meßpunktes von der im Voraus definierten Bezugstemperatur tv bestimmt man mit der Ausnutzung dieser Konstante in sotchem Fall gemäß des Regels : At = (1-2 x Uout/Uin)/ (4xVTCR x (k+1) (Uout/Uin-1/ (k+1)/ (1-k)) = t1-tv Dabei ist die asymmetrische Unterschiedlichkeit der Werte der Resistoren in einem Paar durch den Koeffizienten der Asymmetrie k gefasst, der als gemeinsames Quotient der Werte, immer des Größeren zu dem kleineren Widerstand des entsprechenden Paares der Resistoren definiert wird, also gemäß des aligemein gültigen Regels k = Rv/Rm = Rvt/Rmt, wo der Index"v"den Resistor mit dem größeren Wert des Widerstandes, und der Index"m"gegenseitig den Resistor mit dem kleineren Wert des Widerstandes, und der Index"t"bedeuten, und der Index"t"bedeutet, da es sich um den Resistor mit temperaturabhängigen Widerstand handelt, gegenseitig an der anderen Position fehlende Index"t"bedeutet die Temperaturunabhängigkeit des Widerstandes des entsprechenden Resistors. Die Übereinstimmung der Widerstände bei der Bezugstemperatur tv ist durch die Regel Rv = Rvt (tv) und gleichzeitig Rm = Rmt (tv) gegeben, wo tv die im Voraus definierte Bezugstemperatur bedeutet, wobei es sich bei der antiparallelen Schaltung um die so genannte Kreuzidentität handelt, was bedeutet, daß der Resistor mit dem kleinerem Wert des Widerstandes des zweiten Paares parallel zu dem Resistor mit dem größeren Wert des Widerstandes des ersten Paares und gegenseitig angeschlossen wird. Die Übereinstimmung der Temperaturkoeffizienten des Widerstandes der beiden Resistoren ist durch die Regel TCR = TCR (Rvm) = TCR (Rvt) gegeben und gilet fur jede beliebige Temperatur.

Gemäß der zweiten Durchführung der Erfindung besteht das Wesen für das Messen der Temperaturdifferenz zweier gemessenen Punkte darin, daß dass erste seriell geschlossenes Paar mit den Temperaturresistorsensoren die mit Temperaturkoeffizient übereinstimmen aber mit den Werten der Widerstände asymmetrisch unterschiedlich sind, in den erste Meßpunkt untergebracht wird. In den anderen Meßpunkt wird das zweite Paar der seriell geschlossenen Temperaturresistorsensoren untergebracht und antiparallel mit dem ersten Paar der Temperaturresistorensensoren, die aequivalent bei einer beliebigen Temperatur übereinstimmende Eigenschaften haben, geschlossen wird. An die gemeinsamen äußeren Leiter der antiparallelen Kombination beider Paare der Temperaturresistorensensoren wird eine passende Speisungsspannung Uin gelegt. Mit eine Voltmeter wird das Spannungsausgangssignal Uout zwischen dem äußeren Leiter und dem mittleren Leiter, der allen Temperaturresistorensensoren gemeinsam ist, die beide zu dem Temperaturresistor mit kleinerem Wert des Widerstandes führen, der aus dem zweiten Paar ist, also in den zweiten Meßpunkt untergebracht wird, gemessen, nachfolgend wird der relative Quotient des Spannungsausgangssignals Uout zu der Speisungsspannung Uin bestimmt, aus dem gemäß des Regels At = t1-t2 = (1-2xUout/Uin)/ (TCR x (UouVUin-1/(k+1))) = = (1-2xUout/Uin)/ (4xVTCR x (k+1) x (Uout/Uin-1/ (k+1))/ (1-k)) die Differenz At der Temperatur des ersten Meßpunktes von der Temperatur des zweiten Meßpunktes, also die Differenz der Temperaturen der beiden Messpunkte berechnet wird.

Dabei ist die asymmetrische Unterschiedlichkeit der Werte der Paare der Temperaturresistorensensoren durch den so genannten Koeffizient der Asymmetrie gegeben, der als der gemeinsame Quotient der Werte, immer des größeren Widerstandes zu dem kleineren Widerstand des entsprechenden Paares der Temperaturresistorensensoren definiert wird, also durch den Regel k = Rvt1/Rmt1 = Rvt2/Rmt2, wo der Index"v"den Resistor mit dem größeren Wert des Widerstandes bedeutet, im Gegenteil der Index"m"den Resistor mit dem kleineren Wert des Widerstandes bedeutet, der Index"t"bedeutet, daß es sich um einen Resistor mit temperaturabhängigem Widerstand handelt, und die Zahlindizes 1 und 2 bezeichnen den Meßpunkt, in dem das entsprechende Paar der Sensoren untergebracht ist. Die Übereinstimmung der Werte beider Paare der Temperatursensoren ist bei der übereinstimmenden Temperatur t durch die Regel Rvt1 (t) = Rvt2 (t), und gleichzeitig Rmt (1) = Rmt2 (t) gegeben, wobei es sich bei der antiparallelen Schaltung um die so genannte Kreuzübereinstimmung handelt, was bedeutet, daß der Resistor mit dem kleinerem Wert des Widerstandes des zweiten Paares parallel dem Resistor mit dem größeren Wert des Widerstandes des ersten Paares, und umgekehrt zugeordnet ist. Die Übereinstimmung der Temperaturkoeffizienten der Widerstände beider Paare der Temperatursensoren ist wieder, mit der, für eine beliebige Temperatur geltenden Regel gegeben : TCR = TCR (Rmt1) = TCR (Rvt1) = TCR (Rmt2) = TCR (Rvt2).

Der asymmetrische Temperatursensor für die Durchführung des Bezugsmessens der Temperaturen eines Punktes und der Differenzen zweier Meßpunkte enthält ein Paar der Widerstandstemperaturresistoren mit dem übereinstimmenden Temperaturbeiwert des Widerstandes TCR aber mit asymmetrisch unterschiedlichen Werten des Widerstandes, die in dem technologischen Zyklus an einem einzigen Träger-Isolationssubstrat mit mindestens drei Kontakten für den Anschluß dreier Leiter, untergebracht sind. Durch diese Anordnung sind an beiden Resistoren Bereiche für ihr einzelnes Nachbauen vorbereitet, also für die Durchführung einer Änderung ihrer gemeinsamen Asymmetrie. Es ist günstig, wenn die Widerstandstemperaturresistoren seriell geschaltet werden. Durch diese Bildung wird eine bessere Übereinstimmung der Temperaturkoeffizienten des Widerstandes TCR, niedrigere Variabilität des gemeinsamen Quotienten der Werte der Widerstände, und bessere Übereinstimmung der Temperatur jedes, von dem Paar der temperaturabhängigen Resistoren gegeneinander für die Unterbringung des Sensors in einen reellen Meßplatz sichergestellt.

Der asymmetrische Bezugselement für das Verfahren der Bezugsmessung der Temperaturen eine Punktes enthält ein Paar der temperaturunabhängigen Resistoren mit übereinstimmendem Nulltemperaturbeiwert des Widerstandes TCR aber mit asymmetrisch unterschiedlichen Werten des Widerstandes, die in einem und demselben technologischen Zyklus an einem einzigen Träger-Isolationssubstrat mit mindestens drei Kontakten für Anschluß der Leiter untergebracht sind. Durch diese Anordnung sind an beiden Resistoren Bereiche für ihr einzelnes Nachbauen vorbereitet, also für die Durchführung einer Änderung ihrer gemeinsamen Asymmetrie. Es ist günstig, wenn die temperaturunabhängigen Resistoren seriell geschaltet werden. Durch diese Bildung wird eine bessere Übereinstimmung und Nullität der Temperaturkoeffizienten des Widerstandes TCR, niedrigere Variabilität des gemeinsamen Quotienten der Werte der Widerstände, und bessere Übereinstimmung der Temperatur jedes, von dem Paar der temperaturabhängigen Resistoren gegeneinander für die Unterbringung des Sensors in einen reellen Meßplatz sichergestellt.

Der Hauptvorteil der Erfindung ist die Bezüglichkeit der Weise der Messungen der Temperatur und der Temperaturdifferenzen mit einer eindeutiger Bestimmtheit bei kleinen Unterschieden der gemessenen Temperatur und der Bezugstemperatur, eventuell der Gefolgten Temperaturen dei dem Messen ihres Unterschiedes. Das bring vor allem die Möglichkeit sehr genauen und empfindlichen Messungen auch sehr kleinen Temperaturdifferenzen ohne hohe Ansprüche an das Eichen, die Kalibrierung und das Paaren der Temperatursensoren. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist die Möglichkeit eines einfachen zusätzlichen Einstellen der Steilheit der Ausgangskennlinie des asymmetrischen Temperatursensors, was eine einfache Kompensation mit sehr hohen Ausbeute der immer existierenden Variabilität der Grundeigenschaften der Materialien, besonders des Temperaturbeiwertes der Funktionsschicht. Die Ebene des zu bearbeitenden, nützlichen Spannungssignals bewegt sich immer rund um die ideale Hälfte der verwendeten Versorgungsspannung, was seine Widerstandsfähigkeit gegen die Störungen steigert und steigert die elektromagnetische Kompatibilität de Methode des Meßverfahrens. Dazu noch, werden aus dem Prinzip der verhältnismäßigen Schaltung die meisten ungünstigen Einflüsse kompensiert, wie der reelle Widerstand der Zuführungsleiter, die Selbsterwärmung durch den eigenen Verbrauch, gerade so wie den Einfluß der Änderungen der äußeren klimatischen und technologischen Bedingungen. Wie die Art und Weise der Messung, so auch die Schaltung können mit den reellen Elementen der Zusammenstellung arbeiten, es wird also kein striktes Einhalten der theoretischen Bedingungen, wie das Einhalten der Kreuzübereinstimmung der Widerstände, der Physischen Übereinstimmung von TCR, und des Koeffizienten der Asymmetrie verlangt. Im Gegenteil kann durch die Änderung der Asymmetrie auch die Abweichung von TCR kompensiert werden usw.

Die Zahle der Schaltungselemente wird auf Minimum reduziert, sinkt also der Preis wie der gegenständigen Sensoren, so auch der Meßwertumwandler und der Meßsysteme. Dazu noch sind aus dem Prinzip der Tätigkeit der Schaltung, direkt in der Ebene des Signals eine eindeutige Signalisation, und aus großem Teil ach die Identifizierbarkeit jeder groben Störung der Schaltung direkt aus der Ebene des Signals sichergestellt. Das System ist unbelastbar und sehr einfach zu jeder Zeit an die Änderung der Prozessbedingungen durch einen einfachen Austausch des asymmetrischen Bezugselementes umstellbar. Für die Messung in vollem Bereich der genehmigten Arbeitstemperaturen des Asymmetrischen Temperaturzensors halten wir mit einem Umwandler aus, die vorige Notwendigkeit des Austausches des Umwandlers fällt ab, gerade so wie die Notwendigkeit deren Produktion und Lagerung in Breitem Sortiment der Temperaturbereiche. Eine leichte und einfache Anknüpfung an die Temperatumormale sowie an die physikalisch definierten Temperaturen.

Nach der exakten Beglaubigung des Temperaturkoeffizienten des Widerstandes der einzelnen Resistoren des Sensors, verlangt die nachkommende Einstellung keine Temperaturbäder, was die am wenigsten produktive und zeitraubendste Operation aus dem Produktionsprozesses beseitigt. Diese Hauptvorteile bringen eine ganze Reihe schon weniger wesentlichen Vorteile, wie die Möglichkeit der Verwendung auch der Materialien mit niedriger Reinheitsstufe, Steigerung der Arbeitsproduktivität, Ersparnis der Produktions-und Betriebskosten usw., mit sich.

Die vorgelegte Erfindung wird näher erläutert werden, und zwar aufgrund der folgenden technischen Beschreibung, die in Zusammenhang mit den beigelegten Zeichnungen ausgearbeitet wurde, an welchen : Bild 1 stellt die schematische Anordnung für das Verfahrensweise der Bezugsmessung der Temperatur eines Punktes dar.

Bild 2 stellt die schematische Anordnung für die Verfahrensweise der Messung der Differenz der Temperaturen zweier Meßpunkte dar Bild 3 stellt die Durchführung eines asymmetrischen Temperatursensors, der an einem flachen Substrat gedruckt wird dar Bild 4 stellt eine Durchfühnung eines asymmetrischen Temperatursensors, der an einem walzformigen Substrat aufgewickelt wird, dar Bild 5 stellt eine Durchführung eines asymmetrischen Bezugselementes, das an einem flachen Substrat gedruckt wird dar Bild 6 stellt eine Durchführung eines asymetrischen Bezugselementes, der an einem walzformigen Substrat aufgewickelt wird, dar Bild 7 stellt eine günstige mehrfache Anordnung der gemeinsamen Topologie der asymmetrischen Temperatursensoren und der asymmetrischen Bezugselemente dar.

Verfahren bei der Bezugsmessung der Temperaturen, wann nacheinander die Temperaturen der Luft des Treibeises und des siedenden Wassers gemessen werden ist am Bild 1 dargestellt.

In den Meßpunkt MB1-für die Einfachheit frei in die Luft an dem linken Ende des Tisches wird ein seriell geschaltetes Paar D1 der standarden (idealen) Temperaturresistorensensoren 1 z. B. Pt1000 und 2 z. B. Pt100 mit einem übereinstimmenden genormten Koeffizient des Widerstandes TCR = 38650 ppm [1/°C] oder ein Asymmetrischer Temperatursensor 7, der solche zwei Temperaturresistorensensoren 1 und 2 enthält untergebracht werden. Ab der erwarteten Temperatur t0 = ungefähr 20° C wird eine nicht zu sehr entfemte Bezugstemperatur, z. B. tv = 0°C gewähtt, bei der hat der offensichtlich Temperatursensor 1 den Wert des Widerstandes Rvt = 1000 Q und der Temperatursensor 2 den Wert Rmt = 100 Q. Beliebig am besten aber an das rechte Ende des Tisches, also enffemt von dem Me#punkt MB1 wird ein Paar D3 der seriell geschalteten temperaturunabhängigen Resistoren (z. B. Typ Tr191) untergebracht, die den Wert der Widerstände Rv = 1000 Q für den Resistor 6 und Rm = 100 # für den Resistor 5 oder ein Asymmetrisches Element 8, der solche zwei Resistore 5 und 6 enthält. Beide Paare D1 der Temperaturresistorensensoren und D3 der temperaturunabhängigen Resistoren werden antiparallel zusammen so geschaltet, daß die freien Ende der Resistoren 2 und 5 mit dem Leiter Vin+ zusammengeschaltet werden, die freien Ende der Resistoren 1 und 6 mit dem Leiter Vin-zusammengeschaltet werden, und zuletzt die gemeinsamen Ende der Resistoren 1 und 2 durch den Leiter Vout mit den gemeinsamen Enden der Resistoren 5 und 6. Die Leiter Vin+ und Vin-werden an die Quelle der Spannung 9 zugeschaltet, an der die Spannung mit dem Wert von z. B. Uin = 1 V eingestellt wird. Jetzt mißt man mit dem Voltmeter V, der an derselben Stelle untergebracht wird wie Spannungsquelle 9, am besten an der rechten Seite des Tisches, die Spannung zwischen den Leitem Vin-und Vin+, die in dem gegebenen Fall z. B. Uout = 0,48 M sein wird. Der relative Quotient des Signals wird als Quotient UouVUin = 0,48/1 = 0,48. Und nachfolgend gemäß der Regel : At = (1-2 x Out/Uin)/ (TCR x (UouVUin-l/ (k+l))) = t1-tv, wo TCR=3850 ppm=0,003850 [1/C], k=Rv/Rm=RvVRmt=1000/100=10 wird die Abweichung der Temperatur At des Meßortes an der linken Seite des Tisches von der im Voraus definierten Bezugstemperatur tv=0 [°C], also : At = (1-2 x x (0,48-1/ (10+1))) = = x (0,48-1/11)) = = (0,48-0,0909)) = x 0,3891) = 0,04/0,001498 = 26,7 [C] Davon dann die gemessene Temperatur des Meßpunktes MB1, also die Lufttemperatur an der linken Seite des Tisches ist : t1 = tv + At = 0 + 26,7 = 26, 7[°C] Aus den bekannten Werten des Koeffizienten der Asymmetrie und TCR der Platinresistoren wird Bezugssteilheit gemäß der Regel : VTCR = 4 x TCR (1-k)/ (1+k) berechnet, also VTCR = 4 x 0,003850 x (1-10)/ (1+10) =-0,0007875 und nachfolgend wird gemäß der Regel : At = (1-2 x Uout/Uin)/ (4 x VTCR x (1+k) (Uout/Uin- 1/ (k+1))/ (1-k)) = t1-tv die Richtigkeit der vorgehenden Berechnung der Abweichung At der Temperatur t1 des Meßpunktes MB1 von der Bezugstemperatur tv, wird kontrolliert, also : At = (1-2 x x ( (-9)/11) x (0.48-1/11)/(-9)) =-26, 7 [C] Bei der Messung der Temperatur des Treibeises geht man so vor, daß das Paar D1 der Temperaturresistorensensoren 1 und 2 im Messpunkt MB1 an der linken Seite des Tisches wird in ein PE Sack gesteckt und gemeinsam in ein Gefäß mit Treibeis getaucht. Es wird der Wert der Spannung Uout gemessen, die offensichtlich 0,5 V sein wird. Es wird berechnet : At = (1-2 x x (0,50-1/ (10+1))) = (1-1)/ (0,003850 x (0,5-1/11)) = =0/ (0,00385 x (0,50-0,0909)) x 0,4091) =0/0,001575=0,0 [°C] Davon dann die gemessene Temperatur t1 des Messpunktes MB1, also des Treibeises an der linken Seite des Tisches ist : t1=tv+At =0+0=0 [°C] Bei der Messung der Temperatur des siedendes Wassers geht man so vor, da= das Paar der Sensoren D1 der Temperaturresistorensensoren 1 und 2 in einem PE Sack werden in ein Gefäß mit siedendem Wasser gelegt. Es wird der Wert der Spannung Uout gemessen, der offensichtlich 0,434 V. Es wird wieder berechnet : At = (1-2 x x (0,434-1/ (10+1))) = (1- 0, 868)/ (0,003850 x (0,434-1/11)) = x (0,434-0,0909)) x 0,3431) =0,132/0,001321= =99,93 [°C] Davon also die gemessene Temperatur des Meßpunktes MB1, also des siedendes Wassers an der linken Seite des Tisches ist : t1=tv+At =0+99,93=99,93 [°C] Verfahren bei der Messung der Differenz der Temperaturen, wann die Differenzen der Lufttemperatur und der Lufttemperatur, der Lufttemperatur und der Treibeistemperatur und der Lufttemperatur und der Temperatur des siedenden Wassers nacheinander gemessen wurden, ist am Bild 2 dargestellt.

In den Messpunkt MB1-für die Einfachheit frei in die Luft an dem linken Ende des Tisches wird ein seriell geschaltetes Paar D1 der standarden (idealen) Temperaturensensoren 1, z. B. Pt1000 und 2, z. B. Pt100 mit einem übereinstimmenden genormten Temperaturkoeffizient des Widerstandes 38650= ppm [1/°C] untergebracht. Beliebig am besten aber an das rechte End des Tisches, wird in das zweite Messpunkt MB2, wieder frei in die Luft wird das zweite Paar der seriell geschalteten Temperatursensoren 3, z. B. Pt1000 und 4 z. B. Pt100, aequivalent mit dem ersten Paar die übereinstimmenden Eigenschaften haben untergebracht. Beide Paare D1 und D2 werden antiparallel zusammen so geschaltet, daß die freien Ende der Resistoren 2 und 3 mit dem Leiter Vin+ zusammengeschaltet werden, die freien Ende der Resistoren 1 und 4 mit dem Leiter Vin-zusammengeschaltet werden, und zuletzt die gemeinsamen Ende der Resistoren 1 und 2 durch den Leiter Vout mit den gemeinsamen Enden der Resistoren 3 und 4. Die Leiter Vin+ und Vin-werden an die Quelle der Spannung 9 zugeschaltet, an der die Spannung mit dem Wert von z. B. Uin = 1 V eingestellt wird. Jetzt mißt man mit dem Voltmeter V, der an derselben Stelle untergebracht wird wie Spannungsquelle 9, am besten an der rechten Seite des Tisches, die Spannung zwischen den Leitern Vin-und Vout, die in dem gegebenen Fall z. B. Uout = 0,50 M sein wird. Der relative Quotient des Signals wird als Quotient Uout/Uin = 0,48/1 = 0,50 berechnet. Und nachfolgend gemäß der Regel : At = (1-2 x Uout/Uin)/ (TCR x (Uout/Uin-1/ (k+1))) =t1-t2 wo TCR=3850 ppm=0,003850 [1/'C], k=Rv/Rm=Rvtv/Rmtv = 1000/100=10 wird die Abweichung der Lufttemperatur des Messortes MB1 an der linken Seite des Tisches von der Lufttemperatur des Messortes MB2 an der rechten Seite des Tisches berechnet, also : At = (0,50-1/ (10+1))) = At = (1-2 x x (0,50-1/ (10+1))) = (1- 1)/ (0,003850 x (0,50-1/11)) = =0/ (0,00385 x (0,50-0,0909)) =0/ (0,00385 x 0,4091) =0/0,001575=0,0 [°C] Bei der Messung der Temperaturdifferenz zwischen der Lufttemperatur und der Treibeisestemperatur wird das Paar der Sensoren D1 an der linken Seite des Tisches in einen PE Sack hineingelegt und gemeinsam in ein Gefäß mit Treibeis getaucht. Der Wert der Spannung Uout wird gemessen, die offensichtlich 0,5220 V sein wird. Und nachfolgend gemäß der Regel : At = (1-2 x Uout/Uin)/ (TCR x (Uout/Uin-1/ (k+1))) =t1-t2 wo : TCR= 3850 ppm = 0.003850 [1/°C], k=Rv/Rm=Rvtv/Rmtv=1000/100=10 wird die Abweichung der Temperatur des Messortes MB1 des Treibeises an der linken Seite des Tisches von der Lufttemperatur des Messortes MB2 an der rechten Seite des Tisches berechnet, also : At = (1-2 x x x (0,522-1/11)) = x (0,522-0,0909)) x 0,4311) = -0,044/ 0,00166=-26,5 [°C] Bei der Messung der Temperaturdifferenz zwischen der Luft und siedendem Wasser wird das Paar der Sensoren D1 in einen PE Sack in ein Gefäß mit siedendem Wasser gelegt. Es wird der Wert der Spannung Uout gemessen, der offensichtlich 0,449 V sein wird. Und nachfolgend gemäß der Regel : At = (1-2 x Uout/Uin)/ (TCR x (Uout/Uin-1/ (k+1))) =t1-t2 wo : TCR= 3850 ppm = 0.003850 [1/°C], k=Rv/Rm=Rvtv/Rmtv=1000/100=10 wird die Abweichung der Temperatur des Messortes MB1 des siedendes Wassers an der linken Seite des Tisches von der Lufttemperatur des Messortes MB2 an der rechten seite des Tisches berechnet, also : At = (1-2 x x (0,449-1/ (10+1))) = (1- 0, 898)/ (0,003850 x (0,449-1/11)) = x (0,449-0,0909)) =0,102/ (0,00385 x 0,3581) =0, 102/ 0,00138= = 73, 9 [°C] Bei der Messung der Temperaturdifferenz zwischen dem siedendem Wasser und Treibeis geht man so vor, daß das Paar D1 der Sensoren 1 und 2 in einem PE Sack in ein Gefäß mit siedendem Wasser gelegt wird und das Paar D2 der Sensoren 3 und 4 in einem PE Sack in ein Gefäß mit Treibeis gelegt wird. Der Wert der Spannung Uout wird gemessen, der offensichtlich 0,44 V sein wird. Und nachfolgend gemäß der Regel : At = (1-2 x Uout/Uin)/ (TCR x (Uout/Uin-1/ (k+1))) =t1-t2 wo : TCR= 3850 ppm = 0.003850 [1/°C], k=Rv/Rm=Rvtv/Rmtv=1000/100=10 wird die Abweichung der Temperatur des Messortes MB1 des siedendes Wassers an der linken Seite des Tisches von der Lufttemperatur des Messortes MB2 an der rechten Seite des Tisches berechnet, also : At = (1-2 x x (0,434-1/ (10+1))) = (1- 0, 868)/ (0,003850 x (0,434-1/11)) = (0,434-0,0909)) =0,132/0,00132 = = 100,0 [°C] Der asymmetrische Temperatursensor 7 gemäß des Bildes 3 enthält ein Paar der seriell geschalteten Temperaturresistoren 1 und 2, oder 3 und 4 mit einem übereinstimmenden Beiwert des Widerstand TCR, aber mit verschiedenen Werten der Widerstände Rvt und Rmt, die in demselben technologischen Zyklus an einem einzigen gemeinsamen Träger- lsolationssubtrat S mit mindestens drei Kontakten K für die Anschaltung der äußeren Leiter gebildet wurden. Diese Kontakte sind mit einer Funktionsschicht 11 aus Platin überdeckt, mit dem Temperaturquotient TCR. Die Werte der Widerstände der Temperaturresistoren sind an den Stellen T umstellbar. Der Koeffizient der Asymmetrie ist in diesen Fall : k = RvVRmt = a/b, wo a, b die Entfernungen zwischen den Kontakten sind, die den Widerständen Rvt und Rmt entsprechen, Die Bezugssteilheit VTCR des Sensors 7 ist durch die folgende Regel gegeben : VTCR = 4 x TCR x (b-a)/ (b+a).

Am Bild 4 ist ein gewickelter asymmetrischer Temperatursensor 7 dargestellt, dessen Windung 11 mit asymmetrisch lokalisierten Abzweigung 10 aus Pt Draht an einem keramischen Walzkörper-Substrat S durchgeführt wird. Seine Asymmetrie k wird nachgebaut durch die Umstellung der Abzweigung 10 der Wickelung. Der Koeffizient der Asymmetrie ist in diesem Fall : k = Rvt/Rmt = n2/n1, wo n1 und n2 die Zahl der Gewinde der einzelnen Teile der Wickelung 11 ist, und die Steilheit VTCR des Sensors 7 durch die Regel VTCR = 4 x TCR x (n1-n2)/ (n1+n2) gegeben wird.

Das asymmetrische Bezugselement 8 gemäß des Bildes 5 enthält ein Paar der seriell geschalteten temperturunabhängigen Widerstandsresistoren 5 und 6, gemäß der verschiedenen widerstände Rvt und Rmt, die in einem und demselben technologischen Zyklus an einen gemeinsamen Träger-Isolationssubstrat S mit mindestens drei Kontakten K für das Einschalten der äußeren Leiter untergebracht sind. Die Kontakte K sind mit einer temperaturunabhängigen Funktionsschicht 12 überdeckt. Die Werte der Resistore sind an den Stellen T umstellbar. Der Koeffizient der Asymmetrie ist in diesem Fall : k = Rv/Rm = a/b, wo a, b die Entfernungen zwischen den Kontakten. die den Widerständen Rv und Rm entsprechen, sind.

Am Bild 6 ist ein gewickeltes asymmetrisches Bezugselement 8 dargestellt. Dieses asymmetrisches Bezugselement 8 enthält ein Paar der gewickelten, seriell geschalteten, temperaturunabhängigen Widerstandsresistoren 5 und 6 mit verschiedenen Werten der Widerstände Rvt Und Rmt, die in einem gemeinsamen technologischen Zyklus an einem einzigen gemeinsamen Träger-einem keramischen Röhrchen S mit drei Kontakten für die Einschaltung der äußeren Leiter an die Ende und an die Abzweigung 10 der Wickelung 11 untergebracht sind. Seine Asymmetrie k wird durch die Umstellung der Abzweigung 10 und der Wickelung 11 nachgebaut. Der Koeffizient Asymmetrie ist in diesem Fall : k = Rv/Rm = n2/n1, wo n2 und n1 die Zahl der Gewinde der einzelnen Wickelung 11 sind.

An dem Bild 7 ist die mehrfache Anordnung der Topologien der Übereinstimmenden asymmetrischen Temperatursensoren 7 oder der Asymmetrischen Bezugselemente 8 dargestellt ist. Sie sind an einem einzigen Substrat S massenhaft untergebracht in der Abhängigkeit an dem Typ der für den Druck der Funktionswiderstandsschicht 11 die an der Temperatur abhängig ist oder der Funktionswiderstandsschicht 12, die an der Temperatur unabhängig ist, verwendeten Paste untergebracht sind.

Die Erfindung kann man in ganzem Bereich der Messungen und der Regulationen der Temperaturen, wo bis jetzt die Widerstandssensoren der Temperatur verwendet werden. In Hinsicht zu der hohen Empfindlichkeit und Genauigkeit der Messungen, besonders der kleinen Temperaturunterschieden, wird der Gegenstand der Erfindung vor allem bei der Regelung der technologischen Prozesse, bei den Messungen des Wärmeverbrauches, und bei den Applikationen, die Messung der Temperatur und der Temperaturdifferenzen für die Vermittlung der Messungen sonstigen nicht elektrischen Größen z. B. als Meßgeräte des Durchflusses usw. ausnutzen, geltend gemacht werden.