Patent DE-102016205799-B4 (DE)
Title: Fluidzustands-Erfassungsvorrichtung
Inventor: YAMASHITA MASAHIRO
IPC: G01N27/16
Filed: 2016-04-07
Granted: 2023-11-09
Abstract: Fluidzustands-Erfassungsvorrichtung (1) mit:einem Wärmeerzeugungswiderstand (15), der in einer Zielatmosphäre angeordnet ist und dessen Widerstand sich entsprechend einem zu erfassenden Fluid-Zustand ändert;einer Wheatstone-Brückenschaltung (210), in der eine erste Seite, die den Wärmeerzeugungswiderstand (15) und einen ersten Widerstandsabschnitt (211) aufweist, die in Reihe geschaltet sind, und eine zweite Seite, die einen zweiten Widerstandsabschnitt (212) und einen dritten Widerstandsabschnitt (213) aufweist, die in Reihe geschaltet sind, parallel verbunden sind;einem Brückensteuerungsabschnitt (220, 230), der den Zustand der Zuführung von elektrischem Strom von einer Leistungsversorgungsvorrichtung (40) zu der Wheatstone-Brückenschaltung (210) steuert; undeinem Berechnungsabschnitt (30), der den Fluid-Zustand in der Zielatmosphäre aus einem Widerstandswert des Wärmeerzeugungswiderstands (15) berechnet, wobeider Brückensteuerungsabschnitt (220, 230) einen Operationsverstärker (221) mit einem Ausgangsanschluss und zwei Eingangsanschlüssen und einen Energieversorgungssteuerungsabschnitt (231) aufweist, der einen Zustand der Zuführung von elektrischem Strom zu der Wheatstone-Brückenschaltung (210) entsprechend dem Ausgangssignal des Operationsverstärkers (221) derart steuert, dass eine Potenzialdifferenz zwischen den zwei Eingangsanschlüssen des Operationsverstärkers (221) zu null wird;die Wheatstone-Brückenschaltung (210) derart ausgebildet ist, dass einer von Verbindungspunkten, an dem die erste Seite und die zweite Seite einander verbunden sind, als ein Referenzpunkt (PG) dient, der mit Masse verbunden ist, und der zu einer Seite mit niedrigem Potenzial wird, wenn der Brückensteuerungsabschnitt (220, 230) an die Wheatstone-Brückenschaltung (210) eine Spannung anlegt, wobei der andere der Verbindungspunkte als ein Punkt mit hohem Potenzial (PV) dient, der mit dem Brückensteuerungsabschnitt (220, 230) verbunden ist, der zu einer Seite mit hohem Potenzial wird, wenn der Brückensteuerungsabschnitt (220, 230) die Spannung an die Wheatstone-Brückenschaltung (210) anlegt, wobei ein Verbindungspunkt, an welchem der erste Widerstandsabschnitt (211) und der Wärmeerzeugungswiderstand (15) miteinander verbunden sind, als ein erster Potenzialpunkt (P+) dient, der mit einem Eingangsanschluss des Operationsverstärkers (211) verbunden ist, und ein Verbindungspunkt, an dem der zweite Widerstandsabschnitt (212) und der dritte Widerstandsabschnitt (213) miteinander verbunden sind, als ein zweiter Potenzialpunkt (P-) dient, der mit dem anderen Eingangsanschluss des Operationsverstärkers (221) verbunden ist, wobei der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers (221) mit dem Energieversorgungssteuerungsabschnitt (231) verbunden ist und es ermöglicht, den elektrischen Strom zur Wheatstone-Brückenschaltung (210) in Übereinstimmung mit dem Ausgang des Operationsverstärkers (221) einzustellen; unddie Fluidzustands-Erfassungsvorrichtung (1) einen Fehlerbewertungsabschnitt aufweist, der ein Potenzial (V21) an dem Punkt mit hohem Potenzial (PV) mit einem vorbestimmten oberen Spannungsgrenze-Bewertungswert (Vth1) vergleicht und eine Differenz (D1), die durch Subtrahieren eines Potenzials (V31) an dem zweiten Potenzialpunkt (P-) von einem Potenzial (V11) an dem ersten Potenzialpunkt (P+) erhalten wird, mit einem vorbestimmten Fehlerbewertungswert (Vth2) vergleicht, um damit zu bewerten, dass die Wheatstone-Brückenschaltung (210) in einem Kurzschlussfehlerzustand ist, in welchem die Brückenschaltung (210) mit der Leistungsversorgung kurzgeschlossen ist, wenn das Potenzial an dem Punkt mit hohem Potenzial (PV) gleich oder größer als der obere Spannungsgrenze-Bewertungswert (Vth1) ist und die Differenz (D1) gleich oder größer als der Fehlerbewertungswert (Vth2) ist.