測量電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)測溫度的測量電路以及一種借助這種測量電路來監(jiān)測溫 度的保護裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 電動機會經(jīng)受電機繞組過熱的危險，其中過載、較差的電網(wǎng)質(zhì)量（電壓不足/電壓 過高）、受限制的冷卻、卡住的轉(zhuǎn)子和類似物屬于最經(jīng)常的故障原因。必須保護電機、特別是 頻繁使用并且因此經(jīng)受強制冷卻的制冷壓縮電機免于這種危險。
[0003] DE 198 22 056 Al公開了一種借助具有經(jīng)分級的額定動作溫度的PTC-熱敏電阻 的串聯(lián)來保護電氣設(shè)備的溫度保護電路。PTC-熱敏電阻的特性曲線從室溫到低于額定動作 溫度NAT以下幾攝氏度是相對平緩的且然后指數(shù)式升高。借助這種PTC-熱敏電阻不能提 供關(guān)于繞組溫度的信息。然而，電阻值在額定動作溫度NAT范圍內(nèi)的變化可由觸發(fā)機構(gòu)的 分析裝置獲取。當分析裝置已確定超過了額定動作溫度NAT時，才觸發(fā)電機的斷開過程。
[0004] 盡管PTC-傳感器非常小，但是它們由于傳感器與繞組之間的熱接觸電阻而僅滯 后地跟蹤非?？焖俚纳郎?。在具有達到80A/mm 2的繞組電流密度的制冷壓縮電機中，在短 路情況下溫度以25-30K/S升高。這意味著幾秒的切斷滯后已經(jīng)會造成非常高的溫度溢出。 當所獲取的溫度達到額定動作溫度時才進行切斷。此時，實際的繞組溫度卻已經(jīng)明顯高于 預定的閾值。
[0005] 因此，EP 2 187 494 Bl建議了一種用于電動機的保護裝置，該保護裝置具有帶有 至少一個第一 PTC-傳感器和至少一個第二PTC-傳感器的傳感器電路，其中，額定動作溫度 的大小不同。在此，將這兩種PTC-傳感器連接成使得傳感器電路的總電阻具有在額定動作 溫度的范圍內(nèi)分別設(shè)有拐點的特性曲線。借助這種特性曲線可以更快地獲悉達到了臨界狀 況。
[0006] 盡管已經(jīng)證實PTC-熱敏電阻可用作過熱保護器件，但存在PTC-熱敏電阻為不利 的應用場合。這在不尋常地快速升溫的情況下尤為如此。在此情況下，在超過額定動作溫 度時常規(guī)的觸發(fā)會造成可能導致危險后果的較大溫度溢出。
[0007] 此外，每次保護性切斷均會造成設(shè)備可用性的損失，并且因此會造成嚴重后果。在 負載較大的電機（其中，借助這種電機運行的設(shè)備的可用性非常重要）中，期望的是，在達 到警報溫度范圍時可引入用于避免繼續(xù)升溫的其它措施，以在達到額定動作溫度時仍可避 開保護性切斷。為此，在DE 10 2005 052 042中提出了對應的建議。但通常實現(xiàn)這種附加 功能需要采用附加的測量通道或測量器械。
[0008] DE 602 05 697 T2涉及一種具有溫度變化檢測器和溫度校正器的半導體裝置，其 中采用了 A型采樣電阻和B型采樣電阻，A型采樣電阻具有正的溫度系數(shù)和線性升高的電 阻值，而B型采樣電阻的特征在于非線性的電阻曲線，該電阻曲線隨溫度升高而逐漸變小。 借助這種溫度變化檢測器無法提供或者設(shè)想精確的溫度測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 因此，本發(fā)明的任務在于提出一種用于溫度監(jiān)測的、易于實現(xiàn)的測量電路，該測量 電路除了定性的極限值監(jiān)測外還能進行精確的溫度獲取。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明，此任務是通過權(quán)利要求1的特征來解決的。本發(fā)明的其它構(gòu)造設(shè)計 是其它權(quán)利要求的主題。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的用于溫度監(jiān)測的測量電路具有一個定量的溫度傳感器和至少一個 定性的溫度傳感器，其中，
[0012]-定量的溫度傳感器和至少一個定性的溫度傳感器串聯(lián)，并且
[0013]-定量的溫度傳感器具有始終嚴格單調(diào)上升或者始終嚴格單調(diào)下降的特性曲線， 并且可用于精確的溫度測量，以及
[0014] -定性的溫度傳感器具有如下的額定動作溫度，即，在該額定動作溫度下，電阻值 非線性地變化，并且可用于監(jiān)測極限溫度。
[0015] 此外，可設(shè)置具有這種測量電路的、用于電動機的保護裝置。此外，該保護裝置具 有帶有分析裝置的觸發(fā)機構(gòu)，以分析由于測量電路的總電阻而產(chǎn)生的測量信號并且根據(jù)該 測量信號來產(chǎn)生用于觸發(fā)機構(gòu)的輸出信號。觸發(fā)機構(gòu)的功能和作用方式是公知的。此外， 就此可參照EP 2 187 494 Bl。
[0016] 定性的溫度傳感器是指可在監(jiān)測位置處獲悉溫度是高于還是低于一定的極限值 的傳感器。這種傳感器具有在一定的溫度（額定動作溫度）下顯著非線性的、經(jīng)常為跳躍式 的變化。定量的傳感器在本發(fā)明中的意義下為適于在監(jiān)測位置處獲取精確溫度的傳感器。 這種傳感器具有始終嚴格單調(diào)上升或嚴格單調(diào)下降的特性曲線。
[0017] 定量的溫度傳感器以及定性的溫度傳感器較佳地均指電阻溫度計、特別是較佳地 具有正的溫度系數(shù)的被動式電阻溫度計。
[0018] 通過根據(jù)本發(fā)明的測量電路可以經(jīng)由唯一的測量通道進行靈活的監(jiān)測。例如由 PTC-熱敏電阻構(gòu)成的定性的溫度傳感器在此通過其額定動作溫度（NAT)承擔定性的極限 值監(jiān)測的主要任務，其中該傳感器的電阻值呈指數(shù)式上升。例如由PT1000或KTY-硅測量 電阻構(gòu)成的定量的溫度傳感器承擔了針對附加的、取決于溫度的功能性應用的精確溫度獲 取的輔助任務。
[0019] PTC-熱敏電阻的優(yōu)點是具有標準的特性曲線。測量電路的額定動作溫度由傳感器 用其溫度來定義、而不是由觸發(fā)機構(gòu)來定義。因此，分析電子設(shè)備中的可能的公差幾乎不起 作用。此外，由在額定動作溫度周圍呈指數(shù)式升高的特性曲線來顯著地補償待監(jiān)測的位置 與傳感器輸出之間的熱慣性。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的另一設(shè)計構(gòu)造可規(guī)定，將兩個或更多個定性的溫度傳感器串聯(lián)。這 使得能將兩個或更多個定性的溫度傳感器定位在不同的測量位置處，以使得借助測量通道 可監(jiān)測不同的測量位置處的溫度。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的較佳的設(shè)計構(gòu)造，至少一個定性的溫度傳感器由至少一個熱敏電阻 構(gòu)成，該熱敏電阻在額定動作溫度以下具有平緩的電阻變化，其中定量的溫度傳感器在額 定動作溫度以下具有如下電阻變化，即，該電阻變化相對于定性的溫度傳感器的平緩的電 阻變化而言具有更大的、較佳地為雙倍大小的變化。通過定量的溫度傳感器，在低于額定動 作溫度的測量范圍內(nèi)，可提供附加的測量范圍，以使得能夠進行精確的溫度獲取。
[0022] 作為定量的溫度傳感器可采用各種任意的、取決于溫度的測量電阻，這些測量電 阻在整個待定義的測量范圍內(nèi)具有比在額定動作溫度下定性的傳感器的電阻值（明顯）更 小的電阻值。
[0023] 除了監(jiān)測電動機外，根據(jù)本發(fā)明的測量電路還可用于其它應用場合、例如用于制 冷劑壓縮機的熱氣溫度監(jiān)測。
【附圖說明】
[0024] 根據(jù)下述說明和附圖進一步闡述本發(fā)明的其它優(yōu)點和設(shè)計構(gòu)造。
[0025] 在附圖中示出
[0026] 圖1示出具有一個定量的溫度傳感器和一個定性的溫度傳感器的測量電路的電