<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung stellt und löst die Aufgabe, bei einem mit einem R-C-Kreis arbeitenden elektronischen
Frequenzrelais der bekannten durch Fig. 1 veranschaulichten, sehr häufig zur Erfassung der Drehzahl rotierender Maschinen verwendeten Art eine Frequenz- bzw. Drehzahl-lineare Skala eines zur Einstellung verwendeten linearen Einstellwiderstandes bzw. Einstellpotentiometers zu erzielen.
Bei der bekannten Schaltung nach Fig. l entsteht am Ausgang-A--ein positives Signal, wenn der über die Widerstände --R2 und R3-- mit einer durch den Kondensator --C2-- stabilisierten Gleich- spannung gespeiste als Trigger verwendete Unijunctionstransistor (UJT) anspricht. Letzteres ist z. B. der Fall, sobald die einer zu erfassenden Drehzahl umgekehrt proportionale Dauer von dem Eingang --E-- zugeführten positiven rechteckformigen Spannungsimpulsen dazu ausreicht, den Kondensator-Ci- über den Widerstand-Ri-auf einen zur Zündung des UJT (oder eines an dessen Stelle verwendeten andern Triggers) hinreichend hohen Spannungswert aufzuladen. Der Widerstand --R1-- dient dabei zur Einstellung der zu erfassenden Drehzahl.
Dabei sollen häufig sowohl Schleichdrehzahlen als auch Drehzahlen in der Umgebung der Nenndrehzahl und auch Überdrehzahlen erfasst werden. Es liegt in der Natur der Sache, dass die Erfassung in der Umgebung der Nenndrehzahl relativ genau sein muss, verglichen z. B. mit der Erfassung einer Schleichdrehzahl. Deshalb ist es erwünscht, für das Einstellorgan der zu erfassenden Drehzahl eine lineare, z. B. in U/min oder in Prozenten der Nenndrehzahl geeichte
Skala vorzusehen. Zur Erzielung dieses Effektes müsste das Potentiometer in Fig. l einen hyperbolischen Widerstandsverlauf haben. Solche Potentiometer werden nicht erzeugt, so dass nur eine Annäherung mit einem logarithmischen Widerstandsverlauf vorgenommen werden kann.
Die Skalen sind jedoch bei weitem nicht linear und vor allem sind hochohmige Potentiometer mit logarithmischem Widerstandsverlauf untereinander nicht gleich. Der Widerstandsverlauf hat einen ziemlich breiten Streubereich.
Die Erfindung geht, um eine Lösung des aufgezeigten Problemes zu ermöglichen, einen andern Weg.
Gegenstand der Erfindung ist nämlich eine Schaltung zur Erzielung einer Frequenz- bzw. Drehzahl-linearen Skala des Einstellwiderstandes bzw. Einstellpotentiometers eines elektronischen Frequenzrelais, bei dem die Eingangsimpulse über einen Widerstand einen Kondensator aufladen, der bei einer bestimmten Mindestdauer der Impulse, also z. B. ab Unterschreiten einer bestimmten Maschinendrehzahl, einen Spannungswert erreicht, der einen Trigger, vorzugsweise einen Unijunctionstransistor zum Ansprechen bringt, mit dem Kennzeichen, dass die Einstellung der kritischen Impulsdauer bzw.
Frequenz durch einen einen veränderlichen Widerstand bzw. ein Potentiometer enthaltenden Stromsteller erfolgt, der den Ladestrom für den Kondensator auf einen vom eingestellten Widerstandswert bzw. von der abgegriffenen Potentiometerspannung zumindest annähernd linear abhängigen, vom Ladevorgang selbst praktisch unbeeinflusst bleibenden Wert einzustellen gestattet, wobei der verwendete Stromsteller einen den Strom regelnden Transistor mit einem Vorschaltwiderstand aufweist und eine an der Spannung liegende Spannungsteilerschaltung mit einem Potentiometer mit linearer Skala, dessen Spannungsabgriff mit der Steuerelektrode (Basis) des Transistors verbunden ist, derart, dass im Steuerkreis (Emitter-Basis-Kreis) des Transistors die abgegriffene Spannung und die am Vorschaltwiderstand abfallende Spannung entgegenwirken und der geregelte Strom ungefähr jenen Wert annehmen muss,
der im Vorschaltwiderstand einen der abgegriffenen Potentiometerspannung entsprechenden Spannungsabfall erzeugt.
Wesentlich ist, dass der Strom den mittels eines linearen Potentiometers bzw. linear veränderlichen Widerstandes eingestellten Sollwert möglichst unabhängig vom Momentanwert der Spannung bzw. vom Ladezustand des Kondensators einhält. Auf diese Weise wird die Ansprechdrehzahl auch von der Form der Spannungsimpulse bzw. Spannungshalbwellen weitgehend unabhängig.
Zur Erhöhung der Genauigkeit kann in Reihe mit dem Spannungsteiler eine Diode geschaltet werden, deren temperaturabhängige Brennspannung sich zur abgegriffenen Potentiometerspannung addiert und die so den an der Steuerstrecke des Transistors wirksamen, in gleichartiger Weise wie die genannte Brennspannung temperaturabhängigen Spannungsabfall wenigstens annähernd kompensiert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das die Forderung nach streng Drehzahl-linearer Skala voll erfüllt, ist in Fig. 2 dargestellt. In dieser ist der veränderliche Ladewiderstand-Ri-der Schaltung nach
EMI1.1
bei linearer Widerstandskurve, die bei einem Drahtpotentiometer sehr gut angenähert werden kann, eine lineare Drehzahl- bzw. Frequenzskala. Der Transistor --T-- mit Emitterwiderstand --R4-- arbeitet als konstante Ladestromquelle für den Kondensator --C1--, wobei die Stromstärke mit dem Widerstand--Rio-*
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
--T-- entgegenwirkendenDiode-D--kompensiert jedoch die genannte Steuer- bzw. Diodenstrecke spannungsmässig, u. zw. auch bei wechselnder, die Spannungswerte beeinflussender Temperatur, so dass der jeweils eingestellte Konstantstromwert auch temperaturunabhängig ist.
Mit dem Widerstand--Rg--kann die für den rechten Anschlag des Potentiometers--Rio-gewünschte zu erfassende Frequenz bzw. Drehzahl eingestellt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltung zur Erzielung einer Frequenz- bzw. Drehzahl-linearen Skala des Einstellwiderstandes bzw. Einstellpotentiometers eines elektronischen Frequenzrelais, bei dem die Eingangsimpulse über einen Widerstand einen Kondensator aufladen, der bei einer bestimmten Mindestdauer der Impulse, also z. B. ab Unterschreiten einer bestimmten Maschinendrehzahl, einen Spannungswert erreicht, der einen Trigger, vorzugsweise einen Unijunctionstransistor zum Ansprechen bringt, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass die Einstellung der kritischen Impulsdauer bzw.
Frequenz durch einen einen veränderlichen Widerstand bzw. ein Potentiometer (Rio) enthaltenden Stromsteller erfolgt, der den Ladestrom für den Kondensator (Ci) auf einen vom eingestellten Widerstandswert bzw. von der abgegriffenen Potentiometerspannung zumindest annähernd linear abhängigen, vom Ladevorgang selbst praktisch unbeeinflusst bleibenden Wert einzustellen gestattet, wobei der verwendete Stromsteller einen den Strom regelnden Transistor (T) mit einem Vorschaltwiderstand (R4) aufweist und eine an der Spannung
EMI2.2
Spannungsabgriff mit der Steuerelektrode (Basis) des Transistors (T) verbunden ist, derart, dass im Steuerkreis (Emitter-Basis-Kreis) des Transistors (T) die abgegriffene Spannung und die am Vorschaltwiderstand (R4) abfallende Spannung entgegenwirken und der geregelte Strom ungefähr jenen Wert annehmen muss,
der im Vorschaltwiderstand (R4) einen der abgegriffenen Potentiometerspannung entsprechenden Spannungsabfall erzeugt.