CS224586B1 - Zapojení vstupního můstku regulátoru - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojeni vstupního můstku regulátoru sestává· jiciho z napětového zdroje a dvojitého odporového můstku, doplněného obvodem zpětné vazby.

Pro zpracováni signálů několika odporových vysilačů, které se běžně užívá například při regulaci energetických zařízeni a vodního hospodářství, je třeba zajistit prioritu některého ze signálů jednotlivých odporových vysilačů vzhledem k nastavené žádané hodnotě. Pcotože vlivy vzájemných poměrů jednotlivých snímaných hodnot, resp. veličin na stabilitu regulačního pochodu jsou různé, je třeba umožnit změnu vlivnosti připojených odporových vysilačů při seřizováni regulačního okruhu. Jsou známa

224 586

224 586 zapojení vstupních můstků pro zpracováni signálů tří odporových vysilačů zapojených ve dvou samostatných odporových můstcích. Nastavení regulované soustavy se provádí tak, aby se napětí obou odporových můstků kompenzovalo. Případný rozdíl napětí obou měřících můstků je vyhodnocován pomoci citlivého galvanoměru. Zpož3ujicí zpětná vazba je provedena jako tepelná zpětná vazba s použitím teplotně závislých odporů s topným vinutím, zapojených v můstku. Toto řešení do značné míry zhoršuje otřesuvzdornost přístroje a jeho odolnost proti vlivu okolní teploty, neboli podmínkám, kterým je regulátor v energetice často vystavován. Obtížné je i přizpůsobováni požadavku regulace s využitím různých počtů vstupních signálů - zpravidla se pro jiný počet signálů navrhuje jiné řešení odporových můstků.

Tyto nedostatky do značné míry odstraňuje zapojení vstupního můstku regulátoru podle vynálezu.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že první napájecí svorka zapojeni je spojena s kolektorem tranzistoru a s prvním vývodem prvního předřadného napájecího odporu, jehož druhý vývod je spojen s kladnou svorkou stabilizovaného napětí, s katodou zenerovy diody, s prvním vývodem prvního srážecího odporu a s prvním vývodem druhého srážecího odporu. Pruhý vývod druhého srážecího odporu je spojen s běžcem druhého odporového Vysilače, jehož první vývod je spojen s prvním vývodem prvního potenciometru vlivnosti, s jeho běžcem a s prvním vývodem třetího můstkového odporu. Druhý vývod druhého odporového vysilače je spojen se druhým vývodem prvního potenciometru vlivnosti a s prvním vývodem

224 586 druhého můstkového odporu, jehož druhý vývod je spojen s prvním vývodem druhého oddělovacího odporu a s prvním vývodem prvního můstkového odporu. Druhý vývod prvního můstkového odporu je spojen š prvním vývodem druhého potencíometru vlivností a s prvním vývodem třetího odporového vysílače, jehož jezdec je spojen s prvním vývodem čtvrtého srážecího odporu. Druhý vývod třetího odporového vysílače je spojen s jezdcem a se druhým vývodem druhého potenciometru, jehož druhý vývod je spojen se druhým vývodem třetího můstkového odporu, se střední svorkou napájení, se prvnjj zemí, s anodou(zenerovy diody, s katodou druhé zenerovy diody, se zpětnovazebním potenciometrem, s prvním pólem kondenzátoru, s prvním vstupem zesilovače, s prvním vývodem potenciometru žádané hodnoty a s prvním vývodem prvního odporového vysilače. Jezdec prvního odporového vysilače je spojen se druhým vývodem prvního srážecího odporu. Druhý vývod prvního odporového vysilače je spojen s prvním vývodem prvního oddělovacího odporu a se druhým vývodem potenciometru žádané hodnoty, jehož jezdec je spojen přes třetí srážecí odpor se druhým vývodem čtvrtého srážecího odporu, se zápornou svorkou stabilizovaného napětí, s anodou druhé zenerovy diody, a s prvním vývodem druhého předřadného napájecího odporu. Druhý vývod druhého předřadného napájecího odporu je spojen se druhou napájecí svorkou zapojeni a sfcrvnim vývodem nastavovacího potenciometru, jehož jezdec je sppjen s jeho druhým vývodem, s emitorem tranzistoru a se druhým vývodem zpětnovazebného potenciometru vlivností. Jezdec zpětnovazebného potenciometru vlivnosti je spojen přes zpětnovazební odpore se druhým vývodem prvního oddělovacího odporu, se druhým vývodem druhého oddělovacího odporu, a se druhým vstupem zesilovače,

224 588 jehož výstup je současně výstupem zapojeni. Vstupní svorka zpětné vazby je spojena přes vstupní odpor se druhým potem kondenzátoru a s řídicí elektrodou tranzistoru.

Výhodou zapojení vstupního můstku regulátoru podle vynálezu je, že navržený můstek umožňuje použiti i jiných variant připojení, například použiti pro zpracováni signálů pouze dvou nebo jednoho odporového vysilače. Lze využít též varianty regulace podle jedné snímané veličiny s využitím zpětné vazby od polohy pohonu. Vzhledem k tomu, že vnitřní můstky jsou napájeny přes jezdce potenciometrů, je tak značně potlačen vliv přechodových odporů mezi jezdcem a odporovou dráhou a tím i přídavných chyb regulátoru. K výhodám zapojeni vstupního můstku regulátoru dle vynálezu lze přičíst i snadné seřizováni regulátoru, které je umožněno jednoduchostí a přehledností funkce tohoto můstku. Způsob zavedeni zpětné vazby spolu se způsobem vyhodnocení regulační odchylky zvyšuje odolnost proti vlivu okolní teploty i otřesuvzdornosti regulátoru.

Přiklad zapojeni vstupního můstku regulátoru podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkresu.

První napájecí svorka 4 2 zapojeni je spojena s kolektorem tranzistoru 24 a s prvním vývodem prvního předřadného napájecího odporu £. Ďruhý vývpd prvního předřadného napájecího odporu 2 je spojen s kladnou svorkou 2 stabilizovaného napětí, s katodou zenerovy diody s prvním vývodem prvního srážecího odporu £ a s prvním vývodem srážecího odporu 22· Ďruhý vývod druhého srážecího odporu 22 3® spojen s běžcem druhého odporového

- 5 224 586 vysílače jehož první vývod je spojen s prvním vývodem prvního potencí ometru vlívnosti gl, s jeho běžcem a s prvním vývodem třetího můstkového odporu gg. Druhý vývod druhého odporového vysílače gg je spojen se druhým vývodem prvního potenciometru 21 vlívnosti a s prvním vývodem druhého můstkového odporu 12- Druhý vývod druhého můstkového odporu 12 je spojen s prvním vývodem druhého oddělovacího odporu lg a s prvním vývodem prvního můstkového odporu 13. Druhý vývod prvního můstkového odporu 1| je spojen s prvním vývodem druhého potenciometru lg vlívnosti a s prvním vývodem třetího odporového vysílače lg, jehož jezdec je spojen s prvním vývodem čtvrtého srážecího odporu 11. Druhý vývod třetího odporového vysílače 1£ je spojen s jezdcem a se druhým vývodem druhého potenciometru 16 vlivnosti, a s jezdcem a s prvním vývodem korekčního potenciometru 1£. Druhý vývod korekčního potenciometru 1£ je spojen se druhým vývodem třetího můstkového odporu gg, se střední svorkou g*napájení, se zemi, s anodou první zenerovy diody £, s katodou druhé zenerovy diody lg, se zpětnovazebním potenciometrem H, s prvním pólem kondenzátoru 26, s prvním vstupem 3g zesilovače g£z s prvním vývodem potenciometru z žádané hodnoty a s prvním vývodem prvního odporového vysílače 6„ Jezdec prvního odporového vysilače ó je spojen se druhým vývodem prvního srážecího odporu Druhý vývod prvního odporového vysilače 6 je spojen s prvním vývodem právního oddělovacího odporu 2 a ^s® druhým vývodem potenciometru 7 žádané hodnoty, jehož jezdec je spojen přes třetí srážecí odpor H se druhým vývodem čtvrtého srážecího

- ó224 588 odporu se zápornou svorkou J2 stabilizovaného napětí/ s anodou druhé zenerovy diody 12/ a s prvním vývodem druhého předřadného napájecího odporu 22· Druhý vývod druhého předřadilo napájeciho odporu 22 J^e spojen se druhou napájecí svorkou 22 zapojeni a s prvním vývodem nastavovacího potenciometru 25· Jezdec nastavovacího potenciometru 22 je spojen s jeho druhým vývodem/ s emitorem tranzistoru 22 a se druhým vývodem zpětnovazebného potenciometru 22« Jezdec zpětnovazebného potenciometru je spojen přes zpětnovazební odpor 22 se druhým vývodem prvního oddělovacího odporu se druhým vývodem druhého oddělovacího odporu Ifi, a se druhým vstupem 21 zesilovače 22» Výstup 22 zesilovače 22 je současně výstupem zapojení. Vstupní svorka 22 zpětné vazby je spojena přes vstupní odpor 22 se druhým pólem kondenzátoru 22 ^a s řídicí elektrodou 25 tranzistoru 22Zapojení pracuje takto. Stabilizaci symetrického napětí pro dvojitý odporový můstek zajišíuje první zenerova dioda &

a druhá zenerova dioda 12· První zenerova dioda 2 s prvním d předřadným napájecím odporem 2 a druhá zenerova dioda 12 se druhým předřadným napájecím odporem 22 jsou shodné. První část dvojitého odporového můstku tvoří první odporový, vysilač £*a potenciometr žádané hodnoty £· Tato první část dvojitého odporového můstku se napájí stabilizovaným napětím přes první srážecí odpor 2 ^a přes třetí srážecí odpor lj,. Oba tyto srážecí odpory jsou shodné a jejich velikost určuje proud tekoucí první části dvojitého odporového můstku. Jeden bod diagonály

224 580 tohoto odporového můstku je spojen se střední svorkou 8 napájeni a na druhém bodě diagonály se vytváři napěti úměrné poloze jezdce prvniho odporového vysilače £ a poloze jezdce potenciometru X žádané hodnoty. Bude-li jezdec prvniho odporového vysilače & i jezdec potenciometru 2 žádané hodnoty ve středni poloze, potom se rozděli proud rovnoměrně oběma polovinami odporového můstku a diagonální napětí bude nulové. Tento stav také odpovídá nulové regulační odchylce. Při vychýlení jezdce prvního odporového vysílače 6, nebo při vychýlení jezdce potenciometru χ žádané hodnoty ze střední polohy se odporový můstek rozváží a na jeho diagonále se objeví napětí úměrné velikosti odchylky.

Druhou část odporového můstku tvoři druhý odporový vysílač ££, první potenciometr £J, vlivnosti, tří můstkové odpory 1,8,12/ které jsou shodné, korekční potenciometr 1£, druhý potenciometr ló vlivnosti a třetí odporový vysilač 1£. Tato druhá část dvojitého odporového můstku se napájí stabilizovaným napětím přes čtvrtý srážecí odpor J,4 a přes druhý srážecí odpor 23. Oba tyto srážecí odpory J.& a 2£ jsoju shodné. Poměrem velikostí čtvrtého srážecího odporu lá a druhého srážecího odporvůči prvnímu srážecímu odporu £ a třetímu srážecímu odporu XI, spolu s volbou velikosti všech třech mústkových odporů 1&, 12, Ϊ2 se pevně určí vzájemná vlivnost první a druhé části dvojitého odporového můstku. Ve druhé části můstku se může vlivnost obou odporových vysílačů X£ a £2 nezávisle měnit. Vlivnost druhého odporového vysilače 22 se měni paralelně připojeným prvním

224 586 potenciometrem JI vlivnosti· VLivnost třetího odporového vysilače se mění paralelně připojeným druhým potenciometrem !£ vlivnosti. Druhý potenciometr 16 vlivnosti a první potenciometr vlivnosti jsou shodné. Bude-li jezdec třetího odporového vysilače 15 ¹ jei-dec druhého odporového vysilače && ve střední poloze a bude-li jezdec korekčního potenciometru 1£ nastaven tak_z aby jeho výsledný odpor byl shodný s odpory všech tři můstkových odporů 12, potom se proud můstku rozdělí rovnoměrně do obou větvi a diagonální napětí můstku bude nulové. Protože jeden bod diagonály můstku je spojen se střední svorkou S napájení, bude mit i druhý bod diagonály nulový potenciál. Vychýlení jezdce druhého odporového vysilače ££ nebo vychý lení jezdce třetého odporového vysilače 15 ze středně polohy způsobí rozvážení můstku a na jeho diagonále se objeví napětí úměrné velikosti odchylky. Zkratováním vždy všech tři přívodů k prvnímu odporovému vysílači 6, ke druhému odporovému vysilači £2, nebo ke třetímu odporovému vysílači 15 lze rozšířit použití dvojitého vstupního můstku bu3 pro zpracování signálu jednoho odporového vysílače, nebo pro zpracováni signálu dvou odporových vysílačů. Při zkratování druhého odporového vysilače 2£ lze regulovat podle signálu prvního odporového vysilače 5 ^a třetího odporového vysilače 15, přičemž třetí odporový vysílač 15 může být využit jako pevné zpětná vazba od pohonu. Žádanou hodnotu při regulaci podle signálu druhého odporového vysílače ££ lze po zkratování prvního odporového vysílače 5 nastavit mimo regulátor třetím odporovým vysilačem 12-, Korekční potenciometr 1?

224 586 slouží k vyrovnáváni odchylek způsobeným zkratováním některého z odporových vysílačů. Výstupní napětí diagonály první části můstku se přivádí přes první oddělovací odpor 2 na druhý vstup zesilovače 22/ kam se též přivádí výstupní napětí diagonály druhé části můstku přes druhý oddělovací odpor IQ. Oba tyto oddělovací odpory 2/ Ifi zamezují vzájemnému ovlivňováni obou části můstku. Protože je první vstup 2S zesilovače 22 spojen se střední svorkou $ napájeni, ,je velikost a smysl napětí na výstupu 22 zesilovače 22 určen přímo výslědným napětím diagonál obou části dvojitého můstku. Od tohoto napětí se ještě odečítá na druhém vstupu 21 zesilovače 22 napětí obvodu zpětné vazby. Zesílené napětí, které se objeví na výstupu 22 zesilovače ovládá přímo příslušný akční zásah. Zároveň se však na vstupní svorku zpětná vazba připojí kladné nebo záporné napětí, takže tranzistor 24 se stává vodivější nebo naopak. Toto kladné nebo záporné napětí přichází z pomocných obvodů, které nejsou na výkrese znázorněny. Rychlost změny napětí na řídící elektrodě 25 tranzistoru 24 ^a tedy i rychlost otevíráni a zavíráni tranzistoru 24 j® závislá na velikosti kondenzátoru 26 a na velikosti vstupního odporu 22· Změna vodivosti tranzistoru 24 má za následek změnu napětí na jeho emitoru a tedy i na jezdci zpětnovazebního potenciometru 24/ kterým se ovlivňuje rychlost zpětné vazby. Přes zpětnovazební odpor 22 ^se toto napětí přivádí na druhý vstup 21 zesilovače 22/ kde působí proti napětí regulační odchylky, která napětí zpětné vazby vyvolala. Postupně dojde k vykompenzování regulační odchylky na druhém vstupu 21

224 586 zesilovače 22 ^a napětí na vstupní svorce 28 zpětné vazby zmizí. Po vybití kondenzátoru 2á znHzi i vyrovnávací napětí od zpětné vazby na druhém vstupu 21 zesilovače 22 ^a pokud trvá regulační odchylka celý děj se znovu opakuje. Zapojeni zpětné vazby způsobuje, že při vhodném nastavení zpětnovazebného potenciometru nedochází k přeregulováni soustavy.

Vynálezu se využije v měřici a regnlačni technice při konstrukci měřicích a regulačních zařízeni.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   224 588

   Zapojení vstupního můstku regulátoru, vyznačující se tim, že první napájecí svorka /1/ zapojeni je spojena s kolektorem tranzistoru /24/ a s prvním vývodem prvního předřadného napájecího odporu /2/, jehož druhý vývod je spojen s kladnou svorkou /3/ stabilizovaného napětí, s katodou první zenerovy diody /4/, s prvním vývodem prvního srážecího odporu /5/ a s prvním vývodem druhého srážecího odporu /23/, jehož druhý vývod je spojen s běžcem druhého odporového vysílače /22/, jehož první vývod je spojen s prvním vývodem prvního potenciometru Í2M vlivnosti, s jeho běžcem a s prvním vývodem třetího můstkového odporu /20/ a druhý vývod druhého odporového vysilače /22ř je spojen se druhým vývodem prvního potenciometru /21/ vlivnosti a s prvním vývodem druhého můstkového odporu /19/, jehož druhý vývod je spojen s prvním vývodem druhého oddělovacího odporu /10/ a s prvním vývodem prvního můstkového odporu /18/, jehož druhý vývod je spojen s prvním vývodem druhého potenciometru /16/ vlivnosti a s prvním vývodem třetího odporového vysilače /15/, jehož jezdec je spojen s prvním vývodem čtvrtého srážecího odporu /14/ a druhý vývod třetího odporového vysilače /15/ je spojen s jezdcem a se druhým vývodem druhého potenciometru /16/ vlivnosti, a s jezdcem a s prvním vývodem korekčního potenciometru /17/, jehož druhý vývod je spojen se druhým vývodem třetího můstkového odporu /20/, se střední svorkou /8/ napájení, se zemi, s anodou první zenerovy diody /4/, s katodou druhé zenerovy diody /12/, se zpětnovazebním potenciometrem /34/, s prvním polem kondenzátoru /26/, s prvním vstupem /30/ zesilovače /29/, s prvním vývodem potenciometru /7/ žádané hodnoty a s prvním vývodem prvního odporového vysílače /6/, jehož jezdec

   224 588 je spojen se druhým vývodem prvntho srážecího odporu /5/, a druhý vývod prvního odporového vysílače /67 je spojen s prvním vývodem prvního oddělovacího odporu /9/ a s druhým vývodem potenciometru Π9 žádané hodnoty, jehož jezdec je spojen přes třetí srážecí odpor /11/ se druhým vývodem čtvrtého srážecího odporu /14/, se zápornou svorkou /13/ stabilizovaného napětí, a anodou druhé zenerovy diody /12/, a s prvním vývodem druhého předřadného napájecího odporu /36/, jehož druhý vývod je spojen se druhou napájecí svorkou 1511 zapojeni a s prvním vývodem nastavovacího potenciometru 1351, jehož jezdec je spojen s jeho druhým vývodem, s emitorem tranzistoru /24/ a se druhým vývodem zpětnovazebního potenciometru /34/, jehož jezdec je spojen přes zpětnovazební odpor /33/ se druhým vývodem prvního oddělovacího odporu /9/, se druhým vývodem druhého oddělovací ho odporu /10/, a se druhým vstupem /31/ zesilovače /29/, jehož výstup /32/ je současně výstupem zapojeni a vstupní svorka /28/ zpětné vazby je sppjena přes vstupní odpor /27/ se druhým pólem kondenzátoru 12.51 a s řídící elektrodou /25/ tranzistoru /24/.