CS269235B1 - Zapojeni vstupního můstku regulátoru - Google Patents

Abstract

zapojeni je určeno pro zajištěni funkce vlečné regulace dvou teplot, kdy žádaná hodnota jedné teploty závisí na okamžité hodnotě teploty druhé. Závislost obou teplot lze znázornit pracovni křivkou, např. přímkou, u které lze nastavit sklon, popřípadě rovnoběžný posuv bez změny sklonu pracovní přimky. Obvod můstku umožňuje připojeni odporového vysilače zpětné vazby pro zlepšeni dynamických vlastnosti regulátoru. Zapojeni obsahuje také obvod nočního útlumu, který v závislosti na stavu časového spínače měni rovnoběžný posuv pracovní křivky a tim např. v nočních hodinách snižuje teplotu vody v otopné soustavě.

Description

Vynález se týká zapojeni vstupního můstku regulátoru, sestávajícího ze svorek napěťového zdroje, odporového můstku se dvěma snímači teploty a s obvodem zpětné vazby, zesilovače a z obvodu nočního útlumu.

Pro regulaci tepelného výkonu předávacích stanic se často používá regulace teploty vody, popřípadě střední teploty vody v otopné soustavě v závislosti na venkovní teplotě. Pro tyto účely jsou vyráběny regulátory vlečné regulace, u kterých lze ovládacími prvky nastavovat sklon a rovnoběžný posuv pracovní křivky regulátoru, tj. závislost mezi teplotou vody v otopné soustavě a teplotou venkovního vzduchu. Ke zlepšeni dynamických vlastnosti regulátorů jsou tyto vybaveny vnitřními zpětnými vazbami, například pevnou zpětnou vazbou odporovým vysilaěem od polohy servomotoru. Při realizace této zpětně vazby se obvykle využívá zvláštní odporový můstek se zesilovačem, zesilujícím napětí diagonály můstku, které je závislé na okamžité poloze akčního členu regulačního obvodu, tj. na výchylce běžoe odporového vysilače, výstupní napětí zesilovače zpětné vazby je obvykle zavedeno na vstup součtového zesilovače, kam jsou dále zavedeny napěťové signály ze zesilovače regulační odchylky a ze zesilovače nočniho útlumu. Regulační odchylka je dána rozdílem skutečné okamžité teploty vody a teploty příslušející okamžité teplotě venkovního vzduchu, při zvolené pracovní křivce, tj. závislosti teploty vody na teplotě vzduchu. Zesilovač nočniho útlumu je přitom součásti obvodu nočního útlumu zajištujícího, že v jistých obvykle nočních hodinách, se přepne kontakt časového spínače. Pomocný obvod potom vybudí napěťový signál, který po zesíleni a zavedeni na vstup součtového zesilovače způsobí, že pracovní křivka regulátoru se posune a teplota vody v otopné soustavě se sníží.

Tím je zajištěno, že v nočních hodinách se sníží tepelný výkon předávací stanice a dojde k úspoře tepelné energie.

Uvedené zapojení regulátoru tak obsahuje obvody odporového můstku snímačů teploty vody a venkovní teploty se zesilovačem, můstku zpětné vazby s odporovým vysílačem a zesilovačem, obvod nočního útlumu s časovým spínačem a zesilovačem a součtový zesilovač pro sloučení a porovnání jednotlivých napěťových signálů.

Toto řešeni do značné míry zhoršuje spolehlivost zařízení, odolnost vůči změnám teploty a vzhledem ke skokové změně pracovní křivky vyvolané nočním útlumem často způsobuje nežádoucí tlakové rázy v tepelné síti v případě, kdy časové spínače většího počtu regulátorů jsou nastaveny na shodnou hodinu počátku a konce nočního útlumu.

Tyto nedostatky do značné míry odstraňuje zapojení vstupního můstku regulátoru podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že svorka napěťového středu je spojena jednak přes kondenzátor s řídicí elektrodou tranzistoru, jednak s klidovým kontaktem časového spínače a jednak přes odporový snímač teploty vody s prvním vývodem odporového snímače venkovní teploty. Druhý vývod odporového snímače venkovní teploty je pres první mústkový odpor spojen s prvním vývodem korekčního proměnného odporu, jehož druhý vývod je spojen s prvním vývodem odporového vysílače. Běžec odporového vysílače je spojen se zápornou napájecí svorkou můstku a druhý vývod odporového vysílače je přes třetí můstkový odpor spojen s prvním vývodem proměnného odporu citlivosti zpětné vazby, jehož druhý vývod je spojen s prvním vývodem korekčního proměnného odporu, zatímco první vývod proměnného odporu citlivosti zpětné vazby je přes druhý můstkový odpor spojen s prvním vývodem paralelní kombinace odporu citlivosti posuvu křivky a potenciometru posuvu křivky, jejíž druhý vývod je přes druhý rozsahový odpor spojen s prvním vývodem proměnného odporu volby křivky, jehož druhý vývod je přes rozsahový odpor volby křivky spojen s prvním vývodem odporového snímače venkovní teploty. První vývod proměnného odporu je přes první rozsahový odpor spojen se svorkou napěťového středu, která je přes potenciometr nočního útlumu spojena s anodou diody. Katoda diody je připjena jednak k emitoru transistoru a jednak přes proměnný emitorový odpor k záporné napájecí svorce, která je spojena jednak se záporným napájecím vstupem zesilovače a jednak s pracovním kontaktem časového spínače. Společný kontakt časového spínače je přes odpor báze spojen s řídicí elektrodou tranzistoru, jehož kolektor je spojen jednak s kladnou napájecí svorkou a jednak s kladným napájecím vstupem zesilovače, jehož neinvertující vstup je přes třetí vstupni odpor připojen k běžci potenciometru posuvu křivky. Invertujíci vstup zesilovače je spojen jednak přes druhý vstupní odpor s druhým vývodem odporového snímače venkovní teploty.

jednak přes první vstupní odpor s běžcem potenciometru nočního útlumu a jednak přes zpětnovazební odpor s výstupem zesílovaěe.

Výhodou zapojení vstupního můstku regulátoru podle vynálezu je to, že sdružuje v obvodu odporového můstku, kromě funkcí obvyklých pro vstupní obvody regulátorů vlečné regulace i funkcí pevné zpětné vazby odporovým vysílačem od polohy servomotoru. Jednoduchým způsobem a v širokých mezích lze měnit sklon a rovnoběžný posuv pracovní křivky regulátoru, tj. závislosti mezi teplotou vody v otopné soustavě a teplotou venkovního vzduchu. Pásmo proporcionality pevné vazby je libovolně měnitelné a napájení můstku přes jezdec odporového vysílače značně potlačuje vliv přechodového odporu mezi jezdcem a odporovou drahou. K výhodám zapojení lze přičíst i jednoduché seřízení, velikou citlivost nočního útlumu a plynulý náběh působení nočního útlumu. Výhodou je i použití jediného zesilovače pro sloučení a zesílení signálů regulační odchylky, zpětně vazby a nočního útlumu. Příklad zapojení vstupního můstku regulátoru podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkresu.

Svorka 1 napěťového středu je spojena jednak přes kondenzátor s řídicí elektrodou 23 tranzistoru 22, jednak s klidovým kontaktem 27 časového spínače 26 a jednak, přes odporový snímač 6 teploty vody s prvním vývodem odporového snímače 7 venkovní teploty. Druhý vývod odporového snímače 7 venkovní teploty je přes první můstkový odpor 2* spojen s prvním vývodem korekčního proměnného odporu 17, jehož druhý vývod je spojen s prvním vývodem odporového vysilače 19. Běžec odporového vysílače 29 je spojen se zápornou napájecí svorkou 2 můstku a druhý vývod odporového vysílače 19 je přes třetí můstkový odpor 18 spojen s prvním vývodem proměnného odporu 16 citlivosti zpětné vazby, jehož druhý vývod je spojen s prvním vývodem korekčního proměnného odporu 17, zatímco první vývod proměnného odporu 16 citlivosti zpětné vazby je přes druhý můstkový odpor 22 spojen s prvním vývodem paralelní kombinace odporu 12 citlivosti posuvu křivky a potenciometru 22 posuvu křivky, jejíž druhý vývod je přes druhý rozsahový odpor 9 spojen s prvním vývodem proměnného odporu 11 volby křivky, jehož druhý vývod je přes rozsahový odpor ^0 volby křivky spojen s prvním vývodem odporového snímače 7 venkovní teploty. První vývod proměnného odporu 21 volby křivky je přes první rozsahový odpor 8 spojen se svorkou 2._napětového středu, která je přes potenciometr 20 nočního útlumu spojena s anodou diody 21. Katoda diody 22 je připojena jednak k emitoru tranzistoru 22 a jednak přes proměnný emitorový odpor 36 k záporné napájecí svorce 4, která je spojena jednak se záporným napájecím vstupem zetilovače 5 a jednak s pracovním kontaktem 28 časového spínače 26. Společný kontakt 37 časového spínače 26 je přes odpor 25 báze spojen s řídicí elektrodou 23 tranzistoru 22, jehož kolektor je spojen jednak s kladnou napájecí svorkou 3 a jednak s kladným napájecím vstupem zesilovače 5, jehož neinvertující vstup 34 je přes třetí vstupní odpor 32 připojen k běžci potenciometru 23 posuvu křivky. Invertujicí vstup 33 zesilovače 5 je spojen jednak přes druhý vstupní odpor 30 ,s druhým vývodem odporového snímače 2 venkovní teploty, jednak přes první vstupní odpor 2£ s běžcem potenciometru 20 nočního útlumu a jednak přes zpětnovazební odpor 32 s výstupem 35 zesilovače 5.

Zapojeni pracuje takto: Napájecí napětí můstku je dáno rozdílem napětí mezi svorkou 2 napěťového středu a zápornou napájecí svorkou 2 můstku. Prvou větví můstku, složenou z odporového sni mače 6 tep loty vody, odporového snímače .7 venkovní teploty, prvního můstkového odporu 1 4, korekčního proměnného odporu 17 části odporové dráhy odporového vysílače 19, protéká přibližně stejný proud jako druhou větví můstku, tvořenou prvním rozsahovým odporem _8, druhým rozsahovým odporem 9.r paralelní kombinací odporu 12 citlivosti posuvu křivky a potenciometru 13 posuvu křivky, druhým můstkovým odporem 15, třetim můstkovým odporem 18 a částí odporové dráhy odporového vysilače 19. Pomocí rozsahového odporu 10 volby křivky a proměnného odporu 11 volby křivky se nastavuje citlivost závislosti napětí diagonály můstku na impedanci odporového snímače 6 teploty vody. V případě minimální hodnoty proměnného odporu 11 volby křivky je citlivost minimální a naopak. Změnou proměnného odporu 11 volby křivky lze proto nastavovat sklon pracovní křivky regulátoru, tj. závislostí mezi teplotou vody a venkovní teplotou

CS 269235 B1 3 vzduchu. První rozsahový odpor 8 a druhý rozsahový odpor 9 slouží pro nastaveni počátku a konce pracovní křivky regulátoru. Rovnoběžný posuv pracovní křivky je závislý na poloze běžce potenciometru 13 posuvu křivky. Citlivost závislosti polohy běžce potenciometru 13 posuvu křivky na rovnoběžném posuvu závis! na hodnotě odporu 12 citlivosti posuvu křivky.

Součásti vstupniho můstku je i pomocný můstek zpětné vazby, tvořený korekčním proměnným odporem 17, třetim můstkovým odporem 18, odporovým vysilačem 19 a proměnným odporem 16 citlivosti zpětné vazby. Napět! diagonály vstupniho můstku, přivedené přes druhý vstupni odpor 30 a třetí vstupni odpor 31 na invertujlci vstup 33 zesilovače 5 a neinvertujici vstup 34 zesilovače 5., závisí kromě nastaveni pracovní křivky a hodnotě teploty vody a venkovní teploty i na působení zpětné vazby.

Maximální citlivost zpětné vazby je v případě, kdy proměnný odpor 16 citlivosti zpětné vazby je nastaven na maximální hodnotu. Rozdílové napětí mezi invertujícím vstupem 33 zesilovače 5 a neinvertujícim vstupem 34 zesilovače 5 ovlivňuje i pomocný napětový signál nočního útlumu, řízený časovým spínačem 26. Po sepnuti časového spínače 26, tj. po vodivém propojení společného kontaktu 37 časového spínače 26 s pracovním kontaktem 28 časového spínače 26, se počne přes odpor 25 báze nabíjet kondenzátor 24 napětím záporně napájecí svorky 4. Tim se počne snižovat napětí řidiči elektrody 23 tranzistoru 22 a tranzistor 22 počne zmenšovat svoji vodivost. Tim napětí emitoru tranzistoru 22 počne klesat, protože napětový dělič mezi kladnou napájecí svorkou^ a zápornou napájecí svorkou £, tvořený tranzistorem 22 a proměnným emitorovým odporem 36, je pro klidový stav časového spínače 26 seřízen proměnným emitorovým odporem 36 tak, aby na emitoru tranzistoru 22 bylo právě napětí shodné s napětím svorky 1 napětového středu. Pokles napětí emitoru tranzistoru 22 je přes diodu 21 přenesen na potenciometr 20 nočního útlumu. Z běžce potenciometru 20 nočního útlumu je dále tento záporný napětový signál veden přes první vstupni odpor 29 na invertující vstup 33 zesilovače J5, kde působí tak, že dojde k rovnoběžnému posuvu pracovní křivky regulátoru a teplota vody odpovídající venkovní teplotě se sníží.

Zpětnovazební odpor 32 ovlivňuje zesíleni zesilovače _5, jehož výstup 35 je i výstupem zapojeni vstupniho můstku regulátoru.

Vynálezu se využije v měřicí a regulační technice při konstrukci měřicích a regulačních zařízeni.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojeni vstupniho můstku regulátoru, vyznačující se tim, že svorka /1/ napětového středu je spojena jednak přes kondenzátor /24/ s řídicí elektrodou /23/ tranzistoru /22/, jednak s klidovým kontaktem /27/ časového spínače /26/ a jednak přes odporový snímač /6/ teploty vody s prvním vývodem odporového snímače /7/ venkovní teploty, jehož druhý vývod je přes první můstkový odpor /14/ spojen s prvním vývodem korekčniho proměnného odporu /17/, jehož druhý vývod je spojen s prvním vývodem odporového vysilače /19/, jehož běžec je spojen se zápornou napájecí svorkou /2/ můstku a jehož druhý vývod je přes třetí můstkový odpor /18/ spojen s prvním vývodem proměnného odporu /16/ citlivosti zpětné vazby, jehož druhý vývod je spojen s prvnim vývodem korekčního proměnného odporu /17/, zatímco první vývod proměnného odporu /16/ citlivosti zpětné vazby je přes druhý můstkový odpor /15/ spojen s prvnim vývodem paralelní kombinace odporu /12/ citlivosti posuvu křivky a potenciometru /13/ posuvu křivky, je·» jíž druhý vývod je přes druhý rozsahový odpor /9/ spojen s prvnim vývodem proměnného odporu /11/ volby křivky, jehož druhý vývod je přes rozsahový odpor /10/ volby křivky spojen s prvnim vývodem odporového snímače /7/ venkovní teploty, přičemž první -vývod proměnného odporu /11/ je přes první rozsahový odpor /8/ spojen se svorkou /1/ napětového středu, která je přes potenciometr /20/ nočního útlumu spojena s anodou diody /21/, jejíž katoda je připojena jednak k emitoru tranzistoru /22/ a jednak přes proměnný emitorový odpor /36/ k záporné napájecí svorce /4/, která je spojena jednak se záporným napájecím vstupem zesilovače /5/ a jednak s pracovním kontaktem /28/ časového spínače /26/, jehož společný kontakt /37/ je přes odpor /25/ báze spojen s řídicí elektrodou /23/ tranzistorem /22/, jehož kolektor je spojen jednak s kladnou napájecí svorkou /3/ a jednak s kladným napájecím vstupem zesilovaíe /5/, jehož neinvertující vstup /34/ je přes třetí vstupní odpor /31/ připojen k běžci potencíometru /13/ posuvu křivky a jehož invertujíci vstup /33/ je spojen jednak přes druhý vstupní odpor /30/ s druhým vývodem odporového snímače /7/ venkovní teploty, jednak přes první vstupní odpor /29/ s běžcem potenciometru /20/ nočního útlumu a jednak přes zpětnovazební odpor /32/ s výstupem /35/ zesilovače /5/.