DD259503A1 - Sicherheitsschaltung bei fuehlerleitungsbruch in kombination mit der ausblendung von stoerimpulsen in elektronischen temperaturreglern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf elektronische Temperaturregler mit einer Sicherheitsschaltung bei Fuehlerleitungsbruch in Kombination mit einer aktiven Schaltung zur Ausblendung von Stoerimpulsen vor dem Ausgangsrelais. Die Schaltungskombination findet bei solchen Temperaturreglern Verwendung, bei denen aufgrund der Fuehlercharakteristik bei Unterbrechung der Fuehlerleitung das Medium unbegrenzt aufgeheizt wuerde oder durch elektromagnetische Stoerfelder, stark gestoerte Versorgungsnetze oder durch vom Reglerausgang selbst geschaltete Induktivitaeten Fehlschaltungen verursacht werden koennten. Die Aufgabe der Erfindung ist es, die beiden Funktionen- Abschaltung des Reglers bei Fuehlerleitungsbruch und- Ausblenden von Stoerimpulsenmit minimalem Bauelementeaufwand in einer Schaltung zu vereinen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe geloest, indem die Funktion eines npn-Transistors der Fuehlerbruch-Sicherheitsschaltung und die der Eingangsstufe eines Schwellwertschalters in der Entstoerschaltung in einem Bauelement realisiert wird. Der pnp-Transistor der Fuehlerbruchsicherung steuert den Schwellwertschalter direkt, so dass sein Ausgang im Fehlerfalle unabhaengig vom zu entstoerenden Signal gesperrt ist. Im normalen Betrieb arbeitet die Entstoerschaltung, bestehend aus einem Vorwiderstand, einem Verzoegerungskondensator, einem Begrenzungswiderstand und dem Schwellwertschalter. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf elektronische Temperaturregler mit einer Sicherheitsschaltung bei Fühlerleitungsbruch in Kombination mit einer aktiven Schaltung zur Ausblendung von Störimpulsen vor dem Ausgangsrelais.

Die Schaltungskombination findet bei solchen Temperaturreglern Verwendung, bei denen aufgrund der Fühlercharakteristik bei Unterbrechung der Fühlerleitung das Medium unbegrenzt aufgeheizt würde oder durch elektromagnetische Störfehler, stark gestörte Versorgungsnetze oder durch vom Reglerausgang selbst geschaltete Induktivitäten Fehlschaltungen verursacht werden könnten.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

In der Patentanmeldung WP H 02 H/2821300 wird eine Sicherheitsschaltung für elektronische Temperaturregler, bestehend aus der Kombination eines pnp-Transistors mit einem npn-Transistor beschrieben. Die Schaltung wertet das der Temperatur proportionale Meß-Signal bzw. eine Folgegröße aus und schaltet über den Treibertransistor eines in der Verarbeitungseinheit des Reglers befindlichen Operationsverstärkers mitTTL-kompatiblen Ausgang im Fehlerfalleden Ausgang ab, unabhängig vom Verhalten der Verarbeitungseinheit.

Des weiteren beschreiben DE-AS 1588336 einen Zweipunkt-Temperaturregler mit einem Leitungsschutz und DE-PS 1763310 eine bei Bruch von Meßleitungen ansprechende Einrichtung zur Überwachung von Temperaturen in Geräten.

Zum Ausblenden von Störimpulsen verschiedenster Herkunft (gestörte Versorgungsnetze, elektromagnetische Störfelder u. ä.) werden verbreitet RC-Verzögerungsschaltungen mit nachgesetzten Schwellwertschaltern verwendet.

Die DE-AS 2327671 enthält eine aktive Schaltung zum Ausblenden von Störimpulsen.

Bei allen bekanntgewordenen, die Betriebssicherheit erhöhenden, Schaltungsanordnungen für Temperaturregler wird nur ein Bruch der Meßleitugnen für sich erfaßt oder sie werden allein zur Ausblendung von Störimpulsen als selbständige Funktionseinheit eingesetzt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, die beiden Funktionen

— Abschaltung des Reglers bei Fühlerleitungsbruch und

— Ausblenden von Störimpulsen

mit minimalem Bauelementeaufwand in einer Schaltung zu vereinen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem die Funktion eines npn-Transistors der Fühlerbruch-Sicherheitsschaltung und die der Eingangsstufe eines Schwellwertschalters in der Entstörschaltung in einem Bauelement realisiert wird. Der pnp-Transistor der Fühlerbruchsicherung steuert den Schwellwertschalter direkt, so daß sein Ausgang im Fehlerfalle unabhängig vom zu entstörenden Signal gesperrt ist. Im normalen Betrieb arbeitet die Entstörschaltung, bestehend aus einem Vorwiderstand, einem Verzögerungskondensator, einem Begrenzungswiderstand und dem Schwellwertschalter.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt die Kombination von Fühlerbruchsicherung und Entstörschaltung in einer Prinzipdarstellung.

Fig. 2 zeigt die Verknüpfung nach Fig. 1 in einem Zweipunkttemperaturregler auf der Basis eines PTAT-Sensors.

Der Kollektor des pnp-Transistors (vergleiche Fig. 1) der Fühlerbruchsicherung ist direkt mit dem Eingang des Schwellwertschalters verbunden. Bei einer Unterbrechung der Fühlerleitung steuert der Transistor den Schwellwertschalter in den High-Zustand und das Ausgangsrelais wird unabhängig vom eigentlichen Steuersignal abgeschaltet.

Der Temperatursensor N !liefert einen Meß-Strom von 1 μΑ/Κ, der direkt proportional zur absoluten Temperatur ist. Dieser Meßstrom wird durch einen Stromspannungswandler, gebildet durch den abgleichbaren Meßwiderstand R12 + R14, den abgleichbaren Rückkoppelwiderstand R13 + R15, der Referenzspannungsquelle N 2 mit dem Referenzteiler R3/R4 und dem Operationsverstärker N3, in eine temperaturproportionale Spannung umgesetzt.

Die Referenzspannungsqualle N2 stellt gleichzeitig über den Spannungsteiler R 5... R8 eine Sollwertspannung zur Verfügung.

Der Komparator N 4 vergleicht die über den Sollwertgeber R11 eingestellte Sollwertspannung mit der temperaturproportionalen Istspannung und schaltet das Ausgangsrelais des Reglers.

Die Schaltungsanordnung zum Ausblenden von Störimpulsen besteht aus den Transistoren VT1 und VT2, dem Mitkoppelkondensator CK, dem Verzögerungskondensator CV, dem Kondensator C3 sowie den Widerständen RV, RB und R18.

Über das RC-Glied RV * CV und den Begrenzungswiderstand RB steuert der Komparatorausgang den Schwellwertschalter (VT1 undVT2)an.

Die Fühlerbruchsicherung wird durch die Transistoren VT3 und VT1 gebildet. Der Transistor VT1 wird damit zum doppelt genutzten Koppelglied zwischen den Funktionen Abschaltung des Reglers bei Fühlerleitungsbruch und Ausblendung von Störimpulsen.

Bei normalem Betrieb des Reglers ist derTransistorVT3 gesperrt. Die Störimpulsunterdrückung ist völlig unbeeinflußt wirksam.

Bei einer Unterbrechung im Fühlerkreis strebt der Stromspannungswandler am Ausgang den Wert

^T~i 4 i"? i ' > ' -:- »-Ρ'

Ua = * * Tjrei

R 3 + R 4 ΓΜ 2 '

an und steuert den Transistor VT3 beim Überschreiten der Summe aus Referenzspannung und Basis-Emitterspannung leitend. In obiger Berechnungsvorschrift gilt als Vereinfachung:

R12' = R12 + R14 R13'+ = R13 +R15

Mit dem, durch den Widerstand R 2 festgelegten und über den Transistor freigegebenen Basisstrom wird der Transistor VT1 ebenfalls leitend und sperrt den Transistor VT2.

Unabhängig von der Spannungsbewegung an den Komparatoreingängen fällt das Relais ab.

Claims (2)

1. Sicherheitsschaltung bei Fühlerleitungsbruch in Kombination mit der Ausblendung von Störimpulsen in elektronischen Temperaturreglern, bestehend aus einer Transistorschaltung in Verbindung mit einem RC-Glied und nachgeschalteten Schwellwertschalter, dadurch gekennzeichnet, daß der pnp-Transistor der Sicherheitsschaltung (VT) direkt mit dem Eingang des Schwellwertschalters und über einen Begrenzungswidert tand (RB) mit dem Eingangstiefpaß (RV * CV) verbunden ist.

   Hierzu
2. 2 Seiten Zeichnungen