DE1248313B - Vorrichtung zur Verstaerkung eines durch die Lage des Zeigers eines Messsystems repraesentierten Istwertes einer Messgroesse - Google Patents

Description

DEUTSCHES WTWWi- PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT G08c

DeutscheKl.: 42 d-1/15

Nummer: 1248 313

Aktenzeichen: Sch 32283IX b/42 d

J 248 313 Anmeldetag: 2. November 1962

Auslegetag: 24. August 1967

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verstärkung eines durch die Lage des Zeigers eines Meßsystems repräsentierten Istwertes einer Meßgröße zur Betätigung einer Schalteinrichtung eines Reglers, bei der die Verstellkräfte für den Schalt-Vorgang ein durch den Zeiger in beiden Zeigerbewegungsrichtungen richtungsabhängig fotoelektrisch gesteuerter Stellmotor liefert, welcher einen drehbar gelagerten, zur Schalteinrichtung gehörenden Schwenkarm antreibt. Es sind beispielsweise Regelvorrichtungen bekannt, bei denen der Zeigerbewegung ein motorisch antreibbarer Schwenkarm nachgeführt wird, welcher entsprechende Schaltvorgänge mit gegenüber der Zeigerbewegung verstärkter Auslösekraft durchführt. Die Nachfolgesteuerung ist dabei so ausgebildet, daß ein am Zeiger des Meßsystems angebrachtes Abdeckelement in eine mit dem Schwenkarm verbundene Schalteinrichtung eingreift und eine entsprechende Drehrichtungssteuerung des Stellmotors beeinflußt. Bei derartigen Regelanordnungen ao ergibt sich jedoch ein Überschwingen des Zeigers und damit verbunden eine Regelschwankung in der Nachführungsbewegung des Stellmotors, die im Interesse einer genauen Nachfolgesteuerung weitgehend eingeschränkt werden muß.

Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, bei einem Regler der .angegebenen Art Pendelschwingungen in der Nachfolgebewegung des Schwenkarms zu unterdrücken und einen Einstellvorgang mit möglichst unmittelbarer Nachführung an die Änderungen der Zeigerbewegung zu erreichen. Das Kennzeichnende der Erfindung ist darin zu sehen, daß eine auf den Antrieb des Schwenkarmes wirkende, spätestens bei Lageübereinstimmung von Zeiger und Schwenkarm einschaltbare und ein Überschwingen des Schwenkarmes durch Abremsung des Antriebs verhindernde Bremsvorrichtung vorgesehen ist. Hierzu können vorteilhaft bei einer an sich bekannten Drehrichtungsumpolungssteuerung des Antriebs durch die elektrische Mehrpolrelais zusätzliche Schaltkontakte vorgesehen sein, die den Antrieb in Abhängigkeit von der Lage des Zeigers zum Schwenkarm kurzschließen. Durch eine solche elektrische Bremsung wird beispielsweise bei Gleichstrom-Hauptschlußmotoren in einfachster Weise eine wirkungsvolle Bremsung erzielt. Es können aber ferner zusätzliche elektrisch oder elektromechanisch wirksame Bremsvorrichtungen angebracht sein, welche den Stellmotor in der Lage der Übereinstimmung von Schwenkarm und Zeiger festhalten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können zweckmäßig auf jeder Seite der Ubereinstimmungs-Vorrichtung zur Verstärkung eines durch die
Lage des Zeigers eines Meßsystems
repräsentierten Istwertes einer Meßgröße

Anmelder:

Amphenol Corporation,
Broadview, JH. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Höger,
Dipl.-Ing. W. Stellrecht M. Sc.,
Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. D. Grießbach,
Dipl.-Phys. W. Haecker und Dr.-Ing H. Moser,
Patentanwälte, Karlsruhe, Ettlinger Str. 2 c

Als Erfinder benannt:
Robert R. Schiaich, Stuttgart

lage zwischen dem Zeiger und dem Schwenkarm mehrere fotoelektrische Steuerelemente zur Anpassung der Bremsung des Antriebs angeordnet sein. Dadurch läßt sich eine Anpassung der Motorsteuerung bzw. Bremsung an den Bewegungsimpuls der Istwertgröße und des von ihr beeinflußten Zeigers erreichen.

Bei einer empfehlenswerten Ausführung ist die beschriebene Bremsung in Verbindung mit einer fotoelektrischen Steuerung verwendet worden, wobei als fotoelektrische Steuerelemente vorzugsweise Fotowiderstände vorgesehen sind, welche durch das am Zeiger befestigte Abdeckelement gegenüber einer am Schwenkarm angeordneten Lichtquelle nach der Zeigerstellung beschattet oder belichtet werden. In Verbindung mit dem Schwenkarm sind dabei zweckmäßig zwei Anschlagstücke des Zeigers vorgesehen, welche eine erneute Belichtung eines abgedunkelten fotoelektrischen Steuerelementes durch Überschwingen des Zeigers in der gleichen Bewegungsrichtung verhindern.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt; es zeigt

F i g. 1 einen Schwenkarm mit fotoelektrischem Steuerteil,

F i g. 2 eine elektrische Steuerschaltung mit Mehrpolrelais,

Fig. 3 eine elektronische Steuerschaltung mit Leistungstransistoren.

709 638/219

Claims (3)

In F i g. 1 ist ein über ein nicht gezeichnetes Vorgelege von einem Stellmotor (bevorzugt Gleichstrom-Hauptschlußmotor) antreibbarer Schwenkarm 1 dargestellt, welcher zwei nebeneinander angeordnete Fotowiderstände 2, 3 trägt. Die Belichtung dieser Fotowiderstände erfolgt mit Hilfe einer Glühlampe 4, die am Schwenkarm 1 durch einen Auslegebügel 11 gehaltert ist. In den Lichtweg zwischen den Fotowiderständen 2, 3 und der Glühlampe 4 greift zeitweise ein an einem Parallelzeiger 5 des Anzeige- organs befestigtes Abdeckelement 6 ein. Die Bewegung dieses Abdeckelementes 6 wird durch beidseitig angeordnete Anschlagstifte 7, 8 begrenzt. In F i g. 2 ist die bevorzugte Steuerschaltung gezeigt. Man erkennt die beiden Fotowiderstände 2, 3, das Abdeckelement 6 sowie die Glühlampe 4 und die Anschlagstifte 7, 8. Jedem Fotowiderstand 2, 3 ist ein Steuerkreis zugeordnet, welcher einen Transistor 9,10 sowie ein Mehrpolrelais A, B enthält. Die Stromversorgung der einzelnen Steuerkreise erfolgt über einen Netztransformator 12 mit Hilfe eines Graetzgleichrichters 13. Die in der Schaltung nicht bezeichneten Bauelemente (Widerstände, Kondensatoren) entsprechen der üblichen Stromversorgungs- bzw. Transistorschaltungstechnik. Ein Stellmotor 14 wird über einen weiteren Graetzgleichrichter 15 vom Transformator 12 gespeist. Die Schaltung des Stellmotors 14 erfolgt hinsichtlich Anlauf, Drehsinn und Bremsung mit Hilfe der Schaltkontakte der beiden Mehrpolrelais A, B. Je nach der entsprechenden Lage der bewegbaren Mittelkontakte a3, a5; b3, bB ergibt sich eine zugeordnete Drehrichtung des Stellmotors 14. Besonders wesentlich ist die Verbindungsleitung zwischen den Kontakten a4 und bv welche die elektrische Motorbremsung herbeiführt. In der in F ig. 2 gezeichneten Stellung sind beide Fotowiderstände 2, 3 durch das Abdeckelement gleichmäßig abgedunkelt, und der Stellmotor 14 wird durch die an den Kontaktenc4 und b1 anliegenden MitteIkontaktea3 und bz durch Kurzschließen zum Stillstand gebremst. Man kann unter Umständen durch eine entsprechende Festlegung des Schaltzeitpunktes der Mehrpolrelais eine Abbremsung des Stellmotors bereits vor dem Erreichen der eigentlichen Übereinstimmungslage einleiten. Die Abbrem- sung muß jedoch spätestens zu diesem Zeitpunkt in voller Stärke wirksam werden. Bei der in Fig. 3 dargestellten Schaltung wird der Stellmotor 14 unmittelbar aus dem Stromkreis der Steuerschaltung gespeist. Dabei dient der Durchlaß- strom der Leistungstransistoren 16,17 zur Stromversorgung des Stellmotors 14. Ein solcher Aufbau besitzt zwar größte schaltungstechnische Einfachheit, jedoch ist eine Abbremsung in der Nullstellung ohne zusätzliche aufwendige Ergänzungsschaltung nicht durchführbar. Die Haltstellung wird auch hier bei gleichmäßiger Abdunklung der beiden Fotowiderstände 2, 3 erreicht. Die nicht ausdrücklich erwähnten Bauelemente entsprechen denen der F i g. 2. Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Verstärkung eines durch die Lage des Zeigers eines Meßsystems repräsentierten Istwertes einer Meßgröße zur Betätigung einer Schalteinrichtung eines Reglers, bei der die Verstellkräfte für den Schaltvorgang ein durch den Zeiger in beiden Zeigerbewegungsrichtungen richtungsabhängig fotoelektrisch gesteuerter Stellmotor liefert, welcher einen drehbar gelagerten, zur Schalteinrichtung gehörenden Schwenkarm antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf den Antrieb des Schwenkarms (1) wirkende, spätestens bei Lageübereinstimmung von Zeiger (5) und Schwenkarm (1) einschaltbare und ein Überschwingen des Schwenkarmes (1) durch Abbremsung des Antriebs verhindernde Bremsvorrichtung vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer an sich bekannten Drehrichtungsumpolungssteuerung des Antriebs durch elektrische Mehrpolrelais {A, B) zusätzliche Schaltkontakte vorgesehen sind, die den Antrieb in Abhängigkeit von der Lage des Zeigers (5) zum Schwenkarm (1) kurzschließen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite der Übereinstimmungslage zwischen dem Zeiger und dem Schwenkarm mehrere fotoelektrische Steuerelemente (2, 3) zur Anpassung der Bremsung des Antriebs angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 315 430, 362 016, 610289;

französische Zusatzpatentschrift Nr. 67 444 zur Hauptpatentschrift Nr. 1103 380;

britische Patentschrift Nr. 540 948;

USA.-Re-Patentschrift Nr. 20476 zur Hauptpatentschrift Nr. 1 930 496.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 638/219 8. 67 © Bundesdruckerei Berlin