DE1513515C - Lichtelektrischer Dreipunkt Schritt regler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen lichtelektrischen Dreipunkt-Schrittregler mit über je eine von mindestens einem lichtelektrischen Element gesteuerte Transistorkippstufe geschalteten Relais und einer RC-Dreipunkt-Rückführschaltung, die bewirkt, daß die Relais den Stellmotor bei relativ kleiner Regelabweichung impulsweise und bei relativ großer Regelabweichung durch Dauerkontaktgabe einschalten.

Bei von Fotowiderständen gesteuerten Kippstufen, bei denen die Basis des Eingangstransistors wie üblich zwischen einem Potential und Null liegt, kann es bei den in ihren Werten bei belichtetem Zustand häufig erheblich streuenden Fotowiderständen vorkommen, daß die Spannung an der Basis des Transistors, die aus der aus Transistorbasiswiderstand und Fotowiderstand bestehenden Spannungsteilerschaltung resultiert, zum Durchschalten bzw: Sperren des Transistors nicht ausreicht.

Es besteht demgemäß die Aufgabe, einen lichtelektrischen Dreipunkt-Schrittregler der eingangs ge- nannten Art schaltungsmäßig derart aufzubauen, daß auch bei Streuungen der verwendeten Bauelemente, insbesondere der Transistoren und Fotowiderstände, keine Fehlschaltungen möglich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rückführschaltung als vom Ausgang der Transistorkippstufen über je ein Schwellwertglied gespeister Transistorschaltverstärker ausgebildet ist und daß für die Spannungsversorgung die Kippstufen mit dem Relais einerseits und der Transistorschaltverstärker andererseits an entgegengesetzten Potentialen, jedoch gemeinsam an Nullpotential liegen.

Die Transistoren erhalten hiernach eindeutig positives Potential, wenn sie durchschalten, und liegen an negativem Potential, wenn sie sperren sollen. Die Fotowiderstände, welche die Kippstufen mit den Relais während des Impulsbetriebs steuern, sind über die .RC-Rückführschaltung an deren Potential angeschlossen. Infolgedessen wird von der Rückführschaltung am Ende des Impulses das Potential am Fußpunkt des Fotowiderstands abgeschaltet, und die zugehörige Kippstufe bringt das Relais des Reglers zum Abfallen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Das Relais Rl schaltet den Stellmotor des Reglers in der einen Richtung (links) und das Relais Rr in der anderen Richtung (rechts). Bei unbelichteten Fotowiderständen sind die Relais Rl und Rr abgefallen. Die Eingangstransistoren Tel bzw. Ter der Kippstufen K₁ bzw. K₂ liegen an positiver Spannung und sind durchgeschaltet, so daß praktisch die ganze positive Spannung von 20 V am Punkt q_x bzw. q₂ und damit an den als Schwellwertglied wirkenden Zenerdioden D₁ bzw. D₂ liegt. Da die Zenerdiode D₁ über den Widerstand .R₁ und die Basisemitterstrecke des Transistors T₁ der Rückführschaltung an der negativen Spannung von — 20 V liegt, öffnet diese, da sie nur für eine Spannung bis 24 V sperrt. Bei geöffneter Zenerdiöde D₁ führt die Basis des Transistors T₁ positive Spannung, und dieser Transistor ist durchgeschaltet. Das gleiche gilt für den Transistor T₂. Der Transistor T₃ sperrt, und der nachfolgende Transistor T₄ ist durchgeschaltet. Die negative Spannung gelangt daher über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors T₄ und die Diode D₅ an die Fußpunkte der Fotowiderstände FIR und FIL, wobei der Fotowiderstand FIR den Impulsbetrieb des Reglers für Rechtslauf des Stellmotors, der Fotowiderstand FIL den Impulsbetrieb für Linkslauf steuert. Die negative Spannung an den Fußpunkten der Foto widerstände läßt die Eingangstransistoren Tel bzw. Ter der Kippstufen K₁ und K₂ so lange unbeeinflußt, wie die Fotowiderstände unbelichtet sind und daher einen großen Widerstand haben.

Wird nun einer der Fotowiderstände, beispielsweise FIL, belichtet, so verringert sich ein Widerstand, und die negative Spannung gelangt an die Basis des Eingangstransistors Tel der Kippstufe K₁. Der Eingangstransistor Tel wird gesperrt und der nachfolgende Transistor durchgeschaltet, so daß das Relais Rl anspricht, da es praktisch an der vollen positiven Spannung von 20 V liegt. Der Punkt q₁ an der Zenerdiöde D₁ liegt dann auf Nullpotential, und die Zenerdiöde D₁, die für 24 V Sperrspannung bemessen ist, sperrt. Der Transistor T₁ in der Rückführschaltung wird ebenfalls gesperrt, und jetzt kann der Kondensator C₁, der mit dem Widerstand R₂ das ÄC-Glied der Rückführschaltung bildet, über die Diode D₄ geladen werden. Sobald die Ladung einen bestimmten Wert erreicht hat, wird der Transistor T₃ durchgeschaltet, der nachfolgende Transistor T₄ gesperrt, da seine Basis ungefähr die gleiche Spannung hat wie sein Emitter. Infolgedessen verschwindet die negative Spannung an dem Fußpunkt des Fotowiderstandes FIL und an dem Eingangstransistor Tel der Kippstufe K₁. Das Relais Rl fällt ab. Die durch den Widerstand R₂ in den Kondensator C₁ gegebene Ladezeitkonstante bestimmt somit die Impulslänge, d. h. die Zeit, während der das Relais Rl an gezogen bleibt.

Wird der Fotowiderstand FIL weiterbelichtet, so kann die Kippstufe K₁ wieder ansprechen, und zwar dann, wenn der Kondensator C₁ über den einstellbaren Widerstand R₅ und die Basis-Emitter-Strecke des Transistors T₃ entladen ist. Nach dem Abfallen des Relais Rl ist die Zenerdiöde D₁ wieder durchlässig, da der Punkt ^₁ praktisch positives Potential erreicht. Der Transistor T₁ wird durchgeschaltet und der Kondensator C₁ kann über R₂ nicht mehr geladen werden. Da infolge der Diode D₄ eine Entladung über den Transistor T₁ nicht möglich ist, entlädt er sich über den Widerstand R_s. Ist er entladen, sperrt der Transistor T₃, und der Transistor T₄ wird durchgeschaltet, so daß der Fotowiderstand FIL mit seinem Fußpunkt wieder an negativer Spannung liegt. Die Entladezeitkonstante des Kondensators C₁, die mit dem einstellbaren Widerstand i?₅ verändert werden kann, bestimmt also die Länge der Impulspause, denn sobald an den noch belichteten Fotowiderstand FIL negative Spannung gelangt, schaltet die Kippstufe K₁ wieder durch, und die oben geschriebenen Vorgänge wiederholen sich. Entsprechendes gilt auch bei der Belichtung des Fotowiderstands FIR.

Die Fotowiderstände FDL und FDR, die die Dauerkontaktgabe des Reglers steuern und den Fotowiderständen FIL und FIR parallel geschaltet sind, liegen mit ihren Fußpunkten an negativer Spannung und sperren den zugehörigen Eingangstransistor Tel bzw. Ter, wenn sie bei großer Regelabweichung belichtet werden. Das zugehörige Relais der betreffenden Kippstufe spricht dann an und schaltet das Stellglied mit Dauerkontaktgabe ein, so daß es kontinuierlich läuft.

An Stelle der als Schwellwertglieder im Ausführungsbeispiel verwendeten Zenerdioden D₁ und D₂ können auch alle anderen Elemente, die eine Spannungsschwelle bilden, z. B. eine gegengeschaltete Gleichspannungsquelle, verwendet werden. Die Potentiale in der Zei-

nung können auch anders gewählt werden, so daß ζ. Β. an den Kippstufen negatives und an der Rückführschaltung positives Potential liegt, wenn an Stelle von npn-Transistoren pnp-Transistoren benutzt werden. Die Spannungen werden beispielsweise über ein Netzgerät mit Gleichrichterschaltung oder eine Gleichspannungsbatterie mit Mittelabgriff erzeugt.

Claims (4)

Patentansprüche: 10

1. Lichtelektrischer Dreipunkt-Schrittregler mit über je eine von mindestens einem lichtelektrischen Element gesteuerte Transistorkippstufe geschalteten Relais und einer ,RC-Dreipunkt-Rückführschaltung, die bewirkt, daß die Relais den Stellmotor bei relativ kleiner Regelabweichung impulsweise und bei relativ großer Regelabweichung durch Dauerkontaktgabe einschalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführschaltung als vom Ausgang (^₁ bzw. q₂) der Transistorkippstufen (K₁ bzw. K₂) über je ein Schwellwertglied (D₁ bzw. D₂) gespeister Transistorschaltverstärker ausgebildet ist und daß für die Spannungsversorgung die Kippstufen (K₁ bzw. K₂) mit dem Relais (Rl bzw. Rr) einerseits und der Transistorschaltverstärker andererseits an entgegengesetzten Potentialen, jedoch gemeinsam an Nullpotential liegen.

2. Schrittregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert des Schwellwertgliedes (O₁ bzw. D₂) größer gewählt ist als die Spannung zwischen negativem bzw. positivem Potential und dem Nullpotential.

3. Schrittregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwellwertglied eine jeweils zwischen dem Ausgang (^₁, q₂) der Kippstufen (K₁, K₂) und einem der jeweiligen Kippstufe zugeordneten, das ÄC-Glied der Rückführschaltung speisenden Eingangstransistor (T₁ bzw. T₂) geschaltete Zenerdiode verwendet ist.

4. Schrittregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kippstufen (K₁, K₂) steuernden lichtelektrischen Elemente übsr die Rückführschaltung an deren Potential angeschlossen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen