DE1523281A1 - Schaltungsanordnung zum Umschalten von dem einen auf den anderen zweier Wheatstonescher Brueckenkreise - Google Patents

Description

BILLMAN-REGULATOR AB, Huddinge/Schweden.

Schaltungsanordnung zum Umschalten von dem einen auf den anderen zweier Wheatstone'scher Brückenkreise.

Für diese Patentanmeldung wird die Priorität aus der schwedische} Patentanmeldung Nr. 11642/1964 vom 28. September 1964 in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Umschalten von dem einen auf den anderen zweier Wheatstone'scher Brückenkreise, welche Teile eines Temperaturregelsystems bilden, die in verschiedenen Temperaturbereichen wirksam sind und je einen Temperaturfühler enthalten und deren Brückendiagonalen mit je einer elektronischen Relaisanordnung verbunden sind, insbesondere zur Anwendung in Verbindung mit Belüftungseinrichtungen.

Der Erfindung liegt hauptsächlich die Aufgabe zugrunde, dafür Sorge zu tragen, dass die Temperaturregelung mittels der beiden mit Temperaturfühlern versehenen Brücken auf möglichst einfache und wirkungsvolle Weise sowie mit einfachen Mitteln derart erfolgen kann, dass der eine Brückenkreis bei Temperaturen beispielsweise des zugeführten Luftstromes in einem Bereich oberhalb einer bestimmten Grenze wirksam

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wird, bei der die Regelung auf den anderen Brückenkreis übergeleitet wird, der zur Konstanthaltung der Temperatur bei dieser vorbestimmten Grenze dient.

Zur Durchführung dieses Überganges oder Umschaltvorganges wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, dass die elektronischen Relaisanordnungen derart miteinander sowie mit einem anderen Brückenpunkt verbunden sind, dass sie in Abhängigkeit vom Brückengleichgewicht verschiedene Leitfähigkeitszustände annehmen und dadurch die Ausgangsklemmen des Regelsystems jeweils nur mit derjenigen Brücke verbinden, deren Temperaturfühler gerade in dem für ihn vorgeschriebenen Temperaturbereich wirksam ist.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in Pig. 1 eine Schaltungsanordnung zum Umschalten

gemäss der Erfindung.
Pig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform

einer solchen Schaltungsanordnung. In Fig. 1 sind mit H und B zwei Wheatstone'sehe Brückenkreise bezeichnet, von denen der Anschaulichkeit halber die eine H als Hauptbrücke und die andere B als Begrenzungsbrücke bezeichnet werden kann. Die Hauptbrücke besteht aus vier Brückenzweigen mit je einem Widerstand Rl, R2, R3 und R4, wobei R¹I ein Thermistor ist. Zwei einander gegenüberliegende Brückeneckpunkte sind mit den beiden Polklemmen einer Gleichstromquelle verbunden. Voi, den beiden

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anderen, an den Enden der Brückendiagonalen befindlichen Eckpunkten ist der eine durch den beweglichen Abgriff an einem Spannungsteiler Pl gebildet; beide Diagonaleckpunkte sind miteinander über einen zweiten Spannungsteiler P2 verbunden; sein beweglicher Abgriff ist mit einem Diagonaleckpunkt der anderen Brücke B und zugleich mit dem Emitter eines Transistors Tl verbunden. Der Kollektor dieses Transistors liegt über einen Widerstand R5 an dem i Diagonaleckpunkt der Hauptbrücke H, welcher dem Spannungsteiler Pl gegenüberliegt.

Die Begrenzungsbrücke B weist gleichfalls vier Brückenzweige auf, deren Widerstände mit R6, R7, RS und R9 beseichnet sind; R9 ist temperaturempfindlich. Wie bei der Hauptbrücke H liegen auch hier zwei Brückeneckpunkte an der positiven und negativen Polklemme einer besonderen Gleichstromquelle, während die anderen beiden Diagonaleckpunkte a und b über einen Spannungsteiler P3 und einen Transistor T2 miteinander verbunden sind; Kollektor und Basis dieses Transistors liegen an dem einen Diagonaleckpunkt b_, während sein Emitter mit dem einen Ende des Spannungsverteilers P3 verbunden ist. Der Kollektor und die Basis des Transistors T2 sind ausserdem über den Diagonaleckpunkt b an die Basis des Transistors Tl angeschlossen. Der bewegliche Kontakt des Spannungsteilers P3 ist mit der einen Ausgangsklemme 1 des Regelsystems verbunden; die andere Ausgangsklemme 2 ist an den Kollektor des Transistors Tl angeschlossen«

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An die Ausgangsklemmen, an welche die Brückensignale gelangen, ist eine Regelvorrichtung, wie beispielsweise ein Servomotor anschliessbar, der die Lufttemperatur, etwa durch Einstellung eines Ventils in der gewünschten Weise beeinflusst.

Das Brückensystem ist so ausgebildet und eingestellt oder abgeglichen, dass die Hauptbrücke ihren Anteil an der Regelung in Abhängigkeit von der Raumtemperatur ausführt; d.h. der Thermistor R4 kann in dem Raum angeordnet sein, dessen Temperatur geregelt werden soll, und die Regelung ist so lange wirksam, wie die Temperatur des zugeführten Luftstroms einen vorgeschriebenen Wert übersteigt. In diesem Falle sind der Transistor Tl und der als Diode geschaltete Transistor T2 aufgrund des Brückengleichgewichts gesperrt; das bedeutet, dass die Hauptbrücke wirksam und die Begrenzungsbrücke unwirksam ist. Bei der vorbestimmten Temperatur des zugeführten Luftstroms werden die Potentialbedingungen der Hauptbrücke in der Weise beeinflusst, dass der Transistor Tl und zugleich der als Diode geschaltete Transistor T2 stromleitend werden; dadurch wird die Begrenzungsbrücke mit den Ausgangsklemmen 1, 2 verbunden und die Hauptbrücke abgeschaltet. Der Thermistor der Begrenzungsbrücke dient als Temperaturfühler für die zugeführte Luft. Er kann in dem Luftzufuhrkanal angeordnet sein. Auf diese Weise kann er die Temperatur der zugeführten Luft auf einen vorgeschriebenen Wert halten.

Pig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung H und B sind wiederum die Hauptbrücke und die Begrenzungsbrücke.

1 Γ P :

Die Brückenschaltungen weichen hier etwas von Pig. I ab. So enthalten die vier Brückenzweige der Hauptbrücke H die Widerstände RIO, RIl und die beiden Abschnitte des Spannungsteilers P^, während die Diagonale die Reihenschaltung der beiden Widerstände R12 und R13 umfasst. Der Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände ist mit dem Emitter des Transistors T3 verbunden; in ähnlicher Weise umfassen die Brückenzweige der Begrenzungsbrücke die Widerstände Rl *J, R15 und die beiden Abschnitte des Spannungsteilers P5; die Diagonale erhält die Widerstände R16 und R17 in Reihe, und der Verbindungspunkt der beiden Widerstände ist mit dem Emitter des Transistors Τ4 verbunden. Die beiden anderen Diagonaleckpunkte c_ und d der beiden Brücken sind mit den Polklemmen und einer gemeinsamen Gleichstromquelle verbunden. Parallel zu den Brücken und ebenfalls an der Gleichstromquelle liegt ein Spannungsteiler P6, dessen beweglicher Abgriff über einen Kopplungswiderstand R18 an der einen Ausgangsklemme 1 des Regelsystems liegt. Die andere Ausgangsklemrae 2 ist mit den Kollektorelektroden der Transistoren T3 und T^ verbunden; die Basiselektroden dieser beiden Transistoren sind miteinander und über den Widerstand R19 mit der negativen Polklemme der Gleichstromquelle verbunden.

Wie bei Fig. 1 ist auch diese zweite Ausführungsform der Erfindung so ausgebildet und bemessen, dass die Hauptbrücke ihren Anteil an der Regelung in Abhängigkeit von der Raumtemperatur bewirkt, wobei der Transistor T3 aufgrund des Brückengleichgewichts leitend ist, Solange die Temperatur

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des zugeführten LuftStroms über einen vorbestimmten Wert liegt. Unter diesen Temperaturwert ändern sich die Potentialbedingungen der Hauptbrücke derart, dass der Transistor T3 sperrend wirkt, während gleichzeitig der vorher gesperrte Transistor T4 aufgrund des Zusammenwirkens der beiden Brücken leitfähig wird. Dadurch wird die Begrenzungsbrücke nunmehr mit dem Ausgang der Anordnung verbunden und die Verbindung " zwischen der Hauptbrücke und dem Ausgang unterbrochen.

Die Möglichkeiten zur Anwendung und Durchführung der Erfindung beschränken sich nicht auf die hier im einzelnen beschriebenen und dargestellten Besonderheiten, welche lediglich als Beispiele zum Zwecke der Erläuterung der Erfindung anzusehen sind.

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Claims (2)

Patentansprüche

1. Schaltungsanordnung zum Umschalten von dem

einen auf den anderen zweier Wheatstone·scher Brückenkreioö,

welche Teile eines Temperaturregoloystems bilden, die in verschiedenen Temperaturbereichen wirksam sind und Je einen Temperaturfühler enthalten und deren Brückendiagonalen mit je einer elektronischen Relaisanordnung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Relaisanordnungen (Tl, T2; T3, TM) miteinander (Kollektor und Basis von T2 mit der Basis von Tl in Pig.l; Kollektor mit Kollektor und Basis mit Basis bei T3 und T4 in Fig.2) sowie mit einem anderen Brückenpunkt (Punkt a in Pig. 1; Punkt c_ in Fig. 2) derart verbunden sind, dass sie in Abhängigkeit vom Brückengleichgewicht verschiedene Leitfähigkeitczustände annehmen und dadurch die Ausgangsklemmen (1, 2) des Rogelsystems nur mit derjenigen Brücke (B, H) verbinden, deren Temperaturfühler (RiI, R9; RIO, RIiJ) gerade in dem für ihn vorgeschriebenen Temperaturbereich wirksam 1st.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagonalen beider Brücken (B, H) je einen Spannungsteiler enthalten und die elektronischen Relaisanordnungen aus Transistoren bestehen, die je mit einem dieser Spannungsteiler verbunden sind.

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}, Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Emitter des einen Transistorβ (Tl) mit einem Abgriff am Spannungsteiler (P2) der dazugehörigen Brücke:, sein Kollektor mit dem einen Ende dieses Spannungsteilers· und ceine Basiselektrode mit dem Kollektor des anderen Transistors (T2) verbunden ist, der als Diode geschaltet und zwischen einen.Diagonaleckpunkt (b) der dazugehörigen Brücke und den in der Diagonalen dieser Brücke liegenden Spannungsteiler (P3) eingefügt ist (Pig. I).

*-. Schaltungsanordnung ntich Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Emitter der beiden Transistoren (T3« T4) mit einem Abgriff an dem Spannungsteiler (R12, R13; RIß, R17) der jeweils mit ihnen zusammenwirkenden Brücke verbunden ist, während ihre Kollektoren miteinander und ihre Basiselektroden gemeinsam mit einem Brückendiagonalpunkt (c) verbunden sind (PIg, 2).