DE1523475C - Control circuit with PD behavior - Google Patents

Control circuit with PD behavior

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DE1523475C DE19641523475 DE1523475A DE1523475C DE 1523475 C DE1523475 C DE 1523475C DE 19641523475 DE19641523475 DE 19641523475 DE 1523475 A DE1523475 A DE 1523475A DE 1523475 C DE1523475 C DE 1523475C
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Jens Erik Gammelby Nordborg Jensen (Dänemark)
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Description

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Kombination ergibt sich ein PI-Verhalten des ge- über einen Widerstand 14 mit verstellbarem Abgriff samten Regelkreises, das man bei derartigen Stell- 15 an einen Punkt 1.6 konstanter Spannung gelegt, motoren sonst nur auf komplizierte Art und Weise, Diese Spannung ist durch die Spannungsteilung der beispielsweise mit Hilfe eines sehr speziell einge- beiden Widerstände 17 und 18 gegeben. Der Abgriff bauten Rückführungspotentiometers zusätzlich zur 5 15 ist mit der zweiten Ausgangsklemme 19 verbun-Regelschaltung, erreichen konnte, den. Wenn an die Eingangsklemme 20 der Brücken-Für die vorstehend angegebenen Ausbildungsmög- schaltung eine Gleichspannung angelegt wird, kann lichkeiten nach den Unteransprüchen wird nur in man an den Ausgangsklemmen 12, 19 eine Ausgangs-Verbindung mit dem Anspruch 1 Patentschutz be- spannung Ua abnehmen, deren Größe und Richtung gehrt. ίο von der jeweiligen Änderung des Meßwertes desCombination results in a PI behavior of the entire control loop via a resistor 14 with an adjustable tap, which is applied to a point 1.6 of constant voltage in such actuating 15, motors otherwise only in a complicated manner. This voltage is due to the voltage division which is given, for example, with the help of a very special set of resistors 17 and 18. The tap built a feedback potentiometer in addition to the 5 15 is connected to the second output terminal 19 verbun control circuit that could achieve the. If a direct voltage is applied to the input terminal 20 of the bridge for the above-mentioned training circuit, it is only possible to obtain an output connection with the claim 1 patent protection voltage U a at the output terminals 12, 19 whose size and direction belongs. ίο from the respective change in the measured value of the

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Elements 2 und der Differenz der Meßwerte der EIein der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels mente 2 und 5 abhängt. Setzt man einen Gleichnäher erläutert. Es zeigt gewichtszustand voraus, bei dem die Widerstands- The invention is explained below on the basis of an element 2 and the difference between the measured values of the EIein the embodiment shown in the drawing elements 2 and 5 depends. If you set a similar sewer explained. It shows the weight condition in which the resistance

F ig. 1 eine Fühlereinheit, wie sie in der erfin- werte der Elemente 2 und 5 sowie der Widerstände 9, dungsgemäßen Regelschaltung verwendet werden 15 10, 17 und 18 einander gleich sind, so gilt für kleikann, nere Änderungen der Temperatur annähernd 'Fig. 1 a sensor unit, as shown in the invented values of elements 2 and 5 and resistors 9, correct control circuit are used 15 10, 17 and 18 are equal to each other, so for kleikann, ner changes in temperature approximate

F i g. 2 eine Brückenschaltung für eine erfindungs- TJ Z1 _ ■> ., R , / , R ._ ., d \F i g. 2 a bridge circuit for a TJ Z 1 _ ■>., R , /, R ._., D \

gemäße Regelschaltung und . ■'proper control circuit and. ■ '

Fig. 3 einea Temperaturregelkreis unter Verwen- Hierbei sei R2 der Widerstandswert des Elements 23 shows a temperature control loop using where R 2 is the resistance value of element 2

dung der erfindungsgemäßen Regelshaltung. 20 und R. der Widerstandswert des Elements 5. Außer-training of the rule attitude according to the invention. 20 and R. the resistance value of the element 5.Ex-

Der Doppelfühler 1 in Fig. 1 besitzt als erstes dem sei λ der an dem Widerstand 14 abgegriffene Fühlerelement einen äußeren rohrförmigen tempe- Teil (vgl. die Eintragung in F i g. 2).
raturabhängigen Widerstand 2 mit Anschlußleitun- Bei dem Regelkreis nach Fig. 3 wird ein Mischgen 3 und 4. In seinem Inneren befindet sich als ventil 21, dem Kaltwasser K über die Leitung 22 und zweites Fühlerelemenf ein zylindrischer temperatur- 25 Warmwasser W über die Leitung 23 zugeführt und abhängiger Widerstand 5 mit Anschlußleitungen 6 von dem Gemischtwasser G über die Leitung 24 ab- und 7. Der Innenraum des ersten Elements 2 ist um ^geführt wird, durch einen elektrischen Stellmotor 25" das zweite Element 5 herum mit einem Stoff 8 «ge- gesteuert. Dieser erhält seine Spannung über ein^pöla-" ringer Wärmeleitfähigkeit ausgefüllt. risiertes Relais 26, das — gegebenenfalls über einenThe double sensor 1 in FIG. 1 first of all has an outer tubular temperature part (cf. the entry in FIG. 2).
raturabhängigen resistor 2 with connection cables In the control circuit of FIG. 3 is a Mischgen 3 and 4. In its interior is a valve 21, the cold water K via line 22 and second Fühlerelemenf a cylindrical temperature-25 hot water W via line 23 fed and dependent resistor 5 with connection lines 6 from the mixed water G via line 24 and 7. The interior of the first element 2 is led around ^, by an electric servomotor 25 ", the second element 5 around with a substance 8" ge - controlled. This receives its tension over a ^ pöl- "ringer thermal conductivity filled. ized relay 26, which - possibly via a

Das Medium, dessen Temperatur zu messen ist, 30 Verstärker 27— von einer Brückensclüfltung nach wirkt direkt auf die Oberfläche des ersten Elements 2, Fig. 2 beeinflußt wird. In diesem Ausführungsbeiso daß sich dieses der jeweiligen Temperatur unmit- spiel liegt der Doppelfühler 1 mit den beiden Fühlertelbar oder praktisch ohne Zeitverzögerung anpaßt. elementen 2 und 5 an einer Meßstelle in einer Aus-Das zweite Element 5 dagegen kann nach einer Tem- bauchung 28 der Gemischtwasserleitung 24. Das peraturänderung die neue Temperatur erst nach einer 35 PD-Verhalten des Meßumformers führt in Verbingewissen Zeit annehmen, da die geringe Wärmeleit- dung mit dem /-Verhalten des Stellmotors 25 zu fähigkeit der Isolation 8 und die Masse des EIe- einem P/-Verhalten des gesamten Regelkreises.
ments5 die beabsichtigte Zeitverzögerung bewirken. Aus Fig. 3 ist noch ersichtlich, daß die Wider-The medium, the temperature of which is to be measured, is influenced by an amplifier 27 - acting directly on the surface of the first element 2, FIG. In this embodiment, the double sensor 1 with the two sensors adapts itself to the respective temperature, or adapts practically without a time delay. elements 2 and 5 at a measuring point in an off-The second element 5, on the other hand, after a temperature change 28 of the mixed water line 24. The temperature change leads to the new temperature only after a 35 PD behavior of the transmitter in a certain amount of time, since the low Thermal conduction with the / behavior of the servomotor 25 to the capability of the insulation 8 and the mass of the EIe a P / behavior of the entire control loop.
ments5 cause the intended time delay. From Fig. 3 it can also be seen that the cons

Bei der Brückenschaltung nach F i g. 2 bilden die stände 17 und 18 ebenfalls einen Spannungsteiler bilbeiden Fühlerelemente 2 und 5 je einen Zweig einer 40 den können, dereinen verstellbaren Abgriff 16 besitzt. Brückenschaltung, während in den beiden weiteren Dieses ermöglicht die Einstellung des Regulierungs-Zweigen die konstanten Widerstände 9 und 10 liegen. punktes. Auf diese Weise bestehen zwei Einstell- und Der eine Diagonalpunkt 11 führt direkt zu einer Aus- Abgleichsmöglichkeiten, die die Regelschaltung allen gangsklemme 12. Der andere Diagonalpunkt 13 ist Anwendungszwecken anzupassen gestatten.In the bridge circuit according to FIG. 2, the stands 17 and 18 also form a voltage divider bil both sensor elements 2 and 5 each with a branch of a 40 den can, which has an adjustable tap 16 . Bridge circuit, while the constant resistances 9 and 10 lie in the two other This enables the adjustment of the regulation branches. point. In this way, there are two setting points and the one diagonal point 11 leads directly to a balancing adjustment options that allow the control circuit to adapt to all output terminals 12. The other diagonal point 13 is to be adapted for application purposes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

ι ' Λ ■'"·'■■' 2 ..■ sehen sind. Der Hilfsfühler hat den Zweck, den Patentansprüche: Regelvorgang zu beschleunigen. Es ist.auch eine Regelschaltung mit zwei Meß-ι 'Λ ■' "· '■■' 2 .. ■ are seen. The purpose of the auxiliary sensor is to accelerate the control process. It is also a control circuit with two measuring 1. Regelschaltung mit hur einer Meßstelle und stellen bekannt, die mit Thermoelementen ausgeeinem Ausgangswert mit PD-Verhalten, insbeson- 5 stattet sind, welche in Reihe liegen. An der einen dere für temperaturabhängig gesteuerte Regel· Meßstelle befindet sich ein Doppelfühler, bei dem kreise, dadurchgekennzeichnet, daß ein ein träge ansprechendes Thermoelement und ein an sich bekannter Doppelfühler (1), jdessen erstes schnell ansprechendes Thermoelement dicht neben-Fühlerelement (2) unmittelbar und dessen zweites einander angeordnet und elektrisch in Reihe geschal-Fühlerelement (5) mit Verzögerung dem Meßwert io tet sind. Die beiden Thermoelemente sind so abgefolgt, so in einer Brückenschaltung angeordnet glichen, daß im stationären Zustand ihre Spannungen ist, daß die beiden Fühlerelemente (2, 5) den einander aufheben, bei schnellen Änderungen die Widerstand zweier je an einen der Diagonal- Spannung des weniger tragen überwiegt. Dies führt punkte (11, 13) anschließenden Zweige der zwar zu einem PD-Verhalten, jedoch wird der P-Wert Brückenschaltung steuern, und daß die eine Aus- 15 an der anderen der beiden Meßstellen ermittelt,
gangsklemme (12) an einen Diagonalpunkt (11) Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Brückenschaltung und die andere Ausgangs- einer Regelschaltung einfacheren Aufbaus mit nur klemme (19) an dem vorzugsweise einstellbaren einer Meßstelle einen Ausgangswert mit PD-Ver-Abgriff (15) eines Widerstandes (14) liegt, der den halten zu erzielen.1. Control circuit with only one measuring point and make known that are equipped with thermocouples with an output value with PD behavior, in particular 5, which are in series. At one of the other for temperature-dependent controlled measuring points there is a double sensor, in which circles, characterized in that a slowly responding thermocouple and a double sensor (1), known per se, are directly adjacent to the first fast-responding thermocouple sensor element (2) and the second of which is arranged and electrically connected in series-sensor element (5) with a delay to the measured value io tet. The two thermocouples are sequenced, so arranged in a bridge circuit that their voltages are in the steady state that the two sensor elements (2, 5) cancel each other, with rapid changes the resistance of two each to one of the diagonal voltage of the less wear outweighs. This leads to branches (11, 13) which adjoin the branches to a PD behavior, but the P-value will control the bridge circuit, and that the one output 15 at the other of the two measuring points will determine
input terminal (12) to a diagonal point (11) The object of the invention is to provide an output value with a PD Ver tap ( 15) of a resistor (14) is to achieve the hold. anderen Diagonalpunkt (13) mit einem Punkt(16) 20 Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gevorgegebener Spannung verbindet. löst, daß ein an sich bekannter Doppelfühler, dessenanother diagonal point (13) with a point (16) 20 According to the invention, this task is given more precisely Tension connects. solves that a known double sensor, its 2. Regelschaltung nach Anspruch 1, dadurch erstes Fühlerelement unmittelbar und dessen zweites gekennzeichnet, daß die beiden Fühlerelemente Fühlerelement mit Verzögerung dem Meßwert folgt, (2, 5) temperaturabhängige Widerstände sind, die so in einer Brückenschaltung angeordnet ist, daß die unmittelbar in je einem Brückenzweig liegen. 25 beiden Fühlerelemente den Widerstand zweier je an2. Control circuit according to claim 1, characterized in that the first sensor element is immediately and its second characterized in that the two sensor elements follow the measured value with a delay, (2, 5) are temperature-dependent resistors which are arranged in a bridge circuit that the lie directly in each branch of the bridge. 25 both sensor elements indicate the resistance of two each 3. Regelschaltung nach Anspruch 2, dadurch einen der Diagonalpunkte anschließenden Zweige der gekennzeichnet, daß der das zweite Fühlerelement Brückenschaltung steuern und daß die eine Ausgangs-.,. (5) bildende Widerstand wärmeisoliert im JnflenT~ klemme am einen Diagonalpunkt der Brückenschaleines rohrförmigen, das erste Fühlerelement (2) tung und die andere Ausgangsklemme ar> <iem""vorbildenden Widerstandes gelagert ist. 30 zugsweise einstellbaren Abgriff eines-^vViderstandes3. Control circuit according to claim 2, characterized in that one of the diagonal points adjoining the branches characterized in that the second sensor element control the bridge circuit and that the one output -.,. (5) Forming resistor, heat-insulated in the interior terminal at a diagonal point of the bridge shell tubular, the first sensor element (2) device and the other output terminal ar> <iem "" exemplary resistance is stored. 30 preferably adjustable tap of a resistor 4. Regelschaltung nach einem der Ansprüche 1 liegt, der den anderen Diagonalpunkt mit einem bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein inte- Punkt vorgegebener Spannung verbindet,
grierendes Stellglied, z. B. einen elektrischen Bei dieser Schaltung ergibt der Meßwert des Stellmotor (25) steuert. ersten Fühlerelements den P-Einfluß. Die Differenz4. Control circuit according to one of claims 1, which connects the other diagonal point with one to 3, characterized in that it connects an inte- point predetermined voltage,
grating actuator, e.g. B. an electrical In this circuit results in the measured value of the servomotor (25) controls. first sensor element the P influence. The difference 35 zwischen dem Meßwert des ersten Fühlerelements und35 between the measured value of the first sensor element and ■ . dem Meßwert des zweiten Fühlerelements ergibt den■. the measured value of the second sensor element gives the D-Einfluß. Man benötigt daher keine großen, teueren oder ungenauen Differentiationsglieder in derD influence. There is therefore no need for large, expensive or imprecise differentiation terms in the Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelschaltung Regelschaltung. Die Brückenschaltung ist aus einmit nur einer Meßstelle und einem Ausgangswert mit 40 fachen Schaltungselementen, insbsesondere ohmschen PD-Verhalten, insbesondere für temperaturabhängig Widerständen, aufgebaut. Sie dient nicht nur der Ergesteuerte Regelkreise. Sollte eine Regelschaltung mittlung der Meßwertdifferenz, sondern besorgt, mehrere Meßstellen aufweisen, so befaßt sich die gleichzeitig die Summierung des P-und D-Einflusses. Erfindung nur mit demjenigen Teil der Regelschal- Wenn der Abgriff des Widerstandes verstellbar ist, tung, der eine Meßstelle aufweist und einen Aus- 45 kann man jeden gewünschten Abgleich herstellen und gangswert mit PD-Verhalten abgibt. insbesondere den P-Einfluß einerseits und den D-Ein-The invention relates to a control circuit control circuit. The bridge circuit is off on only one measuring point and one output value with 40-fold circuit elements, especially ohmic PD behavior, especially for temperature-dependent resistors, built up. It does not only serve the steered Control loops. Should a control circuit averaging the measured value difference, but concerned, have several measuring points, then the summation of the P and D influence is concerned at the same time. Invention only with that part of the control switch If the tap of the resistor is adjustable, device, which has a measuring point and an adjustment 45 can produce any desired adjustment and outputs output value with PD behavior. especially the P-influence on the one hand and the D-one Regelschaltungen dieser Art besitzen im allge- · fluß andererseits auf den Ausgangswert nach Bemeinen nur ein einziges Fühlerelement. Dieses Heben, nämlich jeweils zwischen 0 und 100%, vermißt den Augenblickswert der zu messenden physi- ändern. ■ -Control circuits of this type generally have, on the other hand, the initial value according to Bemeinen only a single sensor element. This lifting, namely between 0 and 100%, is measured change the instantaneous value of the physical to be measured. ■ - kaiischen Größe. Wünscht man ein PD-Verhalten, so 50 Sehr günstig ist es, wenn die beiden Fühlerelemente wird zwischen den Meßfühler und den Schaltungs- temperaturabhängige Widerstände sind, die unmittelausgang irgendeine Schaltung mechanischer, hydrau- bar in je einem Brückenzweig liegen. Hiermit ergibt lischer, elektrischer oder sonstiger Art gelegt, die die sich für temperaturabhängig gesteuerte Regelkreise Meßwerte des Fühlerelementes differenzieren und die eine noch weitere Vereinfachung des Schaltungsaufso gewonnene Größe zusammen mit dem eigentlichen 55 baus.kaiischen size. If a PD behavior is desired, it is 50 very favorable if the two sensor elements between the sensor and the circuit there are temperature-dependent resistances which are the direct output any mechanical, hydraulic circuit in each branch of the bridge. This results in Lischer, electrical or other kind placed, which are suitable for temperature-dependent controlled control loops Differentiate between the measured values of the sensor element and further simplify the circuit gained size along with the actual 55 building. Meßwert am Ausgang zur Verfugung stellen. Die für insbesondere kann der das zweite FühlerelementMake the measured value available at the output. For in particular, the second sensor element die Differentiation benötigten Elemente sind aber bildende Widerstand wärmeisoliert im Innern eines umso größer und teuerer und arbeiten um so unge- rohrförmigen, das erste Fühlerelement bildenden nauer, je langsamer die Änderungen der zu messen- Widerstand gelagert sein. Ein solcher Temperaturden physikalischen Größe sind. Beispielsweise treten 60 Doppelfühler kann am Einbauort wie ein einzelnes bei der Regelung der Raumtemperatur mit Hilfe einer Fühlerelement gehandhabt werden. Die Fühlerele-Heizurigsanlage so langsame Änderungen auf, daß elemente können bereits in der Fabrik genau aufeineine Differenzierung mit den herkömmlichen Mitteln ander abgestimmt werden. Desgleichen kann die Zeitäußerst schwierig und teuer ist. konstante durch Wahl der Wärmeisolation jedem The elements needed to differentiate are but forming resistance thermally insulated inside a the larger and more expensive and work all the more non-tubular, forming the first sensor element more precisely, the slower the changes in the resistance to be measured. Such a temperature den physical size are. For example, 60 double sensors can be installed at the installation site like a single one when regulating the room temperature with the help of a sensor element. The Fühlerele heating system Changes occur so slowly that elements can already be precisely matched in the factory Differentiation can be coordinated with the conventional means. Likewise, the time can be extremely difficult and expensive. constant by choice of thermal insulation each Es sind ferner Regelschaltungen bekannt, die mit 65 Wunsch angepaßt werden. .Control circuits are also known which can be adapted if desired. . einer Regelgröße und einer Hilfsregelgröße arbeiten Die Schaltung eignet sich vor allem für Regel-a controlled variable and an auxiliary controlled variable work The circuit is particularly suitable for control und bei denen zwei Meßstellen mit je einem Fühler kreise, in denen sie ein integrierendes Stellglied, z.B. an verschiedenen Punkten des Regelsystems vorge- einen elektrischen Stellmotor, steuert. Durch dieseand where two measuring points each have a sensor circuit in which they have an integrating actuator, e.g. An electric servomotor controls at various points in the control system. Through this
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