DE1690566A1 - Einrichtung zum Regeln der Temperatur eines elektrischen Heizelementes - Google Patents

Description

GENERAL EIEm¹RTC COMPANY, Schenectady, 'If.T. USA

Einrichtung zum Regeln der Temperatur eines elektrischen Heizelementes.

Die Erfindung /betrifft ein© Einrichtung zum Regeln der Temperatur, eines elektrischen Heizelementes.. "

Bei Einrichtungen, "bei denen die Temperatur in sehr engen Grenzen konstant «ehalten werden muß, z.B. hei der Herstellung von synthetischen Fasern, tritt häufig der Fall auf, daß durch einen Fehler In der Maschine, beim genannten Beispiel durch Reißen-oder Zusammenknäueln des Fadens, die an der Regeleinrichtung eingestellte Temperatur über.einen Zulasslger. Grenzwert hinaus überschritten wird, so daßAusschuß erzeugt wird. -

hl·:·.η WiIl daher eine Regeleinrichtung für ein Heizelement ■seh^+'fen, bei dem angezeigt wird, daß die an der Temperaturregeleinrichtung eingestellten Temperaturen in der Ve rar "beitun/am-achine zulässige Grenzwerte überschreiten.

3inüren Erzeugnissen die Toleranzen größer sein können als oei andren, ist es möglich, daß, wenn die Temperaturrrenz.-erte überschritten werden, das dahei hergestellte Erzeu-.nis, z.B. der Faden, für den einen¹ ZweclT nicht zu verwenden ist, ,iedoch für einen anderen.

'iv/sise öoll daher eine Alarmeinrichtung geschaffen Syrien, die anspricht, wenn die Temperatur verschiedene Bereiche von nohen und niedrigen Grenzwerten überschreitet.

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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Vorrichtung zum Einstellen eines einer vorbestimmten Temperatur entsprechenden Potentialwertes vorgesehen ist,, der dem^Heizelement von einer Vorrichtung zugeführt wird, daß eine weitere Vorrichtung zum Bilden eines der Temperatur 4es Heizelements entsprechenden Potentials und eine diese Potentialwerte vergleichende Vorrichtung vorgesehen ist,"die einen Bifferenzwert aus den beiden Pötentialwerten bildet _r. der dem Heizelement von einer weiteren Vorrichtung zugeführt wird_r daß ein. Impulsgenerator von einer Vorrichtung derart steuerbar ist', daß er eine dem Differenzwert proportionale Anzahl von Impulsen erzeugt und daß der Ausgans: eines Digital/Analog-Umsetzers über eine Verbindungsvorrichtung an die Vergleichsvorrichteng angeschlossen ist.

Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. ' =

D.h., gemäß der Erfindung ist eine Summierüngsschaltung oder Summierungseinrichtung vorgesehen, bei der einem gemeinsamen Verbindungspunkt Signale mit verschiedener Polarität und verschiedener Größe ±n Abhängigkeit von einem vorbestimmten Programm zugeführt werden, wodurch der Zustand der Quelle eines der Signale angezeigt oder diese Quelle gesteuert wird. Bei einer Weiterbildung dieser Einrichtung wird für die Anzeige oder Steuerung einer Signalquelle in Änderungsbereichen des Signals zwischen verschiedenen Maximal- und Minimalgrenzwerten gesorgt. '

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Schaltbildern und einem Diagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, wobei alle aus der Beschreibung und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung der Aufgabe im Sinne der Erfindung beitragen können und mit dem Willen zur Patentierung in die Anmeldung· aufgenommen wurden«

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Pig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der Temperaturregeleinrichtung und der Temperaturgrenzwert-Alarmeinrichtung.

Fig. 2 zeigt Zeitdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung. ·

Pig. 3 zeis-t die Verbindungen, die zur Summierungsverbindung der Regeleinrichtung führen.

Nach Pig. 1 ist ein Heizelement 13 mit einem Temperaturfühler 11, z.B. einem Thermistor, versehen. Wenn an das Heizelement 13 Spannung gelegt wird, so daß Strom durch das Heizelement fließt, steigt die Temperatur des Heizelements an. Dieser .Temperaturanstieg wird vom temperaturfühler 11 festgestellt, der daraufhin ein Signal mit negativer Polarität über einen Zwischenverstärker 15 einer Summierungsverbindung 17 zuführt. Ein einstellbarer Temperatur-Sollwertgeber 19 führt der Summierungsverbindung 17 ein üositives Signal zu. Wenn das negative Signal vom Zwischenverstärker 15 kleiner als das positive Signal vom Sollwertgeber 19 .ist, dann ist die PoIerität des Potentials der Summierungsverbindung 17 positiv. "D^b eine dieser beiden Signale wird dem Eingang eines Verstärkers 21 zugeführt, bei dem es sich um einen Timkehrverstärker mit hoher Verstärkung handelt und der ein positives Ausgangssignal abgibt, wenn sein Eingangssignal negativ ist, und ein negatives Signal, wenn das Eingangssignal positiv ist. Ein negatives Ausgangssignal vom Umkehrverstärker 21 wird einer Zündschaltung 23 zugeführt, die einen Thyristor 25 zündet, so daß an das Heizelement 13 Spannung gelegt wird.

Über Schaltungen 27 und 29, die jeweils zur Vorgabe eines oberen und unteren Grenzwertes der Temperatur "vorgesehen sind, werden Alarmlampen betätigt, wenn die Temperaturgrenzwerte überschritten werden. Neben dem positiven Signal vom Temper'-itursollwertgeber 19 wird der Summierungsverbindung 17 ein

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positives Signal von. der Schalt"ng 27 f^'r den oberen Grenzwert zugeführt, so dal? während einer vorbestimmten Zeitspanne in jedem Zyklus, wenn die zur Bestimmung des oberen Grenzwerts vorgesehene Schaltung 27 eingeschaltet wird, um dieses Signal abzugeben, das Potential der Sumittierungsverbindun.9· 17 starker positiv wird und nur von einem starker negativen Signal des Verstärkers 15 als Folge einer höheren Temperatur t'berwunden werden kann. Während der Zeit» in der die Temperaturgrenzwertgeber-Schaltunken 27 oder 29 eingeschaltet sind, ist die Endschaltung 23 abgetrennt und an ihre Stelle die Alarmlam^enloTik 51 geschaltet. Wenn d^s nep:== tive Ausgangssignal des Verstärkers 15 größer ist -5ls die SuBime der nositiVen Sirri-vle, •lie vom Temperatur-Sollwertgeber 1^Q und der Schaltung 27 für den oberen Grenzwert abgegeben werden, wird das resultierende negative Signal dem Uinkehrverstärker ^Q1 zugeführt, der daraufhin der Alarmlaiiroenlo^ikschal tunsr ein "oositives Signal zuführt, so daß diese Seha^timg eine Alarml-ampe 33 einschaltet.

Die tiberwachung des unteren Grenzwertes" erfolgt in ähnlicher Weise. Das von der Schaltung 2Q zur Vor^be den Tinteren Grenzwerts abgegebene Fi.-:nal ist jedoch negativ, so daß es von dem vom Temner-^tur-Sollwertireber 1^Q abgegebenen positiven Sijral 'subtrahiert wird, so daß das resultierende Signal Muf der Summierungsverbinduns· weniger positiv ist. Das Austangssl^nal des Verstärkers 15 braucht daher Jenifer negativ zu sein, xxm !••äν-- weniger positive Si^nal ~n.\f der Summieru.ng:sverbindun'^r 1*? aufzuheben. Wenn das vom Verstärker 15 abgegebene Signnl r\e^^:- tiver ist als die Summe der AusgangsSignale der Schal tune ?o f'ir den unteren Grenzwert und des Temneratur-Soll "/'srt^ebars ^1O, dann ist das dem Umkehrver;?t^r1rker P1 .ru-?eführte Pi ^Tn^l negativ, so dip dieser Verstärker ein »o:ri t-.i ves Signal abgi bt. Dar ScJiai ten in der A.l-lrmlaT'enlor'ik 31 bewirkt, ä"^Q die T.ogik wKi^rend der Pr^:!furi'T, ob der obere Grermvürt '"-berschritten wir-? _t ein Positives ΒΙ^πμ! und w*-hren-1 der ^T>r^;ifuni?·, ob der untere z:,^!ert 1ib'ei*i3CJiri"tten wird, ein negatives Signal abgibt,

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Während der Überprüfung,, ob der.untere Grenzwert 'überschritten wird, ist die Alarmlampenlo'gikschaltung so geschaltet, daß sie nur ein negatives Signal aufnimmt und mithin nicht auf das Dositive Signal des Umkehrverstärkers 21 anspricht. "Wenn jedoch die vom Fühler 11 gemessene Temperatur kleiner ist als die Summe der Ausgangssignale der Schaltung 29 und des Sollwertgebers 19, wird das Signal auf der Summ!eruftgsverbindung 17 positiv, und der Üinkehrverstärker 21 invertiert dieses Signal und führt das resultierende negative Signal der Alarmlampenlogikschal tung 51 zu, wo die Alarmlampe während der Prüfung, % ob der untere Grenzwert überschritten wird, eingeschaltet wird.

Vorzugsweise wird neben der Überprüfung, ob die Temperatur den oberen oder unteren Grenzwert überschreitet, auch überprüft, ob die Temperatur einen extra niedrigen Grenzwert über-'•-;^: reitet. Die Wirkungsweise bei dieser Überprüfung ist im .''eseitlichen die gleiche, wie bei der Überprüfung, ob die Temr.er· tür Jen oberen oder den unteren Grenzwert überschreitet, idt der Ausnahme, daß die Grenzwerte höher und niedriger eingestellt sind.

Während der Überprüfung, ob die Temperatur den extra hohen Grenzwert überschreitet, ^ibt ein zur Einrichtung gehörendes Steuerwerk 45 ein Signal an eine Schaltung 48 ab, die ein den extra hohen Grenzwert der Temperatur vorgebendes Signal liefert. Diese Schaltung 48 führt dann der Summierungsverbindung 17 in ähnlicher Weise wie es bei der Überprüfung, ob die Temr-jr^ritur den oberen Grenzwert überschreitet, beschrieben wurde, ein nositives Signal zu.

Während der Überprüfung, ob die Temperatur den unteren Grenzwert überschreitet, bewirkt das Steuerwerk 45, daf3 die den e'/tn niedrigen Grenzwert der Temperatur bestimmende Schaltung 49 ein negatives Signal der Summierungsverbindung 17 zuführt,

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ähnlich wie "bei der Überprüfung,·ob die Temperatur den unteren Grenzwert überschreitet.

Die Bedienungsperson kann die· wahre Tempera turre ge labweichuns: vom eingestellten Temperatursollwert durch Betätigen einer Äuslesesteuerung 35 anzeigen, die dann einen Temperaturregelabweichungszähler 37 auslöst, der'Impulse zählt, die er von einem Impulsgenerator aus dem Steuerwerk 45 erhält. Die Auf>gangsimpulse des Zählers werden einem Digital/Analog-Ümsetzer 39 zugeführt, der die Impulse in ein Signal umsetzt, das mit jedem weiteren Impuls um einen zusätzlichen Betrag ansteigt. Dieses Signal wird der Summieruns-sverbindung 17 zugeführt, wo es dem negativen Ausgangssignal des Verstärkers 15 entgegenwirkt. Da somit das Potential der Summierungsverbindun.'^:r 17 mit jedem Impuls positiver wird, wird auch das .Ausgangssi ?nal des TJmkehrverstBrkers 21 solange negativer, bis das positive Aus- ;>;an£:ssignal dea Dii?ital/Analog-Umsetzers 39 das negative Ausrangssignal des Temperaturfühlers aufgehoben hat. In diesem Augenblick ändert der Umkehrverstärker 21 seinen Zustand und sperrt den Zähler 37· Jeder Impuls, der dem Digital/Analog-Umsetzer 39 zugeführt wird, wird auch einer Temperaturregelabweichung-Anzeigevorrichtung 41 zugeführt, die in dem Augenblick, in dem der Zähler 37 angehalten wird, die Gesamtzahl der erzeugten Impulse und mithin die Abweichung der Temperatur vom Sollwert anzeigt. Dies ist also das zur Anzeige angewandte Verfahren, wenn die überprüfte Temperatur höher ist als die vom Sollwertgeber A9 vorgegebene Temperatur.

Zur Überprüfung der Temperatur, die niedriger als die vom Sollwertgeber 19 vorgegebene Temperatür ist, ist ein zusätzlicher Schritt erforderlich. Wenn die Temperatur unter dem vom Temperatur-Sollwertgeber 19 vorgegebenen Wert liegt, bewirkt das negative Potential der Summierungsverbindung 1-7» daß ein Flipflop 43 der Summierungsverbindung 17 ein negatives Signal zuführt, das fünfzehn dem Zähler zugeführten Impulsen entspricht,

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Der Zähler beginnt dann "bei diesem Wert -15 nach oben zu zählen und- speichert das Inverse der G-esamtanzahl von Impulsen, die erforderlich sind, um das Potential der Summierungsverbindun-T zu Null zu machen, in der TemOeraturregelabweichuns:- Anzei^evorrichtung 41· Wenn z.B. die Temperatur um 8 unter dem Sollwert liest, dann, gibt das Flipflop 43 ^n die Sumniierunp-sverbindung 17 ein negatives Signal ab, das einer Temperatur von -15° entsoricht. Der Zähler "57 beginnt dann zu zählen und erreicht nach sieben Z^hlsc^ritten einen Wert,, bei dem die "Polarität des Potentials der SummierunTsverbindung 17 bewirkt, d'ü? der nrnkehrverstprirer 21 seinen Zustand ändert und der fehler sperrt. Dann bewirkt das Vorzeichen-Flipflop 43, dyi? das Tnverse des ⁷J^:"^r?!lerinhalts der Anzeigevorrichtung .41 zugeführt wird. Dies ist äenau 8, was der Ab'.veichun^· der Temperatur vom eingestellten Soll-.yert entsoricht.

Hie zeitliche Steuerung der Ausführung der verschiedenen Punktionen, z<B. dv.s Zünden der Thyristoren und d£is tfber-r'^:-f*en öd die Temoeratur den oberen v.vA unteren Grenzwert "überschrei- +•et," und das' Auslesen der Re ^relf5-b'veic^Viu!ie:en der Temperatur erfolgt rcji ⁿilfe des Steuerwerks ^Λ^, d-^s von einer .Weehselötromnhaseniiie^schal tun--T 47 zu "Re?inn _tyeder F^lbwelle der ^ oei se^'echsels o'-rnnm· ^riiiö?er*'st -1^d.-

Mulldurch^ang der S oei se'vech^elpo^nnun^ wird ein im Steuerwerk befindlicher Oszillator kurszeiti¹?; ^esoerrt,. damit die verschiedenen Bauteile in der sces^mten Sc¹^aItuna* ?rescheilte⁴· ■■■erden und ihren stationären Zustand einnehmen k'innen. Am Ende diesen Vorgangs wird das Soerrsignal entfernt, so daß der Oszillator wieder mit der ¹^rzeueun^ von TinpuIsen beginnt. Der erste Impuls wird zum Abfragen dea Temperatur^= -niers 1¹ und zum Verbinden der Thyristor-Zündschultuns: 2"5 mit dem Aus ^r ui^; des Urakehrverstärkers 21 verwendet. ErforderlichenfalJa -«;iri dann der Thyristor 25 gezündet und dadurch d«is heizelement 13 Hn Hoinnun-'·?: ^-jle^t. Daran sonließt sich eine weitere kür^^

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Zeitspanne an, während der der Oscillator gesperrt ist und die Schaltung von der Zündschaltung 23 auf die Alarmlampenlogikschal tung 51 umgeschaltet wird.= Wenn die betreffende Halbwelle der Speisewechselspannung positiv ist, wird die. Schaltung 27 an⁼die Summierverbindung-17 angeschlossen. Wenn dagegen die betreffende Halbwelle ne-ativ ist, wird die den unteren Grenzwert bestimmende Schaltung 29 mit der Summierverbindung 17 verbunden. Es ist also eine vorbestimrnte Zeitspanne für das Zünden des Thyristors ?5 "und für das Abfragen -3er den oberen Grenzwert bestimmenden Schaltung 27 und für die de^v: unteren Grenzwert bestimmende Schaltun:·? 2°, vorgesehen. Dee Auslesen der Temperatur erfolgt in derselben Zeitsrnnne₅ die für das Überprüfen, ob die Temperatur den oberen oder unteren Grenzwert überschreitet, vorgesehen ist. Wenn die Auslesesteuerung betätigt ^Tvird, entweder von H»nd oder selbsttätig in fest vorgegebenen Zeitspannen, wird das überprüfen der oberen

und unteren Grenzwerte für den Rest der "Dauer diessr HaIbwelle ausgesetzt, während der die ^ueiJssesteuerun^ 3H bet^H.ti<?t ist. Der Temperaturreffelabweichunejszähler "ΊΊ benötigt etwa 4-00 Mikrosekunden, um die von der Temperaturregelabweichuns:- Anzeigevorric^turig 41 aufzunehmende Information zu verarbeiten. Wenn daher die .Auslesesteuersclialt'-ne: weniger oder xsp^:iter als 400 Mikrosekunden vor dem "Finde der Halcwelle betätigt wird, wird der Anzeigevorgang bis zur nächsten Halbwelle aufgehalten.

Das Aus führungs bei spiel zeigt zwar nur ein Heizelement, jedoc^l> ist diese Einrichtung auch für mehrere getrennte Hexsexetnsnte verwendbar, wenn die Zeitspannen entsprechend der Anzahl der verwendeten Heizelemente verkürz^" werden. Mit Hilfe oinep "reiphasensystems körnen jedoch dreimal «oviele Hei^eleii.ente \vie mit Hilfe eines Einphasens'/ateiijB -ere elt werden, wenn die Abfragezeit jedes Temperaturfühlers .bei jeder der .-trol ^h-^ojn auf nicht mehr aIf. ^0° jeder HalbwelJe begrenzt ist.

Tn Fig. ?, sind die "ei tverhältnir,f.5R bei o1 neu; Vw 5 h ■»> r^vsn -f. f en.

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t. Pel der "Phase. A'wird die kurze Zeitspanne 151 nach dem Nu11durchgang der Phas ens kennung zum Einstellen der Bauteile in ihre Ruhelage verwendet. An diese Zeitspanne schließt sich eine Zeitspanne 153 an, wehrend der der Temperaturfühler abgefragt und erforderlichenfalls der Thyristor gezündet wird. In der sich daran anschließenden kurzen Zeitspanne 154 wird der Oszillator gesperrt, damit die Alarmschaltung und die den oberen Grenzwert bestimmende Schaltung schalten kann und damit die Bauteile der Einrichtung ihren stationären Zustand einnehmen können. Daran schließt sich eine Zeitspanne 155 an, während der der obere Grenzwert der Temperatur des Heizelements überprüft '?ird. Während des Restes 156 der positiven HaIbWelie der Phase A wird die Zeitsteuerung auf eine andere Phase (die ?enj.äe 'lurch Null geht) uiagesehaltet, um die gleichen Schritte auszuführen wie bei der Phase A..

die PhasensOanriung der Phase A erneut durch Null geht, l.h. negativ wird, darm kommt zunächst wieder eine kurze Zeitspanne 157, während der der Oszillator gesperrt ist und die Einrichtung so geschaltet wird, daß während der nächsten Zeitspanne 159 der Temperaturfühler abgefragt und der Thyristor erforderlichenfalls gezündet wird. In der Zeitspanne 160 können die Bauteile in der Einrichtung geschaltet werden und ihren Ruhezustand einnehmen, so daß in der Zeitspanne 161 der untere Grenz-,/;rt des Heizelements überprüft werden kann, wonach die Einrichtim·- für den Restteil 15? der negativen Halbwelle der Phase A auf eine andere Phase umgeschaltet wird. Die Schalt- zeitsp'-imaen und die Zeitspannen zum Zünden der Thyristoren und iberprüfen der oberen und unteren Grenzwerte sind bei den Phasen B und C identisch mit denen der Phase A, wobei diese Zeitspannen Insgesamt einem Phasenwinkel von 60 bei jeder Halbwolle entsprechen.

Bei dieaem iÄehrühaaensygfceni werden dann einer Adreasier-Hchaitun» 51, die in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist, vom

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Wechselstromphasenfühler Δ-Ί und vom Steuerwerk 45 Signale zugeführt,, woraufhin die Adressierschaltung 51 einem Anaioeschalter 53, den Thyristoren 25 und den Alarmlampen 33 die erforderlichen Signale zuführt. Der Analogschalter 53 verbindet ._ dann die Einrichtung der Reihe nach mit jedem der Temperaturfühler 55» 56 und 57, die für viele andere Fühler repräsentativ sind, so daß alle Hei-zelemente und zugehörigen Temperaturfühler im richtigen Augenblick in einer Halbwelle betätigt werden. Die zum Abfragen aller Fühler insgesamt zugemessene Zeit ist etwas größer als erforderlich, so daß die Überprüfung bei einigen Fühlern wiederholt wird, bevor die Einrichtung zur nächsten Operation weitergeschaltet wird. Dadurch ergibt sich ein zufälliger Thyristor-Zündzeitpunkt, so daß die mittlere Einsehaltdauer aller Heizelemente gleich ist.

In Fig. 3 führt eine auf positivem Potential liegende Leitung 61 zu einem Potentiometer 63 zum Einstellen des oberen Grenzwertes und zu einem Temperatur-Sollwertpotentiometer 65 und zu Widerständen 67 und 69 jeweils einer für den oberen und den unteren Temcreraturgrenzwert dienenden Widerstandsbrücke. Eine gemeinsame (auf Bezugspotential liegende) Leitung 71 verbindet die Potentiometer 63 und 73» an denen jeweils der obere und untere Grenzwert der Temperatur eingestellt wird, mit dem Potentiometer 65, an dem der Temperatursollwert eingestellt wird. Der Abgriff des Potentiometers 65 ist über einen Widerstand 75 mit der Summierungsverbindung,17 verbunden.

Der Widerstand 67 ist mit einem Anschluß 74, über den ein den oberen Grenzwert einschaltendes Signal zugeführt wird, und über Widerstände 77 und 79 mit einer auf negativem Potential liegenden Leitung 8T verbunden. Die Kathode der Diode 83 ist mit dem Verbinduri^spunkt der Widerstände 77 und 79 verbunden. Der Abgriff des Potentiometers 63 ist über einen Widerstand 85 mit den Anoden von Dioden 83 und 87 verbunden, während die Kathode der Diode 87 mit der Summierungsverbindung 17 verbinden

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ist. Die Anode einer Diode 89 ist mit der Summierungsverbinduns 17.und die kathode der Diode 8Q mit der Kathode einer Diode 91 und über einen Widerstand 93 mit dem Abgriff des Potentiometers 73 verbunden. Die Anode der Diode 91 ist über einen Widerstand Q^ mit der Leitung c1 und über einen ^widerst· nd 97 mit dem Eingangs ans chluß 99 f'^'r ein den unteren Grenzwert einschaltendes Signal sowie mit dem Widerstand 69 verbunden. Ferner wird der Summierungsverbind^n«· über eine Leitung 101 vom hier nicht gezeigten Vorzeichenfliüflop das der Temperatur von 15° entsprechende negative Fimal, wenn die Tempe- d raturreselabweichung angezeigt werden soll und das über den Verstärker 15 vom Temperaturfühler zugeführte Signal kleiner •■ils Ί'-is?_ vom Temperatur-Sollwertgeber 65 ab>?e^:?ebene Signal ist, und -das positive Fitnal über eine Leitung 103 vom A/D—Umsetzer zu:^re i"hrt, der den Temperaturre^r-telab7/eichungs zähler die Tem-, pere.turregelabweichung des Heizelements registrieren Ipßt. Die Summierungsverbindung 17 ist ferner mit dem Umkehrverstprker 21 verbunden.

Dj e den extra hohen und extra niedrigen Temperaturgrenzwert bestimmenden Schaltungen sind mit den oberen und unteren Temr>eraturgrenzwert bestimmenden Schaltungen identisch. Die den

extra hohen Temperaturgrenzwert bestimmende Schaltung besteht " aus einem Potentiometer 111, das zwischen der positiven Leitun" 61 und der Leitung 71 liegt und an dem das den extra hohen Tem*eraturgrenzwert bestimmende Signal eingestellt werden Jcann.

Der Abgriff, des Potentiometers ft1 ist über einen Widerstand 113 mit den Anoden von Dioden 115 und 117 verbunden. Die Kathode der Diode 117 ist mit der Summierungsverbindung und die Kathode der Diode 115 mit dem Verbindungspunkt von Widerständen 119 un^ 1'Ί verbünden. Die Leitung 61 ist ferner über einen Widerstand 1?3 mit dem/Eingangsanschluß 124, über das das den extpM hohen Ternr>eratur£--renzwert einschaltende Signal zugeführt wird, uni nit dem Widerstand 119 verbunden. Die den extra nledrlfe^

bestimmende Schaltung besteht aus einem

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Potentiometer 125, das zwischen der negativen Leitung 81 und der leitung 71 liegt und dessen Absriff über einen Widerstand 127 mit der Kathode von Dioden 1?9 und 131 verbunden ist. Die■ Anode der Diode 1?9 ist über einen Widerstand 133 mit der leitung 81 und über.einen widerstand 135 mit dem Eingangsanschluß 137 für das den extra niedrigen Temperaturgrenzwert einschaltende Signal und mit einem Widerstand 139 verbunden. Der Widerstand 139 liegt mit seinem anderen Anschluß außerdem an der Leitung 61.

Die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung nach Fig. 3 wurde bereits teilweise anhand von Fig· 1 beschrieben, soll jedoch an dieser Stelle etwas ausführlicher beschrieben werden. Das negative Ausgangssignal des Temperaturfühlers wird dem Eingang des Verstärkers 15 zugeführt, verstärkt und dann der Summierungsverbindung 17 zugeführt. Das positive Spannunscssignal vom Temperatursollwert-Potentiometer 65 wird über den Widerstand 75 der Summierungsve'rbindung 17 zugeführt, wo es mit dem negativen Ausgangssignal des Verstärkers 15 verglichen wird, so daß das Potential der Summierunsnsverbindung entweder positiv oder negativ wird, je nach der relativen Größe der beiden Signale. Die den oberen Temperaturgrenzwesrt bestimmende = Brücke mit den Widerständen 67,-77 und 79 ist so aufgebaut, daß das Potential der Kathode der Diode 83 so stark positiv ist, daß"die Diode 83 gesperrt ist, wenn dem Eingangsanschluß 74 ein positives Signal zugeführt wird. Wenn die Diode 83 gesperrt ist, ist die Diode 87 leitend, so= daß sie der Summierungsverbindung 17 über den Widerstand 85 Strom zuführt. Dieser Strom und der der Summierungsverbindung 17 vom Potentiometer zugeführte Strom bildet das positive Signal auf der Summierungsverbindung, mit dem das vom Temperaturfühler gelieferte negative Signal am Ausgang des Verstärkers 15 verglichen wird, um festzustellen, ob die Temperatur des Heizelements den am Potentiometer 63 eingestellten oberen Temperaturgrenzwert tiberschreitet. Wenn das positive Signal (ein digitales 1-Signal),

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das dem Eingangsanschluß 74 zugeführt wird, entfernt wird, und ein negatives Signal (ein digitales 0-Signal) zugeführt wird, bewirkt die aus den Widerständen 67, 77 und 79 bestehende Spannungsteileranordnung in der Brücke für den oberen Temperaturgrenzwert, das die Diode 83 leitend wird und den Strom von der Anode der Diode 87 wegleitet, so daß diese gesperrt wird und verhindert, daß Strom in die Summierungsverbindung 17 fließt. Dies geschieht am Ende der Überprüfung, ob die Temperatur den oberen Grenzwert-übersehreitet.

Die Überprüfung, ob die Temperatur den unteren Grenzwert überschreitet, geschieht in ähnlicher Weise, nur daß ein negatives Signal (digitales 0-Signal) dem Bingangsansehluß 99 für das den unteren Grenzwert einschaltende Signal, beziehungsweise der aus den Widerständen 69» 97 und 95 bestehenden «iderstansbrücke für den unteren Grenzwert zugeführt werden muß, um ein Potential zu erzeugen, das die Anode der Diode negativer als ihre Kathode macht und somit diese Diode sperrt, wodurch die Diode 89 leitend wird und Strom von der Summierungsverbindung 17 wegleitet, was zur Folge hat, daß das Potential der Summierungsverbindung negativer wird. Das Potential der Summierungsverbindung wird dabei um einen Betrag ver- μ rindert, der dem am Potentiometer 73 eingestellten unteren Temperaturgrenzwert entspricht. Über die Eingänge 103 - 106 werden der Summierungsverbindung während der Dauer der Anzeige der Temperaturregelabweichung positive Signale vom A/D-Umsetzer zugeführt. Die Zuführung dieser Signale erfolgt in ähnlicher Weise wie die Zuführung der den oberen Temperaturgrenzwert bestimmenden Signale, und zwar po, daß die der Summierungsverbindung 17 vom A/D-TJmsetzer zugeführten analogen Signale digital bewertet sind, so daß ein über den Anschluß 103 zugeführtes jSignal den Wert oder das Gewicht 1 und ein über den Anschluß 104 zuseführtes Signal den Wert oder das Gewioht ? hat. Die über die Anschlüsse 105 und 106 zugeführten Signale n'iXt&n l&n /ert odur das Gewicht von 4 und '<'-. Wenn also

-H-

beispielsweise über die Anschlüsse 103 "und 106 positive Signale zugeführt werden, dann entspricht die Summe dieser beiden Signale auf der. Summierungsverbindung 17 dem Wert oder Gewicht 9· Welche Temperatur dieser Zahl zugeordnet wird, hängt vom Anwendungsfall ab. So kann beispielsweise die. Zahl 1 einer Temperatur von 1° oder einem Zehntel Grad usw. entsprechen. - *

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Claims (10)

P_a_t e n_t a_n_s_p'r^u

1. Einrichtung zum Regeln der Temperatur eines elektrischen Heizelements, d a d u r c'h g e k e η η zeichnet , daß eine Vorrichtung (19) zum Einstellen eines einer vorbestimmten Temperatur entsprechenden Potentialwertes vorgesehen ist, der dem Heizelement (15) von einer Vorrichtung zugeführt wird, daß sine weitere Vorrichtung (11) zum Bilden
eines der Temperatur des Heizelements entsprechenden Potentials und eine diese Potentialwerte vergleichende Vorrichtung (17) vorgesehen ist, die einen Differenzwert aus den beiden Potentialwerten bildet, der dem Heizelement von einer weiteren Vorrichtung zugeführt wird, daß ein Impulsgenerator von einer Vorrichtung (47) derart steuerbar ist, daß er eine dem .Differenzwert proportionale Anzahl von Impulsen erzeugt und daß der Ausgang eines Digital/Analos-TTmsetzers (39) über eine Verbindungsvorrichtung an die Verg'leichsvorrichtung angeschlossen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet , daß sie eine die Polarität des eingestellten Potentialwertes umkehrende Vorrichtung (21) enthält.

3« Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k en η ζ e i c h η e t , daß sie eine die Polarität des in Abhängigkeit von der Temperatur des Heizelements gebildeten Potentialwertes umkehrende Vorrichtung (15) enthält.

4. Einrichtung, nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet , daß sie eine Vorrichtung zur Bildung eines der Temperatur des Heizelements entsprechenden Potentialwertes mit einer zum eingestellten Potentialwert
entgegengesetzten Polarität enthält.

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5. Einrichtung nach einem öder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet , daß eine weitere Vorrichtung zum Addieren eines vorbestimmten Potentials mit der gleichen Polarität wie die des eingestellten Potsnialwertes vorgesehen ist.

6. Einrichtung nach einem -oder mehreren der -ffn^pr^che 1-4, dadurch ge k e η η ze i c h η e t , daß eine~„weltere Vorrichtung zum Addieren eines vorbestimmten Potentials mit entgegengesetzter Polarität wie die des eingestellten 'Potentialwertes vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach einem oder mehreren der Aneprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine weitere Vorrichtung eines vorbestimmten Potentials mit der gleichen "Polarität wie die des in Abhängigkeit von der Heizelementtemperatur gebildeten Potentialwertes vorgesehen ist.

8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 —.4,

d a d u r c h s e k e η η ζ e i c h η e t , daß eine weitere Vorrichtung zum Addieren eines vorbestimmten Potentials mit entgegengesetzter Polarität zu der des in Abhängigkeit von der Heizelementtemperatur gebildeten Potentials vorgesehen ist.

9. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8, dadurch .? e Jt e' η η ζ e i c h η e t , da.:i sie eine Vorrichtung (37,) enthält, die die Gesamtzahl der Impulse speichert, die der Impulsgenerator in einer vorbestimmten Zeitspanne abgibt. _ -

TO. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine weitere Vorrichtung (41) enthält, die einen der Gesamtzahl

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der vom Impuls genera tor in einer vor~be stimmt en Zeltspanne abgegebenen Tmoulse entsprechenden Wert anzeigt.-

11. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden .Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, d-¹·? die Verbindungsvorrichtung eine das Aus gangs signal des Umsetzers (39) mit entgegengesetzter Polarität zum größeren von eingestelltem und in Abhängigkeit von. der Temperatur des Heizelementes gebildeten Potentialwert übertragende Vorrichtung enthält.

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Le e rs e i t e