DE1930752C3

DE1930752C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung und Kontrolle eines elektrischen Grenzwertmelders

Info

Publication number: DE1930752C3
Application number: DE19691930752
Authority: DE
Inventors: Guenter 7022 Leinfelden Schirmer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1969-06-18
Filing date: 1969-06-18
Publication date: 1975-07-10
Also published as: DE1930752B2; FR2030947A5; DE1930752A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren /ur Finsiellung und Kontrolle eines elektrischen Grenzwertmelläers mit einem elektrischen Eingang für eine Meßipannung und einem elektrischen Ausgang, an dem ein aus dem Vergleich der Meßspannung mit einem Grenzwert resultierendes Ausgangssignal anliegt.

Grenzwertmelder sind in vielfältigen Ausführungslormen bekannt. Sie geben dann ein Signal ah, wenn eine Meßgröße einen bestimmten vorher eingestellten Wert erreicht oder überschritten hat.

Meist liegt der Meßwert als Strom- oder Spannungsgröße vor und wird durch ein elektrisches Meßinstrument angezeigt. Der Grenzwertmelder überwacht den an dem Meßinstrument angezeigten Wert. Um einen bestimmten Grenzwert innerhalb des Grenzwertmelders einzustellen, gibt es verschiedene bekannte Verfahren.

Es ist bekannt, den Grenzwert durch Einstellung eines geeichten Potentiometers festzulegen. An einem Teil des Potentiometers fällt dann eine dem Grenzwert entsprechende Spannung ab, die dann mit der Meßspannung verglichen wird. Diese Einstellung ist oft ungenau, da der an der Skala des Potentiometers angezeigte Wert oft nicht der abgegebenen Spannung entspricht. Außerdem wird für verschiedene Meßbereiche jeweils eine eigene Skala benötigt.

Bei einem anderen bekanntgewordenen Verfahren

zum Einstellen der Meßgröße wird die Meßgröße selbst auf den gewünschten Grenzwert gebracht und dann das Einstellglied innerhalb des Grenzwertmeiders so lange verändert, bis die Grenzwertmeldung erfolgt. Diese Methode ist genau, aber umständlich,

ίο vor allem wenn ein eingestellter Wert öfter nachgeprüft werden soll. Dabei muß nämlich jedesmal die Meßgröße verstellt werden, oder wenn dies nicht möglich ist, muß der Grenzwertmelder an eine veränderbare Hilfsspannung gelegt werden.

»5 Diese Nachteile werden bei einem Verfahren gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß zur Einstellung bzw. zur Kontrolle des Grenzwertes der Einfluß der Meßspannung am Eingang des Grenzwertmeiders aufgehoben wird, daß der Ausgang mit dem

Eingang des Grenzwertmelder verbunden wird, und daß der eingestellte Grenzwert am Eingang des Grenzwertmelders erscheint und dor. mit Hilfe eines Meßinstrumentes abgelesen werden kann.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung.

die auch eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt, ergeben sich in Verbindung mit den Unteranspruchen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfuhrungsbeispielen und aus der Zeichnung, fcs zeigt

Fig. J die prinzipielle Darstellung eines Grenzwertmelders mit einem Rückführungsnetzwerk,

Fig. 2 die Übertragungsfunktion des Grenzwertmelders in Fig. 1,

Fig. 3 einen anderen Grenzwertmelder mit einem

Rückfuhrungsnetzwerk und

Fig. 4 die Übertragungsfunktion des Grenzwertmelders gemäß Fig. 3.

In Fig. 1 ist der Grenzwertmelder 10 mit Eingangsklemmen 11 und 12 sowie Ausgangsklemmen

13 und 14 versehen. Zwischen die Eingangsklemmcn 11 und 12 ist ein Meßinstrument 26 geschaltet und an die Eingangsklemme Π ist ein Vorwiderstand 15 angeschlossen, der mit einer Anschlußklemme 16 verbunden ist. Zwischen die Ausgangsklemmen 13 und

ti 14 ist ein aus den Widerständen 17 und 18 bestehender Spannungsteiler geschaltet. Zu dem mit der Ausgangsklemme 14 verbundenen Spannungsteilerwidcrstand 18 liegt ein Kondensator 19 parallel. Weiterhin ist der VerbindungspuntU uer Widerstände

so Π und 18 über einen Schaltkontakt 20 mit der Fingangsklemme 11 des Grenzwertmelders 10 verbunden. Schließlich ist noch eine Kurzschlußleitung 21 vorgesehen, in der ein Schaltkontakt 22 liegt. Die beiden Schaltkontakte 20 und 22 sind mechanisch miteinander verbunden, so daß bei Schließen der Schaltkontakte 20 und 22 einerseits die Meßspannung U, kurzgeschlossen wird und andererseits der Ausgang mit dem Eingang des Grenzwertmelder* 10 verbunden wird.

Die Wirkungsweise der eben beschriebenen Einrichtung ist folgende:

An die Anschlußklemme 16 und die Eingangsklemme 12 des Grenzwertmelders wird eine Meßspannung U₁, angelegt. Diese Meßspannung, die von dem Meßinstrument 26 angezeigt wird, wird im Grenzwertmelder 10 mit einer dem Grenzwert entsprechenden, intern erzeugten Spannung verglichen. Für den Fall, in dem die Meßspannung unter einem

bestimmten Wert, nämlich dem Grenzwert liegt, hat die Ausgangsspannung U_a einen vorgegebenen Wert, beispielsweise 10 Volt. Bei Annäherung an den Grenzwert fällt die Ausgangsspannung U_a stetig und nach Überschreiten des Grenzwertes wird sie schließlich zu Null. Bei der Einstellung des Grenzwertes wird wie folgt vorgegangen: Nachdem dk: Meßspannung U₁. vom Grenzwertmelder abgefennt ist oder durch Kurzschließen der Einfluß der Meßspannung t/, aufgehoben ist, wird über den Schalt kontakt 20 der Ausgang des Grenzwertmelders mit seinem Eingrng verbunden. Die Ausgangsspannung L₁₁ des Grenzwertmelders wird also auf den Eingang des Grenzwertmelders zurückgeführt. Da die Meßspannung U_e vom Eingang des Grenzwertmelders 10 abgetrennt ist, erscheint am Ausging des Grenzwertmelders 10 die volle Ausgangsspannung, von der ein Teil auf den Eingang des Grenzwertmelders 10 zurückgeführt wird. Die Eingangsspannung steigt nun so lange, bis die Ausgangsspannung fällt. Wegen der fallenden Ausgangsspannung ist ein weiteres Ansteigen der Eingangsspannung unmöglich und die Eingangsspannung wird gleich der Ausgangsspannung des Grenzwerimelders 10, d. h. sie stellt sich auf den intern eingestellten Grenzwert ein. Jetzt kann der Grenzwert an dem Meßinstrument 13 abgelesen werden. Zur Einstellung eines anderen von dem Grenzwertmelder anzuzeigenden Grenzwertes wird lediglich die intern im Grenzwertmelder erzeugte, den Grenzwert charakterisierende Spannung so lange verändert, bis an dem Meßinstrument 26 der gewünschte Grenzwert angezeigt wird. Bei dem eben beschriebenen Verfahren genügt meist ein Spannungsteiler am Ausgang des Grenzwertmelders bzw. eine Zenerdiode als Rückführung, um den Potentialunterschied zwischen Eingang und Ausgang auszugleichen. Da solche Anordnungen zu selbsterregten Schwingungen neigen, kann zweckmäßigerweise ein Kondensator 19 zwischen den Verbindungspunkt der Widerstände 17 und 18 und die Ausgangsklemme 14 geschaltet werden. Durch diese Kapazität wird der Frequenzgang der Rückführung so verändert, daß selbsterregte Schwingungen nicht entstehen können.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 dargestellt, wobei der Grenzwertmelder die in Fig. 4 dargestellte Übertragungsfunktion aufweist. Bei Annäherung der Eingangsspannung an !en Grenzwert bleibt zunächst die Ausgangsspannung des Grenzwertir.elders konstant. Bei Überschreiten des Grenzwertes fällt die Ausgangsspannung U_a auf Null ab, und bei Absinken der Eingangsspannung springt die Aus-

s gangsspannung U₀ erst kurz nach Unterschreiten des Grenzwertes wieder auf den festgelegten Wert, z, B. IU Volt zurück. Es tritt also bei diesem Grenzwertmelder eine Schalthysterese auf. Die Rückführung ist hier so ausgebildet, daß zwischen die Ausgangsklein-

ι« men 13 und 14 des Grenzwertmelders die Reihenschaltung eines Widerstandes 23 und eines Kondensators 24 geschaltet ist, wobei am Verbindungspunkt des Widerstandes 23 mit dem Kondensator 24 eine Verbindungsleitung vorgesehen ist, die über einen Schalt-

'5 kontakt 25 mit der Eingangsklemme 10 des Grenzwertmelders verbunden ist. Auch hier wird zum Einstellen des Grenzwertmelders die Eingangsspannung mittels des Schalters 25 vom Eingang des Grenzwertmelders 10 abgetrennt und der Ausgang mit dem Eingang des Grenzwertmelders 10 verbunden. Zunächst ist nach Betätigung des Schaltkontaktes 25 die Eingangsspannung des Grenzwertmelders 10 gleich Null. Die Ausgangsspannung liegt mit ihrem vollen Wert am Ausgang des Grenzwertmelders an. Die auf

*5 den Eingang des Grenzwertmelders zurückgeführte Spannung steigt nun in dem Maße an, wie sich der Kondensator 24 auflädt. Damit wächst die Eingangsspannung und überschreitet schließlich den durch eine intern erzeugte Spannung charakterisierten Grenzwert. Damit wird die Ausgangsspannung zu Null und die Eingangsspannung sinkt mit fortschreitender Entladung des Kondensators 25 ab und bei einem Wert unterhalb des Grenzwertes wird der Grenzwertmelder 10 wieder umschalten. Dieser Vorgang wiederholt sich laufend, und an dem Meßinstrument 26 wird der Mittelwert der Einschaltspannung und Ausschaltspannung des Grenzwertmelders, nämlich der Grenzwert selbst angezeigt. Über das Tastverhältnis der Ausgangsspannung wird also die dem Grenzwert entsprechende Spannung durch das Meßinstrument 26 angezeigt. Die Einstellung des Grenzwertmelders erfolgt hier so, daß die interne den Grenzwert charakterisierende Spannung im Grenzwertmelder verändert wird, und zwar so lange, bis durch die selbsttätige Änderung des Tastverhältnisses der Ausgangsspannung der gewünschte Grenzwert am Meßinstrument 26 abgelesen werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Einsteilung und Kontrolle ei-■es elektrischen Grenzwertmelders mit einem elektrischen Eingang für eine Meßspannung und einem elektrischen Ausgang, an dem ein aus dem Vergleich der Meßspannung mit einem Grenzwert resultierendes Ausgangssignal anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung bzw. zur Kontrolle des Grenzwertes der Einfluß der Meßipannung am Eingang des. Grenzwertmelders aufgehoben wird, daß der Ausgang mit dem Eingang des Grenzwertmelders (10) verbunden wird, und daß der eingestellte Grenzwert am Eingang des Grenzwertmelders (10) erscheint und dort mit Hilfe eines Meßinstruments (26) abgelesen werden kann.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Grenzwertmelder, dessen Ausgangssignal sich bei Annäherung des Eingangssignals an den Grenzwert stetig ändert, dadurch gekennzeichnet, daß ein insbesondere aus zwei Widerständen (17, 18) bestehendes Rückführungsnetzwerk zwischen den Ausgang und Eingang des Grenzwertmelders (10) geschaltet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß einem der Widerstände (18) ein Kondensator (19) parallel geschaltet ist.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Grenzwertmelder, an dessen Ausgang zwei verschiedene Schaltzustände unter Bildung einer Schalthysterese auftreten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgang und den Eingang ein Rückführungsnetzwerk geschaltet ist, wobei das Rückführungsnetzwerk durch die Reihenschaltung eines Kondensators (24) bzw. einer Spule und eines Widerstandes (23) zwischen den Ausgangsklemmen des Grenzwertmelders (10) gebildet ist.