DE1957718A1

DE1957718A1 - Elektronischer Temperaturregler

Info

Publication number: DE1957718A1
Application number: DE19691957718
Authority: DE
Inventors: Nelson Raymond Larter
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1968-11-18
Filing date: 1969-11-17
Publication date: 1970-06-11
Also published as: FR2023555A1; GB1290164A; US3553429A

Description

Eastman Kodak Company, Rochester, Staat New York, Vereinigte Staaten von Amerika

Elektronischer Temperaturregler

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Temperaturregler mit einem ein Signal entsprechend der Abweichung des von einem Temperaturfühler ermittelten Istwertes vom Sollwert erzeugenden Geber und einer von.diesem gesteuerten Steuerschaltung, an die ein in einem Heizstromkreis liegender Halbleiterschalter angeschlossen ist.

Bei einem bekannten Regler dieser Art ist als Geber eine Brückenschaltung vorgesehen, in deren einem Zweig ein Thermistor liegt, der den Temperaturfühler bildet. Das Ausgangssignal der Brückenschaltung wird : . einem Differenzverstärker zugeführt, dessen Ausgangsstrom einen Kondensator lädt. Der Kondensator steuert einen Unijunktionstransistor, so daß dieser leitend wird, wenn die Kondensatorspannung auf die Durchbruchjpannung des Transistors angestiegen ist. Die Entladung des Kondensators über den Unijunktionatransistor steuert

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zwei Thyristoren, die wiederum den Heizstrom steuern. Es ist ferner bekannt, an eine solche Brückenschaltung einen Kippschwingkreis anzuschließen, der einen Thyristor steuert, welcher den Wechselstrom des Heizkreises ein- und ausschaltet. Bei allen bekannten Reglern dieser Art besteht der Nachteil, daß keine visuelle Anzeige der Abweichung des Istwertes vom Sollwert erfolgt und auch bei Zuschaltung eines Anzeigegerätes nicht oder höchstens über einen sehr kleinen Bereich angezeigt werden könnte, weil die Differenzverstärker eine hohe Verstärkung besitzen müssen und deshalb nur innerhalb eines sehr kleinen Bereiches eine zu der Eingangsgröße annähernd lineare Ausgangsgröße abzugeben vermögen. Eine visuelle Anzeige der genauen Größe der Abweichung des Istwertes vom Sollwert ist aber häufig sehr wichtig, insbesondere bei einer Reihe von Behandlungsgeräten wie z.B. photographischen Entwicklergeräten, wo Temperaturabweichungen über einen Grenzwert hinaus zu unbrauchbaren Ergebnissen führen und wo wegen einer hohen Produktionsoder Arbeitsleistung des Gerätes ein erheblicher finanzieller Verlust entsteht, wenn ö^s ,„rlaiiren nicht genau geregelt ist. Bei einer genauen visuellen Anzeige ist hingegen die Bedienungsperson in der Lage, eindeutig zu entscheiden, ob das Gerät innerhalb des erforderlichen und begrenzten Temperaturbereiches arbeitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine« elektronischen Temperaturregler zu schaffen, der ach eine genaue Anzeige der Abweichung des Istwertes vom Sollwert liefert. Diese Aufgabe ist, ausgehend von einem Temperaturregler der eingangs genannten Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, das zwischen den Geber und die Steuerschaltung ein Netzwerk mit einem die Signale an die Steuerschaltung weitergebenden Verstärker, einem die Temperaturabweichungen aufgrund der Signale des Gebers vor deren Eingabe in den Verstärker sichtbar anzeigenden Meßgerät sowie einem der

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Sollwerteinstellung der Temperatur dienenden Widerstand veränderbarer Größe geschaltet ist.

Ein solches Netzwerk bewirkt die erforderliche Verstärkung der Gebersignale, erzeugt jedoch außerdem eine der Ten.peraturabweichung in einem ausreichend großen Bereich proportionale Meßgröße, die vom Meßgerät in die gewünschte genaue Anzeige der Temperaturabweichung umgesetzt wird. Da die Meßgröße oder das Meßgerät von den Gebersignalen abgeleitet wird, ehe diese im Verstärker verstärkt werden, braucht auf einen konstanten Verstärkungsfaktor des Verstärkers nicht geachtet zu werden.

Da im Netzwerk ein Verstärker enthalten ist, der beispielsweise durch einen Transistor gebildet sein kann, kann zwischen den Geber und das Netzwerk eine Verstärkerstufe geschaltet werden, deren Verstärkung ohne Schwierigkeiten über den erforderlichen Bereich konstant gehalten werden, weil im Hinblick auf den zweiten Verstärker keine hohe Verstärkung erforderlich ist= Die Finfilgimc der Verstärkerstufe ist auch insofern vorteilhaft, als -~'ä zweckmäßig ist, den Geber als Erückenschaltung auszubilden* Die Brückenausgangs spannung kann dann rvanächst auf 3±ner. Differenzverstärker gegeben werden.

Bei einer bevorzugten Aus führung s form ist als Halbleiter:- schalter ein Triac vorgesehen, der in einfacher Weise _g 2;uii; Beispiel unter Verwendung eines Kippschwingkreisss«. eine genaue Steuerung des Heizstromes ermöglicht. Sofern der Geber als Brückenschaltung ausgebildet und als Temperaturfühler ein im einen Brückenzweig liegender Thermistor verwendet wird, kann die maximale Abweichung des Istwertes vom Sollwert auf etwa 0,05°C beschränkt werden.

Iir folgenden ist die Erfindung anhand von zwei auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.

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Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild des ersten Ausführungsbeispiels;

Fig. 2 ein unvollständig dargestelltes Schaltbild des zweiten Ausführungsbeispiels.

Ein elektronischer Temperaturregler besitzt, wie Fig. 1 zeigt, einen Gleichstromteil A, mittels dessen der Wechselstrom in einem Heizkreis B gesteuert wird. Der Teil A enthält einen als Ganzes mit 1 bezeichneten Geber in Form einer Brückenschaltung, welche ein Signal an eine als Ganzes mit 2 bezeichnete Verstärkerstufe gibt, welche einen Differenzverstärker enthält, wobei das Signal der Temperaturdifferenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert der Tein-

entspricht. peratur einer Flüssigkeit oder eines festen Korpers / Die Verstärkerstufe 2 ist an den Ausgang der Brücke angeschlossen und verstärkt die Brückenausgangsspannung. Das verstärkte Signal wird an ein nachgeschaltetes Netzwerk 3 v/eitergegeben, welches eine optische Anzeige der von der Brücke ermittelten Temperaturdifferenz zwischen Istwert und Sollwert erzeugt und außerdem das von der Verstärkerstufri 2 kommende Signal weiter verstärkt. Das verstärkte Signal des Netzwerkes 3 wird einem Kippschwingkreis zugeführt, der als Ganzes mit 4 bezeichnet ist. Der Kippschwingkreis vermag negative Impulse ausreichender Größe aufgrund der vom Netzwerk 3 erhaltenen Signale zu erzeugen, um einen Halbleiterschalter in Form eines Triac TR su schalten. Der Kippschwingkreis bildet also eine Steuerungsschaltung des Triac und bestimmt, wann im Teil B der den Heisstrom bildende Wechselstrom fließt.

Die Brückenschaltung des Gebers 1 ist eine bekannte V7heataone-3.rücke, welche Widerstände R,, R₂, R4, ein Potentiometer R₃ und einen Thermistor R. enthält. Die Ausgangsklemmen der Brücke sind an einen Abgriff 5 des

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Potentiometers R₃ und an die Verbindung zwischen dem Thermistor R_fc und dem Widerstand R, angeschlossen. An den Widerstand R₃ und den Thermistor R_t ist eine Gleichspannung von +18 V angelegt, da von diesen Bauelementen eine direkte Verbindung zu einer Gleichspannungsguelle 17 führt. Ferner ist eine Gleichspannung von +6 V an die Widerstände R, und R. durch eine direkte Verbindung mit einer Gleichspannungsquelle 18 angelegt, so daß die Brückenspannung 12V beträgt. Der Thermistor R_fc ist so in dem Medium, dessen Temperatur geregelt werden soll, angeordnet, daß er mit diesem Medium einen guten Wärmekontakt hat.

Der Widerstand des Thermistors R_t ändert sich mit der Temperatur dieses Mediums. Der Widerstand des Thermistors R. entspricht daher in jedem Augenblick der Temperatur des Mediums. Die Widerstandswerte der Widerstände R₁, R₀, R₃ und R₄ der Brückenschaltung sind so gewählt, daß bei einer bestimmten Temperatur des Mediums, der "Null-Temperatur, der Widerstand des Thermistors R_fc so groß ist, daß die beiden Ausgangsklemmen der Brücke auf demselben Potential liegen. Die Brücke ist unter diesen Bedingungen also abgeglichen.

Der Abgriff 5 des Potentiometers R₃ ist verstellbar, um den Abgleichspunkt der Brücke und damit die "Null-Temperatur" des Mediums verändern zu können. Die Null-Temperatur kann gleich dem Sollwert der Temperatur des Mediums sein, muß es aber nicht und darf deshalb mit dem Sollwert nicht·, verwechselt werden. Wie später noch ausgeführt werden wird, ist der Sollwert der Temperatur nicht nur von der Einstellung des Abgriffes 5 des Potentiometers R₃ abhängig, sondern auch von einer Einstellung im Netzwerk 3. Die Einstellung des Abgriffes 5 des Potentiometers 3 ändert also sowohl den Abgleichspunkt der Brücke oder die Mull-Temperatur als auch den Sollwert.

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Wenn eine Temperaturänderung des Mediums eine Abweichung von der Null-Temperatur ergibt, wird die Brücke verstimmt, weil sich der Widerstand des Thermistors RT ändert. Die Folge ist, daß an den Eingang der Verstärkerstufe 2 eine Spannung angelegt wird. Je stärker der Istwert der Temperatur des Mediums vom Sollwert abweicht, umso mehr ändert sich der Widerstand des Thermistors RT und umso stärker wird dia Brücke verstimmt, was zur Folge hat, daß die Spannungsdifferenz zwischen dem Abgriff 5 und dem Verbindungspunkt 6, also die Brückenausgangsspannung, umso größer wird.

Die Verstärkerstufe 2 enthält einen Differenzverstärker 7, der über einen Widerstand R₅ eine Gegenkopplung besitzt. Ferner ist eine Prequenzkompensation mittels eines Widerstandes R_r und Kondensatoren C, und C₀ vorhanden. Das Ein-6 12

gangssignal der Verstärkerstufe 2 entspricht der Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des Mediums und der Bezugstemperatur. Da die Verstärkung im Differenzverstärker 7 linear erfolgt, ' das Ausgangssignal, das dem Netzwerk 3 zugeführt wird, ebenfalls der Temperaturabweichung vom Sollwert proportional.

Der Differenzverstärker 7 kann in verschiedener Weise ausgebildet sein. Bevorzugt ist eine integrierte Schaltung. Ob eine Frequenzkompensation mit Hilfe des Widerstandes R_g und der Kondensatoren C₁ und C₂ notwendig ist oder nicht, hängt von dem verwendeten Differenzverstärker ab. Der Gegenkopplungswiderstand R₅ bestimmt die Verstärkung des Verstärkers 7.

Im allgemeinen arbeiten Differenzverstärker nur in einem sehr beschränkten Bereich linear. Der Bereich, innerhalb dessen der Verstärkungsfaktor konstant ist, hängt unter anderem von der Größe der Verstärkung ab. Je höher die Verstärkung ist, desto enger ist der Bereich, in dem der

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Verstärker linear arbeitet. Der Gegenkopplungswiderstand R_ erhöht durch eine Verminderung der Verstärkung den linearen Bereich des Verstärkers. Die Verstärkung des Differenzverstärkers 7 ist im Ausführungsbeispiel so festgelegt, daß innerhalb des interessierenden Temperaturbereiches die Ausgangsgröße eine lineare Funktion der Brückenausgangsspannung ist. Dies erlaubt, wie später noch ausgeführt werden wird, eine genaue Anzeige der Temperaturabweichung mittels eines Meßgerätes über einen weiten Temperaturbereich.

Die Verstärkerstufe 2 ist in der in Fig. 1 dargestellten Weise an die Brückenschaltung angeschlossen, so daß die Ausgangsgröße der Verstärkerstufe 2 fällt, wenn die Tempe- f ratur des Mediums fällt, vorausgesetzt, daß die Bezugstemperatur zwischenzeitlich nicht durch eine Verstellung des Abgriffes 5 des Potentiometers 3 verändert worden ist. Umgekehrt wird die Ausgangsgröße der Verstärkerstufe 2 größer/ wenn die Temperatur des Mediums zunimmt.

Das Netzwerk 3 enthält ein Milliampereinster M ccl^r ain anderes entsprechendes Meßgerät, Widerstände R_7p FU, νηβ Γ-. ein Potentiometer R._Q und einen Transistor T,, Der Emitter des Transistors T. wird auf einem Potential fen +1SV üti-r eine direkte Verbindungsleitung zur Spannimgsquelle 17 y-shalten. Die Basis 10 des Transistors 1 ist an den Verbin- i dungspunkt zwischen den Widerständen R^ und Rq angeschlossen. Das Milliamperemeter M und der Widerstand Rn sind in Reihe zwischen den Verbindungspunkten 8, an dem das Ausgangssignal der Verstärkerstufe 2 eingespeist wird? und die Spannungsquelle 18 geschaltet, die ein Potential von +6V liefert.

Wenn sich die Temperatur des Mediums vermindert und man voraussetzt, daß die Bezugstemperatur nicht durch eine Verstellung des Abgriffes 5 am Potentiometer 3 erniedrigt wird, ■ fällt die Ausgangsgröße der Verstärkerstufe 2_e wodurch das

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Potential am Verbindungspunkt 8 fällt. Dies hat auch ein Absinken des Potentials der Basis 10 des Transistors T. zur Folge, wodurch die Potentialdifferenz zwischen dem Emitter 11 und der Basis 10 vergrößert wird. Diese Vergrößerung der Basis-Emitter-Spannung führt dazu, daß der Transistor T. leitend wird. Umgekehrt vergrößert sich bei einem Steigen der Temperatur des Mediums die Ausgangsgröße der Verstärkerstufe 2. Die Folge ist ein Ansteigen des Potentials des Verbindungspunktes 8. Hiermit verbunden ist ein Anstieg des Potentials der Basis 10, was eine Verminderung der Emitterbasxsspannung zur Folge hat. Die Vorspannung des Transistors T. ändert sich somit im Sinne einer Sperrung der Emitter-Kollektorstrecke. Wenn der Transistor leitend ist, fließt ein Basisstrom vom Emitter 11 zur Basis 10, wodurch ein Strom durch den Widerstand Rg fließt, der größer ist als derjenige durch den Widerstand R₇.

Die Bezugstemperatur des Mediums oder der Sollwert können nicht nur mit Hilfe des Abgriffes 5 des Potentiometers 3 eingestellt werden, sondern auch mit Hilfe des Abgriffes 9 des Potentiometers R₁₀. Eine Verschiebung des Abgriffes 5 ändert den Strom durch den Widerstand R- und damit die Vorspannung der Basis 10. Die Einstellung des Abgriffes 9 hat deshalb einen Einfluß auf die Einstellung des Sollwertes, weil der Strom durch den Widerstand 7 zusammen mit der Ausgangsgröße der Verstärkerstufe 2 das Potential der Basis 10 des Transistors T₁ bestimmt, und, wie bereits ausgeführt, es dieses Potential ist, das den Betriebszustand des Transistors T₁ festlegt, d.h., bestimmt, ob der Transistor leitend oder gesperrt ist.Da die Ausgangsgröße der Verstärkerstufe 2 durch die Temperatur des Mediums festgelegt ist, fällt bei einer Temperaturverminderung die Ausgangsgröße der Verstärkerstufe 2. Umgekehrt führt eine Erhöhung der Temperatur des Mediums zu einer Vergrößerung der Ausgangsgröße der Verstärkerstufe 2. Wenn die Temperatur des Mediums den Sollwert hat, bewirkt jede Vergrößerung des Stromes

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durch den Widerstand 7 durch eine Verschiebung des Abgriffes 9 zur Sperrung des Transistors T₁. Umgekehrt hat eine Verminderung des Stromes durch den Widerstand 7 zur Folge, daß der Transistor T₁ leitend wird. Wenn also der Abgriff 9 im Sinne .einer Vergrößerung des Stromes durch den Widerstand R- verstellt wird, ist der Transistor nichtleitend, bis die Ausgangsgröße der Verstärkerstufe 2, die von der Temperatur des Mediums abhängt, um einen entsprechenden Betrag vermindert worden ist. Mit anderen Worten gesagt, wird der Transistor nunmehr bei einer niedrigeren Temperatur gesperrt. Umgekehrt wird bei einer Vergrößerung des Stromes durch den Widerstand R^ der Tran- " sistor solange nicht gesperrt, bis die Ausgangsgröße der Verstärkerstufe 2 um einen entsprechenden Betrag vergrößert worden ist. Folglich wird der Transistor T₁ erst bei einer höheren Temperatur des Mediums gesperrt. Die Einstellung des Abgriffes 9 kann, wie hieraus hervorgeht, zur Einstellung derjenigen Temperatur verwendet werden, bei der der Transistor T₁ gesperrt wird. Wie später noch erläutert werden wird, steuert die Ausgangsgröße des Netzwerkes 3, die davon abhängt, ob der Transistor T₁ leitend oder gesperrt ist, indirekt den im Heizstromkreis liegenden Schalter. Der Abgriff 9 kann also zur Sollwerteinstellung verwendet werden. (

Wie oben erwähnt, ist die Ausgangsgröße der Verstärkerstufe 2 ein am Verbindungspunkt 8 auftretendes Potential, das direkt proportional der Temperaturdifferenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert der Temperatur des Mediums ist. Da das Milliampe'remeter M in dem Strompfad zwischen dem Verbindungspunkt 8 und der Spannungsquelle 18 liegt, vermag es die Abweichung des Istwertes vom Sollwert genau anzuzeigen«

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Die Kombination der Widerstände Rt , R_Q und R₁ ~ sowie des

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Transistors T₁ des Netzwerkes 3 verstärkt das von der Verstärkerstufe 2 kommende Signal, so daß das an den Kippschwingkreis 4 gelieferte Signal eine ausreichende Amplitude besitzt, um den unijunktionstransistor T₂ im Kippschwingkreis 4 zu steuern.

Der Kippschwingkreis 4 enthält Widerstände R₁₁* ^Ri2' ^R13' einen Kondensator C₃ und den unijunktionstransistor T₃. Der Emitter 12 des Transistors T₂ ist zum Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R₁₁ und dem Kondensator C₃ geführt. Ferner ist die erste Basis 13 des Transistors T₂ mit Masse und die zweite Basis 14 über den Widerstand R₁₃ mit der Spannungsquelle 16 verbunden, die ein Potential von +24V besitzt. An der zweiten Basis 14 liegt deshalb ein konstantes Gleichspannungspotential. Der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C₃ und dem andererseits mit Masse verbundenen Widerstand R₁₂ ist zur Steuerklemme 20 des Triacs TR geführt. Der Kippschwingkreis 4 vermag an der Steuerklemme 20 einen negativen Impuls zu erzeugen, der eine ausreichende Amplitude hat, um den Triac TR leitend zu machen.

Wenn die Temperatur des Mediums unter dem Sollwert liegt, ist der Transistor T₁ leitend. Der durch ihn fließende Strom lädt über den Widerstand R₁₁ den Kondensator C₃ auf. Die Ladung erfolgt solange, bis die Spannung am Emitter bezüglich der Basis 13 ausreichend hoch ist, um den Unijunktionstransistor T₂ leitend zu machen. Hat die Spannung am Emitter 12 bezüglich der ersten Basis 13 die Durchbruchspannung des Transistors erreicht, so entlädt sich der Kondensator C, sehr rasch über den Transistor T₀. Die rasche Entladung erzeugt einen negativen Impuls.an der Steuerklemme , 20 mit einer ausreichend großen Amplitude, um den Triac TR leitend zu machen. Die.Folge ist ein Stromfluß durch eine _s Heizwicklung K* "

Der Teil B enthält außer, der Heizwicklung H und dem Triac TR eine Drossel L. und einen Kondensator C^. Die Drossel L₁ und der Kondensator C^ können wahlweise verwendet werden, sind jedoch wünschenswert, um die Hochfrequenzstörungen, die beim Schalten des Triac erzeugt werden, zu reduzieren. Der Triac TR im Wechselstromkreis der Heizwicklung H kann unabhängig von der Richtung des Stromes im Heizkreis jederzeit leitend gemacht werden. Wenn der Strom seine Richtung im.Heizkreis ändert, wird jedoch der Triac TR gesperrt und muß jedes Mal wieder leitend gemacht werden, wenn der Heizstrom seine Richtung ändert, sofern weiterhin der Heizwicklung H Energie zugeführt werden soll. Der Triac TR steuert auf diese Weise den Strom in beiden Richtungen, wodurch eine sehr genaue Steuerung der Heizleistung der Heizwicklung H möglich ist. Beispielsweise kann die Temperatur der Flüssigkeit innerhalb eines Bereichs von etwa 0,05°C konstant gehalten werden, wenn die Schaltung richtig dimensioniert ist und sowohl die Heizwicklung H als auch der Thermistor R. günstig in der Flüssigkeit angeordnet sind.

Eine zweite abgewandelte Ausführungsform des Reglers zeigt Fig. 2. Diese Ausführungsform besitzt einen Netztransformator Q₂, an den ein Gleichrichter C angeschlossen ist, der das Netzgerät für die einzelnen Baugruppen des Reglers bildet. Der Teil A des zweiten Ausführungsbeispiels ist mit einer Ausnahme gleich ausgebildet wie der Teil A des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1. Die Abweichung besteht darin, daß anstelle des Widerstandes R₁₂ als Trenntransformator ein Impulstransformator Q₁ vorgesehen ist.

Der Gleichrichter C ist ein solcher bekannter Bauart und daher nicht beschrieben. Der Gleichrichter C erzeugt bei beiden Ausführungsbeispielen die Gleichspannungspotentiale von

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+24V für die Verbindungsleitung 16, +18V für die Verbindungsleitung 17 und +6V für die Verbindungsleitung 18. Der vierte Ausgang dient dem Anschluß der mit Masse verbundenen Leitung 19. Die Gleichspannungspotentiale sind in der in Fig. 1 dargestellten Weise zu den einzelnen Schaltelementen geführt. Die Sekundärwicklung 15 des Transformators Q₁ dient dazu, die negativen Impulse an die Steuerklemme des Triacs TR anzulegen, um diesen leitend zu machen. Der Impulstransformator Q, und der Netztransformator Q~ dienen dazu, den Thermistor R_fc und den Differenzverstärker 7 vom Wechselspannungsnetz zu trennen, was häufig erwünscht ist.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Reglers ist folgende: Der Geber 1 erzeugt ein Signal, das der Temperaturdifferenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert der Temperatur des Mediums entspricht. Die Verstärkerstufe 2 verstärkt dieses Signal und liefert das verstärkte Signal an das Netzwerk 3. Das Netzwerk 3 erzeugt mit Hilfe des Milliamperemeters M eine genaue optische Anzeige der Temperaturdifferenz und außerdem verstärkt das Netzwerk das empfangene Signal oder hält es, wie später noch erläutert werden wird, fest. Die Messung erfolgt vor der Verstärkung, wodurch eine genaue Messung über einen weiten Temperaturbereich möglich ist. Das verstärkte Signal wird dann, sofern ein Signal vorhanden ist, dem Kippschwingkreis 4 zugeführt. Sobald eine ausreichende Strommenge zugeführt worden ist, um den Kondensator C^ auf die Durchbruchspannung des Transistors T₂ aufzuladen, erzeugt der Kippschwingkreis einen negativen Impuls, der den Triac TR leitend macht, wodurch'ein Stromfluß durch die Heizwicklung B ermöglicht wird. Bei der Aus-' führungsform gemäß Fig. 1 wird der negative Impuls direkt an die Steuerklemme des Triac angelegt, während bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 dieser Impuls über den Transformator Q, übertragen wird.

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Die Bezugstemperatur oder der Sollwert der Temperatur wird mittels des Abgriffes 5 am Potentiometer 3 und/oder dem Abgriff 9 am Potentiometer R₁₀ eingestellt. Eine Verschiebung des Abgriffes 5 verändert das Signal, das dem Differenzverstärker 7 zugeführt wird, was sich auf die Ausgangsgröße des Differenzverstärkers auswirkt. Diese Ausgangsgröße ist ein Maß für die Abweichung des Istwertes vom Sollwert. Die Einstellung des Abgriffes 9 am Potentiometer R₁₀ legt den Sollwert der Temperatur dadurch fest, daß die Größe des Ausgangssignals der Verstärkerstufe 2 festgelegt wird, die notwendig ist, um den Transistor T₁ leitend zu machen. Daher kann die Bezugstemperatur durch beide Einstellmöglichkeiten festgelegt werden.

Ist die Bezugstemperatur eingestellt, dann führt ein Absinken der Temperatur des Mediums unter die Bezugstemperatur zu einer Änderung des Signals am Eingang des Differenzverstärkers 7. Die Folge ist eine Verminderung des Ausgangssignals der Verstärkerstufe 2 im selben Maße. Die verminderte Ausgangsgröße bewirkt, daß der Transistor T₁ leitend wird, wodurch der Kippschwingkreis 4 über die Verbindungsleitung 6 Strom zugeführt wird. Der Kippschwingkreis 4 erzeugt unter den oben genannten Bedingungen einen Impuls, der den Triac TR leitend macht und damit einen Stromfluß im Teil B bewirkt.

Umgekehrt hat ein Ansteigen der Temperatur des Mediums über die Bezugstemperatur eine Vergrößerung des Ausgangssignals·. des Differenzverstärkers zur Folge, wodurch der Transistor T₁ gesperrt wird. Wenn der Transistor T₁ gesperrt ist, wird dem Kippschwingkreis 4 kein Strom zugeführt, so daß diese keinen Impuls erzeugen und damit auch nicht den Triac einschalten kann. Da der Triac bei jeder Umkehrung · der Stromrichtung im Wechselstromkreis der Heizwicklung H

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gesperrt wird, bleibt unter diesen Bedingungen der Triac gesperrt und der Stromfluß unterbrochen.

Selbstverständlich kann der erfindungsgemaße Temperaturregler nicht nur zur Steuerung einer Heizvorrichtung, sondern auch zur Steuerung einer Kühlvorrichtung verwendet werden.

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Claims

Patentansprü c h e

1.J Elektronischer Temperaturregler mit einem ein Signal entsprechend der Abweichung des von einem Temperaturfühler ermittelten Istwertes vom Sollwert erzeugenden Heber und einer von diesem gesteuerten Steuerschaltung, an die ein in einem Heizstromkreis liegender Halbleiterschalter angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Geber (1) und die Steuerschaltung (4) ein Netzwerk (3) mit einem die Signale an die Steuerschaltung weitergebenden Verstärker (T.), einem Temperaturabweichungen aufgrund der Signale des Signalgebers (1) vor deren.Eingabe in den Verstärker (T₁) anzeigenden Meßgerät (M) sowie einem der Sollwerteinstellung der Temperatur dienenden Widerstand (R₁₀) veränderbarer Größe geschaltet ist.

2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der Verstärker einen Transistor (T₁) aufweist, an dessen Emitter (11) der ein Potentiometer (R₁₀) bildende Widerstand veränderbarer Größe angeschlossen ist, welcher ferner mit einer Gleichstromquelle (16) verbindbar ist, wobei uer Abgriff (9) des Potentiometers (R₁₀) über einen Widerstand (R₇) mit der Basis (10) des Transistors (T₁) verbunden ist.

3. Regler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Geber (1) und das Netzwerk (3) eine Verstärkerstufe (2) mit linearer Verstärkung geschaltet ist.

4. Regler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßgerät ein an den Ausgang der Verstärkerstufe (2)

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angeschlossenes Milliamperemeter (M) vorgesehen ist.

5. Regler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (4) einen Unijunktiontransistor (T₂) und einen vom Ausgangsstrom des Netzwerkes (3) aufladbaren Kondensator (C₃) enthält, der zwischen den Emitter (12) des ünijunktionstransistors (T₂) und den Halbleiterschalter (TR) geschaltet und nach Aufladung auf die Durchbruchsspannung des Ünijunktionstransistors (T₃) unter rascher Entladung über diesen und Erzeugung eines negativen Impulses am Halbleiterschalter (TR) entladbar ist.

6. Regler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine der Energieversorgung der einzelnen Baugruppen dienende Gleichrichterschaltung (C).

7. Regler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Halbleiterschalter ein Triac (TR) vorgesehen ist.

8. Regler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (1) als Brücke ausgebildet ist, welche im einen Brückenzweig einen den Fühler bildenden Thermistor (R^) und in einem anderen Brückenzweig einen Widerstand (R₂, R₃) veränderbarer Größe zur Einstellung des Sollwertes der Temperatur enthält.

9. Regler nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerstufe (2) einen an den Ausgang der Brücke angeschlossenen Differenzverstärker (7) enthält.

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10. Regler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (4) einen einen negativen Impuls aufgrund eines vom Netzwerk (3) kommenden Signals erzeugenden Kippschwingkreis (T₂/ C₃, R₁₂) enthält, an den der Halbleiterschalter (TR) angeschlossen ist.

11. Regler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung von dem den Halbleiterschalter (TR) enthaltenden Stromkreis durch einen Trenntransformator (Q.) getrennt ist.

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