DE2401148A1

DE2401148A1 - Schwellwertschaltung

Info

Publication number: DE2401148A1
Application number: DE2401148A
Authority: DE
Inventors: Llona Jose Luis Gomez; Elizaran Rodolfodi Pietro
Original assignee: Arteche Instrumentacion y Sistemas Electronicos SA
Current assignee: Arteche Instrumentacion y Sistemas Electronicos SA
Priority date: 1973-05-10
Filing date: 1974-01-10
Publication date: 1974-11-28
Also published as: ES414624A1; US3899690A; FR2229068A1; FR2229068B3

Description

24G1U8

MUNGUIA (Vizcaya)/ Spanien

Schwellwertschaltung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schwellwertschaltung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In sehr vielen Anwendungsfällen wird mit Hilfe eines elektrischen Signals eine Steuerung durchgeführt, wobei die Steuerung in Abhängigkeit des Vorhandenseins des Steuersignals einer Differenz oder entsprechender Polarität des Steuersignals durchgeführt wird.

Zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Flüssigkeitsspiegels innerhalb eines Behälters muß beispielsweise die Zufuhr der Flüssigkeit unterbrochen v/erden ,· sobald der Flüssigkeitsspiegel einen oberen Wert erreicht, während diese Sperrung aufgehoben werden muß, sobald der Flüssig-

4 09848/0702

"²" 2401H8

keitsspiegel einen unteren Wert erreicht. Bei der Steuerung einer Belastung einer industriellen Anlage muß ebenfalls eine Abschaltung vorgenommen werden, sobald ein bestimmter Eingangswert - beispielsweise der zugeführte Strom - einen oberen Wert erreicht, während diese Sperrung unterbrochen werden muß, sobald der betreffende Wert - beispielsweise der Strom, unter einen vorgegebenen Schwellwert sinkt. Ein für Heizungszwecke verwendeter Thermostat arbeitet in ähnlicher . Weise.

Es ist bereits bekannt, daß zu diesem Zweck ein Steuerrelais verwendet wird, welches bei Erreichung eines vorgegebenen Schwellwertes zum Ansprechen gebracht wird. Ein derartiges Steeuerrelais hat jedoch den Nachteil, daß bei Erreichung eines vorgegebenen Wertes ein Relaisflattern auftreten kann, was zu einem relativ raschen Verschleiß der Relaiskontakte führt.

Um ein derartiges Relaisflattern zu vermeiden, wurden bereits Relais mit geringer Empfindlichkeit verwendet. Derartige Relais geringer Empfindlichkeit können jedoch nur relativ große Signalunterschiede feststellen, was zu erheblichen Steuerfehlern führt.

Es ist demzufolge bereits bekannt, ein derartiges Steuerrelais in Verbindung mit einem Verzögerungselement zu verwenden, welches eine Rückstellung des Steuerrelais nach Erreichung eines bestimmten Maximalwertes für einen bestimmten Zeitraum unterbindet. Dies hat jedoch den Nachteil, daß während dieser Periode das Steuersignal abnormale Werte annehmen kann, ohne daß dabei ein Steuerprogramm ausgelöst wird.

Es ist demzufolge bereits eine Steuereinrichtung

bekannt, welche mit zwei unabhängig voneinander arbeitenden Steuerrelais versehen ist, welche innerhalb eines einzigen Gehäuses angeordnet sein können. Eines dieser Relais dient zur Fest-

409848/0702

Stellung eines maximal zulässigen Wertes bzw. eines oberen Sehwellwertes, während das andere Relais für die Feststellung eines unteren Schwellwertes dient. Eine derartige Schwellwertschaltung hat jedoch den Nachteil, daß eine Verdoppelung der Steuerrelais notwendig ist, was zu relativ hohen Kosten führt.

Demzufolge ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Schwellwertschaltung zu schaffen, welche bei ralativ einfachem Aufbau die Durchführung von Steuervorgängen erlaubt.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Schwellwertschaltung dadurch erreicht, indem die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale vorgesehen sind.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist ein Paar von identischen Logikkreisen vorgesehen, welche in Abhängigkeit der zugeführten Eingangssignale zum Ansprechen gebracht werden, sobald ein vorgegebener Schwellwert erreicht wird. Zusätzlich ist ein mit zwei Eingängen versehener dritter Logikkreis vorgesehen, welcher in Abhängigkeit der den beiden Eingängen zugeführten Steuersignalen betätigt ist.

Die beiden zuerst genannten Logikkreise sind

vorzugsweise über eine Potentiometeranordnung mit der Eingangsklemme verbunden, wobei die Potentiometeranordnung dazu dient, die zugeführten Eingangssignale so einzustellen, daß der eine Logikkreis ein Ausgangssignal abgibt, sobald das Steuersignal einen oberen Schwellwert überschreitet, während der zweite Logikkreis wegen der Potentiometeranordnung an seinem Ausgang eine Signaländerung abgibt, sobald das Steuersignal einen unteren Schwellwert erreicht. Beide Schwellwerte können mit Hilfe der Potentiometeranordnung eingestellt werden, sodaß eine derartige Schwellwertschaltung auf industrieller Basis in vielfacher Hinsicht verwendet werden kann.

Die Ausgangssignale der beiden Logikkreise bilden die Eingangssignale für den dritten Logikkreis, dessen Aus-

409848/0 7 02

~⁴~ 2401U8

gangssignal somit von dem von den beiden Logikkreisen abgegebenen Ausgangssignalen und damit von dem der Schwellwertschaltung zugeführten Steuersignal abhängt.

Die Erfindung soll nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird, welche ein schematisches Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Schwellwertschaltung zeigt.

Die erfindungsgemäße Schwellwertschaltung weist zwei Logikkreise 4, 5 auf, welche zwei verschiedene Ausgangssignale, beispielsweise die Werte 0 und 1 entsprechend der Amplitude des zugeführten Eingangssignals abgeben.

Die beiden Logikkreise 4, 5 sind parallel

zueinander angeordnet und über zwei einstellbare Potentiometer 2, 3 mit den Eingangsklemmen 1 verbunden. Mit Hilfe der einstellbaren Potentiometer 2, 3 können die Verhältniswerte des den Eingangsklemmen 1 zugeführten Steuersignals und der den Logikkreisen 4, 5 zugeführten Eingangssignale eingestellt werden, wodurch die beiden Schwellwerte festgelegt werden.

Eine Änderung des Ausgangssignals des Logikkreises 4 von einem Zustand 1 auf einen Zustand 0 wird erreicht, sobald die Amplitude des Eingangssignals über den Schwellwert ansteigt, was bedeutet, daß die Amplitude des Steuersignals den oberen Schwellwert überschreitet. Wenn hingegen der andere Logikkreis 5 eine derartige Zustandsänderung durchführt, bedeutet dies, daß die Amplitude des Steuersignals über den Schwellwert ansteigt, welcher in diesem Fall der untere Schwellwert ist. Wegen des Vorsehens der beiden einstellbaren Potentiometer können beide Schwellwerte eingestellt werden, wobei mit Hilfe des Potentiometers 2 entsprechend der in der Figur dargestellten Schaltung beide Schwellwerte eingestellt werden, während mit Hilfe des Potentiometers 3 der untere Schwellwert eingestellt wird.

409848/0702

2401U8

Die Logikkreise 4, 5 sind ausgangsseitig mit den Eingängen eines weiteren Logikkreises 6 verbunden, dessen die Werte 0 und annehmendes Ausgangssignal das Steuersignal bildet. Der Logikkreis 6 gibt ein Ausgangssignal 1 ab, sobald die beiden
Signale einer bestimmten Klasse'O" entsprechend, während ein Ausgangssignal 0 abgegeben wird, sobald die beiden Eingangssignale der Klasse 1 angehören. Der Logikkreis 6 gibt jedoch weiterhin ein bestimmtes Ausgangssignal ab, bis erneut eine Übereinstimmung der beiden Eingangssignale derselben Klasse auftritt, welche jedoch von der zuvor vorhandenen unterschiedlich ist.

Die folgende Tabelle zeigt sehr klar die mit der Schwellwertschaltung gemäß der Erfindung erzielbare Steuerfunktion, wobei die beiden Schwellwerte entsprechend einer vorgegebenen Quantität bzw. Amplitude festgelegt sind.

Signalwert Logikkreis 4 Logikkreis 5 Logikkreis

Unterhalb des unteren

Schwellwertes 1 10

Bei Erreichung des
unteren Schwellwertes 1 0 0

Anstieg oberhalb des

unteren Schwellwerts 1 0 0

Erreichung des oberen

Schwellwertes 0 0 1

Abfallen unterhalb des

unteren Schwellwertes 0 11

Erreichung des unteren

Schwellwertes 1 10

409848/0702

2401U8

Das von dem Logikkreis 6 abgegebene Steuersignal entspricht demzufolge der Klasse 1 und tritt demzufolge auf, sobald der Wert des zugeführten Eingangssignals oberhalb des oberen vorgegebenen Schwellwertes ansteigt, worauf dieser Ausgangswert solange aufrechterhalten wird, bis das Eingangssignal auf den unteren Schwellwert absinkt. Der Logikkreis 6 gibt hingegen ein Steuersignal mit dem Wert 0 ab, sobald der Wert des zugehörigen Eingangssignals unterhalb des unteren Schwellwertes absinkt, worauf der Wert des abgegebenen Steuersignals aufrechterhalten wird, bis der Wert des zugeführten Eingangssignals erneut den oberen Schwellwert erreicht, zu welchem Zeitpunkt erneut eine Änderung des Steuersignals zustandekommt.

409848/0702

Claims

2401U8

24 847

Patentansprüche

./Schwellwertschaltung zur Abgabe eines binären Steuersignals in Abhängigkeit eines eingangsseitig zugeführten kontinuiierlich veränderbaren Eingangswertes, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallel zueinander angeordnete Logikkreise (4, 5) vorgesehen sind, welche eingangsseitig mit den Eingangsklemmen (1) verbunden sind, während sie ausgangsseitig mit einem weiteren Logikkreis 6 verbunden sind, welcher entsprechend den von den Logikkreisen (4, 5) abgegebenen Ausgangssignalen ein binäres Steuersignal abgibt.
2. Schwellwertschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Logikkreise (4, 5) eingangsseitig über einstellbare Potentiometer (2, 3) mit den Eingangsklemmen (1) verbunden sind.
3. Schwellwertschaltung nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Logikkreise (4, 5) eingangsseitig mit den verstellbaren Abgriffen der beiden Potentiometer (2, 3) verbunden sind und daß die einen unbeweglichen Klemmen der beiden Potentiometer (2, 3) mit der einen Eingangsklemroe die andere unbewegliche Klemme des Potentiometers (3) mit dem beweglichen Abgriff des anderen Potentiometers (2) und die andere unbewegliche Klemme des Potentiometers (2) mit der anderen Eingangsklemme verbunden ist.

4 0 9,8 A 8 / 0 7 0 2

Leerseite