DE2718726C2

DE2718726C2 - Anordnung zur Temperaturregelung

Info

Publication number: DE2718726C2
Application number: DE2718726A
Authority: DE
Inventors: Klaus Fischer; Reinhard Dipl.-Ing. 6054 Rodgau Seyer; Hans-Eberhard Dipl.- Ing. 6078 Neu-Isenburg Siebert; Dieter Wierzchowski
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1977-04-27
Filing date: 1977-04-27
Publication date: 1979-07-12
Also published as: DE2718726B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Temperaturregelung mit einem elektrischen Temperaturfühler, dessen .ilspannung mit einer sägezahnförmigen Sollspannung verglichen wird.

Es sind bereits Temperatu^rregler bekannt, bei denen die Temperatur mittels eines elektrirrhen Widerstandsfühlers erfaßt wird. Die Widerstandsänderung wird in eine Spannungsänderung umgewandelt und diese wirkt als Istwert auf einen Komparator, dem außerdem eine sägezahnförmigc Spannung als Sollwert zugeführt ist. Liegt die Istspannung unter dem Fußpunkt der Sägezahnspannung, dann ist eine konstante Leistung eingeschaltet; kommt die Istspannung in den Sägezahn-Bercich der Sollspannung, so erfolgt eine Taktung der Leistung und zwar wird die abgegebene Leistung um so kleiner werden, je mehr sich die Istspannung dein eingestellten Sollwert nähert. Hat die Istspannung den maximalen Wert (Sollwert) der Sägezahnspannung erreicht und überschritten, so ist die Leistungsabgabe Null.

Bei Elektroherden ist es bekannt, eine Regelung der Temperatur in der Muffel dadurch vorzunehmen, daß mittels eines am Herd vorhandenen Sollwcrtstellers vom Benutzer eine Soll-Temperatur von Hand durch Betätigung eines Drchknopfes über eine Stufenskala vorgegeben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Temperaturwahl für den Benutzer vorteilhafter zu gestalten und eine genauere Einstellung der Temperatur zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sollwerte in binärer Form vorgebbar sind und der gewählte binäre Sollwert zyklisch variiert und aus der Variation die Sollspannung abgeleitet wird.

Der durch die Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß eine digitale elektronische Sollwertvorgabe erreicht ist und damit eine Anpassung an digital gesteuerte Herde erzielt ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. I die prinzipielle Ausbildung der digitalen Sollwertvorgabe bei einem Temperaturregler für eine Muffel,

Fig.2 eine Modifikation der Ausbildung nach der Fig. I,

F i g. 3 ein Signaldiagramm der Ausbildung.

Die Anordnung nach F i g. I besteht aus einem Dateneingabefeld 100, einem diesem nachgeschalteten Sollwert-Speicher 20, einem die binären Sollwerte übernehmenden Rechenwerk 21, dem außerdem Zählstände eines binären, getakteten Zählers 22 zugeführt werden, einem dem Rechenwerk 21 nachgeschalteten Logik-Schaltkreis 23, dessen binärer Wert einem Digital/Analog-Wandler 24 zugeführt ist, dem ein analoger Komparator 25 nachgeschaltet ist, dessen Ausgangssignal einen Leistungsschaltkreis 26 beeinflußt.

Als Beispiel ist die Muffel eines Elektroherdes gewählt, von dem lediglich die Muffel 27 mit zugeordneten Heizwiderständen 28, 29 zur Erzeugung von Ober- und Unterhitze dargestellt ist, die über den Leistungsschaltkreis 26 an Netzspannung gelegt oder von dieser abgeschaltet werden. In der Muffel 27 ist ein elektrischer Temperaturfühler 30 angeordnet, dessen Spannung als Istwert dem negativen Eingang des Komparators 25 zugeführt ist. Der Fühler 30 gibt eine Spannung ab, die der in der Muffel 27 herrschenden Temperatur entspricht.

Nachstehend wir* die Wirkungsweise der Anordnung an Hand der F i g. I und 3 näher erläutert.

Das Dateneingabefeld 100 besteht aus zehn Drucktastenschaltern 0 bis 9, über die vom Benutzer der gewünschte Temperaturwert in binärer Form in den Speicher 20 eingegeben wird. Der Binärzähler 22 wird durch eine Taktfolge Tzyklisch von einem Höchstwert (beispielsweise 50) auf Null gesteuert. Das Rechenwerk 21 bildet so die Differenz binärer Sollwert minus Zählerstand.

Der Speicher 20 gibt also einen vom Benutzer über das Datencingabefeld 100 gewählten festen binären Wert aus (beispielsweise entsprechend 500⁰C), der, wie aus dem Diagramm nach der Fig. 3 ersichtlich, mittels des Rückwärtszählers 22 zyklisch verringert wird (beispielsweise auf entsprechend 450⁰C).

Das binäre Ergebnis des Rechenwerkes 21 wird dem Logik-Schaltkreis 23 zugeführt, der das Ergebnis des Rechenwerkes 21 nur dann an den Digital/Analog-Wandler 24 gibt, wenn dieses Ergebnis größer als binär Null ist; ist das Ergebnis der Differenz kleiner, dann wird vom Schaltkreis 23 binär Null ausgegeben.

Wie aus eier Fig. 3 ersichtlich gibt der Digital/Analog-Wandler 24 eine quantisierte sägczahnförmige Spannung Ur aus; dem Kurvcnverlauf ist zu entnehmen, daß mittels des Zählers 22 bei dessen höchstem Zählstand (50) vom vorgegebenen binären Sollwert (entsprechend 500⁰C) sehr viel abgezogen wird (auf 450⁰C), so daß die vom Digital/Analog-Wandler 24 ausgegebene Spannung Ur entsprechend klein ist und dall mit Verringerung des Standes des Zählers 22 (bis Stand 0) die Spannung Ur ansteigt und bei Zählstancl Null allein der gewählte binäre Sollwert des Speichers 20 im Rechenwerk 21 steht.

Da der Zähler 22 von einer Taktfolgc T gesteuert wird, ergibt sich eine laufende Variation des vorgegebenen binären Sollwertes (zwischen 500 und 450"C, F ig. 3).

Die Istspannung U\ des Temperaturfühlers 30 wird mit der vom Digiial/Analog-Wandler 24 gelieferten quaniisierten Sägezahnspannung Ug verglichen. Liegt nach der Fig.3 die Istspannung L// unterhalb des FuQpunktes der Sägezahnspannung des Digital/Analog-Wandlers 24, so ist die Heizung 28, 29 über den Leistungsschaltkreis 26 voll eingeschaltet, der vom Komparator 25 angesteuert wird, der wiederum feststellt, ob die Istspannung 5* Sollspannung ist.

Hat die Istspannung Ui den Wert U'i erreicht, so erfolgt zum Zeitpunkt fi die Einschaltung der Heizwiderstände 28, 29 und zum Zeitpunkt (3 deren Abschaltung; hat die Istspannung den Wert U"i , so erfolgt zum Zeitpunkt *2 eine Einschaltung der

Heizwiderstände 28, 29 und zum Zeitpunkt /1 eine Abschaltung derselben. Stimmen Istspannung Ui und Sollspannung Us des Wandlers 24 überein, so erfolg» eine Abschaltung der Heizwiderstände 28,29.

Der Erfindungsgegenstand ist auch unter Verwendung eines Vorwärtszählers zu verwirklichen.

Wie in der Fig.2 angedeutet, kann zur Nachbildung anderer Formen als eines linearen Sägezahneis dem Zähler 22 ein Speicher 31 zugeordnet werden. Der Speicher 31 enthält Konstanten, die dem gewünschten Kurvenverlauf entsprechen; durch den Zähler 22 werden die Konstanten des Speichers 31 aufgerufen und dem Rechenwerk 21 zugeführt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Regelung der Temperatur mit einem elektrischen Temperaturfühler, dessen Ist- ί spannung mit einer sägezahnförmigen Sollspannung verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwerte in binärer Form vorgebbar sind und der gewählte binäre Sollwert zyklisch variiert und aus der Variation die Sollspannung abgeleitet ist. in

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gewünschte Sollwert in einem Speicher (20) gespeichert und einem Rechenwerk (21) zugeführt ist, dem außerdem zyklisch Zählstände eines Zählers (22) zugeführt werden und daß das Ergebnis der Differenz des Rechenwerkes (21) einem Digital/Analog-Wandler (24) zugeführt ist, dessen Ausgangsspannung einen Komparator (23) ansteuert, der außerdem die Spannung des Temperaturfühlers (30) erhält.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zähler (22) ein Speicher (31) zugeordnet ist, der Konstanten enthält, die durch den Zähler (22) aufgerufen und dem Rechenwerk (21) zugeführt werden. >ί