DE3624231A1

DE3624231A1 - Method for indicating solenoid-valve operation and a circuit arrangement for carrying out the method

Info

Publication number: DE3624231A1
Application number: DE19863624231
Authority: DE
Inventors: Karl-Ernst Dr Rer Nat Biehl
Original assignee: Honeywell Regelsysteme GmbH
Current assignee: Honeywell Regelsysteme GmbH
Priority date: 1986-07-18
Filing date: 1986-07-18
Publication date: 1988-01-28

Abstract

A differentiating element (RC) which is connected to the magnet coil (L) of an electromagnetically operated valve detects voltage spikes which are induced during operation of the magnet armature. These voltage spikes are subjected to threshold-value assessment and pulse formation in comparators (K1, K2) by comparison with reference voltages, the pulses which are formed being supplied to the set input (S) or to the recess input (R) of a flipflop (FF). A signal then appears at the output (Q) of the flipflop (FF) only when the magnet armature of the valve has actually been moved, and the signal disappears only when the magnet armature is moved back again when the magnet coil is deenergised. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Anzeige einer Magnetventilbetätigung nach dem Gattungs begriff des Patentanspruches 1 sowie auf eine Schaltungs anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.The present invention relates to a method to display a solenoid valve actuation according to the genus Concept of claim 1 and a circuit Order to carry out this procedure.

Elektromagnetisch betätigte Ventile werden in großem Umfang zur Steuerung von Fluiden verwendet. Die Steuerung erfolgt im allgemeinen durch einen mit einer Düse zusammenwirkenden Ventilteller, wobei der Ventilteller mit einem Anker eines Elektromagneten verbunden ist. Normalerweise wird im strom losen Zustand des Elektromagneten der Ventilteller samt Anker durch eine Feder gegen die Düse gedrückt, so daß das Ventil geschlossen ist. Wird ein Strom durch die Spule des Elektromagneten geschickt, so wird ein Magnetfeld aufge baut, das den beweglichen Anker mit dem Ventilteller gegen die Kraft der Feder anzieht und auf diese Weise das Ventil öffnet. Wenn der Strom durch die Spule unterbrochen wird, so baut sich das Magnetfeld ab und die Feder drückt den Ventilteller wieder gegen die Düse, so daß das Ventil ge schlossen ist. Um den Zustand des Ventils nach außen hin anzuzeigen, ist es bekannt, den Erregungszustand der Spule beispielsweise durch eine an die Erregerspannung ange schlossene lichtemittierende Diode anzuzeigen. Diese leuchtet dann auf, wenn ein Strom durch die Spule fließt. Der Strom durch die Spule ist aber lediglich ein Indiz für die Magnet ventilbetätigung, da der Magnetanker festkleben oder klemmen kann.Electromagnetically operated valves are used on a large scale used to control fluids. The control takes place generally through one cooperating with a nozzle Valve plate, the valve plate with an armature one Electromagnet is connected. Usually in the stream loose condition of the electromagnet of the valve plate including Anchor pressed against the nozzle by a spring, so that Valve is closed. If there is a current through the coil of the Sent electromagnets, so a magnetic field is created builds against the movable armature with the valve plate the force of the spring attracts and in this way the valve opens. If the current through the coil is interrupted, so the magnetic field breaks down and the spring presses it Valve plate again against the nozzle, so that the valve ge is closed. To the condition of the valve to the outside to indicate, it is known the state of excitation of the coil for example, by a to the excitation voltage closed light-emitting diode. This lights up then when a current flows through the coil. The current the coil is only an indication of the magnet valve actuation as the magnetic armature sticks or jams can.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem nicht nur die Erregung der Magnetspule, sondern effektiv die Magnetankerbetätigung angezeigt werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie einer Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens sind den Unteransprüchen entnehmbar.It is therefore the object of the present invention Specify procedures that not only arouse the Magnet coil, but effectively the magnet armature actuation can be displayed. This task is solved according to the characterizing features of claim 1. Further advantageous embodiments of the invention Method and a circuit arrangement for implementation this method can be found in the subclaims.

Anhand eines in den Figuren der Zeichnung dar gestellten Ausführungsbeispieles sei im folgenden die Er findung näher erläutert. Es zeigtUsing one of the figures in the drawing In the following, the exemplary embodiment presented is the Er finding explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 1 shows a circuit arrangement for carrying out the inventive method;

Fig. 2a-2c Spannungs- und Stromverläufe an bzw. durch die Magnetspule; und Fig. 2a-2c voltage and current profiles on or through the solenoid; and

Fig. 3a-3e verschiedene Signale innerhalb der Schaltung gemäß Fig. 1. FIGS. 3a-3e show various signals within the circuit of FIG. 1.

Gemäß Fig. 1 ist eine Magnetspule L über einen Schalter S an eine Spannungsquelle U _B anschließbar. Der Magnetspule L ist eine Freilaufdiode D in bekannter Weise parallelge schaltet. An die Magnetspule L, die den Anker und den Ventil teller eines nicht dargestellten Elektromagnetventils be tätigt, ist ein Differenzierglied R, C angeschlossen, wobei der Widerstand R in Reihe zu der Magnetspule L und der Kondensator C an den durch die Magnetspule L und den Wider stand R gebildeten Spannungsteilerpunkt angeschlossen ist.Referring to FIG. 1, a solenoid L via a switch S to a voltage source U _B is connected. The solenoid L is a freewheeling diode D in a known manner switches parallelge. To the solenoid L , which actuates the armature and the valve plate of a solenoid valve, not shown, a differentiator R, C is connected, the resistor R being connected in series to the solenoid L and the capacitor C to the solenoid L and the resistor Stand R formed voltage divider point is connected.

Der Ausgang des Differenziergliedes R, C ist einerseits an einen ersten Komparator K 1 angeschlossen, der das differen ierte Signal mit einer negativen Referenzspannung U _ref ₁ vergleicht und beim Übersteigen dieser Referenzspannung einen ersten Impuls erzeugt. Andererseits ist der Ausgang des Differenziergliedes R, C an einen zweiten Komparator K 2 angeschlossen, der das differenzierte Signal mit einer positiven Referenzspannung U _ref ₂ vergleicht und beim Über steigen dieser Referenzspannung einen zweiten Impuls er zeugt.The output of the differentiating element R, C is connected on the one hand to a first comparator K 1 , which compares the differentiated signal with a negative reference voltage U _ref ₁ and generates a first pulse when this reference voltage is exceeded. On the other hand, the output of the differentiator R, C is connected to a second comparator K 2 , which compares the differentiated signal with a positive reference voltage U _ref ₂ and generates a second pulse when this reference voltage rises.

An die Ausgänge der beiden Komparatoren K 1, K 2 ist ein Flip-Flop FF angeschlossen, wobei der Ausgang des ersten Komparators K 1 an den Setzeingang S und der Ausgang des zweiten Komparators K 2 an den Rückstelleingang des Flip- Flops FF angeschlossen ist. Das Flip-Flop FF wird nur ge setzt und zurückgestellt, wenn bei Erregung und Entregung der Magnetspule L tatsächlich eine Magnetankerbewegung er folgt.A flip-flop FF is connected to the outputs of the two comparators K 1 , K 2 , the output of the first comparator K 1 being connected to the set input S and the output of the second comparator K 2 being connected to the reset input of the flip-flop FF . The flip-flop FF is only set and reset if, when the solenoid L is excited and de-energized, a magnet armature movement actually follows it.

Aus den Fig. 2a bis 2c ist erkennbar, daß beim Anlegen einer Spannung U an die Magnetspule L gemäß Fig. 2a der Strom durch die Magnetspule L bei feststehendem Magnet anker einen exponentiell ungestört ansteigenden Verlauf gemäß Fig. 2b aufweist und bei bewegtem Magnetanker dem Strom induzierte Spitzen gemäß Fig. 2c überlagert sind. Gleiches gilt bei einer Entregung der Magnetspule L, d. h. beim Abschalten der Spannung hinsichtlich des exponentiell abfallenden Verlaufes des Stromes.From FIGS. 2a to 2c will be appreciated that when a voltage U to the coil L in Fig. 2a, the current through the solenoid coil L with a fixed magnetic armature an exponentially undisturbed rising profile in accordance with Fig. 2b has, and with a moving armature to the current induced peaks are superimposed according to FIG. 2c. The same applies to de-excitation of the solenoid L , ie when the voltage is switched off with regard to the exponentially decreasing course of the current.

Gemäß den Fig. 3a bis 3e sind die an die Magnetspule L angelegte Spannung, die durch Differentiation des Spulen stromes sich ergebende Spannung am Ausgang des Differenzier gliedes RC, die an den Ausgängen der Komparatoren K 1 und K 2 sich ergebenden Impulse und die am Ausgang Q des Flip-Flops FF sich ergebende Anzeigespannung dargestellt. Man erkennt, daß nur im Falle einer Magnetankerbetätigung durch Differentiation Spannungsspitzen entstehen, die bei Über schreiten eines durch die Referenzspannungen vorgegebenen Schwellwertes durch die Komparatoren in Impulse umgeformt werden, welche zum Setzen und Rückstellen des Flip-Flops FF verwendet werden. Zieht der Magnetanker nicht an oder fällt er nicht ab, so wird das Flip-Flop FF nicht gesetzt oder nicht zurückgestellt, woraufhin auf eine Fehlbetätigung des Magnetventils geschlossen werden kann.Referring to FIGS. 3a to 3e are applied to the solenoid coil L voltage, the current through differentiation of the coils resulting voltage at the output of the differentiating circuit RC, at the outputs of the comparators K 1 and K 2, impulses and arising at the output Q of the flip-flop FF display voltage resulting. It can be seen that voltage peaks occur only in the case of actuation of the magnet armature by differentiation, which are converted into pulses by the comparators when a threshold value predetermined by the reference voltages is exceeded, which pulses are used to set and reset the flip-flop FF . If the armature does not attract or does not fall off, the flip-flop FF is not set or is not reset, whereupon it can be concluded that the solenoid valve has been actuated incorrectly.

Claims

1. A method for displaying a solenoid valve actuation by detecting the current flowing through the solenoid, characterized by a differentiation of the current and determining the voltage peaks induced by the moving armature in the coil.

2. The method according to claim 1, characterized records that both the suit and the Fall of the armature induced voltage peaks detected will.

3. The method according to claim 2, characterized records that the detected voltage peaks subjected to a threshold evaluation and pulse shaping and to set and reset a bistable Display device can be used.

4. A circuit device for carrying out the method according to one of claims 1 to 3, characterized by a differentiator (RC) connected to the coil (L) of the solenoid valve and two comparators (K 1 ) connected in parallel to one another and connected to the differentiator (RC) , K 2 ), whose outputs on the set (S) and reset input (R) of a flip-flop (FF) leads.