FR2607602A1 - Device for controlling a movable element as a function of a datum point and application of such a device to the control of a mixer tap - Google Patents
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- G05D23/01—Control of temperature without auxiliary power
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- G05D23/1393—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures characterised by the use of electric means
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- G05D3/1409—Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device with dc amplifier chain
Abstract
Description
DISPOSITIF DE COMMANDE D'UN ORGANE MOBILE EN,FONCTION
D'UNE CONSIGNE ET APPLICATION D'UN TEL DISPOSITIF A
LA COMMANDE D'UN MITIGEUR.DEVICE FOR CONTROLLING A MOBILE MEMBER IN FUNCTION
OF A INSTRUCTION AND APPLICATION OF SUCH A DEVICE TO
THE CONTROL OF A MIXER.
L'invention est relative a un dispositif de commande d'un organe mobile, dispositif du genre de ceux qui comprennent des moyens de commande du déplacement de l'organe mobile suivant deux sens opposés, des moyens d'affichage d'une valeur de consigne, et des moyens sensibles 9 ces moyens d'affichage propres a agir sur les moyens de commande pour faire déplacer l'organe mobile en fonction de la valeur de consigne. The invention relates to a device for controlling a movable member, a device of the kind which includes means for controlling the movement of the movable member in two opposite directions, means for displaying a set value. , and sensitive means 9 these display means suitable for acting on the control means to cause the movable member to move as a function of the set value.
Des dispositifs de commande de ce type sont utilisés dans de nombreux domaines. On peut citer. à titre d'exemple non limitatif, la commandede la position d'un organe mobile pour le réglage de la proportion débit de fluide chaud/débit de fluide froid, dans un melange de fluides, en vue d'obtenir une température déterminée du mélange. On peut également citer dans le domaine de la mécanique et des automatismes, les dispositifs de commande permettant d'obtenir un positionnement d'un organe, notamment un outil, en fonction d'une consigne. Control devices of this type are used in many fields. We can cite. by way of nonlimiting example, the command of the position of a movable member for adjusting the proportion of hot fluid flow rate / cold fluid flow rate, in a mixture of fluids, with a view to obtaining a determined temperature of the mixture. Mention may also be made in the field of mechanics and automation, of the control devices making it possible to obtain a positioning of an organ, in particular a tool, according to a set point.
La commande peut entre obtenue å l'aide d'un motoréducteur équipé d'un moteur conventionnel, ou d'un moteur pas à pas. Ce système présente l'inconvénient d'avoir une vitesse de déplacement relativement lente. The control can be obtained using a gearmotor equipped with a conventional motor, or a stepper motor. This system has the disadvantage of having a relatively slow speed of movement.
Selon une autre possibilité, la commande est assurée par une électrovanne. Une telle solution ne permet q'un réglage par tout ou rien. Alternatively, the control is provided by a solenoid valve. Such a solution only allows adjustment by all or nothing.
L'invention a pour but, surtout, de fournir un dispositif de commande d'un organe mobile qui réponde mieux que jusqu'à présent aux diverses exigences de la pratique et qui, notamment, permette d'assurer une vitesse de déplacement elevée de l'organe mobile, tout en conservant les avantages d'un réglage progressif. The object of the invention is, above all, to provide a device for controlling a movable member which meets better than hitherto the various requirements of practice and which, in particular, makes it possible to ensure a high speed of movement movable member, while retaining the advantages of a progressive adjustment.
Selon l'invention, un dispositif de commande d'un organe mobile, du genre défini précédemment, est caractérisé par le fait que les moyens de commande du déplacement de
l'organe mobile suivant deux sens opposés comprennent au moins deux électro-aimants dont les bobines sont montées coaxialement, en opposition, et sont destinées a agir sur un même ensemble de noyau qui est relié à l'organe mobile, le branchement électrique étant tel qu'en alimentant une bobine ou l'autre, on peut commander le déplacement de l'organe mobile dans un sens ou dans le sens opposé ; qu'un capteur de position linéaire est associé à l'ensemble de noyau pour donner une information sur la position de cet ensemble ; et que des moyens électroniques sont prévus pour traiter l'information issue du capteur de position, les susdits moyens sensibles aux moyens d'affichage étant agences pour prendre en compte cette information issue du capteur de position et pour délivrer, å l'une des bobines de commande, un courant d'alimentation en vue de positionner l'ensemble de noyau et l'organe mobile selon la consigne.According to the invention, a device for controlling a movable member, of the kind defined above, is characterized in that the means for controlling the movement of
the movable member in two opposite directions comprise at least two electromagnets whose coils are mounted coaxially, in opposition, and are intended to act on the same core assembly which is connected to the movable member, the electrical connection being such that by feeding a coil or the other, one can control the movement of the movable member in one direction or in the opposite direction; that a linear position sensor is associated with the core assembly to give information on the position of this assembly; and that electronic means are provided for processing the information coming from the position sensor, the aforementioned means sensitive to the display means being agencies to take into account this information coming from the position sensor and to deliver, to one of the coils control, a supply current in order to position the core assembly and the movable member according to the instruction.
De préférence, l'ensemble de noyau est formé par un noyau plongeur unique, en fer doux, dont la longueur axi a le est sensiblement égale à la somme des longueurs axiales des bobines. Chaque bobine a la même longueur axiale et comporte le même nombre de spires. Preferably, the core assembly is formed by a single plunger core, made of soft iron, the axial length of which is substantially equal to the sum of the axial lengths of the coils. Each coil has the same axial length and has the same number of turns.
Un tel dispositif de commande convient particulièrement bien pour un positionnement linéaire d'un organe mobile. Dans ce cas, ledit organe mobile est relié rigidement et coaxialement au noyau plongeur, notamment par une tige, l'ensemble etant rigide et indéformable. Such a control device is particularly suitable for linear positioning of a movable member. In this case, said movable member is rigidly and coaxially connected to the plunger core, in particular by a rod, the assembly being rigid and undeformable.
Avantageusement, les moyens électroniques sont propres a délivrer, à l'une des bobines, un courant de commande dont l'intensité est modulée en fonction de la distance d'appel. Advantageously, the electronic means are suitable for delivering, to one of the coils, a control current, the intensity of which is modulated as a function of the call distance.
Le capteur de position comprend deux bobines auxiliaires dans lesquelles peut se déplacer un noyau auxiliaire, notamment constitue par une ferrite, ce noyau auxiliaire étant lié à l'ensemble de noyau pour se déplacer avec lui. The position sensor comprises two auxiliary coils in which an auxiliary core, in particular constituted by a ferrite, can move, this auxiliary core being linked to the core assembly to move with it.
Lesdites bobines auxiliaires du capteur de position sont avantageusement combinées avec un oscillateur fournissant aux extrémités de ces bobines une tension sinusoldale, lesdites bobines auxiliaires comportant un point milieu dont la tension est prelevee et traitée, notamment par un circuit commutateur et intégrateur, de manière å obtenir une tension continue égale, Inférieure ou supérieure à une valeur prédéterminée, selon que le noyau des bobines auxiliaires se trouve en position moyenne, en-deçà, ou au delà,de cette position moyenne. Said auxiliary coils of the position sensor are advantageously combined with an oscillator supplying at the ends of these coils a sinusoidal voltage, said auxiliary coils comprising a midpoint whose voltage is taken and processed, in particular by a switch and integrator circuit, so as to obtain a DC voltage equal, less than or greater than a predetermined value, depending on whether the core of the auxiliary coils is in the middle position, below, or beyond, this middle position.
Avantageusement, des moyens commutateurs sont prévus pour découper le signal de tension prélevé au point milieu des bobines auxiliaires et pour ne conserver, de ce signal, que les alternances obtenues pendant des intervalles de temps correspondant à des alternances d'un signe prédéterminé, de préférence positives, å une borne de sortie de l'oscillateur. Advantageously, switching means are provided for cutting the voltage signal taken from the midpoint of the auxiliary coils and for retaining, from this signal, only the alternations obtained during time intervals corresponding to alternations of a predetermined sign, preferably positive, to an oscillator output terminal.
Les moyens commutateurs peuvent comprendre un moyen interrupteur commandé et des moyens de contrôle de cet interrupteur propres à délivrer des créneaux de commande dudit interrupteur pendant les alternances ayant le signe souhaité à ladite borne de sortie, ces moyens comprenant un enroulement secondaire couplé à ltoscillateur et combiné avec un transistoret une diode pour la production des créneaux. The switching means can comprise a controlled switch means and means for controlling this switch suitable for delivering control slots of said switch during the half-waves having the desired sign at said output terminal, these means comprising a secondary winding coupled to the oscillator and combined with a transistor and a diode for the production of the slots.
De préférence, le moyen interrupteur est constitué par un transistor à effet de champ dont la grille ou porte reçoit les susdits créneaux, la source de ce transistor etant reliée au point milieu des bobines auxiliaires, tandis que le drain dudit transistor est relié à l'entrée inverseuse d'un amplificateur opérationnel dont l'entrée non inverseuse reçoit une tension continue de référence, la sortie dudit amplificateur opérationnel étant reliée à un circuit intégrateur. Preferably, the switch means is constituted by a field effect transistor, the gate or gate of which receives the above slots, the source of this transistor being connected to the midpoint of the auxiliary coils, while the drain of said transistor is connected to the inverting input of an operational amplifier, the non-inverting input of which receives a reference DC voltage, the output of said operational amplifier being connected to an integrator circuit.
Généralement, l'organe mobile, commandé par le dispositif, permet de modifier la valeur d'un paramètre selon sa positIon, ladite consigne correspondant å une valeur souhaitée pour le paramètre. Generally, the movable member, controlled by the device, makes it possible to modify the value of a parameter according to its position, said setpoint corresponding to a desired value for the parameter.
Une application particulière, visée par
l'invention, concerne le cas ou l'organe mobile permet de modifier la température d'un melange de fluide froid et de fluide chaud, par modification de la proportion de fluide froid et de fluide chaud dans le melange, la valeur de consigne correspondant a une température souhaitée pour le mélange en aval dudit organe mobile.A particular application, targeted by
the invention relates to the case where the movable member makes it possible to modify the temperature of a mixture of cold fluid and hot fluid, by modifying the proportion of cold fluid and hot fluid in the mixture, the corresponding set value at a desired temperature for the mixture downstream of said movable member.
De préférence, un capteur est prévu pour mesurer la valeur du paramètre et pour envoyer une information sur cette valeur en vue d'une comparaison avec la valeur de consigne, des moyens de comparaison étant prévus pour établir un signal d'erreur en fonction de la différence entre la valeur de consigne et la valeur mesuree, ce signal d'erreur étant pris en compte par les susdits moyens sensibles propres à agir sur les moyens de commande. Preferably, a sensor is provided for measuring the value of the parameter and for sending information on this value for comparison with the set value, comparison means being provided for establishing an error signal as a function of the difference between the set value and the measured value, this error signal being taken into account by the above sensitive means capable of acting on the control means.
De préférence, les moyens sensibles propres a agir sur les moyens de commande comprennent deux amplificateurs opérationnels dont l'entrée non inverseuse de l'un et l'entrée inverseuse de l'autre reçoivent un signal dépendant de la position détectée par le capteur de position, tandis que l'entrée inverseuse de l'un et l'entrée non inverseuse de l'autre reçoivent le signal d'erreur. La sortie de chaque amplificateur opérationnel est reliée, par des moyens amplificateurs, à l'une des bobines de commande du noyau plongeur. Preferably, the sensitive means capable of acting on the control means comprise two operational amplifiers, the non-inverting input of one and the inverting input of the other receiving a signal depending on the position detected by the position sensor , while the inverting input of one and the non-inverting input of the other receive the error signal. The output of each operational amplifier is connected, by amplifier means, to one of the control coils of the plunger core.
Une application intéressante de l'invention concerne un robinet mitigeur permettant d'obtenir, en sortie, un mélange a température déterminée å partir de deux entrées respectivement d'un fluide froid et d'un fluide chaud, l'organe mobile étant constitue par un obturateur dont la position modifie la section de passage du fluide froid et du fluide chaud et, ainsi, leurs proportions respectives. An interesting application of the invention relates to a mixing valve making it possible to obtain, at the outlet, a mixture at a determined temperature from two inlets respectively of a cold fluid and a hot fluid, the movable member being constituted by a obturator whose position modifies the cross section of the cold fluid and the hot fluid and, thus, their respective proportions.
L'invention consiste, mises å part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ciaprès å propos d'un mode de réalisation particulier décrit avec référence aux dessins ci-annexés, mais qui n'est nullement limitatif. The invention consists, apart from the arrangements set out above, in a certain number of other arrangements which will be more explicitly discussed below in connection with a particular embodiment described with reference to the attached drawings, but which is in no way limiting.
La figure i, de ces dessins, est une coupe longitudinale d'un mitgeur eau chaude/eau froide équipé d'un dispositif de commande conforme à l'invention
La figure 2, enfin, est un schema électrique du dispositif de commande et des divers circuits électroniques de ce dispositif.Figure i, of these drawings, is a longitudinal section of a hot water / cold water mixer equipped with a control device according to the invention
Figure 2, finally, is an electrical diagram of the control device and the various electronic circuits of this device.
La description qui va suivre concerne essentiellement l'application du dispositif de commande de l'invention à un mitigeur 1 destiné å modifier, à volonté, la température d'un mélange d'eau sortant par une tubulure de sortie 2, par modification de la proportion d'eau chaude entrant par l'orifice 3 et d'eau froide entrant par l'orifice 4. La modification des proportions est obtenue par déplacement d'un obturateur 5 constituant l'organe mobile sur lequel agit le dispositif de commande. The description which follows essentially relates to the application of the control device of the invention to a mixer 1 intended to modify, at will, the temperature of a mixture of water leaving through an outlet pipe 2, by modifying the proportion of hot water entering through the orifice 3 and cold water entering through the orifice 4. The modification of the proportions is obtained by displacement of a shutter 5 constituting the movable member on which the control device acts.
Il est clair, cependant, que l'invention peut s'appliquer d'une manière générale å la commande de tout organe mobile pour lequel on souhaite un positionnement rapide et précis, en fonction d'une consigne résultant, ou non, d'un asservissement. It is clear, however, that the invention can be applied generally to the control of any movable member for which rapid and precise positioning is desired, depending on a setpoint resulting, or not, from a enslavement.
Le mitigeur I, représenté sur la figure 1, est destiné à equiper un poste central de distribution d'eau å une température souhaitée. Ce mitigeur comprend un corps cylindrique 6 muni, à une extrémité, d'un fond transversal 7 traversé par une ouverture centrale 8. Le fond 7 comporte, vers l'extérieur, un manchon central 9 fileté extérieurement sur lequel est fixé par vissage un corps de vanne 1. Un joint d'étanchéité 11, notamment formé par une bague torique, est prévu autour du manchon 9 entre le corps de mitigeur 6 et le corps de vanne 1. The mixer I, shown in FIG. 1, is intended to equip a central station for distributing water at a desired temperature. This mixer comprises a cylindrical body 6 provided, at one end, with a transverse bottom 7 traversed by a central opening 8. The bottom 7 comprises, towards the outside, a central sleeve 9 externally threaded onto which a body is fixed by screwing valve 1. A seal 11, in particular formed by an O-ring, is provided around the sleeve 9 between the mixer body 6 and the valve body 1.
Ce corps de vanne 1 comporte un alésage central 12, coaxial au corps 6. A son extrémité éloignée du corps 6
I'alesage 12 communique avec une chambre annulaire 13. Cette chambre communique, sur sa périphérie extérieure, dans le sens radial, avec l'orifice 3 d'arrivée d'eau chaude, l'axe de cet orifice 3 étant orthogonal a l'axe de l'alésage 12.This valve body 1 has a central bore 12, coaxial with the body 6. At its end remote from the body 6
I'alesage 12 communicates with an annular chamber 13. This chamber communicates, on its outer periphery, in the radial direction, with the orifice 3 of hot water inlet, the axis of this orifice 3 being orthogonal to the bore axis 12.
Une autre chambre annulaire 14 est prévue, dans le corps de soupape 1, du coté du manchon 9, cette chambre 14 communiquant, à sa périphérie, dans le sens radial, avec
l'orifice 4 d'arrivée d'eau froide. L'axe de cet orifice 4 est orthogonal à l'axe de l'alésage 12. Avantageusement, les axes des orifices 3 et 4 sont situés dans un meme plan.Another annular chamber 14 is provided, in the valve body 1, on the side of the sleeve 9, this chamber 14 communicating, at its periphery, in the radial direction, with
the cold water inlet orifice 4. The axis of this orifice 4 is orthogonal to the axis of the bore 12. Advantageously, the axes of the orifices 3 and 4 are located in the same plane.
Un trou borgne axial 15 est prévu dans la paroi frontale 16 constituant le fond de la chambre 13 éloigné du corps 6. An axial blind hole 15 is provided in the front wall 16 constituting the bottom of the chamber 13 remote from the body 6.
L'obturateur 5, constituant l'organe mobile à commander, est formé par une sorte de manchon 17 présentant, a chaque extrémité axiale, une portée annulaire respective 15, 19. Par coulissement axial du manchon 17 il est possible d'appliquer de manière étanche la portée 18, dont le diamètre est supérieur à celui du trou 15, contre la paroi 16 ; dans ce cas, l'arrivée d'eau chaude est fermée. De même, par un coulissement dans le sens opposé, il est possible d'appliquer la portée annulaire 19 contre une paroi annulaire frontale 2 du manchon 17; l'arrivée d'eau froide est alors fermée. The shutter 5, constituting the movable member to be controlled, is formed by a kind of sleeve 17 having, at each axial end, a respective annular bearing 15, 19. By axial sliding of the sleeve 17 it is possible to apply so sealing the surface 18, the diameter of which is greater than that of the hole 15, against the wall 16; in this case, the hot water supply is closed. Likewise, by sliding in the opposite direction, it is possible to apply the annular bearing surface 19 against a front annular wall 2 of the sleeve 17; the cold water supply is then closed.
Le manchon 17 comporte sur sa paroi cylindrique extérieure une gorge 21 dans laquelle est logé un joint d'étanchéité 22, formé par une bague torique, de sorte que ce manchon coulisse, de manière étanche, dans l'alésage 12. The sleeve 17 has on its outer cylindrical wall a groove 21 in which is housed a seal 22, formed by an O-ring, so that this sleeve slides, in leaktight manner, in the bore 12.
Le manchon 17 est muni d'une sorte de noyau central 23 qui est relié, à la partie extérieure du manchon 17, par des branches radiales délimitant des passages longitudinaux 24 faisant communiquer les chambres 13 et 14.The sleeve 17 is provided with a sort of central core 23 which is connected, to the external part of the sleeve 17, by radial branches delimiting longitudinal passages 24 making the chambers 13 and 14 communicate.
La tubulure de sortie 2 est sensiblement diamétralement opposée à l'orifice d'entrée 3 et communique, par un passage radial, avec le trou borgne 15. The outlet pipe 2 is substantially diametrically opposite the inlet orifice 3 and communicates, by a radial passage, with the blind hole 15.
Le dispositif de commande de l'organe mobile 5 comprend des moyens de commande C du déplacement de cet organe suivant deux sens opposés, des moyens F d'affichage
(voir figure 2) d'une valeur de consigne, et des moyens D, sensibles aux moyens d'affichage, propres à agir sur les moyens de commande C pour faire déplacer l'organe mobile 5 en fonction de la valeur de consigne.The device for controlling the movable member 5 comprises means for controlling the movement of this member in two opposite directions, means F for displaying
(see FIG. 2) of a set value, and means D, sensitive to the display means, capable of acting on the control means C to cause the movable member 5 to move as a function of the set value.
Selon l'invention, les moyens de commande C comprennent deux électro-aimants 25, 26 dont les bobines AI,
A2 sont montées coaxialement a l'intérieur du corps 6. Ces bobines AI, A2 ont le même nombre de spires. La longueur axiale des bobines est la même et égale à L.According to the invention, the control means C comprise two electromagnets 25, 26 including the coils AI,
A2 are mounted coaxially inside the body 6. These coils AI, A2 have the same number of turns. The axial length of the coils is the same and equal to L.
Ces bobines sont destinées à agir sur un ensemble de noyau N formé par un noyau plongeur unique 27, en fer doux, dont la longueur axiale est sensiblement égale å la somme des longueurs axiales des bobines Al et A2. These coils are intended to act on a core assembly N formed by a single plunger core 27, made of soft iron, the axial length of which is substantially equal to the sum of the axial lengths of the coils A1 and A2.
L'obturateur 5, constituant l'organe mobile, est relié rigidement et coaxialement au noyau plongeur 27 par une tige 28, notamment en acier inoxydable. La tige 28 est filetée a son extrémité tournée du côté de l'obturateur 5 cette extrémité filetee est vissée dans un trou taraude du noyau central 23. Le noyau plongeur 27 comporte un alésage axial longitudinal traversé par la tige 28 qui fait saillie, å l'extrémité opposée a l'obturateur 5, par une partie filetée 29. The shutter 5, constituting the movable member, is rigidly and coaxially connected to the plunger core 27 by a rod 28, in particular made of stainless steel. The rod 28 is threaded at its end turned towards the shutter side 5 this threaded end is screwed into a tap hole in the central core 23. The plunger core 27 has a longitudinal axial bore through which the protruding rod 28 passes. end opposite to the shutter 5, by a threaded part 29.
Du coté du fond 7, la tige 28 comporte un épaulement 3 contre lequel vient en butée axiale une rondelle 31 qui sert elle-meme de butée a une extrémité du noyau 27. Un écrou 32 vissé sur la partie 29 permet de bloquer le noyau 27 contre l'épaulement 3. On the side of the bottom 7, the rod 28 has a shoulder 3 against which axially abuts a washer 31 which itself serves as a stop at one end of the core 27. A nut 32 screwed on the part 29 makes it possible to block the core 27 against shoulder 3.
L'ensemble ainsi formé par le noyau 27 et l'obturateur 5 est rigide et indéformable. Un joint d'étanchéité 33 est prévu autour de la tige 28, ce joint étant situé dans un logement situe du côté extérieur du fond 7, ce logement étant fermé par un bouchon 34. The assembly thus formed by the core 27 and the shutter 5 is rigid and non-deformable. A seal 33 is provided around the rod 28, this seal being located in a housing located on the outside of the bottom 7, this housing being closed by a plug 34.
Un capteur de position linéaire 35 est associé au noyau 27 pour donner une information sur la position de ce noyau. A linear position sensor 35 is associated with the core 27 to give information on the position of this core.
Le capteur 35 comprend un ensemble 36 de bobine auxiliaire dans lequel peut se deplacer un noyau auxiliaire 37 constitué de préférence par une ferrite. Le noyau auxiliaire 37 est disposé coaxialement au noyau principal 27 et est rendu solidaire de la tige 28 par une autre tige 4 de plus faible diametre ancrée, 9 une extrémité, dans la partie 29 et, å son autre extrémité dans le noyau 37. The sensor 35 comprises an auxiliary coil assembly 36 in which an auxiliary core 37 can be moved, preferably consisting of a ferrite. The auxiliary core 37 is arranged coaxially with the main core 27 and is made integral with the rod 28 by another rod 4 of smaller diameter anchored, 9 one end, in the part 29 and, at its other end in the core 37.
L'ensemble 36 est constitué par deux bobines B1,
B2 identiques, reliées en série. Leur point de liaison, a une des extrémité de chaque bobine, constitue un point milieu 41 (voir figure 2).The assembly 36 is constituted by two coils B1,
Identical B2, connected in series. Their connection point, at one end of each coil, constitutes a midpoint 41 (see FIG. 2).
Les bobines B1, B2 sont placées dans des logements toriques 42, 43 à section méridienne carrée ou rectangulaire, prévus à l'extérieur d'un sorte de manchon 44 comportant un alésage dans lequel peut coulisser le noyau auxiliaire 37. The coils B1, B2 are placed in toroidal housings 42, 43 with square or rectangular meridian section, provided on the outside of a kind of sleeve 44 having a bore in which the auxiliary core 37 can slide.
Ce manchon 44 comporte un filetage extérieur et est vissé dans un trou taraudé d'un prolongement cylindrique 45 solidaire d'un couvercle 46 vissé sur l'extrémité ouverte du corps cylindrique 6. Le prolongement 45 est coaxial au corps 6. Un contre-écrou 47 assure le blocage du manchon 44 dans le prolongement 45. This sleeve 44 has an external thread and is screwed into a tapped hole with a cylindrical extension 45 secured to a cover 46 screwed onto the open end of the cylindrical body 6. The extension 45 is coaxial with the body 6. A lock nut 47 secures the sleeve 44 in the extension 45.
Lorsque le noyau 27 est en position moyenne (figure 1), des espaces libres i existent, suivant une direction parallèle à la direction axiale, entre les faces transversales d'extrémité de la rondelle 31, de l'écrou 32 et, le cas échéant du noyau 27, et des surfaces de butée situées sur le fond 7 et le couvercle 46. La longueur axiale de ces espèces i est au moins égale å la course nécessaire de l'obturateur 5, de part et d'autre de sa position moyenne jusqu'aux positions extremes de fermeture. La longueur des espaces i, dans l'exemple considéré, peut hêtre inférieure à î; mm. When the core 27 is in the middle position (FIG. 1), free spaces i exist, in a direction parallel to the axial direction, between the transverse end faces of the washer 31, of the nut 32 and, if necessary of the core 27, and of the abutment surfaces located on the bottom 7 and the cover 46. The axial length of these species i is at least equal to the necessary stroke of the shutter 5, on either side of its mean position up to the extreme closing positions. The length of the spaces i, in the example considered, may be less than î; mm.
Des moyens électroniques E (figure 2) sont prévus pour traiter l'information issue du capteur de position 35, les susdits moyens D sensibles aux moyens d'affichage F etant agencés pour prendre en compte cette information et pour délivrer A l'une des bobines de commande B1, B2, un courant d'alimentation en vue de positionner l'ensemble de noyau 27 et l'organe mobile 5 selon la consigne. Electronic means E (FIG. 2) are provided for processing the information coming from the position sensor 35, the aforementioned means D sensitive to the display means F being arranged to take this information into account and to deliver to one of the coils control B1, B2, a supply current in order to position the core assembly 27 and the movable member 5 according to the instruction.
On se reporte maintenant à la figure 2. We now refer to Figure 2.
L'ensemble de bobine auxiliaire 36 du capteur de position est combiné avec un oscillateur 48 dont les composants ont été entourés par des tirets sur la figure 2. The auxiliary coil assembly 36 of the position sensor is combined with an oscillator 48 whose components have been surrounded by dashes in FIG. 2.
L'oscillateur 48 fournit, entre ses deux bornes de sortie S1, S2 une tension sinusoidale dont la fréquence dépend des valeurs des composants de cet oscillateur. De préférence, la fréquence de la tension est de 1 KHz. The oscillator 48 supplies, between its two output terminals S1, S2 a sinusoidal voltage whose frequency depends on the values of the components of this oscillator. Preferably, the frequency of the voltage is 1 KHz.
L'oscillateur 48 comporte un transformateur de couplage 49. Les divers enroulements de ce transformateur sont effectués sur un noyau de couplage 49a. Un condensateur 5 est branché entre les bornes d'un enroulement 51 de ce transformateur 49. Une borne de ce condensateur 5 est reliée, par une résistance 52, å une ligne 53 d'alimentation en courant continu sous une tension déterminee, de 12 V dans l'exemple envisagé.L'autre borne du condensateur 5 est reliée au collecteur d'un transistor 54 de type NPN l'émetteur de ce transistor est relie a la masse. La base du transistor 54 est reliée a une extrémité d'un deuxième enroulement 55 du transformateur 49.L'autre extrémité de cet enroulement 55 est reliée par une résistance 56 à la ligne d'alimentation 53 ; cette même extrémité de l'enroulement 55 est également reliée à l'anode d'une diode 57 dont la cathode est reliée à la masse. Un condensateur 58 est branché en parallèle entre les bornes de la diode 57. The oscillator 48 includes a coupling transformer 49. The various windings of this transformer are carried out on a coupling core 49a. A capacitor 5 is connected between the terminals of a winding 51 of this transformer 49. A terminal of this capacitor 5 is connected, by a resistor 52, to a line 53 of direct current supply at a determined voltage, of 12 V in the example envisaged. The other terminal of the capacitor 5 is connected to the collector of a transistor 54 of NPN type the emitter of this transistor is connected to ground. The base of the transistor 54 is connected to one end of a second winding 55 of the transformer 49. The other end of this winding 55 is connected by a resistor 56 to the supply line 53; this same end of the winding 55 is also connected to the anode of a diode 57, the cathode of which is connected to ground. A capacitor 58 is connected in parallel between the terminals of the diode 57.
Un autre condensateur 59 est branché entre l'émetteur du transistor 54 et la borne du condensateur 5 reliée à la résistance 52. Les valeurs numériques des différents composants de ltoscillateur 48 sont choisies de manière à permettre d'obtenir une oscillation sinusoidale entretenue à la fréquence souhaitée, î;; KHz dans l'exemple considérée. Another capacitor 59 is connected between the emitter of the transistor 54 and the terminal of the capacitor 5 connected to the resistor 52. The numerical values of the various components of the oscillator 48 are chosen so as to allow a sinusoidal oscillation maintained at the frequency to be obtained. desired, î ;; KHz in the example considered.
Les bornes de sortie S1 et S2 de l'oscillateur 48 sont reliées respectivement aux extrémites de l'ensemble auxiliaire 36. Ces bornes de sortie S1, S2 sont constituées par les extrémités d'un troisième enroulement 6 du transformateur 40, le point milieu 61 de cet enroulement 6 étant relie à la masse. Ainsi, la tension sinusoldale å la borne S1 est déphasée de 18;. par rapport b celle existant sur la borne S2. The output terminals S1 and S2 of the oscillator 48 are respectively connected to the ends of the auxiliary assembly 36. These output terminals S1, S2 are formed by the ends of a third winding 6 of the transformer 40, the midpoint 61 of this winding 6 being connected to ground. Thus, the sine wave voltage at terminal S1 is phase shifted by 18 ;. compared to that existing on terminal S2.
Lorque le noyau plongeur auxiliaire 37 occupe sa position moyenne, la longueur du plongeur engagée dans la bobine B1 est égale à celle engagée dans la bobine B2, et le point milieu 41 de l'ensemble auxiliaire 36 se trouve à un potentiel nul. L'ensemble est réglé de telle sorte que le plongeur principal 27 occupe également sa position moyenne. When the auxiliary plunger core 37 occupies its average position, the length of the plunger engaged in the coil B1 is equal to that engaged in the coil B2, and the midpoint 41 of the auxiliary assembly 36 is at zero potential. The assembly is adjusted so that the main plunger 27 also occupies its middle position.
Si, par rapport à sa position moyenne, le noyau auxiliaire 37 se déplace de manière à s'etendre suivant une plus grande longueur dans la bobine Bi, un signal de tension sinuso1dale apparatt au point milieu 41, ce signal étant en phase avec celui qui apparaît sur la borne SI. If, with respect to its average position, the auxiliary core 37 moves so as to extend along a greater length in the coil Bi, a sinusoidal voltage signal appears at midpoint 41, this signal being in phase with that which appears on the SI terminal.
Par contre, si le plongeur auxiliaire 37 se déplace, a partir de sa position moyenne, dans le sens opposé a celui envisagé ci-dessus, c'est-à-dire vers la droite selon la représentation de la figure 2, la partie de ce noyau 37 engagee dans la bobine B2 devient prépondérente. On the other hand, if the auxiliary plunger 37 moves, from its mean position, in the opposite direction to that envisaged above, that is to say to the right according to the representation of FIG. 2, the part of this core 37 engaged in the coil B2 becomes preponderant.
Sur le point milieu 41 on recueillera un signal de tension sinuso1dale en phase avec celui existant sur la borne S2. On the midpoint 41, a sinusoidal voltage signal will be collected in phase with that existing on the terminal S2.
La tension au point milieu 41 est prélevée par une liaison électrique 62 et est traitée de manière à obtenir sur la sortie 63 une tension continue, égale, inférieure ou supérieure à une valeur prédéterminée, de 6 V dans l'exemple considéré, selon que le noyau 37 de la bobine auxiliaire se trouve en position moyenne ou en de-ça (c' est-a-dire davantage engagé dans la bobine B1) ou au-delà (c'est-à-dire davantage engagé dans la bobine B2). The voltage at midpoint 41 is taken by an electrical connection 62 and is treated so as to obtain on output 63 a continuous voltage, equal, less than or greater than a predetermined value, of 6 V in the example considered, depending on whether the core 37 of the auxiliary coil is in the middle position or below (that is to say more engaged in the coil B1) or beyond (that is to say more engaged in the coil B2) .
Des moyens commutateurs 64 sont prévus pour découper le signal de tension sinusodale prélevé au point milieu 41 et ne conserver, de ce signal, que les alternances obtenues pendant des intervalles de temps correspondant à des alternances d'un signe prédéterminé, à une borne de sortie de l'oscillateur. Switching means 64 are provided for cutting the sinusoidal voltage signal taken at the midpoint 41 and for keeping only this alternation obtained during time intervals corresponding to alternations of a predetermined sign, at this output signal, at an output terminal. of the oscillator.
Dans l'exemple considéré, les moyens commutateurs 64 ne conservent que les alternances en 41 correspondant à des alternances positives sur la borne de sortie S1 de l'oscillateur 48. In the example considered, the switching means 64 retain only the half-waves at 41 corresponding to positive half-waves on the output terminal S1 of the oscillator 48.
Pour cela les moyens commutateurs 64 comprennent un interrupteur commandé constitué par un transistor à effet de champ 65, de type N, dont la source est reliée par l'intermédiaire d'une resistance 66 et d'un condensaeur en série 67 à la liaison 62. For this, the switching means 64 comprise a controlled switch constituted by a field effect transistor 65, of type N, the source of which is connected via a resistor 66 and a series capacitor 67 to the link 62 .
Des moyens de contrôle 68 de l'interrupteur formé par le transistor 65 sont prévus pour délivrer des créneaux de commande dudit transistor 65 pendant les alternances positives à l'extrémité S1. Control means 68 for the switch formed by transistor 65 are provided for delivering control slots for said transistor 65 during the positive half-waves at the end S1.
Ces moyens 68 comprennent un enroulement secon daire 69 du transformateur 49, qui est donc couplé à l'oscillateur 48. Une oscillation sinusoidale est donc induite dans l'enroulement 69. Une extrémité de cet enroulement 69 est reliée a la masse tandis que l'autre extrémité, sur laquelle apparaît une tension sinusoidale en phase avec celle de la sortie S2, est reliée par l'intermédiaire d'une résistance 7 à la base d'un transistor NPN 71. L'émetteur de ce transistor est relié à la masse, et le collecteur est relié, par l'intermédiaire d'une résistance 72 et d'un condensateur 73 branché en parallèle sur cette résistance, à la grille ou porte du transistor 65. These means 68 include a secondary winding 69 of the transformer 49, which is therefore coupled to the oscillator 48. A sinusoidal oscillation is therefore induced in the winding 69. One end of this winding 69 is connected to ground while the other end, on which a sinusoidal voltage appears in phase with that of the output S2, is connected via a resistor 7 at the base of an NPN transistor 71. The emitter of this transistor is connected to ground , and the collector is connected, via a resistor 72 and a capacitor 73 connected in parallel to this resistor, to the gate or gate of transistor 65.
Un condensateur 74 est monté en parallèle aux bornes de la résistance 7 ; la base du transistor 71 est reliée par une résistance 75 à la ligne d'alimentation 53. A capacitor 74 is mounted in parallel across the terminals of the resistor 7; the base of transistor 71 is connected by a resistor 75 to the supply line 53.
Cette base du transistor 71 est également reliée a la cathode d'une diode 76 dont-l'anode est reliée à la masse.This base of transistor 71 is also connected to the cathode of a diode 76 whose anode is connected to ground.
Le collecteur du transistor 71 est en outre relié, par une résistance 77 à la ligne 53.The collector of transistor 71 is also connected by a resistor 77 to line 53.
Le signal de tension obtenu sur le collecteur du transistor 71 est un signal en creneaux. En effet, pendant les alternances où l'extrémité de la bobine 69 reliée a la base du transistor 71, est portee à un potentiel supérieur a celui de la masse, le transistor 71 conduit jusqu'a saturation et la tension du collecteur est sensiblement nulle (tension de la masse) à la chute de tension près dans le transistor 71, cette chute de tension pouvant etre de l'ordre de ,6 V. The voltage signal obtained on the collector of transistor 71 is a square wave signal. Indeed, during the half-waves where the end of the coil 69 connected to the base of the transistor 71, is brought to a potential higher than that of the ground, the transistor 71 leads until saturation and the voltage of the collector is substantially zero (ground voltage) to the nearest voltage drop in transistor 71, this voltage drop possibly being of the order of, 6 V.
Par contre, lorsque l'extrémité de la bobine 69 éloignée de la masse est portée à un potentiel négatif par rapport å la masse (alternance négative) la diode 76 est conductrice et le transistor 71 est bloqué. Le potentiel du collecteur de ce transistor est porté à la valeur du potentiel de ligne 53, c'est-à-dire 12 V dans l'exemple considéré. Lorsque le collecteur du transistor 71 est å un potentiel positif, transmis à la grille du transistor à effet de champ 65, ce dernier est rendu conducteur, tandis que lorsque le potentiel du transistor 71 est sensiblement nul, le transistor 65 est bloqué. On the other hand, when the end of the coil 69 remote from the ground is brought to a negative potential with respect to the ground (negative alternation) the diode 76 is conductive and the transistor 71 is blocked. The potential of the collector of this transistor is brought to the value of the line potential 53, that is to say 12 V in the example considered. When the collector of transistor 71 is at a positive potential, transmitted to the gate of the field effect transistor 65, the latter is made conductive, while when the potential of transistor 71 is substantially zero, transistor 65 is blocked.
Les créneaux de tension sur le collecteur de 71 ont la même fréquence que les oscillations sinuso1dales produites par l'oscillateur 48. The voltage slots on the collector of 71 have the same frequency as the sinusoidal oscillations produced by the oscillator 48.
Le transistor 65 va donc transmettre le signal de tension prélevé au point milieu 41 lors des alternances négatives sur la sortie S2, c'est-à-dire lors des alternances positives sur la sortie S1 de l'oscillateur. The transistor 65 will therefore transmit the voltage signal taken at the midpoint 41 during the negative half-waves on the output S2, that is to say during the positive half-waves on the output S1 of the oscillator.
Selon la position du noyau auxiliaire 37, dans l'exemple considéré, des alternances positives sont donc transmises par le transistor 65, lorsque le noyau 37 est davantage engagé dans la bobine B1 que dans la bobine B2 inversement, des alternances négatives sont transmises par le transistor 65 lorsque le noyau 37 est davantage engagé dans la bobine B2 que dans la bobine Bi. Depending on the position of the auxiliary core 37, in the example considered, positive half-waves are therefore transmitted by the transistor 65, when the core 37 is more engaged in the coil B1 than in the coil B2 conversely, negative half-waves are transmitted by the transistor 65 when the core 37 is more engaged in the coil B2 than in the coil Bi.
Le drain du transistor 65 est relié à l'entrée
inverseuse d'un amplificateur opérationnel 78. L'entree non
inverseuse de cet amplificateur est reliée par
l'intermédiaire d'une diode Zener 79 à la masse et par une resistance 8 à la ligne 53 d'alimentation. La tension de
Zener de la diode 79 est choisie, dans l'exemple considéré, égale à 6 V, ce qui fixe la tension sur la borne non inverseuse de l'amplificateur 78. La sortie de cet amplificateur est reliée à l'entrée inverseuse par une résistance 81 et par un condensateur 82 branché en parallèle aux bornes de
la résistance 81.The drain of transistor 65 is connected to the input
reverser of an operational amplifier 78. The input no
reverser of this amplifier is connected by
via a Zener diode 79 to ground and by a resistor 8 to the supply line 53. The tension of
Zener of diode 79 is chosen, in the example considered, equal to 6 V, which fixes the voltage on the non-inverting terminal of amplifier 78. The output of this amplifier is connected to the inverting input by a resistor 81 and by a capacitor 82 connected in parallel to the terminals of
resistance 81.
L'amplificateur opérationnel 78 est branché en sommateur et fournit, sur sa sortie, la somme de la tension continue de référence, 6 V dans l'exemple considéré, envoyée sur son entrée non inverseuse, et des alternances fournies par le transistor 65. Ainsi, la tension sur la sortie de l'amplificateur 78 présente une composante continue et une composante variable périodique. The operational amplifier 78 is connected as a summing device and supplies, on its output, the sum of the reference direct voltage, 6 V in the example considered, sent on its non-inverting input, and of the alternations supplied by the transistor 65. Thus , the voltage on the output of amplifier 78 has a DC component and a periodic variable component.
Un circuit intégrateur 83 est branché à la sortie de l'amplificateur 78 entre cette sortie et la masse, de manière à donner sur la sortie 63 reliée en parallèle à deux lignes 84, 85 une tension redressée, pratiquement continue. An integrator circuit 83 is connected to the output of the amplifier 78 between this output and ground, so as to give the output 63 connected in parallel to two lines 84, 85 a rectified voltage, practically continuous.
Le circuit intégrateur 83 comprend une résistance 86 branchée en série entre la sortie de l'amplificateur 78 et
les sorties 84 et 85 et un condensateur 87 branché en parallèle entre la masse et la sortie 63.The integrator circuit 83 includes a resistor 86 connected in series between the output of the amplifier 78 and
the outputs 84 and 85 and a capacitor 87 connected in parallel between the ground and the output 63.
Ainsi, d'après les explications qui précèdent, on comprend que la tension sur la sortie 63 sera égale à 6 V (tension sur la borne d'entrée non inverseuse de l'amplificateur 78) lorsque le noyau auxiliaire 37 occupe sa position moyenne. En effet, pour cette position moyenne, la tension au point 41 est nulle et il en est de meme sur l'entrée inverseuse de l'amplificateur 78. Thus, from the above explanations, it is understood that the voltage on the output 63 will be equal to 6 V (voltage on the non-inverting input terminal of the amplifier 78) when the auxiliary core 37 occupies its mean position. Indeed, for this average position, the voltage at point 41 is zero and the same is true for the inverting input of amplifier 78.
Si le noyau 37 est davantage engagé dans la bobine B1 que dans la bobine B2, pour l'exemple considéré, la tension sur la sortie 63 sera supérieure à 6 V et ce d'une manière proportionnelle au déplacement du noyau 37, à partir de sa position moyenne, vers la bobine B1. If the core 37 is more engaged in the coil B1 than in the coil B2, for the example considered, the voltage on the output 63 will be greater than 6 V and this in a manner proportional to the displacement of the core 37, from its average position, towards the coil B1.
En effet, à la tension de 6 V présente sur l'entrée non inverseuse, vient s'ajouter une composante positive provenant des alternances positives transmises par le transistor 65 sur l'entrée inverseuse. Indeed, at the voltage of 6 V present on the non-inverting input, there is added a positive component originating from the positive half-waves transmitted by the transistor 65 on the inverting input.
Si le noyau auxiliaire 37 est davantage engagé dans la bobine B2, la tension sur la sortie 63 sera
Inférieure å 6 V, d'une quantité proportionnelle au déplacement du noyau 37 à partir de sa position moyenne.If the auxiliary core 37 is more engaged in the coil B2, the voltage on the output 63 will be
Less than 6 V, by an amount proportional to the displacement of the core 37 from its mean position.
L'obturateur 5 (figure 1), comme expliqué précédemment, permet de modifier, selon sa position, la valeur du paramètre constitue par la température de l'eau å la sortie 2. Cette température peut varier entre la température de l'eau froide lorsque l'arrivée 3 d'eau chaude est totalement fermée et la température de l'eau chaude lorsque l'arrivée 4 d'eau froide est complètement fermée. The shutter 5 (FIG. 1), as explained above, makes it possible to modify, depending on its position, the value of the parameter constituted by the temperature of the water at the outlet 2. This temperature can vary between the temperature of the cold water when the hot water inlet 3 is completely closed and the hot water temperature when the cold water inlet 4 is completely closed.
Les moyens d'affichage F permettent d'afficher une valeur souhaitée pour la température de l'eau å la sortie 2 (figure 1). Ces moyens d'affichage F comprennent un potentiomètre réglable 88 branché entre la masse et une ligne 89 de liaison à une source de tension continue, par exemple une source de 24 V. Le curseur 90 du potentiomètre 88 est relié à l'entrée non inverseuse d'un amplificateur opérationnel 91. The display means F make it possible to display a desired value for the temperature of the water at the outlet 2 (FIG. 1). These display means F comprise an adjustable potentiometer 88 connected between earth and a line 89 for connection to a DC voltage source, for example a 24 V source. The cursor 90 of the potentiometer 88 is connected to the non-inverting input. an operational amplifier 91.
Un capteur de température 92 (voir également figure 1) est monte dans la tubulure de sortie 2 de manière d détecter la température de sortie et à envoyer une information sur cette valeur à l'entrée non inverseuse d'un amplificateur opérationnel 93. Le capteur 92 peut etre de tout type connu, par exemple å thermistance. Les bornes d'extrémité de ce capteur 92 sont reliees, respectivement, à la ligne d'alimentation 53 et à la masse, tandis qu'un point intermédiaire, dont la tension va dépendre de la température détectée, est relié a l'entrée non inverseuse dudit amplificateur 93. A temperature sensor 92 (also see FIG. 1) is mounted in the outlet pipe 2 so as to detect the outlet temperature and to send information on this value to the non-inverting input of an operational amplifier 93. The sensor 92 can be of any known type, for example thermistor. The end terminals of this sensor 92 are connected, respectively, to the supply line 53 and to ground, while an intermediate point, the voltage of which will depend on the detected temperature, is connected to the non-input inverting of said amplifier 93.
La tension de 12 V sur la ligne d'alimentation 53 est obtenue à l'aide d'une résistance 95 montée en série entre la ligne 89 et la ligne 53, et d'une diode Zener 96 dont la tension de Zener est égale à 12 V. Cette diode 96 est branché entre la masse et la ligne 53,.en aval de la résistance 95. Un condensateur 97 est branche en parallèle aux bornes de la diode 96. The voltage of 12 V on the supply line 53 is obtained using a resistor 95 connected in series between the line 89 and the line 53, and a Zener diode 96 whose Zener voltage is equal to 12 V. This diode 96 is connected between ground and line 53, downstream of the resistor 95. A capacitor 97 is connected in parallel to the terminals of the diode 96.
La sortie de l'amplificateur 93 est reliée à l'entrée inverseuse par une résistance 98. Cette entrée inverseuse est reliée à la masse par une résistance 99 et un condensateur 1 branché en parallèle. The output of amplifier 93 is connected to the inverting input by a resistor 98. This inverting input is connected to ground by a resistor 99 and a capacitor 1 connected in parallel.
L'amplificateur 93, qui est branché en quelque sorte en suiveur, fournit sur sa sortie une tension image de la température détectée par le capteur 92. The amplifier 93, which is connected in a way as a follower, provides on its output an image voltage of the temperature detected by the sensor 92.
La sortie de l'amplificateur 93 est reliée par une résistance î;i et une autre résistance variable 12, montées en série, à l'entrée inverseuse de l'amplificateur 91. The output of amplifier 93 is connected by a resistor î; i and another variable resistor 12, connected in series, to the inverting input of amplifier 91.
La sortie de cet amplificateur 91 est reliée par une résistance 13 et un condensateur 14 monté en série avec la résistance, b l'entrée inverseuse. L'amplificateur 91 fonctionne en comparateur t fournit, sur sa sortie 15 un signal d'erreur qui dépend de la différence entre la valeur de consigne, envoyée sur l'entrée non inverseuse, et la valeur mesurée envoyée sur l'entrée inverseuse. The output of this amplifier 91 is connected by a resistor 13 and a capacitor 14 mounted in series with the resistor, b the inverting input. The amplifier 91 operates as a comparator t provides, on its output 15 an error signal which depends on the difference between the set value, sent on the non-inverting input, and the measured value sent on the inverting input.
L'ensemble est agencé de telle sorte que
- si la valeur mesurée de la température est supérieure a la valeur de consigne, la tension sur la sortie 15 est inférieure à 6 V, d'une quantité dépendant de la différence entre les deux valeurs
- si la valeur mesurée est inférieure à la valeur de consigne, la tension sur la sortie 15 est supérieure à 6
V, d'une quantité dépendant de la différence entre les deux valeurs
- s'il y a égalité, la tension sur la sortie 15 est égale à 6 V.The whole is arranged so that
- if the measured temperature value is greater than the set value, the voltage on output 15 is less than 6 V, by an amount depending on the difference between the two values
- if the measured value is less than the set value, the voltage on output 15 is greater than 6
V, of an amount depending on the difference between the two values
- if there is equality, the voltage on the output 15 is equal to 6 V.
Les moyens D propres å agir sur les moyens de commande C comprennent deux amplificateurs opérationnels 16, 17. L'entrée non inverseuse de l'amplificateur 16 est
ligne à la sortie 84 et reçoit donc un signal qui dépend de
la position détectee par le capteur 35. L'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel 17 est reliée, par
l'intermédiaire d'une résistance 1;6 à la ligne 85, et reçoit donc également un signal dépendant de la position détectée par le capteur 35.The means D suitable for acting on the control means C comprise two operational amplifiers 16, 17. The non-inverting input of the amplifier 16 is
line at output 84 and therefore receives a signal which depends on
the position detected by the sensor 35. The inverting input of the operational amplifier 17 is connected, by
via a resistor 1; 6 on line 85, and therefore also receives a signal depending on the position detected by the sensor 35.
La sortie 15, sur laquelle apparatt le signal d'erreur (différence entre température de consigne et température mesurée) est reliée, par l'intermédiaire d'une résistance 19 à un conducteur îî; directement relié à
l'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel 17. The output 15, on which the error signal appears (difference between set temperature and measured temperature) is connected, via a resistor 19 to a conductor îî; directly connected to
the non-inverting input of the operational amplifier 17.
En outre, ce conducteur îî; est relié, par l'intemédiaire d'une résistance 111 à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur 16. In addition, this conductor îî; is connected, via a resistor 111 to the non-inverting input of the amplifier 16.
La sortie de l'amplificateur 16 est reliée à l'entrée inverseuse par une résistance 112. La sortie de
l'amplificateur 17 est reliée à son entrée inverseuse par une résistance 113.The output of amplifier 16 is connected to the inverting input by a resistor 112. The output of
amplifier 17 is connected to its inverting input by a resistor 113.
De préférence, les amplificateurs 16 et 17 sont identiques ; la résistance 18 a une valeur égale à celle de
la résistance 111 ; la résistance 113 a une valeur égale à celle de la résistance 112. Le montage est donc symétrique.Preferably, the amplifiers 16 and 17 are identical; resistance 18 has a value equal to that of
resistance 111; resistor 113 has a value equal to that of resistor 112. The assembly is therefore symmetrical.
La sortie de l'amplificateur 16 est reliée à l'entrée d'un amplificateur de puissance 114 dont la sortie est reliée à une extrémité de la bobine A1, l'autre extrémité de cette bobine étant reliée à la masse. The output of amplifier 16 is connected to the input of a power amplifier 114, the output of which is connected to one end of the coil A1, the other end of this coil being connected to ground.
L'amplificateur 114 peut être du type à deux transistors de type NPN, en montage Darlington.The amplifier 114 may be of the type with two NPN type transistors, in Darlington mounting.
De même, la sortie de l'amplificateur 107 est reliée à une extrémité de la bobine A2 par l'intermédiaire d'un amplificateur de puissance 115 semblable å l'amplificateur 114. Likewise, the output of amplifier 107 is connected to one end of coil A2 by means of a power amplifier 115 similar to amplifier 114.
Les extrémités en question des bobines AI et A2 sont en outre reliées å la cathode d'une diode respectivement 116, 117. L'anode de chacune de ces diodes est reliée à la masse. The ends in question of the coils AI and A2 are also connected to the cathode of a diode respectively 116, 117. The anode of each of these diodes is connected to ground.
Ceci étant, le fonctionnement du dispositif de commande conforme à l'invention, applique au mitigeur eau chaude/eau froide 1 est le suivant. That said, the operation of the control device according to the invention, applied to the hot water / cold water mixer 1 is as follows.
Une position d'equilibre est obtenue lorsque la tension sur les lignes 84, 85 est égale à la tension sur la ligne Si;. Dans ce cas, les deux sorties des amplificateurs 16 et 17 sont à un potentiel négatif et les amplificateurs 114, 115 sont bloqués. Aucun courant ne parcourt les bobines
AI et A2. Le noyau plongeur principal 27 ainsi que l'obturateur 5 et le noyau auxiliaire 37 restent dans la position qu'ils occupent, en l'absence de toute sollicitation.An equilibrium position is obtained when the tension on the lines 84, 85 is equal to the tension on the line Si ;. In this case, the two outputs of the amplifiers 16 and 17 are at a negative potential and the amplifiers 114, 115 are blocked. No current flows through the coils
AI and A2. The main plunger core 27 as well as the shutter 5 and the auxiliary core 37 remain in the position they occupy, in the absence of any stress.
Cet état d'équilibre est rompu lorsque la tension sur les lignes 84, 85 devient differente de la tension sur la ligne Si;. This state of equilibrium is broken when the tension on the lines 84, 85 becomes different from the tension on the line Si ;.
Si la tension sur la sortie 63 et donc sur les lignes 84, 85 est supérieure à la tension sur la ligne Si;, la tension à la sortie de l'amplificateur 16 est positive alors que la tension à la sortie de l'amplificateur 1;7 est négative. ll en résulte que l'amplificateur 114 fonctionne, tandis que l'amplificateur 115 est bloqué. Seule la bobine
Ai est alimentée et provoque un déplacement du plongeur 27 vers elle.If the voltage on output 63 and therefore on lines 84, 85 is higher than the voltage on line Si ;, the voltage at the output of amplifier 16 is positive while the voltage at the output of amplifier 1 ; 7 is negative. As a result, the amplifier 114 operates, while the amplifier 115 is blocked. Single coil
Ai is supplied and causes displacement of the plunger 27 towards it.
Si on se reporte à la figure 1, on voit qu'-un tel déplacement du plongeur 27 et de l'obturateur 5 correspond à une augmentation de l'ouverture de la section d'entrée d'eau froide et à une fermeture plus grande de la section d'entrée de l'eau chaude. Ce déplacement du noyau 27 va donc engendrer une diminution de la température du mélange å la sortie 2. If we refer to Figure 1, we see that such a displacement of the plunger 27 and the shutter 5 corresponds to an increase in the opening of the cold water inlet section and to a greater closure from the hot water inlet section. This displacement of the core 27 will therefore generate a decrease in the temperature of the mixture at the outlet 2.
Cette modification a tendance å réduire la température détectée par le capteur 92 qui était trop élevée par rapport à la valeur de consigne. This modification tends to reduce the temperature detected by the sensor 92 which was too high compared to the set value.
Inversement, si la tension sur les lignes 84, 85 est inférieure à la tension sur la sortie 11;,
I'amplificateur opérationnel 17 présente, sur sa sortie, une tension positive de sorte que l'amplificateur 115 fonctionne. L'amplificateur 114 est bloqué par la tension négative régnant . sur la sortie de l'amplificateur opérationnel 16. Conversely, if the voltage on lines 84, 85 is less than the voltage on output 11 ;,
The operational amplifier 17 has, on its output, a positive voltage so that the amplifier 115 operates. Amplifier 114 is blocked by the prevailing negative voltage. on the output of the operational amplifier 16.
La bobine A2 est alimentée par l'amplificateur 115 et commande le déplacement du plongeur 27 dans le sens qui augmente la partie de ce plongeur 27 engagée dans ladite bobine A2. The coil A2 is supplied by the amplifier 115 and controls the displacement of the plunger 27 in the direction which increases the part of this plunger 27 engaged in said coil A2.
Le déplacement correspondant de l'obturateur 5, vers la droite de la figure 1, provoque une augmentation de la température à la sortie 2. The corresponding movement of the shutter 5, to the right of FIG. 1, causes an increase in the temperature at the outlet 2.
Il est à noter que la tension sur les lignes 84, 85, qui est comparée à la tension de la ligne 11;, varie en fonction de la position du noyau auxiliaire 37 et de l'obturateur 5. It should be noted that the voltage on lines 84, 85, which is compared with the voltage on line 11;, varies as a function of the position of the auxiliary core 37 and of the shutter 5.
Ainsi, le courant de commande fourni aux bobines
AI ou A2, qui dépend de la différence de ces tensions, est modulé en fonction de la distance d'appel (position de l'obturateur 5).So the control current supplied to the coils
AI or A2, which depends on the difference of these voltages, is modulated according to the call distance (position of the shutter 5).
Les valeurs numériques des composants des circuits sont choisies de façon qi'il n'y ait pas de pompage dans la régulation. The numerical values of the components of the circuits are chosen so that there is no pumping in the regulation.
Le dispositif de commande conforme à l'invention permet d'obtenir un réglage progressif du paramètre contré par l'organe mobile 5, avec une inertie faible en raison de la vitesse de déplacement dudit organe 5 lorsqu'il est commandé. Ce dispositif de commande est compact. The control device according to the invention makes it possible to obtain a progressive adjustment of the parameter countered by the movable member 5, with low inertia due to the speed of movement of said member 5 when it is controlled. This control device is compact.
Bien qu'on ait décrit l'application d'un tel dispositif de commande à un mitigeur thermostatique de fluide, en particulier eau chaude/eau froide, un tel système peut hêtre appliqué dans d'autres domaines, en particulier en robotique et dans les automatismes. Ce système permet d'obtenir un positionnement rapide et précis d'un mobile en fonction d'une consigne résultant, ou non, d'un asservissement. Although the application of such a control device to a thermostatic fluid mixer, in particular hot / cold water, has been described, such a system may be applied in other fields, in particular in robotics and in automatisms. This system makes it possible to obtain rapid and precise positioning of a mobile according to a setpoint resulting, or not, from a servo-control.
Claims (13)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8616801A FR2607602B1 (en) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | DEVICE FOR CONTROLLING A MOBILE MEMBER AS A FUNCTION OF A SETPOINT AND APPLICATION OF SUCH A DEVICE FOR CONTROLLING A MIXER |
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| FR8616801A FR2607602B1 (en) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | DEVICE FOR CONTROLLING A MOBILE MEMBER AS A FUNCTION OF A SETPOINT AND APPLICATION OF SUCH A DEVICE FOR CONTROLLING A MIXER |
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| FR2607602B1 FR2607602B1 (en) | 1994-03-11 |
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| FR8616801A Expired - Fee Related FR2607602B1 (en) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | DEVICE FOR CONTROLLING A MOBILE MEMBER AS A FUNCTION OF A SETPOINT AND APPLICATION OF SUCH A DEVICE FOR CONTROLLING A MIXER |
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| FR (1) | FR2607602B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005119391A1 (en) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Valve device |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1016522B (en) * | 1953-09-01 | 1957-09-26 | Reich Robert W | Mixing valve that is electromagnetically influenced by a thermostat |
| FR1415838A (en) * | 1964-10-03 | 1965-10-29 | Bailey Meter Co | Servo motor control circuit |
| US3322342A (en) * | 1966-03-07 | 1967-05-30 | Veale Charles Clifford | Sensor-controlled means for regulating the temperature of a fluid flow |
| FR1558775A (en) * | 1967-03-22 | 1969-02-28 | ||
| US4288730A (en) * | 1978-09-25 | 1981-09-08 | General Motors Corporation | Proportional and integral solenoid armature positioning control system |
| DE3315222A1 (en) * | 1983-04-27 | 1984-10-31 | Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr | ELECTRICALLY CONTROLLED PRESSURE LIMIT VALVE WITH HYDRAULIC SPRING PRELOAD |
-
1986
- 1986-12-02 FR FR8616801A patent/FR2607602B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1016522B (en) * | 1953-09-01 | 1957-09-26 | Reich Robert W | Mixing valve that is electromagnetically influenced by a thermostat |
| FR1415838A (en) * | 1964-10-03 | 1965-10-29 | Bailey Meter Co | Servo motor control circuit |
| US3322342A (en) * | 1966-03-07 | 1967-05-30 | Veale Charles Clifford | Sensor-controlled means for regulating the temperature of a fluid flow |
| FR1558775A (en) * | 1967-03-22 | 1969-02-28 | ||
| US4288730A (en) * | 1978-09-25 | 1981-09-08 | General Motors Corporation | Proportional and integral solenoid armature positioning control system |
| DE3315222A1 (en) * | 1983-04-27 | 1984-10-31 | Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr | ELECTRICALLY CONTROLLED PRESSURE LIMIT VALVE WITH HYDRAULIC SPRING PRELOAD |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005119391A1 (en) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Valve device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2607602B1 (en) | 1994-03-11 |
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