Brevet FR2067342A1 — publié le 19710820

La préseat-s inY@at.jLen te rapporte à un sys'cèa© &s eotasan-de amélioré pour un dispositif de chauffage et/ou de refroidissement du type qui peut être utilisé pour la commande de température de l'environnement ou milieu de locaux humains tels que des appar-5 tements, maisons ou bureaux. Comme on le sait, des nécessités strietes sont imposées dans les systèmes de commande de température pour la régulation du milieu des êtres humains par les réponses physiologiques des humains nécessitées et les besoins pratiques de sources de puissance 10 et d'équipement. Les humains réagissent négativement à de grandes fluctuations en température alors que les services électriques font particulièrement objection à la commande d'équipements de chauffage et de refroidissement qui causent des variations soudaines dans la charge placée sur leurs lignes de puissance. 15 La présente invention fournit un système de commande élec tronique pour commander l'énergie transférée à l'équipement de chauffage et/ou de refroidissement en tant que fonction d'une température explorée. Le système comporte des moyens, tels qu'une thermistance, pour produire un signal représentatif de la tempéra-20 ture, et une source de signaux de référence différents^, telle qu*un circuit diviseur de tension. Plusieurs unités de aoiaparateur individuelles sont également prévues, telles que des amplificateurs opérationnels dans des circuits de déclenchement de Schmitt, couplées pour recevoir le signal représentatif de la température et 25 les différents signaux de référence et pour produire un signal de commande lorsque les signaux représentatifs de la température atteignent ou dépassent line relation prédéterminée au signal de référence particulier. La sortie de chacun des comparateurs est couplée à un circuit commutateur différent, tel qu'un triac, qui com-30 mande un étage de l'équipement de chauffage ou de refroidissement associé. De cette façon, un étage ou davantage de l'équipement de chauffage ou de refroidissement peuvent être activés pour faire revenir l'environnement ou milieu contrôlé à une température dési-35 rée et pour le maintenir dans une gamme étroite de cette température. Dans ce mémoire, pour la convenance, le terme équipement "thermique" sera utilisé pour dire équipement de chauffage et de refroidissement. 40 La présente invention sera maintenant décrite en relation 70 41164 2 2067342 gts© !©g dessins oi-joints dans-lesquels s La figure 1 ©st un diagresse des blocs â'isi sIeî&Ls sjsftfes de c&auffage et de refroidisseiasntj, réalisé selon la présente invention* du type commandant le fonctionnement de deux unités de 5 variation de température, line unité de chauffage et une unité de refroidissement. La figure 2 est un diagramme de circuit du système de la figure 1, illustrant avec plus de détails la construction de ce système. - 10 La figure 3 est •an diagramme de circuit cl système de chauffage à trois étages et d'un système de refroidissement à trois étages, réalisés également selon la présente invention, du type qui peut commander le fonctionnement de plusieurs unités de chauffage et/ou de refroidissement, et 15 La figure 4 est un diagramme de circuit d'une variation pour une partie du circuit de la figure 3 représentant une construction préférée en variante. On décrira à présent le premier exemple de réalisation de la présent® invention. 2© On se référera" maintenant à la figure 1 des dessins. Bans cette figure, le systèiae général porte la référence 10 et comporte une source 20 de signal de référence et de signal représentatif de la température, qui est de préférence un circuit en pont. Deux circuits comparateurs 30 et 40, qui de préférence sont des détee-25 teurs de niveau de tension de Schmitt, sont couplés pour recevoir les sorties depuis la source 20 de signal en pont. Ces comparateurs 30 et 40 fonctionnent chacun pour développer un signal de commande lorsque le signal de température atteint ou dépasse une certaine relation avec le signal de référence. Chacun de ces com-30 parateurs 30 et 40 a un retard prédéterminé en réponse, ou "hystérésis", avant que son signal de commande soit développé. La sortie du comparateur 30 est couplée à une unité de commutateur électronique 50 qui commande une unité d'équipement thermique du type de chauffage alors que la sortie du détecteur 40 est couplée de 35 façon semblable à un commutateur électronique 60 qui commande une unité d'équipement thermique du type de refroidissement. Pendant tout le fonctionnement, le pont 20 développe des signaux de température et des signaux de référence qui commandent le fonctionnement des comparateurs ou détecteurs 30 et 40 pour com-40 mander par-là, lorsque nécessité, les commutateurs 50 et 60, afin BAD ORIGINAL 10 41164 3 2067342 de mettre en circuit l'équipement de chauffage ou de refroidissement. On expliquera maintenant, en se référant à la figure 2, le circuit pour le système 10 avec plus de détails. 5 Le pont 20 est un pont de Wheatstone avec une tension po sitive qui y est placée entre des conducteurs 12 et 14. Le potentiel de la ligne 14 sera pris ici comme plan de potentiel de référence, commun ou "masse". Bien que l'on parle ici de "masse", il faut noter que ce n'est pas nécessairement le potentiel à la terre. 10 Le pont 20 comporte une première résistance 16 connectée entre la ligne 12 et un point de jonction de circuit 1J. Une extrémité d'une seconde résistance est également connectée à la jonction 17 et l'autre extrémité de cette résistance est connectée à un cSté d'une thermistance 22 connectée en parallèle et d'une ré-15 sistance de linéarité 24. Les autres extrémités de la résistance 24 et de la thermistance 22 sont connectées à la ligne de potentiel de référence 14. Le point de jonction de circuit 17 sert comme source de signal de tension représentant la température et une ligne de sortie 20 25 y est connectée. Une seconde branche du circuit en pont 20 comporte quatre résistances additionnelles s une quatrième résistance 26 connectée entre la ligne 12 et un point de jonction de circuit 27; une cinquième résistance 28 connectée entre le point 27 et un autre point 25 de jonction de circuit 29; une sixième résistance 32 connectée entre le point 29 et un côté d'une septième résistance 34. La résistance 34 est une résistance variable utilisée dans le réglage ou le choix de la température d'activation du système de commande 10 et son autre extrémité ainsi que son curseur ou prise mobile sont 30 connectés à la ligne de référence 14. Les tensions de signal de référence pour les détecteurs 30 et 40 sont prises respectivement depuis les points de jonction de circuit 27 et 29 par l'intermédiaire de deux conducteurs 57 et 59. Par la variation de la prise ou curseur sur la résistance 34, 35 le niveau de ces tensions peut être varié pour régler la réponse du système et ledit curseur peut être calibré en degrés, c'est-à-dire de l8,3°C à 29,4°C. Le détecteur 30 est établi de préférence depuis un amplificateur opérationnel 33 avec la ligne de signal de tension de ré-40 férence 57 connectée, par l'intermédiaire d'une résistance 38, à 70 41164 4 2067342 son entrée primaire négative, et la ligne de signal représentatif de la température 25 connectée, par l'intermédiaire d'une résistance 39* à son entrée primaire positive. La sortie de l'amplificateur opérationnel 33 est connectée à une ligne de signal de com-5 mande 52 et est également alimentée en retour, par l'intermédiaire d'un condensateur 31 > à, la borne de fond de l'amplificateur opérationnel 33 et également par l'intermédiaire d'une résistance de réaction 35 à l'entrée primaire positive dudit amplificateur opérationnel 33- Les bornes additionnelles de l'amplificateur opéra-10 tionnel 33 sont connectées ensemble par un condensateur 31*. Le comparateur 40 comporte de façon identique un amplificateur opérationnel 43. Cependant, dans ce cas, l'entrée primaire négative de l'amplificateur opérationnel 43 est connectée, par l'intermédiaire d'une résistance 48, à la ligne de signal de tempé-15 rature 25, alors que la borne d'entrée primaire positive est connectée à la ligne de signal de référence 59» par l'intermédiaire d'une résistance 49. Ceci est précisément la relation opposée à celle de l'amplificateur opérationnel 33 où l'entrée positive était couplée au signal de température et où l'entrée négative était côu-20 plée au signal de référence. Les autres connexions de l'amplificateur opérationnel 43 sont semblables à celles de l'amplificateur opérationnel 33- A savoir : la sortie de l'amplificateur opérationnel 43 est connectée à une ligne de sortie de signal de commande 62, par l'intermédiai-25 re d'une résistance de réaction 45, à son entrée positive, et par l'intermédiaire d'un condensateur 4l à sa quatrième borne. Les cinquième et sixième bornes de l'amplificateur opérationnel sont connectées ensemble par un condensateur 4l'. Les lignes de sortie 52 et 62 sont respectivement connec-30 tées à des cireuits de commutateurs électroniques 50 et 60. Chacun. de ces cireuits comporte deux résistances connectées en série 54, 56 ou 64, 66, connectées respectivement entre la ligne 52 ou 62 et la masse. Les jonctions de ces deux paires de résistances 54, 56 ou 64,66 sont connectées à la porte d'un thyristor 58 ou 68 35 du type triac, qui à son tour a ses bornes commandées connectées entre une borne de sortie 59 ou 69 et la masse. En outre, sont prévues une résistance connectée en série 57 ou 67 et un condensateur 55 ou 65, dont la connexion en série est connectée sur le triac 58 ou 68. 40 Les amplificateurs opérationnels 33 et 43 sont, de préfé 70 41164 5 2067342 rence, un amplificateur opérationnel "double" tel qu'un MC 1437-L qui comporte deux amplificateurs opérationnels en un petit boîtier en céramique. En outre, chacun des amplificateurs opérationnels 33 et 43, décrits ici, est connecté dans une configuration de cir-5 cuit comparateur appelé communément circuit de déclenchement de Schmitt. On décrira maintenant le fonctionnement du premier exemple de réalisation de la présente invention. Comme mentionné ci-dessus, pendant tout le fonctionnement, 10 le circuit du système 10 fonctionne pour commander la température d'un environnement ou milieu en convertissant la température explorée en un signal de tension électrique et en utilisant ce signal avec des signaux de référence variables sélectés pour mettre en circuit l'équipement de chauffage ou de refroidissement, par les 15 commutateurs 50 ou 60, lorsque la température'explorée est au-dessous ou au-dessus de certaines valeurs sélectées. La thermistance 22 du pont 20 varie sa valeur de résistance en relation avec la température de son environnement. Une variation dans la température de l'environnement fait varier la 20 résistance de la thermistance 22. Cette résistance changée résulte en un décalage dans le niveau de tension au point 17 dans le circuit de division de tension établi par les résistances l6, 18, 24 et la thermistance 22. Cette tension est couplée à l'entrée positive de l'ampli-25 ficateur opérationnel 33 et à l'entrée négative de l'amplificateur opérationnel 43. Deux signaux de tension de référence sont dérivés depuis les points 27 et 29 par le diviseur de tension établi par les résistances 26, 28, 32 et 34. Il faut noter que la tension au point 27 est plus élevée en valeur que celle au point 29. Ces 30 valeurs de tension sont réglables ensemble au moyen de la résistance variable 34 qui peut être calibrée en degrés de température pour l'utilisation comme moyen de sélection de température. Dans un exemple de réalisation préférée,cette résistance était choisie pour fournir une température nominale sélectable dans la gamme de 35 l8,3°c à 29,4°c. Il faut, noter qu'à la fois les signaux de température et de référence sont dérivés depuis les diviseurs de tension sur la même tension d'entrée B+ et peuvent être définis en termes de rapport des résistances à la tension B+ (si les petits courants au 40 travers des lignes de signaux 25* 27' et 29' sont ignorés). Ainsi, 70 41164 6 2067342 les rapports de ces tensions de l'une à l'autre sont pratiquement indépendants de la variation dans l'alimentation de tension. Ceci permet d'utiliser une alimentation de tension économique et simple pour B+. Dans le circuit illustré, une seule diode et une seule 5 source de puissance de condensateur de signal ont été adéquates. Les circuits déclencheurs de Schmitt comportant l'amplificateur opérationnel 33» comportent normalement un signal de tension de sortie de niveau approximativement à la terre, mais lorsque la tension sur leur borne d'entrée positive atteint une valeur au-10 dessus de la valeur de référence, la sortie se décale à un niveau de tension constant d'approximativement B+. Ce déealage dans la sortie sur la ligne 52 fait fonctionner ou met en circuit le commutateur électronique 50 qui comprend le triac 58 pour faire fonctionner l'équipement de ehauffage. De façon semblable, le déclen-15 cheur de Schmitt comportant l'amplificateur opérationnel 43 varie sa sortie sur la ligne 62 depuis approximativement le niveau à la , terre à B+ lorsque la tension représentative de la température tombe à son entrée négative au-dessous de la tension de référence sur son entrée positive. Ceci amène le commutateur 68 à "se fermer" 20 et active l'équipement de refroidissement. r Pour les tensions représentatives de la température, entre les deux tensions de référence, il existe une "bande morte" dans laquelle ni le commutateur 50 ni le commutateur 60 ne sont fermés et pour laquelle aucun équipement n'est commandé. 25 Chacun des circuits 30 et 40 est conçu avec un "hystéré sis" ou retard dans le fonctionnement pour empêcher une mauvaise commande en réponse à une variation soudaine ou transitoire dans le signal dé tension représentatif de la température ou à un cycle trop rapide ou à tin dépassement de la gamme de température désirée. 30 On décrira maintenant le second exemple de réalisation de la présente invention. Celui-ci est représenté dans la figure 3« Ce système est désigné en général par la référence 100 et comporte une source 120 de signal représentatif de la température du type de circuit en 35 pont dont la sortie est alimentée à un amplificateur 110 en courant continu à partir duquel un signal de sortie représentatif de la température est dérivé et alimenté par l'intermédiaire d'un conducteur 114 à plusieurs comparateurs 130, dont chacun commande un commutateur différent d'une pluralité de commutateurs électroniques 40 150. Des signaux de référence de valeurs différentes pour la plu 70 41164 7 2067342 ralité des comparateurs 130 sont dérivés depuis une source 115 du type diviseur de tension. Le système 100 comporte également un dispositif de lecture 105 de la température explorée,qui est également connecté au circuit en pont 120. 5 Le système général 100 diffère du système précédent 10 tout d'abord dans la prévision de l'amplificateur 110, dans l'utilisation d'une source 115 de tension de référence séparée et dans l'utilisation d'un plus grand nombre de comparateurs 130 et de commutateurs 150. L'unité 105 de lecture de température est un cir-10 cuit optionnel qui ne peut entrer dans le fonctionnement du système de commande et qui peut être également utilisé dans le système 10. Le pont 120 comporte un pont de Wheatstone avec une thermistance 121 fonctionnant pour déterminer sa sortie. La thermis-15 tance 121 est en connexion série avec une résistance fixe 122 entre deux lignes d'entrée de tension 123 et 124. Egalement connectée entre ces lignes 123 et 124, se trouve la connexion série d'une résistance variable 125 et d'une résistance fixe 126. Les sorties depuis le pont 120 sont dérivées par l'intermédiaire des 20 conducteurs 127 et 128 connectés respectivement à la jonction de la thermistance 121 et de la résistance 122 et à la jonction de la résistance variable 125 et de la résistance 126. Egalement, les extrémités d'une résistance 129* qui comporte aussi une prise mobile ou curseur, sont connectées aux lignes 124 et 123 du pont 120. 25 Le curseur de la résistance 129 est connecté sur un conducteur 129' au circuit 105 de lecture de température, dont la description et le fonctionnement seront donnés ci-après. La ligne 123 depuis le pont 120 est connectée, par l'intermédiaire d'une résistance 121, à un conducteur 132 alors que la 30 ligne 124 est, de façon semblable, connectée, par l'intermédiaire d'une résistance 133* à un second conducteur 134. Le conducteur 132 est maintenu à une différence de tension prédéterminée plus positive que le conducteur 134 au moyen d'une diode de Zener 116 de réglage de tension dont l'anode et la cathode sont directement 35 connectées à la ligne 134 et à la ligne 132 respectivement. Le conducteur 132 est connecté,par l'intermédiaire d'une résistance 136, à un plan ou source de potentiel en courant continu constant qui est prise ici en tant que "masse" ou plan de référence de tension primaire. Naturellement, cette "masse" n'est pas 40 forcément le potentiel à la terre. De façon semblable, le conduc 70 41164 8 2067342 teur 134 est connecté par l'intermédiaire d'une autre résistance 135 à un autre plan ou source de tension en courant continu constante qui, étant plus négative que celle qui a été désignée comme "masse", est ici désignée B-. 5 L'amplificateur 110 comprend un amplificateur opération nel 111 dont les entrées négative et positive primaires sont respectivement connectées par l'intermédiaire des résistances 112 et 113 aux lignes de sortie 127 et 128 depuis le circuit en pont 120. La sortie de l'amplificateur opérationnel 111 est connectée au con-10 ducteur 114. La ligne 114 est connectée à B- par l'intermédiaire d'une résistance 84. Un circuit de réaction est prévu entre la ligne ll4 et l'entrée primaire négative de l'amplificateur opérationnel 111, et ce circuit est constitué de la connexion de circuit en parallèle d'une résistance 117 et d'un condensateur 118. La 15 ligne de sortie 114 est également couplée à la quatrième borne de l'amplificateur opérationnel 111 par un condensateur 119 et les cinquième et sixième bornes dudit amplificateur opérationnel 111 sont interconnectées par la connexion du circuit en série d'une résistance 119A et d'un condensateur 119B. 20 Ainsi connecté, l'amplificateur opérationnel sert à cal culer la moyenne de différence entre ses bornes positive et négative pour dériver un nouveau signal représentatif de la température et pour amplifier celui-ci. Cet étage sert à fournir un retard de temps à toute variation explorée en température et pour empêcher 25 des réponses transitoires erronées dans le reste du système 100. Le signal de tension, représentatif de la température, amplifié, est alimenté depuis l'amplificateur 110 aux circuits comparateurs 130 par l'intermédiaire du conducteur 114. Les circuits comparateurs 130 sont représentés et seront décrits ici comme com-30 portant six circuits comparateurs différents. Cependant, il faut noter que ce nombre n'est que représentatif et que plus ou moins de circuits comparateurs individuels peuvent être utilisés comme désiré ou nécessité par l'équipement de chauffage et/ou de refroidissement qui est contrôlé ou commandé par le système 100. 35 Les circuits comparateurs 130 comportent six circuits com parateurs individuels, chacun utilisant un amplificateur opérationnel, lesquels sont successivement désignés par les références l4l, 142, 143, 144, 145 et 146. Chacun d'eux est connecté comme le sont les amplificateurs opérationnels 33 et 43 de la figure 2, c'est-à-40 dire, comme des circuits de déclenchement de Schmitt, chacun com 70 41164 9 2067342 portant une résistance l4lA - 146A dans un chemin de réaction entre leurs sorties respectives et leurs entrées primaires positives. Pour la convenance et pour la clarté, la représentation des autres connexions n'est pas illustrée dans la figure 3» celles-ci étant 5 bien entendu les mêmes que celles précédemment décrites. Les amplificateurs opérationnels l4l, 142 et 14^ servent à commander l'équipement de refroidissement et ont leurs entrées négatives primaires connectées, par l'intermédiaire des résistances respectives 137* 138 et 139» à la ligne 114 de signal représen-10 tatif de la température. Les amplificateurs opérationnels 144, 145 et 146 sont prévus pour la commande de l'équipement de chauffage et ont, en conséquence, leurs entrées positives connectées, par l'intermédiaire des résistances respectives 147, 148 et 149, à la ligne 114 de signal représentatif de la température. 15 Les autres entrées primaires aux amplificateurs opération nels l4l, 142, l4j5, 144, 145 et 146 sont respectivement connectées par l'intermédiaire des résistances 151» 152, 153» 154, 155 et 156 à différentes sorties de signal de tension de référence depuis la source 115 de signal de tension. 20 La source 115 de signal de tension de référence comporte un nombre de résistances connectées en série désignées successivement dans la figure 3 depuis la ligne 1J4 à la ligne 132 par les références 157» 158, 159» 160, l6l et 162, les entrées aux amplificateurs opérationnels l4l à 146 étant prises respectivement depuis 25 la ligne 132, la jonction des résistances l6l et 162, la jonction des résistances 158 et 159» la jonction des résistances 157 et 158 et la ligne 134. Ainsi, on peut voir que les signaux de tension de référence appliqués aux amplificateurs opérationnels successifs sont successivement plus négatifs en valeur. 30 Les sorties des déclencheurs de Schmitt formés par les amplificateurs opérationnels l4l-l46 sont respectivement connectées par l'intermédiaire des résistances 163-168 aux différents circuits de commutateurs électroniques du jeu de commutateurs 150. Tous ces circuits de commutateurs 150 sont identiques les 35 uns aux autres et aux commutateurs 50 ou 52 de la figure 2. A savoir, ils comportent tous un triac, respectivement 171-176, dont la porte est connectée à l'entrée depuis le comparateur correspondant des comparateurs 130, et l'une des bornes commandée de ceux-ci est connectée à un niveau de potentiel commun, alors que l'autre 40 est couplée à l'équipement de commande de température et finalement 70 41164 10 2067342 à une source de puissance en courant alternatif. Egalement, chaque commutateur comprend une résistance, désignées respectivement par les références 177-182, connectés entre la porte du triac 171-176 et la masse et un circuit de résistances, respectivement 183-5 188, et de condensateurs, respectivement 191-196, connectés en série reliés aux bornes commandées des triacs 171-176. L'indicateur de température 105 à distance comprend un amplificateur opérationnel 106 dont l'entrée primaire positive est connectée, par 1'intermédiaire d'une résistance 107, à la ligne 10 127 de tension représentative de la température et dont l'entrée négative est connectée, par l'intermédiaire d'une résistance 108, au curseur sur la résistance 129. La résistance à curseur 129 et la résistance 122 ainsi que la thermistance 121 fonctionnent comme un pont de Wheatstone pour 15 développer une différence de tension représentative de la température entre les entrées primaires de l'amplificateur opérationnel 106. Connecté entre l'entrée primaire négative de l'amplificateur opérationnel 106 et sa sortie se trouve un circuit d'une ré-20 sistance 109 et d'une diode 99 connectées en série, relié de façon à permettre au courant conventionnel de s'écouler seulement depuis l'entrée primaire négative vers la sortie dudit amplificateur opérationnel 106. Cet amplificateur opérationnel 106 comporte, en outre, un condensateur 98 connecté depuis sa sortie à sa quatrième 25 borne et un circuit d'un condensateur 97 et d'une résistance 96 connectés en série, relié entre ses cinquième et sixième bornes. Ainsi connecté, l'amplificateur opérationnel sert comme amplificateur en courant continu pour la tension représentative de la température sur la ligne 127, laquelle tension amplifiée est dévelop-30 pée sur la résistance 109 et la diode 99 connectées en série. Un transistor NPN 95 est de plus prévu dans le circuit 105 avec sa base connectée à l'entrée primaire négative de l'amplificateur opérationnel 106 et son émetteur connecté, par l'intermédiaire d'une résistance 9^, à la sortie dudit amplificateur opéra-35 tionnel 106. Ainsi, le circuit base-émetteur du transistor 95 est connecté sur le circuit de la résistance 109 et de la diode 99 pour amplifier, en outre, le signal de tension représentatif de la température qui s'y est développé. Le collecteur du transistor 95 est connecté à un côté d'un dispositif de mesure 90 dont l'autre 40 côté est mis à la masse. Ainsi, si le cadran du dispositif de 70 41164 ii 2067342 mesure est marqué en degrés et calibré au signal de température par l'ajustement du réglage du curseur sur la résistance 129* la température de l'environnement de la thermistance 121 peut y être lue directement. L'imité 105 peut être située à une distance éloi-5 gnée de l'environnement de température contrôlée. On décrira à présent le fonctionnement du second exemple de réalisation. Pendant tout le fonctionnement, le système 100 fonctionne pour commander un ou davantage étages d'équipement de chauffage ou 10 de refroidissement en réponse à une sous-température ou sur-température explorée de grandeur suffisante au-dessus ou au-dessous d'une température réglée ou choisie. Plus particulièrement, la résistance fournie par la thermistance 121 varie selon la température. Elle est placée dans le 15 milieu dont on pense commander ou contrôler la température de telle façon que sa valeur de résistance soit représentative de cette température. La résistance de la thermistance détermine, avec la tension appliquée sur les lignes 124 et 123, la tension à la ligne 127- De façon semblable, la tension sur la ligne 128 est une fonc-20 tion de la tension entre les lignes 124 et 123 et de la valeur de la résistance 126 et de la valeur choisie de la résistance variable 125. Pour tout réglage de la résistance variable 125, la tension sur la ligne 128 est fixée en relation avec la tension sur les lignes 124-123. 25 L'amplificateur 110 reçoit les tensions depuis les lignes 127 et 128 et fonctionne pour amplifier le retard et Intégrer en temps la variation dans la différence de tension. Cet étage sert à éliminer les commandes ou activations erronées de l'équipement du système de chauffage ou de refroidissement en réponse à de 30 court signaux "de bruit" transitoires ou analogues. Il introduit également un retard de temps additionnel ou "hystérésis" dans le système qui peut être varié par le constructeur du circuit particulier pour effectuer une meilleure réponse totale. L'effet d'amortissement de cette unité augmente matériellement la performance 35 entière du système 100. Le signal de tension amplifié sur la ligne 114 est ainsi un signal qui représente la température explorée. Plus particulièrement, le niveau de la tension en courant continu sur la ligne 114 est proportionnel à la température explorée par la thermistance 40 121. 70 41164 12 2067342 Ce signal de tension représentatif de la température est alimenté aux entrées négatives des circuits comparateurs comportant les amplificateurs opérationnels l4l, 142 et 143. Des signaux de tension de référence négative de valeur progressivement plus gran-5 de sont alimentés depuis la source 115 aux entrées positives de ces trois amplificateurs opérationnels formant déclencheur de Schmitt. La tension représentative de la température sur la ligne 114, à l'équilibre pour le système 100, est à un niveau plus négatif que n'importe laquelle de ces trois tensions de référence. 10 A présent, supposons que l'environnement ou milieu devant être contrôlé ou commandé thermiquement augmente en teapérature. L'augmentation de température amène la résistance fournie par la thermistance 121 à diminuer de valeur. Ceci, à son tour, amène le niveau de tension à la ligne 127 à diminuer, c'est-à-dire à deve-15 nir plus négatif. Cette tension inférieure est communiquée au dispositif de mesure de moyenne-amplificateur 110 où, du fait que la tension sur la ligne 128 n'a pas varié avec la température, elle peut résulter éventuellement en une augmentation plus positive depuis le niveau précédent, tension sur la ligne de sortie 114. 20 L'amplificateur opérationnel 111, lorsqu'il est connecté, fonctionne pour amplifier la variation en tension d'un grand facteur (cest-à-dire 200 fois) et pour inverser son sens. Il peut également être conçu pour produire un retard de temps dans la variation d'une période qui peut être choisie par le constructeur. 25 La valeur du condensateur 118 est le déterminant primaire du temps de retard. Un retard de réponse typique serait de l'ordre de plusieurs secondes et, par exemple, peut être de 10 secondes dans ce cas particulier. Ainsi, après un retard de 10 secondes, le niveau de ten-30 sion sur la ligne 114 s'est élevé, devient moins négatif et plus positif. Ceci est suffisant pour élever l'entrée de tension au comparateur établi par lîamplificateur opérationnel l4j pour déclencher ou faire varier la sortie commandant son circuit de commutateur associé comportant le triac 173. Ceci ferme le circuit 35 pour le fonctionnement d'un étage de l'équipement de refroidissement commandé par le triac 173• Il peut être également noté à ce point qu'un avantage du système consiste en ce que le retard dams la réponse produit par l'unité 110 n'est pas un retard fixe mais qu'il est proportionnel 40 à la rigueur de la variation de température explorée. A savoir, 70 41164 13 2067342 sa sortie s'élève ou s'abaisse à une allure plus rapide en réponse à des déviations ou variations importantes qu'elle ne le fait pour des petites. Si le décalage en température a été modéré, le fonction-5 nement du triac 173 seul corrigerait celui-ci et ramènerait la température dans la gamme désirée. Lorsque ce dernier cas se produit, la tension représentative de la température sur la ligne 114 tombe au-dessous de celle de référence couplée à l'amplificateur opérationnel 143, amenant sa sortie, à son tour, à revenir à son 10 niveau précédent. Ceci résulte en la coupure du thyristor 173 et en la désactivation du premier étage de l'équipement de refroidissement ainsi commandé. Cependant, si le décalage de température initial était grand et persistant, le niveau de tension sur la ligne 114 continuerait à s'élever causant successivement le déclen-15 chement des comparateurs de Schmitt établis par les amplificateurs opérationnels 143, 142 et l4l. Ceux-ci, à leur tour, commanderaient successivement les commutateurs établis par les thyristors 173, 172 et 171* pour mettre en fonctionnement plus d'étages de 1'équipement. 20 II faut noter que l'élévation dans la tension représenta tive de la température amène les unités de refroidissement commandées à être activées séquentiellement et non immédiatement. Ainsi, leurs charges ne sont pas placées sur les lignes de puissance au même moment, mais sont placées sur celles-ci sur une période de 25 temps selon les désirs et nécessités des compagnies d'électricité. De façon semblable, lorsque la température s'élève et lorsque le niveau de tension sur la ligne 114 tombe, les unités de chauffage sont désexcitées séquentiellement empêchant ainsi une ehute soudaine dans la puissance prise depuis les lignes utilitaires et, ce 30 qui est plus important, restaurant la température désirée de façon graduelle avec moins de chance de "dépassement" ou de refroidissement excessif. A savoir, lorsque la température tombe au-delà d'ion premier niveau au-dessous du niveau désiré, l'équipement de refroidissement commandé par le thyristor 171 est désexcité lais-35 sant seulement en fonctionnement deux unités. Lorsque la température tombe encore, l'équipement de refroidissement associé au commutateur du thyristor 172 est désexcité laissant en fonctionnement une unité. Finalement, lorsque la gamme de température désirée est atteinte, la dernière unité de refroidissement est désactivée. 40 Ainsi, les imités de refroidissement et la température désirées 70 41164 2067342 sont approximativement et convenablement approchées pour empêeher le dépassement de la gamme désirée (et peut être non nécessairement l'activation de l'équipement de chauffage) ou la cause de décalages rapides indésirables psychologiquement de température. 5 A la température désirée* ou à l'équilibre, la tension sur la ligne ll4 serait approximativement égale à la moitié de la valeur de B-. Ceci correspondrait approximativement au niveau de tension à la jonction des résistances 159 et 160 de la source de référence 115- 10 Comme déjà exposé, les tensions de référence aux trois déclencheurs de Schmitt de commande de chauffage établis par les amplificateurs opérationnels 144, 145 et 146 sont élevées pour être de valeur moins négative. Ces signaux de tension de référence sont couplés aux bornes d'entrée négatives des amplificateurs opération-15 nels alors que la tension sur la ligne 114 est connectée aux entrées positives. Ainsi, ces unités ne sont pas déclenchées par le niveau de tension normal ou équilibré de la ligne 114. De façon semblable, une chute dans la température explorée au-dessous du niveau d'équilibre résulte en la tension sur la 20 ligne 114 qui devient encore plus négative. Lorsque la tension sur la ligne 114 devient plus négative au-dessous du point de fonctionnement de la jonction des résistances 159 et 160, elle atteint,le niveau d'entrée de référence de l'amplificateur opérationnel 144. Lorsque ceci se produit, le si-25 gnal au thyristor 174 est changé l'amenant à mettre en circuit l'équipement de chauffage commandé. Si l'élévation de température explorée est grande et persistante, les autres unités de commutateur de chauffage comportant les thyristors 175 et 176 seraient successivement mises en circuit. Leur fonctionnement serait le 30 même que celui des comparateurs et commutateurs de refroidissement. En bref, pour toute tension de température sur la ligne 114 plus négative que la valeur de référence alimentée par l'intermédiaire de la résistance 153* les comparateurs établis par les amplificateurs opérationnels 141, 142 et l4;5 et leurs commutateurs 35 comportant les thyristors 171, 172 et 173 sont mis hors-circuit, et pour une tension sur la ligne 114 moins négative que la tension couplée au travers de la résistance 154, les comparateurs établis par les amplificateurs opérationnels 144* 145 et 146 et leurs commutateurs associés comportant les thyristors 174, 175 et 176 sont 40 mis hors circuit. Entre ces deux tensions, se trouve la zone de 70 41164 15 2067342 fonctionnement ou bande morte dans laquelle ni les unités d'équipement de chauffage ni les unités d'équipement de refroidissement ne sont commandées. En se référant à la figure 4, on peut voir une variante 5 de construction pour l'unité 110 de retard-amplificateur et pour les comparateurs 130. Seul est illustré l'équipement de comparateur particulier qui comporte l'amplificateur opérationnel 144, étant sous-entendu que chacun des circuits de comparateurs 130 peut être construit de la même manière. 10 L'unité d'amplificateur 110 diffère seulement par la pré vision de deux diodes protectrices 112' et 113' entre les entrées primaires de l'amplificateur opérationnel 111 et par la prévision de deux autres diodes 114' et 114" associées avec son circuit de sortie. 15 Plus particulièrement, il faut noter que les diodes 112' et 113'* qui sont de préférence des diodes IN 914, sont directement connectées sur les bornes d'entrée primaires de l'amplificateur opérationnel 111 de façon que l'anode de l'une et la cathode de l'autre soient connectées à chacune de ces entrées. Ainsi con-20 nectées, les diodes assurent la protection des entrées les empêchant d'avoir une différence de tension trop grande imposée entre elles. Ainsi, elles assurent la protection de l'amplificateur opérationnel contre des courants excessifs et des annulations possibles mais n'interfèrent pas autrement dans le fonctionnement du 25 circuit tel que décrit ci-dessus. De façon semblable, les diodes 114' et 114" limitent les oscillations de tension permises sur la ligne 114 et ainsi assurent la protection du second étage des amplificateurs opérationnels. Comme on peut le voir dans la figure 4, la résistance 84 30 du dernier exemple de réalisation est établie ici avec deux résistances 84' et 84" connectées en série dont la jonction est connectée à l'anode de la diode 114'. La cathode de la diode 114' est connectée à l'entrée négative de l'amplificateur opérationnel 111 et également à l'anode de la diode 114". La cathode de la diode 35 ll4",qui ainsi que les diodes 114', 111' et 112' est de préférence une diode IN 914, est connectée à la jonction de deux résistances 135* et 135" connectées en série qui remplacent la résistance 135 de l'exemple de réalisation précédent. Ce circuit empêche la ligne 114 d'avoir une oscillation dans la tension excessive. Les diodes 40 114', 114", aussi bien que les diodes 112' et 113'* sont prévues 70 41164 16 2067342 pour une petite oscillation de tension. Les circuits comparateurs particuliers 130 sont ici établis avec un circuit intégré 144' dont le circuit d'équipement est illustré dans la figure 4 et est de préférence un circuit GA 3053. 5 Ce circuit fonctionne, en même temps que ses composants associés, comme un amplificateur opérationnel et peut être considéré comme tel. L'amplificateur opérationnel comprenant le circuit intégré 144' forme un circuit de déclencheur de Schaitt. Plus particulièrement, l'unité 144' a ses bornes d'entrée 10 primaire connectées par l'intermédiaire des résistances respectives 147 et 154 à la ligne 114 et une source de tension de signal de référence. La borne d'entrée positive est également connectée par l'intermédiaire d'une résistance 201 au collecteur d'un transistor PNP 202 dont l'émetteur est connecté à B+ et dont la base 15 est connectée à l'entrée #6 de l'unité 144' et par l'intermédiaire d'une résistance 203 à B+. Le collecteur du transistor 202 est connecté par l'intermédiaire des résistances connectées en série 204 et 205 à un plan de potentiel B-. L'imité 144 a également son entrée # 7 connectée par l'intermédiaire d'une résistance 20 206 à B+ et, son entrée # 8 connectée directement à B+ et son entrée # 3 connectée à B- La jonction de la résistance 204 et de la résistance 205 est connectée à la base d'xm transistor NPN 210 dont le chemin de courant émetteur-collecteur est connecté à la bobine de commande 25 d'un commutateur de relais 215 pour assurer la même fonction que celle du thyristor 174 de l'exemple de réalisation de la figure 3. En fonctionnement, la modification de la figure 4 est i-dentique avec l'exemple de réalisation de la figure 3 en ce que l'unité 110 sert à amplifier et à retarder le signal de températu-30 re explorée pour produire sur la ligne 114 un signal représentatif de la température. Lorsque ce signal atteint une relation prédéterminée avec le niveau de tension de référence, alimenté par l'intermédiaire de la résistance 154, le transistor 202 est mis en circuit ou rendu conducteur pour, à son tour, mettre en circuit le 35 transistor 210 et commander le commutateur de relais 215. Comme cela sera maintenant totalement apparent, un système de commande nouveau et amélioré pour un système de chauffage et/ ou de refroidissement a été exposé. Il faut noter que la présente invention a l'avantage d'être adaptable à des types variés d'équi-40 pement de commande de température unitaire ou à multi-étages. Par 70 41164 17 2067342 exemple, en changeant l'interconnection de la tension de signal de référence et de la tension de signal de température sur les trois comparateurs de refroidissement 130 dans l'exemple de réalisation de la figure 3* une seule unité de chauffage à six étages peut être 5 commandée. De fait, par de simples variations dans l'interconnexion, l'unité de la figure 3 peut être étendue à virtuellement toute combinaison donnée d'unités d'équipement de chauffage et/ou de refroidissement. De façon semblable, le système de la figure 1 peut être utilisé pour commander l'équipement de refroidissement à 10 deux étages ou l'équipement de chauffage à deux étages par une simple reconnexion. Ainsi, il est clair que la présente invention fournit un système de commande qui est versatil et adaptable à beaucoup de systèmes de refroidissement et/ou de chauffage. Un autre avantage des systèmes décrits ci-dessus est que 15 la vitesse du cycle des dispositifs de refroidissement ou de chauffage peut être commandée en fournissant un "hystérésis" dans le système. Par exemple, supposons qu'une diminution dans la température ambiante se soit produite et que le capteur électronique a représenté cette variation et a déclenché le circuit qui commande 20 le dispositif de chauffage. Si aucun "hystérésis" n'existe, le dispositif de chauffage élèvera la température de la pièce en quelques minutes, et le capteur électronique détectant cette variation coupera le circuit qui a commandé un dispositif de chauffage. Le temps de cycle entier, depuis la mise en circuit à la coupure, peut 25 ne prendre seulement que deux minutes. Si le cycle du système s'effectue à cette vitesse, cela signifie qu'il existe 30 cycles du système par heure et, bien que que ceci maintiendra la température dans une tolérance très étroite, il demandera beaucoup de demandes sur les contacteurs, les démarreurs et ainsi de suite. Pour sur-30 monter ceci, le système présent règle le point de mise en circuit et le point de coupure séparés, par exemple environ 0,6°C ("hystérésis"). Ceci veut dire que la température pourrait varier d'environ 0,3°C autour du point de commande, mais le nombre de cycles par heure serait grandement réduit. 35 II faut également noter que la prévision d'une unité d'am plificateur 110 dans le second exemple de réalisation fournit un retard de temps de plusieurs secondes. En conséquence, le retard de temps entre l'initiation des étages de refroidissement et de chauffage séquentiels peut être, prédéterminé par le constructeur. 40 En outre, en assurant une réponse lente aux signaux erronés, l'uni 70 41164 18 2067342 té décrite ci-dessus élimine également virtuellement le bruit et les pics de tension qui pourraient être introduits dans le câble de connexion du capteur de température à l'unité de production de signal de température. De plus, il faut noter que dans le cas de 5 panne de puissance momentanée, il effectuerait un enlèvement de l'équipement de refroidissement ou de chauffage pour la charge des lignes de puissance et une réintroduction séquentielle de ces unités qui sont nécessitées sur une courte période de temps. Ceci empêche la mise en place de la charge totale en retour sur les lignes 10 de puissance immédiatement après la panne de puissance et, ainsi, empêche un chargement excessif sur les lignes. De plus, le retard de temps augmente lorsque le système atteint l'équilibre. Ceci veut dire que si une grande sous-température ou une sur-température est explorée, le système la corrige 15 rapidement, mais lorsqu'il atteint l'équilibre, il réagit plus lentement pour approcher l'équilibre à vitesse lente et pour empêcher un dépassement et un effet dit "bunting". L'un des avantages des systèmes décrits ci-dessus est leur indépendance relative depuis des variations normales dans l'alimen-20 tatlon de tension. Ceci veut dire qu'une alimentation de tension réglée de façon précise n'est pas nécessairement utilisée et qu'une source moins coûteuse peut être utilisée. En fait, une simple source d'alimentation de puissance comprenant une diode et un condensateur peut être utilisée pour former la polarisation depuis une 25 ligne de tension en courant alternatif approprié, telle qu'une ligne en courant alternatif de 25 volts. Il sera également apparent que le présent système est simple et économique à fabriquer, à installer et à utiliser. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de 30 réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 70 41164 19 2067342 REVENDICATIONS 1 - Système de commande pour la commande d'un équipement thermique en fonction de la température d'un environnement ou milieu, caractérisé en ce qu'il comprend : des moyens pour explorer 5 ou capter la température de l'environnement et pour produire un signal de tension représentatif de celle-ci, et pour produire des premier et second signaux de tension de référence; un premier comparateur couplé de façon active aux moyens de production de signaux et d'exploration ou de captage de la température, pour comparer le 10 signal représentatif de la température et le premier signal de référence, et pour produire un premier signal de commande toutes les fois que le signal représentatif de la température atteint une relation prédéterminée avec le premier signal de référence; un second comparateur couplé de façon active aux moyens de production de si-15 gnal de référence et d'exploration ou de captage de la température, pour comparer le signal représentatif de la température et le second signal représentatif de celle-ci , et pour produire un second signal de commande lorsque le signal représentatif de la température atteint une relation prédéterminée avec le second signal de 20 référence; des premiers moyens pour commuter l'équipement thermique couplés au premier comparateur pour la commande par le premier signal de commande et des seconds moyens pour commuter l'équipement thermique couplés audit second comparateur pour la commande par le second signal de commande. 25 2 - Système de commande selon la revendication 1, carac térisé en ce que les moyens de production de signal et d'exploration ou de captage de la température produisent un signal de tension représentatif de la température sous la forme d'une tension en courant continu dont l'amplitude varie en relation avec la température 30 et produisent des premier et second signaux de tension de référence qui sont des signaux de tension en courant continu de niveaux de tension différents, approximativement constants; les premier et second comparateurs sont des circuits de déclenchement de Schmitt qui fonctionnent pour produire un signal de commande de sortie de ten-35 sion d'amplitude approximativement constante; et les premier et second moyens de commutateur incluent chacun un dispositif de commutation qui répond à la présence et à l'absence d'un signal de commande depuis les premier et second comparateurs respectifs. 3 - Système de commande selon la revendication 1 ou 2, ca-40 ractérisé en ce que les moyens de production de signal et d'explo 70 41164 20 2067342 ration ou de captage de la température comportent une thermistance en connexion de circuit en série avec une résistance et une source de potentiel de courant direct; les premier et second circuits de déclenchement de Schmitt de comparateurs sont chacun formés par 5 l'utilisation d'un amplificateur opérationnel; et les premier et second moyens de commutation comprennent chacun un thyristor. 4 - Système de commande selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de développement de signal et d'exploration ou de captage de la température sont un circuit en 10 pont comportant deux branches parallèles connectées sur une source de courant continu de potentiel fixé dans lequel une thermistance et une résistance sont connectées en série dans une branche à partir de laquelle le signal représentatif de la température est dérivé, et une résistance fixe se trouve dans l'autre branche depuis 15 laquelle, à deux points séparés en résistance, les premier et second signaux de référence sont pris; et les premier et second moyens de commutateur sont donnés respectivement pour la commande de l'équipement de chauffage et de refroidissement. 5 - Système de commande selon l'une quelconque des reven-20 dications 1 à 4, caractérisé en ce que les premier et second circuits de déclenchement de Schmitt de comparateur sont chacun formés par l'utilisation d'un amplificateur opérationnel; les premier et seconds moyens de commutateur comprennent chacun un thyristor; et le signal de tension représentatif de la température est couplé à 25 l'entrée primaire positive de l'un desdits premier ou second amplificateurs opérationnels de comparateur et à 1'entrée primaire négative de l'autre desdits premier ou second amplificateurs opérationnels de comparateur. 6 - Système de commande selon la revendication 1, carac-30 térisé en ce que les moyens de production de signaux-représentatifs et d'exploration ou de captage de la température comprennent un premier moyen pour explorer ou capter la température et pour produire un signal de tension représentatif de celle-ci, et un second moyen pour produire non- seulement les premier et second signaux de 35 tension de référence mais au moins un troisième signal de tension de référence; au moins un troisième comparateur couplé de façon active au premier moyen et au second moyen pour comparer le signal représentatif de la température et ledit troisième signal de tension de référence et pour produire un troisième signal de commande 40 toutes les fois que le signal représentatif de température atteint 70 41164 21 2067342 une relation prédéterminée avec le troisième signal de référence; et des troisièmes moyens pour commuter l'équipement thermique couplés audit premier comparateur pour commander par le troisième signal de commande et, de ce fait, une variation dans la température 5 explorée ou captée à une grande vitesse peut causer la commande de plus d'une unité de l'équipement thermique pour réagir contre ce grand taux de variation de température. 7 - Système de commande selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacun des premier, second et troisième compara-10 teurs est établi par un amplificateur opérationnel dans un circuit de déclenchement de Schmitt qui fonctionne pour produire un signal de commande de sortie de tension en courant continu d'amplitude approximativement constante; les moyens produisant en premier le signal représentatif de la température et les moyens d'exploration 15 ou de captage de la température comprennent un circuit en pont à thermistance pour produire une première tension en courant continu représentative de la température et un amplificateur en courant continu d'intégration qui, additionné, fait la moyenne et retarde et amplifie la première tension de température en courant continu 20 pour produire le signal de tension représentatif de la température; et les premier, second et troisième moyens de commutation comprennent chacun un dispositif de commutation en réponse à la présence et à l'absence d'un signal de commande depuis leurs comparateurs de déclenchement de Schmitt respectifs. 25 8 - Moyens d'exploration ou de captage de la température et de l'environnement et de production d'un signal représentatif de la température pour l'utilisation dans tin circuit d'un dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisés en ce qu'ils comprennent un amplificateur opérationnel connecté en tant qu'am-30 plificateur de signal de température et un dispositif de mesure de moyenne pour fournir à la fois l'amplification du signal représentatif de la température et un retard de temps en atteignant tin nouveau niveau, pour empêcher, de ce fait, une fausse commande par des signaux de bruit et un cycle trop rapide. 35 9 - Circuit de commande capable de commander un nombre d'étages d'équipements thermiques différents, chacun et tous pouvant être soit un étage de chauffage soit un étage de refroidissement, en réponse à un signal de tension de température explorée pour un dispositif de commande selon la revendication 1, caractéri-40 sé en ce qu'il comprend : une première unité pour,à la fois,ampli- 70 41164 22 2067342 fier et faire la moyenne du signal de tension de température afin d'introduire un retaidde temps dans la réponse pour la continuité des variations dans le signal de tension de température; un circuit pour produire une pluralité de signaux de tension de référence de 5 différentes valeurs; une pluralité de circuits comparateurs dont chacun est agencé pour être connecté sélectivement à différents signaux de tension de référence et la sortie de signal représentatif de la température depuis ledit amplificateur afin de produire un signal de sortie en réponse au signal de température étant, avec 10 la relation au signal de tension de référence particulier, soit à et au-dessus du signal de tension de référence, soit à et au-dessous dudit signal de tension de référence; et une pluralité d'imités de commutateurs électriques dont chacun est agencé pour être connecté à un comparateur différent pour le fonctionnement en 15 réponse au signal de sortie de celui-ci. 10 - Système de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour décaler sélectivement les niveaux de signaux de tension relatifs entre le signal de tension représentatif de la température et les signaux de niveau de 20 tension de référence sur une gamme afin de faire varier dans cette gamme la température explorée ou captée à laquelle l'équipement thermique est commandé.