CONTROL OR REGULATING APPARATUS

Abstract: 1. Regulation or control device comprising a built-in regulation resistance (R2 ) for the rated value or reference value, for instance for the room temperature, and, for remote operation, an additional resistance (RFE ) capable of being connected by interchangeable leads to two terminals (K1 , K2 ) of said device, said device further comprising a resistance bridge with four branches (R1 , Rx , rt , u), in the diagonal of said resistance bridge there being two inputs of an operational amplifier (V), so that the point (S) of the rated value or the reference value, said point (S) being connected to one of the two inputs of the operational amplifier (V), is located at the connection of two branches (R1 , Rx ) forming a rated value bridge, characterized in that in one branch (Rx ) of said rated value bridge the collector-emitter path of a transistor (T) is connected in series between the built-in regulating resistance (R2 ) and a second resistance (R3 ), so that of the second resistance (R2 ) the end which is distant from the transistor (T) is electrically connected to the point (S) of the rated value or reference value, and that of the second resistance (R3 ) the end which is distant from the transistor (T) is electrically connected to one (K2 ) of the two terminals, that a third resistance (R4 ) is connected between the point (S) of the rated value or reference value and the other terminal (K1 ), that a fourth resistance (R5 ) is located between said other terminal (K1 ) and the basis of the transistor (T), so that, if the resistance (RFE ) for remote operation is not connected, the transistor (T) is conducting and the built-in regulating resistance (R2 ) is operating, and that, if the resistance (RFE ) for remote operation is connected, the built-in regulation resistance (R2 ) is made inoperative in that the current flowing through the transistor (T) is defined by the value set on the resistance (RFE ) for remote operation, so that by said resistance (RFE ) the rated value or reference value may be increased or decreased.

Description: Regel- oder Steuergerät Die Erfindung betrifft ein Regel- oder Steuergerät mit einem eingebauten Einstellglied für den Soll- oder Steuerwert; z.B. für die Raumtemperatur, und einem zusätzlich an zwei Klemmen des Gerätes mit beliebig vertauschbaren Leitern anschliess- baren Ferneinstellglied. Bei Regelgeräten für Heizungs- Lüftungs- oder Klimaanlagen ist normalerweise das Einstellglied, z.B. ein Potentiometer, am Gerät selbst angebracht. Da sich diese Geräte meist in unmittelbarer Nähe der Heizungsanlage befinden, ist ein Gang dorthin notwendig-,- um beispielsweise die Temperatur von 200 C auf 190 C oder 210 C einzustellen. Es ist aber auch schon bekannt, bei solchen Regelgeräten ein Ferneinstellglied vorzusehen, mit dem eine Veränderung des Sollwertes nach oben und nach unten möglich ist. Um ein solches Ferneinstellglied anzuschliessen ist es bei einem bekannten Regelgerät notwendig, einen Widerstand zu entfernen, der einen Standard Sollwert festsetzt. Dies macht es praktisch unmöglich, dass das Ferneinstellglied noch nachträglich durch einen Nichtfachmann, z.B. vom Hauseigentümer, selbst angeschlossen werden kann. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, bei einenRegel- oder Steuergerät-der eingangs erwähnten Art den Anschluss eines Ferneinstellgliedes zu ermöglichen, das eine beliebige skalierbare Aenderung des Sollwertes nach oben und nach unten gestattet, ohne dass vom Regelgerät irgendwelche Teile entfernt oder Verbindungen geändert werden müssen. Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass ein Steuerkreis vorgesehen ist, welcher bei angeschlossenem Ferneinstellglied das eingebaute Einstellglied zur Verände- rung des Soll- oder Steuerwertes nach oben und nach unten unwirksam macht. Dies ermöglicht es, dass auch ein Nichtfachmann die Ferneinstellung mit zwei beliebig vertausch barren Leitern an zwei Klemmen des Regelgerätes anschliessen kann. Da ferner keine Teile ausgebaut werden müssen, ist auch nach der Entfernung des Ferneinstellgerätes das Regeloder Steuergerät'sofort wieder voll funktionsfähig. Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform ist das eingebaute Einstellglied ein Widerstand, der zwischen dem Soll- oder Steuerwertpunkt und der einen Klemme für das Ferneinstellglied in Serie-mit einem Transistor und einem zweiten Widerstand geschaltet ist, dass ein dritter Widerstand zwischen dem Soll- oder Steuerwertpunkt und der anderen Klemme für das Ferneinstellglied geschaltet ist, und dass ein vierter Widerstand zwischen der genannten anderen Klemme und der Basis des Transistors angeordnet ist, und dass das Ferneinstellglied als veränderbarer Widerstand an die genannten Klemmen anschaltbar ist. Bei nicht angeschlossenem Ferneinstellgerät ist der Transistor leitend, so dass er wie ein Schalter wirkt und den Widerstand des eingebauten Einstellgliedes in Serie mit dem zweiten Widerstand schaltet. Wegen der hohen Stromverstärkung des. Transistors ist es möglich, den vierten Widerstand so hochohmig zu wählen, dass der Einfluss des Zweiges mit dem dritten und vierten Widerstand vernachlässigbar ist. Bei angeschlossenem Ferneinstellglied, wenn dieses auf den Minimalwiderstandswert gestellt ist, wird der Transistor abgeschaltet. Es sind somit nur noch der dritte Widerstand und das Ferneinstellglied wirksam. Vorzugsweise wird der dritte Widerstand so dimensioniert, dass dabei der maximale Spannungswert am Soll- oder Steuerwertpunkt erreicht wird. Bei Maximalwiderstand des Ferneinstellgliedes sind sowohl der dritte Widerstand und das Ferneinstellglied wirksam. Zugleich wirkt der Spannungsabfall am Ferneinstellglied als Steuerspannung für den Transistor. Durch die Bemessung des zweiten Widerstandes wird der Transistorstrom so festgelegt, dass der gewünschte Minimal-Soll oder Steuerwert festgelegt ist. Im Zwischenbereich lässt sich der regel- oder steuerwirksame Spannungsabfall genau entsprechend der. Verstellung des Ferneinstellglieds einstellen. Es ist somit möglich, das Ferneinstellglied mit einer Skala zu versehen, um den Sollwert sowohl nach oben wie nach unten zu ändern. Der Einfachheit halber könnte die Basis-Emitter-Durchlassspannung von etwa 0,65 V vernachlässigt werden, da sie bei hoher Speisespannung nicht ins Gewicht fällt. Gemäss- einem Ausführungsbeispiel der Erfindung können jedoch in Serie mit dem Ferneinstellglied zwei antiparallel geschaltete Dioden angeordnet werden, um unter Beibehaltung der Vertauschbarkeit der Anschlüsse die Basis-Emitter-Durchlassspannung zu kompensieren. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 Teil eines Schemas eines bekannten Regelgerätes mit einem eingebauten Einstellglied und zwei Klemmen zum Anschluss eines Ferneinstellgliedes, wobei jedoch zum Anschluss des Ferneinstellgliedes das eingebaute Einstellglied entfernt werden muss, Fig. 2 eine Schaltung wie in Figur 1, wobei jedoch ein Steuerkreis vorgesehen ist, welcher bei angeschlosse nem Ferneinstellglied das eingebaute Einstellglied zur Veränderung des Soll- oder Steuerwertes nach oben und nach unten unwirksam macht. Fig. 3 das Ferneinstellglied gemäss Figur 2, jedoch mit zwei antiparallel geschalteten Dioden zur Kompensa tion der Basis-Emitter-Durchlassspannung. Bei der bekannten Schaltung von Figur 1 für ein Regelgerät sind Widerstandsbrücken Rl, r2, r3; rt, für den Sollwert und für den Istwert an die Eingänge des Operationsverstärkers V angeschlossen, dessen Ausgang beispielsweise über ein Relais das Ein- und Ausschalten eines Oelbrenners steuert. Die Brücke für den Sollwert besteht aus den Widerständen R1, r2 und r3, die in Serie geschaltet sind. Vom Sollwertpunkt S, der zwischen den beiden Widerständen R1, r2 liegt, führt eine Leitung zu einem Anschluss des Operationsverstärkers V. Der Widerstand r2 ist veränderbar und beispielsweise durch Werke in stellung auf einen Standardsollwert eingestellt. Dieser Widerstand ry liegt zwischen den beiden Klemmen K1 und K2. An diese Klemmen K1 und K2 ist ein Ferneinstellpotentiometer RFE anschliessbar. Vor dem Anschliessen muss jedoch der Widerstand r2 entfernt werden;ansonst wegen der Parallelschaltung der beiden Widerstände RFE und r2 der Sollwert nur in einer Richtung veränderbar wäre. Bei der Schaltung gemäss Figur 2 ist wesentlich, dass im Gegensatz zur vorbekannten Schaltung von Figur 1 zum Anschluss des Ferneinstellpotentiometers RFE keine Teile entfernt werden oder Verbindungen geändert werden müssen. Trotzdem ist eine Veränderung des Sollwertes sowohl nach oben wie nach unten möglich, und. der Anschluss des Ferneinstellpotentiometers RFE kann mit zwei beliebig vertauschbaren Leitern erfolgen. Das eingebaute Einstellglied R2 ist ein Widerstand. Dieser Widerstand R2 ist mit einem Transistor T und einem zweiten Widerstand R3 in Serie- zwischen dem Sollwertpunkt'S und der einen Klemme K2 geschaltet. Ein dritter Widerstand R4 ist zwischen dem Sollwertpunkt S und der anderen Klemme K1 für das Ferneinstellglied RFE vorgesehen. Schliesslich befindet sich ein vierter Widerstand R5 zwischen der Klemme Kl und der Basis des Transistors T. Das Ferneinstellglied RFE ist als veränderbarer Widerstand an die Klemmen K1 und K2 anschaltbar. Ein Vergleich der Figuren 1 und 2 zeigt, dass in Figur 2 die Widerstände r2 + r3 durch die Kombination R4 + R5, zu welcher R2 parallel liegt, in Serieschaltung mit R5 ersetzt sind. Für gleiche'Sollwertbedingungen gilt daher: r2 + r3 - ms 4 53 2 + R3 = Rx Grundeinstellung. R4 + R5 + R2 Bei Verwendung eines hochverstärkenden Transistors (z.B. jj 1 400) wird der Widerstand R5 relativ zu R2 hochohmig gewählt, so dass folgendes in grober Näherung gilt: r2 + r3 R2 + R3 Rx Grundeinstellung Grundsätzlich hat somit die Schaltung von Figur 2 bei nicht angeschlossenem Ferneinstellpotentiometer den gleichen Effekt wie die Schaltung von Figur 1 bei nicht angeschlossenem Ferneinstellpotentiometer. Betrachtet man nun die Schaltung von Figur 2 bei angeschlossenem Ferneinstellpotentiometer RFE, so ist ersichtlich, dass wenn das Potentiometer RFE auf einen Widerstandswert von praktisch Null eingestellt ist, kein Strom über den Widerstand R5 fliessen kann und somit der Transistor T sperrt. Infolgedessen ist nur noch der Widerstand R4 wirksam. R4 ist so ausgelegt, dass r2 max + r3 = R4 Rx max. Dies bedeutet also, dass RX max hochohmiger ist als Rx Grundeinstellung ohne angeschaltetem Ferneinstellpotentiometer. Umgekehrt ist bei der Einstellung des Ferneinstellpotentiometers auf den Maximalwiderstand der Transistor T leitend, wobei am Gegenkopplungswiderstand R3 praktisch derselbe Spannungsabfall auftritt, wie am Ferneinstellpotentiometer RFE. Somit wird Rx niederohmiger, da sowohl der Widerstand und der Widerstand R2 wirksam sind. Es gilt: (R4 + RFE max) . (R2 + R3) r2 min + r3 # = Rx min R4 + RFE max + R2 + R3 Der Spannungsabfall am Ferneinstellpotentiometer RFE und am Widerstand R3 sollte relativ klein im Vergleich zur Sollwertspannung gewählt werden. Nachdem vorangehend die Extremwerte Rx max und Rx min angegeben worden sind, ist ersichtlich, dass die Zwischenwerte durch Verstellen des Ferneinstellpotentiometers stetig einstellbar sind, da die Spannung am Gegenkopplungswiderstand R3 stets derjenigen von RFE folgt. Damit folgt natürlich auch der zugehörige Strom durch den Widerstand R3. Dieser Strom ist praktisch mit dem Kollektorstrom des Transistors T identisch und fliesst durch den Widerstand R2, welcher dem Wert des Ferneinstellpotentiometers proportional ist. Folglich sind zwischen Rx min (maximaler Strom durch den Transistor) und Rx max (kein Strom durch den Transistor) alle Werte stetig nachbildbar. Der maximale Wert des Widerstandes R2 ist aber so zu wählen, dass die Spannung am Transistor T vom Kollektor zum Emitter nie kleiner als ungefähr 1 V wird. Beim Ausführungsbeispiel von Figur 3 ist die Basis-Emitter Durchlassspannung von etwa 0,65 Volt vernachlässigt worden, da sie bei hoher Speisespannung nicht ins Gewicht fällt. Die Durchlassspannung kann jedoch unter Beibehaltung der Vertauschbarkeit der Anschlüsse des Ferneinstellpotentiometers RFE 1wie in Figur 3 gezeigt, durch zwei antiparallel geschaltete Dioden D1 und D2 in Serie zum Ferneinstellpotentiometer RFE voll kompensiert werden. Es sind noch verschiedene andere Aenderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So kann beispielsweise der Transistor durch ein anderes Verstärkungselement ersetzt werden.

Claims: Patentansprüche 1. Regel-- oder Steuergerät mit einem eingebauten Einstellglied für den Soll- oder Steuerwert, z.B. für die Raumtemperatur, und einem zusätzlich an zwei Klemmen des Gerätes mit beliebig vertauschbaren Leitern anschliessbaren Ferneinstellglied, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerkreis vorgesehen ist, welcher bei angeschlossenem Ferneinstellglied (RFE) das eingebaute Einstellglied (R2) zur Ver änderung des Soll- oder Steuerwertes nach oben und nach unten unwirksam macht. 2. Regel- oder Steuergerät nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, dass das eingebaute Einstellglied (R2) ein Widerstand ist, dass dieser Widerstand (R2) mit einem Transistor (T) und einem zweiten Widerstand (R3) in Serie zwischen dem Soll- oder Steuerwertpunkt und der einen Klemme (K2) geschaltet ist, dass ein dritter Widerstand (R4) zwischen dem Soll- oder Steuerwertpunkt (S) und der anderen Klemme (K1) für das Ferneinstellglied (RFE) geschaltet ist, dass ein vierter Widerstand (R5) zwischen der genannten anderen Klemme (K1) und der Basis des Transistors (T) angeordnet ist, und dass das Ferneinstellglied (RFE) als veränderbarer Widerstand an die genannten Klemmen (K1, K2) anschaltbar ist. 3. Regel- und Steuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vierte Widerstand(R5) so hochohmig in Bezug auf den Widerstand des eingebauten Einstellgliedes (R2) gXählt ist, dass der Einfluss des Zweiges mit dem drittentR4) und vierten Widerstand (R5) auf die Regel- und Steuerwirkung vernachlässigbar ist, wenn das Ferneinstellglied (RFE) nicht angeschlossen ist. 4. Regel- oder Steuergerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei angeschaltetem Ferneinstellglied (RFE) der Wiederstand desselben regel- oder steuerwirksam ist und der Spannungsabfall am Ferneinstellglied zea zugleich als Steuerspannung am Transistor (T) wirkt. 5. Regel- oder Steuergerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wiederstnd (R3) derart bemessen ist, dass der Transistorstrom festgelegt wird, der für den. Minimal-Soll- oder Steuerwert notwendig ist. 6.Regel- oder Steuergerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Serie mit dem Ferneinstellglied (RFE) zwei antiparallel geschaltete Dioden (D1,D2) angeordnet sin'

Inventors: REINER, EUGEN
Applicants: ELESTA AG ELEKTRONIK
Application year: 1982
Main classification: G05D23
IPC codes: G05D23