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DE2019618C2 - Electrical controller consisting of a feedback control amplifier - Google Patents

Electrical controller consisting of a feedback control amplifier

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Publication number
DE2019618C2
DE2019618C2 DE19702019618 DE2019618A DE2019618C2 DE 2019618 C2 DE2019618 C2 DE 2019618C2 DE 19702019618 DE19702019618 DE 19702019618 DE 2019618 A DE2019618 A DE 2019618A DE 2019618 C2 DE2019618 C2 DE 2019618C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
resistance
setting
potentiometer
amplifier
range
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19702019618
Other languages
German (de)
Other versions
DE2019618A1 (en
DE2019618B2 (en
Inventor
Manfred Dipl.-Ing. 7140 Ludwigsburg Schaefer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JC Eckardt AG
Original Assignee
JC Eckardt AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JC Eckardt AG filed Critical JC Eckardt AG
Priority to DE19702019618 priority Critical patent/DE2019618C2/en
Publication of DE2019618A1 publication Critical patent/DE2019618A1/de
Publication of DE2019618B2 publication Critical patent/DE2019618B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2019618C2 publication Critical patent/DE2019618C2/en
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/36Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
    • G05B11/42Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P. I., P. I. D.
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B6/00Internal feedback arrangements for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral or differential
    • G05B6/02Internal feedback arrangements for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral or differential electric

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)

Description

Größenordnung erreichen zu können, müssen Verstärker mit Feldeffekteingang verwendet werden.To be able to achieve magnitude, amplifiers must be used can be used with field effect input.

Nach F j g. 2 gelangt das Ausgangssignal über das Widerstands-Kondensator-Netzweirk Rv —CvC1 auf den Eingang des Impedanzwandlers. Dessen Eingangswiderstand wird durch Verändern des die Nachstellzeit bestimmenden Potentiometers P und dessen Ruckführwiderstand bestimmt. Da außerdem die zur Einstellung der interessierenden Werte dienenden Potentiometer nach der Impedanzwandlung angeordnet sind, können deren Werte klein gehalten werden.According to FIG. 2, the output signal arrives at the input of the impedance converter via the resistor-capacitor network R v -C v - C 1. Its input resistance is determined by changing the potentiometer P, which determines the reset time, and its feedback resistance. In addition, since the potentiometers used to set the values of interest are arranged after the impedance conversion, their values can be kept small.

Ebenso können aber für besondere Anwendungsfälle Funktionspotentiometer oderniederohmige integrierte Schalter eingesetzt werden. Der parallel zu P liegende Widerstand Rp zur Einstellung des ΑΓ,,-Bereiches wirdFunction potentiometers or low-resistance integrated switches can also be used for special applications. The resistance R p lying parallel to P for setting the ΑΓ ,, range becomes

jetzt nicht mehr durch den kleinsten Wert der Nachstellzeit Tn begrenzt, wie es bei einer bekannten Ausführung der Fall ist, sondern kann jetzt unabhängig davon ausgewählt werden und niederohmig sein. Ebenso kann auch ein niederohmiger Widerstand innow no longer limited by the smallest value of the reset time T n , as is the case with a known design, but can now be selected independently of this and be of low resistance. A low resistance in

ίο integrierter Schaltung für diskrete Werte und gute Reproduzierbarkeit gewählt werden.ίο integrated circuit for discrete values and good Reproducibility can be chosen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

1 2 ler anordnen, um auch hier einen niederohmigen Patentansprüche: · Widerstand verwenden zu können. Bei der Trennung 'des Kondensators vom zugehörigen Widerstand1 2 ler to be able to use a low-resistance patent claims here too: · Resistance. When separating the capacitor from the associated resistor 1. Elektrischer Regler, bestehend aus einem würde aber die Hochpaßwirkung verlorengehen,
gegengekoppelten Regelverstärker, in dessen 5 Es ist Aufgabe der Erfindung, die Rückführung so Rückführkanal ein jRC-Glied zur Erzeugung des zu gestalten, daß durchweg mederohmige Wider-Integral-Verhaltens und ein Potentiometer zur stände (bzw. Potentiometer) als Einstellwiderstande Einstellung des P-Bereiches sowie ein Impedanz- für den P-Bereich und die Nachstellzeit verwendet wandler vorgesehen sind und bei dem das Po- werfen können.
1.Electric controller, consisting of one but the high-pass effect would be lost,
negative feedback control amplifier, in its 5 It is the task of the invention to design the feedback so the feedback channel a jRC element to generate the that consistently mederohmige cons-integral behavior and a potentiometer to stand (or potentiometer) as setting resistors setting the P- Area as well as an impedance converter used for the P area and the reset time are provided and in which the Po- can throw.
tentiometer zur Einstellung des P-Bereiches zwi- io Diese Aufgabe wird bei einem Regler der eingangs sehen dem Ausgang des Impedanzwandlers und genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelost, daß dem Eingangswiderstand des Regelverstärkers an- , als Impedanzwandler ein voll gegengekoppelter Opegeordnet ist, dadurch 'gekennzeichnet, rationsverstärker vorgesehen ist, an dessen Plus-Eindaß als Impedanzwandler ein voll gegengekoppel- gang der Kondensator zur Erzeugung des Integralter Operationsverstärker (V.) vorgesehen ist, an 15 Verhaltens, an dessen Ausgang außer dem Potentiodessen Plus-Eingang der Kondensator (C,) zur meter zur Einstellig des P-Bereiches em Potentio-Erzeugung des Integralverhaltens, an dessen Aus- meter mit Abgriff zur Einstellung der Nachstellzeit gang außer dem Potentiometer (R,) zur Einstel- angeschlossen ist, und daß zwischen dem Abgriff des lung des P-Bereiches ein Potentiometer (P) mit Potentiometers zur Einstellung der Nachstellzeit und Abgriff zur Einstellung der Nachstellzeit (Tn) an- »ο dem Plus-Eingang des Operationsverstärkers ein geschlossen ist, und daß zwischen dem Abgriff Rückführwiderstand geschaltet ist
des Potentiometers (P) zur Einstellung der Nach- Diese Ausgestaltung ermöglicht den Einsatz von Stellzeit und dem Plus-Eingang des Operations- niederohmigen Widerständen oder Potentiometern Verstärkers ein Rückführwiderstand (R) geschaltet zur Einstellung der Nachstellzeit und des Proporist »5 tionalbereiches. An Stelle von mehreren hochohmigen
Tentiometer for setting the P-range between io This task is solved according to the invention in a controller of the type initially seen, the output of the impedance converter and the type mentioned, in that the input resistance of the control amplifier is assigned a fully negative feedback as the impedance converter, characterized by ration amplifier is provided, on whose plus-one as an impedance converter a fully negative feedback gear of the capacitor for generating the integral operational amplifier (V.) is provided, at 15 behavior, at the output of which apart from the potentiometer plus input of the capacitor (C,) for meter for setting the P range em Potentio generation of the integral behavior, to whose meter with tap for setting the reset time output is connected in addition to the potentiometer (R,) for setting, and that between tapping the setting of the P range a potentiometer (P) with potentiometer for setting the reset time and tap for setting the Reset time (T n ) on- »ο the plus input of the operational amplifier is closed, and that a feedback resistor is connected between the tap
of the potentiometer (P) to adjust the adjustment time and the plus input of the operational low-resistance or potentiometer amplifier a feedback resistor (R) switched to adjust the adjustment time and the proportional range. Instead of several high-resistance
2. Elektrischer Regler nach Anspruch 1, da- Widerständen kann jetzt vorteilhaft ein den Eingangsdurch gekennzeichnet, daß das Potentiometer (P) widerstand des Impedanzwandlers bestimmendes zur Einstellung der Integralzeit an Masse ange- niederohmiges Potentiometer eingesetzt werden. Der schlossen ist. zur Impedanzwandlung dienende Verstärker wird auf2. Electrical regulator according to claim 1, that resistors can now advantageously a through the input characterized in that the potentiometer (P) resistance of the impedance converter determining low-resistance potentiometers can be used to set the integral time to ground. the is closed. for impedance conversion serving amplifier is on 30 diese Weise mit einem Widerstandsnetzwerk beschaltet, so daß er als ein einstellbarer hochohmiger30 wired in this way with a resistor network, so that he as an adjustable high resistance Widerstand wirkt.Resistance works. Damit ergibt sich die Möglichkeit einer kontinuierlichen Einstellung der Kennwerte des Reglers.This makes it possible to continuously adjust the parameters of the controller. Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen 35 Durch die Erfindung wird auch noch der Vorteil Regler, bestehend aus einem gvsgengekoppelten Regel- erzielt, daß auch der Regelverstärker niederohmig verstärker, in dessen Rückführkanal ein ÄC-Glied ausgeführt sein kann, wodurch eine Verbesserung des zur Erzeugung des Integral-Verhakens und ein Po- Driftverhaltens und eine wesentliche Preisreduzierung tentiometer zur Einstellung des P-Bereiches sowie ein erreicht werden kann.The invention relates to an electrical device. The invention also provides the advantage Controller, consisting of a gen-coupled control system, ensures that the control amplifier also has a low resistance amplifier, in whose return channel an ÄC element can be implemented, thereby improving the to generate the integral entanglement and a Po-drift behavior and a significant price reduction tentiometer for setting the P-range as well as a can be achieved. Impedanzwandler vorgesehen sind und bei dem das 40 Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung erläutert Potentiometer zur Einstellung des P-Bereiches zwi- werden. Es zeigtImpedance converters are provided and in which the 40 The invention is to be explained with reference to the drawing Potentiometer for setting the P range between. It shows sehen dem Ausgang des Impedanzwandlers und dem Fig. 1 eine bekannte Regelschaltung mit Impe-Eingangswiderstand des Regelverstärkers angeordnet danzwandlung in der Rückführung,
ist. F i g. 2 ein Schaltbild eines Alisführungsbeispiels
see the output of the impedance converter and the Fig. 1 a known control circuit with impedance input resistance of the control amplifier arranged danzwanderung in the feedback,
is. F i g. 2 is a circuit diagram of an exemplary embodiment
Bei früheren Reglern bestand das Problem, daß die 45 der Erfindung.The problem with previous regulators was that the 45 of the invention. Widerstände, die zur Einstellung der geforderten Der Widerstand R1 der Integrationszeitkonstanten Reglerkenngröße ("denen, sehr hochohmig sein muß- j _ » . q The resistance R 1 of the integration time constant controller parameter ("which must be very high-resistance - j _». Q ten. Das bedingte einen ebenfalls hochohmigen Ein- 'ten. This required a high-resistance input ' gangswiderstand des Regelverstärkers. Man hat daher wird duri> '.'er. Eingangswiderstand des Verstärkers bei einem in Fig. 1 gezeigten, bekannten Regler eine 50 V9 de» :.ch,3't,mgnach Fig. 2 gebildet, wobeifolgen-Impedanzwandlung in der Rückführung vorgesehen, der Zusammenhang gilt:
so daß der Eingangswiderstand des Regelverstärkers
input resistance of the control amplifier. One therefore becomes duri>'.'er. Input resistance of the amplifier in a known regulator shown in FIG. 1 is a 50 V 9 de »: .ch, 3 't, mg according to FIG.
so that the input resistance of the control amplifier
niederohmig ausgeführt werden kann. Beim Verän- _can be carried out with low resistance. When changing _ dem des Proportionalbereiches ergibt sich jedoch ein 1 ~~However, that of the proportional band results in a 1 ~~ Sprung im Verlauf der Reglerausgangsgröße. 55 ^t Jump in the course of the controller output variable. 55 ^ t Bei dem eingangs genannten Regler, der in der
Siemens-Z. 41 (1967), Heft 6, S. 492, Bild 5, gezeigt α _ _2L
In the case of the regulator mentioned at the beginning, which is in the
Siemens-Z. 41 (1967), No. 6, p. 492, Fig. 5, shown α _ _2L
ist, ist deshalb das Potentiometer zur Einstellung des ρ is therefore the potentiometer for setting the ρ P-Bereiches hinter dem Impedanzwandler angeordnet. Dadurch wird der Sprung im Verlauf der Regler- 60 (a = Widerstandsverhältnis von Widerstand R1 zwiausgangsgröße bei Änderungen des P-Bereiches ver- sehen Abgriff und Masse zu Gesamtwiderstand des mieden. Allerdings sind nun in der Rückführung Potentiometers).P-range arranged behind the impedance converter. This avoids the jump in the course of the controller 60 ( a = resistance ratio of resistance R 1 between output variable when the P range changes, tap and ground to total resistance of the. However, potentiometers are now in the feedback). gemischt niederohmige und hochohmige Einstell- Daraus folgt, daß theoretisch der Bereichmixed low-resistance and high-resistance setting It follows that theoretically the range widerstände für den P-Bereich und die Nachstellzeit R <" R < 00 resistances for the P range and the reset time R <"R <00 angeordnet. Dies ist vor allem dann ungünstig, wenn 65 — l arranged. This is particularly unfavorable if 65 - l - die Schaltung in integrierter Bauweise ausgeführt überstrichen werden kann. In der Praxis jedoch wird werden soll. Man könnte nun einfach den Widerstand der obere Grenzwert durch den Ruhestrom des Verdes jRC-Gliedes ebenfalls hinter dem Impedanzwand- stärkers gegeben, d. h. um Werte der interessierendenthe integrated circuit can be painted over. In practice, however, will shall be. One could now simply change the resistance of the upper limit value through the quiescent current of the verdes jRC element also given behind the impedance wall amplifier, d. H. to values of those of interest
DE19702019618 1970-04-23 1970-04-23 Electrical controller consisting of a feedback control amplifier Expired DE2019618C2 (en)

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