DE3133905C2

DE3133905C2 - Measuring device for controlling a regulating device

Info

Publication number: DE3133905C2
Application number: DE3133905A
Authority: DE
Inventors: Hans van Knonau Binsbergen
Original assignee: LGZ Landis and Gyr Zug AG
Current assignee: Siemens Building Technologies AG
Priority date: 1981-07-23
Filing date: 1981-08-27
Publication date: 1986-01-23
Also published as: FR2512984A3; DE3133905A1; FR2512984B3

Abstract

Die Meßeinrichtung (1) besitzt Anschlüsse zur Steuerung einer Regeleinrichtung und einen Istwertgeber, einen Sollwertgeber und eine diesen beeinflussenden, mittels einer Gleichspannungsquelle gespeiste Uhr (15). Eine Leuchtdiode (14) ist mit dem Kollektor eines Transistors (5) verbunden. Dadurch wird erreicht, daß der Speisestrom (I ↓U) der Uhr (15) keinen Einfluß auf den an den Klemmen (2) erscheinenden Widerstand (R ↓S) hat. Mit den Klemmen (2) der Anschlüsse ist ein Graetz-Gleichrichter (3) zwecks Vertauschbarkeit der Leitungen zwischen der Meßeinrichtung (1) und der Regeleinrichtung vorgesehen. Die Uhr (15) wird bei unterbrochener Stromversorgung durch eine nichtwiederaufladbare Batterie (16) gespeist, die bei intakter Stromversorgung durch einen Transistor (6) von der Uhr (15) und der Meßeinrichtung (1) getrennt ist. Die Gleichspannung für die Uhr (15) wird ebenfalls bei intakter Stromversorgung mittels der Leuchtdiode (14) stabilisiert. Ein erster Transistor (4) der Meßeinrichtung (1) wird durch das Potential am Verbindungspunkt eines Festwiderstandes (7) mit einer Reihenschaltung eines den Istwert eines Temperaturfühlers bestimmenden Widerstandes (8) und eines den Sollwert bestimmenden einstellbaren und durch die Uhr (15) umschaltbaren Widerstandes (9) gesteuert.The measuring device (1) has connections for controlling a regulating device and an actual value transmitter, a setpoint transmitter and a clock (15) which influences this and is fed by a DC voltage source. A light emitting diode (14) is connected to the collector of a transistor (5). This ensures that the feed current (I ↓ U) of the clock (15) has no influence on the resistance (R ↓ S) appearing at the terminals (2). A Graetz rectifier (3) is provided with the terminals (2) of the connections so that the lines between the measuring device (1) and the control device can be interchanged. When the power supply is interrupted, the clock (15) is fed by a non-rechargeable battery (16) which, when the power supply is intact, is separated from the clock (15) and the measuring device (1) by a transistor (6). The DC voltage for the clock (15) is also stabilized by means of the light-emitting diode (14) when the power supply is intact. A first transistor (4) of the measuring device (1) is activated by the potential at the connection point of a fixed resistor (7) with a series connection of a resistor (8) which determines the actual value of a temperature sensor and an adjustable resistor which determines the setpoint and can be switched by the clock (15) (9) controlled.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßeinrichtung zur Steuerung einer Regeleinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art (DE-OS 07 100).The invention relates to a measuring device for controlling a control device in the preamble of claim 1 mentioned type (DE-OS 07 100).

Die bisher bekannten, in einem Wohnraum angeordneten Steuergeräte einer Regeleinrichtung mit stetig wirkendem Temperaturfühler, Schaltuhr und von dieser verstellbarem Sollwertgeber müssen über drei- oder vieradrige Leitungen mit einem meist im Heizraum angeordneten Regelgerät verbunden sein, denn die üblichen Widerstandsmeßmethoden erlauben es nicht den Motor der Schaltuhr mit in den Regelstromkreis einzubeziehen, da durch die variable Stromaufnahme das Meßergebnis verfälscht würde. Mehradrige Leitungen bedeuten erhöhte Installationskosten und größere Gefahr eines Falschanschlusses.The previously known, arranged in a living room control devices of a control device with continuously Acting temperature sensor, timer and setpoint adjuster adjustable by this must have three or Four-wire lines must be connected to a control device, which is usually arranged in the boiler room, because the usual ones Resistance measurement methods do not allow the timer motor to be included in the control circuit. because the measurement result would be falsified by the variable current consumption. Multi-core cables mean increased installation costs and greater risk of incorrect connection.

Es ist bereits bekannt (DE-OS 26 55 521), ein Steuergerät einer Regeleinrichtung, einen Ein/Aus-Thermostaten enthaltend, dessen Sollwert von einer Schaltuhr verstellbar ist über nur zwei Leitungen so anzuschließen, daß diese sowohl den Motor der Schaltuhr speisen als auch die Stellung des Schalters übertragen. Eine solche Anordnung läßt sich jedoch nicht für eine stetige Meßwertübertragung verwenden.It is already known (DE-OS 26 55 521), a control device of a control device, an on / off thermostat containing, the setpoint of which can be adjusted by a time switch to be connected via just two lines, that these both feed the motor of the timer and transmit the position of the switch. Such However, the arrangement cannot be used for a continuous transmission of measured values.

Ferner ist eine Meßeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt (DE-OS 28 07 100), bei welcher über zwei Leitungen des Wechselstrom-Versorgungsnetzes gleichzeitig die stetigen Signale von Fühler und Sollwertgeber sowie der Speisestrom für den Antrieb des Schaltmotors übertragbar sind. Bei dieser Regeleinrichtung ist eine auf eine unterschiedlicheFurthermore, a measuring device according to the preamble of claim 1 is known (DE-OS 28 07 100), at which via two lines of the alternating current supply network simultaneously the continuous signals from Sensor and setpoint generator as well as the supply current for driving the switching motor can be transmitted. At this Control device is one on a different

ίο Größe der entgegengesetzt gepolten Stromhalbwellen ansprechende Auswerteschaltung vorgesehen. In der Meßeinrichtung ist ein Fühlerorgan und ein Sollwertgeber in mindestens einem von zwei Strompfaden vorhanden, wobei die Strompfade aus der Reihenschaltung wenigstens eines Widerstandes und je eines Gleichrichters und die beiden Strompfade mit entgegengesetzten Durchlaßrichtungen zueinander parallel über zwei Leitungen in einen Wechselstromkreis geschaltet sind. Wenn die beiden Leitungen zum Regel- oder Steuergerät vertauscht werden, kehren sich auch die Wirkungen um, das heißt statt Heizbetrieb wird Kühlbetrieb eingeschaltet ίο Size of the oppositely polarized current half-waves appealing evaluation circuit provided. In the measuring device there is a sensor element and a setpoint generator present in at least one of two current paths, the current paths from the series connection at least a resistor and a rectifier each and the two current paths with opposite one another Forward directions are connected in parallel to one another via two lines in an alternating current circuit. If the two lines to the regulating or control device are swapped, the effects are reversed to, i.e. instead of heating operation, cooling operation is switched on

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßanordnung der im Oberbegriff genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß trotz einfachem Aufbau eine sicherere Funktion gewährleistet werden kann: Trotz Vertauschet der Verbindungsleitungen soll unbeabsichtigt keine Funktionsumkehr stattfinden und soll sich das Meßergebnis des Innenwiderstandes der Schaltung nicht ändern.The invention is based on the object of providing a measuring arrangement of the type mentioned in the preamble to improve that a more reliable function can be guaranteed despite the simple structure: Despite interchanging the connecting lines should be unintentional no function reversal takes place and the measurement result of the internal resistance of the circuit should be do not change.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet und. in den Unteransprüchen sind weitere Ausbildungen derselben beansprucht
Als Gleichspannungsstabilisator wird vorzugsweise eine Leuchtdiode verwendet welche eine ausgesprochene Zenerwirkung hat Darüber hinaus sind auch Zenerdioden als Gleichspannungsstabilisatoren verwendbar, da solche Bauelemente relativ preisgünstig sind.
Nachfolgend wird ein Ausführu/^sbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutertThe invention is characterized in claim 1 and. in the subclaims further developments of the same are claimed
A light-emitting diode which has a pronounced Zener effect is preferably used as the DC voltage stabilizer. In addition, Zener diodes can also be used as DC voltage stabilizers, since such components are relatively inexpensive.
An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing

Die einzige Figur der Zeichnung stellt die Meßeinrichtung 1 samt Uhrenschaltung dar. Sie ist mittels Klemmen 2 an Gleichspannungs-Leitungen vom Regelgerät angeschlossen. Mittels eines Gleichrichters 3 in Graeuschaltung wird die richtige Polarität für die Versorgungsspannung U für die Meßeinrichtung 1 unabhängig vom Anschluß der Leitung an den Klemmen 2 erzeugt Letztere enthält drei Transistoren 4, 5 und 6. Die Transistoren 4 und 5 sind reine Verstärker, während der Transistor 6 als Schalter wirkt. An die Gleichspannung U ist eine Reihenschaltung dreier Widerstände, eines Festwiderstandes 7, eines temperaturempfindlichen Widerstandes 8 und eines einstellbaren Widerstandes 9 angeschlossen. Eine Reihenschaltung aus dem temperaturempfindlichen Widerstand 8 und dem einstellbaren Widerstand 9 wird als Widerstand 10 bezeichnet. Der Verbindungspunkt 11 zwischen dem Festwiderstand 7 und dem Widerstand 10 ist mit der Basis des Transistor 4 verbunden. Ein Widerstand 12 ist zwischen die eine Leitung der Gleichspannung und den Emitter des Transistors 4 geschaltet. Der Kollektor des Transistors 4 ist an die zweite Leitung für die Gleichspannung gelegt. Eine weitere Leitung führt vom Emitter des Transistors 4 zur Basis des Transistors 5. Dessen Emitter liegt über einen relativ niederohmigen Widerstand 13 an der einen und dessen Kollektor über eine Leuchtdiode 14 an der anderen Leitung der Gleichspannungsversorgung. Der Verbindungspunkt zwischen der LeuchtdiodeThe only figure in the drawing shows the measuring device 1 including the clock circuit. It is connected by means of terminals 2 to direct voltage lines from the control device. By means of a rectifier 3 in gray circuit, the correct polarity for the supply voltage U for the measuring device 1 is generated regardless of the connection of the line to the terminals 2. The latter contains three transistors 4, 5 and 6. The transistors 4 and 5 are pure amplifiers, while the transistor 6 acts as a switch. A series circuit of three resistors, a fixed resistor 7, a temperature-sensitive resistor 8 and an adjustable resistor 9 is connected to the direct voltage U. A series circuit made up of the temperature-sensitive resistor 8 and the adjustable resistor 9 is referred to as resistor 10. The connection point 11 between the fixed resistor 7 and the resistor 10 is connected to the base of the transistor 4. A resistor 12 is connected between one line of the direct voltage and the emitter of transistor 4. The collector of transistor 4 is connected to the second line for the direct voltage. Another line leads from the emitter of transistor 4 to the base of transistor 5. Its emitter is connected via a relatively low-resistance resistor 13 to one and its collector via a light emitting diode 14 to the other line of the DC voltage supply. The connection point between the light emitting diode

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14 und dem Kollektor des Transistors 5 ist mit einer Versorgung der Uhr 15 stabilisiert Somit hat der im-14 and the collector of the transistor 5 is stabilized with a supply of the clock 15.

elektrischen uhr 15 verbunden. An diese Leitung ist pulsweise fließende Strom Iu durch die Uhr 15 keinenelectric clock 15 connected. Current Iu flowing through the clock 15 in pulses is not present on this line

ferner der Kollektor des Transistors 6 angeschlossen, Einfluß auf den resultierenden Fühlerstrom /und den a,ialso connected to the collector of transistor 6, influence on the resulting sensor current / and the a, i

zwischen dessen Emitter und die eine der Versorgungs- den Klemmen 2 erscheinenden Widerstand R& das heißtbetween its emitter and one of the supply terminals 2 appearing resistor R & that is

leitungen mit Gleichspannung eine nicht-aufladbare 5 er ist entkoppeltlines with direct voltage a non-chargeable 5 it is decoupled

Battery 16 is coupled to the base of this transistor. In the event of a power failure, the transistor

6 ist mit dem Verbindungspunkt von zwei zwischen die 6 leitend und die Uhr 15 wird in dieser Periode durch die6 is conductive with the junction of two between the 6 and the clock 15 is in this period through the

Supply lines for the DC voltage switched battery 16 operated. Since the lifespan is one with

teten Widerständen 17 und 18 zusammengeschlossen. einem solch geringen Strom Iu belasteten nicht-wieder-ended resistors 17 and 18 connected together. such a low current Iu were not loaded again

The measuring device 1 works as follows: io rechargeable battery with that of a rechargeable battery

Der Gleichrichter 3 erzeugt bei eingeschaltetem Re- Batterie vergleichbar ist, ist die Verwendung der erstegelgeret die Gleichspannung U, welche einen Strom / ren nicht nachteilig. Die leichte Beschaffbarkeit und durch die Meßeinrichtung 1 treibt Der temperaturemp- Auswechselbarkeit kann sogar als Vorteil betrachtet findliche Widerstand 8 bestimmt den Istwert der Raum- werden. Die nachgeschaltete Regeleinrichtung arbeitet temperatur. Er ist in dieser Schaltung als Heißleiter aus- is natürlich bei einem Stromunterbruch nicht Daher ist gebildet Der Sollwert der Temperatur kann am einstell- das Ausbleiben der Steuersignale während des Strombaren Widerstand 9 eingestellt werden. Dieser wird fer- unterbruchs nicht von Bedeutung. Dagegen läuft die ner durch einen nicht dargestellten Schalter in b«kann- Uhr 15 auch während dieses Unterbruchs weiter. Dater Weise durch die Uhr, beispielsweise für die Nachtab- durch wird zum Beispiel verhindert daß die durch die Senkung, beeinflußt Die am Verbindungspunkt zwi- 20 Uhr 15 gesteuerte Nachtabsenkung nach einem Stromsehen dem Festwiderstand 7 und dem Widerstand 10 aus unterbrach verspätet erfolgtThe rectifier 3 generates when the Re battery is switched on is comparable, the use of the DC voltage U, which does not cause a current / ren is disadvantageous. The ease with which it can be obtained and with the measuring device 1 drives the temperature-sensitive interchangeability can even be regarded as an advantage. Resistance 8 determines the actual value of the room. The downstream control device works at temperature. In this circuit it is only used as an NTC thermistor, of course, in the event of a power failure. This is irrelevant without interruption. On the other hand, the switch continues to run through a switch (not shown) at 15 even during this interruption. This way through the clock, for example for the night, for example, is prevented from being influenced by the lowering

der Reihenschaltung des den Istwert bestimmenden Die erfindungsgemäße Meßeinrichtung besitzt alsothe series connection of the measuring device which determines the actual value

temperaturempfindlichen Widerstandes 8 und des den gegenüber dem Bekannten bedeutende Vorteile. Sie isttemperature-sensitive resistor 8 and the significant advantages over the known. she is

The adjustable resistor 9, which determines the setpoint, is simple in construction, inexpensive and has a reliable effect.

anstehende Spannung U\ steuert über die Transistoren 25 kung. Als Steuergröße wird ein Widerstandswert zurpending voltage U \ controls via the transistors 25 kung. A resistance value is used as a control variable

4 und 5 den Strom h- Regelschaltung weitergegeben, wodurch die Anschlüsse4 and 5 h the current Control circuit passed, making the connections

Since the resistor 13 has a relatively low value, the terminals can be exchanged at will. Because of the

sitzt, entspricht der Strom / durch den Gleichrichter 3 Verwendung eines Gleichrichters in Graetzschaltung istsits, corresponds to the current / through the rectifier 3 is use of a rectifier in Graetz circuit

ungefähr dem Quotienten aus der Spannung L/i und die Polarität der Gleichspannung für den Betrieb derapproximately the quotient of the voltage L / i and the polarity of the DC voltage for the operation of the

dem Wert dieses Widerstandes 13 nach folgender Bezie- 30 Meßeinrichtung immer richtig. Wegen der kleinen Grö-the value of this resistor 13 is always correct according to the following reference 30 measuring device. Because of the small size

hung: ße des durch die Uhr 15 fließenden Stroms Iu und derhung: ße of the current Iu flowing through the clock 15 and the

The stabilization of your supply voltage will be

Ui den Klemmen 2 erscheinende Widerstand Rs von den Ui Resistance Rs appearing at terminals 2 from the

Ri3 Impulsen der Uhr 15 nicht beeinflußt und kann daher Ri3 Impulses of the clock 15 is not influenced and can therefore

35 keine Falschregelung in der nachgeschalteten Regel-35 no incorrect regulation in the downstream control

wobei Rn den Wert des Widerstandes 13 bedeutet Die schaltung verursachen. Schließlich wird die den Betrieb Spannung U\ steht in folgendem Verhältnis zur Span- der Uhr 15 während eines Netzausfalles aufrechterhalnung t/und den Werten der Widerstände 7 und 10: tende Batterie 16 nur während dessen Dauer beansprucht, was sich positiv auf die Lebensdauer der Batte ur ■ RtO 40 rie auswirktwhere Rn means the value of the resistor 13 cause the circuit. Finally, the operating voltage U \ is in the following relationship to the voltage of the clock 15 during a power failure t / and the values of the resistors 7 and 10: the battery 16 is only used during its duration, which has a positive effect on the life of the battery ur ■ RtO 40 rie

^Ul= R, + R₁₀ ^{Ul =} R, + R ₁₀

1 sheet of drawings The symbols R ₇ and Ä10 mean the values

der Widerstände 7 und 10. Der in die Leitungen an den
Klemmen 2 induzierte Widerstand Rs, der die nachge- 45
schaltete Regeleinrichtung aussteuere entspricht unge-of resistors 7 and 10. The in the lines to the
Terminal 2 induced resistance Rs, which the 45
switched control device modulation corresponds to un-

U
fähr dem Quotienten -j- und steht zu den Widerstands- U
about the quotient -j- and stands for the resistance-

werten Rj und Rw nach folgender Beziehung:evaluate Rj and Rw according to the following relationship:

Rn is the value of resistor 13.

Dabei wird vorausgesetzt daß der Strom Iu durch die 55
Uhr kleiner als der Strom h durch den Widerstand 13
und den Transistor 5 sei, was leicht einzustellen ist Bei
intaktem Netz sperrt der Transistor 6, was durch entsprechende Bemessung der Widerstände 17 und 18 eingestellt werden kann. 60It is assumed that the current Iu through the 55th
Uhr smaller than the current h through the resistor 13
and let the transistor 5 be, which is easy to set at Bei
If the network is intact, the transistor 6 blocks, which can be adjusted by appropriately dimensioning the resistors 17 and 18. 60

Die Leuchtdiode 14 hat eine ausgesprochene Zenerwirkung, da sie in Durchlaßrichtung einen ausgeprägten
Knick der Kennlinie im Bereich von 1,5 bis 1,65VoIt
aufweist Für den in dieser Schaltung geforderten Betriebsbereich zwischen 1,1 bis 1,8 Volt sind bekanntlich 65
keine geeigneten Zenerdioden vorhanden. Durch die
Leuchtdiode 14, welche xit dem Kollektor des Transistors 5 verbunden ist, wird die Gleichspannung für dieThe light-emitting diode 14 has a pronounced Zener effect, since it has a pronounced forward direction
Bend in the characteristic curve in the range from 1.5 to 1.65 volts
It is known that 65 are used for the operating range between 1.1 and 1.8 volts required in this circuit
no suitable zener diodes available. Through the
Light-emitting diode 14, which is connected to the collector of transistor 5, is the DC voltage for the

Claims

Patent claims:

1. To control a control device serving and connectable to this via two connecting lines measuring arrangement with an actual value transmitter and a setpoint transmitter connected in series with this and controllable by a time switch, in which the connecting lines are connected to a bridge rectifier or Gractz circuit rectifier Bridge tap the timer and a resistor are connected in friction, and that the timer is connected in parallel with a sliding voltage stabilizer, characterized in that the measuring arrangement (1) is connected to the connecting lines (2) via the bridge rectifier (3) and that the measuring arrangement (1) is dimensioned in such a way that the current (Iu) through the timer (15) is small compared to the current (Ij) through the resistor (13}, which can be controlled by the voltage (Ui) which is applied to the value sensor (8) and setpoint generator (9) formed resistor (10) lies

2. Measuring arrangement according to claim 1, characterized in that the DC voltage stabilizer has a light-emitting diode (14) with Zener characteristics, which is placed parallel to the timer (15) on the collector of a transistor (5), on whose emitter the low-resistance resistor (13) and that the base of the transistor (5 ) can be controlled by the voltage (Ui) of the resistor (10) built by the actual value generator (8) and setpoint generator (9)

3. measuring arrangement / laughing claim 2, characterized in that the base of the transistor (5) via a further amplifying. The transistor (4) is connected to the voltage (Ui) of the resistor (10) formed by the actual value transmitter (8) and the setpoint transmitter (9)

4. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the Time switch (15) to a series connection of a non-rechargeable battery (16) and a switching transistor (6) is laid