DE1463289A1

DE1463289A1 - Steuergeraet

Info

Publication number: DE1463289A1
Application number: DE19641463289
Authority: DE
Inventors: Buttenhoff Edward William
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1963-09-20
Filing date: 1964-09-19
Publication date: 1969-10-23
Also published as: GB1083743A; US3305734A; FR1408142A

Description

Dipl. /ng. R. Meriens

Patentanwalt M., AmmelDurgsfraße 34

HONEYWELL INC.
274-7, Fourth Avenue South
MINNEAPOLIS 8. Minnesota
U.S.A.

" Steuergerät "

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Steuergerät, das auf physikalische Zustände anspricht, und insbesondere ein Gerät, in dem als Zustandsfühler ein elektrisches Impedanzelement in Form eines Thermistors verwendet wird, dessen Impedanz sioh mit der Temperatur ändert.

Nach der Erfindung ist ein elektrisches Steuergerät vorgesehen, das auf Änderungen des Wertes eines physikalischen Zustandes anspricht; es zeichnet sich aus durch einen Fühlerkreis, in dem ein den Zustand erfassender Fühler liegt,

909843/0418 Untertanen (Art ? 11 Mm. 2 ur. 1 s« 3 dm Ärteea»

I HOO ΔΟΌ

der ein Ausgangssignal liefert, das sich mit den Änderungen des Wertes des Zustandes ändert, durch eine Verstärkerschaltung , did an>ihrem Eingang das Ausgangssignal aus dem Fühlerkreis empfängt und selbst zwei Signale liefert, die einander entgegengerichtet sind abwechselnd, durch eine von einem der beiden Signale gesteuerte Vorrichtung zum Erzeugen eines Steuerausgangssignals, das sich in Abhängigkeit von den erfaßten Zustandsänderungen ändert, und durch eine von dem anderen der beiden Signale gesteuerte Vorrichtung, die das Steuerausgangssignal abwandelt, wenn der Wert des erfaßten Zustandes in einen vorgewählten Bereich hineingerät.

In der bevorzugten Ausführungsform ist eine Brückenschaltung vorgesehen, in der ein Thermistor als ein Element der Brücke liegt. Vom Ausgang der Brückenschaltung her werden zwei Differentialverstärker gesteuert. Die Differentialverstärker sind so angeordnet, daß eine Zunahme der Brückenverstinimns eine Zunahme der Größe eines der Verstärkerausgänge hervorruft und die Größe des anderen der Verstärkerausgangssignale vermindert· .

Die beiden Differentialverstärker können in der Weise benutzt werden, daß das eine von ihnen ein Stellglied steuert und das andere eine Anzeige der Abweichung des Zustandes von einem gegebenen Wertebereich liefert.

Der eine der Differentialverstärker, der zur Steuerung eines Stellgliedes benutzt wird, kann in der Weise geschaltet sein, daß er den Zeitpunkt der Zündung eines Unijunktionstransistors ■teuert, dessen Leietungezufuhr aus einer periodisch unterbroohenen Gleichspannungsquelle erfolgt. Die periodische

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Unterbrechung der Gleichspannungsquelle kann mit einer Wechselspannungsquelle synchronisiert sein, die ihrerseits selbst in -der Welse angeschlossen ist, das sie das Stellglied über einen gesteuerten Siliziumgleichrichterkreis erregt* Wenn dieser Gleichrichterkreie seinerseits durch den Unijunktionstransietor gesteuert wird, kann der Zündzeitpunkt des Unijunktionstransistors in Bezug auf die Wechselspannungsquelle das Haß der Erregung des Stellgliedes bestimmen.

Die obigen und weiteren Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. In der Beschreibung ist auf die Zeichnung Bezug genommen* Barin zeigen:

Figuren 1 a und 1b ein Schaltbild einer (Temperatursteuervorrichtung.

In Fig. 1a ist eine Kammer 10 gezeigt, die beispielsweise einer in einem Herstellungsverfahren benutzten Vorrichtung zugeordnet ist, deren Temperatur durch eine elektrische Heizeinrichtung 11 in bestirnter Weise gesteuert werden soll. Die Temperatur innerhalb der Kammer 10 wird von einem auf eine Temperatur ansprechenden Impedanzelement 12 in Form eines Thermistors erfaßt.

Der Thermistor 12 ist als veränderbare Impedanz in den Zweig einer Brücke 13 eingeschaltet. Die Ausgangsklemmen dieser Brücke sind die Kienen 14- und 15* Die Speisespannung wird der Brücke von einer Gleichspannungsquelle zugeführt, deren positive Klemme mit 16 und deren negative Quelle mit 17 bezeiohnet ist.

Die Ausgangsklemmen 11- und 15 der Brücke 13 sind entsprechend

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an zwei Eingänge eines ersten Differentialverstärkers 18 angeschlossen. Dieser Verstärker enthält zwei Transistoren 19 und 20; Die Eingangselektroden des ersten Transistors 19 werden von der Basis 220 und dom Emitter 21 gebildet, während die Eingangselektroden des zweiten Transistors 20 von der Basis' 22 und dem Emitter 23 gebildet werden. Die Basen 220 und 22 sind über Widerstände 24 bzw. 25 an die Brückenau8gangsklemmen 14 und 15 angeschlossen. Die Emitter 21 und 23 sind über eine gemeinsame Impedanzschaltung 26 an eine Klemme 27 angeschlossen. So kann der Eingang des Transistors 19 als zwischen den Klemmen 14 und 27 liegend und der Eingang des Transistors 20 als zwischen den Klemmen 15 und 27 liegend angesehen werden.

Die Potentiale an den Klemmen 15 und 27 sind Bezugspotentiale, wogegen das Potential der Klemme 14 mit dem Impedanzwert des Thermistors 12 veränderbar ist.

Jetzt seien die einzelnen Brückenzweige betrachtet. Ein erster Zweig besteht aus einem Widerstand 28, der zwischen der Auegangsklemme 15 und einem elektrischen Punkt (Klemme) 29 liegt. Ein zweiter Zweig schließt einen Widerstand 30 ein, der zwischen die Klemme 15 und eine Klemme 3I geschaltet ist. Der dritte Brückenzweig enthält einen Widerstand 32, der in Reihe mit einem Einstellpotentiometer 33 zwischen den Klemmen 31 und 14 liegt. Der vierte und letzte Brückenzweig enthält in Reihe geschaltet den Thermistor 12, die Baees-Emitterstreoke eines Transistors 34 und einen Widerstand 35 geringen Wideretandswertes. Der Transistor 34 dient dem Störungssohutz bei Unterbruoh im Thermisterzweig. Der Wideretand 35t der nur etwa 1 Ohm groß ist, liefert eine Netsepannungekompenfeation in der Weise, daß eine Zunahme

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der Netzspannung nicht etwa zu einer merklichen Zunahme der Erregung der Heizwicklung 11 führt.

Ein ersteh Auegangesignal des Differentialverstärkers 18 erscheint am Kollektor 38 des Transistors 20 und wird auf die Impedanz 36 und das damit in Reihe liegende Potentiometer 37 gegeben. Die über dem Widerstand 36 und dem unteren Teil der Wicklung des Potentiometers 37 abfallende Spannung wird an den Eingang (Baals 39 und Emitter 40) eines.Transistors 41 gelegt« dessen Ausgangssignale (über dem Kollektor 42 und dem Emitter 40) einem Nebensohlußkondensator 43 zugeführt werden, wodurch der Ladezustand dieses Kondensators gesteuert wird.

Das zweite Ausgangeeignal des Verstärkers 16 tritt am Kollektor 44 dee Transietore 19 auf und wird über einen Widerstand 45 zur Steuerung des Ladungszustandes eines Kondensators 46 angeschlossen. Dieser Kondensator 46 hat in einem Nebenschluß eine Diode 47.

Der den Transietor 42 enthaltende Schaltungsteil und die Art und Weise, in der die Kondensatoren 46 und 43 aufgeladen werden, um die Leitungezeit eines Unijunktionstransistors gesteuert wird, kann als eine Linearitätseteuerung angesehen werden, dl· für eine Linear veränderbare Leistungszufuhr zum Heizgerät 11 innahalb eines weiten Xnderungebereichs sorgt und dabei dit gewünscht· Erregung dee Heizgerätes bewirkt.

Die Kondensatoren 43 und 46 sind in einer die Polaritäten addierenden Anordnung an die Eingangeelektroden des Transistors 48 angeschlossen. Die ium Aufladen dieser Kondensatoren benötigte Zeit let mit dem geforderten Grad der

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i Erregung des Heizgerätes 11 veränderbar und steuert die |

Zeit, in der der Transistor 48 "brennt" oder "gezündet" ist, also in der er leitend ist. Die Zündzeit des Transistors 48, die dem Erzeugen eines Stromimpulses durch, die Primärwicklung 49 eines Transformators 50 dient, bewirkt eine , Steuerung der Zündzeit von gesteuerten Siliziumgleichrichtern 51 und 52. ■

Die Siliziumgleichrichter 51 und 52 liegen an den Wechsel- » Btromnetzleitern 53 und 54, die die Steuereinrichtung für j die Erregung des Heizgerätes 11 speisen. Insbesondere ist die Netzleitung 54 unmittelbar an eine Seite des Heizgerätes 11 mittels eines Leiters 55 angeschlossen, während der Netz- i leiter 53 über eine Schmelzsicherung 56 und einen Leiter 57 an die Anode des Gleichrichters 51 und die Katode des Gleichrichters 52 angeschlossen ist. Die Katode des Gleichrichters 51 und die Anode des Gleichrichters 52 sind mittels des Leiters 58 mit der anderen Klemme des Heizgerätes 11 verbunden. Die Brennzeit oder Zündzeit der Gleichrichter 51 und 52 wird entsprechend und bezogen auf die Halbwellen der Wechselspannung der Quelle 53»54 durch Sekundärwicklungen 59 und eines Transformators 50 gesteuert und bestimmt das Maß der Energiezufuhr zur Heizwicklung 11.

Der die Zündzeit oder Brennzeit der Gleichrichter 51 und 52 steuernde Transistor 48 wird von der Wechselspannungsquelle gespeiet, der3n negative bzw. positive Ausgangsklemme von den Klemmen 16 und 17 gebildet werden. Die Basis 61 des Transistors 49 ist an die Klemme 17 über die Primärwicklung 49 dee Transformators 50 angeschlossen und die Basis 62 , ist mit der Klemme 16 durch den Wideretand 63, die Kollektor-Emitter st recke des Transistors 65 und den kleinen Wideretand 67 verbunden· In diesem besonderen Kreis hat der Wi-

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deretand 67 einen kleinen Impedanzwert gegenüber den Impedanzwerten der Widerstände 68 und 69· Beispielsweise betrage der Wert des Widerstandes 67 etwa 20 Ohm, während die Widerstände 68 und 69 Werte im Bereich von 15 000 bis 20 000 Ohm haben mögen. Der Leitfähigkeitszustand oder Konduktionszustand des Transistors 65 wird durch den Leitungezuetand des Transistors 64 gesteuert und, bei Unterbruch in dem den Thermistor 12 enthaltenden Kreis, werden beide Transistoren 54 und 65 nichtleitend gemacht. Der Transistor 64 ist an eine pulsierende Gleichspannung angeschlossen, die zwischen den Klemmen 16 und 70 herrscht. Für diese Spannungsquelle ist die Klemme 16 positiv und die Klemme negativ. Der Transistor 64 ist während des größeren Teiles jeder Halbwelle aus der Wechselspannungsquelle leitend gehalten, und zwar mittels des Stromweges, der verfolgt werden kann von der Klemme 16 durch den Widerstand 67* die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 65« die Emitter-Basisstrecke des Transistors 64 und den Widerstand 68 zur Klemme 70. Einmal in jeder Halbwelle der von der Spannungsquelle, an die die Netzleiter 53 und 54 angeschlossen sind, gelieferten Wechselspannung wird der Transistor 64 augenblicklich nichtleitend gemacht, wenn die pulsierende Gleichspannung auf Null abfällt.

Wenn der Transistor 64 nichtleitend gemacht wird, werden die Basen 61 und 62 des Unijuriktionstransistors 48 von der Wechselspannungsquelle 16,17 getrennt und die Kondensatoren 43 und 46 jetzt durch die Emitter-Basisetrecke des Transistors 48 entladen. Dadurch wird das periodische Zünden des Transistors 48 mit der Wechselepannungquelle synchronisiert, wobei die Wecheelepannungequellt ihrerseits an die gesteuerten Silikongleichrichter 51 und 52 angeschlossen ist. Das in einzigartiger Weise durch die obengenannte Linearitätssteuerung und durch den Differentialverstärkerle gesteuerte

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Laden der Kondensatoren 43 und 46 bewirkt eine Zündung des UnidunktionBtransistors 48 an einer "bestimmten Stelle in jeder Periode der Speisewechselspannung, so daß entsprechend einer der Gleichrichter 41 und 42 gezündet wird und die Energiezufuhr für Heizung 11 bestimmt.

Das Boweit beschriebene Gerät, also die Schaltung nach Fig. 1a ist im wesentlichen ein Temperaturregler, der die Brücke 13 mit dem Thermistor oder Heißleiter 12 als Fühler enthält. Der Differentialverstärker 18 stellt eine Brückenverstimmung fest und steuert die Energiezufuhr zur Heizung In einer Betriebsart der Brücke ist diese im Gleichgewicht und die Transistoren 19 und 20 führen im wesentlichen gleichgroße Ströme, so daß die Gleichrichter 51 und 52 etwa am 90° - Funkt in Jeder Halbwelle der Weeheelspannung zünden. Dadurch erhält das Heizgerät 11 50% der vollen Leistung.

Venn der Widerstand des Thermistors 12 zunimmt, wie es einem Temperaturabfall in der Kammer 10 entspricht, führt der Transistor 19 mehr Strom und lädt somit den Kondensator 46 in einer, kürzeren Zeit auf, wodurch der Zündwinkel der gesteuerten Silikongleichrichter zeitlich vorverlegt wird, wodurch die Energiezufuhr zur Heizung 11 vergrößert wird.

Wenn die Zustände in der Kammer 10 50% oder weniger von der vollen zur Verfügung stehenden Leistung zur Erregung der Heizung 11 erfordern, dann leitet der Transistor 20, um den Transistor 41 leitend zu halten und so den Kondensator 43 kurzzuschließen. Demnach ist der einzige Taktgeberkondensator in der Linearitätssohaltung, die die Steuerung der Zündzeit des Transistors 48 bewirkt, der Kondensator 46, der seinerseits mit einer durch die Leitfähigkeit dee Traneistors 19 bestimmten Geschwindigkeit aufgeladen

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wird* Dieses Aufladen des Kondensators 46 findet über längere Zeitperioden statt, sowie der Leistungsbedarf verringert ist, so daß dadurch der Zündwinkel der gesteuerten Gleichrichter y\ und 52 retardiert wird.

Venn Hehrleistung für die Heizeinrichtung 11 verlangt wird, wird der' Transistor 19 stärker und der Transistor 20 weniger stark leitend. Die verringerte Leitfähigkeit des Transistors 20 bewirkt auch eine Verringerung der Leitfähigkeit des Transistors 41. Bei 10096 der vollen Last ist der Trasistor 41 völlig gesperrt und der Transistor 43 voll in dem Taktgeberkreis in Reihe mit dem Kondensator 46 wirksam. Die Wirksamkeit dieses Kondensators zwischen 50% und 100# der vollen Last wird durch den Leitfähigkeitszustand des Transistors 41 gesteuert, wie dieser durch einen der Ausgänge de· Differentialveretärkers 18 gesteuert wird.

Der Kondensator 43 ist an die Spannungsquelle 16,17 durch einen Spannungsteiler angeschlossen, zudem die Widerstände 80 und 81 gehören. Vie erwähnt, wird der Transistor 64 durch seinen Anschluß an die pulsierende Gleichspannungsquelle an den Klemmen'16 und 70 augenblicklich nichtleitend gemacht. Der Spannungsteiler 80-81 ist an seine Spannungsquelle durch den Transistor 64 angeschlossen und somit, da der Transistor 64 zuerst leitend gemacht und der Kondensator 43 sofort aufgeladen wird, derjenigen Steuerung unterworfen, die vom Leitfähigkeit stustand dee Transistors 41 ausgeübt wird.

Venn der Kondensator 43 aufgeladen ist, liefert er eine Stüt!spannungι die sieh sur Spannung am Kondensator 46 addiert und «in weniger starkes Aufladen des Kondensators 46 ium Erreichen der Zündspannung des Transistors 48 erfordert.

Die Sekundärwicklungen 59 und 60 des Transformators 50

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sind an entsprechende Gleichrichter 52 und 5^ angeschlossen und die in den Sekundärwicklungen durch das Zünden des Transistors 48 erzeugte Spannung macht den einen oder anderen dieser Gleichrichter leitend, Je nach der jeweiligen Polarität/ der Speiseleitungen 53 und 54. Ein Diodenkreis 82 unterdrückt Übergangsspannungen, um die gesteuerten Siliziumgleichrichter 51 und 52 zu schützen.

Hie erwähnt, sorgen der Transistor 34 und die dazugehörenden Schaltungselemente für einen Sicherheitaschutz bei Störung (Versagen), und zwar in dem Falle, daß der Thermistorkreis einen Unterbruch hat. Sowie der Thermistorwiderstand zunimmt, zeigt das Gerät die Tendenz, dem Heizgerät 11 mohr elektrische Leistung zuzuführen. Demnach würde bei voller Öffnung des Transietorkreises, also bei Unterbruch, der Last die volle Leistung zugeführt, so daß die Gefahr der Überhitzung besteht. In der dargestellten Schaltung ist der Thermistoretrom durch die Emitter-Basisstrecke des Transistors 34 und hält dabei dieäen Transistor leitend, wodurch ein vorwärtsgerichteter Vorstrom für den Transistor 64 geschaffen wird. Dieser Vorstromkreis geht von der positiven Klemme 16 durch den Widerstand 67« die Emitter-Kollektorstrecke des Transistors 34 und die Baeis-Emitterstrecke des Transietorβ 65 zur Klemme 17· Somit hängt die Leitfähigkeit des Transistors 65 von der Leitfähigkeit des Transistors ab und diese wiederum ist abhängig von dem Stromdurchgang (Durchlässigkeit) im Thermistor 12. Ein Versagen, das eine Sperrung dee Transistors 64 und/oder 65 verursacht, auseert sich in einer Trennung des Transietors 48 von seiner Spannungequelle 16,17t wodurch eine Zündung der SiIiziumgleiohrichter 51 und 52 bewirkt wird, was zu einer vollständigen Endregung der Htietinriohtung 11 führt.

Ein Widerstand 85« in dessen Nebtneohluß ein Thermistor 86

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liegt, Borgt dafür, daß der Transistor 34 gesperrt wird, wenn ein Unterbruch dann eintritt, wenn am Transistor 34 eine hohe Umgebungstemperatur auftritt. Bei hoher Umgebungstemperatur ist der Leckstrom oder Ableitungsstrom dieses Traneistors unzulässig hoch und die Steuerung des Transistors/kann unregelmässig und schwankend werden.

In der in Fig.1b gezeigten Schaltung sind die Ausgangsklemmen 14 und 15 der Brücke 13 am Leiter 90 bzw. 91 angeschlossen,' die ihrerseits so verbunden sind, daß sie einen zweiten Differentialverstärker 92 steuern. Der Verstärker 92 enthält einen ersten und einen zweiten Transistor 93 bzw. 94. Die Basen der Transistoren 93 und 94 sind je durch einen Widerstand 95 bzw. 96 an die Leiter 90 und 91 und dadurch an die Brückenausgangsklemmen 14 und 15 angeschlossen. Die Emitter dieser Elektroden sind über eine gemeinsame Impedanz 97 mit einem Leiter 98 verbunden, der an die Klemme 99 der Fig.1a angeschlossen ist. Die Klemme 99 ist eine positive Klemme und an die positive Klemme 16 über die Widerstände 35 und 67 angeschlossen. Eine Zener-Diode 100 liegt zwischen den Klemmen'99 und 17 in Durchlaßrichtung zur Klemme 99 hin, um die dazwischenliegende Spannung zu stabilisieren. Die Klemme 17 ist mit einem Leiter 101 verbunden, der seinerseits über die Lastiapedanz 102 bzw. 103 mit den Ausgangselektroden oder Kollektoren der Transistoren 93 und 94 verbunden ist·

Der Differentialveretärker 92 ist so aufgebaut und angeordnet, daß er den Verstimmungszustand der Brücke 13 erfassen kann, und zwar sowohl oberhalb als auoh unterhalb des Abgleich zustande s der Brücke. Ein Anzeigekreis 104 spricht elektrisch auf eine in einer Richtung gehende Spannung oder einem solchen Stroe en· Der Kreis 104 hat seinen Eingang

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an den Klemmen 105 und 106« Diese Eingangsklemmen sind an den Ausgang des Differentialverstärkers 92 über einen Diodenkreis 107 angeschlossen, der Dioden enthält, die so gepolt sind, daß sie den Anzeigekreis 104 auf die Spannung ansprechen IaBsen, die zwischen einem Potentiometerabgriff 108 mit veränderbarem positiven Potential an der Lastimpedanz 103 und/einem Punkt 109 negativen Potentiale an der Lastimpedanz 102 vorhanden ist. Diese besondere Schaltung sorgt dafür, daß der Anseigekreis eine gegebene Verstimmung der Brücke 13 entsprechend einem besonderen Zustand hoher Temperatur «rfaßt.

Mittels einer weiteren Schaltungsanordnung vermag der Anseigekreis 104 auf eine Spannung anzusprechen, die zwischen einem veränderbaren positiven Potential an einem Potentiometerabgriff 110 an der Laatimpedanz 102 und einem Punkt negativen Potentiale an der Lastimpedanz 103 liegt. Diese weitere Schaltungsanordnung sorgt dafür, daß der Anzeigekreii auf eine vorgegebene Abweichung vom abgeglichenen Zustand der Brücke entsprechend einer besonderen niedrigen Temperatur anspricht· j

DIt Potentiometerabgriff· oder-sohleifer 108 und 110 sind in der Weise einstellbar, daß die obere und untere Temperatur, die durch den Anzeigekreis 104 angezeigt werden wird, unabhängig voneinander verändert werden kann.

Der Anselgekreis 104 enthält Transistoren 120 und 121, die das Zünden eines gesteuerten oder steuerbaren Siliziuagleichrichtere 122 und damit die Erregung einer Aaseigelampe 123 gesteuert werden kann. Venn der Gleichrichter 122 einmal angesprochen, also gesundet hat, bleibt sein gesundeter Zustand

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aufrechterhalten und die Anzeigelampe 103 brennt ständig, •o daß sie anzeigt, daß eine vorgegebene Abweichung aufgetreten ist, und zwar auch dann, wenn der Abgleichzustand oder Veretimmungazustand der Brücke danach wieder hergestellt sein sollte·

Eine solche Operation zum "Hahnen" durch Aufrechterhaltung der kontinuierlichen Erregung der Anzeigelampe 123 dürfte dort erwünscht sein, wo die Heizeinrichtung 11 elektrische Wärmeenergie für einen Herstellungsprozeß abgibt, indem es notwendig ist, eine Anzeige zu erhalten, wenn das Gerät nicht denjenigen Grad der Temperaturkontrolle oder-steuerung bewirkt hat ι der durch das ganze Verfahren hindurch erwünscht ist.

Dtr Kreis 104 arbeitet wie folgtι

Der Transistor 120 ist normalerweise leitend, wogegen der Transistor 121 Im Ruhezustand nichtleitend ist. Solange diese Verhältnisse bestehen, bleibt der Gleichrichter 122 nichtleitend. Bei Verstimmung der Brücke 13 (Fig.1a),in-dem die eine oder andere der Grenzen erreicht wird, wie sie durch die Einstellung an den Potentiometerabgriffen 108 oder 110 festgelegt sind, wird der Transistor 120 gesperrt und der Transistor 121 leitendgemacht, woduroh eine Zündspannung zum Laden des Kondensators 130 hervorgerufen wird. Wenn der Gleichrichter 122 zündet, geht die Lampe123 an. Der Gleichrichter 132 bleibt durch einen Kondensator 13I leitend gehalten, wobei der Kondensator I3I aus der Quelle der Speisespannung für die Transistoren 120 und 121 geladen wird. Duroh das Zünden des Gleiohriohttrs 122 wird die Speisespannung der Transistoren 122 und 121 auf einen sehr kleinen Wert gesenkt, woduroh dit Transistoren unwirksam werden.

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Die Ladung des Kondensators I3I hält den Stromfluß durch den gesteuerten Slllzlumglelchrlchter 122 aufrecht. Wenn die Speicherfunktion des Kreises 104 aufgehoben werden soll, w;Lrd der Kondensator I3I weggenommen bzw. entladen und die Lampe 123 wird nur solange erregt, wie eine Grenz* abweichung «der -Verstimmung der Brücke 13, wie sie durch die Pojientiometerabgriffe 108 oder 109 ausgewählt 1st, tatsächlich existiert.

Ein Rückstellschalter 132 stellt den Speicher- oder Gedäohtniatell des Kreises 104 dadurch wieder her, also zurück, dafl die Stromleitung des Gleichrichters 122 und die Erregung der Lampe 123 unterbrochen wird.

Patentansprüche ι

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Claims

Patentansprüche ι

Elektrisches Steuergerät, das auf Änderungen im Wert eines¹ physikalischen Zustandes anspricht, gekennzeichnet durch einen Fühlerkreis, in dem ein Fühler liegt, der auf den Zustand anspricht und ein sich mit den Änderungen des Wertes des Zustandes änderndes Auegangssignal liefert, durch einen Verstärkerkreiß, der an seinem Eingang das Ausgangssignal aus dem Fühlerkreis empfängt und selbst ein Paar τοη Signalen liefert, die einander abwechseln und entgegengesetzt gerichtet sind, durch eine τοη einem Signal des Signalpaares gesteuerte Vorrichtung sum Erzeugen eines Steuerausgangssignals, das sich In Abhängigkeit τοη den durch den Fühlerkreis erfaßten Zustandsänderungen ändert, und weiter durch eine durch das andere Signal des Signalpaares gesteuerte Tor* richtung, die das genannte Steuerausgangssignal abwandelt, wenn der yert des erfaßten Zuetandes in einen vorgewählten Bereich gerät.

Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlerkreia aus einer elektrischen Brückenschaltung besteht und daß der Fühler ein Bauteil ist, dessen elektrische Impedanz eich mit dem Wert des erfaßten Zuetandes ändert und das in einen Zweig der Brücke eingeschaltet ist·

Gerät nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erfaßte Zustand die Temperatur einer Kammer oder tin·« Raumes lit und daß das Steuerauegangseignal zur Steuerung der Energiezufuhr su eineo

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Heizgerät für diese Kammer oder diesen Baum benutzt wird.

4« Gerät nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler ein Thermistor (Heißleiter) ist.

5· Gerät nach, den Ansprüchen 1 "bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß ein Unijunktionstransistor an eine ' periodisch unterbrochene Gleichspannungsquelle angeschlossen ist, daß ein Signal des ßignalpaares an den Transistor derart angeschlossen ist, daß dessen Zündzeitpunkt ale Funktion des Wertes des erfaßten Zustandes gesteuert wird, und daß das andere Signal an dem Transistor derart angeschlossen ist, daß dessen durch das erste Signal ausgeübte Steuerung aber nur zufolge des Erreichens eines gegebenen Wertes des erfaßten Zustandes abgewandelt wird.

6. Gerät nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch zwei an die Eingangselektroden des Unijunktionstransistors angeschlossene Kondensatoren, von denen der erste periodisch mit einer Geschwindigkeit aufgeladen wird, die von der Größe des Ausgangssignals des Fühlerkreises abhängt, während der zweite Kondensator kurzgeschlossen ist, wenn die Größe dieses Ausgangssignals unter einem vorgegebenen Pegel liegt,und periodisch aufgeladen wird, wenn der Pegel größer ist.

Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kondensatoren in Reihe geschaltet sind und daß die Gleichspannungsquelle periodisch durch

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Synchronisiereinrichtung unterbrochen wird, die die beiden Kondensatoren zu einem bestimmten periodisch auftretenden Bezugszeitpunkt entlädt*

8. Gerät/ nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren so angeschlossen sind, daß sie einen Nebenweg für die Eingangselektroden des Unijunktionstransistors bilden, das der erste Kondensator mit einer Geschwindigkeit aufgeladen wird, die mit einer Zunahme der Größe von einem der beiden wechselseitig entgegengesetzten Signale zunimmt, und daß die Ausgangselektroden einen zweiten Transistor so angeschlossen sind, dad ei« einen Nebenweg für den zweiten Kondensator bilden und daß der zweite Transistor durch das andere Signal des Signalpaares so gesteuert wird, daß er seine Wirksamkeit als Nebenweg vermindert, so-bald die Größe des anderen Signals abnimmt.

9» Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Unijunktionstransistor in Übereinstimmung mit seinen Zündzeltpunkten die Erregung def Stellgliedes über eine Schaltung gesteuerter Siliziumgleichrichter steuert.

10« Gerät nach Anspruch 9« dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannungsquelle von einer Wechselspannungseinspeisung abgeleitet ist, die ebenfalls den Gleiohrichterkreis speist.

11. Gerät nach den Ansprüchen 5 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Eingangeelektroden eines Transistors für dl· überwachung des Zustandsfühlere an den Zustandefühler angeschlossen sind, wodurch der Transistor

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solange leitend wird, wie der Zustandsfühler wirksam ist, mad daß die Ausgangselektroden dieses Transistors mit den Ausgangselektroden des Unijunktionstransistors so zusammen geschaltet sind, daß dann, wenn ein Versagen des Zustandsfühlers ein Beendigen der Stromleitung des Überwachungstransistors zur Folge hat, die Speisung des Unijunktionstransistors gesperrt wird.

12.Gerät nach den Ansprüchen 1 "bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkerkreis einen Differentialverstärker enthält und daß ein zweiter Differentialverstärker in gleicher Weise so angeschlossen ist, daß er das Ausgangssignal aus dem Fühlerkreis empfängt und abwechselnd entgegengesetzte Signale liefert, die einen Anzeigekreie steuern, der die Abweichung des erfaßten Wertes über oder unter einen gewählten Bereich anzeigt.

J.Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die abwechselnd entgegengesetzten Signalauegänge aus dem zweiten Differentialverstärker entsprechend so an zwei Lastimpedanzen angeschlossen sind, die zwei einstellbare Abgriffe haben und durch Dioden an den Anzeigekreis derart angeschlossen sind, daß eine Lastimpedanz eine höhere Grenze des Zustandswertes und die andere eine niedrigere Grenze festlegt, und daß bei Erreichen der einen oder anderen Grenze eine Anzeige gegeben wird.

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