DE3133905A1 - Measurement device for controlling a regulating device - Google Patents

Measurement device for controlling a regulating device

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DE3133905A1 DE19813133905 DE3133905A DE3133905A1 DE 3133905 A1 DE3133905 A1 DE 3133905A1 DE 19813133905 DE19813133905 DE 19813133905 DE 3133905 A DE3133905 A DE 3133905A DE 3133905 A1 DE3133905 A1 DE 3133905A1
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Landis and Gyr AG
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Description

Patentanwälte ,"* „·* , : :Ι*%.Ι·*Ι 1Patent Attorneys , "* " · *,:: Ι *%. Ι · * Ι 1

Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Müller .:*. : *».*"».* **«* .:«Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Müller.: *. : * ». *" ». * **« *.: «

DipL-Chem. Dr. Gerhard SchupfnerDipL-Chem. Dr. Gerhard Schupfner

DipL-Ing. Hans-Peter Gauger «DipL-Ing. Hans-Peter Gauger "

Lucile-Grahn-Str. 38 - D 8000 München 80 ~ <i~ Lucile-Grahn-Str. 38 - D 8000 Munich 80 ~ <i ~

LGZ LANDIS & GYR ZUG AGLGZ LANDIS & GYR ZUG AG

Messeinrichtung zur Steuerung einer RegeleinrichtungMeasuring device for controlling a regulating device

PA 2161PA 2161

Messeinrichtung zur Steuerung einer RegeleinrichtungMeasuring device for controlling a regulating device

Die Erfindung bezieht sich auf eine Messeinrichtung zur Steuerung einer Regeleinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a measuring device for controlling a regulating device as described in the preamble of claim 1 mentioned Art.

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.The previously known control devices of a control device with a continuously acting temperature sensor, which are arranged in a living room, The time switch and the setpoint generator that can be adjusted by this must usually be connected via three or four-wire lines with a be connected to the control device arranged in the boiler room, because the usual resistance measurement methods do not allow the motor the time switch to be included in the control circuit, as the variable current consumption would falsify the measurement result.

Mehradrige Leitungen bedeuten erhöhte Installationskosten und grössere Gefahr eines Falschanschlusses.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 unit Control device containing an on / off thermostat, the setpoint value of which can be adjusted by a timer, via only two lines to be connected in such a way that they both feed the motor of the timer and transmit the position of the switch. However, such an 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 unterschiedliche Grosse 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 ReihenschaltungFurthermore, there is a measuring device according to the preamble of the patent claim 1 known (DE-OS 28 07 100), in which the two lines of the AC supply network simultaneously Continuous signals from the sensor and setpoint generator as well as the feed current for driving the switching motor can be transmitted. at This control device is an evaluation circuit that responds to a different size of the oppositely polarized current half-waves intended. In the measuring device there is a sensor element and a setpoint generator in at least one of two current paths present, the current paths from the series connection

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, d.h. statt Heizbetrieb wird Kühlbetrieb eingeschaltet.at least one resistor and one rectifier each and the two current paths with opposite forward directions are connected in parallel to one another via two lines in an alternating current circuit. If the two lines to the control or control unit are swapped, the effects are reversed, i.e. cooling mode is switched on instead of heating mode.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zu schaffen, die einfach im Aufbau ist und sicher arbeitet, bei weleher die Impulse des Schaltmotors keinen Einfluss auf die Genauigkeit des Fühlers besitzen und bei welcher gemäss einer weiteren Aufgabe die beiden Leitungen beliebig vertauscht werden können.The invention is based on the object of creating an arrangement which is simple in construction and works safely, with whichever the impulses of the switching motor have no influence on the accuracy of the sensor and which according to another Task the two lines can be interchanged at will.

Die Erfindung besteht in den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen.The invention consists in the features mentioned in the characterizing part of claim 1.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.An exemplary 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 Graetzschaltung 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 temperaturempfindliehen 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 desThe only figure in the drawing shows the measuring device · 1 including the clock circuit. It is connected to DC voltage lines by means of terminals 2 connected by the control device. By means of a rectifier 3 in Graetz circuit, the correct polarity for the supply voltage U for the measuring device 1 is generated independently of the connection of the line to the terminals 2. Latter contains three transistors 4, 5 and 6. The transistors 4 and 5 are pure amplifiers, while the transistor 6 is used as a switch works. A series circuit of three resistors, one fixed resistor 7 and one temperature-sensitive, is connected to the direct voltage U Resistor 8 and an adjustable resistor 9 connected. A series connection from the temperature sensitive Resistor 8 and the adjustable resistor 9 is called Resistance 10 denotes. The connection point 11 between the fixed resistor 7 and the resistor 10 is with the base of the

PA 2161PA 2161

- -9—- -9-

Transistors 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 Leuchtdiode 14 und dem Kollektor des Tran- sistors 5 ist mit einer elektronischen Uhr 15 verbunden. An diese Leitung ist ferner der Kollektor des Transistors 6 angeschlossen, zwischen dessen Emitter und die eine der Versorgungsleitungen mit Gleichspannung eine nicht-aufladbare Batterie 16 angekoppelt ist. Die Basis dieses Transistors 6 ist mit dem Verbindungspunkt von zwei zwischen die Versorgungsleitungen für die Gleichspannung geschalteten Widerständen 17 und 18 zusammengeschlossen.Transistor 4 connected. A resistor 12 is between one line of the direct voltage and the emitter of the transistor 4 switched. The collector of transistor 4 is connected to the second line for the direct voltage. Another line leads from the emitter of the transistor 4 to the base of the transistor 5. Its emitter is connected via a relatively low resistance 13 the one and its collector via a light-emitting diode 14 on the other line of the DC voltage supply, the connection point between the light-emitting diode 14 and the collector of the tran- Sistors 5 is connected to an electronic clock 15. The collector of transistor 6 is also connected to this line, a non-rechargeable battery 16 is coupled between its emitter and one of the DC voltage supply lines. The base of this transistor 6 is with the connection point of two between the supply lines for the DC voltage switched resistors 17 and 18 are connected together.

Die Messeinrichtung 1 arbeitet folgendermassen:The measuring device 1 works as follows:

Der Gleichrichter 3 erzeugt bei eingeschaltetem Regelgerät die Gleichspannung U, welche einen Strom I durch die Messeinrichtung 1 treibt. Der temperaturempfindliche Widerstand 8 bestimmt den Istwert der Raumtemperatur. Er ist in dieser Schaltung als Heissleiter ausgebildet. Der Sollwert der Temperatur kann am einstellbaren Widerstand 9 eingestellt werden. Dieser wird ferner durch einen nicht dargestellten Schalter in bekannter Weise durch die Uhr, beispielsweise für die Nachtabsenkung, beeinflusst. Die am Verbindungspunkt zwischen dem Festwiderstand 7 und dem Widerstand 10 aus der Reihenschaltung des den Istwert bestimmenden temperaturempfindlichen Widerstandes 8 und des den Sollwert bestimmenden einstellbaren Widerstandes 9 anstehende Spannung U1 steuert über die Transistoren 4 und 5 den Strom I_.When the control device is switched on, the rectifier 3 generates the direct voltage U, which drives a current I through the measuring device 1. The temperature-sensitive resistor 8 determines the actual value of the room temperature. In this circuit it is designed as a hot conductor. The setpoint of the temperature can be set at the adjustable resistor 9. This is also influenced in a known manner by the clock, for example for night reduction, by a switch (not shown). The voltage U 1 present at the connection point between the fixed resistor 7 and the resistor 10 from the series circuit of the temperature-sensitive resistor 8 determining the actual value and the adjustable resistor 9 determining the setpoint controls the current I_ via the transistors 4 and 5.

Da der Widerstand 13 einen relativ tiefen Wert besitzt, entspricht der Strom I durch den Gleichrichter 3 ungefähr dem Quotienten aus der Spannung U1 und dem Wert dieses Widerstandes 13 nach folgender Beziehung:Since the resistor 13 has a relatively low value, the current I through the rectifier 3 corresponds approximately to the quotient of the voltage U 1 and the value of this resistor 13 according to the following relationship:

I «I «

R13 R 13

wobei R1- den Wert des Widerstandes 13 bedeutet. Die Spannung U1 steht in folgendem Verhältnis zur Spannung U und den Werten der Widerstände 7 und 10:
U · R1n where R 1 - the value of the resistor 13 means. The voltage U 1 has the following relationship to the voltage U and the values of the resistors 7 and 10:
U · R 1n

R7 + R10 R 7 + R 10

Dabei bedeuten die Symbole R_ und Rn die Werte der Widerstände 7 und 10. Der in die Leitungen an den Klemmen 2 induzierte Widerstand Rq, der die nachgeschaltete Regeleinrichtung aussteuert, entspricht ungefähr dem Quotienten ü und steht zu den Widerstandswerten R„ und R1n nach folgender Beziehung:The symbols R_ and R n mean the values of the resistors 7 and 10. The resistance R q induced in the lines at the terminals 2, which controls the downstream control device, corresponds approximately to the quotient u and is related to the resistance values R "and R 1n according to the following relationship:

RU R13 (R7 + R1O> RU R 13 (R 7 + R 10>

S
τ R1O S.
τ R 1O

R ist der Wert des Widerstandes 13.R is the value of resistor 13.

Dabei wird vorausgesetzt, dass der Strom I.. durch die Uhr kleiner als der Strom I_ 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.It is assumed that the current I .. through the clock is smaller than the current I_ through the resistor 13 and the transistor 5, which is easy to set. If the network is intact, the Transistor 6, which can be adjusted by appropriately dimensioning the resistors 17 and 18.

Die Leuchtdiode 14 hat eine ausgesprochene Zenerwirkung, da sie in Durchlassrichtung einen ausgeprägten Knick der Kennlinie im Bereich von 1,5 bis 1,65 Volt aufweist. Für den in dieser Schaltung geforderten Betriebsbereich zwischen 1.1 bis 1,8 Volt sind bekanntlich keine geeigneten Zenerdioden vorhanden. Durch die Leuchtdiode 14, welche mit dem Kollektor des Transistors 5 verbunden ist, wird die Gleichspannung für die Versorgung der Uhr 15 stabilisiert. Somit hat der impulsweise fliessende Strom I..The light-emitting diode 14 has a pronounced Zener effect, since it has a pronounced kink in the characteristic curve in the forward direction in the range of 1.5 to 1.65 volts. For the operating range between 1.1 and 1.8 volts required in this circuit It is known that there are no suitable Zener diodes available. Through the light-emitting diode 14, which is connected to the collector of the transistor 5 is connected, the DC voltage for the supply of the clock 15 is stabilized. The pulsed current I ..

./. PA 2161./. PA 2161

-1 - -1 -

durch die Uhr 15 keinen Einfluss auf den resultierenden Fühlerstrom I und den an den Klemmen 2 erscheinenden Widerstand R , d.h. er ist entkoppelt.clock 15 has no influence on the resulting sensor current I and the resistor R appearing at terminals 2, i.e. it is decoupled.

Bei einem Netzstromunterbruch wird der Transistor 6 leitend und die Uhr 15 wird in dieser Periode durch die Batterie 16 betrieben. Da die Lebensdauer einer mit einem solch geringen Strom I.. belasteten η icht-wiederauf ladbaren Batterie mit derjenigen einer aufladbaren Batterie vergleichbar ist, ist die Verwendung der ersteren nicht nachteilig. Die leichte Beschaffbarkeit und Auswechselbarkeit kann sogar als Vorteil betrachtet werden. Die nachgeschaltete Regeleinrichtung arbeitet natürlich bei einem Stromunterbruch nicht. Daher ist das Ausbleiben der Steuersignale während des Stromunterbruchs nicht von Bedeutung. Dagegen läuft die Uhr 15 auch während dieses Unterbruchs weiter. Dadurch wird zum Beispiel verhindert, dass die durch die Uhr 15 gesteuerte Nachtabsenkung nach einem Stromunterbruch verspätet erfolgt.In the event of a power failure, the transistor 6 becomes conductive and the clock 15 is operated by the battery 16 during this period. Since the service life of a non-rechargeable battery charged with such a low current I .. is the same as that of a is comparable to a rechargeable battery, the use of the former is not disadvantageous. The easy procurement and interchangeability can even be seen as an advantage. The downstream control device naturally works in the event of a power failure not. The absence of the control signals during the power interruption is therefore not important. On the other hand, the clock is running 15 continues during this interruption. This prevents, for example, the night setback controlled by clock 15 is delayed after a power failure.

Die erfindungsgemässe Messeinrichtung besitzt also gegenüber dem Bekannten bedeutende Vorteile. Sie ist einfach im Aufbau, kostengünstig und von sicherer Wirkung. Als Steuergrösse wird ein Widerstandswert zur Regelschaltung weitergegeben, wodurch die Anschlüsse an den Klemmen beliebig umtauschbar sind. Wegen der Verwendung eines Gleichrichters in Graetzschaltung ist die Polarität der Gleichspannung für den Betrieb der Messeinrichtung immer richtig. Wegen der kleinen Grosse des durch die Uhr 15 fliessenden Stroms I.. und der Stabilisierung ihrer Versorgungsspannung wird der an den Klemmen 2 erscheinende Widerstand R_ von den Impulsen der Uhr 15 nicht beeinflusst und kann daher keine Falschregelung in der nachgeschalteten Regelschaltung verursachen. Schliesslich wird die den Betrieb der Uhr 15 während eines Netzausfalles aufrechterhaltende Batterie 16 nur während dessen Dauer beansprucht, was sich positiv auf die Lebensdauer der Batterie auswirkt.The measuring device according to the invention therefore has opposite significant advantages to the known. It is simple in construction, inexpensive and has a reliable effect. The tax variable is A resistance value is passed on to the control circuit, which means that the connections at the terminals can be exchanged as required. Because the use of a rectifier in Graetz circuit is the polarity of the DC voltage for the operation of the measuring device always right. Because of the small size of the current I .. flowing through the clock 15 and the stabilization of its supply voltage, the resistance R_ appearing at terminals 2 is not influenced by the impulses of the clock 15 and can therefore not be incorrectly regulated in the downstream control circuit cause. Finally, the battery 16 which maintains the operation of the clock 15 during a power failure is only used during its duration, which has a positive effect on the service life of the battery.

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Claims (6)

PATENTANSPRUECHEPATENT CLAIMS 1. /Messeinrichtung zur Steuerung einer Regeleinrichtung mit einem Istwertgeber, einem Sollwertgeber und einer diesen beeinflussenden, mittels einer Gleichspannungsquelle gespeisten Schaltuhr bei welcher an Klemmen für zwei Leitungen gleichzeitig die stetigen Signale vom Istwertgeber und Sollwertgeber sowie der Speisestrom für den Antrieb der Schaltuhr übertragbar vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der an den Klemmen (2) erschei- · nende Widerstand (R-) mittels eines Stabilisators unabhängig vom Strom (Iu) durch die Schaltuhr gemacht ist.1. / Measuring device for controlling a control device with an actual value transmitter, a setpoint transmitter and a time switch that influences this and is fed by a DC voltage source, in which the continuous signals from the actual value transmitter and setpoint transmitter as well as the feed current for the drive of the time switch are transmitted at the same time on terminals for two lines , characterized in that the resistance (R-) appearing at the terminals (2) is made independent of the current (I u ) through the timer by means of a stabilizer. 2. Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgung mit Gleichspannung für die Uhr (15) mittels einer Leuchtdiode (14) erfolgt,2. Measuring device according to claim 1, characterized in that the supply of DC voltage for the clock (15) means a light emitting diode (14) takes place, 3. Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgung mit Gleichspannung für die Messeinrichtung (1) über einen Graetz-Gleichrichter erfolgt.3. Measuring device according to claim 1, characterized in that the supply of DC voltage for the measuring device (1) takes place via a Graetz rectifier. 4. Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichspannungsquelle für die Uhr (15) bei unterbrochener Stromversorgung eine nicht-wiederaufladbare Batterie (16) ist, die bei intakter Stromversorgung durch einen in diesem Fall sperrenden Transistor (6) einseitig von der Uhr (15) und dem damit verbundenen Teil der Messeinrichtung (1) getrennt ist.4. Measuring device according to claim 1, characterized in that that the DC voltage source for the clock (15) is interrupted Power supply is a non-rechargeable battery (16), which in this case when the power supply is intact The blocking transistor (6) is separated on one side from the clock (15) and the part of the measuring device (1) connected to it. 5. Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Transistor (4) der Messeinrichtung (1) durch das temperaturbeeinflusste Potential am Verbindungspunkt eines Festwiderstandes (7) mit einer Reihenschaltung eines den Istwert eines Temperaturfühlers bestimmenden Widerstandes (8) und eines den Sollwert der Temperatur bestimmenden einstellbaren Widerstandes (9) gesteuert wird.5. Measuring device according to claim 1, characterized in that a first transistor (4) of the measuring device (1) through the temperature-affected potential at the connection point of a fixed resistor (7) with a series connection of a resistor (8) and a resistor that determines the actual value of a temperature sensor the setpoint of the temperature-determining adjustable resistor (9) is controlled. 6. Messeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der einstellbare Widerstand (9) zusätzlich durch die6. Measuring device according to claim 4, characterized in that that the adjustable resistor (9) is additionally supported by the Uhr (15) umschaltbar ist. ./,Clock (15) is switchable. ./,
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2575843A1 (en) * 1984-11-22 1986-07-11 Landis & Gyr Ag Programmer device for influencing the regulation apparatus of a heating installation

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