KR890003217Y1 - Regulator thermostatic direction - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 본 고안의 전체적인 구성을 보인 회로도.1 is a circuit diagram showing the overall configuration of the present invention.
제2도(a)는 열전대의 특성도, (b)는 본 고안에 사용되는 가변 저항의 특성도.Figure 2 (a) is a characteristic of the thermocouple, (b) is a characteristic of the variable resistor used in the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 열전대 1' : 측온 저항체1: Thermocouple 1 ': RTD
2 : 브리지 회로 3 : 적분회로2: bridge circuit 3: integrating circuit
5 : 적분기 6 : A/D 변환기5: integrator 6: A / D converter
7 : 숫자표시기 8 : OP앰프7: Number display 8: OP amplifier
9 : 리레이 VR2: 가변저항9: relay VR 2 : variable resistor
본 고안은 각종의 생산 공정등에서 온도를 측정하기 위하여 설치한 열전대나 측온 저항체에서 발생되는 신호를 받아 현재의 온도를 지지하고 설정된 온도를 유지할 수 있도록 냉동기나 히터등을 제어할 수 있게 하는 산업용 온도 지시 조절계에 관한 것으로, 열전대나 측온 저항체의 비직선형 특성을 극히 간단하게 고정함과 아울러 사용자가 원하는 임의의 값으로 실정 온도를 정할 수 있게 한 것이다.The present invention receives industrial signals from thermocouples or RTDs installed to measure temperature in various production processes, and supports industrial temperature and controls refrigerators or heaters to maintain the set temperature. The present invention relates to a control system, in which a non-linear characteristic of a thermocouple or a resistance thermometer is extremely simple, and an actual temperature can be set to an arbitrary value desired by a user.
종래에 사용되던PR(백금, 백금로듐), CA(크로멜, 알루민), 1C(철, 콘스탄탄), CC(동, 콘스탄탄) 열전대의 온도에 따른 출력 전압 특성이나, 백금 측온저항치 등의 온도에 따른 저항 변화특성은 비직선형으로 변화하는 것이어서, 이를 그대로 사용하게 되면 설정 온도에 따른 정확한 제어 기능을 얻을 수 없으며, 뿐만 아니라 종래의 온도 설정 스위치는 다단의 접점을 갖는 선택스위치로서 미리 정하여진 설정 온도 중에 어느 하나를 선택하는 것이어서 사용자의 설정 온도 선택범위가 제한되는 문제점이 있고, 또한 상기한 다단의 선택스위치는 그 접점수가 매우 많은 것이 요구되므로 그 구조가 복잡하여 제작비가 많이 들고 고장율이 높은 문제점이 있었다.Output voltage characteristics according to the temperature of PR (Platinum, Platinum Rhodium), CA (Cromel, Aluminin), 1C (Iron, Constantan), CC (Copper, Constantan) thermocouple, and platinum resistance value The resistance change characteristic according to the temperature is non-linear, so if you use it as it is, you cannot get accurate control function according to the set temperature. In addition, the conventional temperature setting switch is a selection switch having a multi-stage contact. There is a problem that the user selects the set temperature of the true setting temperature is limited because the user selects the set temperature range, and the multi-stage selection switch is required to have a very large number of contacts, the structure is complicated, the production cost is high and the failure rate is high. There was a high issue.
본 고안은 이러한 종래의 산업용 온도지시 조절계의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 이를 첨부도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention has been devised to solve the problems of the conventional industrial temperature indicating controller as described in detail according to the accompanying drawings.
열전대(1) 혹은 저항체(1')와 연결된 입력전압 보정용 가변저항(VR1)을 갖는 브리지 회로(2)의 출력을 저항(RI)(R2) 및 콘덴서(C1)(C2)로 구성된 적분 회로(3)를 걸쳐서 OP앰프(4)로 된 적분기(5)에 인가하여 그 출력으로 A/D(Analog to Digital) 변환기(6) 및 숫자표시기(7)를 제어함과 동시에 또 다른 OP앰프(8)에 임의의 설정온도에 따른 입력전압과 함께 인가되게 함으로서 리레이(9) 구동회로(10)를 제어하여 히터나 냉각기등의 부하를 리레이(9)의 접점(1)으로 구동토록 한 온도 지시 조절계에 있어서, 열전대(1) 및 측온 저항체(1')의 특성곡선과 같은 기울기의 변위각 대저항의 특성곡선을 갖는 가변저항(VR2)에서 얻어지는 전압을 상기의 적분기(5)의 출력전압과 함께 OP앰프(8)에 인가되게 한 것으로, 미설명부호 VR3,VR4는 가변저항, R3저항, Q는 트랜지스터, P는 본 고안에 사용되는 +15V, -15V의 듀얼(Dual) 타입전원정치, 12,13은 본 고안의 작동상태를 나타내는 LED이다.The output of the bridge circuit 2 having the variable resistance VR 1 for input voltage correction connected to the thermocouple 1 or the resistor 1 'is connected to a resistor R I (R 2 ) and a capacitor C 1 (C 2 ). It is applied to the integrator 5 of the op amp 4 through the integrating circuit 3 composed of the A / D (Analog to Digital) converter 6 and the numeric display 7 at its output. By applying the other op amp 8 with an input voltage according to an arbitrary set temperature, the relay 9 drives the circuit 10 to control the load of a heater or a cooler, etc., to the contacts 1 of the relay 9. In the temperature indicating controller driven by the above, the voltage obtained from the variable resistor (VR 2 ) having the characteristic curve of the displacement resistance against the inclination of the inclination equal to the characteristic curve of the thermocouple (1) and the resistance thermometer (1 ') is integrator described above. In addition to the output voltage of (5) is applied to the OP amplifier (8), reference numeral VR 3 , VR 4 is a variable resistor, R 3 resistor, Q is a transistor, P is Dual type power politics of + 15V, -15V used in the design, 12, 13 are LEDs indicating the operating state of the invention.
이와같이 된 본 고안의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the present invention made in detail as follows.
먼저 본 고안을 실시하기 위한 예로서 전기히터에 의한 가열로에 설치된 열전대의 경우를 살펴보면, 열전대는 온도가 상승함에 따라 제2도(a)에 보인 바와 같이 그 기울기가 증가하는 것이 일반적이다.First, as an example for carrying out the present invention, the case of a thermocouple installed in a heating furnace by an electric heater is generally that the slope of the thermocouple increases as shown in FIG.
이때 발생되는 전압을 온도변화에 따른 그 크기가 브리지회로(2)에서 검출되어 적분회로(3)를 통과하면서 그 출력값은 완만한 변화를 갖는 전압파형으로 바뀐후 적분기(5)를 거치면서 다음과 같은 출력전압(V)값이 된다.At this time, the magnitude of the generated voltage according to the temperature change is detected in the bridge circuit 2 and passes through the integrating circuit 3, and its output value is changed to a voltage waveform having a gentle change. The same output voltage (V) is obtained.
(여기서 VS는 입력전압이다.) Where VS is the input voltage.
즉, 상기식에서 볼 수 있는 바와같이 출력전압(V)은 입력전압의 적분치에 비례한 값이 된다.That is, as can be seen from the above equation, the output voltage V becomes a value proportional to the integral of the input voltage.
이러한 출력 전압 값은 A/D변환기(6)를 거치면서 디지탈 값으로 변환됨과 동시에 숫자표시기(7)를 통하여 아날로그 값을 숫자로 표현하기 위하여 디코드(decode)되는 것이어서 숫자표시기(7)에는 현재의 열전대가 지시하는 온도를 나타내 주게 되는 것이다.These output voltage values are converted to digital values through the A / D converter 6 and decoded to express analog values numerically through the numeric display 7. It shows the temperature indicated by the thermocouple.
한편, 적분기(5)의 출력은 저항(R3) 및 가변저항(VR3)을 거쳐서 OP앰프(8)에도 입력되는 바, 사용자가 설정한 온도가 전기 가열로의 현재 온도보다 높다고 가정하면, 온도 설정 가변저항 (VR2)에 의하여 OP앰프(8)에 인가되는 전압이 적분기(5)에서 저항(R3) 및 가변저항(VR3)을 거쳐서 입력되는 전압보다 높으므로 OP앰프(8)는 그 출력이 양(plus)의 전압이 되고 그러므로 리레이 구동회로(10)의 트랜지스터(Q)는 오픈 상태가 되어 리레이(9)는 ON상태를 유지하고 있게 되어 그 접점(11)에 의하여 히터에는 계속 전원이 흐르게 되며 따라서 전기 가열로는 가열상태가 된다.On the other hand, the output of the integrator 5 is also input to the OP amplifier 8 via the resistor (R 3 ) and the variable resistor (VR 3 ), assuming that the temperature set by the user is higher than the current temperature of the electric heating furnace, Since the voltage applied to the OP amplifier 8 by the temperature setting variable resistor VR 2 is higher than the voltage input through the resistor R 3 and the variable resistor VR 3 in the integrator 5, the OP amplifier 8 The output becomes a positive voltage and therefore the transistor Q of the relay drive circuit 10 is opened and the relay 9 is kept in an ON state. Power continues to flow to the heater, and thus the electric furnace is heated.
이러한 상태가 일정시간 경과하면 전기 가열로는 사용자가 설정한 온도에 어느 정도 근접하게 된다.When this state elapses for a certain time, the electric heating furnace is brought to a certain degree close to the temperature set by the user.
이때에 열전대(1)에서는 그 출력 전압이 특성곡선상의 기울기 상승으로 상당히 높아지게 되므로 브리지회로(2)를 거쳐서 적분홰로(3)를 거쳐서 적분기(5)에서 높은 출력전압으로 나타나게 되고 이는 사용자가 조절한 설정온도 가변저항(VR2)에 의한 전압과 함께 앰프(8)에 입력되는바, 이때의 본 고안에 의한 설정온도 가변저항의 값은 특성곡선상의 증가된 기울기에 해당하는 큰 값이어서 비교적 높은 전압이 되므로 OP앰프(8)의 출력은 열전대(1)의 출력전압이 높음에도 불구하고, 전(前)의 상태를 유지하게 된다.At this time, in the thermocouple (1) the output voltage is significantly higher due to the rise in the slope on the characteristic curve, it appears as a high output voltage in the integrator (5) through the bridge circuit (2), through the integrating furnace (3), which is adjusted by the user The voltage of the set temperature variable resistor VR 2 is input to the amplifier 8, and the value of the set temperature variable resistor according to the present invention is a large value corresponding to the increased slope on the characteristic curve, which is relatively high. Since the voltage becomes a voltage, the output of the OP amplifier 8 maintains its former state even though the output voltage of the thermocouple 1 is high.
이러한 상태로 시간이 경과하면 히터의 열에 의한 가열로의 온도가 설정온도에 도달하게 되며 열전대(1)의 출력전압이 더욱 상승하게 되므로 적분회로(3)및 적분기95)의 출력전압도 상승하고 따라서 OP앰프(8)에 인가되는 전압도 대폭 상승하게 되는 반면에 사용자가 한번 설정한 설정온도 가변저항(VR2)의 값은 고정되어 있으므로 드디어 OP앰프(8)의 출력은 부(Negative)으로 반전 되는 것이고, 따라서 구동회로(10)의 트랜지스터(Q)는 차단되고 리레이(9)에는 전원장치(P)에 의한 전압이 차단되어 그 접점(11)이 절환되면서 히터에 흐르던 전류가 차단되므로 가열로는 더 이상 온도가 상승되지 않게 되는 것이다.When the time elapses in this state, the temperature of the heating furnace by the heat of the heater reaches the set temperature, and the output voltage of the thermocouple 1 further increases, so that the output voltage of the integrating circuit 3 and the integrator 95 also increases. While the voltage applied to the OP amplifier 8 is also greatly increased, the value of the set temperature variable resistor VR 2 set once by the user is fixed, so the output of the OP amplifier 8 is finally inverted negatively. Therefore, the transistor Q of the driving circuit 10 is cut off, and the relay 9 is cut off by the voltage of the power supply device P, and the current flowing through the heater is cut off while the contact 11 is switched, thereby heating. The furnace will no longer rise in temperature.
아울러 일정 시간이 경과하여 전기 가열로의 온도가 하강한 후에는 다시 열전대의 출력전압이 강하하며 이때에는 또다시 설정 온도 가변저항(VR2)에 의하여 OP앰프(8)에 인가되는 전압이 적분기(5)에 의한 입력전압보다 높아져서 OP앰프(8)의 출력은 또 다시 양의 전압이 되므로 구동회로(10)의 트랜지스터(Q)가 오픈 되어 리레이 (9)에 전류가 오픈되면서 그 접점(11) 이 재차 절환되어 히터에 전류가 흐르면서 가열로가 가열되어 전기한 바와 같은 동작을 되풀이 하게 되므로, 가열로의 온도 지시와 함께 히터의 제어를 통하여 온도 조절기능을 수행하게 되는 것인데, 온도지시조절대상이 냉장, 냉동계통인 경우에는 단순히 리레이(9)의 접점(11)을 바꿔 콤프래셔등을 연결하면 본 고안의 적용이 가능하게 되며 전기한 가열로와 같은 동작을 수행할 수 있다.In addition, after a certain time has elapsed, the temperature of the electric heating furnace decreases, and the output voltage of the thermocouple drops again. At this time, the voltage applied to the OP amplifier 8 by the set temperature variable resistor VR 2 again becomes an integrator. Since the output of the OP amplifier 8 becomes a positive voltage again because the voltage is higher than the input voltage by 5), the transistor Q of the driving circuit 10 is opened to open the current in the relay 9 so that the contact point 11 ) Is switched again and the electric current flows to the heater, and the heating furnace is heated to repeat the operation as described above. Therefore, the temperature control function is performed by controlling the heater with the temperature indication of the heating furnace. In the case of the refrigeration and freezing system, by simply changing the contact 11 of the relay 9 and connecting a compressor or the like, the present invention can be applied and the same operation as the electric furnace can be performed.
또한 열전대(1)가 아닌 측온 저항체(1')를 온도 감지소자로서 사용하는 경우에는 브리지 회로(2)에서 온도변화에 따른 적분회로(3)의 입력 전압변화가 야기 되는 바 이 경우에도 상기한 바와같은 동작으로 현재의 온도 지시 기능과 히터나 콤프레셔등의 부하 제어기능을 수행하게 되는 것이고, LED(12)(13)는 각각 리레이(9)의 작동, 정지를 나타내 주기 위한 것이다.In addition, when the RTD 1 'is used as the temperature sensing element instead of the thermocouple 1, the bridge circuit 2 causes a change in the input voltage of the integrating circuit 3 according to the temperature change. The operation as described above is to perform the current temperature indication function and the load control function such as a heater or a compressor, and the LEDs 12 and 13 are for indicating the operation and stop of the relay 9, respectively.
그리고 전면 리세트 가변저항(VR7)을 조작하여 필요에 따라 리레이(9)를 강제 리세트 시킬 수도 있는것이고, 가변저항(VR4)은 설정온도 조절범위를 정할 수 있는 것이다.And it is possible to forcibly reset the relay 9 as necessary by manipulating the front reset variable resistor (VR 7 ), the variable resistor (VR 4 ) is to determine the set temperature control range.
이와같이 하여 본 고안은 열전대나 측온저항체의 비직선 특성 곡선을 비직선의 변위각대 저항의 특성곡선을 갖는 가변저항에 의하여 상쇄시킴으로서 매우 간단하고 효율적으로 고정할 수 있어 고정 회로등을 추가로 설치할 필요가 없으며 정확한 온도제어가 가능하고 조절기 판넬의 온도 조절눈금을 완전히 균등눈금으로 할 수 있어서 사용하기 편리하며 특히 설정온도를 사용자 임의로 정하여 현장조건에 따라 적절하게 사용할 수 있는 것일 뿐만 아니라, 고가의 다단식 선택스위치가 불필요하게 되므로 제작비를 더욱 낮출 수 있으며 고장율을 대폭 감소시킬 수 있게 되는 다대한 장점을 갖는 유용한 고안이다.In this way, the present invention cancels the nonlinear characteristic curve of the thermocouple or the RTD by the variable resistor having the characteristic curve of the non-linear displacement angle resistance, so that it can be fixed very simply and efficiently, and thus it is necessary to install additional fixed circuits. It is easy to use because it is possible to control the temperature precisely and the temperature control scale of the controller panel can be completely equal scale. Since this is unnecessary, it is possible to further reduce the manufacturing cost and it is a useful design with a great advantage that can greatly reduce the failure rate.
Claims (1)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR2019850016449U KR890003217Y1 (en) | 1985-12-07 | 1985-12-07 | Regulator thermostatic direction |
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|---|---|---|---|
| KR2019850016449U KR890003217Y1 (en) | 1985-12-07 | 1985-12-07 | Regulator thermostatic direction |
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| KR870010787U KR870010787U (en) | 1987-07-13 |
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Family
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Family Applications (1)
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1985
- 1985-12-07 KR KR2019850016449U patent/KR890003217Y1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR870010787U (en) | 1987-07-13 |
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