Pont de mesure.
<EMI ID=1.1>
On connait des dispositifs permettant de régler, à l'aide d'un potentiomètre, les valeurs Initiale et finale d'une plage de mesure. Le signal de sortie de ce pont est une tension dans une résistance en fonction de la température extérieure. Cette caractéristique est dite caractéristique de charge.
<EMI ID=2.1> comporte une résistance exposée à la température extérieure, et l'autre branche, un potentiomètre et une résistance chauffée par une source de chaleur. L'intensité de ce chauffage et par là la pente de la caractéristique de charge peut être réglée à l'aide d'un autre potentiomètre qui ne fait pas partie du pont de mesure. Le potentiomètre du pont permet un déplacement de la caractéristique de charge parallèlement à l'abscisse. Si la caractéristique de charge est déplacée parallèlement pour adapter la charge aux besoins de l'utilisateur, la pente de la caractéristique doit également être corrigée.
Le déplacement indépendant des valeurs en abscisse des points extrêmes de la caractéristique ne peut pas être obtenu à l'aide de ce montage, ce qui conduit souvent, dans la pratique,
à des réglages inefficaces.
On connait en outre, pour des installations de chauffage, un régulateur permettant le déplacement indépendant des valeurs
en ordonnée des points extrêmes de la caractéristique.
A cet effet, les deux potentiomètres sont reliés entre eux par un engrenage. Cette disposition est très compliquée et délicate parce que l'engrenage est muni d'embrayages à friction.
L'invention a pour objet la réalisation d'un dispositif mentionné plus haut et permettant le déplacement échelonné des
-origines des caractéristiques suivant les indications d'un programme.
Ce but est atteint, conformément à l'invention, grâce aux caractéristiques énumérées dans la première revendication.
Ce dispositif offre l'avantage que l'utilisateur peut régler sans difficulté la caractéristique de charge en quantité et durée suivant ses besoins.
Il s'agit en outre, dans un système de réglage commandant la charge d'une installation de chauffage électrique par accumu-lation avec recharge diurne, de répartir à volonté sur la nuit ou le jour la période de charge totale s'étendant sur des heures de nuit et de jour.
La solution est obtenue grâce aux caractéristiques, objet
<EMI ID=3.1>
constructeur.
Il en résulte l'avantage qu'il est possible de choisir librement les périodes de charge diurne et nocturne sans affecter le point final de la caractéristique de charge du système de commande, les périodes étant fixées par le service distributeur d'électricité compétent.
D'autres réalisations avantageuses de l'invention résultent de la description, des fig. 1 à 3 et des revendications secondaires. Les figures montrent :
Fig. 1 un système électronique avec deux potentiomètres de réglage, Fig. 2 un graphique avec les caractéristiques de charge comme paramètres, Fig. 3 un graphique avec les caractéristiques de charge et de décharge en fonction du temps.
Les mêmes chiffres indiquent les mêmes détails.
La fig. 1 .présente une branche 1 d'un pont de mesure 2, comportant une résistance 3 variable en fonction de la température, et une résistance fixe 4, montées en série. Entre les deux résistances 3 et 4 est disposé le point 5 sur lequel est branchée une entrée d'un amplificateur opérationnel 6 qui agit sur un transistor 7 dont le collecteur 8 est relié à une source de tension
10, par l'intermédiaire d'une résistance 9, et dont l'émetteur 11 alimente d'une part, par un conducteur 12, une entrée inversible
<EMI ID=4.1>
d'une résistance 14, une sortie 15 et une entrée inversible 16 d'un amplificateur opérationnel 17. Une deuxième branche 18 du pont de mesure comprend une résistance 19, un potentiomètre 20, une résistance 21, un autre potentiomètre 22 et une autre résistance 23, tous montés en série. Parallèlement au potentiomètre
<EMI ID=5.1>
Les résistances 19 et 3 sont reliées à une source 24 fournissant une tension de référence, les résistances 4 et 23 étant connectées, par un conducteur 25, à une sortie 26 d'un amplificateur opérationnel 27.
Une source de courant constant 28, qui est reliée à une source de tension négative 32, alimente par un conducteur 36 une entrée non inversible 37 de l'amplificateur 27 et, par l'intermédiaire d'une résistance 38, un curseur 39 du potentiomètre 20. Une entrée inversible 40 de l'amplificateur 27 est reliée, par
<EMI ID=6.1>
la commande par un programme externe est possible.
Parallèlement à la résistance.3 peut être disposée une résistance 44 pour améliorer la linéarité de la caractéristique de
<EMI ID=7.1>
sert à la variation de la plage de réglage du potentiomètre 20.
Depuis le collecteur 8 du transistor 7 part un conducteur
50 pour aboutir à un contact d'articulation 51 d'un commutateur
53 commandé par une horloge 52. Le signal de sortie est également repris sur le collecteur 8 du transistor 7, par l'intermédiaire
<EMI ID=8.1>
<EMI ID=9.1>
56 qui émet un signal qui, en fonction du temps, diminue depuis le commencement de la_période de tarif préférentiel jusqu'à sa fin.
Un contact 57 est relié à un dispositif 58 qui fournit
<EMI ID=10.1>
rentiel jusqu'à son début.
La'Fig. 2 montre un système de coordonnées cartésiennes
<EMI ID=11.1>
l'ordonnée le courant i en mA, passant par la résistance 9. Les courbes 150 à 158 renseignent sur le courant i en fonction de la température extérieure^ pour différentes positions des potentiomètres 20 et 22 et représentent ainsi des caractéristiques de charge pour un système de chauffage électrique par accumulation. Pour simplifier, il n'est pas tenu compte du facteur temps.
Si le potentiomètre 22 est manoeuvré, un point 159 sur l'abscisse se déplace, suivant la rotation du potentiomètre, en direction du point 160. Si le curseur 42 du potentiomètre 22 est déplacé jusqu'à sa butée, le point 160 arrive au point 161 sur l'abscisse. Le point final 162 de la courbe 156, qui se trouve sur une droite parallèle à l'abscisse, ne change pas. Il n'y a
<EMI ID=12.1>
fonctionnement du commutateur 30.
Si le curseur 39 du potentiomètre 20 est actionné, le point 162 se déplace sur une droite parallèle à l'abscisse en direction des points 163 et 164. Le point 161 sur l'abscisse, obtenu par réglage du potentiomètre 22, ne change pas. Si les deux curseurs 39 et 42 sont manoeuvrés en même temps, on obtient un déplacement de la caractéristique de charge parallèlement à elle-même.
La résistance 3 est montée sur un mur extérieur non représenté et réagit ainsi sur la température extérieure. A une température extérieure élevée, le courant 1 qui passe par la résistance 9, est supposé être fort, et à une température basse, faible ou zéro.
Les amplificateurs opérationnels 6 et 17 sont montés sur la diagonale du pont de mesure 2, l'amplificateur 6 constituant avec le transistor 7 et la résistance 14 une source de courant, et l'amplificateur 17, un amplificateur non inversible avec un facteur d'amplification 1. Au moment où la tension varie au
<EMI ID=13.1>
minue ou augmente, suivant la variation de la température extérieure.
Entre les entrées 37 et 40 de l'amplificateur 27 règne une tension d'à peu près 0 V, puisque cet amplificateur est un amplificateur différentiel. Par suite du courant constant fourni par la source 28, la résistance 38 est le siège d'une chute de tension constante. Au moment où le curseur 39 du potentiomètre 20
est actionné, il apparaît un signal différentiel aux entrées 37
et 40 de l'amplificateur opérationnel 27 de sorte que la tension d'alimentation du pont, c'est-à-dire la tension entre le conducteur 25 et la source 24, à la sortie 26 de l'amplificateur 27, varie jusqu'à ce que la différence de potentiel entre les curseurs
39 et 42 soit égale à celle à travers la résistance 38. Une variation de la position du curseur 39 du potentiomètre 20 entraîne donc une variation de la tension d'alimentation du pont et par là de la tension diagonale du pont. Si cette tension varie, il y a également variation du courant i qui traverse la résistance 9, par suite de l'action de la source de courant 6, 7 et 14 et de l'amplificateur opérationnel 17.
<EMI ID=14.1>
manoeuvré, la tension à l'entrée 43 de l'amplificateur 17 et celle à l'entrée 40 de l'amplificateur 27 varient. En même temps, il y a variation de la tension diagonale du pont et de la tension à
la sortie 15 de l'amplificateur 17, ce qui se répercute également sur le courant i.
<EMI ID=15.1>
sion diagonale du pont est égale à 0 V, le courant à travers la résistance 9 est également 0 mA. Au moment où la température extérieure augmente,la résistance 3 diminue et la tension dans la résistance 4 et la tension diagonale du pont augmentent, ce qui a pour conséquence que le courant i à travers la résistance 9 augmente également. Il en résulte par exemple une caractéristique
150, suivant fig. 2, qui se termine au point 162. Si le courant i doit être égal à 0 mA à une température extérieure de -15[deg.]C, la tension à la sortie de l'amplificateur opérationnel 17 doit être
si élevée que seulement à une température extérieure de plus de
-15[deg.]C, la tension diagonale du pont permette l'écoulement d'un courant i à travers la résistance 9.
La tension à l'entrée 43 de l'amplificateur 17 est réglée
<EMI ID=16.1>
tension d'alimentation du pont augmente, la pente de la'caractéristique 153 est plus raide, cette caractéristique aboutissant également au point 162. Cela est également valable pour une ma-
<EMI ID=17.1>
du commutateur 30.
Si le curseur 39 du potentiomètre 20 est réglé de sorte qu'il en résulte une diminution de la tension d'alimentation du pont et par là de la tension à l'entrée 43 de l'amplificateur 17,
<EMI ID=18.1>
de la variation de la résistance 3 est diminuée. Comme-les tensions à l'entrée 43 et au point 5 n'ont cependant pas varié, l'origine de la caractéristique se trouve au point 160 de l'abscisse, c'est-
<EMI ID=19.1>
Comme d'autre part, la tension d'alimentation du pont a baissé, une variation de la température de la résistance 3 n'a
<EMI ID=20.1>
tiomètres 20 et 22 ou 22' n'ont pas d'effet l'un sur l'autre, c'est-à-dire que l'origine de la caractéristique n'est pas changée par une manoeuvre du curseur 39 du potentiomètre 20 et vice versa.
Au courant i, qui dépend de la température, est superposé par le dispositif 56 ou 58 un courant en fonction du temps,
<EMI ID=21.1>
fonction de la température et du temps.
Pendant la nuit, le dispositif 56 est relié au collecteur 8, le jour, c'est le dispositif 58. La commutation est assurée par une horloge 52.
Il en résulte, la nuit, lorsque le curseur 42 du poten-
<EMI ID=22.1>
nel 17 et que la température extérieure est constante, une carac-
<EMI ID=23.1>
du temps, com�e il résulte de la courbe 201 qui représente la caractéristique respective du dispositif 56, va en diminuant.
Si la chaleur résiduelle ne suffit plus pour fournir l'énergie nécessaire pendant la journée, le poêle non représenté est mis en circuit. Sa charge est figurée par la caractéristique 202. A la fin de la période de tarif préférentiel, soit après 8 heures dans ce cas, la caractéristique de décharge 203 monte par suite du fonctionnement du commutateur 53 et de l'allure de la caracté-
<EMI ID=24.1>
du secteur.
Il faut noter à ce propos que le poêle n'a pas encore accumulé la chaleur nécessaire à la décharge diurne.
Si le service distributeur d'électricité autorise la recharge diurne, c'est-à-dire que le relais 33 est actionné, le commutateur 30 agit. Le potentiomètre 22' est alors intégré dans la branche du pont. Comme ce potentiomètre est réglé sur une autre valeur que le potentiomètre 22, la caractéristique 203 passe à la caractéristique 205 représentative de la décharge de l'accumulateur. La chaleur effective de l'accumulateur est comparée avec la chaleur de consigne; si elle est insuffisante, il y a recharge
<EMI ID=25.1>
par le service distributeur pour la recharge diurne soit terminé. L'énergie accumulée augmente donc suivant la courbe 206, tandis que la courbe 207 indique la décharge de l'accumulateur. Si d'autres périodes de charge diurne sont autorisées par le service distributeur et peuvent être choisies librement, la caractéristique 205 est reprise, la consigne est comparée à la valeur effective et il y a, si nécessaire, recharge.
Le rapport entre charges diurne et nocturne peut être
<EMI ID=26.1>
percute pas sur le réglage de la caractéristique de charge, opéré
à l'aide du potentiomètre 20. L'utilisateur ou le service distributeur peut donc, de façon très simple, répartir le temps de charge totale nécessaire sur les périodes diurne et nocturne.
<EMI ID=27.1>
parallèle avec le potentiomètre 20, les prises des potentiomètres pouvant être reliées à volonté à la résistance 38.
Le commutateur 30 peut être commandé par un relais 52 ou une horloge ou un autre dispositif de commande, tel qu'un système de télécommande centralisées.
REVENDICATIONS
1.- Dispositif pour le réglage indépendant des valeurs initiale et finale d'une plage de mesure électrique, avec un montage en pont, l'autre branche (18) comportant deux potentiomètres
<EMI ID=28.1>
riable à l'aide d'un régulateur (27) en fonction de la différence de potentiel entre les prises (39, 42) des potentiomètres, caractérisé par le fait qu'un autre potentiomètre (22') est mis en parallèle à l'un des potentiomètres (20, 22) et dont la prise
(42') peut être connectée au régulateur (27) par l'action d'un commutateur (30) dont l'autre contact est relié à une prise (42) du potentiomètre (22').
2.- Dispositif pour le réglage indépendant des valeurs initiale et finale d'une plage de mesure électrique, avec un mon-
Measuring bridge.
<EMI ID = 1.1>
Devices are known for adjusting, using a potentiometer, the initial and final values of a measuring range. The output signal of this bridge is a voltage in a resistor as a function of the outside temperature. This characteristic is called the load characteristic.
<EMI ID = 2.1> has a resistor exposed to the outside temperature, and the other leg, a potentiometer and a resistor heated by a heat source. The intensity of this heating and hence the slope of the load characteristic can be adjusted using another potentiometer which is not part of the measuring bridge. The bridge potentiometer allows a displacement of the load characteristic parallel to the abscissa. If the load characteristic is moved in parallel to adapt the load to the user's needs, the slope of the characteristic must also be corrected.
The independent displacement of the values on the abscissa of the end points of the characteristic cannot be obtained using this assembly, which often leads, in practice, to
at ineffective settings.
We also know, for heating installations, a regulator allowing the independent displacement of the values.
on the ordinate of the extreme points of the characteristic.
For this purpose, the two potentiometers are connected to each other by a gear. This arrangement is very complicated and delicate because the gear is provided with friction clutches.
The object of the invention is the production of a device mentioned above and allowing the staggered movement of the
- origins of the characteristics according to the indications of a program.
This object is achieved, in accordance with the invention, by virtue of the characteristics listed in the first claim.
This device offers the advantage that the user can easily adjust the charge characteristic in quantity and duration according to his needs.
In addition, in an adjustment system controlling the charge of an electric storage heating installation with daytime charging, the total charge period can be distributed over the night or day at will, extending over night and day hours.
The solution is obtained thanks to the characteristics, object
<EMI ID = 3.1>
builder.
This results in the advantage that it is possible to freely choose the daytime and nighttime charging periods without affecting the end point of the charging characteristic of the control system, the periods being fixed by the competent electricity distribution service.
Other advantageous embodiments of the invention result from the description of FIGS. 1 to 3 and secondary claims. The figures show:
Fig. 1 an electronic system with two adjustment potentiometers, Fig. 2 a graph with the load characteristics as parameters, Fig. 3 a graph with the charging and discharging characteristics as a function of time.
The same numbers indicate the same details.
Fig. 1. Shows a branch 1 of a measuring bridge 2, comprising a resistor 3 which varies as a function of the temperature, and a fixed resistor 4, connected in series. Between the two resistors 3 and 4 is placed point 5 on which is connected an input of an operational amplifier 6 which acts on a transistor 7 whose collector 8 is connected to a voltage source
10, via a resistor 9, and whose emitter 11 feeds on the one hand, via a conductor 12, an invertible input
<EMI ID = 4.1>
of a resistor 14, an output 15 and an invertible input 16 of an operational amplifier 17. A second branch 18 of the measuring bridge comprises a resistor 19, a potentiometer 20, a resistor 21, another potentiometer 22 and another resistor 23, all fitted in series. Parallel to the potentiometer
<EMI ID = 5.1>
The resistors 19 and 3 are connected to a source 24 providing a reference voltage, the resistors 4 and 23 being connected, by a conductor 25, to an output 26 of an operational amplifier 27.
A constant current source 28, which is connected to a negative voltage source 32, supplies through a conductor 36 a non-invertible input 37 of the amplifier 27 and, via a resistor 38, a slider 39 of the potentiometer 20. An invertible input 40 of amplifier 27 is connected, by
<EMI ID = 6.1>
control by an external program is possible.
Parallel to resistor. 3 can be arranged a resistor 44 to improve the linearity of the characteristic of
<EMI ID = 7.1>
is used to vary the adjustment range of potentiometer 20.
From collector 8 of transistor 7 leaves a conductor
50 to lead to an articulation contact 51 of a switch
53 controlled by a clock 52. The output signal is also taken from collector 8 of transistor 7, via
<EMI ID = 8.1>
<EMI ID = 9.1>
56 which emits a signal which, as a function of time, decreases from the beginning of the preferential tariff period until its end.
A contact 57 is connected to a device 58 which provides
<EMI ID = 10.1>
rentiel until its inception.
La'Fig. 2 shows a Cartesian coordinate system
<EMI ID = 11.1>
the ordinate is the current i in mA, passing through resistance 9. Curves 150 to 158 provide information on current i as a function of the outside temperature ^ for different positions of potentiometers 20 and 22 and thus represent load characteristics for a system electric storage heating. For simplicity, the time factor is not taken into account.
If the potentiometer 22 is operated, a point 159 on the abscissa moves, following the rotation of the potentiometer, in the direction of the point 160. If the cursor 42 of the potentiometer 22 is moved to its stop, the point 160 arrives at the point 161 on the abscissa. The end point 162 of curve 156, which is on a line parallel to the abscissa, does not change. There is no
<EMI ID = 12.1>
switch operation 30.
If the cursor 39 of the potentiometer 20 is actuated, the point 162 moves on a straight line parallel to the abscissa in the direction of the points 163 and 164. The point 161 on the abscissa, obtained by adjusting the potentiometer 22, does not change. If the two sliders 39 and 42 are operated at the same time, a displacement of the load characteristic is obtained parallel to itself.
Resistor 3 is mounted on an exterior wall, not shown, and thus reacts to the exterior temperature. At a high outside temperature, the current 1 which passes through resistor 9, is assumed to be strong, and at a low, low or zero temperature.
The operational amplifiers 6 and 17 are mounted on the diagonal of the measuring bridge 2, the amplifier 6 constituting with the transistor 7 and the resistor 14 a current source, and the amplifier 17, a non-invertible amplifier with a factor of amplification 1. At the moment when the voltage varies
<EMI ID = 13.1>
decreases or increases, depending on the variation of the outside temperature.
Between inputs 37 and 40 of amplifier 27 there is a voltage of approximately 0 V, since this amplifier is a differential amplifier. As a result of the constant current supplied by the source 28, the resistor 38 is the site of a constant voltage drop. At the moment when the cursor 39 of the potentiometer 20
is activated, a differential signal appears at inputs 37
and 40 of the operational amplifier 27 so that the supply voltage of the bridge, that is to say the voltage between the conductor 25 and the source 24, at the output 26 of the amplifier 27, varies up to that the potential difference between the cursors
39 and 42 is equal to that across resistor 38. A variation in the position of cursor 39 of potentiometer 20 therefore causes a variation in the supply voltage of the bridge and hence in the diagonal voltage of the bridge. If this voltage varies, there is also a variation in the current i flowing through resistor 9, as a result of the action of the current source 6, 7 and 14 and of the operational amplifier 17.
<EMI ID = 14.1>
operated, the voltage at input 43 of amplifier 17 and that at input 40 of amplifier 27 vary. At the same time, there is variation of the diagonal tension of the bridge and of the tension at
the output 15 of amplifier 17, which also has repercussions on current i.
<EMI ID = 15.1>
diagonal sion of the bridge is equal to 0 V, the current through resistor 9 is also 0 mA. As the outside temperature rises, resistor 3 decreases and the voltage across resistor 4 and the diagonal voltage of the bridge increases, resulting in current i through resistor 9 also increasing. This results, for example, in a characteristic
150, according to fig. 2, which ends at point 162. If the current i is to be 0 mA at an outside temperature of -15 [deg.] C, the voltage at the output of the operational amplifier 17 must be
so high that only at an outside temperature of over
-15 [deg.] C, the diagonal voltage of the bridge allows a current i to flow through resistor 9.
The voltage at input 43 of amplifier 17 is set
<EMI ID = 16.1>
the supply voltage of the bridge increases, the slope of characteristic 153 is steeper, this characteristic also leading to point 162. This also applies for a ma-
<EMI ID = 17.1>
switch 30.
If the slider 39 of the potentiometer 20 is adjusted so that the result is a reduction in the supply voltage of the bridge and therefore in the voltage at the input 43 of the amplifier 17,
<EMI ID = 18.1>
of the variation of resistance 3 is reduced. As the voltages at input 43 and at point 5 have not changed, however, the origin of the characteristic is at point 160 of the abscissa, i.e.
<EMI ID = 19.1>
As on the other hand, the supply voltage of the bridge has dropped, a variation in the temperature of resistor 3 has
<EMI ID = 20.1>
tiometers 20 and 22 or 22 'have no effect on each other, i.e. the origin of the characteristic is not changed by an operation of cursor 39 of potentiometer 20 and vice versa.
The current i, which depends on the temperature, is superimposed by the device 56 or 58 with a current as a function of time,
<EMI ID = 21.1>
function of temperature and time.
During the night, the device 56 is connected to the collector 8, during the day, it is the device 58. The switching is ensured by a clock 52.
This results, at night, when the cursor 42 of the poten-
<EMI ID = 22.1>
nel 17 and the outside temperature is constant, a charac-
<EMI ID = 23.1>
time, as it results from the curve 201 which represents the respective characteristic of the device 56, decreases.
If the residual heat is no longer sufficient to supply the energy required during the day, the stove, not shown, is switched on. Its charge is shown by characteristic 202. At the end of the preferential tariff period, that is to say after 8 hours in this case, the discharge characteristic 203 rises as a result of the operation of the switch 53 and the appearance of the character.
<EMI ID = 24.1>
of the sector.
It should be noted in this connection that the stove has not yet accumulated the heat necessary for the daytime discharge.
If the electricity distribution service authorizes daytime recharging, that is to say that the relay 33 is actuated, the switch 30 acts. The potentiometer 22 'is then integrated into the branch of the bridge. As this potentiometer is set to a value other than potentiometer 22, characteristic 203 passes to characteristic 205 representative of the discharge of the accumulator. The effective heat of the storage tank is compared with the target heat; if it is insufficient, there is recharging
<EMI ID = 25.1>
by the distributor service for daytime charging is completed. The accumulated energy therefore increases along curve 206, while curve 207 indicates the discharge of the accumulator. If other daytime charging periods are authorized by the distributor service and can be freely chosen, characteristic 205 is adopted, the setpoint is compared with the actual value and there is, if necessary, recharging.
The relationship between daytime and nighttime loads can be
<EMI ID = 26.1>
not impact on the setting of the load characteristic, operated
using potentiometer 20. The user or the distributor service can therefore, very simply, distribute the total charging time required over the day and night periods.
<EMI ID = 27.1>
parallel with potentiometer 20, the taps of the potentiometers can be connected at will to resistor 38.
Switch 30 may be controlled by a relay 52 or a clock or other control device, such as a centralized remote control system.
CLAIMS
1.- Device for independent adjustment of the initial and final values of an electrical measuring range, with a bridge assembly, the other branch (18) comprising two potentiometers
<EMI ID = 28.1>
adjustable using a regulator (27) as a function of the potential difference between the taps (39, 42) of the potentiometers, characterized in that another potentiometer (22 ') is placed in parallel with the one of the potentiometers (20, 22) and whose
(42 ') can be connected to the regulator (27) by the action of a switch (30), the other contact of which is connected to a socket (42) of the potentiometer (22').
2.- Device for independent adjustment of the initial and final values of an electrical measuring range, with a