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Beobachtungen:

Proportionalregler


Raumtemperatur, Füllstand, Durchfluß, Spannung usw. sind Größen, für die es bei vielen Anwendungen Vorgaben gibt, die einzuhalten sind.
Durch den Einfluß von äußeren Bedingungen kann sich der aktuelle Wert (Istwert) ändern und es muß entsprechend der Vorgabe nachreguliert werden, um wieder auf den vorgegebenen Wert (Sollwert) zu kommen.
In der Technik verwendet man dafür Regler, die automatisch für die Nachstellung sorgen.
Ein sehr einfacher Regel-Mechanismus funktioniert so, daß proportional zur Abweichung (Ist-Sollwert) eingegriffen wird.
Beispielsweise
  Raumtemperatur:  je tiefer die Raumtemperatur gefallen ist, um so mehr muß das Heizkörperventil öffnen.
oder
  Füllstand beim Toilettenspülkasten: 
  je niedriger der Füllstand ist, um so tiefer hängt der Schwimmer und um so mehr öffnet das Ventil.
  Wenn nun der Verschluß im Ablauf undicht ist, fließt ständig Wasser heraus und der Schwimmer sackt etwas ab,
  solange bis der Zufluß genauso groß wird wie der Abfluß.
  Der Füllstand bleibt dann konstant, ist allerdings nicht auf der gleichen Höhe wie bei geschlossenem Ablauf, sondern etwas tiefer.
 
Proportionalregler brauchen also einen Unterschied zwischen Ist-und Sollwert, den Regelfehler, um eine von Null verschiedene Ausgangsgröße zu erzeugen.

Aus diesem Zusammenhang ergibt sich, daß man bei Gleichgewicht aus dem Regelfehler auf die Größe der Störung schließen kann.
Im Beispiel Toilettenspülkasten heißt dies: Je niedriger der Wasserspiegel ist, um so mehr Wasser fließt (zu und ab).

 .


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Abb. 01: Istwert gleich Sollwert (FB)
Abb. 02: geringe Entnahme, Istwert etwas kleiner als Sollwert (FB)
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Abb. 03: große Entnahme, Istwert weicht stärker vom Sollwert ab. (FB)




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