Устройство для регулирования температуры

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕШЕРАТУРЫ, содержащее источник питания , последовательно с6едине ные операционный усилитель с отрицательйой обратной связью, многокаскадньШ усилитель мощности на транзисторах и нагреватель, а также выпрямитель, трансформатор с двумя встречно включенньпии вторичными обмотками и последовательно соединенные реэистивные датчик и задатчик температуры, -первые выводы которых пoдклю eны к сооТветствукядим дифференциальным входам опер«1ционного усилителя, а вторые выводы - к общему выводу операционного усилителя и соответствующему выводу источника питания, причем неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с эмиттером транзистора первого каскада усилителя мощности, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности устройства, в нем первые выводы резистивных датчика и задатчика температуры соединены с первыми выводами встречно включенных вторичных отмоток трансформатора , общий вывод которых через (Л выпрямитель соединен со вторыми выводами резистивных датчика и задатчика температуры. о 35 4 X) to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5п 0 05 Р 23 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21)2961370/18-24 (22)15.07.80 (46)15.01.84. Бюл. 9 2 (72)А.П. Иванов (53)621.555.6(088.8) (56)1. Авторское свидетельство СССР

В 525065, кл. G 05 D 23/24, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

It 840841, кл. О 05 D 23/24 (прототип). (54)(57) УСТРОЯСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕИПЕРАТУРЫ, содержащее источник пи-, тания, последовательно соединейные операционный усилитель с отрицательной обратной связью, многокаскадный усилитель мощности на транзисторах и нагреватель, а также выпрямитель, трансформатор с двумя встречно включенными вторичными обмотками и последовательно соединенные реэистив((9) SU (1!>, . Д ные датчик и задатчик температуры, -первые выводы которых подключены к соответствующим дифференциальным входам оперецнонного усилителя, а вторые выводы - к общему выводу операционного усилителя и соответствующему выводу источника питания, причем.неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с эмнттером транзистора первого каскада усилителя мощности, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения чувствительности устройства, в нем первые выводы реэнстивных датчика и задатчика температуры соединены с первыми выводами встречно включенных вторичных отмоток трансфор- е

Ф матора, общий вывод которых через выпрямитель соединен со вторыми выводами резистивных датчика и задатчика температуры.

1067482

Изобретение относится к автоматическому регулированию температуры и может быть использовано для регулирования температуры в зоне охлаждения микрокриогенных систем.

Известно устройство для регулирования температуры, которое содержит измерительную схему в виде реэистивного моста, к выходу которого подключен операционный усилитель, охваченный отрицательной и положительной обратной связью, осуществляемой переменным резистором, соединенным с выходом резистивного моста. Вы-. ход операционного усилителя подключен к нагрузочному.элементу и к подвижному контакту регулировочного элемента f13 .

Недостатком этого устройства является низкая точность регулирования при изменении температуры окружающей 20 среды. Одной из причин низкой точности регулирования является усиление операционным усилителем сигнала постоянного тока, поступающего с резистивного моста. 25

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирования температуры, которое содержит источник питания, трансформатор с двумя встречно включенными вторичными обмотками трансформатора, выпрямитель, последовательно соединенные датчики и задатчик температуры, операционный усилитель с отрицательной обратной связью многократный усилитель мощности на транэи торах и нагреватель. Устройство имеет более высокую точность регулирования f2l . однако это устройство характеризуется низкой чувствительностью, причиной которой является использование в качестве выпрямителя р- переходы двух транзисторов, расположенных на одной подложке.

Цель изобретения — повышение чувст45 вительности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования температуры, содержащем источник питания, последовательно соединенные операционный усилитель с отрицательной обратной свэяью, многокаскадный усилитель мощности на транзисторах и нагреватель, а также выпрямитель, трансформатор с двумя встречно включенными вторичными обмотками и последовательно соединенные резистивные датчик и задатчик температуры, первые выводы которых подключены к соответствукщнм дифференциальным входам операционного усили- 60 теля, а вторые выводы - к общему выводу операционного усилителя и соответствующему выводу источника питания, причем неинвертирукаМй вход операционного усилителя соединен с эмиттером транзистора первого каскада усилителя мощности, первые вы воды реэистивных датчика и задатчика температуры соединены с первыми выводами встречно .включенных вторичных обмоток трансформатора, общий вывод которых через выпрямитель соединен со вторыми. выводами резистивных датчика и эадатчика температуры.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для регулирования температуры.

Устройство содержит трансформатор 1 с вторичными обмотками 2 и 3; включенные встречно в точке 4, которая связана через диод 5 с точкой

6 соединения реэистивного датчика

7 температуры и резистивного эадатчика 8 температуры и общим выводом

9 операционного усилителя 10. Операционный усилитель 10 дифференциальными входами 11 и 12 подключен к выводам резистивного датчика 7. температуры и задатчика 8 температуры, а также к выводам встречно включенных вторичных обмоток 2 и 3 трансформатора 1. Эмиттер транзистора 13 первого каскада усилителя мощности соединен с неинвертирующим входом 11 операционного уснлителя 10, а база через резистор 14 подключена к выходу 15 операционного усилителя 10.

Транзистор 16 является выходным каскадом усилителя мощности, в к-.ллектор которого включен нагреватель 17.

Резисторы 18 и 19 являются режимными транзистора 13,3, а резистор 20 обеспечивает отрицательную обратную связь операционного усилителя 10.

Устройство работает следующим образом.

На резистивном датчике 7 и резистивном задатчике 8 относительно точили 6 имеются положительные полуволны однополупериодного выпрямления, обеспеченные диодом 5. Эти полуволны находятся в противофазе, так как обмотки 2 и 3 трансформатора 1 включены встречно. При условии равенства их по амплитуде, что обуславливается регулировкой резистивного . задатчика 8, напряжение между дифференциальными входами 11 и 12 операционного усилителя 10 равно нулю, т.е. измерительная схема сбалансирована. При изменении сопротивления резистивного датчика 7, например уменьшении, нарушается баланс измерительной схем. Ток разбаланса,усиленный операционным усилителем 10, открывает транзисторы 13 и 16,обеспечивая протекание тока через нагреватель 17. Этот процесс происходит скачкообразно в виду наличия положительной обратной связи с эмиттером транзистора 13 на входе 11 операцнонного усилителя 10. Протекание

1067482

Составитель Л. Птенцова

Редактор Н. Киштулинец Техред А.Бабинец Корректор В. Бутяга

Заказ 11209/51 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тока через нагреватель 17 приводит к подогреву эоны охлаждения, что увеличивает сопротивление реэистивного датчика 7 и обесПечивает измерительной схеме состояние баланса °

Такое состояние, измерительной схемы приводит к скаикообразному закрытию транзисторов 13 и 16 и прекращения протекания тока через нагре= ватель . 17.

Сравнительный анализ предлагаемого устройства с известным показывает,что чувствительность повышается

s 1,5-2 раза, т.е. предлагаемое устройство обеспечивает регулирование температуры с меньшим изменением сопротивление резистивного датчика,,что является существенным при использовании eio в микрокриогенных системах.