Устройство для регулирования температуры

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее датчик температуры, связанный с первыми входами первого и второго пороговых элементов, к вторым входам которых подключены выходы первого и второго эадатчиков, непоследовательно соеди нённые регулирующий и исполнительны блоки, о т л и ч а щ е ее я тем что, с целью повышения точности уст ройства, оно содержит последовательно соединенные генератор линейно изменяющегося напряжения и третий пороговый элемент с третьим задатчиком на втором входе, а также генератор импульсов, причем регулирующий блок содержит элемент И-НЕ, первый и второй элементы И и элемент НЕ, выводы элементов И являются вшсодами регулирующего блока, входы элемента И-НЕ соединены соответственно с выходами первого и третьего пороговых элементов, вход элемента НЕ связан с выходом второго порогового элемента, соответствующие входы первого элемента И соединены с выходами элементов И-НЕ, НЕ и генератора импульсов, связанного также с соответствукедюл входом второго элемента И, другой вход которого соединен с выходом второго порогового элементу

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 1(51) G 05 D 23 19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/, И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3523086/18-24 (22) 29.09..82 (46).,15 ° 10 ° 84 ° Бюл, Р 38 (72). И.И.Шагойка и Б.)0.Ригер (53) 621 ° 555 ° 6 (088 ° 8) (56) 1.Акцептованная заявка Японии

В 54-23068 кл ° G, 05 D 23/20, 1980.

2.Авторское свидетельство СССР

В 711552, кл. G 05 D 23/19, 1977 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее .датчик температуры, связанный с первыми входами первого и второго пороговых элементов, к вторым входам которых подключены выходы первого и второго .задатчиков, и.последовательно соединенные регулирующий и исполнительный блоки, о т.л и ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит последователь. но соединенные генератор линейно изменяющегося напряжения и третий пороговый элемент с третьим задатчиком на втором входе, а также генератор импульсов, причем регулирующий блок содержит элемент И-НЕ, первый и второй элементы И и элемент НЕ, выходы элементов И являются выходами регулирующего блока, входы элемента И-НЕ соединены соответственно с выходами первого и третьего пороговых элементов, вход элемента НЕ связан с выходом второго порогового элемента, соответствующие входы первого элемента И соединены с выхсщами элементов И-НЕ, НЕ и генератора Е импульсов, связанного также с соответствующим входом второго элемента

И, другой вход которого соединен с выходом второго порогового элемента С

1118971

Изобретение относится к производству средств связи и может быть использовано для стабилизации и регулирования температуры при изготовлении электронной техники.

Известно устройство для регулирования температуры, обеспечивающее малое время установления рабочей температуры и охлаждение объекта при повышении заданной температуры (1).

Недостатком известного устройст- О ва является низкая точность поддержания рабочей температуры.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирования температуры, содержащее датчик 15 температуры, подключенный к первым входам двух операционных усилителей, вторые входы которых подключены к источнику опорных напряжений, а.выходы — к формирователю управляющего 2 сигнала, вывод которого соединен с управляющим входом тиристорного исполнительного элемента, последовательно с которым подключен нагреватель. Между первым и вторым входами первого операционного усилителя подключен интегрирующий элемент, а между первым и вторым входами второго операционного усилителя подключен фильтр. Выходы импульсного источника питания соединены с входами питания операционных усилителей и с входами источника опорных напряжения (ф

При температуре (< t „„„ в нагревателе рассеивается максимальная мощность, что обеспечивает форсированный нагрев. Отслеживание рабочей температуры ведется практически на половинной мощности нагревателя, что не обеспечивает высокой точности поддержания температуры в широком 40 диапазоне воздействия внешних условий и изменения характеристик объекта -нагрева, так как может оказаться избыток или недостаток половинной мощности. для компенсации отбора теп-45 ла.

Цель изобретения — повышение точности регулирования температуры.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования температуры, содержащее датчик температуры, связанный с первыми входами первого и второго элементов, к вторым входам которых подключены выходы первого и второго задатчиков, и последовательно соединенные регулирующий и исполнительный блоки, содержит последовательно соединенные генератор-линейно изменяющегося напряжения и третий пороговый элемент с третьим задатчиком на втором входе, а также генератор импульсов, причем регулирующий блок содержит элемент И-НЕ, первый и второй элементы И и элемент НЕ, выходы элементов И являются выходами регулирую- 65 щего блока, входы элемента И-НЕ соединены соответственно с выходами пер. вого и третьего пороговых элементов, вход элемента НЕ связан с выходом второго порогового элемента, соответствующие входы первого элемента

И соединены с выходами элементов

И-НЕ, НЕ, и генератора импульсов, связанного также с соответствующим входом второго элемента И, другой вход которого соединен с выходом второго порогового элемента.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для регулирования. температуры.

Устройство содержит датчик температуры, состоящий из последовательно соединенных термопары 1 и усилителя 2. Выход усилителя соединен с первыми входами пороговых элементов, в качестве которых используются компараторы 3 и 4, к вторым входам которых подключены соответственно выходы задатчиков 5 и б. Выходы компараторов соединены с входами регулирующего блока 7, соединенного выходами с входами исполнительного блока

8. Дополнительный пороговый элемент в виде компаратора 9 соединен с первым входом с эадатчиком 10, вторым входом - с генератором линейно изменяющегося напряжения ll а выходомс третьим входом регулирующего блока 7, четвертый вход которого соединен с генератором импульсов 12. Регулирующий блок содержит элемент

И-НЕ 13, два элемента И 14 и 15, элемент НЕ lб.

Выходы элементов И 14 и 15 являются выходами регулирующего блока,входы элементов И-HE 13 соединены с выходами.компараторов 3 и 9, вход элемента НЕ 16 соединен с выходом компаратора 4, соответствующие входы элемента И 14 соединены с выходами элемента И-НЕ 13 и генератора импульсов 12, связанного с входом элемента И 15, другой вход которого соединен с выходом компаратора 4.

Исполнительный блок 8 содержит тиристорный ключ 17, соединенный последовательно с нагревательным элементом

l8, тиристорный ключ 19, соединенный с исполнительным элементом 20.устройство соцержит также элементы 21 и 22.

Устройство для регулирования температуры работает следующим образом.

Сигнал термопары 1 усиливается усилителем 2 и поступает на входы компараторов 3 и 4. На инвертирующие входы этих компараторов поступают опорные напряжения с задатчиков

5 и 6, амплитуды которых выбираются таким образом, чтобы выходной сигнал компаратора 3 имел высокий уровень при температуре выше „,„, а выходной

1118971

Составитель К.Гельфанд

Редактор А,Ревин Техред C.äåãåýà

Корректор М.Максимишинец

Заказ 7451/34 Тираж 841 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 сигнал компаратора 4 — при темпера туре выше макс причем: дO ком требуемая температура o T слеживанияу

М - точность отслеживания температуры.

При температуре ниже 1„,„„на вход тиристорного ключа 17 поступают сигналы с генератора импульсов 12 с час. тотой не менее 10 кГц, обеспечивающие открытие тиристорного ключа в каждый полупериод питающего напряже. .ния, при этом тиристорный ключ 19 закрыт. В нагревателе выделяется максимальная мощность.

Если температура находится в ин 4 о о тервале „„,„< < 1 „„„„, тиристорный ключ 17 открывается при низком уров. не сигнала на выходе компаратора 9.

Генератор линейно изменяющегося напряжения 11 вырабатывает импульсы с линейно нарастающей амплитудой, с частотой в два раза превышающей частоту питающего напряжения сети, синхронизированные с моментами прохождения амплитуды напряжения сети через нулевой потенциал.

На неинвертирующий вход компаратора 9 поступает опорное напряжение с задатчика 10. На выходе компарато. ра 9 выделяются импульсы, задний. фронт которых сдвинут относительно момента прохождения амплитудного значения потенциала питающего напряжения через нулевой потенциал на

5 время, определяемое уровнем амплитуды опорного напряжения. Задатчик 10 позволяет изменять угол управления тиристорного ключа 17 от 0 до 180 что приводит к уменьшению среднего значения напряжения на нагревателе от максимума до нуля. В зависимости от интенсивности отбора тепла, характеристик нагревателя и объекта выбирается мощность нагрева, обеспечивающая наименьшее перерегулирование в режиме отслеживания температуры.

При достижении температурой максимального уровня 1 „, тиристорный ключ 17 закрывается, вйключая нагре20 ватель, и открывается тиристорный ключ 19, включая исполнительный элемент 20, который может включать охладитель, приводы механизмов переме. щения .и т.д.

25 Предлагаемое устройство позволяет повысить точность регулиро-. вания температуры .эа счет .обес-. печения баланса нагрева и отбора тепла при каждом отдельном сочета3П нии внешних условий и характеристик . объекта.