Цифровой регулятор

 

1ЩФРОВОЙ РЕГУЛЯТОР, содержащий измерительный мост, в одно плечо которого включен датчик, а в другое задатчик , выход измерительного моста подключен к усилителю постоянного тока, выход которого соединен через фазочувствительный элемент со знаковым входом реверсивного счетчика, генератор импульсов и делитель частоты , подключенный выходом к счетному входу реверсивного счетчика, выход которого соединен с блоком формирова ния управляющих сигналов, подключенным выходом к управляющим входам блока вентилей, связанных с нагрузкой , .отличающийся тем, что, с целью повьшения точности, в устройство введен блок вьщеления модуля , компаратор, генератор пилообразного напряжения и элемент И, вход блока выделения модуля соединен с выходом усилителя постоянного тока, выход - с первым входом компаратора, второй бход которого подключен к (Л генератору пилообразного напряжения, выход компаратора подключен к первому входу элемента И, второй вход которго соединен с генератором импульсов, а выход элемента И подключен к дели- , телю частоты. ю о to х 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1120298

B(5g С 05 D 23/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /—

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3613262/24-24 (22) 28 ° 06.83 (46) 23.10.84. Бюл. Ф 39 (72) Н.Д.Руфеев, В.Н.Расстригин, А.М.Зайцев и В.Н.Григорьев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (53) 621.555.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 920655, кл. G 05 D 23/19, 1982.

2. Пуатов Г.А. Электронный цифровой регулятор температуры.-"Физическая химия", Т. 1, 1977, вып. 6, с. 1552-1553, рис. 1 (прототип). (54) (57) ЦИФРОВОЙ РЕГУЛЯТОР, содержащий измерительный мост, в одно плечо которого включен датчик, а в другое— задатчик, выход измерительного моста подключен к усилителю постоянного тока, выход которого соединен через фазочувствительный элемент со знаковым входом реверсивного счетчика, генератор импульсов и делитель частоподключенный выходом к счетному входу реверсивного счетчика, выход которого соединен с блоком формирования управляющих сигналов, подключенным выходом к управляющим входам блока вентилей, связанных с нагрузкой, .отличающийся тем, что, с целью повьппения точности, в устройство введен блок выделения мо" дуля„ компаратор, генератор пилообразного напряжения и элемент И, вход блока выделения модуля соединен с выходом усилителя постоянного тока, выход — с первым входом компаратора, Е а второй вход которого подключен к генератору пилообразного напряжения, выход компаратора подключен к первому входу элемента И, второй вход которго соединен с генератором импульсов, а выход элемента И подключен к делителю частоты.

О и задатчик, выход измерительного моста подключен к усилителю постоянного тока, выход которого соединен через фазочувствителькый элемент со знаковым входом реверсивного счетчи- ка, гекератор импульсов и делитель частоты, подключенный вьгходом к счетному входу реверсивного счетчика, выход которого соединен с блоком формирования управляющих сигналов, подключенным выходом к управляющим входам блока вентилей, связанных с нагрузкой, а также содержит блок выделения модуля, компаратор, генератор пилообразного напряжения и элемент И, вход блока выделения модуля соединен с выходом усилителя постоянного тока, а выход — с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к генератору пилообразного напряжения, а выход компаратора подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с генератором импульсов, а выход элемента И подключен к делителю частоты.

На фиг. 1 представлена функциональная схема цифрового регулятора; на фиг. 2 — диаграмма, поясняющая работу регулятора.

Цифровой регулятор содержит измерительный мост 1, в одно плечо которого включен датчик 2 температуры, а в другое — задатчик 3, при этом выход измерительного моста подключен к усилителю 4 постоянного тока, выход которого подключен к блоку 5 выделения модуля и через фазочузствительный элемент б подключен к знаковому входу реверсивного счетчика 7.

Выход блока 5 выделения модуля подключен к первому входу компаратора 8, второй вход которого соединен с генеа выход компаратора 8 соединен с первым входом элемента И 10, второй вход которого подключен к генератору

11 импульсов, при этом выход элемента И 10 через делитель 12 частоты соединен со счетным входом реверсивного счетчика 7, выход которого поразрядно подключен к блоку 13 фсрмирования управляющих сигналов, выхсды которого соедикены с управляющими входами блока 14 вентилей, силовые входы КОТОРОГО пОдключекь! к питающей сети 15, а силовые выходы к нагрузке 1б, 1 1120298 2

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть

Использовано для регулирования температуры в электрических нагревательных устройствах, а также в системах

5 регулирования микроклимата с электрокалориферами.

Известно устройство для регулирования температуры, содержащее генератор импульсов, делитель частоты, термочувствительный мост, предварительный усилитель, ключи, накопительный элемент-компаратор, усилитель мощности, нагреватель, датчик температуры, элемент И, регулируемый

15 пороговой элемент-интегратор (13.

Однако это устройство регулирования работает в колебательном режиме, что не позволяет добиться высокой точности регулирования.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электронный цифровой регулятор температуры для предварительнога термостатирования теплоносителя в преци25 зионной калориметрии, содержащий измерительную мостовук схему, в одна плечо которой включен датчик температуры, а в другое — задатчик, при этом выход мостовой схемы подключен

30 к усилителю постоянного тока, выход которого соединен с фазовым анализатором и делителем частоты тактовых импульсов, второй вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, выход делителя соединен со вторым входом фазового анализатора, последовательно соединенного с реверсивным счетчиком, цифра-аналоговым преобразователем и усилителем мощности, а также последовательно соединенным с объектом регулирования, содержащим нагреватель и охладитель (2 j, В известном регуляторе при паявле- ратором 9 пилообразного напряжения, нии сигнала рассогласования пересчитывается число, хранимое в реверсивном счетчике, с постоянной скоростью независимо от величины сигнала рассогласования, что приводит к низкой устойчивости работы системы регули" рования, низкой точности и значительному времени переходных процессов.

Цель изобретения - повышение точности регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что цифровой регулятор содержит измерительный мост, в одно плечо которого включен датчик, а в другое

3 11

Устройство работает следующим образом. .При отклонении контролируемой температуры от заданной на выходе измерительного моста 1 появляется сигнал рассогласования. Чем больше отличается температура контролируемого объекта от заданной, тем больше амплитуда сигнала рассогласования (фиг. 2а). Далее через усилитель

4 постоянного тока сигнал рассогласования (фиг. 2б) поступает на блок выделения модуля и через фоточувствительный элемент 6 (фиг. 2з) на знаковый вход реверсивного счет чика 7 и определяет направление счета. С блока 5 выделения модуля сигнал (фиг. 2в) поступает на компаратор 8, где в результате сравнения с пилообразным напряжением (фиг. 2в) вырабатываются импульсы (фиг. 2г), ширина которых зависит от амплитуды сигнала рассогласования (фиг. 2в).

Затем эти импульсы заполняются на элементы И 10 импульсами с генератора 11 импульсов (фиг . 2д) и с выхода элемента И 10 пачки импульсов

20298 (фиг. 2ж) через делитель 12 частоты поступают на счетный вход реверсивного счетчика 7. На реверсивном счетчике 7 отрабатывается число, которое в виде двоичного кода поступает на блок 13 формирования управляющих сигналов. Этим числом задается, например, угол открытия управляемых вентилей и поддерживает заданное

10 значение регулируемого параметра.

Введение в устройство блока 5 выделения модуля, генератора 9 пилообразного напряжения и элемента И 10 позволяет в зависимости от амплитуды сигнала рассогласования автоматически изменять скорость пересчета, причем, подбирая геометрию пилообразного напряжения, можно адать низкое изменение скорости пересчета при малом сигнале рассогласования и быстрого изменения скорости пересчета при больших сигналах рассогласования. Это снижает время переходных процессов, 25 устраняет колебания и делает систему устойчивой в работе и тем самым повышает точность регулирования.

1120298

Составитель Л.Бтенцова

Техред С,Мигунова Корректор В. Гирняк

Редактор Г. Волкова

Заказ 7740/35

Тираж 841

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„