Регулятор температуры
РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ по авт.св. № 480061, отличающийся тем, что, с целью повышения тоиности, в него введены трансформатор , вьтрямительный мост, фазосдвигающая RC-цепь, светодиод, второй фоторезитор и цепь отрицательной обратной .связи операционного усилителя , причем первичная обмотка трансформатора подключена к источнику переменного напряжения, вторичная обмотка включена параллельно фазосдвигающей RC-цепи и снабжена средним выводом, между которым и точкой соединения конденсатора и резистора фазосдвигающей RC-цепи включены входы выпрямительного моста, к выходам которо-го подключен через резистор светодиод, оптически связанный с вторым фоторезистором, включенным параллельно цепи положительной обратной связи операционного усилителя, цепь отрицательной обратной связи I которого выполнена на переменном (Л резисторе.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(511 С 05 D 23/24
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 480061 (21) 3573469/24-24 (22) 07.04.83 (46) 23.10.84. Бюл. Ф 39 (72) В.Я.Лукьянов (53) 621.555.61(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Ф 480061, кл. G 05 D 23/24, 1973. (54)(57) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ по авт.св. 9 480061, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения тоцности, в него введены трансформатор, выпрямительный мост, фазосдвигающая RC-цепь, светодиод, второй фоторезитор и цепь отрицательной обратной .связи операционного усилиÄÄSUÄÄ 1120300 А теля, причем первичная обмотка трансформатора подключена к источнику переменного напряжения, вторичная обмотка включена параллельно фазосдвигающей RC-цепи и снабжена средним выводом, между которым и точкой соединения конденсатора и резистора фазосдвигающей RC-цепи включены входы выпрямительного моста, к выходам которого подключен через резистор светодиод, оптически сВязанный с вторым фоторезистором, включенным параллельно цепи положительной обратной связи операционного усилителя, цепь отрицательной обратной связи которого выполнена на переменном резисторе, 20
3 1120
Изобретение относится к устройствам автоматического регулирования, используемым преимущественно для стабилизации температурного режима термошкафов и элементов электрорадио5 оистем.
По основному авт.св. 480061 известен измерительный мост, подключенный к входу усилителя, переключатель, включенный последовательно с нагревателем и источником переменного напряжения и состоящий из встречно-параллельно соединенных тиристоров, управляющие электроды которых подключены к цепочке, состо15 ящей иэ последовательно соединенных конденсаторов, резистора и фоторезистора, подключенного параллельно резистору цепочки, соединяющей управляющие электроды тиристоров и светодиод, подключенный к выходу усилителя (13.
Недостатком известного регулятора является низкая точность, обусловленная характером двухпозиционного
25 регулирования, Целью изобретения является повышение точности.
Поставленная цель достигается тем, что в регулятор температуры введены трансфоематор, выпрямительный мост, фазосдвигающая RC-цепь, светодиод, второй фотореэистор и цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя, причем первичная обмотка трансформатора подключена к источнику пе-З5 ременного напряжения, вторичная обмотка включена параллельно фазосдвигающей RC-цепи и снабжена средним выводом, между которым и точкой соединения конденсатора и резистора фазосдвигающей RC-цепи включены входы выпрямительного моста, к выходам которого подключен через резистор светодиод, оптически связанный со вторым фоторезистором, подключенным параллельно цепи положительной обрат- ной связи операционного усилителя, цепь, отрицательной обратной связи которого выполнена на переменном резисторе. 50
На чертеже изображена схема предложенного регулятора температуры.
Регулятор температуры содержит измерительный мост 1, операционный усилитель 2, переключатель 3, состо- 5 ящий из встречно-параллельно включенных тиристоров 4 и 5, нагреватель 6, конденсатор 7, резистор 8, первый
300 2 фотореэистор 9, светодиод 10, переменный резистор 11 отрицательной обратной связи, второй фоторезистор
12 и светодиод 13, фазосдвигаюшая
RC-цепь 14 и 15, выпрямительный мост
16, трансформатор 17.
Регулятор температуры работает следующим образом.
При понижении температуры объекта, сопротивление терморезистора измерительного моста 1 увеличивается, напряжение на выходе операционного усилителя 2 принимает максимальное положительное значение, вызывая свечение светодиода 10, подключенного к его выходу. Светодиод 10 воздействует на фоторезистор 9, сопротивление которого принимает минимальное значение. При этом ток в цепи управляющих электродов тиристоров
4 и 5 переключателя 3, протекающий от источника 6 напряжения через нагреватели нагрузки, возрастает, приводя к включению в каждый полупериод тиристоров 4 и 5 и нагреву объекта термостатирования. Сигнал с выхода усилителя 2 подается через цепочку положительной обратной связи на вход усилителя 2 через дополнительно введенный фоторезистор 12. На фоторезистор 12 воздействует модулирующий световой поток светодиода 13, подключенного через выпрямитель 16 на выход фазосдвигающего моcòà, состоящего иэ цепи 14 и 15 и трансформатора 17. Переменным резистором 14 осуществляется сдвиг по фазе светового потока светодиода 13, модулирующего с частотой 100 Гц сопротивление фоторезистора 12 в цепи положительной обратной связи усилителя 2, осуществляя включение и отключение (прерывание) цепи положительной обратной связи (IIOC). При включении цепи ПОС фоторезистором 12 усилитель 2 переходит в триггерный режим, напряжение на его выходе возрастает, что приводит к включению светодиода
10 с частотой модуляции 100 Гц и фазовъ|м сдвигом, определяемым КС-цепью. Включение светодиода 10 модулирует с частотой 100 Гц сопротивление фоторезистора 9„ изменяя его сопротивление от максимума до минимума и со сдвигом по фазе, обеспечивая при этом подачу управляющего сигнала на тиристоры и их включение в каждый полупериод также со сдвигом по фазе относительно сетьевого напряжения. Таким обра11203
Составитель Г. Крейман
Техред С,Мигунова Корректор В.Бутяга
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", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Э зом, угол проводимости тиристоров
4 и 5соответственно и мощность, проводимая к нагревателям объекта термостатирования, определяются положением движка переменного резистора 14.
Цепь отрицательной обратной связи (ООС), осуществляемой через переменный резистор 11, выполняет роль стабилизирующей обратной связи. Цепь
ООС вместе с ПОС обеспечивает увеличение чувствительности усилителя 2 и уменьшает гистерезис характеристики срабатывания, что повышает точность регулятора температуры.
По мере роста температуры в объек- те термостатирования 6, сигнал разбаланса на выходе измерительного моста
1 уменьшается и в точке заданной температуры влияние цепи ПОС прекращается, напряжение на выходе усилителя 2 минимально, светодиод 10 выключен, соответственно тиристоры 4 и. 5 выключены, подвод мощности к нагревателям объекта 6 термостатирования не происходит. По мере уменьшения темпе- 5 ратуры в объекте термостатирования вновь появляется разбаланс измерительного моста 1, что приводит к росту коэффициента усиления усилителя 2 по петле положительной обратной связи и его переключение с частотой модуляции.
В предлагаемом регуляторе темпера" туры реализуется одновременно косоо 4 венный способ фазоного регулирования подводимой мощности к нагрузке при общем позиционном принципе управления, что обеспечивает возможность выбора оптимального уровня подводимой мощности для обеспечения заданной точности стабилизации температурного режима в объекте термостатирования. Суть косвенного способа заключается в том, что возбуждение свечения светодиода 13 осуществляется током фазосдвигающего моста 14, 15 и
17, далее через фоторезистор 12 поло»; жительной обратной связи происходит модуляция измеряемого сигнала с моста 1, который усиливается усилителем 2 и с частотой модуляции зажигает первйй светодиод 10, воздействующий на первый фотореэиетор 9, который, изменяя свое сопротивление, включает THpHcTopbl 4 и 5 со сдвигом по фазе относительно напряжения сети.
Это позволяет использовать предлагаемый регулятор температуры в различных устройствах для терж стабилизации параметров инерционных объек ; тов, в т.ч. и повышенной мощности.
Реализация предлагаемого.регулятора незначительно усложняет схему, обеспечивая в то же время существенное повышение точности стабилизации температуры 0,25-0,5 Ñ на уровне температур 50-200 С.
