Устройство для регулирования температуры

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее последовательно соединенные термочувствительный элемент и усилитель, двухвыходов задатчик температуры, формирователь импульсов, нуль-орган, .входа Которого соединены с выходом термочувствительного элемента и первым выходом задатчика температуsa S ь а;: а; iiJic.;.i.yi-ii;.:A -. .av- - TKb:i5.%,METi«r s;u; ры, а выход - с последовательно соединенными коммутатором и ка прессором холод-щьной машины, а также последовательно соединенные усилитель мощности и нагреватель, отличающееся тем, что, с целью йовьшения точности в диапазоне заданных температур ниже температуры окружающей среды, оно содержит дифференциальньй усилитель, а формирователь импульсов выполнен, в виде преобразователя Напряжение частота импульсов, через который . выход дифференциального усилителя соединен с входом усилителя мощности , входы дифференциального усилителя соединены с выход ж термочувствительного элемента и вторым выходом задатчика температуры. 3 S ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(5!) G 05 D 23/19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г1О делАм изОБРетений и ОтнРьГГий

„.. 1 (К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. f (21) 3536938/24-24 (22) 11.01. 83, (46) 30.05. 85. Бюл. и 20 (72) В.К.Семеновский, В.Н.Башта и . P.Ï. Asбукин (53) 621.555.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 744506, кл. G 05 D 23/19, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 706836, кл. G 05 D 23/19, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее после-, довательно. соединенные термочувствительный элемент и усилитель, двухвыходовьй задатчик температуры, формирователь импульсов, нуль-орган, входы которого соединены с выходом термочувствительного элемента и первым выходом задатчика температу1

„„SU„„11 995 A ры, а выход - с последовательно соединенными коммутатором и компрессором холорчльной машины, а также последовательно соединснные усилитель мощности и нагреватель, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьыения точности в диапазоне заданных температур ниже температуры окружающей среды, оно содержит дифференциальный усилитель, а формирователь импульсов выполнен в виде преобразователя напряжениечастота импульсов", через который выход дифференциального усилителя соединен с входом усилителя мощности, входы дифференциального усилителя соединены с выходом термочувствительного- элемента и вторым выходом задатчика температуры.

1158995 2

55

При дальнейшем снижении температуры T на величину статической

«ч р ошибки гТ, т. е. на величину Т„, сигИзобретение относится к регули рованию температуры.

Цель изобретения - повышение точности в диапазоне заданных температур ниже температуры окружающей 5 среды. "

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства", на фиг. 2 — временная диаграмма сигналов на выходах блоков устройства 10 и температур.

Устройство содержит последовательно соединенные термочувствительный элемент 1 и усилитель 2, дифференциальный усилитель 3, форми- 15 рователь импульсов (преобразователь напряжение — частота импульсов) 4,, ° усилитель 5 мощностй, нуль-орган б, коммутатор 7, двухвыходовый задатчик

8, нагреватель 9 и компрессор 10 хо- 2р лодильной машины.

Устройство работает следующим образом.

При температуре окружающей среды

Т „, превышающей заданную темпера-.

25 туру в камере Та, т. е. Т а«> Т, (фиг;2м), уровень сигнала Uq на выl ходе усилителя 2 (фиг.26) ниже уровня отсечки U дифференциального усилителя 3 и ниже уровня срабатывание ЗО

U. нуль-органа б задаваемых ня Э- 6 У вторые входы дифференциального усилителя 3 и нуль-органа б с соответст вующих выходов задатчика 8. Тогда при подаче питающего напряжения вна- 55 чале сигнал 11 (фиг.2а) на выходе дифференциального усилителя 3:

U = 0 и частота импульсов f сигна5 ла U (ôèã.2 ), на выходе формирователя А: f .= 0 (т.е. скважность 4п

Q = еа ) CpppHHH ТОК I С ВЫХодя усилителя 5 мощности через нагреватель,9: I> = 0 (фиг.2в), а сигнал

U (фиг. 2а) на выходе нуль-органа 6, подаваемый на вход:коммутатора 7: 45

U = U т.е. компрессор 10 хо4 макс лодильной машины включен.. реэуль— тате температура в камере T«„ (фиг. 2 e) постепенно снижается до величины Т „„., = Т вЂ” ФТ (где а Т— величина статической ошибки), при которой U достигает уровня 118, и дифференциальный усилитель 3 переходит в режим линейного усилителя. нал 113 ДОстигает такого значениями что СкважпсстЬ Q умеНьшается От зНа ,чения Q = .(фиг.2s, точка 1) до, значения Q = Ор (точка 2), при котором тепло, выделяемое нагрева1елем

9 под действием среднего тока I<.

ЦГ

I < = (Где U — ЯмплитудЯ им

6 (R пульса выходного напряжения усилителя 5 мощности, а R — сопротивление нагревателя 9), уравновешивает тепло, проводимое холодильником так, что в камере устанавливается заданная температура Т,. Если колебания наружной температуры Т, р не очень велики, они компенсируются изменением среднего тока I и соответственно тепла, отдав аемого н агрев ателем, в пределах между точками 1 (Q = са ) и 3 (Q

1) (фиг. 2 8), т. е. в пределах основ ной расчетной рабочей области. Точность поддержания Т, целиком зависит от величины максимальной статической ошибки УТ на участке 1-3 которая может быть достаточно малой при соответствующих значениях коэффициентов: усиления — усилителей 3 и 5 и преобразования — преобразователя 4.

Если в некоторый момент t 1 (фиг.2р) температура окружающей среды Т „ понизилась до значения

Т „„, при которой значение сквяжности Q и соответственно количество тепла, отдаваемого н агрев ателем 9, стремящееся скомпенсировать уменьшение Т „,„, вызываемое снижением

Тр„при заданной температуре Тр в камере,. достигло предела (Q = 1, средний ток Х = Т „„ ), то сигнал

U на первом входе нуль-органа 6 превысит его уровень срабатывания

U, задаваемый задатчиком 8, в результате чего нуль-орган 6 сработает и с помощью коммутатора 7 отключит компрессор холодильника 10.

Температура в камере Т „„в этом. случае будет стремиться возрасти, что компенсируется уменьшением среднего тока I через нагреватель (за счет уменьшения Й, т.е. увеличения скважности Q) (фиг.2e,ь) до момента t„„ (определяемого гистерезисом устройства 6 или 7),при котором холодильник снова включится.

Таким образом, В этом спучае температура в камере будет поддерживать@ э. 2

Составитель Л. Птенцов а

Редактор М."Недолуженко Техред И.Асталош

Корректор H.Èóñêà

Заказ 3587/47 Тираж 863 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

3 ся стабильной (Т „, = Т, с точностью до статической ошибки РТ) эа счет коммутации холодильника и

Уу

1158995 4 сглаживания колебаний Т „„, между. коммутациями с помощью нагревателя.