Устройство для регулирования температуры

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее измерительно-нагревательный мост, компаратор , первый и второй ключевые элементы и источник питания, входная диагональ моста через первый ключевой злемент подключена к одному выходу источника питания, а выкрдная гк входам компаратора, выходы которого подключены к управляющим входам первого и второго ключевых элементов соответственно, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможност ей путем обеспечения одновременного регулирования температуры двух термоизолированных объектов, оно содержит датчик-нагреватель и задатчик,.причём другой выход источника питания подключен через второй ключевой элемент к входам компаратора через датчикнагреватель и задатчик соответственно . (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ДВТОРСНОВЮГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTMA (21) 3743246/24-24 (22) 04,05.84 (46) 23.11.85. Бюл. Ф 43 (72) Т.В.Аржанникова (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

NI 5907--18, кл. G 05 D 23/20, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Р 830345, кл. G 05 D 23/19, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее измерительно-нагревательный мост, компаратор, первый и второй ключевые элементы и источник питания, входная диагональ моста через первый ключевой элемент подключена к одному вы„„SU„„1193648 5р 4 G 05 D 23/19 ходу источника питания, а выходная — . к входам компаратора, выходы которого подключены к управляющим входам первого и второго ключевых элементов соответственно, о т л и ч а ю щ е ес.я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения одновременного регулирования температуры двух термоизолированных объектов, оно содержит датчик-нагреватель и задатчик, причем другой выход источника питания подключен через второй ключевой элемент к входам компаратора через датчикнагреватель и задатчик соответственно.

1193648

Изобретение относится к автомати- ке и может быть использовано для термостатирования элементов с небольшими габаритными размерами.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения одновременного регулиpouanI»I температуры двух термоизо-. лиюованных объектов. !!а фиг. представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 3 — эпюры, поясняющие, работу предлагаемого устройства.

Пгэедг1а1 ае11ое устройство (1!эиг. 1

H 2) соцержит измерительно-нагреватj Jii!1ь11"..!осТ 1, кокн1аратор 2, первый клпэ ге«ой OJiep.!eIIT 3, 1- тopoij сг1111 1евой

o!I-. lj 11T 4 11 источник, 5 П11 1 а)1и11

Выходная диагональ пзмерительнопагренательногo MocTQ 1 подключена к 1шгэертигэуюп1ему и не1«1вертирующему

«хода.! комнаратора ?. Первый и вто-,. рой ээыходы компаратора 2 11одклю 1ены

1О.11,.«jò!IJ IIIò..I 1эходам Ileðijoi-О 3 и DTO рого 4 ключевых элементов. Один выход пo I ou!jjiка 5 питания через первый клю-1е«о11 элемент 3 подключен к входной дпа, Опали измеритель«о-нагреваге., j,«o«О мОстя 1 . . .роме того, устройство содержит датчш; †нагревате 6 и, задатчик 7.

Выход дополнительного датчика-11агревагеля 6 пс,цключен к 11еиниертиру1оI!IeIIy IJxogy 1 orIIIapaTopa 2. Выход задатчика 7 подключен к иньертирующе-. м; входу компаратора 2. Вход задатчпка 7 соединен с входом датчиканагревателя 6 и через второй ключевой элемент 4 подключен к другому вы .о11у псточшп;а 5 питания.

Пз IepIITeJII>Iio-нагревательный мост

1 соцержит измерительный нагреватель

8, который соединен с резистором 9 (выход «ыходной диагонали измери-. тельпо-нагревательного моста 1) и подключеII к коллектору транзистора

10 1,гэыходу первого ключевого эле мента 3). Другой вывод резистора 9 (выход входной диагонали измерительпо-нагревателгного моста l) соединен с инвертирующим входом операциоп!IoI o усилителя 11 (инвертируюп„.*им входом компаратора 2) и через резистор !2 с общей шиной устройства.

Другой вывод измерительного нагревателя 8 (выход входной диагонагги измерительно-нагревательного моста 1 ) соединен с инвертирующим входом операционного усилителя l1 (инвертирующим входом компаратора 2) и через резистор 13 с общей шиной устройства.

Компаратор 2 выполнен на операционном усилителе 11, выход которого через резистор 14 соединен с анодом диода 15, с катодом диода l6 и с конденсатором 17, другой конец которого соединен с общим концом устройства.

Катод диода 15 (первый выход компаратора 2) соединен с базой транзистора 18 (управляющим входом первого ключевого элемента 3). Лнод диода 16 (второй выход компаратора 2) соеди- . нен с базой транзистора 19 (управляющим входом второго ключевого элемента 4). Выход операционного усилителя 11 соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 1 1 через резистор 20.

Первый кл1очевой элемент 3 выполнен на транзисторе 18, эмиттер которого соединен с общей шиной уст-.. ройства. База транзистора 18 (управл11ющ1ш вход первого ключевого эле.—.. мента 3) соединена через резистор

21 с общей шиной устройства. Коллектор транзистора 18 через резистор 22 подкгтючен к базе. транзистора 10. эмиттер которого через резистор 23 соединен с базой транзистора 10 и подключен к выходу источника 5 питания. Коллектор транзистора 10 (выход первого ключевого элемента 3) нодклкчен к входу измерительно-нагревательного моста 1.

Второй ключевой элемент 4 выполнен »а транзисторе 19, эмиттер которого соединен с общей шиной устройства. База транзистора 19 (управляющий вход второго ключевого элемента 4) соединена через резистор 24 с обшей шиной устройства. Коллектор транзистора 19 через резистор 25 соединен с базой транзистора 26, эмит тер которого подключен через резистор 27 к базе транзистора 26 и к другому выходу источника 5 питания.

Коллектор транзистора 26 (выход .вто". рого ключевого элемента 4) соединен с входом датчика-нагревателя 6 и с входом задатчика 7, выполненного на резисторе.

Выход датчика-нагревателя 6 сое.— динен с неинвертирующим входом oIIe рационного усилителя !1 (неинверти,рующим входом компаратора 2). Другой

1193648

\ выход задатчика 7 соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 11 (инвертирующим входом компаратора 2) °

Предлагаемое. устройство работает следующим образом.

При включении устройства на выходе операционного усилителя 11 компаратора 2 формируется положительное или отрицательное напряжение. При формировании положительного напряжения на выходе операционного усилителя 11 конденсатор 17 начинает заряжаться и при напряжении на нем, равном уровню отпирания транзистора 18

° (фиг. 3 точка а), транзисторы 18 и

10 откроются. Измерительно-нагревательный мост подключен к положительному выводу источника 5 питания.

Через измерительный нагреватель 8 потечет ток. При увеличении температуры измерительного нагревателя его сопротивление увеличивается, и напряжение на неинвертирующем входе компаратора 2 уменьшается.При равенстве напряжений на инвертирующем и неинвертирующем входах компаратора (фиг. 3 точка б) на выходе операци-. онного усилителя 11 формируется отрицательное напряжение. Конденсатор 17 начинает перезаряжаться и при равенстве напряжения на нем напряжению отпирания транзистора 18 (фиг. 3 точка в) транзисторы 18 и 10 закроются, отключив измерительнонагревательный мост от источника питания..Отрицательный уровень выходного напряжения операционного усилителя поддерживается незначительным током, протекающим через резистор 20.

При уменьшении напряжения на конденсаторе 17 до значения, равного напряжению отпирания транзистора 19, транзистор 26 откроется (фиг. 3 точка r). Датчик-нагреватель 6 и задатчик 7 подключены к отрицательному выводу источника 5 питания. Через дополнительный измерительный нагреватель 6 и резистор 13 потечет ток.

Температура и сопротивление дополнительного измерительного нагревателя начнет увеличиваться и при равенст-.. ве напряжений на инвертирующем и не5 инвертирующем входах операционного усилителя 11 (фиг. 3 точка д) сформируется положительное выходное напряжение операционного усилителя.

Конденсатор 17 начнет перезаряжаться. При напряжении на нем, равном напряжению отпирания транзистора 19 (фиг. 3 точка e) транзистор 26 закроется, а при напряжении на конденсаторе 17, равном напряжению отпира ния транзистора 18 (фиг. 3 точка ж), транзистор 10 откроется и подключит измерительно-нагревательный мост 1 к положительному выводу источника 5 питания. Температура измерительного нагревателя 8 увеличивается, компенсируя снижение его температуры во ,время отключенного состояния. Далее процесс повторяется.

При этом длительность импульсов нагрева увеличивается, если температура измерительного нагревателя станет ниже установившегося значения.

Если при подключении измерительного .

Нагревателя к источнику питания

30 . температура его оказалась выше уровня, определяемого опорным напряжением (фиг. 3 точка з), то полярность выходного напряжения операционного усилителя изменится, увеличив длительность отключенного состояния

З5 измерительного нагревателя. Опорное . напряжение, определяющее температуру измерительного нагревателя G, задается резистором 9. Опорное напряже ние, определяющее температуру изме4О рительного нагревателя 8, задается задатчиком 7, выполненным на резисторе.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет поддерживать тре4> буемые температуры двух объектов термостатирования, используя для измерения их температуры сопротивления

;резистивных слоев нагревателей.

1193648

1,!93648

Составитель Г.Крейман

Техред Ж,Кастелевич Корректор Л.Пилипенко т

Редактор P.Öèöèêà

Филиал IIIIII "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

Заказ 7315/51 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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