Устройство для регулирования температуры
Изобретение относится к области автоматического регулирования температуры. Изобретение является дополнительным к авт. св. № 1200262. Целью изобретения является повышение точности регулирования температуры. Устройство содержит задатчик и датчик температуры, компаратор, ключ, дифференциальный усилитель, элемент сравнения , ЦАП, преобразователь напряжения в частоту, счетчик, усилитель, интегратор, дифференциатор, сумматор, исполнительный элемент. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГЯТЕ;... Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1200262 (21) 4268352/24-24 (22) 25.06.87 (46) 15.12.88. Вюл. № 46 (71) Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (72) Ю. В. Мощенский и А. С. Трунин (53) 62.50(088.8) (56) Программные регуляторы для технологических процессов. Страшун А. 3. и др., Л.: Наука, 1973, с. 132 — 133. Авторское свидетельство СССР № 1200262, кл. G 05 Р 23/19, 1981. „„SU„„1444732 А 2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к области автоматического регулирования температуры. Изобретение является дополнительным к авт. св. № 1200262. Целью изобретения является повышение точности регулирования температуры. Устройство содержит задатчик и датчик температуры, компаратор, ключ, дифференциальный усилитель, элемент сравнения, ЦАП, преобразователь напряжения в частоту, счетчик, усилитель, интегратор, дифференциатор, сумматор, исполнительный элемент. 1 ил. 1444732 Формула изобретения Изобретение относится к автоматическому регулированию температуры и предназначено для использования в устройствах, в которых температура объекта регулирования должна достигать установленного значения с определенной постоянной скоростью, например в установках дифференциального термического анализа (ДТА), и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. св. № 1200262. Целью изобретения является повышение точности регулирования температуры. На чертеже представлена схема устройства для регулирования температуры. Устройство содержит задатчик температуры 1, датчик температуры 2, компаратор 3, ключ 4, резистор 5, дифференциальный усилитель 6, элемент сравнения 7, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 8, преобразователь 9 напряжения в частоту (ПНЧ), счетчик 10, линейный усилитель 11, интегратор 12, дифференциатор 13, сумматор 14, исполнительный элемент 15. Устройство работает следующим образом. После подачи напряжений, питающих элементы схемы, счетчик 10 и интегратор 12 автоматически или вручную устанавливаются в нулевое состояние. Если на выходах задатчика 1 и датчика 2 присутствует сигнал, соответствующий нулевой начальной температуре, то компара-. тор 3 ключом 4 соединяет входы дифференциального усилителя 6 между собой, на выходе усилителя 6 также нулевое напряжение, поэтому импульсы с выходов ПНЧ 9 не поступают ни на вход сложения, ни на вход вычитания счетчика 10, на выходе ЦАП 8 присутствует напряжение, соответствующее нулевой температуре. На выходе элемента сравнения 7 напряжение ошибки также нулевое, поэтому разогрева объекта регулирования не происходит. После установки при помощи задатчика скачка температуры с исходной на заданную компаратор 3 ключом 4 разъединяет входы усилителя 6 и последний начинает работать в режиме ограничения. Далее устройство функционирует в соответствии с алгоритмом Ilo основному авт. св. № 200262, обеспечивая линейное изменение температуры объекта регулирования. Когда разница сигналов с задатчика 1 и датчика 2 уменьшается настолько, что усилитель 6 выходит из ограничения, его выходной сигнал пропорционально уменьшается (по абсолютному значению), пропорционально уменьшается и частота следования импульсов на выходе ПНЧ 9, происходит замедление роста напряжения с выхода ЦАП 8, мощность, подаваемая на объект регулирования, снижается. Выход обьекта регулирования на заданную температуру происходит асимптотическим снизу и как только разница между заданной и 5 ! О g0 ЗО 45 температурой объекта регулирования становится равной порогу срабатывания компаратора 3, последний срабатывает и ключом 4 соединяет входы дифференциально усилителя 6 между собой, прерывая тем самым путь сигнала от датчика 2 к входу дифференциального усилителя 6, поскольку величина сопротивления резистора 5 много больше внутреннего сопротивления задатчика температуры i. На выходе дифференциального усилителя 6 устанавливается нулевое напряжение, импульсы с выхода ПНЧ 9 на счетчик 10 не поступают, на выходе ЦАП 8 напряжение также перестает изменяться. Система переходит в режим поддержания заданной температуры с высокой точностью, поскольку исключается прохождение сигнала от датчика температуры 2 к входу элемента сравнения 7 через интегрирующее звено, образованное ПНЧ 9, счетчиком 10 и ЦАП 8, что вызывает снижение устойчивости системы регулирования. Если в программе имеется резкое изменение задаваемое значения температуры, например, при переходе на поддержание более низкой температуры компаратор 3 ключом,4 разъединяет входы усилителя 6, который снова переходит в режим ограничения, его выходное напряжение принимает максимальное значение, но уже противоположной полярности, например отрицательной. Происходит равномерное снижение температуры об.ьекта до заданного значения, после чего компаратор 3 срабатывает и ключом 4 соединяет входы дифференциального усилителя 6 между собой, температура объекта поддерживается на новом уровне с прежней высокой точностью. Исключение прохождения сигнала от датчика температуры 2 к входу элемента сравнения 7 через интегрирующее звено, образованное ПНЧ 9, счетчиком 10 и ЦАП 8 в изотермическом режиме объекта регулирования, повышает устойчивость работы системы регулирования. Это позволяет повысить общий коэффициент усиления разомкнутой цепи без усложнения регулятора введением большого числа дополнительных корректирующих звеньев и тем самым увеличить точность регулирования температуры в изотермическом режиме. Устройство для регулирования температуры по авт. св. № 1200262, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования, оно дополнительно содержит компаратор, ключ и резистор, причем первый вход компаратора соединен с выходом задатчика, второй вход соединен с выходом датчика температуры, выход компаратора соединен с управляющим входом ключа, коммутационные входы! 444732 Составитель Я. Гречишников Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор Э. Лончакова Заказ 6480/46 Тираж 866 Р!одписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 которого соединены первый с первым входом дифференциального усилителя, соединенного с входом задатчика температуры, Д а второй — с вторым входом дифференциального усилителя, соединенного с выходом датчика температуры через резистор, 
