Термостатирующее устройство

 

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано для автоматического регулирования температуры в термостатах для термостатирования различных электронных блоков, элементов и узлов автоматики. Цель изобретения - повышение надежности и точности устройства. Термостатирующее устройство содержит термочувствительный мост, элемент сравнения, вход которого соединен с выходом термочувствительного моста, а выход - со входом усилителя с нагревателем на выходе, последовательно подсоединенные к выходу элемента сравнения преобразователь уровня, элемент ИЛИ, пороговый элемент, ключ и первый датчик температуры внешней среды, включенный в одно из плеч термочувствительного моста, последовательно соединенные второй датчик температуры внешней среды, компаратор и элемент И, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, первый формирователь импульсов, выход которого соединен со вторым входом порогового элемента, второй формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, а выход - со вторым входом элемента И. При этом второй вход компаратора соединен с выходом термочувствительного моста. 2 ил.

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ К

РЕСПУБЛИН

„,SUÄÄ 1589260

А1 (У1)5 G 05 D 23/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I б!.Е 4 я;дмп." > i- ) .:л.," 1

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21 ) 4394306/24-24 (22) 21.03.88 (46) 30.08.90. Бюл. N 32 (72) И.Г.Гатавяцкас, В,В,Горчаков, В.М.Шлапаков и О.В.Орлов (53) 621,555.6 (088,8) .(56) Авторское свидетельство СССР

1 549792, кл. G 05 D 23/24, 1977, Авторское свидетельство СССР .

9 1383317, кл. 0 05 0 23/24, 1986. (54) ТЕР110СТАТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано для автоматического регулирования температуры в термостатах для термостатирования различных электронных блоков, элементов и узлов автоматики, Цель изобретения — повышение точности устройства ° Термостатируюшее устройство содержит термочувствительный мост, элемент сравнения, вход которого соеИзобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано для автоматического регулирования температуры в т:. змостатах для термостатировапия различР ных радиоэлектронных элементов и узлов автоматики.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройствв а; на фиг, 2 - диаграммы работы элементов устройства (слева от которых указаны номера элементов, выходу которых они соответствуют). динен с выходом термочувствительного моста, а выход — с входом усилителя с нагревателем на выходе, последовательно подсоединенные к выходу элемента сравнения преобразователь уровня, элемент ИЛИ, пороговый элемент,, ключ и первый датчик температуры внешней среды, включенный в одно из плеч термочувствительного моста> последовательно соединенные второй датчик температуры внешней среды, компаратор и элемент И, выход которого соединеп с вторым входом элемента ИЛИ, первый формирователь импульсов, выход которого соединен с вторым входом порогового элемента, второй формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом первого формппователя импульсов, а выход — с вторым входом элемента И. При этом второй вход компаратора соединен с выходом термочувствительного моста.- 2 ил, Термостатируницее устройство (см. фиг. 1) содержит термочувствптельный мост 1, элемент 2 сравнения, усилитель 3, нагреватель 4, преобразователь 5 уровня, пороговый элемент (например, триггер ) 6, ключ 7, первый датчик 8 температуры внешней среды, первый формирователь 9 импульсов, второй датчик 10 температуры внешней среды, компаратор 11, элемент И 12, элемент ИЛИ 13, второй формирователь

14 импульсов, источник 15 питания термочувствительного моста 1 и датчика 10, а также датчик 16 температуры объекта, 1589260

Двтчик,10 температуры внешней среды может состоять, например, из резистора 17 и терморезистора 10.

3 устройстве термочувствитель?п?й каст 1 необходимо располагаТЬ непосредственно на нагревателе 4.

Порог срабатывания компаратора 11 можно изменять с помощью подбора ве личины сопротивления резистора 17, 10

Формирователь 9 импульсов необходим для формирования= импульса сброса при вкйючении термостатирующего устройства, ФормироBатель 14 импульсов пРеДнв.значен Длг? фоРмиРованиЯ им-";з пульса по -заднему фронту импульса формирователя 9, Термостатирующее устройство рабо га-: ет следующим образом, 0

При вкпючении термостатируюшег0 ус-= тройства (соответствует началу коорди-нат на фиг. 2) температура.нагревателя и объекта равна температуре ВнешНей среды, термочувствитель??Ый мост 1 2 .разбалансирован и элемент 2 сравнения переводит усилитель 3 в режим насыщения, включая нагреватель 4. Одновременно на триггер 6 с выхода формирсвателя 9 приходит импульс сброса и выход триггера 6 устанавливается г, состояние "0", при этом размыкается кл?оч 7 подключая датчик 8 В противо-

:положное датчику температуры плечо термочувствительного моста 1, смещая точку его баланса (баг?анс будет обес- "" нечс-.?-.- и;.-.",?;1 Ie»1?ep?!Туре . . зезателя Т,.„,. см. ф?гг. 2 ) . Так как темпера.-, г я на-.-. ревателя равна температуре вневне?". среды то Выход ?.ом?за?затора 1, .- аз>з= дится в состоя?-гии "О и закрь.г«=..еТ мент 12 запрещая г?рс"?ожденис .рез .IЕГО ИМПУГ11>> B. L В1?Х>: Да >>СР»ИРО?>ат:..ГЯ

14 который фогй п?руе с? 00 3. «I е- " фрон г / >, 1?г>>льса IIQ Выходе ";Icp»I" 1>>. а теля 9 в момент ?зре ..?евши t1 (с» фи>, 2), При достижении б IJ?a?Ica терм; -.уасгвительного мо "та 1 (1?p.; т> мг?ер;: —,;ре

> нагревателя Тд,, с» фиг, !,I В 1?омент

> >-1 времени 1; эле Ieнт:. "pb?!0.-1=:11 посредством yczJIIIT TII 3 ст:;ггючaеr нагрева-тель 4 е ОДновр емен? о с этим пег1е паД напряжения с выхода ззтемента 2 сравнения проходит через пресбразс Ватель

> т

5, элемент 13 на вход триггера 6 и перебрасывает его в г?ротивопог?111?ное ссзстояниеу IlpH: котОp0» сигеIал 1?:.я. ег >

Выходе ус т анавлив Be "".-" я B с Ос ТО 1 111. >- ..

"1" в »о»ент време?п? t 9 (см, фиг, 2) (это r!0J?owe?IIIe триггер б сохраняет в . течение дальнейшей работы термостатирующего устройства). Под воздействием

"1" ключ 7 замыкается и шунтирует датчик 8„ устраняя его влияние при дальнейшей работе регулятора (при этом баланс термочувствительного моста бу-О дет при температуре нагревателя, .равной заданной температуре статирования Т .Т), После отключения нагревателя 4 его температура начинает уменьшаться, отдавая запасную энергию объекту термостатирования. Температура Объекта, который получает запас— иу?6 эн ргию нагревателя, продолжает расти до температуры, равной темпераз- зре статирования, гри которой процесс в?>?хода в режим термостатирования закайчивается. В Дальнейшем температура нагревателя, а, следовательно, и объекта г?од>герживается устройством, -с"

С> . В случае к1заткорременного отключе-, ния устройства или питающей сети (момент времени t на фиг. 2), когда температура нагревателя и объекта превы?1? аст тем??ературу внешней среды, работа устро??ства проходит следующим образ?зм., При повторном включении устройства и?с? г?итающей сети (момент времени +„., см, фиг,. 2) на выходе формирователя 9 формируется импульс, который устанавливает триггер 6 в состояние, >г р>. ",1зтс но 1 е "з . .-.;:o!I; устанавливает. ос. > Ояние О размыкая KJI?o>I 7, подь >?o .;я дат-11?к 8 в противоположное дг. ?иху -.:С-мпературы объекта плечо т рмочувс::в»тельного моста 1. Так как темпе?загз.за нагревателя и объекта термостат.:,рова?п?11 вь ше гс.мг?ературы в ешпей среды> выход ? 0>»napaTop 11 на,Дит " я . c ОстО,".?IHv» 1 > ?10Top ая ПОД

> > " .>В, 1(1. "e T DPG> О ту зз1еме?1> а 1 2 е В »О ме:т ..pE:з?>:- 111: ; . (см. фиг. 2) по задне>> г з>Р>. !Iт Г >1?1;,.:. а с ВыхОДЯ д>ОР >иPÎII a»9 !11..—.11;1>ОВ-"T!-:..:. 14 <зорь..:-.рует импульс,. к.;70, >ы?111 проходит :ере=- эле»енты !2 и 1:: н перебрасывает триггер б в состоягиге > Ipff ь Оторо» его выход устананз.:":.Вается в состояние "1". При

= том кз??о>1 7 замыкается и шунтнрует дат>гик 8, устраняя его влияние на баланс тер»очузств:.г,ел =из "0 моста 1.

В дальн- йшем Те».?åp-тура нагревателя повьш?ается до те»пь>ратурь? Т,- и под iCDÆÐ:3 Я л 1 С >j eTРОЙС ТБОМ >Ig Зто » > РОВ

158 не, Объект термостатирования разогревается до температуры Т с постоян" ной времени, определяемой его теплоемкостью и тепловым сопротивлением между ним и нагревателем.

Таким образом, устройство позволяет автоматически исключить влияние датчика 8 на баланс термочувствительного моста 1 в случаях, когда начальная температура объекта термостатирования при разогреве выше температуры внешней среды (например, при кратковременном отключении питающей сети, повторном включении устройства). Благодаря этому устраняется перегрев объекта термостатирования и выход его из строя, т.е. надежность и точность устройства повышается, Формула изобретения

Термостатирующее устройство, со; держащее последовательно соединенные термочувствительный мост с включенными в плечи соответственно первым датчиком температуры внешней среды и дат. чиком температуры объекта, элемент сравнения, усилитель и нагреватель, а также последовательно соединенные первый формирователь импульсов и поро9260 говый элемент, выход которого соединен с управляющим входом ключа, подключенного параллельно первому датчику температуры внешней среды, преI образователь уровня, вход которого соединен с выходом элемента сравнения, и элемент блокировки, о т л ичающеесятем, что, сцелью повышения точности устрой ст ва, элемент блокировки содержит последовательно соединенные второй датник температуры внешней среды, компаратор, элемент И и элемент ИЛИ, выход которого является выходом элемента блокировки, а второй вход — первым входом элемента блокировки, а также вто" рой блок формирования импульсов, выход которого соединен с вторым вхо20 дом элемента И, а вход является вторым входом элемента блокировки, второй вход компаратора является третьим входом элемента блокировки, при этом первый вход элемснта блокировки соединен с выходом преобразователя уровня, второй вход — с выходом первого блока формирования импульсов, третий вход — с выводом термочувствительного моста, связанным с выьодом датчика

30 температуры объекта, а выход — c вторым входом порогового элемента.

15892бО

Составитель Л. Птенцова

Техред N.Èopãåíòàë Корректор А, Осауленко

Редактор Н. Хиятулинец

Прои зводс гвенно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3905 Тираж 658 Подписное

ВНИИПИ 1 осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, >К-35, Раутская яаб., д. 4/5