Термостатирующее устройство

 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для поддержания заданной температуры а малом объеме, в частности для термостатирования объектов исследования или опорного спая термопары при проведении спектрометрических измерений, а также для термостатирования элементов радиотехнических устройств. Целью изобретения является расширение области применения за счет возможности использования в качестве датчика температуры элементов как с положительным, так и с отрицательным ТКС. Эта цель достигается тем, что термостатирующее устройство содержит термочувствительный мост 1, первый источник 2 постоянного напряжения, ключ 3, второй источник 4 постоянного напряжения , блок сравнения (компаратор) Е, импульсный генератор 6, шунтирующий транзистор 7, а импульсный генератор состоит из элементов 2И-НЕ 23, дифференцирующей цепи 24, 25, элемента задержки на инверторах 26,27, инвертора 28. Заданная температура поддерживается за счет включений режима нагревания на фиксированный интервал времени, когда блок сравнения регистрирует понижение температуры . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) ((3) (si)s G 05 0 23/19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

П РИ ГКНТ СССР iE .. 9Р,"-;ЦГ: g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ;;-"" и

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ТЕРМОСТАТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для поддержания заданной температуры в малом объеме, в частности для термостатирования объектов исследования или опорного спая термопары при проведении спектрометрических измерений, а также для термостатирования элементов радио(21) 4668055/24 (22) 28.03.89 (46) 07.09.91. Бюл. М 33 (71) Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова--Ленина (72) А.А. Валиуллин (53) 621.555.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Рв 1020802, кл. G 05 0 23/24, 1983.

Авторское свидетельство СССР

% 851352, кл. 6 05 0 23/19, 1979. технических устройств. Целью изобретения является расширение области применения эа счет возможности использования в качестве датчика температуры элементов как с положительным, так и с отрицательным ТКС, Эта цель достигается тем, что термостатирующее устройство содержит термочувствительный мост 1, первый источник 2 постоянного напряжения, ключ 3, второй источник 4 постоянного напряжения, блок сравнения (компаратор) 5, импульсный генератор 6, шунтирующий транзистор 7, а импульсный генератор состоит из элементов 2И-НЕ 23, дифференцирующей цепи 24, 25, элемента задержки на инверторах 26, 27, инвертора 28. Заданная температура поддерживается за счет ф включений режима нагревания на фиксированный интервал времени, когда блок сравнения регистрирует понижение температуры. 1 ил.

3» 1675862

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для поддержания заданной температуры в малом объеме, в частности для термостатирования объектов исследования или опорного спая термс- 5 пары при проведении спектрометрических измерений, а также для термостатирован;.я элементов радиотехнических устройств.

Цель изобретения — расширение области применения за счет возможности исполь- 10 зования в качестве датчика температурьi элементов как с положительным, так и с отрицательным ТКС, На чертеже представлена принципиальная схема термастатирующега устрой- 15 ства.

Устройство содержит термачуьствительный мост 1, первый источник 2 постоянного напряжения, ключ 3, второй источник 4 настоянного напряжения, блок 5 20 сравнения (компаратор), импульсный генератор 6, шунтирующий транзистор 7.

Измерительное плечо термочувствительного моста составлено из генератора 8 тока и эмиттерного перехода транзисторно- 25 го датчика-нагревателя 9, а задающее плечо составлено из резисторов 10-12 с фильтрующим конденсаторам 13, где резистор 12 служит для регулировки температурь. теамостатирования. Выходы 14 и 15 термочув- 30 ствительного мос;а 1 подключаются к соответствующим входам кампаратара 5, Если используемый датчик температуры имеет положительный ТКС, ro выходы 14 и, 15 необходимо поменять местами, 35

K коллектору датчика-, :агревателя 9 подключен выход ключа 3, который состоит из транзисторов 16, 17, индикаторного светодиода 18, токоограничивающих резисторов 19-22, При использовании в качестве 40 датчика-нагреватегя элементов с двумя выводами выход ключа (каллектор транзистора 16) подключают непосредственно к месту соединения датчика-нагревателя 9 с генераТороМ 8 тока. 45>

Управление ключом 3 осуществляется импульсным генераторам 6>, состоящим из входного элемента 2И-- НЕ 23, дифференс-,ирующей цепи на элементах 24, 25, элемента задер>кки на инверторах 26, 27, инвертора 50

28, Выход элемен,"а 23 используется для управления через токааграничивающий резистор 29 шунтирующим гранзистором 7.

Резистор 30 и конденсатор 31, подключенные к этому транзистору, необходимы для 55 обеспечения нормальной работы кампаратора 5.

Устройство имеет два режима работы, Один из них — режим измерения температуры — является основным, а второй — режим нагревания — включается в определенные моменты и имеет фиксированную длительность, определяемую элементами 24, 25.

После включения питания устройство работает в режиме измерения. При этом напряжение на датчике 9 сравнивается компаратором 5 с напряжением на резистивном делителе 10-12 и в случае, если температура датчика ниже заданной (для датчика с отрицательным ТКС первое напряжение больше, чем второе, а для датчика с положительным

ТКС вЂ” наоборот), компаратор переключается и фронтом выходного импульса запускает импульсный генератор 6, в результате чего на выхода- элементов 23 и

27 формируются положительные перепады уровня, Причем сначала формируется перепад на выходе элемента 23 и он открывает транзистор 7, который шунтирует инвертирующий вход компаратора 5, вызывая его переключение в состояние с высоким уровнем на выходе, и удерживает это состояние в течение всего времени нагревания.

Через некоторый промежуток времени, определяемый задержкой в элементах 26, 27, начинает формироваться поло>кительный перепад на выходе элемента 27, который открывает транзисторы 17, 16 ключа 3, и в коллекторную цепь нагревателя 9 начинает поступать ток нагрева. Таким образом, устанавливается режим нагревания, что индицируется светодиодом 18.

Когда в резуль.га-,е заряжения конденсатора 24 напряжение на резисторе 25 опустится ниже уровня логического нуля, элемент 26 переключится в противоположное состояние, что приведет к формированию на выходе элемента 27 отрицательного перепада уровня. Эта вызовет закрывание транзисторов 17, 16. и подача тока нагрева прекратится, Спустя время, определяемое задержкой в элементах 28, 23, появится отрицательный перепад и на выходе элемента 23, чта, в сваю очередь, вызовет закрывание шунтируюшего транзистора 7, и напряжение на инвертирующем входе компаратара 5 начнет расти до уровня, соответствующего режиму измерения, Если заданная температура не достигнута, то этот уровень окажется выше уровня на другом входе компаратора 5, В результате компаратор переключится и вновь переведет устройства в режим нагревания. Такие включения режима нагревания происходят до тех пар, пока в момент очередного измерения кампаратарам 5 не будет зафиксирована достижение заданной температуры, и его срабатывания не произойдет.

В дальнейшем включения режима нагаевания будут происходить при регистраt

1675862

Составитель Л. Птенцова

Техред М.Моргентал Корректор С. Черни

Редактор В, Данко

Заказ 3002 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ции понижения температуры датчика 9, благодаря чему будет поддерживаться заданная температура.

Величина флуктуаций температуры термостатируемого объема при его достаточ- 5 ной.термоизоляции зависит в данном случае от длительности режима нагревания, Поскольку объем датчика-нагревателя имеет конечную теплоемкость, то эту длительность всегда можно выбрать достаточно малой для 10 того, чтобы сделать флуктуации температуры несущественными.

Формула изобретения

Термостатирующее устройство, содер- 15 жащее подключенный к первому источнику постоянного напряжения термочувствительный мост, одна ветвь которого образована резистивным делителем, а другая— последовательно соединенными генерато- 20 ром тока и датчиком-нагревателем., который через ключ связан с вторым источником постоянного напряжения, блок сравнения, в",oäû ? .îòîðoãо включены в выходную диагональ термочувствительного моста, а выход связан с входом импульсного генератора, к выходу которого подключен управляющий вход ключа, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения области применения за счет возможности использования в качестве датчика температуры элементов как с положительным, так и с отрицательным ТКС, устройство содержит шунтирующий транзистор, коллектором подключенный к соответствующему входу блока сравнения, эмиттером к общей шине, а импульсный генератор содержит последовательно соединенные элемент

2И-НЕ, дифференцирующую цепь, элемент задержки, инвертор, и ричем к выходу элемента 2И вЂ” НЕ подключена база шунтирующего транзистора, один вход этого элемента соединен с входом генератора, другой вход — с выходом инвертора, а выход элемента задержки является выходом генератора,