Регулятор температуры

 

Изобретение относится к устройствам для измерения и регулирования температуры в промышленных установках и обеспечивает расширение области применения регулятора для класса обьектов с различной тепловой инерционностью. Регулятор состоит из измерительного моста 1, включающего термометр сопротивления 2. задатчик3 температуры, два резистора 4 и 5, диод 6, выполняющий функции термостабилизирующего элемента, усилитель постоянного то-, ka - транзистор 7, переменное сопротивление 8, блока 9 питания, релаксационного генератора 10, включающего накопительный конденсатор 11, разрядный динистор 12, импульсного трансформатора 13, генератора 14 трапецеидальных сигналов, содержащего резистор 15, стабилитрон 16, мост 17 питания, электронного ключа 18 на тиристорах 19 и 20, нагревателя 21, разрядной цепи, состоящей из разрядного резистора 22, разрядного транзистора 23, резистора 24 и дифференцирующего конденсатора 25, масштабирующего каскада 26, включающего делитель на двух резисторах 27 и 28, транзистор 29 и переменный регулятор 30..1 ил.СПсVJ сх>& о о00Сл)

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s((s G 05 0 23/19

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4691927/24 (22) 16.05,89 (46) 07,12.92. Бюл. N 45 (71) Харьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института электротермического оборудования (72) 10.А. Нихинсон, А,В, Вульфин и В,И.

Груш ковский (56) Авторское свидетельство СССР

N 451069, кл. G 05 0 23/19, 1972. (54) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к устройствам для измерения и регулирования температуры в промышленных установках и обеспечивает расширение области применения регулятора для класса обьектов с различной тепловой инерционностью. Регулятор состоит из измерительного моста 1, включающего термометр сопротивления 2. задатчик

„„Я3„„1780083 А1

3 температуры. два резистора 4 и 5, диод 6, выполняющий функции термостабилизирующего элемента, усилитель постоянного тока — транзистор 7, переменное . сопротивление 8, блока 9 питания, релаксационного генератора 10. включающего накопительный конденсатор 11, разрядный динистор 12, импульсного трансформатора

13, генератора 14 трапецеидальных сигналов, содержащего резистор 15, стабилитрон

16, мост 17 питания, электронного ключа 18 на тиристорах 19 и 20, нагревателя 21. разрядной цепи, состоящей из разрядного резистора 22, разрядного транзистора 23, резистора 24 и дифференцирующего конденсатора 25, масштабирующего каскада

26, включающего делитель на двух резисторах 27 и 28, транзистор 29 и переменный регулятор 30,.1 ил.

Я 10, . 30083

10

50

55 ренцирующего конденсатора 25. Выходные обмотки импульсного трансформатора 13 соединены соответствующими встречно-параллельно включенными тиристорами 19, 20 электронного ключа 18, включенного последовательно с нагревательным элементом 21, Диагональ питания измерительного моста 1 подключена к блоку 9 питания.

Регулятор температуры работает следующим образом.

Задатчиком 3 температуры устанавливают заданную температуру. С помощью переменного резистора 0 измерительный мост 1 настраивается на оптимальный выходной сигнал, не оказывая влияния на параметры настройки времяэадающего накопительного конденсатора 11, чем обеспечивается развязанность этих контуров и их независимая настройка, С помощью пеоеменного резистора 30 масштабирующего каскада 26 устанавливается требуемая скорость заряда накопительного конденсатора

11 релаксационного генератора 10, что важно при работе устройства в объектах регулирования с разной тепловой инерционностью.

В зависимости от величины сопротивления термометра сопротивления 2, определяемого температурой в регулируемом объекте, напряжение в измерительной диагонали измерительного моста 1, а следовательно, и на базе транзистора 7 будет разным. В дальнейшем ток коллектора транзистора 7 формирует на делителе (резисторы 27, 28) масштабирующего каскада 26 сигнал управления, поступающий на базу транзистора 29, в результате чего эмиттерно-коллекторный ток, протекая через накопительный конденсатор 11, заряжает его с требуемой скоростью, о чем было сказано выше. Как только напряжение на этом накопительном конденсаторе достигнет величины отпирания разрядного динистора 12, он открывается и конденсатор 11 разряжается в первичную обмотку импульсного трансформатора 13. На вторичной обмотке этого трансформатора, а также управляющем электроде соответствующего тиристора 19 или 20 выделяется остроконечный импульс, в результате чего на нагревательном элементе 21 выделяется соответствующая мощность.

За время одного полупериода конденсатор 11 заряжается и разряжается несколько раз и вновь заряжается до какого-либо напряженил, но меньше по величине, чем напряжение отпирания разрядного динистора 12.

В момент приближения трапецеидального напряжения к нулю импульс с дифференцирующей цепочки (резистор 24 и конденсатор 25) отпирает разрядный транзистор 23, что приводит к разряду накопительного конденсатора 11 через этот транзистор и разрядный резистор 22. Это обеспечивает нулевое значение напряжения на обкладках конденсатора 11 к началу каждого полупериода питающей сети, что, в свою очередь, дает возможность получить чистое время заряда конденсатора 11, которое независимо настраивается в масштабирующем каскаде 26, не влияя на выходныепараметры измерительного моста 1, имеющего возможность в изобретении осуществлять его настройку на оптимальный выходной сигнал.

Наличие масштабирующего каскада позволяет, с одной стороны, осуществить настройку измерительного моста на оптимальный выходной сигнал, а с другой стороны, осуществить управление настройкой времязадающего накопительного элемента, не влияя на выходные параметры измерительного элемента, что особенно важно при различной тепловой инерционности регулируемого объекта, в котором функционирует регулятор температуры.

Регулятор температуры может быть реализован на микросхемных, полупроводниковых и других радиокомпонентах, выпускаемых предприятиями электронной и радиотехнической промышленности.

Формула изобретения

Регулятор температуры, содержащий последовательно соединенные измерительный мост и усилитель постоянного тока, генератор трапецеидального сигнала, релаксационный генератор, выполненный в аиде накопительного конденсатора, разрядного динистора и разрядной цепи, состоящей иэ разрядного транзистора с разрядным резистором, включенным в его коллекторную цепь, и дифференцирующей

RC-цепи, резистор которой включен между базой и эмиттером разрядного транзистора, соединенным с первой обкладкой накопительного конденсатора, вторая обкладка которого соединена со свободным выводом разрядного резистора и через разрядный динистор — с выходом генератора трапецеидального сигнала, соединенным через импульсный трансформатор с управляющим входом электронного ключа, включенного в цепь источника питания нагревателя. а база разрядного транзистора через дифферен- цирующий конденсатор соединена с входом генератора трапецеидального сигнала, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью

1780083

Составитель А.Кагановский

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор

Заказ 4436 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 расширения области применения регулятора на класс объектов с различной тепловой инерционностью, в него введен масштабирующий каскад, выполненный в виде амиттерного повторителя с перестраиваемым резистором в эмиттерной цепи, вход которого соединен с выходом усилителя постоянного тока, а выход — с второй обкладкой накопительного конденсатора.