Устройство для регулирования температуры

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в сельском хозяйстве 6 электронагревателях в качестве устройства 2 для регулирования температуры воды и воздуха в технг логических целях и защиты устройства от перегрева. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение устройства . Сущность изобретения: устройство содержитзадатчик 1 температуры, включенный е измерительный мост 2, в который так-, же включены резисторы 3, 5, 7, второй потен циометрический за датчик 4 и датчик температуры 8, первый компаратор напряжения 9, ограничивающие резисторы 10 и 11, развязывающий диод 12, второй компаратор 13. ограничивающий резистор 14, электромагнитное реле 15, ключевой транзистор 16, ограничивающие резисторы 17, 19, развязывающие диоды 18, 20, второе реле 21с размыкающими 22 и замыкающими 23 контактами. 1 ил. : -;6 О I «о Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 05 0 23/19

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

I л

4

О О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4851065/24 (22) 10.07.90 (46) 30.01.93, Бюл. М 4 (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по комплексным и низковольтным устройствам защиты и системной автоматики для энергетики (72) В.В. Тривоз (56) Авторское свидетельство СССР

М 1481730, кл. G 05 О 23/19, 1987.

Авторское свидетельство СССР

М 1168914, кл. G 05 D 23/19, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в сельском хозяйстве в электронагревателях в качестве устройства

„„5U„„1791799 А1 для регулирования температуры воды и воздуха в техн; логических целях и защиты устройства от перегрева, Цель изобретения— повышение надежности и уйрощенйе устройства. Сущность изобретения: устройство содержит Эадатчик. 1 .емпературы, включенный в измерительный мост 2, в который такие включены резисторы 3, 5, 7, второй потенциометрический эадатчик 4 и датчик температуры 8, первый компаратор напряжения 9, ограничивающие резисторы 10 и

11, развязывающий диод 12, второй компаратор 13. ограничивающий резистор 14, электромагнитное реле 15, ключевой транзистор 16, ограничивающие резисторы 17, 19, развязывающие диоды 18, 20, второе реле 21 с размыкающими 22 и замыкающими 23 контактами. 1 ил. б

1791799

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в сельском хозяйстве в электронагревателях в качестве устройства для регулирования температуры воды и воздуха в технологических целях и защиты уст- ройств от перегрева.

Известно устройство для регулирования температурй","соДержащее последовательно ЬЖдййенные термочувствительный мост и компаратор, стабилйтрон, конденсаt ор, выпрямитель, балластный конденсатор, транзисторы р-п-р и п-р-п-типа, электромагнитное реле и нагреватель, при этом и-р-и-транзистор соединен эмиттером с выходом компаратора, коллектором — с базой р-п-р-транзистора, коллектор которого подключен к базе п-р-п-транзистора, катоду стабилитрона, другому выводу конденсатора и другим выводам питания термочувствительного моста и компаратора; а обмотка электромагнитного реле подключена параллельно р-п-р-транзистору, ", Однако известный регулятор температуры, не обеспечивает защиты устройств от перегрева и имеет ограниченную область применения, Известно также устройство для регулировайия температуры и защиты от перегрева, содержащее измерительный мост, в плечи которого включены два задатчика температуры, датчик температуры и резисторы, усилитель постоянного тока для усиления сигнала рассогласования между температурами регулирования и задания, выход которого через резисторы подключен к входам первого и второго компараторов, выполненных на операционных усйлителях, два реле (одно — с замыкающим и размыка ющим контактами, второе — с замыкающим контактом), два транзистора и дйод, который одйим выводом через реЗистор подключен к средней точке второго задатчика, а другим выводом через размыкающий контакт первого реле соединен с общей точкой четвертого и шестого резисторов. Первое реле включено в коллектор первото транзистора, вход которого подключен к вйходу первого компаратора, второе реле включено в коллектор второго транзистора, вход которого подключен к выходу второго компаратора. Питание устройства осуществля- ется от двух разнополярных шин источника питания, а управление происходит с выходов первого и второго компараторов через транзисторные ключи, в цепь которых включены соответственно катушки исполнительного реле, включающего нагреватель, и реле сигнализации температуры срабатывания защиты от перегрева.

Недостатками указанного устройства являются необходимость промежуточного усиления разностного сигнала измерительного моста, что осуществляется при помощи усилителя постоянного тока, наличие двух шин разнополярных источников питания, использование в цепи обратной связи усилителя постоянного тока размыкающего контакта собственного исполнительного реле, включающего нагреватель, и его исполь10 зование для коммутации низких уровней токов и напряжений в цепях обратной связи. Кроме того, устройство не позволяет осуществить блокировку реле при превышении

15 температурй регулирования в случае пробоя транзистора первого реле, Многозвенное управление нагревателем по цепи; измерительный мост, усилитель постоянноro тока, первый компаратор, резистор, тран20 зистор, катушка реле, выходной контакт, снижает надежность

Цель изобретения — повышение надеж- . ности и упрощение устройства.

Решение указанной цели позволяет

25 улучш ить эксплуата ци он н ые характеристики устройства, использовать компараторы без промежуточного усиления сигнала измерительного моста и одновременно повысить надежность, а также осуществить блокировку реле при превышении темпера30 туры регулирования

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования температуры, содержащем измерительный мост, в плечи которого подключены два потенцио35 метрических задатчика температуры, датчик температуры и ограничивающие резисторы, два компаратора, к выходу каждого из которых подключена обмотка соот40 ветствующего электромагнитного реле, ключевой транзистор, ограничивающие резисторы и развязывающие диоды, первый компаратор соединен своим неинвертирующим входом во средним выводом первого

45 потенциометрического задатчика температуры и через йоследовательйо соединенные первые ограничивающий резистор и развязывающий диод подключен к выходу второго компаратора, который со50 едййен неинвертирующим входом со средййм выводом второго потенциометри ческого задагчйка, а инвертирующие входы компараторов и один из выводов датчика температуры соединены между собой, клю55 чевой транзистор эмиттером соединен с выходом первого компаратора и включен последовательно с обмоткой nepeoro электромагйитного реле, база ключевого транзистора через последовательно соединенные вторые ограничивающий реЗистор и развя1791799

50 зывающий диод подключена к выходу второго компаратора и через последовательно соединенные третьи ограничивающий резистор и развязывающий диод подключена к инвертирующим входам обоих компараторов, а коллектор ключевого транзистора соединен с шиной нулевого потенциала.

На чертеже представлена схема устройства для регулирования температуры, Первый потенциометрический задатчик

1 температуры измерительного моста 2 включен в первое пл;>чо и через резистор 3 подключен,: шине нулевого потенциала, второй поте>.циоматрический заДатчик 4 температуры включен во второе смежное плечо и через резистор 5 соединен с шиной источника питания 6, резистор 7 включен в третье плечо и соединен с первым выводом датчика 8 температуры, включенным в четвертое плечо измерительного моста 2, второй вывод датчика температуры соединен с шиной нулевого потенциала.

Первый компаратор напряжения 9 с открытым коллекторным выходом соединен своим неинвертирующим входом со средним выводом первого потенциометрического задатчика и через резистор 10 подключен к собственному входу, а через последовательно соединенные первые ограничивающий резистор 11 и развязывающий диод 12 подключен к выходу второго компаратора

13 с открытым коллекторным выходом.

Второй компаратор 13 соединен с неинвертирующим входом со средним выводом второго потенциометрического задатчика 4 и через резистор 14 подключен к собствен: ному выводу. Инвертирующие входы двух компараторов и первый вывод датчика температуры соединены между собой.

К выходу первого компаратора 9 подключена обмотка электромагнитного реле

15 и эмиттер ключевого транзистора 16, коллектор котброго соединен с шиной нулевого потенциала. База ключевого транзистора через последовательно соединенные вторые ограничивающий резистор 17 и развязывающий диод 18 подключена к выходу второго компаратора и через последовательно соединенные третьи ограничивающий резистор 19 и развязывающий диод 20 подключена tc инвертирующим входам компараторов 13 и 9, К выходу второго компаратора 13 подключена обмотка второго реле 21. Выход устройства — размыкающие контакты 22 первого реле 15 и замыкающие контакты 23 второго реле 21.

Устройство работает следующим образом.

Если в начальный момент времени температура, измеряемая "датчиком 8 температуры,.уменьшается по отношению к температуре регулирования, заданной задатчиком 1, то на входах первого компаратора 9 появляющийся разностный отрицательный сигнал не усиливается указанным компаратором и поэтому на его выходе потенциал-не изменяется, первбе реле 15 отключено, а размыкающие контакты 22, соединенные с нагревателем, осуществляют его работу. При достижении и последующем увеличении температуры, измеряемой датчиком температуры, по отношению. к температуре регулирования, заданной задатчиком 1, на входах первого компаратора 9 появляющийся разностный сигнал положительной полярности усиливается этим компаратором, что йриводит к- рЬлейному изменению потенциала выхода компаратора от значения питающего йапряжения до значения остаточного напряжения на переходе коллектор-эмиттер выходного транзистора компаратора, в резул ьтатеЧе го реле 15 включается, а контакт 22 нагревате- ля отключается.

В аварийных состояниях при дальнейшем возоастании температуры, достигающей величины уставки второго задатчика 4, включается второе реле 21 и с его выхода подается сигнал защиты от перегрева„При этом происходит изменение потенциала неинвертирующего входа первого компаратора по цепи: резистор 11, диод 12, открытый коллекторный вь>ход второго компаратора, Первое реле 15 остается включенным, вследствие открытого транзистора 16 подачей потенциала на его базу по цепи: резистор 17, диод 18, открытый коллекторный выход второго компаратора. Изменением положения движка второго эадатчика 4 задается разность междутемпературами регулирования и срабатывания защиты от перегрева, Значение регулируемой температуры определяется первым задатчиком 1 и не зависит от положения движка второго эадатчика 4, зона возврата, определяющая точность регулирования, задается резисторами 14 и 10, остается также постоянной и не зависит от положения движка второго задатчика 4. Зоны возврата выхода регулируемой температуры и температуры срабатывания защиты от перегрева симметричны относительно заданных значений температур.

Приоритет- принадлежит непрерывному сигналу, задаваемому вторым задатчиком 4, т.е. при достижении температуры датчиком

8 большей, чем температура указанного за1791799

Составитель Г.Еремина

Техред M.Ìoðråíòàë Корректор Н.Бучок

Редактор

3 аказ 151 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 датчика, обеспечйвается включенйе второго и йервого компараторов и отключение-выхода устройства. Для защиты устройства при коротком замыкании датчика температуры. используется транзистор 16, который бло- 5 кирует выходное устройство при помощи последовательно соединенных с его базой резистора 19, диода 20 и выхода датчика 8 температуры.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температурй, содержа@ее измерительный мост, в плечи которого включены два потенциометрических эндатчика температуры, датчик 15 температуры и ограничивающие реэисторй, два компаратора, к вйходу каждого из которых подключена обмотка соответствующего электромагнитного. феле, ключевой транзистор, ограничивающие резисторы и 20 развязывающие диоды, о т л и ч а ю щ е eс я гем, что, с целью повышения надежности и упрощения устройства, первый KoMfl3ратор соединен своим неинвhpтиpyющим

25 входом со средним выводом- первого потенциометрического задатчика температуры и через последовательна соединенные первые ограничивающий резистор и раэвязывающий диод подключен к выходу второго компаратора. который соедийен неинвертирующим входом со.средним выводом второго потенциометрического задатчика, а-инвертирующие входы компараторов и один из выводов датчика температуры соединены между собой, ключевой транзистор эмиттером соединен с выходом первого компаратора и включен последовательно с обмоткой первого электромагнитного реле, база ключевого транзистора через последовательно соединенные вторые ограничительный резистор и развязывающий диод подключена к выходу второго ком 1аратора и через последовательно соединенные третьи ограничивающий резистор и раэвязывающий диод к инвертирующим входам обоих компараторов, а коллектор ключевого транзистора соединен с шиной нулевого потенциала;