Патент ссср 407200

 

f i l l ÷ вватент о.- ..;",;:", -;воt "ç ÿ библиотека МБА

Союз Советских

Социалистических

Республик

СПИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (II) 407200

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 06.04.72 (21) 1770533i18-24 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 21.XI.1973. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 09ХП.1974. (51) М. Кл. G Olk 7/20

G 05d 23!20

Государственный комитет

Свввта Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 536.531 (088.8) (72) Автор изобретения

О. П. Дьяков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в устройствах для контроля температуры.

Известно устройство для контроля температуры, содержащее измерительную схему с термодатчиком, подключенную к выходу генератора импульсов, усилитель, трансформатор, ключи и источник постоянного тока.

Однако недостатком этого устройства является невысокая чувствительность, которая обусловлена нестабильностью и разбросом падения напряжения в прямом направлении на диодах, включенных в измерительную схему, а также дискретным режимом контроля.

Предлагаемое устройство для контроля температуры отличается от известного тем, что между одним из выводов измерительной схемы и шиной источника постоянного тока включен источник опорного напряжен ия, вход усилителя соединен через один ключ с шиной источника постоянного тока и с другим выводом измерительной схемы через другой ключ, управляющий вход которого подсоединен к одной обмотке трансформатора, соединенной с выходом генератора импульсов, а другая обмотка трансформатора подключена через резистор к другой шине источника опорного напряжения.

Это позволяет повысить надежность работы устройства.

На чертеже представлена схема устройства для контроля температуры, содержащая измерительную схему 1 с термодатчиком 2, генератор импульсов 8, усилитель на транзисто5 рах 4, б и б, трансформатор 7 с обмотками 8 и 9, ключи 10 и 11, источник 12 постоянного тока, источник 18 опорного напряжения, резистор 14.

Устройство содержит измерительную cxel0 му 7 с термодатчиком 2, источник 18 опорного напряжения, подключенный к выходу измерительной схемы и шине «минус» источника 12 постоянного тока, генератор импульсов 8, подключенный к его выходу через резисторы 15 и

15 lб, трансформатор 7 с прямоугольной петлей гистерезиса, транзисторные ключи 10 и 11 и конденсатор 17, включенные в цепь управления входного транзистора 4 усилителя. Коллектор транзистора 4 соединен с шиной

20 «плюс» источника 12 постоянного тока через резисторы 18 и 19. Первые два каскада усилителя, содержащие транзисторы 4 и б, представляют собой триггер Шмитта, выход которого соединен со входом транзистора б. Вы25 ходной сигнал снимается с резистора 20. Первичная обмотка 8 трансформатора 7 соединена с выходом генератора импульса 8, а вторичная обмотка 9 — с шинами источника 12 постоянного тока. з0 Устройство работает следующим образом.

407200

3

Измерительная схема 1 запитывается от генератора 8 однополярными им пульсами прямоугольной формы с высокой амплитудой и большой скважностью.

Если температура в контролируемом объекте равна заданной, то сигнал на выходе измерительной схемы 1 отсутствует и на вход транзисторного усилителя подается напряжение источника 18 опорного напряжения. Импульсы с выхода генератора импульсов 8 поступают на управляющие входы ключей 10 и

11. В интервал времени между импульсами сердечник трансформатора 7 током от источника 12 постоянного тока через обмотку 9 перемагничивается в состояние насыщения — В,.

При подаче импульса ток, протекающий через обмотку 8, создает магнитное поле с напряженностью, направленной противоположно напряженности магнитного поля, создаваемого током, протекающим через обмотку 9, сердечник перемагничивается. Напряжение импульса практически полностью прикладывается к обмотке 8 трансформатора 7. Во время перемагничивания сердечника напряжение на резисторе 1б мало и ключ 11 закрыт.

После насыщения сердечника трансформатора напряжение на резисторе 1б резко возрастает, ключ 11 открывается и продолжает быть открытым до окончания импульса. Конденсатор 17 заряжается от источника 18 опорного напряжения. Параметры устройства выбираются таким образом, чтобы конденсатор 17 успевал заряжаться до установившегося значения. При наличии импульса на выходе генератора импульсов 8 транзистор 4 заперт отрицательным смещением, подаваемым на базу через открытый ключ 10. При этом транзистор 5 открыт, а транзистор б заперт смещением подаваемым от шины Vest. Поэтому при подаче импульсов на измерительную схему 1 сигнал на выходе устройства U„,„oòñóòñòâóåò.

После окончания импульса ключи 10 и 11 закрываются, транзистор 4 открывается током разряда конденсатора 17, транзистор 5 при этом закрывается, а транзистор б открывается. При разряде конденсатора 17 до напряжения отпускания триггера Шмитта транзистор 4 закрывается, при этом транзистор 5 открывается, а транзистор б закрывается.

При отклонении температуры в контролируемом объекте от заданного значения на выходе измерительной схемы 1 появляется импульс, амплитуда которого пропорциональна величине отклонения температуры. В зависимости от полярности, соответствующей откло5

35 нению температуры в сторону недогрева или перегрева, выходной сигнал измерительной схемы 1 складывается или вычитается из напряжения источника 18 опорного напряже.ния. Время разряда конденсатора 17 при этом соответственно увеличивается или уменьшается. Таким образом, сигнал на выходе устройства V,„„ïðåäñòàâëÿåò собой последовательность прямоугольных импульсов, период которых равен периоду генератора импульсов.

Длительность выходных импульсов при температуре в объекте, равной заданной, определяется напряжением источника 18 опорного напряжения. При повышении или понижении твм пературы длительность им пульсов соответственно пропорционально увеличивается или уменьшается. Использование источника 18 опорного напряжения дает возможность различать полярность выходного сигнала измерительной схемы и улучшить линейность выходной характеристики устройства. Улучшению линейности выходной характеристики способствует также уменьшение ширины петли триггера Шмитта, осуществляемое благодаря использованию резистора 19. Введение временной задержки, при отпирании ключа 11 позволяет устранить влияние на выходную характеристи ку устройства выбросов Оа передних фронтах импульсов, снимаемых с выхода измерительной схемы.

Применение импульсного питания измерительной схемы и транзисторных ключей с низким остаточным на пряжением позволяет повысить чувствительность устройства.

Предмет изобретения

Устройство для контроля температуры, содержащее измерительную схему с термодатчиком., подключенную к выходу генератора импульсов, усилитель, трансформатор, ключи и источник постоянного тока, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, между одним из выводов измерительной схемы и шиной источника постоянного тока, включен источник опорного напряжения, вход усилителя соединен через один ключ с шиной источника постонного тока и с другим выводом измерительной схемы через другой ключ, управляющий вход которого подсоединен к одной обмотке трансформатора, соединенной с выходом генератора импульсов, а другая обмотка трансформатора подключена через резистор к другой шине источника опорного напряжения.

407200

Составитель Л. Шарова

Техред Т. Ускова Корректор Т. Добровольская

Редактор Б. Наикина

Загорская типография

Заказ 1226 Изд. Ме 1059 Тираж 651 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5