Патент ссср 418835

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства—

Заявлено 11.08.72 1819574 18-24 с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 05.03.74. Бюллетень № 9

Ч, Кл. G 05d 23, 24

Гасударственный номитет

Вевета е1нннстрое СССР оо делам изооретеннХ и открытий

У,1 К 621-555.6(088.8) Дата опубликования описания 19.09.74

Авторы изобретения

В. П. Багаев, Э. М. Фромберг, С. П. Багаев и В. А. Кузнецов

Заявитель

УСТРОИСТВО ДЛЯ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использован для прецизионного термостатирования большого числа объектов.

Изв с1ны устройства для термостатирования боль;ного числа объектов, которые с целью обеспечения высокой долговременной стабильности температуры и уменьшения влияния изменения температуры окружающей среды снабжены дополнительным каналом регулирования с двумя автогенераторами, в одном из которых использован презиционный, а в другом — температурный кварцевый резонатор.

Недостатком известных устройств является сложность, а также наличие механических узлов, снижающих надежность системы в целом.

Предлагаемое устройство отличается тем, что в дополнительном канале регулирования

; становлены интегрирующая цепь, триггер и делители частоты, входы которых подключены к выходам автогенераторов, а выходы соединены со входами триггера, который через интегрирующую цепь подключен к термочувствительному мосту.

Это повышает надежность всей системы.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит температурный 1 и нрезиционный 2 кварцевые резонаторы, автогенераторы 3 и 4, делители ч" ñòîòû б и б, триггер 7 с раздельными входами, интегрирующую цепь 8, термочувствительный мост 9, в плечи которого включены термисторы 10 и 11, генератор низкой частоты 12, усилитель низкой частоты 18, фазовый детектор 14, усилитель по"тояш ого тока 1о, широтно-импульсный модулятор 1б, усилитель мощности 17 и и а грев атель 18.

10 Предлагаемое бесконтактное сопряжение астатического (кварцевог0) и пропорционального (термпсторпого) каналов регулирования некритично к изменению параметров сопрягающпх элементов и обеспечивает высокую

15 точность поддержания температуры при воздействии внешних дестабилизирующих факторов в широких пределах.

Устройство работает следующим образом.

В момент первоначального включения тер20 мостата термочувствительный мост 9 разбалансирован, напряжение на выходе усилителя

18 максимально, относительная продолжительность импульсов IIB выходе широтно-импульсного модулятора 1б равна единице, и в нагревателе 18 выделяется максимальная мощность. Происходит разогрев термостата. Одновременно с этим повышается температура термисторов 10, 11 и температурного резонатора 1. По мере прогрева термостата термочув30 ствительный мост приближается к балансу, 418835

15

35 который устанавливается при температуре, близкой к температуре термостатирования.

Одновременно изменяется относительная продолжигельность импульсов IIB выходе модулятора, и мощность подогрева плавно уменьшается. В установившемся режиме мощность, выделяющаяся в нагревателе, равна мощности рассеиваемой нагревателем в окружающее пространство.

Термисторы 10, 11, расположенные вблизи нагревателя, обеспечивают плавное и безиперционное регулирование температуры объекта.

Температурный кварцевый резонатор расположен вблизи оо ьекта термостатирования. Iам же расположен прецизионный кварцевый резонатор 2. Сигналы с выходов автогенераторов 8 и 4 подаются на входы делителей частоты 5 и б. К выходам идентичных делителей подключен триггер 7 с раздельными входами.

Частота коммутации этого триггера составляет

f m(ï, где f»n частота автогенератора 4, а и— коэффициент деления.

Скважность импульсов на выходе триггера в момент включения системы является случайной величиной. При неравенстве частот автогенераторов с эталонным и температурным кварцевыми резонаторами скважность импульсов на выходе триггера 7 изменяется со скоростью, пропорциональной разности этих частог. Таким образом, скважность сигнала на выходе триггера пропорциональна интегралу температурных отклонений температурного кварцевого резонатора. С помощью интегрирующей цепи 8, в качестве которой может быть использован простейший RC-фильтр, сигнал с переменной скважностью на выходе триггера . преобразуется в сигнал постоянного тока и подается в диагональ термочувствительного моста. Этот сигнал вызывает исполнительный прогрев термисторов и смещает тем самым рабочую точку термисторного моста, не нарушая работу терморегулятора с непрерывным регулированием (9 — 18).

Система в установившемся режиме автоматически поддерживает температуру, при которой f m=f1, где f» — частота автогенератора 8 с температурным резонатором. Температурный кварцевый резонатор 1, используемый в качестве датчика, обеспечивает высокую долговременную стабильность.

Для устранения автоколебаний при установке и регулировании температуры в системе термостатирования постоянная времени цепи, передающей сигнал от резонатора 1 к термисторам 10 и 11, должна быть больше времени прохождения тепловой энергии от нагревателя

18 до места расположения температурного резонатора 1, что достигается подбором коэффициента деления делителей частоты 5 и б.

Предмет изобретения

Устройство для термостатирования, содержащее термочувствительный мост, включенный в основной канал регулирования, и дополнительный канал регулирования, содержащий автогенератор с температурным кварцевым резонатором и эталонный автогенератор с прецизионным кварцевым резонатором, отличаlotueecя тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в дополнительном канале регулирования установлены интегрипующая цепь, триггер и делители частоты, входы которых подключены к выходам автогенераторов, а выходы соединены со входами триггера, который через интегрирующую цепь подключен к термочувствительному мосту.

1 Ю !

5 — 1ф г — 7

1 1

Составитель Л. Птенцова

Техред T. Курилко

Редактор Л. Утехина

Корректор Т. Гревцова

Заказ 436 Изд. ¹ 605 Тираж 750 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография № 4 Союзполиграфпрома, Москва, 121019, ул. Маркса — Энгельса, 14