Устройство для регулирования температуры

 

О П И C А Н И Е иц 537330

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 02.06.75 (21) 2139750/24 с присоединением заявки № (51) М. Кл G 05D 23/19

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.11.76. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 06.12.76 (53) УДК 621-555.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Алексеев и А. А. Чернышев (71) Заявитель

Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЪ|

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области регулирования температуры малых объектов при помощи электрических средств и может использоваться для регулирования температуры термостабильной подложки гибридной интегральной микросхемы и регулирования температуры в микротермостате.

Известен регулятор температуры малых объектов, в котором в качестве нагревателя и датчика температуры применены полупроводниковые приборы — транзисторы и диоды.

Для повышения точности регулирования в нем между датчиком температуры и нагревателем включено устройство для формирования импульсов переменной скважности.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для регулирования температуры, содержащее генератор пилообразного напряжения, датчик температуры, подключенный к последовательно соединенным усилителю, гистерезисному компаратору и исполнительному элементу.

Однако известные устройства имеют низкую точность регулирования, так как включение и выключение исполнительного элемента происходят при разных значениях температуры, что обусловлено наличием гистерезиса в блоке управления.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Это достигается за счет того, что в устройство введен элемент ИЛИ, включенный между выходом генератора пилообразного напряжения и входом усилителя.

На чертеже представлена схема устройства.

Оно содержит генератор пилообразного напряжения, выполненный в виде мультивибратора, собранного на транзисторах 1 и 2, эле= мент ИЛИ на диодах 3 и 4, датчик температуры на транзисторе 5, усилитель на транзисторе 6, гистерезисный компаратор в виде триггера Шмидта на транзисторах 7 и 8 и исполнительный элемент на транзисторах 9 и

10, причем транзистор 10 является нагревателем.

При включении питания температура датчика 5 меньше температуры регулирования, поэтому его сопротивление велико, и напряжение на входе триггера Шмидта превосходит пороговый уровень. Триггер Шмидта находится в таком устойчивом состоянии, которое соответствует полному открытию транзистора 10. При этом на нем выделяется максимальная тепловая мощность. Нагрев транзистора 10 вызывает повышение температуры датчика, вследствие чего сопротивление датчика уменьшается. При сближении температуры датчика с температурой регулирования

ЗО проявляется действие вспомогательного пило537330

Tennabая с8язь

Составитель Л. Птенцова

Техред Е. Петрова

Редактор И. Грузова

Корректор Н. Аук

Заказ 2676/16 Изд. № 1799 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 образного напряжения, поданного параллельно с сигналом датчика температуры на вход усилителя, и триггер Шмидта начинает переходить из одного устойчивого состояния в другое с частотой пилообразного напряжения.

Ширина импульса, открывающего транзистор

10, зависит при этом от величины сигнала датчика температуры. При значительном превышении температуры регулирования происходит полное включение транзистора 10. Ширина полосы пропорционального регулирования в данной схеме составляет (1 †; 2) С и зависит от коэффициента усиления усилителя сигнала датчика и температурного коэффициента датчика.

С помощью коротких импульсов, наложенных на зубцы пилообразного напряжения, посредством элемента ИЛИ устраняется влияние гистерезиса триггера Шмидта на точность регулирования. Так, например, при «падающем» пилообразном напряжении за счет наличия коротких импульсов точки включения и выключения транзистора 10 совпадают и соответствуют напряжению нижнего порога срабатывания триггера Шмидта.

Наличие генератора пилообразного напряжения с наложенными на его зубцы короткими импульсами повышает точность регулирования температуры термостабильной подложки и, следовательно, температурную стабильность схемы, размещенной на этой подложке.

Испытания показали, что при использовании устройства для регулирования температуры усилителя постоянного тока температурный дрейф этого усилителя уменьшается в сотни раз. Точность регулирования температуры может достигать 0,01 — 0,001 С.

15 Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее генератор пилообразного напряжения, датчик температуры, подключенный к последовательно соединенным усилителю, гистерезисному компаратору и исполнительному элементу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, устройство содержит элемент ИЛИ, включенный между выходом генератора пилообразного напряже25 ния и входом усилителя.