Устройство для регулирования температуры

 

Своз Соватских

Социалистических

Республик (111 5б8043 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) ЗаявлЕнО 14.10 75;21) 2181922/24 с присоединением заявки № (И) М. Кл, О05 б 2%19

Государственный квинтет

Совета Инннстроо СССР оо делам ноаоротоннй и отнрытнй (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.08,77. Бюллетень №29 (53) УДК 621.555.6 (088.8) (45) Дата опубликования описания 109.12.77:

В. Я. Баржия, В. В. Баканов, f. Г. Харитонов и В. И, Яременко . (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к радиотехнике.

Известным устройствам для регулирования температуры присущи низкий коэффициент полезного действия,: а также значительное время установления номинальной температуры в рабочем объеме (11, Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для регулирования температуры, содержащее термочувствительный мост, к выходной диагонали которого 10 подключен резонансньй усилитель, и исполни- тельньй элемент 1 21.

Устройство представляет собой генератор незатухающих колебаний, состоящий нз усилителя и термочувствительного моста, включенного в цепь 15 йоложительной обратной связи, связанный с ис* полнительным элементом. Частота колебаний, накоторой работает устройство„выбирается как можно более низкой, а температура баланса моста- значительно выше рабочей. 20

Поскольку температура баланса моста выбирается значительно выше рабочей, то в схеме непрерывно поддерживаются колебания даже тогда, . когда температура в рабочем объеме равна номинальной. Это обусловливает сравнительно низкое р

2 значение КПД. Недостатком является также сравнительно слабая зависимость напряжения регулирования от приращений температуры, которая чаще всего получается линейной, что вызывает значительную инерционность процесса регулирования температуры, В то же время, например, для высокостабильных кварцевых генераторов часто требуется быстрьй "выход частоты на номинал" и точное поддержание заданной-температуры в термостате.

Уменьшить инерционность управления температурой можно, получттв более резкую зависимость напряжения регулирования от величины отклонения температуры от номинальной, я также применив реверсивное управление температурой. При этом использование дополнительного усиления является нежелательным из-за возрастания опасности самовозбуждения системы.

Целью изобретения является повышение быстродействия.устройства.

Цель достигается за счет того, что предлагаемое устройство для регулирования температуры содержит дополнительный резонансный усилитель, э митте рный повторитель, дифференциальный усилитель, фазовый детектор, фазосдвигающий

568043

4 . ференциального усилителя 5. Kt его выходе будет сигнал с фазой, совпадающей или противоположной фазе работающего усилителя в зависимости от знака отклонения температуры. Сигнал с выхода дифференциального усилителя 5 подается на один нз входов первого логического блока 6, который пропускает сигнал на тот или иной выход в зависимости от полярности выходного напряжения фазового детектора 7. Фазовый детектор выдает элемент и логические блоки, причем дополнитель. ный резонансный усилитель подключен к выходной г диагонали моста параллельно ервому резонансно, му усилителю, выходы резонансных усилителей подключены ко входам эмиттерного повторителя, выход которого соедш ен со входной диагональю сигнал, полярность которого определяется с инфазпостью или пративофазностью выходного сйгнала дифференциального усилителя и его входным ситна лом, т.е. знаком отклонения температуры от номинальной. Для того, чтобы сигнал с выхода подаваемых на входы напряжений, и в случае их противофазности, одно из этих напряжений необходимо сдвигать по фазе на угол - 90, что и выполняет фазосдвигающий элемент 9, Таким образом, выходной ток устройства будет изменять свае направление при изменении знака отклонения температуры от номинальной и величина его будет резко изменяться от изменения температуры в термостате, Предложешгое устройство позволяет вдвое повысить быстродействие по сравнению с известным устройством, Устроиство для регулирования температуры, содержагцее термочувствительный мост, к выходной диагонали которого подключен резонансный усшчитель, и исполнительный элемент, о т л ича ю ще е ся тем, что, с цельюповышениябыстродействия устройства, опо содержит дополнительный резонансный усилитель, эмиттерный повторитель, дифференциальный усилитель, фазовый детектор, фазосдвигающий элемент и логические блоки, причем дополнительный резонансный усилитель подключен к выходной диагонали моста параллельно первому резонансному усилителю, выходы резонансных усилителей подключены ко входам эмиттерного повторителя, выход которого соединен со входной диагональю термочувствительного моста и входом фазово о детектора, и ко входам дифференциального усилителя, выход которого соединен через фазосдвигающий элемент с другим входом фазового детектора и входом первого логического блока, другой вход которого подключен к выходу фазового детектора, а выходы первого логического блока подключены ко входам второго логического блока, к выходу которого подключен исполнительный элемент.

Истопптки информации, принятые во внимание

iph экспертизе.:

1, 1<ейн В.tb,1. КонстРУиРование теРмоРегУлкторов, Советское радио" M.,1971, стр,1-97.

2, Кейн В 1. Конструирование терморегу. ляторов, Советское радио," M., 1971, стр. 97, рис. 4,,6. термочувствительного моста и входом фазового детектора, и ко входам дифференциального усилителя, выход которого соединен через фазосдвигающий элемент с другим входоМ фазового детек- 0 тора и входом первого логического блока, другой вход которого подключен к выходу фазового детектора, а выходы первого логического блока

BoQKJIIo÷åHû ко входам второго логического блока, к выходу которого подключен исполнительный 15 фазового детектора был и в случае синфазности элемент.

На чертеже изображено предложенное устройство, Оно содержит резонансные усилители 1 и 2; эмиттерный i повторитель 3; термочувствптельный мост 4, в плечи которого включены терморезисторы; дифференциальньп усилитель 5> первый логический блок 6 с одним. входом и двумя выходами, под действием управляющего сигнала входной сигнал проходит на тот или иной выход; фазовый детектор 7, выходной сигнал которого пропорционален разности фаэ Входных сигналов; второй логический блок 8 с двумя входами и двумя выходами, полярность выходного налря- Формула из обре те ния жения которого зависит от того, на какой иэ щ входов подается сигнал; фазосдвигающпй элемент 9, обеспечивающий сдвиг фазы входного напряжения на 90; исполнительный элемент 10.

Устройство работает следующим образом.

Блоки 1-4 представляют сооой рва усилителя, охваченные обратной связью. В цепь обрап|ой связи включен термочувствительный мост 4, питающийся напряжением с выхода усилителей 1, 2 через эмиттерньпт повторитель 3. Выходной сигнал с термочувствительного моста 4 поступает.на входы уси- 40 лителей 1, 2 в противофазе.

При сбалансированном термочувствительном мосте 4 цепь обратной связи размыкается. При том или ином знаке отклонения температуры от номинальной обратная связь будет положительной для 45 одного из усилителей и отрицательной для другого.

Если обеспечить "мягкий режим самовозбуждения усилителей 1, 2, то зависимость между амплпту. дами их входного и выходного сигналов обладает высокой крутизной. 10

Таким образом, при отклонении температуры от за данной на выходе одного дз усилителей будет переменное напряжение; амплитуда которого определяется характеристикой самовоэбуждения и выходным напряжением моста 4. 5с

С целью использоваш я эффекта Пельтье применен второй логический блок 8, полярность напряжения на выходе которого может быть изменена.

Для обеспечения eto нормальной работы выходные сигналы усилителей 1, 2 подаются на входы днфСоставитель Л. Птенцова Фистор В. Браччикова Техред Н. Бабурк»

Корректор |l Мельниченко

3акаэ 2800/35

Фили»л ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектн»я, 4

Тираж 1095 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совет» Министров СССР по и@а»» изобретений и открытий

113035, Мэеква„ Ж35, Уаушская иаб., л. 4/S