Устройство для регулирования температуры

 

О П И C А Н И Е «»g46321

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. сеид-вуСоюз Соавтсеа

Соцналмстичвскми

Рвспубпнк (51) М. Кл.

9 05 9 23/19 (22) Заявлено 18. 11. 75 (21) 2189392/18-24 с присоединением заявки № (23) ПриоритетОпубликовано05.02.79.Бюллетень № 5

Госудеретееииый комитет ссср аа делам -иэооретеиий и открытий (53) УДК621.555.. 6 (088.8) : Ростовский ордена. Трудового Красного Знамени государственный университет (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение касается стабилизации и ре- гулирования температуры, в частности, импульсного регулирований.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для регулирования температурй, содержащее измерительный блок, подключенный ко входу первого широтно-импульсного преобразователя, первый блок управления,. подключенный к первому входу первого ключевого элемента, второй вход которого соединен с источником переменного напряжения, . а выход соединен с нагревателем t1j.

Недостатком такого устройства является низкая точность регулирования температуры

Объясняется это зависимостью выходной мощности и регулируемой температуры от д колебаний напряжения сети.

Целью изобретения является повышение точности устройства при колебаниях напряжения сети.

Эта цель достигается тем, что в устройство введены элемент И и последовательно соединенные источник опорного напряжения, элемент сравнения, второй широтно-импульсный преобразователь, второй блок управления, второй ключевой элемент и преобразователь напряжения, выход которого подклю. чен ко второму входу элемента сравнения, причем второй вход второго ключевого элемента соединен с источником переменного напряжения, а между выходом первого широтно-импульсного преобразователя и входом первого блока управления включен элемент И, второй вход которого подключен к выходу второго широтно-импульсного преобразователя.

На чертеже представлена структурная схема устройства для регулирования температуры.

Устройство для регулирования температуры состоит из измерительного блока 1, первого широтно-импульсного преобразователя 2, элемента И 3, первого блока 4 управления, первого ключевого элемента 5, нагревателя 6, источника 7 переменного напряжения, второго широтно-импульсного преобразователя 8. второго блока 9 управления, второго ключевого элемента О, преобразователя 1! напряжения, элемента 12 сравнения и источника 13 опорного нап!>яжения.

646321

Формула изобретения

55

Устройство работает следующим образом.

Сигнал, пропорциональный отклонению температуры в рабочем объеме от заданной, с выхода измерительного блока 1 подается на вход первого широтно-импульсного пре- S образователя 2, период работы которого синхроннзирован по заданному числу полупериодов источника 7 переменного напряжения.

Импульс, длительность которого пропорцйональна Величине сигнала на входе, с вы- 10 хода первого широтно- импульсного преобразователя 2 подается на первый вход элемента И 3. Длительность этого импульса определяет длительность включения нагревателя 6 в течение одного периода работы устройства. 1S

На второй вход элемента И 3 подаются импульсы с выхода схемы второго блока 9 управления в каждом полупериоде сетевого н апряжения.

Этн импульсы формируются следующим образом. Выходной сигйал второго ключево26 го элемента 10 через преобразователь 11 напряжения подается на вход элемента 12 сравнения, на другой его вход подается сигнал от источника .13 опорного напряжения.

Сигнал, пронорциональный разности срав- щ ниваемых, с выхода элемента 12 сравнения подается .на вход второго широтно-импульсного преобразователя 8, синхронизированного по каждому полупериоду источника ? переменного напряжения.

Импульс, фронт которого совпадает с началом каждого полунериода переменного напряжения, а длительность пропорциональна выходному сигналу элемента 12 сравнения, с выхода второго широтно-импульсного преобразователя 8 подается на второй блок

9 управления, формирующий импульс в момент времени, совпадающий с окончанием импульса с выхода второго широтно-импульсного преобразователя 8. Этим импульсом замыкается второй ключевой элемент 10, пропуская оставшуюся часть полупериода пере- 40 менного напряжения на вход преобразователя l l напряжения.

При отклонении, например увеличении, амплитуды переменного напряжения, сигнал на выходе преобразователя 11 напряжения растет, сигнал рассогласования на выходе элемента 12 сравнения также растет, а с ним увеличивается и длительность выходного импульса второго широтно-импульсного преобразователя 8, что .ведет и увеличению задержки включения второго ключевого элемента 10 и, соответственно, уменьшению эффективного значения напряжения на его выходе, Прн неизменности сигнала с выхода источника 13 опорного напряжения и высоком значении коэффициента усиления элемента 12 сравнения; выходное напряжение второго

4 ключевого элемента 10 также остается неизменным с высокой степенью точности.

Абсолютное значение сигнала.с выхода источника 13 опорного напряжения определяет (при номинальном значении переменного напряжения) начальный момент включения второго ключевого элемента 10 (регулировочиый «запас»), необходимый для компенсации уменьшений амплитуды переменного напряжения. Этот запас при колебаниях переменного напряжения +20 /о составляет

63 (0,35д ), при +. 15 — 54 (0,3к ) и при

+ 10о/о — 49 (О 27 я )

Импульсы с выхода второго блока 9 управления подаются на второй вход элемента совпадений И 3. При наличии на ее первом входе выходного импульса первого широтно-импульсного преобразователя 2 эти импульсы пропускаются элементом И 3 и через первый блок 4 управления. замыкают первый ключевой элемент 5, пропуская переменное напряжение в нагреватель 6.

Так как оба ключевых элемента 5 и 10 коммутнруют одно и то же переменное напряжение и замыкаются в один и тот же момент времени (имеют одинаковый момент включения относительно начала каждого полупернода переменного напряжения), то условие неизменности эффективного напряжения в течение каждого полупериода выполняется и на выходе первого ключевого.элемента. 5. Это, в свою очередь, приводит к то),:у, что мощность, рассеиваемая в нагревателе 6, и, соответственно, температура в рабочем объеме, не зависят от колебаний напряжения сети и определяются лишь длительностью выходного импульса первого широтно-импульсного преобразователя 2, и, соответственно, отклонением температуры в рабочем объеме от заданной.

Устройство для регулирования температуры, содержащее измерительный блок, подключенный ко входу первого широтно-импульсного преобразователя, первый блок управления, подключенный к первому входу первого ключевого элемента, второй вход которого соединен с источником переменного напряжения, а выход соединен с нагревателем, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены элемент И и последовательно соединенные источник опорного напряжения элемент срав-. нения, второй широтно-импульсный преобразователь, второй блок управления, второй ключевой элемент и преобразователь напряжения, выход которого подключен ко второму входу элемента сравнения, причем второй вход второго ключевого элемента соединен. с источником переменного напряжения, а между выходом первого широтно-импульсно646321

5 го преобразователя и входом первого блока управления включен элемент И, второй вход которого подключен к выходу второго широт но-импульсного преобразователя, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3633094, кл. 323--18, 1974.

Составитель 8 Крюков

Редактор И. Марковская ТехредО.Луговая Корректор Л. Васильева

Заказ! 11 38 Тираж 1014, Подиисное

LlHHHllH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.. 4/5

Филиал ППП сПатент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4