Устройство для регулирования температуры

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республик (и)66291 6 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (я)М. Кл.2

605 D 23/19 (22) Заявлено 2203.76 (21) 2346355/24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственнь|й комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621-555 ° . 6 (088. 8) Опубликовано 1505.79 Бкщлетень ¹ 18

Дата опубликования описания 180579 (72) Авторы изобретения

С. О. Чи стов и Л. С, С едлович (71} Заявитель (54) УСТРОРСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к автоматическому регулированию температуры и может быть использовано в тех случаях, когда требуется точное измерение затрат тепла, необходимого для выпол- 5 нени я заданной температурно-временной программы при наличии возмущающих; факторов, например в теплофизических измерениях при наличии эндо- или экзо-. термических эффектов в исследуемом образце.

При теплофизических измерениях применяются устройства, содержащие датчик температуры, задающее устройство, блок сравнения, усилитель сигнала, 15 широтноимпульсный модулятор (ШИМ) и исполнительный элемент, в которых выход блока сравнения последовательно с усилителем сигнала подключен ко входу ШИМ, питающего исполнительный 20 элемент (1), В этих устройствах при регулировании теплового процесса изменяется продолжительность импульсов постоянной амплитуды, следующих с по" стоянной частотой в исполнительный элемент .(нагреватель), а измерение затрат тепла сводится к измерению времени следования импульсов. Однако в этих устройствах реализуется только пропорциональный закон регулирования,З0

2 что приводит к неточному выполнению заданной температурно-временной программы, вследствие -статической свябки регулирования кроме того, степень искажения импульсов, поступающих в исполнительный элемент, зависит от их длительности, что приводит к нелинейной зависимости выделяемого в исполнительном элементе тепла от времени о следов ани я импуль сов, особенно при малой их длительности, т.е. к ошибкам при определении затрат тепла. Наиболее близким к изобретению техническим рещением является устройство для регулирования температуры, содержащее датчик и задатчик температуры, подключенные через блок сравнения к ПИДблоку управления, генератор импульсов, счетчики импульсов, вход одного из которых подключен к выходу ПИД-блока управления, ключевой элемент и исполнительный элемент (2),При измене; нии знака выходного сигнала блока сравнения изменяется направление работы счетчика импульсов, выходной сигнал которого воздействует на исполнительный элемент.При достижении определенной амплитуды выходного сигнала блока сравнения увеличивается частота генератора импульсов,в результате чего вы6629

3 ходной сигнал счетчика импульсов изменяется быстрее. В этом изве-. стном устройстве наблюдается отклонение от заданной температурновременной программы при наличии возмущающих факторов.

Цель изобретения — повышение точности устройства. В предлагаемом устройстве это достигается тем, что в нем вход другого счетчика импульсов подключен к выходу ключевого элемента,соединенному с исполнительным эле- 0 ментом,. Управляющий вход ключевого элемента подключен к выходу первого счетчика импульсов, тактовый вход которого соединен с генератором импульсов подключенным к тактовому входу 15 ключевого элемента.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Оно содержит датчик 1 и задатчик

2 температуры, подключенные к блоку 0

3 сравнения, выход которбго соединен с ПИД-блоком.4 управления. Выход формирователя подключен к управляющему

Ъ входу счетчика 5 импульсов, тактовый вход которого параллельно со входом: ключевого элемента б подключен к генератору 7 импульсов, стабилизированных по частоте, амплитуде и длительности, а выход соединен с управляющим входом ключевого элемента 6, к выходу которого параллельно подключены исполнительный элемент 8 и второй счетчик 9 импульсов, При отличии температуры, измеряе мой датчиком 1, от программы, заданной задатчиком 2, на входе ПЙД-блока З5

4 управления возникает разностный сигнал. Сформированный в соответствии с выбранный законом регулирования сигнал на выходе ПИД-бЛока управления поступает на управляющий вход счетчика 40

5 и изменяет число импульсов, поданных на тактовый вход этого счетчика

16 4 от генератора 7, и на выходе счетчика

5 появляется сигнал, открывающий ключевой элемент 6, пропускающий очередной импульс от генератора импульсов в исполнительный элемент 8. Ключевой элемент синхронизирован с генератором импульсов так, что переключение происходит в промежуток времени между импульсами, поэтому прохождение искаженных импульсов в исполнительный элемент исключено.

Количество импульсов, прошедших в исполнительный элемент, строго пропорциональное количеству выделившегося в нем тепла, измеряется счетчиком 9.

Предлагаемое устройство путем реализации ПИД-закона регулирования позволяет точнее выполнять заданную температурно-временную программу.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее датчик и задатчик температуры, подключенные через блок сравнения к ПИД-блоку управления, генератор импульсов, счетчики импульсов, вход одного из которых подключен к выходу ПИД-блока управления, ключевой элемент и исполнительный эле мент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, B нем вход другого счетчика импульсов подключен к выходу ключевого элемента, соединенному с исполнительным элементом, управляющий вход ключевого элемента подключен к выходу первого счетчика импульсов, тактовый вход которого соединен с генератором импульсов, подключенным к тактовому входу ключевого элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Авторское свидетельство СССР

Р 400880, кл, Q05 Э 23/19 1973, 2. Авторское свидетельство СССР

9 196969, кл, G05 В 11/14, 1967.

ЦНИИПИ Заказ 2694/48

Тираж 1014 Подписное

Филиал ППП Патент, r.Ужгород,ул.Проектная,4