Микротермостат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик оч826297 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено OR0879 (21) 2813949/18-24 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Опубликовано 300481. Бюллетень М2 16 (51)М. (л з

G 05 D 23/24

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 621. 555. .6(088.8) Дата опубликования описания 300481

P.Â. Бегота, М.Н. Сидоров и В.П. арасов

1) т,.

4k ..:«.

° у . Г,., - t

Львовский ордена Ленина политехнически (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) MHKPOTEPNOCTAT

Изобретение относится к устройствам стабилизации температуры, а более конкретно-к активным термостатам или к так называемым электронным термостатам и может быть использовано в различной радиоэлектронной аппаратуре (РЭА), в частности в контрольноизмерительных и аналоговых вычислительных устройствах. .Известны устройства стабилизации температуры (активные термостаты), реализованные на принципе термостатирования с автоматической стабилизацией температуры внутри термостата, содержащие пассивный те.рмостат и схе- 15 му1 регулирования (1), 2 j и (3 ).

ВНайболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, содержащее корпус термостата с тепло- 2О изолятором, внутри которого имеется камера с объектом термостатирования, а также с транзистором-нагревателем и с полупроводниковым термодатчиком, который крепится на поверхности нагревателя, и мостовую измерительную схему с усилителем постоянного тока, в которую включен полупроводниковый термодатчик, а выход усилителя под-.

-ключен к транзистору-нагревателю (4). ЗО

Недостатком данного устройства является сравнительно большое время выхода в режим термостатирования.

Цель изобретения — ускорение выхода в режим микротермостата.

Поставленная цель достигается тем, что мнкротермостат,содержащий последовательно соединенные датчик температуры, измерительный мост и усилитель постоянного тока, а также резистивный печатный нагреватель, источники питания и транзисторный ключевой элемент, введены последо вательно соединенные резистивный делитель напряжения и переключающий диод, катод которого связан с выходом усилителя постоянного тока, а анод — с выводом первого источника питания через нагреватель и с выводом второго источника питания через транзисторный ключевой элемент, управляющий вход которого подключен к выходу резистивного делителя напряжения.

Причем резистивный печатный нагреватель выполнен на гибкой основе и обращен внутрь камеры.

На Фиг. 1 представлена функциональная схема микротермостата

826297 на фиг. 2 — конфигурация печатного резистив ного нагревателя.

Микротермостат содержит наружный корпус 1, теплоизоляцию 2, камеру 3 с объектом 4 термостатирования, резистивный печатный нагреватель 5, датчик 6 температуры, измерительный мост 7 с усилителем 8 постоянного тока (УПТ), переключающий диод 9, резистивный делитель 10 напряжения, транзисторный ключевой элемент 11, источники 12 и 13 питания ° Нагреватель 5 обращен внутрь камеры 3 термостата, датчик 6 включен в измерительный мост 7 с УПТ 8, на выходе которого включены последовательно диод 9 и нагреватель 5. Резистивный 1Э делитель 10 и ключевой 11 элемент с

- диодом 9 образуют схему. форсированного прогрева микротермостата. В качестве датчика использован бескорпусный транзистор. 2Î

Конструктивно нагреватель представляет. собой цилиндр, образованный гибкой изоляционной основой 14 с нанесенным на ней печатным резистором.из материала с высоким удельным сопротив-25 лением, причем другая сторона основы может быть покрыта медной фольгой с целью улучшения режима термостатирования. В соответствии с требуемым распределением градиента температуры вдоль камеры, что связано с харак- теристиками объекта термостатирования, определяется оптимальная конфигурация печатного резистора и его коэффициента заполнения по площади.

В качестве примера (фиг. 2) изображен печатный резистивный нагреватель с равномерным распределением по площади и с коэффициентом заполнения, равным 0,5.

Устройство работает следующим 40 образом.

При включении, когда температуры внутри термостата меньше температуры статирования, измерительный мост

7 разбалансирован, в результате на выходе УПТ 8 формируется напряжение„ близкое к нулю, которое через резистивный делитель 10 открывает транзисторный ключ 11. В этом случае отрицательное напряжение источника 13 5О питания подключается к печатному резистору 5, который оказывается под напряжением двух источников 12 и 13 пифания, что с учетом его малой массы предопределяет быстрый нагрев.

Диод 9 находится при этом в закрытом состоянии, так как его анод находится под отрицательным потенциалом.

С ростом температуры печатного реэистивного нагревателя 5 растет 60 температура датчика 6 и соответственно падает напряжение на нем. Потенциал на выходе усилителя 8 постоянного тока возрастает, транзисторный ключевой элемент 11 закрывается, отключая источник 13 питания от нагревателя 5. Диод 9 начинает проводить ток, протекающий через нагреватель 5 и УПТ 8 к источнику 12. Этот режим соответствует рабочему режиму термостатирования устройства и не отличается от известных устройств ° термостатирования с отрицательной обратной связью (ООС).

Влияние падения напряжения на диоде 9 в режиме регулирования незначительно, так как оно ослабляется отрицательной обратной связью.

При потреблении энергии от источника питания предлагаемый микротермостат и известный соизмеримы. Кроме укаэанных выше преимуществ использование печатного резистивного нагревателя позволяет изменять его конфигурацию и коэффициент заполнения по площади для достижения требуемого распределения градиента температуры внутри камеры термостатирования.

Формула изобретения

1. Микротермостат, содержищий последовательно соединенные датчик температуры, измерительный мост и усилитель постоянного тока, а также резистивный печатный нагреватель, источники питания и транзисторный ключевой элемент, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью ускорения выхода в режим микротермостата, он содержит последовательно соединенные резистивный делитель напряжения и переключающий диод, катод которого связан с выходом усилителя постоянного тока, а анод— с выводом первого источника питания через нагреватель и с выводом второго источника питания через . транзисторный ключевой элемент, управляющий вход которого подключен к выходу резистивного делителя напряжения .

2. Микротермостат по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что резистивный . печатный нагреватель выполнен на гибкой основе и обращен внутрь камеры.

Источники информации, принятые во нимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 395817, кл. G 05 0 23/19, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 622066, кл. G 05 0 23/19, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

9 537331, кл. G 05 0 23/00, 1974.

4. Сб."Обмен опытом в радиопромышленности," 1976, вып. 12, с. 2627 (прототип).