Регулятор температуры

 

О П И С А Н И Е (и)935889

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к ввт. санд-ву (22) Заявлено 10.07.79 (21) 2809823/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.82. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 17.06,82 (53)М. Кл.

:G ОБ D 23/24

Ркударствеякый кюмктет

СССР во доим кэверетенкй к открытки (53) УДК 621. .555.6 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Ю Л. Пнлипчук, Ю. Н. Муськин, А. А., ТовмаеЛ. П. Зарицкий и Т. M. Кравченко натенко, (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение отвхится к термостатированию, конкретно к устройствам автоматического регулирования температуры в термостатах.

Известны регуляторы температуры термостатов, используюшие в качестве датчиков температуры два терморезнсгора, випоченные в одну мостовую схему(1).

Однако такое включение датчиков температуры не позволяет добиться высокой точности поддержания температуры при достаточно. малом времени выхода на температурный режим дпя широкого класса термостатирующих систем.

Наиболее бпизким к предлагаемому является регулятор температуры, содержапай два моста, в одно из плеч которых включен термодатчик, а в другоезадатчик. Автоматическая корректировка программ регутпхрования температуры осушествпяется с помощью контрольного термодатчнка и опорного задатчика, вклточенных в мост, диагональ которого. через усилитель н механический исполннтельный элемент подключается к задатчику другого моста (21 .

Однако корректировка программы с помошью одного контрольного термо»датчика н задатчнка не позволяет в полной мере учитывать динамические свойства объекта регулирования, датчиков и исполнительных элементов, вхо» дяших в замкнутый контур регулирования. Кроме того, механическое управл ние вепичнной сопротивления задатчика через усилитель и исполнительный механизм птжводит к запаздыванию отработки сигнала коррекции. Все это существенно увеличивает погрешность стабилизации.регулируемого параметра и время выхода системы на рабочий режим.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в регулятор температуры, содеркаший два моста с датчиком и задатчиком температуры в каждом, последовательно соединены усилитель мощности H испол5

3 ОЭ нитепьный элемент, введены блок делителей напряжения, последовательно включенные блок сравнения и дифференциальный усилитель, причем выходная диагональ одного моста подключена к первому входу дифференциального усилителя и через блок делителей напряжения к первому входу блока сравнения, ко второму входу которого подключена выходная диагональ второго моста, а выход дифференциального усилителя подключен ко входу усилителя мощности.

На фиг. 1 представлена блок-схема регулятора температуры: на фиг. 2кривые зависимости температуры термостатируюшей системы от времени при переходе с одной рабочей точки к дру-. гой.

Регулятор температуры для термостата

1 содержит датчики 2 и 3 температуры, мосты 4 и 5, блок дрлителей напряжения 6, блок сравнения 7, дифференциальный усилитель 8, усилитель мощности 9, исполнительный элемент (нагревательохладит ель) 10.

Контрольный датчик 2 температуры и опорный датчик 3 температуры устанаживаются соответственно в зоне нагревателя-охладителя 10 и непосредственно в рабочей области термостата, Требуемый уровень температуры задается с помошью эадатчиков-переменных сдвоенных прецизионных резисторов 1 1 и 12.

Управляющий сигнал с моста 4 одновременно поступает на вход дифференциального усилителя 8 и на блок делителей напряжения 6, который состоит из двух независимых делителей, включенных параллельно; Первый делитель, образованный рядом сопротивлений, позволяет дискретно, а второй делитель, выполненный на прецизионном потенциометре и сопротивлениях, позволяет плавно устанавливать величину опорного сигнала. Выбор оптимального значения онори>то сигнала, поступающего на блок сравнения 7, производится, исходя иэ условий устойчивости работы регулятора.

Блок сравнения 7 представляет собой усилитель постоянного тока с коэффициентом передачи,близким к единице. Другим входным сигналом блока сравнения 7 является напряжение разбаланса моста 5.

Сигнал рассогласования с выхода блока сравнения 7 поступает на второй вход дифференциального усилителя 8, корректируя программу в зависимости от разностей опорного сигнала и сигна89 4 ла контрольного датчика. Это позволяет ввести инвариантную составляющую в программу регулирования температуры, учитывающую динамические свойства объекта регулирования, датчиков темп ратуры и исполнительного элемента 10.

На фиг. 2 представлены кривые 13 и 14 временной зависимости температуры термостатируемой замкнутой системы при переходе с одной рабочей точки на другую. Кривая 13 - зависимость температуры системы от времени, полученная при использовании предлагаемого регулятора. Кривая 14 представляет аналогичную зависимость для регулятора, изготовленного по схеме, подобной и вестной.

Из графиков кривых 13 и 14 видно отличие в установлении ра(ючей температуры дпя двух регуляторов. Сушественно уменьшается амплитуда температурных колебаний, значительно сокра« шается время выхода системы на вабочий режим.

Применение данного регулятора температуры в термостатах и криостатах имеет преимушество по сравнению с известными, поскольку этот регулятор прост по устройству и настройке в работе и имеет довольно высокую точность стабилизации температуры, позволяющую использовать его при иоверке датчиков температуры H других прецизионных исследованиях.

Формула изобретения

Регулятор теьшературы, содержащий два моста с датчиком и задатчиком температуры в каждом, последовательно соединенные усилитель мощности и исполнительный элемент, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с цепью повышения точности и быстродействия устройства, в него введены блок делителей напряжения, последовательно включенные блок сравнения и дифференциальный усилитель, причем выходная диагональ одного моста подключена к первому входу дифференциального усилителя и через блок делителей напряжения к первому входу блока сравнения, к второму входу которого подключена выходная диагональ второго моста, а выход дифференциального усилителя подкпючен к входу усилителя мощности.

-9,7

- РР,9

6 8 1Р Ю 9 ц 4(ицу)

Jul. 3

ВНИИПИ Заказ 4208/49 Тираж 914 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Венкин Г. В., Кулик Л. Л., и Малеев Д. И. Схема прецизионного термо935889 6 регулирования на интегральной микросхеме. ПТЭ, 1975, l4 4, с. 222-223.

2. Авторское свидетельство СССР

% 272700, кл. Gi OSD 23/24, 1970 (прототип).