Устройство для регулирования температуры

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскнк Соцналнстнческнк Республик(23) Приоритет Государственной комитет СССР по делам изобретений и открытий. 6 (088. 8) Дата опубликования описания 180579(54) УСТРОЙСТВО 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 нениязаданной температурно-временной программы при наличии возмущающих;факторов, например в теплофизических измерениях при наличии эндо- или экзотермических 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 (11, 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,ЗО 2что 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 временифследов 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 ПИД- блоку 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 ЦНИИПИ Заказ 2694/ Тираж 1014 Подписи 3ходной сигнал счетчика импульсовизменяется быстрее. В этом изве-.стном устройстве наблюдается отклонение от заданной температурновременной программы приналичиивозмущающих факторов,Цель изобретения - повышение точности устройства. В предлагаемом устройстве это достигается тем, что внем вход другого счетчика импульсовподключен к выходу ключевого элемента.,соединенному с исполнительным эле ментом,. Управляющий вход ключевогоэлемента подключен к выходу первогосчетчика импульсов, тактовый вход которого соединен с генератором импульсов, подключенным к тактовому входу 15ключевого элемента.На чертеже показано предлагаемоеустройство.Оно содержит датчик 1 и задатчик2 температуры, подключенные к блоку Щ3 сравнения, выход которбго соединенс ПИД-блоком.4 управления. Выход формирователя подключен к управляющемувходу счетчика 5 импульсов, тактовыйвход которого параллельно со входом:ключевого элемента б подключен к генератору 7 импульсов, стабилизированных по частоте, амплитуде и длительности, а выход соединен с управляющимвходом ключевого элемента 6, к выходу которого параллельно подключеныисполнительный элемент 8 и второйсчетчик 9 импульсов,При отличии температуры, измеряемой датчиком 1, отпрограммы, заданной задатчиком 2, на входе ПЙД-блока З 54 управления возникает разностный сигнал. Сформированный в соответствии свыбранный законом регулирования сигнал на выходе ПИД-бЛока управления поступает на управляющий вход счетчика 405 и изменяет число импульсов, поданных на тактовый вход этого счетчика 16 4от генератора 7, и на выходе счетчика 5 появляется сигнал, открывающий ключевой элемент 6, пропускающий очеред-ной 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 изобретенияУстройство для регулирования температуры, содержащее датчик и задатчик температуры, подключенные через блок сравнения к ПИД-блоку Управления, генератор импульсов, счетчики импульсов, вход одногоиз которых подключен к выходу ПИД-блока управления, ключевой элемент и исполнительный элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в 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. 505 Э 23/19 1973,2, Авторское свидетельство СССР 9 196969, кл, 305 В 11/14, 1967. филиал ППП Патентф,г.ужгород,ул.Проектная,4