Устройство для регулирования температуры

СОЮЗ СОВЕТСКИХШЮЦИПИФЕШРЕСПУБЛИК 3(511 О 05 СДНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56)1. Авторское свидетельство СССР В 525065, кл. 6 05 Р 23/24, 1975.2. Авторское свидетельство СССР Ю 840841, кл. 6 05 Э 23/24 (прототип). (54)(57) УСТРОЯСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕИПЕРАТУРЫ, содержащее источник пи-, тания, последовательно соединейные операционный усилитель с отрицатель" ной обратной связью, многокаскадный усилитель мощности на транзисторах и нагреватель, а также выпрямитель, трансформатор с двумя встречно включенными вторичными обмотками и последовательно соединенные реэистивЪ о. д ные датчик и задатчик температуры, первые выводы которых подключены к соответствующим дифференциальным входам операционного усилителя, а вторые выводы - к общему выводу операционного усилителя и соответствующему выводу источника питания, причем.неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с эмнттером транзистора первого каскада усили" теля мощности, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения чувствительности устройства, в нем первые выводы реэнстивных датчика и задатчика температуры соединены с первыми выводами встречно включенных вторичных отмоток трансфор- е матора, общий вывод которых через выпрямитель соединен со вторыми вы" водами резистивных датчика и задатчика температуры.Изобретение относится к автоматическому регулированию температуры и может быть использовано для регулирования температуры в зоне охлаждения микрокриогенных систем.Известно устройство для регулирования температуры, которое содержит измерительную схему в виде реэистивного моста, к выходу которого подключен операционный усилитель, охваченный отрицательной и положительной обратной связью, осуществляемой переменным резистором, соединенным с выходом резистивного моста. Вы-. ход операционного усилителя подключен к нагрузочному.элементу и к под вижному контакту регулировочного элемента 113 .Недостатком этого устройства является низкая точность регулирования при изменении температуры окружающей 20 среды, Одной из причин низкой точности регулирования является усиление операционным усилителем сигнала постоянного тока, поступающего с резистивного моста. 25Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирования температуры, которое содержит источник питания, трансФорматор с двумя встречно включенными вторичными обмотками трансформатора, выпрямитель, последовательно соединенные датчики и задатчик температуры, операционный усилитель с отрицательной обратной связью многократный усилитель мощности на транэи торах и нагреватель. Устройство имеет более высокую точность регулирования 123 .Однако это устройство характеризуется низкой чувствительностью, причиной которой является испбльэование в качестве выпрямителя р-и переходы двух транзисторов, расположенных на одной подложке.Цель изобретения - повышение чувст 45 вительности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования температуры, содержащем источник питания, последовательно соединенные операционный усилитель с отрицательной обратной свэяью, много- каскадный усилитель мощности на транзисторах и нагреватель, а также выпрямитель, трансформатор с двумя встречно включенными вторичными обмотками и последовательно соединенные резистивные датчик и задатчик температуры, первые выводы которых подключены к соответствукщнм дифференциальным входам операционного усили теля, а вторые выводы - к общему выводу операционного усилителя и соответствующему выводу источника питания, причем неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с 65 эмиттером транзистора первого каскада усилителя мощности, первые выводы реэистивных датчика и задатчика температуры соединены с первыми выводами встречно включенных вторичных обмоток трансформатора, общий вывод которых через выпрямитель соединен со вторыми. выводами резистивных датчика и эадатчика температуры.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для регулирования температуры.Устройство содержит трансформатор 1 с вторичными обмотками 2 и 3; включенные встречно в точке 4, ко" торая связана через диод 5 с точкой 6 соединения реэистивного датчика 7 температуры и резистивного эадатчика 8 температуры и общим выводом 9 операционного усилителя 10. Операционный усилитель 10 дифференциальными входами 11 и 12 подключен к выводам резистивного датчика 7. температуры и задатчика 8 температуры, а также к выводам встречно включенных вторичных обмоток 2 и 3 трансформатора 1. Эмиттер транзистора 13 первого каскада усилителя мощности соединен с неинвертирующим входом 11 операционного уснлителя 10, а база через резистор 14 подключена к выходу 15 операциониого усилителя 10. Транзистор 16 является выходным каскадом усилителя мощности, в к-ллектор которого включен нагреватель 17. Резисторы 18 и 19 являются режимными транзистора 13,3, а резистор 20 обеспечивает отрицательную обратную связь операционного усилителя 10.Устройство работает следующим образом.На реэистивном датчике 7 и резистивном задатчике 8 относительно точми 6 имеются положительные полу- волны однополупериодноговыпрямления, обеспеченные диодом 5. Эти полу- волны находятся в противофазе, так как обмотки 2 и 3 трансформатора 1 включены встречно. При условии равенства их по амплитуде, что обуславливается регулировкой резистивного . задатчика 8, напряжение между дифФеренциальными входами 11 и 12 операционного усилителя 10 равно нулю, т.е. измерительная схема сбалансирована. При изменении сопротивления резистивного датчика 7, например уменьшении, нарушается баланс измерительной схема . Ток разбаланса,усиленный операционным усилителем 10, открывает транзисторы 13 и 16,обеспечивая протекание тока через нагреватель 17. Этот процесс происходит скачкообразно в виду наличия поло" жительной обратной связи с эмиттером транзистора 13 на входе 11 операционного усилителя 10, Протекание1067482 Составитель Л. ПтенцоваРедактор Н. Киштулинец Техред А.Бабинец Корректор В. Бутяга Заказ 11209/51 Тираж 847 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тока через нагреватель 17 приводитк подогреву эоны охлаждения, чтоувеличивает сопротивление реэистивного датчика 7 и обесПечивает измерительной схеме состояние балансаТакое состояние, измерительной схема приводит к скаикообразному закрытию транзисторов 13 и 16 и прекращения протекания тока через нагре.ватель.17. Сравнительный анализ предлагаемого устройства с известным показывает,что чувствительность повышается в 1,5-2 раза, т.е, предлагаемое устройство обеспечивает регулирование температуры с меньшим изменением сопротивление резистивного датчика, ,что является существенным при использовании его в микрокриогенных системах.