Устройство для регулирования температуры

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 01) 1(51)05 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕНИЙ/,ЕЛЬСТВУ ИЕ ИЗ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее .датчик температуры, связанный с первыми входами первого и второго пороговых элементов, к вторым входам которых подключены выходы первого и второг .эадатчиков, и.последовательно соед ненные регулирующий и исполнительны блоки, о т.л и ч а ю щ е е с я те что, с целью повышения точности ус 6 В И АВТОРСКОМУ СВ ройства, оно содержит последователь но соединенные генератор линейно изменяющегося напряжения и третий пороговый элемент с третьим задатчиком на втором входе, а также генератор импульсов, причем регулирующий блок содержит элемент И-НЕ, первый и второй элементы И и элемент НЕ, выходы элементов И являются выходами регулирующего блока, входы элемента И-НЕ соединены соответственно с выходами первого и третьего пороговых элементов, вход элемента НЕ связан с выходом второго порогового элемента, соответствующие входы первого элемента И соединены с выхсда. ми элементов И-НЕ, НЕ и генератораимпульсов, связанного также с соответствующим входом второго элемента И, другой вход которого соединен с выходом второго порогового элементащего блока, входы элемента И-НЕ соединены соответственно с выходами первого и третьего пороговых элементов,вход элемента НЕ связан с выходомвторого порогового элемента, соответствующие входы первого элементаИ соединены с выходами элементовИ-НЕ, НЕ, и генератора импульсов,связанного также с соответствующимвходом второго элемента И, другойвход которого соединен с выходомвторого порогового элемента.На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для регулирования.температуры.Устройство содержит датчик температуры, состоящий из последовательно соединенных термопары 1 и усилителя 2. Выход усилителя соединен спервыми входами пороговых элементов,в качестве которых используются компараторы Н и 4, к вторым входам которых подключены соответственно выходы задатчиков 5 и б. Выходы компараторов соединены с входами регули"рующего блока 7, соединенного выходами с входами исполнительного блока8. Дополнительный пороговый элементв виде компаратора 9 соединен с первым входом с эадатчиком 10, вторымвходом - с генератором линейно изменяющегося напряжения 11, а выходомс третьим входом регулирующего блока 7, четвертый вход которого соединен с генератором импульсов 12. Регулирующий блок содержит элементИ-НЕ 13, два элемента И 14 и 15, элемент НЕ 1 б,Выходы элементов И 14 и .15 являются выходами регулирующего блока,входы элементов И-НЕ 13 соединены с вы"ходами компараторов Н и 9, вход элемента НЕ 1 б соединен с выходом компаратора 4, соответствующие входыэлемента И 14 соединены с выходамиэлемента И-НЕ 13 и генератора импульсов 12, связанного с входом элемента И 15, другой вход которогосоединен с выходом компаратора 4.Исполнительный блок 8 содержит тиристорный ключ 17, соединенный последовательно с нагревательным элементом18, тиристорный ключ 19, соединенныйс исполнительным элементом 20.устройство соцержит также элементы 21и 22.Устройство для регулирования температуры работает следующим образом.Сигнал термопары 1 усиливаетсяусилителем 2 и поступает на входыкомпараторов Н и 4. На инвертирующие входы этих компараторов поступают опорные напряжения с задатчиков5 и б, амплитуды которых выбираютсятаким образом, чтобы выходной сигналкомпаратора Н имел высокий уровеньпри температуре выше а выходной Изобретение относится к производству средств связи и может быть использовано для стабилизации и регулирования температуры при изготовлении электронной техники.Известно устройство для регулирования температуры, обеспечивающеемалое время установления рабочейтемпературы и охлаждение объектапри повышении заданной температуры 1.Недостатком известного устройства является низкая точность поддержания рабочей температуры.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для регулирования температуры, содержащее датчик 15температуры, подключенный к первымвходам двух операционных усилителей,вторые входы которых подключены кисточнику опорных напряжений, а.выходы - к Формирователю управляющего 2сигнала, вывод которого соединен суправляющим входом тиристорного исполнительного элемента, последовательно с которым подключен нагреватель. Между первым и вторым входамипервого операционного усилителя подключен интегрирующий элемент, а между первым и вторым входами второгооперационного усилителя подключенфильтр. Выходы импульсного источни"ка питания соединены с входами пита.ния операционных усилителей и с входами источника опорных напряжения фПри температуре1в нагревателе рассеивается максимальнаямощность, что обеспечивает форсированный нагрев. Отслеживание рабочейтемпературы ведется практически наполовинной мощности нагревателя,что не обеспечивает высокой точности поддержания температуры в широком 40диапазоне воздействия внешних условий и изменения характеристик объекта -нагрева, так как может оказатьсяизбыток или недостаток половинноймощности, для компенсации отбора теп ла.Цель изобретения - повышение точности регулирования температуры.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для регулирования температуры, содержащее датчиктемпературы, связанный с первымивходами первого и второго элементов,к вторым входам которых подключенывыходы первого и второго задатчиков,и последовательно соединенные регулирующий и исполнительный блоки,содержит последовательно соединенныегенератор линейно изменяющегося напряжения и третий пороговый элементс третьим задатчиком на втором входе, а также генератор импульсов,причем регулирующий блок содержитэлемент И-НЕ, первый и второй элементы И и элемент НЕ, выходы элементов И являются выходами регулирую1118971 Составитель К.ГельФандРедактор А,Ревин Техред С.Легеэа Корректор М,Максимишинец Заказ 7451/34 Тираж 841 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5филиал ППП фПатент, г.ужгород, ул.Проектная,4 сигнал компаратора 4 - при температуре вышет, кс , причем:10где- требуемая температура отслеживания;М - точность отслеживаниятемпературы.При температуре ниже амин на вход тиристорного ключа 17 поступают сигналы с генератора импульсов 12 с час тотой не менее 10 кГц, обеспечиваю" щие открытие тиристорного ключа в каждый полупериод питающего напряже .ния, при этом тиристорный ключ 19 закрыт. В нагревателе выделяется максимальная мощность.Если температура находится в инр о Отервалеминмакс, тиристорный ключ 17 открывается при низком уров не сигнала на выходе компаратора 9. Генератор линейно изменяющегося напряжения 11 вырабатывает импульсы с линейно нарастающей амплитудой, с частотой в два раза превышающей частоту питающего напряжения сети, синхронизированные с моментами прохождения амплитуды напряжения сети через нулевой потенциал.На неинвертирующий вход компаратора 9 поступает опорное напряжение с задатчика 10. На выходе компарато ра 9 выделяются импульсы, задний,Фронт которых сдвинут относительномомента прохождения амплитудногозначенияпотенциала питающего напряжения через нулевой потенциал на 5 время, определяемое уровнем амплитуды опорного напряжения. Задатчик 10позволяет изменять угол управлениятиристорного ключа 17 от 0 до 180что приводит к уменьшению среднегозначения напряжения на нагревателеот максимума до нуля. В зависимостиот интенсивности отбора тепла, характеристик нагревателя и объектавыбирается мощность нагрева, обеспе.чивающая наименьшее перерегулирование в режиме отслеживания температуры.При достижении температурой максимального уровня 1 , тиристорныйключ 17 закрывается, вйключая нагре ватель, и открывается тиристорныйключ 19, включая исполнительный элемент 20, который может включать охладитель, приводы механизмов перемещения .и т.д.25 Предлагаемое устройство позволяет повысить точность регулиро-.вания температуры .эа счет обес-.печения баланса нагрева и отборатепла при каждом отдельном сочетало нии внешних условий и характеристик,объекта.