Устройство для регулирования температуры

,1 К" 643447/241 09.83 ме ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро физического приборостроения с опытным производством Института Аизики АН Украинской ССР (53) 62-50(088.8)(56) 1. Воллернер Н.Ф. Конструирование и технология изготовления радиоэлектронной аппаратуры. К., "Выща школа", 1970, с. 287, рис, Х 1-27.2, Парлитов К. и др. Радио телевизия. Електроника (Болгария).1979, Мф 9, с. 23,(прототип),(54)(57) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее датчик и задатчик температуры, первый компаратор и исполнительныи орган, причем датчик и задатчик температуры подключены к входам первого компаратора, а исполнительный орган - к сго выходу, о т.л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования в него введены измеритель длительности импульсов, элемент И, блок памяти, второй компаратор, причем выход первого компаратора подключен к одному из входов элента И и входу измерителя длительности импульсов, выход которого подключен к первому входу второго компаратора и через блок памяти - к второму входу второго компаратора, выход д которого соединен с другим входом элемента И, подключенного выходом к входу управления задатчика.4 1138790Изобретение относится к автомати-, в ке и может быть использовано для и регулирования температуры в производственных помещениях с установленным в них прецизионным термочувствительным оборудованием.Известно устройство стабилизации температуры, основанное на использовании тепловой инерционности веществ, проявляющийся при изменении 10 их агрегатного состояния 11.Недостатками такого устройства являются низкая стабильность и сложность использования для термостабилизации помещений. 15Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее датчик температуры, эадатчик температуры, компаратор и исполнительйый орган, образующие контур автоматического регулирования температуры 2. Недостатками устройства являются низкая экономичность и динамическая точность, под которой подразумевается средняя величина мгновенных отклонений реальной температуры от заданной соответственно. Объясняется это отсутствием учета динамики тем 30пературных изменений объекта стабилизации при установке порога термостабилизации устройства. Вследствие этого на практике порог термостабилиза -ции устройства устанавливается смаксимально возможным запасом, обес- З 5печивающим наибольшую протяженностьлинейного участка регулировочной характеристики, что приводит к увеличению времени отработки температурныхвозмущений и вызывает понижение экономичности устройства,Цель изобретения - повышение точности регулирования.Эта цель достигается тем, что вустройство для регулирования температуры, содержащее датчик и задатчик температуры, первый компаратори исполнительный орган, причем датчик и задатчик температуры подключены к входам первого компаратора, аисполнительный орган - к его выходу,введены измеритель длительности импульсов, элемент И, блок памяти,второй компаратор, причем выход первого компаратора подключен к одномуиз входов элемента И и входу измерителя длительности импульсов, выходкоторого подключен к первому входу торого компаратора и через блок паяти - к второму входу второго компаратора, выход которого соединен с другим входом элемента И, подключенного выходом к входу управления задатчика.На чертеже приведена блок-схема . устройства.Устройство содержит датчик 1 температуры, выход которого подключен . к одному из входов первого компаратора 2. Другой вход первого компаратора 2 подключен к выходу задатчика 3 температуры. Выход компаратора 2 подключен к входу управления исполнительного органа 4 (холодильника или нагревателя), имеющего тепловую связь 5 с датчиком 1 температуры, к входу измерителя 6 длительности импульсов и к одному,из входов элемента И 7. Выход измерителя 6 длительности импульсов соединен с входом- блока 8 памяти и с одним из входов второго компаратора 9, другой вход которого соединен с выходом блока 8 памяти. Выход компаратора 9 соединен с другим входом элемента И 7, выход которого подключен к задатчику 3 температуры.Перечисленные блоки устройства регулирования температуры работают под управлением блока управления, в качестве которого может быть использован универсальный или специализированный процессор (не показан),Устройство работает следующим образом. В установившемся режиме первый компаратор 2 сравнивает контролируемую температуру, измеряемую датчиком 1 температуры, с заданной, определяемой задатчиком 3 температуры. В результате сравнения в компараторе 2 выделяется сигнал раэбаланса, который поступает на вход управления исполнительного органа 4 и, в зависимости от знака, включает или выключает его.Сигнал разбаланса с компаратора 2 поступает также на измеритель 6 длительности импульсов, который измеряет длительность последовательно наступающих выключенных состояний исполнительного органа 4. Каждое измеренное значение длительности записывается в блок 8 памяти, где сохраняется до записи нового значениядлительности.Заказ 10688/37 Тираж 863 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 113879Во втором компараторе 9 значения длительностей предьдущего и текущего выключенных состояний исполнительного органа 4, поступающих соответственно с блока 8 памяти и измерителя 6 длительности импульсов, сравниваются между собой. Сравнение производится с переменным допуском, величина, которого пропорциональна значениям длительности, поступающим 1 О с блока 8 памяти. При значительном (практически в 1,5-2 раза) превышении длительности текущего выключенного состояния исполнительного органа 4 над предьдущим компаратор 9 15 вьдает сигнал несравнения. Этот сигнал поступает. на элемент И 7 и, при наличии сигнала о выключенном состоянии исполнительного органа 4; приходящего с компаратора 2, передает О ся с него на вход управления задатчика 5 температуры. Под действием сигнала несравнения в задатчике 3 температуры устанавливается такой температурный порог, при котором 25 происходит изменение знака сигнала разбаланса в компараторе 2 и включается исполнительный орган 4, Изменение знака сигнала разбаланса в свою очередь приводит к блокировке элемента И 7 и прекращению воздействия сигнала несравнения, поступающего с компаратора 9 и задатчик 3 температуры. Установившийся таким образом в задатчике 3 температуры температурный порог сохраняется до появления35 следующего сигнала несравнения,который вновь сдвинет температурный порог в сторону, соответствующую уменьшению времени выключенного состояния 0 4исполнительного органа 4 и т.д. до установления такого температурного порога, при котором исполнительный орган 4 будет работать без длительных выключений, т,е. в линейной области регулировочной характеристики устройства.Начальный запуск устройства осуществляется блокировкой входа задачика 3 температуры и переводом задатчика в режим ручного управления. В этом режиме задатчиком 3 температуры, начиная со значений, соответствующих постоянно выключенному состоянию исполнительного органа 4 (это условие обеспечивает работу исполнительного органа с минимально необходимыми длительностями включенных состояний), подбирают такой температурный порог, при котором в результате изменений знака сигнала разбаланса компаратора 2 произойдет несколько первых включений и выключений исполнительного органа 4. После подбора температурного порога задатчика 3 температуры и результирующего заполнения блока 8 памяти задатчик может быть переведен в автоматический режим с управлением от элемента И 7.Использование изобретения обеспечивает установку порога термостабилизации в соответствии с динамикой температурных изменений объекта регулирования, что позволяет уменьшить время включенных состояний устройства при сохранении линейности регулировочной характеристики, что повышает его точность и эконо