Электронагревательное устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУВЛИН 19) (11) В 1 02 го но СССР1981.СР75 ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРелАм изоБРетений и ОтнРытий(57) Изобретение относится к электр технике. Цель - повышение точности поддержания равенства т-р нагревательных элементов, выполненных из материалов с разными температурными коэф. сопротивления (ТКС) . Устройство, содержит два нагревательных элемента (НЭ) 3, 4, два источника питания 1 и управляемый ключ 2, а также дополнительно введенные регулятор тока 10, компаратор 6, генератор импульсов 7, элемент ИЛИ 8,усилитель мощности 9, причем первыйнагревательный элемент 3 выполнениз материала с малым температурнымкоэффициентом сопротивления, а второй 4 - на два порядка большим,Приравенстве ЭДС источников питания 1,равенстве времени замкнутого и разомкнутого состояний управляемогоключа 2 и изменении соотношения сопротивлений НЭ 3 и 4 от 0,5 до 2,0обеспечивается равная средняя мощность НЭ 3 и 4, сравнивается температура по величине электрическогосопротивления с заданной, включается и выключается нагрев в зависимости от результата сравнения, Наличие новых элементов и связей позволяет проводить одновременный синхронный нагрев двух нагревательныхэлементов с различным ТКС и поддержание равенства т-р этих элементов.Изобретение относится к электронагревательной технике и может бытьиспользовано в измерительной техникедля одновременного разогрева двухдатчиков, например двух дифференциально включенных термосопротивлений, до заданной постоянной температуры.Цель изобретения - повышение точности поддерживания равенства температур нагревательных элементов,выполненных из материалов с различной величиной температурного коэффициента сопротивления (ТКС). 15На чертеже изображена блок-схемаустройства.Устройство содержит два одинаковых источника 1 питания, ключ 2, нагревательные элементы 3 и 4. Элемент 20 ; имеет сопротивление В с малым ТКС, элемент 4 имеет ТКС значительно больше, например на два порядка.Резистор 5 включен последовательно с ключом 2. 25Компаратор 6 и генератор 7 импульсов подключены к входам элемента ИЛИ 8. Синхронные выходы усилителя 9 соединены с управляющими входами регуляторов 10 тока включенных в цепочки,ЗС источника 1 питания - нагреватели 3 иУстройство работает следующим образом.При равенстве напряжений источников ЭДС 1 управляемый сетью ключ 2 непрерывно замыкается и размыкается причем время замыкания равно времени размыкания, что поддерживает равенство температур нагревательных эле ментов посредством уравнивания их средних мощностей, если проводят регуляторы 10. Это имеет место при ВВ , что фиксируется компаратором 6, с выхода которого в этом слу чае сигнал в виде логической единицы проходит через элемент ИЛИ 8 на вход усилителя 9 и с синфазных выходов усилителя 9 поступает управляющий сигнал, ставящий регуляторы 10 в проводящее 50 состояние и включение нагревательных элементов 3 и 4. Когда в результате нагрева одинаковой мощностью нагревательных элементов 3 и 4, имеющих вследствие этого равную температуру 55 величина сопротивления В сравняется с величиной сопротивления В , не зависящей от температуры, сравниваются падения напряжений на этих сопротивлениях, компаратор 6 подает на вход элемента ИЛИ 8 логический нуль, на выходе элемента .ИЛИ 8 возникает логический нуль и на выходах усилителя 9 формируются управляющие сигналы, переводящие регуляторы 10 в непроводящее состояние, что вызывает отключение нагревательных элементов 3 и 4. Генератор 7 импульсов подает логическую единицу на вход элемента ИЛИ 8, в результате чего на время импульса проводят регуляторы 1.О, компаратор 6 сравнивает величины падения напряжений на сопротивлениях В и В ,выдает соответствующий сигнал, по которому регуляторы 10 после окон+. чания импульса генератора 7 либо проводят, либо не проводят.Таким образом, в результате поддеркивается равенство средних мощностей нагревательных элементов и равенство В, = В, что при В= сопят соответствует одинаковой и постоянной температуре нагревательных элементов,Частота генератора 7 может быть выбрана на два порядка меньше частоты сети при скважности импульсов порядка 1 О, Материал нагревательно-. го элемента с малозависящим от температуры сопротивлением может иметь ТКС 4 10 - 1 10 , 1/ С, материал нагревательного элемента с зависящим от температуры сопротивлением должен иметь ТКС по крайней мере в 100 раз больший, т.е. могут использоваться металлические и полупроводниковые нагревательные элементы, Задавшись максимальной допустимой разностью средних мощностей нагрева нагревательных элементов, равной 4 Е, можно определить максимальное отношение абсолютной величины разности сопротивлений к меньшему из них,которое не превышает 1,0 (т,е, в исходном состоянии величины сопротивлений нагревательных элементов могут отличаться в два раза).При работе управляемого ключа и питании переменным напряжением на входе компаратора возникает знакопеременный периодический сигнал с большим динамическим диапазоном, В компараторе б для повышения точности регулирования такой сигнал целесообразно оценивать интегрирующим усилителем.Предлагаемое устройство обеспечивает поддержание не только равной36282 Составитель О. Турпак ТехРед М,Дидык Корректор В. Бутяга Редактор Н, Рогулич Тираж 832 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Заказ 5659/56 Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 Фз 14 температуры нагревательных элемен" тов, но и постоянной заданной температуры. Точность поддержания температуры определяется. чувствительностью компаратора и стабильностью сопротивления нагревательного элемента с малым ТКС. При этом не применяются для каждого нагревательного элемента задатчик и компаратор.Формула изобретенияЭлектронагревательное устройство, содержащее две параллельно соединенные цепочки из последовательно включенных источника питания и нагревательного элемента, и ключ, подключенный параллельно цепочкам, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьзпения тоЧности поддержанияравенства температур нагревательныхэлементов, выполненных из материалов 5с различной величиной температурного коэффициента сопротивления,устройство снабжено двумя регуляторами тока, установленными в каждой цепочке, компаратором, входы 1 О которого подключены к концам введенного резистора, включенного последовательно с ключом, и элемен том ИЛИ, входы которого соединеныс выходом компаратора, и введенного 15 генератора импульсов, а выход - свходом введенного усилителя, синхронные выходы которого подключены к управляющим входам регуляторов тока.4