Устройство для регулирования температуры

рР" ф Мф СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1(51) 4 С 05 О 23/19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР1 744506, кл. Г 05 0 23/19, 1977.Авторское свидетельство СССРР 842745, кл. С 05 Э 23/19, 1979,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯТЕМПЕРАТУРЫ(57) Изобретение относится к автоматическому регулированию температуры 1Изобретение относится к областиавтоматического регулирования температуры и, в частности, к устройствамдля регулирования низких температур.Целью изобретения является упрощение настройки.На Фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы его работы,Устройство содержит датчик 1 температуры, ,усилитель 2, широтно-импульсны модулятор 3, усилитель 4 мощности, широтно-импульсный демодулятор 5,релейный элемент 6, задатчик 7 температуры, первый исполнительный элемент 8 (например, нагреватель) и второй исполнительный элемент 9 (например, компрессор холодильной машины),Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии (т.е. в момент подачи электропитания) на первом 801467538 и, в частности, к устройствам регулирования низких температур, Пель изобретения - упроцение настройки. Устройство содерыт широтно-импульсныйрегулятор температуры, к выходу которого через усилитель подключен первыисполнительный элемент (нагреватель),и обеспечивает упрощение настройкиза счет подключения к выходу широтноимпульсного модулятора, широтно-импульсного демодулятора, управляющегочерез релейный элемент вторым исполнительным элементом (компрессорсм холодильной машины). 2 ил . 2входе шротно-ипульсного модулятора(11 Л 1) 3 присутствует сигнал 1,- 11, (Т ) /Т к = Т, с выхода датчика 1,прошедший через усилтель 2 (Т , -температура в термокамере, в первьпмомент равная температуре окружающейсреды Т,р), На второй вход Ш 11 3 подано напряжение 11 с задатчика 7 Ж== 11,), численно равное установившемуся значению сигнала 11, при температуре Т .= Т - ВТ, где Т, - требуемое (заданное 7 знамене температурыв камере; ВТ - величина статическойошибки.При этом скважность О сигнала навыходе 1 ПИ 3 0 = , т.е. выходнойсигнал 1 ИМ 3 11 фактческ равенО /О = се= О, и соответственно навыходе усилителя 4 мосиост, нагруженного на нагреватель 8, 1 = О, выходной сигнал жротно-м 1 ульсного гемоулятора 5 максимален и включает реУстройство для регулирования температуры, содержащее датчик и задатчик. температуры, усилитель, последовательно соединенные широтно-импульсный модулятор, усилитель мощности и первый исполнительный элемент, а также последовательно соединенные релейный элемент и второй исполнительный элемент, причем выход датчика температуры через усилитель мощности соединен с одним из входов широтно- импульсного модулятора, другой вход которого подключен к выходу задатчика температуры, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью настройки, устройство содержит широтно-импульсный демодулятор, подключенный входом к выходу широтно-импульсного модулятора, а выходом - к входу релейного элемента. 3146753лейный элемент 6, подсоединяющий компрессор 9 к силовой сети. Таким образом, при подаче электропитания нагреватель 8 выключен, компрессор 9холодильной машины включен и темпера 5тура в камере начинает понижаться.При уменьшении температуры Т начиная с некоторого значе:,пя Т -" Тна выходе 1 цИМ 3 появляются импульсынапряжения со скважностью Я(Т,Тк 1) Ф со (уменьшающейся с понижением Тк), подтверждающие состояниедемодулятора 5 (а значит, и элемента 6). При дальнейшем снижении температуры Тв камере скважность ЯШИМ 3 продолжает уменьшаться, а количество тепла, отдаваемого нагрева-телем в камеру, увеличивается, компенсируя отбор тепла холодильной машиной, пока оба эти процесса не уравновесятся (Фиг. 2) при Т к = Т коВ дальнейшем регулирование температуры Тпроисходит при работающейхолодильной машине непрерывно с помощью нагревателя в зависимости отизменения скважности , зависящейв свою очередь от величины отклоне -ния температуры в камере Т к от заданного значения Т , И только в случае, когда величина Ц приближаетсяк крайнему значению Я = 1, т.е.нагреватель отдает количество тепла,близкое к максимальному, среднийуровень напряжения на входе демодулятора 5 смещается так, что его выходной сигнал достигает величины,достаточной для перехода релейногоэлемента 6 в другое состояние, чтоприводит к .отключению компрессора 9,Широтно-импульсный демодулятор можетбыть реализован в виде пороговогоэлемента с гистерезисом, который меняет свое состояние при Я 1 иж Возможна безгистерезисная 45реализация демодулятора, но тогдагистерезисом должен обладать релейный элемент б, При повышении температуры, процесс повторяютПривязка сигнала включения и вы 50ключения компрессора 9 к скважностиГ сигнала с выхода ШИМ 3, управляющего нагревателем, а не к выходному сигналу усилителя 2, устраняетнеобходимость в параллельном контуре регулирования, не связанном со скважностью, который потребовал бы сопряжения с основным контуром регулирования, что затрудняет настройку системы. Действительно, если холодильную машину выключать по уровню сигнала на выходе усилителя 2, то необходимо определить уровень этого сигнала прим 1 и, соответственно, настроить пороговое устройство, которым в данном случае надо заменить демодулятор 5 (аналогично известному устройству). Вместе с тем, речь идет о выключении холодильной машины на границе облас- . ти регулирования, а не о какой-то определенной температуре, о которой известно только то, что она должна быть ниже, чем Тк,. Срабатывание же при 0 : О м,А = 1 может быть достигнуто вообще без настройки (при достаточно малых допусках на элементы демодулятора 5), что может привести лишь к потере практически не более 17. рабочего диапазона значений Я Я - 100-1, 1), соответствующего узкому интервалу значений разности Т-- Т к 1 (обычно менее 1-3 С).Таким образом, устройство обеспечивает при высокой точности и надежности регулирование низких температур и несложно при этом в настройке. Формула изобретения1467538 Составитель ейман Даик акт хред орректор С. Черн чук НТ СС Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина,10 ЗаказВНИИПИ 95/44 Тираж 788 Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5