Нелинейный интегратор для регулятора температуры

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4175 9) ( ) 6 0 7/186 ЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ ТЕЛ ЬСТВ трушенко льная электрониствах, - ЛЭнеро СССР975,ке втодля ста 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ, КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И(54) НЕЛИНЕЙНЫЙ ИНТЕГРАТОР ДЛГУЛЯТОРА ТЕМПЕРАТУРЫ(57) Изобретение относится к автоматпредназначено для использования вматических регуляторах температурыстабилизации температуры в зоне кри тирования холодильных установок, Цель изобретения - повышение точности и увеличение быстродействия интегратора. Новым является то, что в нелинейный интегратор последовательно с резистором 3, входящим в интегрирующую цепочку, и стабилитроном 4, включенным в непроводящем направлении, включен стабилитрон 5 в проводящем направлении, а также введен компаратор 11, вход которого соединен с входом 21, а выход через разделительный конденсатор соединен с конденсатором 1, входящим в интегрирующую цепочку, введен сумматор 8, один вход которого соединен с выходом повторителя напряжения 2, второй через потенциометр 10 - с линейным входом 21. 1 ил.Изобретение относится к области автоматики и предназначено для использования в автоматических регуляторах температуры для стзбилиэаЦии температуры в зоне криОстзтировзния холодильных установок..;ль и;обретения - повышение точности и увеличение быстродейсгвиЯ.Нз чертеж 8 представлена функЦиОнзль" нзя схема нелинейноо интегратора.1 нтегр;,Ор с".держит инте рирующии кпнлен.",зтор 1. повторитель 2 напряжения, воемяэзцзрдщуй резистор 3 стзбилитроны 4-О, элемент 7 Ограничения, сумматор 8, линейный усилитель 9, пот 8 нциом 8 тр 10, компзратоз 11, разделительный конденсатор 12 токоэздзощий резистор 13, резистоо 14 изгоуэки,Элемент 7 ограничения содержит ключевой элемент 15 нз транзисторе, стабилитрон 16, диод 17, конденсатор 18, резистор ,9 и входной диод 20, Кроме того, обозначены линейный 21 и нелинейный 22 входы и 14.д:ъ г р "астр рзн 18 ро т ор рзботз 8 т следуощим обрз -ри реулиу.емыи параметр например 18 МГ 18 рз гура, в зоне криостатировзния превышает заданное значение, то на входах 21 и 22 появляются напряжения (полярность указана беэ скобок), Изменение напряжений происходит пропорционально изменению температуры криостзтированил, Напряжение с входа 21 подается на потенциометр 10 и компарзтор 11, а с входа 22 на нелинейную интегрирующую цепочку, состоящую из резистора 3, кремниевых стабилитронов 4 и 5 и интегрирующего конден 5 10 15 20 25 ЗО 35 оегулируемый параметр температура в зоне криостатирования) меньше заданного значения, полярность напряжений входов 21 и 2 2 соответствует полярности, указанной в скобках, то срабатывает компаратор 11 и через разделительный конденсатор 12 подается импульс напряжения на интегрирующий конденсатор 1, который мгновенно заряжается да напряжения, соответствующего появлению максимального тока в резисторе 14 нагрузки, компаратор представляет собой пороговое устройство, имеющее гистереэис, поэтому далее напряжение на конденсаторе 1 устанавливается соответствующее отклонению от заданного значения регулируемого параметра,Этот импульс напряжения, поступающий с компаратора 11, необходим для того, чтобы скомпенсировать запаздывание появления напряжения на нагрузке на время, равное постоянной интегрирования, В системах регулирования температуры криостатирования часто для уменьшения переходного процесса необходимы интеграторы с большой постоянной времени. Когда регулируемый параМетр, температура криостатирования после включения системы, становится равной заданной величине, а затем и ниже заданной, напряжение на резисторе 14 нагрузки не появляется, так как напряжение на конденсаторе 1 еще не достигает величины напряжения включения нагрузки, поэтому температура криостатирования может в начальный момент значительно понизиться, что недопустимо, необходим форсированный разряд конденсатора 1. Эту роль и выполняет компаратор 11, сз гора 1, Стзбилитроны 4 и 5 создают в зарядной и разрядкой цепях интегрирующего конд 8 нсзторз Н 8 лин 8 йность Гипа не- ЧУВСТЛИТ 8 ЛЬНОСТИ,Напряжение на конденсаторе 1, лвляющееся интегралам по времени отклонениярегулируемого параметра, поступает через г 1 гвторител 2 на один иэ входов сумматора 8, нз второй вход сумматора подается напряжение с входа 21, сумматор алгебраически суммирует эти напряжения, сумма их Определяет рабочую тОчку усилителя 9.Если при отклонении регулируемого параметра напряжение на входе 22 не выходит эа пределы эоны нечувствительности, топоддержание регулируемого параметра ОКОЛО ЭЗДЗННОГО ЭНЗЧ 8 НИЯ ОСУЩ 8 СТВЛЯЕТСЯ напряжением нз входе 21, которое суммируется с проинтегрированным напряжением с входа 22, меняя в небольших пределах положение рабочей точки усилителя 9, а следовательно, и значение выходного напряжения на резисторе 14 нагрузки. Если40 50 Напряжение на входе 21 изменяется в пределах 1 В, и на входе 22 - в пределах 6 В.Для ограничения напряжения на интегрирующем конденсаторе 1 действует обратная связь. При достижении на резисторе 14 нагрузки напряжение, равного пробивному напряжению кремниевого стабилитрона 6, напряжение через диод 20 прикладывается к базе ключевого транзистора 15, транзистор запирается и через стабилитрон 16 включается глубокая отрицательная связь с выхода усилителя 9 и резистора 14 нагрузки на интегрирующий конденсатор 1, препятствующая разряду конденсатора, При напряжении на резисторе 14 нагрузки менее пробивного напряжения стабилитрона 6 транзистор 15 открывается и к конденсатору 1 подключается разрядная цепочка, состоящая из кремниевого стабилитрона 16, транзистора 15, потенциометра 10, происходит ограничение заряда интегрирующегоконденсатора 1,1644175 Формула изобретения Составитель С. БеланТехред М,Моргентал Корректор Т,Колб Редактор Н,бобкова Заказ 1242 Тираж 393 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Нелинейный интегратор для регулятора температуры, содержащий интегрирующий конденсатор и повторитель напряжения, 5 инвертирующий вход которого соединен с первой обкладкой интегрирующего конденсатора и через элемент ограничения подключен к общему выводу первого стабилитрона и токоэадающего резистора, 10 второй вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала, резистор нагрузки, включенный между вторым выводом первого стабилитрона и шиной нулевого потенциала, нелинейный вход, первая клемма 15 которого через ограничивающий резистор подключена к первому выводу второго стабилитрона, и линейный вход, между первой и второй клеммами которого включен потенциометр, от л и ч а ю щи й с я тем, что, 20 с целью повышения точности и увеличения быстродействия интегратора, в него введены компаратор, сумматор, линейный усилитель, разделительный конденсатор и третий стабилитрон, включенный встречно между вторым выводом второго стабилитронэ и инвертирующим входом повторителя напряжения, неинвертирующий вход которого соединен с второй обкладкой интегрирующего конденсатора и второй клеммой нелинейного входа интегратора, объединенной с первой клеммой линейного входа интегратора, выход повторителя напряжения подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен со средним выводом потенциометра, входы компаратора соединены соответственно с второй и первой клеммами линейного входа интегратора, а выход через разделительный конденсатор подключен к инвертирующему входу повторителя напряжения, выход сумматора через линейный усилитель подключен к общему выводу резистора нагрузки и первого стабилитрона,