Устройство для регулирования температуры

(53)5 6 05 О 23/19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт технической теплофизики АН УССР(56) Авторское свидетельство СССР М 947842, кл, 6 05 О 23/19, 1980.Авторское свидетельство СССР В 960760, кл, 6 05 0 23/19, 1980.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ(57) Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для регулирования температуры, и может быть использовано в теплофизическом приборостроении, а также в других областях. Целью изобретения является повышение точности устройства; Устройство для регулирования температуры содержит датчик температуры 1, включенный в плечо измерительного моста 2, в диагональ испытания которого включен ключ 14, сумматор 16, к первому входу которого подключен датчик температуры 3. а к выходу - вход компаратора 12, связанный также с выходом генератора пилообразного напряЯ О 1674087 А 1 жения 4, входом соединенного с выходом импульсного блока питания 6 и входом формирователя импульсов 5, а также тиристорный усилитель мощности 7, состоящий из оптрона 8, токоограничивающего резистора 9, выпрямителя 10 и симистора 11, вход тиристорного усилителя мощности 7 подключен к выходу компаратора 12, в выходную цепь тиристорного усилителя мощности 7 включен нагреватель 13, формирователь импульсовуправления 17, выполненный в виде последовательно соединенных усилителя мощности 18 и формирователя укороченных по переднему и заднему фронту импульсов 18, выполненного в виде двух ждущих мультивибраторов 19, 20 и сумматора 21 на ячейке 2 И - НЕ, а также блок выборки и хранения 15, включенный между выходом измерительного моста 2 и вторым входом сумматора 16, причем формирователь импульсов 5 выполнен в виде делителя частоты на.10, к выходу которого подключен вход усилителя мощности формирователя импульсов управления 17, а выход формирователя укороченных по переднему и заднему фронту импульсов соединен с управляющим входом блока выборки и хранения 15, 2 ил.1674087 10 20 25 30 35 55 Изобретение относится к автоматике, вчастности к устройствам для регулированиятемпературы, и может быть использовано втеплофизическом приборостроении, а также в других областях,Цель изобретения - повышение точности устройства.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для регулирования температуры:на фиг. 2 - диаграмма его работы,Устройство для регулирования темпе ратуры содержит датчик 1 температуры,включенный в плечо измерительного моста2, задатчик 3 температуры, генератор 4 пилообразного напряжения, формирователь 5импульсов, импульсный блок 6 питания, тиристорный усилитель 7 мощности, состоящий из стропа 8, токоограничивающегорегулятора 9, выпрямителя 10 и симистора11, компаратора 12, нагреватель 13, ключ14, блок 15 выборки и хранения, сумматор16 и формирователь 17 импульсов управления, выполненный в виде последовательносоединенных усилителя 18 мощности, формирователя 19 укорочения по переднему изаднему фронту импульсов на двух ждущихмультивибраторах 19 и 20 и сумматора 21 наячейке 2 И.-Н Е.Устройство работает следующим образом,Синусоидальный сигнал чэтотой 50 Гц(фиг. 2 а) поступает на вход импульсного блока 6 питания, где формируются синхроимпульсы частотой 100 Гц (фиг, 2 б), причемпередний фронт этих импульсов строго совпадает с переходами через ноль сетевогонапряжения, Эти синхроимпульсы поступают на вход генератора 4 пилообразного напряжения и на вход формирователя 5импульсов, С выхода генератора пилообразного напряжения снимается сигнал (фиг,2 е) амплитуда которого пропорциональнаточности поддержания температуры и поступает на вход компаратора 12. С выхода формирователя 5 импульсов на входформирователя 17 импульсовуправления поступает импульсная последовательность (фиг. 2 в), из которой путем задержки переднего и заднего фронтов формируются импульсы управления (фиг. 2 г) блоком 15, Зта же импульсная последовательность (фиг. 2 в), усиленная по мощности, управляет ключом 14, т. е. из сетевого напряжения (фиг, 2 а) формируются импульс.ные напряжения (фиг, 2 б, в, г, е), синхронизированные между собой и переходами через ноль сетевого напряжения, при этом циклы запоминания температуры и работа нагревателя 13 разнесены во времени,На измерительный мост 2, в одно из плеч которого включен датчик 1, поступают мощные импульсы (фиг. 2 в). С выхода моста 2 импульсы, амплитуда которых пропорциональна текущей температуре в термостэти. руемом объеме, поступают на вход блока 15, Команда на запоминание приходит с задержкой по отношению к информационному импульсу с моста. это позволяет исключить влияние переходных процессов и запоминать реальное значение текущей температуры. После блока выборки и хранения схема переходит в режим работы на постоянном токе.Сигнал постоянного тока с выхода блока 15 выборки и хранения поступает на сумматор 16, где сравнивается с напряжением задатчика температуры 3 (фиг, 2 д). На выходе блока 16 получается медленно меняющееся относительно нулевого уровня напряжением Л О = Оз - От, где ЬО напряжение ошибки; Оз - напряжение задатчика; Ог - напряжение, пропорциональное текущей температуретермостатируемого объемаНапряжение Л О складывается с пилообразным напряжением (фиг. 2 е) на резистивном сумматоре и результирующий сигнал(фиг,2 ж) управляет работой компаратора 12, При этом переключение компаратора происходит строго синхронно с переходами через ноль сетевого напряжения. Поскольку компарэтор управляет работой тиристорного усилителя мощности 7, нагреватель 13 переключается при нулевом напряжении на нем, не создавая помех и не влияя на точность поддержания температуры. На вход тиристорн ого усилителя 7 поступает широтно модулированный сигнал (фиг.2 в), управляющий работой нагревателя 13, при этом мощность, выделяемая нагревате 45 лем, зависит от числа сетевых импульсов,50 поступающих на нагреватель зэ каждый элементарный цикл регулирования, составляющий 100 мс.Формула изобретения Устройство для регулирования температуры, содержащее датчик температуры, включенный в измерительный мост, в диагональ питания которого включен ключ, сумматор, к первому входу которого подключен задатчик температуры, а к выходу - вход компаратора, связанный также с выходом генератора пилообразного напряжения, входом соединенного с выхо.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор О,Кун Реда Заказ 2921 Тираж 448 Подписное8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва,Ж, Раушская наб., 4/5. Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 дом импульсного блока питания и входом формирователя импульсов. а также тиристорный усилитель мощности. входом подключенный к выходу компаратора, в выходную цепь тиристорного усилителя мощности включен нагреватель, о т л и ч в ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит формирователь импульсов управления, выполненный в виде последовательно соединенных усилителя мощности и формирователя укороченных по переднему и заднему фронту импульсов, а также блок выборки-хранения, включенный между выходом измерительного моста и вторым входом сумматора, причем формирователь им пульсов выполнен в виде делителя частоты, к выходу которого подключен вход усилителя мощности формирователя импульсов управления, а выход формирователя укороченных по переднему и 10 заднему фронту импульсов соединен суправляющим входом блока выборки и хранения.