Устройство для регулирования температуры

О П И С А Н И Е 646 з 20ЙЗОБРЕТЕН ИЯ Сава СоаетекнхСомали етнчесюаРеспублик Н АВТОРСК(22) Заявлено 0 77 (21)2456777/18(5 инеиие ки всударствеилвФ кеатет СССР аа делам юзабретеей в етхрытнй(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТ 1Предлагаемое устройство относится к области автоматики и предназначено, в частности, для регулирования температуры бортового детектора у -излучения при производстае самолетных т -съемок влагозапасов поч- вы Известно устройство для регулирования температуры, в котором предусмотрен быстродействующий каскад отключения обогрева ври обрыве в цепи термодатчика, выполненный в виде тиристорного ключа, нагрузкой которого является электромеханическое реле, Контактами этого реле прерывается подача управляющего сигнала в первичной обмотке трансформатора выходного каскада, коммутирующего нагреватель 1).Недостатком известного устройства является то, что в нем термодатчик, кроме чеобходимой тепловой связи, имеет и электрическую связь с нагревателем. Это снижает надежность, точность, усложняет устрой. ство и ограничивает область его применения.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для регулирования температуры, содержащее подключенные к источнику питания тер. мочувствительный делитель напряжения и 2. последовательна соединенные нагреватель иключ, управляющий вход которого через пороговый блок подключен к средней точке термочувствительного делителя напряжения,-соединенйого со- входом блока аварийногоотключения 121,Недостатком известного устройства является то, что базовый ток насыщенного транзистора блока аварийного отключения протекает по термочувствительному делителю напряжения, Это приводит к снижению точности устройства для регулирования температуры.Целью изобретения является повышениеточности устройства.Поставленная цель достигается тем, чтовыход блока аварийного отключения соединен со средней точкой термочувствительногоделителя напряжения, атакже тем, что блокаварийного отключения содержит пороговыйэлемент, ключевой транзистор, тиристорныйисполнительный элемент и выпрямительный,О элемент, причем вход блока аварийного отключения соединен через пороговый элементс базой ключевого транзистора, эмиттер которого подключен к источнику питания, аколлектор соединен с управляющим входом"тирйсторнбго йсполййтельного элемента, выход которого через выпрямительный элемент подключен к выходу блока аварийного отключения.На чертеже изображено предложенноеустройство для регулирования температуры.Устройство для регулироваийй "темпера " туры содержит термочувствительный дели-.тель напряжения 1, состоящий из термодатчика 2 и задатчика 3, пороговый блок 4, ключ 5, нагреватель 6, источник питания 7 и блок 8 аварийного отключения, состоящий из порогового элемента 9, например, стабилитроиа, ключевого транзистора 10, тирйстОрного исполнительного элемента 1; выпрямительного элемента 12, диода 13, резистора 14, конденсатора 15 и резистора 16.Устройство работает следующим образом:Привключении источника питания 7 на входе порогового блока 4 (точка а) "появля- ется напряжение, определяемое задатчнком3, в результате чего срабатывают пороговый блок 4 и ключ Ь, подключающий нагреватель 6 к источнику витания 7. Температу- ра нагревателя 6, объекта регулирования (на чертеже не показан) и находящегося в" "тепловом контакге с ними термодатчика 2растет. Сопротивление термодатчика 2 умень.шается (в качестве термодатчика используетсятерморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления), ййапряженне на входе порогового блока 4 относительно отрйцательиой шины питания растет. При температуре термостатифоъанияи соответствующем ей напряжении на.входе порогового блока 4 последний переключается в другое состояние, приводя к отключению ключа 5 и нагревателя 6. Темаература термодатчика 2 снйжается, ч-",о приводит к уменьшению напряжения на входе порогового блока 4, и при температуре Я -- Ь 9 (2 ЬЯ - зона неоднозначности порогового блока) вновь включается"нагреватель 6, и далее процесс повторяется, Во время нормальной работы регулятора каскад 8 отключен, так как ключевой транзистор 10 и тиристорный исполнительный эле.мент 11 закрыты, поскольку разность напряжений в точке а и на базе ключевого транзистора 10 меньше напряжения пробоя порогового элемента 9. Это достйгается установкой в каскаде 8 стабилнтрона с напряжением.37 щ, Ед - Ы (Ясвю ) (1)стабилизации, где 13;Ь . ) - напряжение в точке а при минимальной температуре окружающей среды, т.е, при пуске термо.статируемого объекта из холодного состояния; Е в . напряжение источника питания 7.Очевидно, что неравенство (1) усиди.вается при повышении температуры термо.статнруемого объекта н каскад 8 прн нормальном функциОнировании устройства всегВй да отключен. В случае обрыва в цепи термодатчика 2 (рассматривается работа без блока 8) напряжение в точке ападает до нуля и пороговой блок 4 переключается в состояние, когда обогрев включен, так как обрыв термодатчика 2 эквивалентен его бесконечному совротивлению, т,е. холодному.состоянию. Вследствие того, что мощность нагревателя 6 в двухпозицнонных регулятораХ температуры принципиально должнабыть выше мощности, необходимой для компенсации теплопотерь при минимальной температуре окружающей среды, то при обрыве цепи термодатчика 2 всегда возникает перегрев, особенно прн использовании мощного 5 форсированного обогрева.Прн обрыве термодатчика 2 в регуляторе с каскадом 8 напряжение в точке а падает до нуля и пороговый элемент 9 пробивается, открывая ключевой транзистор 10.Конденсатор 15, предварительно заряжен.ный через резистор 14 до напряжения источника питания 7, быстро разряжается через открытый ключевой транзистор 10 и переход управляющий электрод - катод тиристорного исполнительного элемента 11 н резистор 16. 5 Тиристзрнцй исполнительный элемент 11включается и удерживается в открытом состоянии, поскольку сопротивление резистора 6 таково, что анодный ток тиристорного исполнительного элемента 11 больше тока отключения. После включения тиристорного исполнительного элемента 11 потенциал на его катоде скачкообразно возрастает от нуля до напряжения, близкого к напряжению источника британия 7. Так как теперь на аноде выпрямительного элемента 12 напряжение 35 (Ъ-",:, Е, а на катодеЦ, = О, то он начинает проводить ток, в результате чего в точке а устанавливается потенциал 3 ф.. где Ц - падение напряжения на открытом 4, тиристорном исполнительном элементе 11;. 13 - падение напряжения на выпрямительном элементе 12.ФТак как сумма падений напряжений на.тирнсторном исполнительном элементе выпрямительном элементе 12 составляет 0,8 - 45В то изменением сопротивления задатчика 3 всегда можно обеспечить выполнение неравенстваад 3%т)где А(Ст) -- напряжение на входе порогового блока 4, при котором происходит отключение обогрева, т.е, при температуре термостатирования Я- Таким образом, всегда при обрыве в цепи термодатчика 2 на входе порогового блока возникает потенциал 3, гарантированно превышающий иа.55 пряжение отключения порогового блока 4,что приводит к отключению оСогрева.Диод 13 в устройстве служит для ограни.чення напряжения на базе ключевого транзистора О, защищая переход база-эмиттер646320 Формула изобретения Составитель В. Крюков Редактор С. Раааа Техред О. Луговая Корректор Л. Василина Заказ 1 1/38 . Тираж 1014 Подписное ИНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий 1 ЗОЗЬ, Москва, Ж-З 5, Раугиская наб д. 4(5 Филиал ППП Патеитэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4от пробоя и, кроме того, повышает термостабильность каскада 8, Конденсатор 5, являясь емкостным накопителем, облегчает коммутацию тиристорного исполнительного элемента 11 при больших номиналах резистора 14 и задатчика 3, Выпрямительный элемент 12 обеспечивает передачу потенциала высокого уровня на вход порогового бло. ка 4 и предотвращает протекание тока через термодатчик 2 в нормальном режиме регули рования. Потенциал высокого логического уровня подается иа схему индикаций ава рийного состояния (на чертеже показана стрелкой), Для этой же цели можно использовать в качестве выпрямительного элемента 12 светодиод. .15В режиме нормального функционирования регулятора температуры по термодатчику протекает только измерительный ток, так как пороговый элемент 9 и выпрямительиый элемент 2 заперты. Это повышает точность работы устройства. 1, Устройство для регулирования темпе ратуры, содержащее подключенные к источнику питания термочувствительный делитель напряжения и последовательно соединенные нагреватель и ключ, управляющий вход которого через пороговый блок подключен к средней точке термочувствительного делите. ля напряжения, соединенной со входом бло. ка аварийного отключения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности уст. ройства, вйход блока аварийного отключения соединен со средней точкой термочувствительного делителя напряжения.2, Устройство по я, 1, отличающееся тем, что блок аварийного отключения содержит пороговый элемент, ключевой транзистор, тиристорный исполнительный элемент и выпря. мительный элемент, причем вход блока аварийного отключения соединен через пороговый элемент с базой ключевого транзистора, эмиттер которого подключен к источнику питания, а коллектор соединен с управляющим входом тиристорного исполнительного элемента, выход которого через выпрями- тельный элемент подключен к выходу блока аварийного отключения.Источники информации, принятые во вни мание при экспертйзе;1, Патент США3916256, кл. 317 - 9 К, 1975,2, Заявка франции226459,кл. 6 05 О 23/00, 1971.