Терморегулятор

ОПИСАНИИ744502ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРесттубликпо делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения Г. А. Кийков Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени завод электрон змерительных приборов(54) ТЕРМОРЕГУЛЯТОР 1 ееудерстееинмй комитет (23) Прноритет -Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть применено для поддержания температуры в тер.мостатах измерительных приборов.Известен терморегулятор, используемыйдля регулирования температуры различныхобъектов, 1.Однако он обладает низким КПД вследствие того, что выходные каскады в. неетработают в линейном режиме,Из известных терморегуляторов наибо-,лее близким к предлагаемому по технической тОсущности является терморегулятор, содержащий силовой трансформатор, к выходнымобмоткам которого подключены выпрямитель=ные мосты, к выходной диагонали первогоиз которых через управляющий транзистор.подключена входная диагональ измерительного моста, выходная диагональ которогосвязана с усилителем, шнротно-импульсныймодулятор на транзисторе и задающие резисторы 2.Однако ввиду того, что в устройстве широтно-импульсный модулятор не синхрони.зирован с питающей сетью, оно создает помехи, что особенно нежелательно при термостатировании измерительных схем при. 2Ф боров, имеющих период интегрирования, равный периоду питающей сети.Цель изобретения - повышение точности и помехоустойчивости терморегулятора.Поставленная цель достигается тем, что база транзистора широтно-импульсного модулятора через первый задающий резистор соединена с выходом усилителя, через второй задающий резистор - с выходной диа гональю второго выпрямительного моста, а коллектор - с базой управляющего транзистора.На фиг, 1 изображена блок-схема пред. лагаемого устройства терморегулятора; на фиг, 2-эпюры напряжений в предлагаемом терморегуляторе.Терморегулятор содержит силовой трап. зистор 1, выпрямительные мосты 2 и 3, уп. равляющий .транзистор 4, измерительный мост 5, усилитель б, задающие резисторы 7 и 8, широтно-импульсный модулятор на транзйсторе 9.Эпюра 13, (фиг. 2) показывает измене ние напряжения на выходе усилителя 6, эпю. ра 13, - напряжение в точке соединения резистора 8 с выпрямителем 3, эпюра 3 з - напряжение на измерительной дна гоналн744502 термочувствительного моста, эпюра (.3 напряжение на выходе выпрямителя 2.Для упроц 1 ения рассмотрения работы примем, что величины сопротивления резисто ров 7 и 8 равнономинальны, напряжение на базе транзистора 9 в момент перехода от проводящего к непроводящему его состоя . нию равно нулю. В момент включения на клеммы 10 и 11 подается синусоидальное напряжение питающей сети,Возникающие при этом напрйжения на выходах выпрямителей 2 и 3 показаны на фиг. 2 (соответственно 13 и 1.3 ).Рассмотрим вариант работы, когда в момент включения в термостатируемом объеме температура ниже температуры статирования. При этом разбаланс моста максима. лен. Усилитель 6, образующий совместно с конденсатором 12 схему интегратора, выделяет из сигнала разбаланса и усиливает постоянную составляющую, Поскольку раз. баланс велик, усилитель 6 выдает максимальное.отрицательное напряжение 131, превышающее в это время по абсолютному зна. чению амплйтуду напряжения (3. Следовательно, мгновенное значение тока через резистор 7 больше мгновенных значенив тока через резистор 8, через базу транзистора 9 протекает разностный ток, поддерживая открытое состояние транзисторов 9 и 4, обеспечивая тем самым нагрев термочувствитель ного моста 13. Поскольку конструктивно термочувствительный мост 13 выполнен таким образом, что своими элементами охватывает термостатируемый обьем, внутри термостата температура также повышается, По мере разогрева моста он приближается к равно весию, постоянное напряжение на выходе уснлителя 6 уменьшается (наклонный участок эпюры И 1). Это уменьшение приводит к го му, что на какой-то из полуволн (на эпюрах Б и Ь - это вторая из полуволн) мгновенное значение напряжения 1 т будет больше, чем (3 . Поскольку (3- положительно, а Б, - отрицательно, на базе транзистора 9 в интервалы времени, когда абсолютное значение (3 г больше абсолютного значения О ь тгоявляется положительное напряжение, транзистор 9 закрывается и закрывает транзистор 4, В напряжении, питающем термочувствительный мост Б появляются провалы. Это приводит к уменьшению действующего значения напряжения 13 рассеивае. мой на термочувствительном мосте мощно. сти и генерируемого им теплового потока,Процесс изменения напряжения на выходе усилителя 6 прекращается, когда тепловой поток от термочувствительного моста равен тепловому потоку рассеивания, определяемому разностью температур статирования и окружающей среды, а также тепловым сопротивлением между термочувстви. тельным мостом и окружающей средой. Это. му режиму работы схемы соответствует го. рнзойтальный участок эпюры 13 и соответствующий участок эпюры 13На выходе уси. 4лителя 6 в это время существует определен.ное значение Б которое изменяется в зависимости от температуры окружаюцей среды таким образом, чтобы сохранялось ра.венство.теплового потока рассеивания и теплового потока, генерируемого термочувствительным мостом. Изменениям (3, соответствует изменение напряжения на входе усилителя 6. При достаточно большом коэффициенте усиления усилителя 6, напряжение, на его входе и изменение этого напряжения6 малы, разбаланс моста и изменения разбаланса при изменениях температуры окружающей среды незначительны, температураэлементов термочувствительного моста достаточно точно соответствует заданной. По.скольку конструктивйо термочувствительный мост выполнен таким образом, что своими элементами охватывает термостатируемые элементы схемы, последние имеют температуру термочувствительного моста и точность поддержания температуры их такжеы высокая.Термочувствительный мост питается достаточно большим напряжением. Следовательно, термочувствительность моста в предла.гаемом терморегуляторе достаточно высокая,в нем можно обеспечить высокую точностьподдержания температуры. Напряжение натермочувствительном мосте содержит постоянную составляющую и гармоники, крат.ные периоду питающей сети. Термостатируемые элементы измерительной схемы не име.ют гальванической связи со схемой регулятора. Помеха, создаваемая напряжением натермочувствительном мосте, воздействуетна элементы измерительной схемы через паразитную емкость и, соответственно, не содержит постоянной составляющей. Так какЗз прибор, для которого предназначен термо:регулятор, интегрирующий, с периодом интегрирования, равным периоду питающей сети,интеграл от помехи, создаваемой терморегулятором, равен нулю и она не вноситпогрешность в результат измерения,Управляющий транзистор работает в переключающем режиме, чем достигается вы.сокая экономичность. Транзистор рассеивает малую мощность, следовательно, отпадаетнеобходимость установки на нем. радиатора,м В схеме отсутствуют такие сглаживающиеконденсаторы. Поскольку отсутствует раина.тор и сглаживающие конденсаторы, предлагаемый терморегулятор имеет малые габа.риты.Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет создать. экономичный, маЛогабаритный, точный терморегулятор, не соз- .даюгций помех в работе цифрового интегрирующего прибора с периодом интегрирова.ния, равным периоду питающей сети.3Формула изобретения Терморегулятор, содержагций силовойтрансформатор, к выходным обмоткам кото744502 ие ь Я. Птенцовауфрич . КорректорПодннсноекомитета СССРя открытийшская наб., д. 45д, ул. Проектяаи, 4 Состаантел ТехредК. ШТираж 956 Редактор И. НанкинаЗаказ 3793/12ЦНИИПнозОз 5. МФилиал ЛПП нгорук Государственного лам изобретений сква, Ж - 35, РауПатентт г. Ужгоро 5рого подключены выпрямительные мосты, к выходной диагонали первого из которых через управляющий транзистор подключена входная диагональ измерительного моста, выходная диагональ которого связана е усилителем, широтно-импульсный модулятор на транзисторе и задающйе резисторы, отличаюи 4 ийся тем, что, с целью повышения точ. ности и помехоустойчивости терморегуля. тора, база транзистора широтно-импульсно го модулятора через первый задающий ре 6зистор соединена с выходом усилителя, через"второй задающий резистор - с выходнойдиагональю второго выпрямнтельного моста,а коллектор - с базой управляющего транзистора.Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе1. Авторское свидетельство СССР. Ж 468225, кл. С 05 Р 23/24, 1975.2. Авторское свидетельство СССРЖ 400880, кл. С 05 Р 23/ 9, 1971 (прототнп).