Устройство для регулирования температуры

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 030478 (21) 2600755/18-24с присоединением заявки Мо(51)М, (л 2 С 05 О 23/19 Государственный комите СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В.И.Коржов, П,П.Епишин, А.И.Телис и Г.А,Макаров Заявител раинский научно станков и инст ститут1 следовательский ентов УкрНИИС ЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ(5 4 ) УСТРОЙ к автоматиможет быть ования темпериальных ци; пластмасс под 5 тс и ли ат ья Изв ес тны устройств а для ав томатического регулирования температуры, содержащйе задатчик, измерительный преобразователь, узел сравнения, усилитель сигнала ошибки, регулирующий блок с выходным релейным элементом и тиристорный исполнительный орган, причем время включенного состояния релейного элемента и тиристорного исполнительного органа Функционально связано с величиной и знаком ошибки регулирования (1 .Указанное устройство предусмат вает. наличие стрелочного прибора индикации отклонения температуры.кая надежность стрелочных приборо снижает надежность устройства,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соединенные эадатчик, блок сравнения, ко второму входу которого подключен 15 Ри 2дляНизв 5 Изобретение относ ескому регулировани спольэовано для рег атуры зон обогрева индров машин для ли авлением. измеритеЛьный, преобраэов атель, усилитель, регулирующий блок и исполнительный блок, а также измерительный усилитель, вход которого соединен с выходом блока сравнения, индикатор 2)Недостатком известного устройства является низкая надежность.Цель изобретения - повышение надежности устройства.Достигается поставленная цель тем, что в устройство введены последовательно соединенные трехпоэиционйыи релейный элемент и резистивный мост с регулируемым резистором, управляющий вход которого подключен к одной из вершин резистивногомоста, один из выводов регулируемого резистора подключен к другой вершине, а,дру" гой вывод - к выходу измерительного усилителя, связанного со входом трех- позиционного релейного элемента, причем к другой диагонали реэистивного моста подключен индикатор, а также тем, что регулируемый резистор выполнен в виде двух встречно-последовательно соединенных полевых,транзисторов различного типа проводимост э творы которых соединены между с причем затворы являются управля входом регулируемого резистора,свободные выводы каналов полевыхтранзисторов являются выводами регулируемого резистора.Такое выполнение устройства обеспечивает бесконтактную защиту рамкистрелочного прибора от сигналов большого уровняпри автоматической индикации в заданных границах отклонениядействительной температуры от заданной, Это повышает надежность устройства,На фиг.1 представлена блочно-функциональная схема устройства для регулирования температуры; на фиг. 2графики изменения сигнала отклонения.Задатчик 1 через блок 2 сравненияподключен к последовательно соединенным усилителю 3, регулирующему блоку4 и исполнительному блоку 5.Ко второму входу блока 2 сравненияподключен измерительный преобразователь 6, а к выходу блока 2 подсоеди- щРвены последовательно включенные измерительный усилитель 7, трехпозиционный релейный элемент 8 и резистивныймост 9.Трехпоэиционный релейный элемент8 состоит из операционного усилителя 10, в цепь обратной связи которого включена одна из диагоналей диодного моста 11, во вторую диагональкоторого через балластные резисторы12, 13 включен источник 14 напряженияпостоянного тока. Резистивный мост 9состт из трех постоянных резисторов 15, 16, 17, и регулируемого резистора 18 с релейной характеристикой. В измерительную диагональ резистивного моста 9 включен индикатор 19,например в виде стрелочного приборас двухсторонней шкалой, а управляющий вход регулируемого резистора 18соединен с выходом измерительногоусилителя 7,Регулируемый резистОр 18 с релейной характеристикой выполнен в видедвух встречно-последовательно соединенных полевых транзисторов 20 и 21различного типа проводимости, затворы которых соединены между собой,причем затворы являются управляющимвходом регулируемого резистора 18,а свободные выводы каналов полевыхтранзисторов 20 и 21 являются выво Рдами регулируемого резистора 18.Устройство работает следующим образом,На выходе блока 2 сравнения формируется сигнал ошибки, представляющий разность заданного и действительного значений температуры на выходе задатчика 1 и измерительного преобразователя 6, После усиления в усилителе 3 с регулируемым коэффициентом усиления сигнал ошибки поступает на вход регулирующего блока 4, выходной сигнал которого, Функциональносвязанный с усиленным сигналом ошиб-,(и, управляет исполнительным блоком 5.65 Одновременно сигнал ошибки, усиленный измерительным усилителем 7,поступает на вход трехпозиционногорелейного элемента 8 и на управляющий вход регулируемого резистора 18,При большом сигнале ошибки на входеоперационного усилителя 10 днодныймост 11 заперт и выходной сигнал операционного усилителя 10 находится водном из двух крайних состояний, всоответствии с полярчостью сигналана его входе. Поступая на управляющую диагональ резистивного моста 9,выходной сигнал операционного усилителя 10 устанавливает высокое значение сопротивления регулируемого реэисзистора 18, эа счет запирания одногоиз полевых транзисторов 20 или 1.Резисторы 15, 16, 17 выбраны такимобразом, что стрелка индикатора 19устанавливается насоответствующемкраю шкалы.При уменьшении сигнала ошибкина входе трехпозиционного релейногоэлемента 8 до его порога срабатывания диодный мост 11, питаемый от источниканапряжения постоянного тока14 через балластные резисторы 12,13, открывается. Зследствие равенства потенциалов на вершинах диодно-,го моста 11 цепь обратной связи операционного усилителя 10 оказываетсязамкнутой накоротко. При этом выходное напряжение операционного усилителя 10 равно нулю, вследствие чегорегулируемый резистор 18 имеет малое сопротивление, так как полевыетранзисторы 2 О, 21 открыты. Выходнойсигнал измерительного усилителя 7поступает на индикатор 19 через регулируемый резистор 18, что обеспечивает автоматическую индикацию сигналаотклонения в заданных Границах.На графике, приведенном на фиг,2 асигнал на выходе измерительного уси-лителя 7, б - сигнал на индикаторе19, в - сигнал на выходе трехпозиционного релейного элемента 8,Таким образом, в предложенном уст",ройстве осуществляется автоматическая индикация сигнала ошибки в пределах шкалы индикатора и автоматическая бесконтактная фиксация стрелкина соответствующем конце шкалы прибольших значениях сигнала ошибки.Это повышаетнадежность устройства.Заданные границы индикации легкорегулируются в необходимом диапазоне.Формула изобретения1, Устройство для регулированиятемпературы, содержащее последова.тельно соединенные эадатчик, блок сравнения, ко второму входу которого подключен измерительный преобразователь, усилитель, регулирующий блок и исполнительный блок, а также изме746463 аж 95 Подписноел, Проектная,4 аз 4102/1 ИПИ П Патент 1 Ужгород,Фили рительный усилитель, вход которогосоединен с выходом блока сравнения,и индикатор, о т л и ч а ю ш е е с ятем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены после-довательно соединенные трехпозиционный релейный элемент и резистивныймост с регулируемым резистором, уп- .равляющий вход которого подключен, кодной из вершин реэистивного моста,один из выводов регулируемого резисто-Ора подключен к другой вершине, а вторбй вывод - к выходу измерительногоусилителя, связанного со входом трехпозиционного релейного элемента, причем к другой диагонали резистивногомоста подключен индикатор. 2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что регулируемый резистор выполнен в виде двух встреЧ",но-последовательно соединенных поле"вых транзисторов различного типа проводимости, затворы которых соединенымежду собой, причем затворы являютсяуцравляюшим входом регулируемого ре",зистора, а.свободные выходы каналовполевых транзисторов являются выводами регулируемого резистора,источники инФормации,принятые во внимание при экспертИзе1, Скаржепа В.А, и Морозов А.А.Устройства азтоматики на тиристорах.Киев, Техника, 1974, с .101-105 .2. Телис А.И., Макаров ГА. Регулирование температуры зон обогревамашин для переработки пластмасс.М., НИИМАШ, 1976, серия С,с, 47-50 (прототип).