Устройство для регулирования температуры

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциапистическикРеспубпии(23) ПриоритетОпубликовано 23.06,81, Беллетень Рй 23 Дата опубликования описания 25. 06. 81 по делам изобретений н открытий(71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЬ мат Изобретение относится к авто ике и может быть использовано в устройствах для регулирования температуры в зоне охлаждения микрокриогенных систем.Известноустройство для регулирования температуры, содержащее измерительную систему в виде резистивного моста, к выходу которого подключен операционный усилитель, охваченный0 обратной связью, и нагрузку 1.Недостатком этого устройства является низкая точность регулирования ввиду усиления операционным усилителем сигнала постоянного тока и отсут 1 ствие согласования измерительной схемы с входом операционного усилителя.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является уст" ройство для измерения температуры,содержащее измерительную схему в виде реэистивного моста, к выходу которого подключен операционный усилитель,охваченный отрицательной и положительной обратной связью, осуществляемой переменным резистором, соединенным с выходом резистивного моста, Выход операционного усилителя подключен к нагрузочному элементу и к подвижномуконтакту регулировочного элемента 21.Недостатком известного устройстваявляется низкая точность регулирования, особенно при изменении температуры окружающей среды. Причиной точности регулирования является усиление операционным усилителем сигналапостоянного тока, поступающего с реэистивного моста, отсутствие измерительной схемы с входом операционногоусилителя, а также включение в качестве отрицательной и положительнойобратной связи переменного резистора.Цель изобретения - повышение точности устройства,Поставленная цель достигается тем,что устройство для регулирования температуры, содержащее источник питания, датчик и эадатчик температуры840841 Формула изобретения и последовательно соединенные операционный усилитель с отрицательной обратной связью, многокаскадный усилитель мощности на транзисторах и нагреватель, оно содержит выпрямитель и трансформатор с двумя встречно включенными вторичными обмотками, выходы которых через выпрямитель связаны со входами операционного усилителя и пер выми выводами датчика и задатчика, О вторые выводы которых соединены с общим выводом вторичных обмоток трансформатора и с соответствующим выводом источника питания, неинвертирующий вход операционного усилителя соединен 15 с эмиттером транзистора первого каскада усилителя мощности.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для регулирования температуры. 20Трансформатор 1 содержит вторичные обмотки 2 и 3, включенные встречно в точке 4, которая связана с точкой 5 соединения датчика 6 и задатчика 7 и общим выводом 8 операционного усили теля 9.Операционный усилитель 9 дифференциальными входами 1 О и 11 подключен к датчику 6 и задатчику 7, а также к эмиттерам транзисторов выпрямителя 12, 30 базы которых соединены со вторичными обмотками трансформатора 1. Эмиттер транзистора 13 первого каскада усилителя 14 мощности соединен с неинвертирующим входом 10 операционного усили теля 9, а база через резистор 15 подключена к выходу операционного уси-, лителя 9, образуя этим положительную обратную связь.Транзистор 16 является выходным каскадом усилителя мощности, в коллектор которого включен нагреватель 17 Резисторы 18 и 19 являются режимными для транзистора 13, а резистор 20 обеспечивает отрицательную связь операционного усилителя 9.На датчике 6 и задатчике 7 относительно точки 5 имеются положительные Полуволны однополупериода выпрямле 50 ния, осуществленного базо-эмиттерными ,переходами выпрямителя 12. Эти полу- Волны находятся в. противофазе, т,к. обмотки 2 и 3 трансформатора 1 включены встречно. При условии равенст, ва их по амплитуде, что обуславливается регулировкой эадатчика 7, напряжение дифференциальными входами 10 и 11 операционного усилителя 9 будет равно нулю, т.е. измерительная схема. сбалансирована. При изменении сопротивления термочувствительного элемента, например уменьшении, нарушается баланс измерительной схемы. Ток разбаланса, усиленный операционным усилителем 9,.открывает транзисторы 13 и 16, обеспечивая протекание тока через нагреватель 17. Этот процесс происходит скачкообразно в виду наличия положительной обратной связи, с выхода 15 операционного усилителя 9 через резистор 14, база-эмиттерный переход транзистора 13 на неинвертирующий вход 10 операционного усилителя 9, Протекание тока через нагреватель 17 приводит к подогреву зоны охлаждения, что увеличивает сопротивление термочувствитепьного элемента б и обеспечивает измерительной схе-, ме состояние баланса. Такое состояние измерительной схемы приводит к скачкообразному закрытию транзисторов 13, 16 и прекращению протекания тока через нагреватель 17.Включение в предлагемое устройство измерительной схемы с дифференциальным выходом позволяет согласовывать ее с дифференциальным входом операционного усилителя, использование входного сигнала пульсирующим и обеспечение положительной обратной связи с эмиттера первого каскада усилителя мощности повьппает температурную стабильность выходного сигнала и, следовательно, точность регулирования температуры. Устройство для регулирования температуры, содержащее источник питания, датчик и задатчик температуры и последовательно соединенные операционный усилитель с отрицательной обратной связью, многокаскадный усилитель мощности на транзисторах и на - греватель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит выпрямитель и трансформатор с двумя встречно включенными вторичными обмотками, выводы которых через выпрямитель связаны со входами операционного усилителя и первыми выводами датчика и эадатчика, вторые выводы которых соединены с общим выводом вторичных обмоток трансформатора и с соответствующим выводом источника питания, неинвертирующий5 840 В 41 вход операционного усилителясоединен с эммитером транзистора первого каскада усилителя мощности.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе оставитель С.Стрелехред Т еМаточка цкийоооектоо М.Деикикодписное арс зоб д.4 ква лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул, Проектная,едактоп В,Лазаренкоаказ 4763/69ВНИИПИ Госупо делам и113035, Иос 1. Авторское В 430061, кл. 6 2. Авторское У 525065, кл, С