Регулятор температуры

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 935889(53)М, Кл. б ОБ 0 23/24 Ркударстаапвй кюмктет СССР во девам кэебретенкк к открытки(54) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ 15 Изобретение отюсится к термостатированию, конкретно к устройствамавтоматического регулирования температуры в термостатах,Известны регуляторы температурытермостатов, использующие в качестведатчиков температуры два терморезнстора, випоченные в одну мостовую схемуЩОднако такое включение датчиковтещературы не позволяет добиться высокой точности поддержания температуры при достаточно. малом времени выхода на температурный режим для широкого класса термостатирующих систем.Наиболее близким к предлагаемомуявляетсярегулятор температуры, содержапай два моста, в одно из плеч которых включен термодатчик, а в другоезадатчик. Автоматическая корректировкапрограмм регутщрования температурыосуществляется с помощью контрольноготермодатчнка и опорного задатчика,включенных в мост, диагональ которого.через усилитель н механический исполнительный элемент подключается к задатчику другого моста 21 .Однако корректировка программы с помощью одного контрольного термодатчика н задатчнка не позволяет в полной мере учитывать динамические свойства объекта регулирования, дат%иков и исполнительных элементов, вхс дящнх в замкнутый контур регулирования. Кроме того, механическое управл ние ввпичнной сопротивления задатчика через усилитель и исполнительный механизм прттводит к запаздыванию отработки сигнала коррекции, Все это существенно увеличивает погрешность стабилизации.регулируемого параметра и время выхода системы на рабочий режим.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия устройства,Поставленная цель достигается тем, что в регулятор температуры, содеркащий два моста с датчиком и задатчиком температуры в каждом, последовательно соединены усилитель мощности н испол5 1 О 15 20 25 40 45 50 55 3 ОЭнитепьный элемент, введены блок делителей напряжения, последовательновключенные блок сравнения и дифференциальный усилитель, причем выходнаядиагональ одного моста подключена кпервому входу дифференциального усилителя и через блок делителей напряженияк первому входу блока сравнения, ковторому входу которого подключена выходная диагональ второго моста, а выход дифференциального усилителя подключен ко входу усилителя мощности.На фиг. 1 представлена блок-схемарегулятора температуры: на фиг, 2 кривые зависимости температуры термостатируюшей системы от времени припереходе с одной рабочей точки к дру-.гой.Регулятор температуры для термостата1 содержит датчики 2 и 3 температуры,мосты 4 и 5, блок делителей напряжения 6, блок сравнения 7, дифференциальный усилитель 8, усилитель мощности 9,исполнительный элемент (нагревательохладит ель) 10,Контрольный датчик 2 температурыи опорный датчик 3 температуры устанавпиваются соответственно в зоне нагревателя-охладителя 10 и непосредственно в рабочей области термостата, Требуемый уровень температуры задаетсяс помощью задатчиков-переменныхсдвоенных прецизионных резисторов 11и 12,Управляющий сигнал с моста 4 одновременно поступает на вход дифференциального усилитепя 8 и на блок делителей напряжения 6, который состоит издвух независимых делителей, включенных параллельно; Первый делитель, образованный рядом сопротивлений, позволяет дискретно, а второй делитель, выполненный на прецизионном потенциометре и сопротивлениях, позволяет ппавноустанавливать величину опорного сигнала. Выбор оптимального значения опорщто сигнала, поступающего на блоксравнения 7, производится, исходя изусловий устойчивости работы регулятора,Блок сравнения 7 представляет собойусилитель постоянного тока с коэффициентом цередачи,близким к единице. Другимвходным сигналом блока сравнения 7 является напряжение разбаланса моста 5.Сигнал рассогласования с выходаблока сравнения 7 пострпает на второйвход дифференциального усилителя 8,корректируя программу в зависимостиот разностей опорного сигнала и сигна 80 1ла контропьного дтик. Это позволяет ввести инвариантную составляющую в программу регулирования температуры, учитывающую динамические свойства объекта регулирования, датчиков темп ратуры и исполнительного элемента 10,На фиг. 2 представлены кривые 13 и 14 временной зависимости температуры термостатируемой замкнутой системы при переходе с одной рабочей точки на другую. Кривая 13 - зависимость температуры системы от времени, полученная при использовании предлагаемого регулятора. Кривая 14 представляет анало- гичнуЮ зависимость дпя регулятора, изготовленного по схеме, подобной и вестной.Из графиков кривых 13 и 14 видно отличие в установлении рабочей температуры дпя двух регуляторов. Существенно уменьшается амплитуда температурных колебаний, значительно сокра щается время выхода системы на рабочий режим,Применение данного регулятора температуры в термостатах и криостатах имеет преимущество по сравнению с известными, поскольку этот регулятор прост по устройству и настройке в работе и имеет довольно высокую точность стабилизации температуры, позволяющую использовать его при иоверке датчиков температуры и других прецизионных исследованиях,Формула изобретенияРегулятор теьшературы, содержащий два моста с датчиком и задатчиком температуры в каждом, последовательно соединенные усилитель мощности и исполнительный элемент, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с цепью повышения точности и быстродействия устройства, в него введены блок делителей напряжения, последовательно включенные блок сравнения и дифференциальный усилитель, причем выходная диагональ одного моста подключена к первому входу дифференциального усилителя и через блок делителей напряжения к первому входу блока сравнения, к второму входу которого подключена выходная диагональ второго моста, а выход дифференциального усилителя подкпючен к входу усилителя мощности., Проектная, 4 5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Венкин Г. В., Кулик Л, Л.и Малеев Д. И. Схема прецизионного термо 935889 6регулирования на интегральной микросхеме, ПТЭ, 1975, Ж 4, с. 222-223.2. Авторское свидетельство СССР