Устройство для регулирования температуры

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 111981958 61) Дополнительное к авт, с 51) . л. ,6052 23/1 2) Заявлено 20.02,81 (21) 3251756118 с присоединением заявки(23) Я риоритет Ввуаарстаеиицй квиитат СССРйо аалаи изабратеии Опубликовано 15.12.82 Дата опубликования опи Бюллетень4 анки 15 12 82 53) УДК 621 555) Авторы изобретен В. К. Дыбский и А. Н автоматики автоматика" ытно-конструкторское б дственного объединения ТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРА(5 Изобретение относится к автомати-. ческому регулированию температуры, а именно к регулированию температуры в термостатах кристаллизаторов в процессе выращивания монокристаллов.Известны регуляторы температуры, реализующие широтноцимпульсный метод управления исполнительным элементом, что позволяет повысить точность регулирования 1 1 .Однако достаточно высокую точность поддержания температуры, необходимую при выращивании монокристаллов, можно получить, сочетая комбинированный принцип регулировании и широтно-импульсный метод управления исполнительным элементом.Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соединенные формирователь импульсов и счетчик, последовательно соединенные задат 20 71) Заявитель Харьковское Научно-проичик температуры и элемент сравнения, к другим входам которого подключены все разряды счетчика, последовательно соединенные первый датчик температуры и триггер, ко второму входу которого подключен старший разряд счетчика, а также последовательно соединенные элемент ИЛИ с подключенным к его первому входу вторым датчиком температуры, генератор импульсов с подключенным к его второму входу третьим датчиком температуры, усилитель .мощности и исполнительный элемент 2 .Недостатки устройства - снижение точности регулирования при воздействии возмущения в виде изменения напряжения питания нагревателей и трудность настройки параметров регулятора в этих условиях.Цель изобретения - повышение точности устройства при действии возмущения по напряжению питания и упрощение настройки устройства.Указанная цель достигается тем, чтоустройство содержит элемент И, первЬГЙи второй входы которого соединены со=.ответственно с выходами триггера и элемента сравнения, а выход - со вторым 5входом элемента ИЛИ.На чертеже представлена структурнаясхема устройства для регулирования температурыУстройство содержит задатчик 1 тем= 1 Г)пературы, формирователь 2 импульсов,первый датчик 3 температурьГ элемент4 сравнения, счетчик 5, трчггер 6, элемент И,Г"ГИ 7, второй датчик 8 температуры, генератор 9 импульсов, третий 15,датчик 10 тямпяратурь, усилитель .1.1мОГццостел, исГГОгенеетегГьн 1:пл бпок 12,Обьяет ряг-еГГроваееиГГ 13 и э,ляГдяеет И 14,Устройство работаЕТ слецуеоеГим О бра Прямоугольные цмпульсье частотой=50 ц с Выхода формирователя 2 ем.пульсов поступают на вход 4-х разрядног О с ст ны э еГллцульсов, В Ояз 7 льтс Гячего входная частота делится на Ь 66, зт,е, нв. выходе счетчика формируеотсявремееные такты длительностью Т=16 - .-=:=-320 мс. Быхзды Оазрядов с"Гэтчеека 5импульсов соедшеепьт со входами элемента 4 сравнения, на другие входы которого подаются сигналы кода ссЬОрллироваецете задатчи 1 олл 1 температуры, На.выходе элемента 4 сравнепия формируеОтсягрямоугольньее импульсье, слядуюцпее счастотой г:, 1 уровень которых сс.Отвстствуот логелеяскоел "1", а длительность определяется кодом на Выходя задат ееееа 1 температуры и можят измяпяте.ся дискретно в соответствии с форллулойЬ =)1=от =И 20 ГГГС,1сгде T - длительность импульса наГЛвыходе элемента 4 сравнения;ГГ- О б . число, двоичный код кото-,рого сформирован задат-,чиком 1 температуры;:Г =5 ОГо, - частота источника переСменного напряжения.Сигнал логической " 1" на выходе 10 элемента 4 сравнения является сигналом управления по возмушению, так как не зависит от значения измеряемой теллпературы, а определяется только задатчиком 1 Этот сигнал поступает на первьец вход элемента И 14 и появляется на его выходе с частотой 1=1 3 Я,поскольку второй вход элемента И 14 соединен с выходом старшего разряда счет-= чика 5 ееляульсов через трьггер 6, работаюеции В режиме деления частоты на два. Е первому входу триггера 6 подсоединен первый датчик 3 температуры таким образом, что если он замкнут, триггер 6 работает в режилле деления частоты и на выходе элемента И 14 присутствует сигнал управления, соотвествуюцеий ровно половине того значения мошности, которое задано задатчикол 1. Вопи первый датчик 3 температу= ры размыкается, что означает появление сигнала по отклонению, деление частоты триггером 6 прекращается, и на выходе элемента И 14 появляется сигнал управления, соответствующий полному зцачецию мошности заданному задатчиком 1. Такеем образом, соотношение между сигналом по Отклоняниео и ееолным сигналом управления равно 50% ,прч леобом значении параметра настройки, определяемого задатчиком 1.ДаеГьееейший алгоритм работы устройства аналогичен известному2 Д .Исеользование предлагаемого устройства позволяет получить постоянное значения коэффициента ГГропорееиональности К =0,5, характеризуеошего соотношение между сигналом управления по отклоеГеееелео и по возмушениео при комбелнироваееееом гГринГхипе управления, Реализацня такогоь алгоритма работы устройства повышает точность поддержания температурь при условиях воздействеея возмушений в виде колебаний напряжения питания нагревателей, и упрощает настройку регулятора, Особенно в случае программного регулирования.Улучшение качества регулеерования, достигается незначительными аппаратурными затратами в основном изобретении (Введение дополнительного эле,мента И), наряду с сохранением остальных функциональных возможностей, присушпх прототешу.Формула изобретенияУстройство ддя регудирования температуры, содержащее последоватедьног соединенные формирователь импульсов и счетчик, последовательно соединенные задатчик температуры и элемент сравнения, к другим входам которого подключены все разряды счетчика, последовательно соединенные первый датчик температуры и триггер, ко второму вхо/66 Тираж 914ВНИИПИ Государственнпо делам изобретен 113035, Москва, ЖПодписноеета СССРтийя наб д. 4/5 го ком и откр аушск Филиал П "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,ду которого подключен старший разряд счетчика, а также последовательно соединенные элемент ИПИ с подключенным к его первому входу вторым датчиком температуры, генератор импульсов с подключенным к его второму входу тре тьим датчиком температуры, усилитель мошности и исполнительный элемент, о т л и ч э ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности устройствапри действии возмущения по напряжению питания и упрощения настройки,устройство содержит элемент И, первыйи второй входы которого соединены соответственно с выходами триггера, иэлемента сравнения, а выход - со вторым входом элемента ИЛИ.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР394763, кл. 605 Э 23/19, 1973.2. АвторскоЬ свидетельство ССС,Р796809, кл. 605 З 23/19, 1977