Регулятор температуры

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 0 23/19 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ти нен и оеди о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ,содержащий последовательно соединые источник переменного напряжеи выпрямитель, последовательно сненные измерительный мост с термпарой в одном из плеч, диагональ ЯО 1149229 А тания которого подключена к выходу выпрямителя, дифференциальный усилитель, транзисторный усилительмощности и нагреватель, .о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения регулятора, он содержит резисторный оптрон, вход которого соединен с источником переменного напряжения, выход подключен параллельно к одному из плеч измерительного моста, а термопара в плече моста включена по направлению еетермо-ЭДС встречно напряжению на диагонали питания измерительного моста.1 1149229Изобретение относится к автоматическому регулированию, предназначено для регулирования температурынагрева жала электрического паяльника и может быть использовано длярегулирования температуры устройствразличного назначения с электрическими нагревателями,Известно устройство для регулирования температуры, содержащее мостовой преобразователь температуры,операционный усилитель, два ключевых транзистора, выходной транзистор с нагревателем и источник постоянного тока 115Недостатком этого устройства является то, что в качестве датчикатемпературы используется мостовойпреобразователь температуры на резисторах, которые затруднительно применить в малогабаритных нагревательных приборах, например паяльниках,температура их применения (обычногоисполнения) не превышает 300 С, чтонедостаточно для лужения проводаПЭВТЛК, применяемого для стежковогомонтажа плат с температурой лужения 375+5 С. Все это приводит кограничению области применения регулятора, Кроме того, устройствоработоспособно при питании от источ 30ника постоянного тока, а это требует преобразования переменного напряжения в постоянное, что связано сприменением дополнительных устройстввыпрямителя, стабилизатора) и по- З 5терей энергии на них.Наиболее, близким к предлагаемомупо технической сущности являетсярегулятор температуры, содержащийисточник питания постоянного тока, физмерительный мост, дифференциальный усилитель постоянного тока,усилитель мощности и нагреватель 12.Недостатками известного устройства являются использование в качестве датчика температуры терморезистора, что сужает область применения регулятора, а также питание устройства от источника постоянного напряжения, что в целом снижает его экономичность,Целью изобретения является расширение области применения регулятора.Поставленная цель достигается тем, что регулятор температуры, содержащий последовательно соединенные источник переменного напряжения и выпрямитель, последовательно . 3соединенные измерительный мост стермопарой в одном из плеч, диагональ питания которого подключена квыходу выпрямителя, дифференциальныйусилитель, транзисторный усилительмощности и нагреватель, содержитрезисторный оптрон, вход которогосоединен с источником переменногонапряжения, выход подключен параллельно к одному из плеч измерительного моста, а термопара в плечемоста включена по направлению еетермо-ЭДС встречно напряжению надиагонали питания измерительногомоста.На Фиг. 1 представлена принципиальная схема регулятора, на фиг, 2диаграмма напряжений, поясняющиевключение термопары.Регулятор темгературы содержитвыпрямитель 1 с ограничительнымрезистором 2, конденсатором 3 и стабилитроном 4, оптрон 5 с ограничительным резистором 6, измерительный мост 7 с резисторами 8-1,1 и ограничительными резисторами 12и 13, дифференциальный усилитель(ДУ) 14 с нагрузочным резистором15 и резистором 16 обратной связи,усилитель мощности на транзисторах17-19 со стабилитроном 20 и резисто-"рами 21 и 22, диод 23 и размещенныев паяльнике 24 горячий спай термопары 25 и нагреватель 26. Устройствоподключено к клеммам 27 и 28 источника переменного напряжения. Параллельно резистору 10 моста 7 включен резистор оптрона 5, последовательно срезистором 9 встречно напряжению по,диагонали питания моста 7 включенатермопара 25.Регулятор работает следующим образом,При подаче на регулягор переменного напряжения ЭДС термопары 25ниже напряжения, заданного измерительным мостом 7, на инвертирующийвход ДУ 14 подается большее напряжение, чем на неинвертирующий вход.На выходе ДУ 14 устанавливается максимальное напряжение, усилительмощности на транзисторах 17-19 открывается, по нагревателю 26 проходитнаибольший ток. Горячий спай термопары 25 нагревается, ЗДС термопарывозрастает. При достижении термопарой 25 заданной температуры измерительный мост 7 приходит в равновесие. Но в силу тепловой инерции3 114 он переходит его и на выходе ДУ 14 устанавливается минимальное напряжение,. усилитель мощности закрывается и прохождение положительной полуволны тока через нагреватель прекращается. Отрицательная полуволна тока проходит через диод 23. Температура паяльника 24 понижается. ЭДС термопары падает, измерительный мост 7 проходит. точку равновесия. На выходе ДУ 14 устанавливается максимальное напряжение, включается усилитель мощности. Включение и выключение усилителя мощности осуществляется непрерывно и температура: жала паяльника 24 поддерживается на заданном уровне.Точность поддержания температуры на действующем макете составляет + 5 С. Такая точность поддержания температуры получена за счет встречного включения ЭДС термопары току измерительного плеча моста,Как видно из диаграмм напряжений (фиг, 2), при согласном включении 9229 4ЭДС термопары с током в плече мостанагрев паяльника сопровождается увеличением тока в плече моста, чтоподобно введению положительной обратной связи и ведет к увеличениюколебательности процесса регулирования. При встречном включении ЭДС термопары току в плече моста нагревпаяльника (увеличение температуры 10 от О до 375 С) сопровождается уменьшением тока в плече моста, что подобно введению отрицательной обратнойсвязи и ведет к уменьшению колебательности процесса регулирования.15 На изготовленном на предприятии макете за счет этого, получено повышение точности регулирования в трираза, Резисторным оптроном 5 вводитсяпоправка на температуру, задаваемуюмостом 7, в зависимости от отклоне"ния приложенного к регулятору напряжения от номинального. Величина сопротивления резистора 6 в цепи управления онтрона 5 подбирается при настрой ке Регулятора,1149229 Составитель Л,Птенцоваедактор И.Николайчук Техред Л.Коцюбняк, Корректор ско Заказ 1881/ 5 Патент", г. Ужгоро оектная, 4 иал Тираж 863НИИПИ Государственногоделам изобретений5, Москва, Ж-Э 5, Р Подписномитета СССРткрытийская наб., д.