Регулятор температуры

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 80083 А БО 55 6 05 О 23/19 24 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Харьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института электротермического оборудования(56) Авторское свидетельство СССРМ 451069, кл. 0 05 О 23/19, 1972.(57) Изобретение относится к устройствамдля измерения и регулирования температуры в промышленных установках и обеспечивает расширение области применениярегулятора для класса обьектов с различнойтепловой инерционностью. Регулятор состоит из измерительного моста 1, включающего термометр сопротивления 2, задатчик 3 температуры. два резистора 4 и 5, диод 6, выполняющий функции термостабилизирующего элемента, усилитель постоянного тока - транзистор 7, переменное сопротивление 8, блока 9 питания, релаксационного генератора 10, включающего накопительный конденсатор 11, разрядный динистор 12, импульсного трансформатора 13, генератора 14 трапецеидальных сигналов, содержащего резистор 15, стабилитрон 16, мост 17 питания, электронного ключа 18 на тиристорах 19 и 20, нагревателя 21, разрядной цепи, состоящей из разрядного резистора 22, разрядного транзистора 23, резистора 24 и дифференцирующего конденсатора 25, масштабирующего каскада 26, включающего делитель на двух резисторах 27 и 28, транзистор 29 и переменный регулятор 30,.1 ил.Изобретение относится к устралстоам для измерения и регулираоания температуры,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявленномуму является регулятор температуры, содержащий последовательо соединенные измерительный мост и усилитель пастачннога тока, генератор трапецеидальнога сигнала, релаксацианный генератор, выполненный в ниде накопительного конденсатора, разрядного динистора и разрядной цепи, состоящей из разрядного транзистора с разрядным резистором, включенным о его коллекторную цепь, и дифференцируощей ЙС-цепи, резистор которой вклОчен между Базой и эмиттерам разрядного транзистора, соединенным с отарой обкладкой накопительного конденсатора, первая Обкладка которого соединена са свободным выводам разрядного резистора и через разрядный динистор с выходом генератора трапецеидальнога сигнала, соединенным через импульсный трансформатор с управляющим входом электронного юпача, включенного в цепь источника нагревателя, а база разрядного транзистора через дифференцируащий конденсатор соединена с входом генератора трапецеидальнога сигнала,Недостатком известного устройства является отсутствие зазмажности незанислмой настройки измерительного моста и времязадающего накопительного элемента (конденсатора), что не позволяет получить оьхсдные параметры измерительного моста, близкие к оптимальным, Это сужает область применения регулятора для класса объектов с различной тепловой инерционностью.Целью изобретения является расширение области применения регулятора на класс обьектов с различной тепловой инерционностью.На чертеже показана схема регулятора температуры,Регулятор температуры состоит из измерительного моста 1, оклача ащего термометр сопротивления 2, задатчик 3 температуры,два резистора 4 и 5. диод 6, выполняющий функции термастабилизируОщего элемента, усиллтель постоянного тока - транзистор 7, переменное сопротивление 8, блока 9 питания, релаксационнога генератора 10, оключаощего накопительный конденсатор 11, разрядный динистар 12, импульсного трансформатора 13, генератора 14 трапецеидального сигнала, содержащего резистор 15, стабилитрон 16, мост 17 питания, электронного ключа 18на тиристарах 19 и 20, нагревателя 21, разрядной цепи, состоящей из разрядного резистора 22, разрядного транзистора 23, резистора 24 и дифференцируащего конденсатора 25, масштабирующего каскада 26, вклОчаОщега делитель на двух резисторах 27 и 28, транзистор 29 и переменый резистор 30.Регулятор температуры содержит измерительный мост 1, дне смежные стороны которого образуют соответственна термометр сопротивления 2 и последовательна оключенные резистор 5 и диод 6, а дне другие - соответственно задатчик 3 температуры и резистор 4, В общуа точку измерительного моста 1, образуемуо термометром сопротивления 2 и задатчикам 3 температуры, подключена база транзистора 7, эмиттер которого соединен через переменнон сопротивление 8 с другой общей точкой измерительного моста 1, образуемой резисторам 4 и катодом диода 6, Коллектор транзистора 7 соединен с входам масштабирующего каскада 26, к которому подключены общая тачка делителя из резисторов 27, 28 и база транзистора 29, падклоченного через переменный резистор 30 к одному из выводов резистора 27 масштабирующега каскада 26, а также к второй обкладке накопительного конденсатора 11,25ЗО к одному из выводов резистора 24 и к эмиттеру разрядного транзистора 23 релаксационного генератора 10, катоду стабилитрана транецеидальных сигналоо, Второй нынад первичной обмотки импул.,сного трансформатора 13 соединен с анодом разрядного динистора 12, катод которого подключен к первой обкладке накопительного конденсатора 11, коллектору раэряднага транзистора 23 через разрядный резистор 22 и к выходу масштабирующегс каскада 26, соединенному с входом переменного резистора 30 и одним из выходов транзистора 29. Один из выводов резистора 15 подключен к одному из выходов моста 17 питания, другой вывод которого соединен с анодом стабилитрона 16 и общей точкой, к которой подключена одна из абкпадак дифференцирующего конденсатора 25 и соотоетстоующий вывод резистора 20, один из выводов транзистора 29 и общая точка измерительного моста 1, образованная резистором 4 и катодом диода 6, В релаксационном генераторе 10 база разрядОго транзистора 23 подключена к общей точке между одним иэ выводов резистора 24 и одной иэ абкладок диффе 16, одному из выводов резлстора 15 и одно му из оыоадао первичной обмотки импульсного трансформатора 13 генератора 145 10 20 25 30 35 40 45 50 55 ренцирующего конденсатора 25. Выходные обмотки импульсного трансформатора 13 соединены соответствующими встречно-параллельно включенными тиристорами 19, 20 электронного ключа 18, включенного последовательно с нагревательным элементом 21, Диагональ питания измерительного моста 1 подключена к блоку 9 питания.Регулятор температуры работает следующим образом,Задатчиком 3 температуры устанавливают заданную температуру. С помощью переменного резистора 8 измерительный мост 1 настраивается нэ оптимальный выходной сигнал, не оказывая влияния на параметры настройки времяэадающего накопительного конденсатора 11, чем обеспечивается развязанность этих контуров и их независимая настройка, С помощью пеоеменного резистора 30 масштабирующего каскада 26 устанавливается требуемая скорость заряда накопительного конденсатора 11 релаксационного генератора 10, что важно при работе устройства в объектах регулирования с разной тепловой инерционностью.В зависимости от величины сопротивления термометра сопротивления 2, определяемого температурой в регулируемом объекте, напряжение в измерительной диагонали измерительного моста 1, а следова.тельно, и на базе транзистора 7 будет разным, В дальнейшем ток коллектора транзистора 7 формирует на делителе(резисторы 27, 28) масштабирующего каскада 26 сигнал управления, поступающий на базу транзистора 29, в результате чего эмиттерно-коллекторный ток, протекая через накопительный конденсатор 11, заряжает его с требуемой скоростью, о чем было сказано выше. Как только напряжение на этом накопительном конденсаторе достигнет величины отпирания разрядного динистора 12, он открывается и конденсатор 11 разряжается в первичную обмотку импульсного трансформатора 13, На вторичной обмотке этого трансформатора, а также управляющем электроде соответствующего тиристора 19 или 20 выделяется остроконечный импульс, в результате чего нэ нагревательном элементе 21 выделяется соответствующая мощность. За время одного полупериода конденсатор 11 заряжается и разряжается несколько раз и вновь заряжается до какого-либо напряжения, но меньше по величине, чем напряжение отпирания разрядного динистора 12. В момент приближения трапецеидального напряжения к нулю импульс с дифференцирующей цепочки (резистор 24 и конденсатор 25) отпирает разрядный транзистор 23, что приводит к разряду накопительного конденсатора 11 через этот транзистор и разрядный резистор 22, Это обеспечивает нулевое значение напряжения на обкладках конденсатора 11 к началу каждого полупериода питающей сети, что, в свою очередь, дает возможность получить чистое время заряда конденсатора 11, которое независимо настраивается в масштабирующем каскаде 26, не влияя на выходные. параметры измерительного моста 1, имеющего возможность в изобретении осуществлять его настройку на оптимальный выходной сигнал.Наличие масштабирующего каскада позволяет, с одной стороны, осуществить настройку измерительного моста на оптимальный выходной сигнал, а с другой стороны, осуществить управление настройкой времязадающего накопительного элемента, не влияя на выходные параметры измерительного элемента, что особенно важно при различной тепловой инерционности регулируемого объекта, в котором функционирует регулятор температуры.Регулятор температуры может быть реализован на микросхемных, полупроводниковых и других радиокомпонентах, выпускаемых предприятиями электронной и радиотехнической промышленности,Формула изобретения Регулятор температуры, содержащий последовательно соединенные измерительный мост и усилитель постоянного тока, генератор трапецеидального сигнала, релаксационный генератор, выполненный в аиде накопительного конденсатора, разрядного динистора и разрядной цепи, состоящей иэ разрядного транзистора с разрядным резистором, включенным в его коллекторную цепь, и дифференцирующей РС-цепи, резистор которой включен между базой и эмиттером разрядного транзистора,соединенным с первой обкладкой накопительного конденсатора, вторая обкладка которого соединена со свободным выводом разрядного резистора и через разрядный динистор - с выходом генератора трапецеидэльного сигнала, соединенным через импульсный трансформатор с управляющим входом электронного ключа, включенного в цепь источника питания нагревателя. а база разрядного транзистора через дифферен-цирующий конденсатор соединена с входом генератора трапецеидального сигнала, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью1780083 Составитель А,КагановскийТехред М,Моргентал Корректор И.Муска Редактор Заказ 4436 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 расширения области применения регулятора на класс объектов с различной тепловой инерционностью, в него введен масштабирующий каскад, выполненный в виде амиттерного повторителя с перестраиваемым резистором в эмиттерной цепи, вход которого соединен с выходом усилителя постоянного тока, а выход - с второй обкладкой накопительного конденсатора,