Устройство для регулирования температуры

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 79179 п 9 5 0 05 О 23/19 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВ ЛЬСТВ тор- екс- щиты иче- иства(71) Специальное проектно-конструское и технологическое бюро по компным и низковольтным устройствам заи системной автоматики для энергетик(56) Авторское свидетельство СССРМ 1481730, кл. 6 05 О 23/19, 1987,Авторское свидетельство СССРМ 1168914, кл. 6 05 О 23/19, 1984,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАТЕМПЕРАТУРЫ(57) Изобретение относится к автоматскому регулированию и может бытпользовано в сельском хозяйстэлектронагревателях в качестве устрои для регулирования температуры воды и воздуха в техн; логических целях и защиты уст ройства от перегрева, Цель изобретения -повышение надежности и уйрощенйе устройства. Сущность изобретения: устройствосодержит Эадатчик.1 .емпературы, включенный в измерительный мост 2, в который такие включены резисторы 3, 5, 7, второйпотенциометрический эадатчик 4 и датчиктемпературы 8, первый компаратор напряжения 9, ограничивающие резисторы 10 и11, развязывающий диод 12, второй компаратор 13, ограничивающий резистор 14,электромагнитное реле 15, ключевой транзистор 16, ограничивающие резисторы 17,19, развязывающие диоды 18, 20, второе, )реле 21 с размыкающими 22 и замыкающими 23 контактами, 1 ил,бИзобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в сельском хозяйстве в электронагревателях в качестве устройства для регулирования температуры воды и воздуха в технологических целях и защиты уст- ройств от перегрева.Известно устройство для регулирования температурй", содержащее последовательно ЬЖдййенные термочувствительный мост и компаратор, стабилйтрон, конденсатор, выпрямитель, балластный конденсатор, транзисторы р-п-р и п-р-п-типа, электромагнитное реле и нагреватель, при этом и-р-и-транзистор соединен эмиттером с выходом компаратора, коллектором - с базой р-п-р-транзистора, коллектор которого подключен к базе п-р-п-транзистора, катоду стабилитрона, другому выводу конденсатора и другим выводам питания термочувствительного моста и компаратора; а обмотка электромагнитного реле подключена параллельно р-п-р-транзистору,", Однако известный регулятор температуры,не обеспечивает защиты устройств от перегрева и имеет ограниченную область применения,Известно также устройство для регулировайия температуры и защиты от перегрева, содержащее измерительный мост, в плечи которого включены два задатчика температурыдатчик температуры и резисторы, усилитель постоянного тока для усиления сигнала рассогласования между температурами регулирования и задания, выход которого через резисторы подключен к входам первого и второго компараторов, выполненных на операционных усйлителях, два реле (одно - с замыкающим и размыка- ющим контактами, второе - с замыкающим контактом), два транзистора и дйод, который одйим выводом через резистор подключен к средней точке второго задатчика, а другим выводом через размыкающий контакт первого реле соединен с общей точкой четвертого и шестого резисторов. Первое реле включено в коллектор первото транзистора, вход которого подключен к вйходу первого компаратора,"второе реле включено в коллектор второго транзистора, вход которого подключен к выходу второго компаратора. Питание устройства осуществля- ется от двух разнополярных шин источника питания, а управление происходит с выходов первого и второго компараторов через транзисторные ключи, в цепь которых включены соответственно катушки исполнительного реле, включающего нагреватель, и реле сигнализации температуры срабатывания защиты от перегрева.Недостатками указанного устройства являются необходимость промежуточного усиления разностного сигнала измерительного моста, что осуществляется при помощи усилителя постоянного тока, наличие двух шин разнополярных источников питания, использование в цепи обратной связи усилителя постоянного тока размыкающего контакта собственного исполнительного реле, включающего нагреватель, и его исполь 10 зование для коммутации низких уровней токов и напряжений в цепях обратной связи. Кроме того, устройство не позволяет осуществить блокировку реле при превышении 15 температурй регулирования в случае пробоя транзистора первого реле, Многозвенное управление нагревателем по цепи; измерительный мост, усилитель постоянного тока, первый компаратор, резистор, тран 20 зистор, катушка реле, выходной контакт,снижает надежность Цель изобретения - повышение надеж- .ности и упрощение устройства. Решение указанной цели позволяет улучш ить эксплуата ци он н ые характеристики устройства, использовать компараторы без промежуточного усиления сигнала измерительного моста и одновременно повысить надежность, атакже осуществить блокировку реле припревышении темпера 30 туры регулирования Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования температуры, содержащем измерительный мост, в плечи которого подключены два потенцио 35 метрических задатчика температуры, датчик температуры и ограничивающие резисторы, два компаратора, к выходу каждого из которых подключена обмотка соот 40 ветствующего электромагнитного реле,ключевой транзистор, ограничивающие резисторы и развязывающие диоды, первыйкомпаратор соединен своим неинвертирующим входом во средним выводом первого 45 потенциометрического задатчика температуры и через йоследОвательйо соединенные первые ограничивающий резистор и развязывающий диод подключен к выходу второго компаратора, который со 50 едййен неинвертирующим входом сосредйймвыводом второго потенциометрического задагчйка, а инвертирующие вхбды компараторов и один из выводов датчика температуры соединены между собой, клю чевой транзистор эмиттером соединен с выходом первого компаратора и включен последовательно с обмоткой первого электромагйитного реле, база ключевого транзистора через последовательно соединенные вторые ограничивающий реЗистор и развя1791799 10 15 20 25 30 35 40 45 50 зывающий диод подключена к выходу второго компаратора и через последовательносоединенные третьи ограничивающий резистор и развязывающий диод подключена кинвертирующим входам обоих компараторов, а коллектор ключевого транзистора соединен с шиной нулевого потенциала.На чертеже представлена схема устройства для регулирования температуры,Первый потенциометрический задатчик1 температуры измерительного моста 2включен в первое пл;чо и через резистор 3подключен,: шине нулевого потенциала,второй поте,циометрический заДатчик 4температуры включен во второе смежноеплечо и через резистор 5 соединен с шинойисточника питания 6, резистор 7 включен втретье плечо и соединен с первым выводомдатчика 8 температуры, включенным в четвертое плечо измерительного моста 2, второй вывод датчика температуры соединен сшиной нулевого потенциала.Первый компаратор напряжения 9 с открытым коллекторным выходом соединенсвоим неинвертирующим входом со средним выводом первого потенциометрического задатчика и через резистор 10 подключенк собственному входу, а через последовательно соединенные первые ограничивающий резистор 11 и развязывающий диод 12подключен к выходу второго компаратора13 с открытым коллекторным выходом.Второй компаратор 13 соединен с неинвертирующим входом со средним выводомвторого потенциометрического задатчика 4и через резистор 14 подключен к собствен: ному выводу. Инвертирующие входы двухкомпараторов и первый вывод датчика тем. пературы соединены между собой,К выходу первого компаратора 9 подключена обмотка электромагнитного реле15 и змиттер ключевого транзистора 16, коллектор которого соединен с шинойнулевогопотенциала. База ключевого транзисторачерез последовательно соединенные вторые ограничивающий резистор 17 и развязывающий диод 18 подключена к выходувторого компаратора и через последовательно соединенные третьи ограничивающий резистор 19 и развязывающий диод 20подключена к инвертирующим входам компараторов 13 и 9,К выходу второго компаратора 13 подключена обмотка второго реле 21, Выходустройства - размыкающие контакты 22первого реле 15 и замыкающие контакты 23второо реле 21.Устройство работает следующим образом,Если в начальный момент времени температура измеряемая "датчиком 8 температуры,.уменьшается по отношению к температуре регулирования, заданной задатчиком 1, то на входах первого компаратора 9 появляющийся разностный отрицательный сигнал не усиливается указанным компаратором и поэтому на его выходепотенциал-не"изменяется, первое реле 15 отключено, а размыкающие контакты 22, соединенные с нагревателем, осуществляют его работу. При достижении и последующем увеличении температуры, измеряемой датчиком температуры, по отношению. к температуре регулирования,заданной задатчиком 1, на входах первого компаратора 9 появляющийся разностный сигнал положительной полярности усиливается этим компаратором, что йриводитк-рЬлейному изменению потенциала выхода компаратора от значенияпитающегойапряжения до значения остаточногонайряжения на переходе коллектор-эмиттер выходного транзистора компаратора",в"результатечего реле 15 включается, а контакт 22 нагревателя отключается.В аварийных состояниях при дальнейшем возоастании температуры, достигающей величины уставки второго задатчика 4, включается второе реле 21 и с его выхода подается сигнал защиты от перегреваПри этом происходит изменение потенциала неинвертирующего входа первого компаратора по цепи: резистор 11, диод 12, открытый коллекторный вьход второго компаратора,Первое реле 15 остается включенным, вследствие открытого транзистора 16 подачей потенциала на его базу по цепи: резистор 17, диод 18, открытый коллекторный выход второго компаратора, Изменением положения движка второго эадатчика 4 задается разность междутемпературами регулирования и срабатывания защиты отперегрева,Значение регулируемой температуры определяется первым задатчиком 1 и не зависит от положения движка второго эадатчика 4, зона возврата, определяющая точность регулирования, задается резисторами 14 и 10, остается также постоянной и не зависит от положения движка второго задатчика 4. Зоны возврата выхода регулируемой температуры и температуры срабатывания защиты от перегрева симметричны относительно заданных значений температур.Приоритет принадлежит непрерывному сигналу, задаваемому вторым задатчиком 4,т.е, при достижении температуры датчиком 8 большей, чем температура указанного за1791799 Составитель Г,ЕреминаТехред М.Моргентал Корректор Н. Бучок Редактор 3 аказ 151 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 чПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 датчика, обеспечйвается включенйе второго и йервого компараторовиотключениевыхода устройства, Для защиты устройства при коротком замыкании датчика температуры. используется транзистор 16, который бло кирует выходное устройство при помощи последовательно соединенных с его базой резистора 19, диода 20 и выхода датчика 8 температуры. 10Формула изобретенияУстройство для регулирования температурй, содержащее измерительный мост; в плечи которого включены два потенциометрических эндатчика температуры, датчик 15 температуры и ограничивающие реэисторй, два компаратора, к вйходу каждого из которых подключена обмотка соответствующего электромагнитного. феле, ключевой транзистор, ограничивающие резисторы и 20 развязывающие диоды, о т л и ч а ю щ е ес я гем, ч 1 о, с целью повышения надежности и упрощения устройства, первый компаратбр соединен своимнеинвертирующим25 входом со средним выводом- первого потенциометрического задатчика температуры и через последовательна соединенные первые ограничивающий резистор и раэвязывающий диод подключен к выходу второго компаратора, который соедийен неинвертирующим входом со средним выводом второго потенциометрического задатчика, аинвертирующие входы компараторов и один из выводов датчика температуры соединены между собой, ключевой транзистор эмиттером соединен с выходом первого компаратора и включен последовательно с обмоткой первого электромагнитного реле, база ключевого транзистора через последовательно соединенные вторые ограничительный резистор и развязывающий диод подключена к выходу второго ком 1 аратора й через последовательно соединенные третьи ограничивающий резистор и раэвязывающий диод к инвертирующим входам обоих компараторов, а коллектор ключевого транзистора соединен с шиной нулевого потенциала;