Многоточечный регулятор температуры

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 657417 Дополнительное к авт. свнд-в(51) 23/1 Гасударственный наметет СССР ае делам нэааретеней и аткрытнй) Приорит публиковано 15,04,78,)бюллетень 14 ать опубликования описания 19,04 79 3) УДК 621 556 (088.8)) МНОГОТОЧЕЧНЫЙ РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ лит ному реле иности, распнагревател ределитель, через который к ю подключены выходной тран йного усилителя мощности н рсирующего питания, програм по ключенный к схеме с авэистор релеисточник фомный блок, д рнения через ключи 2.Однако этот регулятор не обеспечивает одновременного регулирования температуры на многих объектах.Наиболее близким техническим решением, в котором устранен указанный недостаток, является многоточечный регулятор температуры, содержащий нагрева т 5тели, датчики температуры, подключенные ко входам соответствующих усилителей через первые ключи, управляющие входы которых связаны с выходами распределителя импульсов, подключенного 20к генератору импульсов, триггеры, дополнительные ключи, триггеры Шмитта, интеграторы, инвертрры, селектор, элементы задержки, источник питания, ис 1Изобретение относится к областиавтоматики и может быть использованов многоточечных регуляторах темпераИзвестен регулятор температуры, содержащий чувствительный элемент, распределитель, источник форсирующего питания 11.Релейный усилитель; используемый в указанном регуляторе температуры, при стабилизации рабочей температуры не позволяет получить высокую точность регулирования. Указанный недостаток устранен в регуляторах температуры, в которых усилитель работает в двух режимах - в релейном режиме, при ускорен ном разогреве, и в режиме широтно-импульсной модуляции, при стабилизации рабочей температуры.Известен регулятор температуры, содержащий размещенные в объекте регулирования нагреватель и чувствительный1элемент, подключенный к последовательно соединенным предварительному еме сравнеиия, бесконтактелейному усилителю мощточник форсирующего разогрева, программный задатчик 3Целью настоящего изобретения является повышение точности регудятора.Укаэанная цель достигается тем, что в многоточечном регуляторе температуры источник форсирующего разогрева подключен к нагревателям ч.рез соответствующие последовательно соединенные первые дополнительные ключи, управляющие аходы которых связаны с последовательно соединенными вторыми управляющими клю чами, триггерами Шмитта, интеграторами, подключенными к выходу распределителя импульсов, третьими дополнитедьными кдючами, подключенными к выходу усилителя, и селекторы, вторые аходы которых через четвертые дополнительные ключи связаны с источником питания и выходами триггера Шмитта, и через первые дополнительные ключи источник форсирующего разогрева подключен к соответствующим посдедовательно соединенным инверторам, элементам задерж ки, триггерам, выходы которых подключены ко вторым аходам вторых дополнительных ключей, вторым входам интеграторов и первым входам пятых доподнительньцс. ключей, подключенных к выходам программного задатчика и к первым .аходам, связанных со вторым входом усилителя, шестых дополнительных ключей, вторые входы которых подключены к выходам распределителя импульсов.На чертеже представлена блок-схема регулятора, который содержит нагреватели,2, датчики 3 темепературы, расположенные на объектах 1 регулирования, селекторы 4, триггеры Шмитта 5, на входе которых установлены интеграторь, 6, усилитель 7, програьйаный задатчик 8, инверторы 9, установленные между одним из аходов элемента И и элементами 10 задержки, источник 11 форсирующего разогрева, распределитель 12 импульсов, генератор 13 импульсов, триггеры 14, первые ключи 15 и дополнитапьные ключи 16, 17, 18, 19, 20, 21, источник 22 питания.Работает регулятор следующим образом. Импульс от генератора 13 импульсов через распределитель 12 импульсов поступает на управляющие входы ключей соответствующих каналов и открывает кх, При открытых ключах 15, 17, 18 (первый канал на вход усилителя 7, который работает в релейном режиме, поступаетсигнал с датчика 3 температуры объекта 1, Усилитель срабатывает и черезинтегратор 6 открывает триггер Шмиттао у 5, который открьвает дополнительныеключи 16, и 20, через открьггый ключ21, подкдючая к селектору 4 источник11 форсирующего разогрева и шинуисточника 22 питания. Через селектор4 к нагревателю подключается источник с более высоким потенциалом, аименно, источник 8 форсирующего разогрева. Объект 1 начинает ускоренно раоогрвваться. Через открытые дополни тельные ключи 18 и 19 на вход усилителя 7 иэ программного задатчика 8подается сигнал, устанавливающий температуру Я объекта 1, при которой должно отключиться форсирующее питание и 20 обеспечивается работа усилителя 7 вредейном режиме. Температура, ф 1 устанавливавтся для каждого канала изусловия обеспечения минимального времени разогрева объекта. Постояйная И времени Ь интегратора 6 выбираетсяЙ )где Т - время цикла переключения распредедителя импульсов 12, За одинцикл интегратор 6 не успевает разря- М диться и триггер Шмитта 5 остаетсяв открьггом состоянии. При следующемпвреходе распределителя импульсов 12на первый канал интегратор 6 подзаряжается сигналом с усилителя 7 и проф должает удерживать триггер Шмитта 5в открытом состоянии, Когда температу,ра объекта 1 достигает значения Я,усилитель 7 отпускает и на интегратор6 не поступает сигнал. После раз О ряда интегратора 6, когда напряжениена его выходе станет меньше порогасрабатывания триггера Шмитта 5,триггер Шмитта закрывается, дополнительные ключи 15 и 20 также закрыва. фу ются. На аходе инвертора 9 сигнал пропадает, а с его выхода сигнал, черезэлемент 10 задержки, поступает натриггер 14 и переключает его. Приэтомключи 19 и 21 закрываются и от ключают ключ 20 от выхода триггераШмитта 5 и, программный задатчик канала от входа усилителя 7, которыйперестраивается на регулирование рабочей температуры и работу в линейном ре-жиме.Одновременно .изменяется постояннаявремени интегратора 6рт е зт1Ключи 19 и 20 остаются в закрытомсостоянии до выключения устройства.После поступления следующего управляющего импульса на ключи 15, 17, 18с выхода усилителя 7 на вход интегратора 6 поступает сигнал, пропорциональный отклонению температуры объекта 1от номинальной и заряжает интегратордо амплитудного значения сигнала.При этом триггер Шмитта 5 открывается,открывается ключ 16 и к нагревателю 2подключается шина источника питания.Когда напряжение на интеграторе 6 станет меньше порога срабатывания триггера Шмитта 5, он закрывается и закрывавтся ключ 16 при этом ток в нагревателе2 прекращается. Время разряда интегратора 6 и, следовательно, время протекания тока через нагреватель 2 пропорционально отклонению температуры объекта1 от номинальнего значения.Как видно иэ описания, усилитель 7работает в двух режимах - релейном илинейном. В релейном режиме осуществляется форсированный разогрев объектов более высоким потенциалом. Времяотключения форсирующего питания, обеспечивающее максимальную скорость разогрева для каждого объекта при заданных условиях, формируется-при помощипрограммного устройства по температуре объекта.После отключения источника форсирующего питания производится переключение усилителя на работу в линейномрежиме с целью регулирования рабочейтемпературы с заданной точностью пу.тем изменения коэффициента обратнойсвязи и смещения рабочей точки усилителя,Введение форсирующего питания вмноготочечный регулятор температурыпозволяет сократить время разогреваобъекта с 15-20 мин до 3-5 мин, атакже существенно сократить объем аппаратуры за счет использования общихэлементов. Поскольку управление форсирующим разогревом ведется по температуре в объекте (отключение источникафорсирующего разогрева) разброс по .времени выхода на рабочий режим непревышает 40% при изменении окружающей температуры от 0 до +40 С,0 Формула изобретения Многоточечный регулятор температу-ры содержащий нагреватели, датчикитемпературы, подключенные ко входамсоответствующих усилителей, через первые ключи, управляющие входы которыхсвязаны с вьмодами распределителя импульсов, подключенного к генератору импульсов, триггеры, дополнительныв ключи,триггеры Шмитта, интеграторы, инвврторы, селекторы, элементы задержки, источник питания, источникфорсируюшего разогрева, программный эадатчик, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулятора, в нем источник форсирующе о разогрева подключен к нагревателям через соответствующие последовательно соединенные первыедополнительные ключи, управляющие входы которых связаны с последовательносоединенными вторыми управляющимиключами, триггерами Шмитта, интеграторами, подключенными к выходу рас 25пределителя импульсов, третьими дополнительными ключами, подключенными квьмоду усилителя, и селекторы, вторыввходы которых через четвертые дополнительные ключи связаны с источникомпитания и выходами триггеров Шмитта,и через первые дополнительные ключиисточник форсирующего разогрева подклю 4чен к соответствующим последовательносоединенным инверторам, элементам задержка, триггерам, вьмоды которых под.35ключены ко вторым входам вторых дополнительных ключей, вторым входаминтеграторов и первым входам пятыхдополнительных ключей, подключенным4 ак выходам программного задатчика и кпервым входам связанных со вторымаходом усилителя, шестьм дополнительных ключей, вторые входы которьм подключены к выходам распределителя им 45пульсов,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРММ 273548, кл. С 05 0 23/24, 1968 с2. Авторское свидетельство СССРХо 374582, кл, б 05 П 23/24 1970.3. Авторское свидетельство СССРМ 426223, кл. Ь 05 Э 23/19, 1971.Составитель 8. КрюковРедактор В. Чирков Техред 3, Фанта Корректор М. Заказ 1795 лиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проехтнан, 4 7 Тираж 1 ЦНИИПИ Госудпо делам 13035, Москва 14 Подписноерственного комитета ОСзобретений и открытийЖЗВ, Раушская наб., д.