Устройство для регулирования температуры

Совэ Советскик Социалистическик Республик(23) Приоритет эая и Ио рстеенный комитетсссризобретенийкрытий о делами от ньйо 1 УДК 621. 556.9. Бюлл о 15,05 убликован та опубли 0 5.7 ко я описан 2) Авторы изобретени Г, Ковеза шето(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУ й диагонали реэис ом Изобретение относится к технике регулирования температуры различных объектов.Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является устройство, для регулирования температуры, содержащее резистивный мост с датчиком температуры, источник питания переменного тока, подключенный к питающей диагонали резистивного моста, в измерительную диагональ которо-. го включен двухканальный блок управления триггером,- включенным в цепь исполнительного элемента и в измерительную диагональ резистивного моста (1,Недостатком данного устройства является низкая точность.Целью настоящего изобретения является повышение точности устройства,.Эта цель достигается тем, что устройство содержит усилитель-демодулятор, а каждый канал блока управления триггером состоит,иэ последовательно соединенных усилителя-ограничителя, 25 генератора пилообразного напряжения и формирователя импульсов запуска, причем управляющий вход генератора пило образного напряжения одного из каналов подключен через усилитель-демоду О лятор к измерительнотивного моста.На фиг, 1 приведена функциональнаясхема предложенного устройства длярегулирования температуры,На фиг, 2 - схема коммутации триггер исполнительного элемента,На фиг 3 - диаграммы напряжений,Регулятор температуры (см, фиг, 1)содержит резистивный мост 1, в одноплечо которого включен датчик температуры 2, двухканальную схему управления триггером 3, каждый канал которойсостоит из последовательно соединенных усилителя-ограничителя 4, 5 генераторов пилообразного напряжения 6,7, формирователей импульсов запуска8, 9, подключенных к входам триггера3, К управляющему входу генераторапилообразного напряжения 6 подключенусилитель-демодулятор 10, вход которого подсоединен к измерительной диагонали реэистивного моста 1. В одноиз плеч триггера включен исполнительный элемент 11 и измерительная диагональ резистивного моста 1, питающаядиагональ резистивного моста ) подключена к источнику переменного токаТриггер на тиристоре Т 1 (фиг, 2):с включенным в его плечо исполнитель"ным элементом 11 и измерительной диагональю мОста 1 содержит два управляющих транзистора Т 2 и ТЗ, Транзис"тор Т 2 с ограничительным резисторомВ 1 и базовым резистором В 2 подключенк управляющему электроду тиристора.Транзистор ТЗ сбазовым резисторомВЗ подключен к аноду тиристора Т 1.Оба транзистора выполняют функциюключевых элементов и находятся поочередно,в зависимости от поступления отрицательных управляющих импульсов навходы 1 и 2, либо в режиме .отсечки,либо в режиме насыщения,Регулятор работает следующим образом.При равенстве плеч моста 1, т.е,когда сопротивление датчика температуры 2, находящегося под воздействиемтемпературы регулируемой среды, равно 0заданному, с измерительной диагоналимоста снимается нулевое напряжение Оо(фиг, З,а), Усилители-ограничители 4,5, усилйтеМь-демодулятор 10, генераторы пилообразного напряжения б, 7 и 25формирователи импульсов запуска 8, 9находятся в исходном состоянии. Триггер 3 находится в состоянии Я-вйключено (фиг, З,в); исполнительный эле.мент 11 отключен, обесточен (фиг. 2),30следовательно, на измерительную диа-,гональ реэистивного моста 1 напряжение обратной связи не поступаетДалее под действием внешних возмущенийтемйература изменяется, допустим, 35уменьшилась. Это изменйт сопротивление датчика температуры 2, нарушитравновесие резистивного моста 1, На"измерительной диагонали резистивногомоста 1 появится малое переменное напряжения (4 (Фиг, З,а). Это напряжение будет усилено усилителями-ограни-чителями 4, 5, а усилителем-демодуля-атофом 10 оно преобразуется в постоян-.ное напряжение О:) (фиг, 3,5), воздействующее на управляющий вход генератора пилообразного напряжения б, Обагенератора пилообразного напряженияб и 7 начинают вырабатывать пилу. Надиаграмме. (фиг, З,б) генератору пилообразного напряжения б соответст-,вует нечетная пила, а генератору пилообразного напряжения 7 - четнаяИэ диаграммы видно, что срабатываетрмирователь импульсов запуска 8, нат 15 оенный на Оср, и на соответствующий вход триггера 3 поступает запускающий импульс.На диаграммах (фиг, З,б,в) видно,что при функционировании формирователя импульсов запуска 8, триггер 3 будет находиться в состоянии Я-фвыключено до тех пор, пока ие сработаетформйрователь импульсов запуска 9(фиг, З,г,д), обеспечивающий срабатывание триггера 3 по второму входу, 65 С началом динамического функционирования триггера 3 со скважностьюВКАк,: - ,ВЫКАгде 18 цА - время включения;времявыключения,ВьВАдействует обратная связь в соответствии с работой триггера 3 Й ключевомрежиме, Наизмерительную диагональрезистивного моста 1 (фиг, 2) подается напряжение со скважностью К(, приводящее к разогреву датчика температуры 2, Это вызывает смещение рабочей точки по отношению к уставке идействием обратной связи уменьшаетошибку рассогласования, причем закономерность уменьшения будет соответствовать данной скважности К, С другойстороны включение исполнительного элемента 11 со скважностью К будет препятствовать внешнему возмущению, которое направлено на уменьшение температуры регулируемого объекта. Иначеговоря, с поступлением дискретнойпорции тепла со скважностью К( ошибкарассогласования уменьшается, формирователь импульсов запуска 9 перестаетфункционировать (фиг. З,б) триггер 3переходит в выключенное состояние(фиг З,в), обратная связь перестаетдействовать,а датчик температуры 2получает определенный (слабый) разогрев, благодаря которому возникает смецение рабочей точкии баланс резистивного моста 1 при разогретом датчикетемпературы 2, С остыванием датчикатемпературы 2 вновь возникает разба-.ланс резистивнбго моста 1 вследствиечего срабатывает триггер З,но уже сМеньшей скважностью.Этот процесс будетповторяться до тех пор,пока температура регулируемого объекта под воздействием регулирующего органа не станет.равной заданной, Длительность работысо скважностью Ки длительность пауз,будет определяться величиной обратнойсвязи, а также тепловой инерциейобъекта и датчика температуры 2,Допустим, что возмущающее воздействие было более сильным по сравнению с рассмотренным случаем. Ошибкарассогласования на измерительной диагонали резистивного моста 1 соответствует теперь напряжению фиг. З,а),На диаграмме (фиг, З,е) йредставленынапряжения на выходах генераторов пилообразногО напряжения б, 7, причемнечетные пилы соответствуют генератору пилообразного напряжения б, четные - 7; Цср Ор напряжения срабатывания формирователей импульсов запуска 8, 9 соответственно. О - напряжение усилителя-демодулятора 10, Надиаграмме ( фиг. З,ж)представлены напряжения на выходе триггера 3, Отсюдавидно, что скважность. срабатыванийтриггера 3 Кувеличилась по сЕавне662918 щении, начинается последовательное приближение по циклу: включено-выклю- чено с начальной скважностью К в цикле ффвключеноф, Этот цикл протека" ет теперь при более сильной обратной связи, Благодаря этому при более силь ном возмущении сокращается время вос.- становления заданной температуры. Осуществляется гибкая обратная. связь,2.1 нию с ранее расмотренным случаем более слабого возмущения, Увеличение скважности К, К ведет к тому, что и величина обратной связи возрастаете т.е. датчик температуры 2 разогревается более интенсивно: кривая, соответствующая скважности К 2 идет выше по сравнению с кривой, соответствующей скважности К. В предельном случае при еще более сильном возмущении, соответствующем напряжению раэбаланса 04 срабатывает только формирова тель импульса запуска 9, так как напряжение усилителя-демодулятора 10 0 частолько возрастает, что нечетные пилы генератора пилообразного напряжения 6 становятся совсем малыми, не- г 6 достаточными для срабатывания формирователя импульсов запуска 8, Триггер 3 срабатывает со скважностью К =. 1, т.е. переходит во включенное состояние. По мере уменьшения напряжения разбаланса триггер 3 последовательно переходит:диапазон скважностей от К =1 до К = О, Изменяется соответственно и величина обратной связи.: при К = 1 она максиМальна, при К блйзкоМ 0 - минимальна.Разогрев датчика температуры 2 так гже, как и поступление тепла от исполнительного элемента 11 на объект ре гулирования температуры, эависйт от скважности. Поскольку более сильйому возмущению соответствует большая скважность, то и разогрев датчика тем,пературы 2 будет более интенсивным, быстрее восстановится баланс резистивного моста 1, При остывании датчика 35 температуры 2 .вновь возникает разбаланс. Так же, как и при слабом воэмуФормула изобретения. устройстводля регулирования температуры, содержащее резистивный мост с датчиком темйературы, источник питания переменного тока, подключенный к питающей диагонали реэистивногомоста, в измерительную диагональ которого включен двухканальный блок уйравления триггерам, включенным в цепь исполнительного элемента и в измерительную диагональ резистивного моста, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит усилитель-демодулятор, а каждый канал блокауправления триггером состоит из последовательно соедийенных усилителя-ограничителя, генератора пилообразного напряжения и формирователя импульсов запуска, причем управляющий вход генератора пило образногонапряжения одного из каналов подключен через усилитель-демодулятор к измерительной диагонали резистивного моста.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 463953, кл,. 605 З 23/24, 1971.-,цРк.к кеккоке Тираж Государствен делам йэобрет Мооккк КА