Регулятор температуры

Союз Севетскик Соцналнстическнк Республик(22) Заявлено 1204.79 (23) 2780513/18-24 с присоединением заявки М - ,(5)М. Кл.з С 05 0 23/24 Государственный комитет СССР во дедам изобретений н открытийДата опубликования описания 23,1180(54) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ 1Изобретение относится к автоматическому регулированию температуры, в частности к системам управления подогревными термостатами, предназначенными для термостатирования 5 различных радиотехнических устройств; кварцевых резонаторов,линий задержки.Известно устройство для подачи мощности форсированного обогрева, 10 содержащее последовательно соединенные обогреватель форсирования и контакт реле включения форсированного обогрева, подключенного к источнику питания, и регулирующий узел 15 с обогревателем, причем реле вклю" чения форсированного обогрева подсоединено к обогреватепю регулирующего узла через параллельно соединенные собственный контакт дополни тельного реле, установленного последовательно с накопителЬным элементом (11,Йедостаток устройства состоит втом, что увеличивается потребляемая мощность, снижается надежность, воз растают габариты и перегревается датчик термочувствительного элемента моста.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 30 2регулятор температуры, содержащий последовательно соединенные интегрирующий усилитель, пороговый элемент, термочувствительный мост, регулирующий блок и нагреватель, причем выход и вход интегрирующего усилителя связаны через первый ключевой элемент, а второй вывод нагревателя. соединен с одним выводом источника напряжения. В этом регуляторе температуры для, обеспечения быстродействия, тепловое сопротивление нагреватель-датчик термочувствительного моста должно быть минимальным, Температура отключения нагревателя (Т) выбирается с точки зрения оптймизации времени выхода объекта в режим, т.е. в момент охлаждения нагревателя до температуры термостатирования (То) температура объекта также будет равна Т. Если дальнейшее регулирование ведется по датчику температуры, не совмещенному с нагревателем, то в момент достижения нагревателем темпе. ратуры Т,температура датчика не соответствует его температуре в стационарном режиме . Чаще всего она выше этой температуры.:При этом включение системы не происходит , объект выходит йз"з"ойй "регулирования Р 1Недостатком регулятора температурыявляется значительная величина времени выхода регулятора в номинальныйрежим,так как при достаточно большомтепловом сопротивлении между датчикоми нагревателем происходит расхождениепроцессов их охлаждения, что приводит к увеличению времени второго включения нагревателя, падению его температуры и выходу температуры объектаза пределы зоны регулирования.Цель изобретения - уменьшение 10времени выхода регулятора температурй в номинальный режим.Цельдостйгается тем, что регулятор температуры, содержащий последовательно соединенные интегрирующийусилитель, пороговый элемент, термочувствительный мост, регулирующийблок и нагреватель, причем выход ивход интегрирующего, усилителя связаны через первый ключевой элемент, аодним выводом источника напряжения,последовательно соединенные вентильный и ограничительный элементы, атакже второй ключевой элемент, приэтом управляющий вход первого ключевого элемента соединен с выходом ре" гулирующего блока, через второй ключевой элемент - с другим выводом источнйка"напряжения и через последовательно соединенные вентиль ныйи ограничительный элемент - со входом интегрирующего усилителя, причем второй выходпорогового элемента соединен с управляющим входом второго ключевого элемента.На фиг. 1 изображена принципиаль 35ная схема предлагаемого устройства;на фиг, 2 и 3 - кривые зависимоститемпературы нагревателя (Т ), датчика термочувствительного моста (Тд),объекта термостатирования (То) от 40времени Е при выходе в режим термо-стата, где , -время первого отключения нагревателя, Г - время, необходимое для выравнивания тепловогополя между объектом регулирования инагревателем,- время второговключения нагревателя.Регулятор температуры, содержащййпоследовательно соединенные интегрирующий усилитель 1, пороговый элемент 502, термочувствительный мост 3, регулирующий блок 4 и нагреватель 5, причем выход и вход интегрирующего усилителя 1 связаны через первый ключевой элемент б, а второй вывод нагревателя 5 соединен с одним выводом источника 7 напряжения, последовательно соединенные вентильный 8 и ограничйтельный 9 элементы, а также второй ключевой элемент 10, при этом управляющий вход первого ключевого эле- бО мента б "соединенс"вйходом"регулирукщего блока 4, через второй ключевой элемент 10с другим выводом источника 7 напряжения и через последова тейьно соединенные вентильный 8 и 65 ограничительный 9 элементы - со входом интегрирующего усилителя 1, причем второй выход порогового элемента2 соединен с управляющим входом второго ключевого элемента 10. При подаче напряжения питания сигнал разбаланса с выхода термочувствительного моста 3 поступает на входрегулирующего блока 4, который включает нагреватель 5. Одновременно сигнал с выхода регулирующего блока 4 поступает на вход первого ключевого элемента б и через вентильный 8 и огра-. ничительный 9 элементы - на вход интегрирующего усилителя 1.При включении нагревателя 5 первый ключевой элемент б закрывается и на выходе интегрирующего усилителя 1 появляется возрастающее пилообразное напряжение. При достижении порогового значения сигнала на входе порогового элемента 2 происходит скачкообразное увеличение напряжения на его выходах, причем выходной сигнал с первого выхода поступает на вход термочувствительного моста 3, смещая точку его баланса, при этом увеличивается время включения нагревателя 5. Со второго выхода порогового элемента 2 сигналпоступает на вход второго ключевого элемента 10, который блокирует вход первого ключевого элемента б.При достижении баланса термочувствительного моста 3, что соответствует определенному времени для данной температуры окружающей среды, регулирующий блок 4 отключает нагреватель 5. При этом сигнал с выхода регулирующего блока 4 через вентильный 8 и ограничительный 9 элементы поступает на вход интегрирующего усилителя 1, формируя на его выходе падающее пилообразное напряжение, которое поступает через пороговый элемент 2 на вход термочувствительного моста 3,что приводит к постепенному смещению точки его баланса, уменьшая тем савам время выключенного состояния нагревателя 5 в зависимости от температуры окружающей среды. При достижейии определенной величины пилообразного напряжения на выходе интегрирующего усилителя 1 происходит переключение порогового элемента 2 в исходное. состояние и запирание второго ключевого элемента 10, блокирующего вход первого ключевого элемента б. Интегрирующий усилитель 1 возвращается в исходное состояние.Скорость изменения падающего пилообразного напряжения выбирается больше скорости изменения возрастающего пилообразного напряжения.Дальнейший процесс регулирования носит характер двухпозиционного регулирования прй постоянной температуре переключения,Предлагаемое изобретение позволявт значительно повысить быстродействне термостатов за счет сокращения времени выхода в номинальный режим н исключить перерегулирование, что особенно существенно для термостатов с использованием сосудов Дьюара в качестве теплоизолирующей оболочки, где тепловая связь между объектом регулирования и внешней средой мала, а температура перегрева может составлять значительную величину.ОФормула изобретенияРегулятор температуры, содержащий последовательно соединенные интегрирующий усилитель, пороговый элемент, термочувствительный мост, регулирующий блок и нагреватель, причем выход и вход интегрирующего усилителя связаны через первый ключевой эле- Щ мент, а второй вывод нагревателя соединен с одним выводом источника напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью уменьшения времени выхода регулятора в номинальный режим, он содержит последовательйо соедийен-" ные вентнльйый и ограничительный элементы, а также второй ключевой элемент, при этом управляющий вход первого ключевого элемента соединен с выходом регулирующего блока, через второй ключевой элемент - с другим выводом источника напряжения и через последовательно соединенные вентильный и ограничительный элементы - со входом интегрирующего усилителя, причем второй выход порогового элемента соединен с управляющим входом второго ключевого элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свйдетельство СССР Р 358691, кл, О 05 О 23/19,010271. 2. Авторское свидетельство СССРР 549792, кл. О 05 О 23/24, 1976Подписноео комитета СССРй и открытийаушская иаб.,д.4/5