Устройство для регулирования температуры нагревателя

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик в 9573 82(22) Заявлено 27.03,81 (21) 3265655/18-24с присоепиненнем заявки РЙаю делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07.09.82 О,А, Геращенко, Н. Н. Базырь, Г, Н. Де евьцщ;.Агй;Лвтсеякои С.А. СажинаАИнститут технической теплофизики АН куаинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВАТЕЛЯ 1Изобретение относится к технике ререгулирования и контроля температуры нат . ревания и может быть использовано в нагревных термостатах и других изделиях, в которых необходимо обеспечить постоянство заданной температуры нагревания5 при изменении температуры окружающей среды, и ее измерение.Известны мостовые схемы для измерения и регулирования температуры нагревания, работающие с использованием двух температурных зондов. Один из них включен в резистивный уравновешенный мост, другой выполнен в виде термопары и введен соответствующим образом в термометрируемую зону, например в окрестность первого 3В этих устройствах снижение температуры первого зонда приводит к включению дежурного нагрева при помощи мостовой 20 схемы сравнения, а стабилизируемую температуру контролирует вторым зондом.Недостатком подобных устройств явля ется невысокая точность контроля, обусловленная как введением в термометрируемую зону второго зонда, искажающимтемпературное поле, так и влиянием егоустановки относительно нагреваемого .объекта;Известны также мостовые устройствадля измерения и регулирования температуры нагревания, работающие с использованием одного температурного зонда Яи ЗД.Нецостатком этих устройств являетсяналичие погрешности при изменении температуры окружающей среды, более конкретно - погрешности от влияния температуры окружающей среды на сопротивлениеподводящих проводов, предназначенных дляподключения терморезистора который раоположен в нагреваемой области на большомрасстоянии от устройства,Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство,в котором этот недостаток устраняетсяпутем включения терморезистора по,3-хпровоцной схеме 4.9571 82 3Однако компенсация погрешности вэтом устройстве обеспечивается толькопри одной температуре окружающей средыи не обеспечивается в диапазоне температур, 5Пель изобретения - повышение точности регулирования,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для регулирования тем-,пературы нагревателя, содержащее ре Озистивный мост, в одно иэ плеч котороговключен расположенный дистанционно от-.носительно моста терморезистор, параллельно которому включен высокоомныйвольтметр, а в выходную диагональ моста включен дифференциальный усилительна выходе которого установлен нагреватель, введен усилитель с отрицательнойобратной связью, в которую включен резистор плеча моста, смежного с термо- щозависимым плечом, причем один из выходов усилителя с обратной связью подключен к одному выходу входной диагонали моста, а другой - к выводу терморезистора, связанному с другим выводом вход- дной диагонали моста.Стабилизатор тока выполнен в вийеусилителя с отрицательной обратной,связью, в цепь которой включено сопротивление плеча моста, смежного с термозависимым плечом, и находящегося с нимв одной ветви по току,На фиг, 1 представлена схема предлагаемого устройства для измерения и регулирования температуры нагревания; на фиг. 2 ее эквивалентная схема.Устройство содержит резистивный уравновешенный мост, в плечи которого включены термозависимое сопротивление 1,(К) используемое екак датчик температуррегу.40 лируемый резистор 2 (2), служащий,для задания требуемого значения температуры, и постоянные резисторы 3 и 4( к 4)". Мост выполнен равноплечюю, но может быть выполнен также с симметричными 45плечами (11= 12,Р=Й 4В выходную диагональ моста включены входы дифференциального усилителя 5, на выходе которого установлен источник питания нагревателя, В принятом вариан те выполнения дифференциальный усилитель 5 нагружен электронагревателем 6, введенным в тепловую связь с термозависимым сопротивлением 1, в частности путем установки на нем. Элемерты 1 55 и 6 размещены в нагреваемой термэметрируемой области 7, расположенной на большом расстоянии от устройства. 4Во входную йиагональ моста включенстабилизатор тока, протекающего по теморезистору 1, например, в вице усилителя 8 с глубокой отрицательной обратнойсвязью, в цепь которой включен резистор4 плеча моста, смежного с термоэависимым плечом с резистором 1 и находящегося с ним в одной ветви по току. Величина тока, протекающего по указаннойветви моста не зависит от величины сопротивлений 1 и 9 (фиг, 2),Терморезистор 1 включен по трехпроводной схеме при помощи подводящих проводов 9 - 11 (фиг. 1). На фиг. 2 вносимые ими равные сопротивления показаны в виде резисторов 9 - 11 Йс- Р 1).В общем случае достаточным являетсясоблюдения условия=Кю Ф Ри. Параллельно вынесенному терморезистору 1 (фиг, 1)включен индикатор 12 температуры в виде высокоомного вольтметра.Устройство работает следующим образом.Задание требуемого значения температуры 1 о нагревания в нагреваемой области 7 производится с помощью регулируемого резистора 2. Соответствующим изменением сопротивления резисторавключенная мостовая схема уравновешивается при Со, когда 1 = Р . Температураиндицируется на измерительном приборе 12.Отклонение (уменьшение) температурыот о приводит к появлению сигнала ошибки в выходной диагонали моста, котораяусиливается схемой 5 и подается нанагреватель 6. Последний, нагревая область 7 и терморезистор 1, изменяет егосопротивление до восстановления равнове.сия моста при о, когда ошибка сводится к нулю и подача энергии в область 7прекращается, Стабилизированная температура 1 о индицируется на приборе 1 2.Использование уравновешенного моста,в котором термбрезистор включен по трехпроводной схеме, а измерение температуры производится при балансе моста с помощью вольтметраподключенного к вынесенному термозависимому сопротивлению,исключает погрешность показаний от влияния температуры т, окружающей средына сопротивление подводяпощ проводов9 - 11 при 1) = Ро Ф Р,и (1), одинаковомсопротивлении плеч моста (или + Р2 10 3- к 4)(2) и стабилизации тока термозависимого сопротивления .(3)Условие (1) вьптолняется во всем диапазоне изменений 1, условие (2) -. ПтенцоваКорректор А. Составитель Техред М,Т Редактор А. Тираж 914 НИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская одписыоеСР аказ 6597/36