Регулятор температуры Советский патент 1983 года по МПК G05D23/24 

11 Изобретение отнсхзигся к автоматическому регулированию температуры, в част ности к системам управления подогревными термостатами, предназначенными для термостатирования различных объектов. По основному авт. св. № 781784 известен регулятор температуры,содержащий последовательно соединенные интегрирующий усилитель,пороговый элемент,термочув ствителчьный мост, регулирующий .блок и нагреватель, причем выход и вход интег рируюшего усилителя связан через первый ключевой элемент, а вывод нагревателя соединен с одним выводом источника напря жения, содержит последовательно соедине ные вентильный и ограничительный элеме ты, а такнсе второй ключевой элемент, пр этом управляющий вход первого ключевого элемента соединен с выходом регу лирутсшего блока, через второй ключевой элемент - с другим выводом источника напряжения и через последовательно соеД11ненные вентильный и ограничительный элементы с входом интегрирующего усили теля, причем второй выход порогового элемента соединен с управляющим входом второго ключевого элемента 1J . Однако температура перестройки. термочувствительного моста при первом отключении в этом регуляторе достигает величины на 40-50% вьане температуры статирования. В устройствах термостатирования перегрев нагревателя терм1х:тата на такую величину недопустимо. Поэтому в этих устройствах применяют системы аварийного отключения, например на биме;таллических реле, настроенных на температ ру Bbmie температуры статирования на 20-40%, что делает невозможным применение данного типа регуляторов, а,следова-; .тельно, влечет за собой большое время рыхода устройства в режим. Цель изофетения - повыщение быстродействия регулятора температуры. ., Поставленная цель достигается тем, что регулятор температуры содержит, дополнительный ограничительный элемент, включенный между вторым выходом порогового элемента и входом термочувствительного моста. На фиг. 1 изображена функциональная схема регулятора температуры; на фиг. .2 - кривые зависимости температуры нагревателя{Т), датчика термочувствительного моста .(TIJ), объекта термостатирования . ( TQ ) ОТ времени (f при выходе в режим термостата, где t - время до первого отключения нагревателя; Т, - время необходимое 92 для выравнивания теплового поля между объектом регулирования и нагревателем; время перегрева термочувствительного моста; TQ - температура аварийного отключения. Регулятор температуры состоит из термочувствительного моста 1, регулирую.щего блока 2, вентильного и ограничительного элементов (на чертеже объединены в один блок) 3, нагревателя 4, второго ключевого элемента 5, первого ключевого элемента 6, интегрирующего усилителя 7, порогового элемента 8, дополнительного ограничительного элемента 9. Регулятор температуры работает следующим образом. . При подаче напряжения питания сигнал разбаланса с выхода термочувствительного моста 1 поступает на вход регулирующего блока 2, который включает нагреватель 4. Одновременно сигнал с выхода регулирующего блока 2 поступает на. вход первого ключевого элемента 6 и через вентильный и ограничительный элементы 3 на вход интегрирующего усилителя 7. При вюпочении нагревателя 4 . первый ключевой элемент 6 закрывается и на выходе интегрирующего усилителя -7 появляется пилообразное напряжение. При достижении порогового напряжения сигнала на входе порогового элемента 8 происходит скачкообразное увеличение напряжения на его выходах, причем выходной сигнал с первого выхода поступает на дополнительный ограничительный элемент 9 и далее на термочувствительный мост 1,причем точка настройки моста смещается и остается на у-ровне, определяемом дополнительным ограничительным элементом 9. Этот уровень выбирает-, ся таким образом, чтобы температура настройки моста , находилась возможно ближе к точке настройки системы аварийного отключения устройства ОТКА j но не доходила до нее. С второго выхода порогового элемента 8 сигнал поступает на вход второго ключевого элемента 5, который блокирует вход первого ключевого элемента 6, оставляя его в закрытом состоянии. При достижении баланса термочувствительного моста 1, что соответствует определенному времени для данной температуры окружающей среды (время 1, фиг. 2) регулирующий блок 2 отключает нагреватель 4. При этом сигнал с выхода регулирующего, блока 2 через вентильный и ,ограничи тельный элементы 3 поступает на вход ингегрирующего усилителя 7, формируя на его выходе подеющее пилообразное напря жение, которое через пороговый элемент 8 nocTjwaaT на дополнительный ограничительный элемент 9. Так как это напряжение ВБоие порога ограничения .дополнительного ограничительного элемента 9, темпе|ратура настройки моста не изменяется и регулятор начинает работать на температ.уреТ0гр. Через несколько переключений нагревателя, число которых зависит от температуры окружающей среды, нш1ряжен1Ю на выходе интегрирукяцего усилителя 7 снижается до величины опрокшдасващш порогового элемента 8 (время tTj, фиг. 2). Снижение напряжения на выходе йнт егрирующего ус1шителя 7 обусловлено тец, что скЬрость изменения падающего пилобразного напряжения больTctniuT

иг.2 Ше, чем возрастающего. Пороговый элемент 8 переключается в исходное ёостояние и запирает второй ключевой элемент 5. Первый же ключевой элемент 6 приводит интегрирующий усилитель 7 в исходное состояние. Дальнейшее регулирование происходит на постоянной температуре. Таким образом регулирование на повышенной температуре термочувствительного моста при первом включении позволяет значительно снизить время выхоДа регулятора в режим в расширяет возможности применения регулятора температур ры в реальных устройствах термрстатированич, где перегрев нагревателя и других элементов конструкции ограничен определенной величиной.

РЕГУЛЯТОР ТЕЛШЕРАТУРЫ по авг. св. № 781784, о т п и ч а ю ш и и с я тем , что, с целью повышения бьютродействия, он содержит дополнительный ограничительный элемент, в люченный между вторым выходом порогового элемента к вкодом термочувствительного моста.