Терморегулятор Советский патент 1983 года по МПК G05D23/24 G05D23/19 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при регулировании температуры термостата, когда в качестве датчика-нагревателя используется позистор. Известно устройство для регулирования температуры, где датчик одновременно является нагревателем 1. Однако оно характеризуется большой сложностью, а следовательно, сравнительно низкой надежностью из-за большого количества элементов и сниженным временем выхода в режим из-за того, что в переходном режиме нагрев осуш,ёствляется импульсно, т.е. наблюдается периодически повторяющиеся участки времени, когда нагрев отсутствует. хотя температура термостата не достигла заданнои величины. Наиболее близким техническим решением является терморегулятор, содержащий термочувствительный мост с позисторо.м в одном из плеч, последовательно соединенные усилитель, импульсный генератор и ключ, который включен между позистором и источником питания. Входная-диагональ моста соединена с клеммами источника питания, а выходная диагональ - с входами усилителя 2.Такой терморегулятор обладает существенными недостатками, т.е. в переходном режиме ввиду уменьшения средней мощности нагрева за период- происходит увеличение времени выхода в режим. Причем, чем больше разница напряжений на входах усилителя, тем меньшую часть периода подается нагрев. В результате получающейся сред: ней за период мощности может оказаться недостаточно для нагрева до заданной температуры. Чтобы этого не произошло, приходится принимать специальные меры, уменьшающие амплитуду изменения напряжения на выходе усилителя. В результате усилитель практически не выполняет своих функций и нестабильность температуры будет определяться крутизной управления генератора. Но и в этом случае нагрев производится не полный период, по с несколько большим коэффициентом заполнения. Целью изобретения является улучшение характера переходного режима терморегулятора, приводящее к сокращению времени выхода в режим. Поставленная цель достигается тем, что в терморегулятор, содержащий подключенный входной диагональю к источнику питания термочувствительный мост с датчикомнагревателем в одном из плеч, формирователь импульсов, одним входом связанный с первым выводом выходной диагонали термо чувствительного моста, а выходо.м - с управляющим входом ключа, включенного между вторым выводом выходной диагонали термочувствительного моста, к которому подключен датчик-нагреватель, и первым выводом источника питания, введен подключенный параллельно датчику-нагревателю делитель напряжения с переменным коэффициентом деления, выход которого связан с вторым входом формирователя импульсов, а управляющий вход - с выходом формирователя импульсов. На чертеже показан терморегулятор. Он содержит термочувствительный мост 1 .с датчиком-нагревателем (позистором) 2, формирователь 3 импульсов, ключ 4, делитёль напряжения с переменным коэффициентом деления, состоящий например, из резисторов 5, б и ключа 1. Входная диагональ моста 1 подключена к клеммам источника питания. Терморегулятор pa.6oTaef следующим образом. В момент включения мост 1 разбалансирован, ключ 4 Закрыт, а коэффициент деления делителя напряжения приблизительно равен единице. К входу формирователя 3 приложено напряжение разбаланса моста 1, заставляющее выдать импульс на выходе, открывающий ключ 4 и меняющий коэффициент деления делителя напряжений посредством ко.манды, поступающей на управляющий вход ключа 7. Происходит нагрев позистора 2 через ключ. Теперь на позисторе 2,т.е. на втором выводе выходной диагонали моста 1 напряжение максимально, равное напряжению источника питания за вычетом падения напряжения на насыщенном ключе 4. Если бы этот вывод диагонали моста 1 был соединен с входом формирователя 3 непосредственно или через делитель напряжения с постоянным коэффициентом деления, то напряжение немедленно заставило закрываться формирователь 3. Но из-за изменения коэффициента деления напряжения к второму входу фор.мирователя 3 приложено напряжение, недостаточное для закрытия последнего и нагрев позистора 2 продолжается. Когда температура позистора приближается к заданной, его сопротивление резко возрастает (более чем на порядок) , уменьщится ток через него и через ключ 4, что приведет к уменьшению остаточного падения напряжения на насыщенн)м ключе 4 и к некоторому росту напряжения на втором выводе выходной диагонали. В результате напряжение на втором входе формирователя 3 окажется таким, что начнет л регулируемый режим, т.е. фор.мирователь з будет выдавать импульсы со скважностью, зависимой от температуры среды, попере„енно подавая нагрев на позистор 2 посредством ключа 4 и меняя коэффициент деления делителя напряжения - то 1, то п g зависимости от того нет или есть импульс „а выходе формирователя. 3, так как когда ключ -7 закрыт, то коэффициент деления равен «1, когда открыт п Таким образом, в предлагае.мом регуляторе нагрев в переходном режиме осуществляется непрерывно (без-выключений), умень

шая время выхода в режим. В стационарномстороны, в возможности реализации устройрежиме работает аналогично известному,ноства в микросхемном асполнении, что повыс большой возможностью регулирования дли-шает надежность и уменьшает габариты, тельностью импульсов (из-за ., наличия делителя с переменным коэффициентом деле-Известное устройство не удается перения).5 вести на микросхемное исполнение полноЭффективность предлагаемого решения стью, так как все микросхемы имеют сущезаключается, с одной сторонь, в уменьше-ственные ограничения по входным напряжении времени выхода в режим, а с другойниям и по их разности.

1049871

ТЕРМОРЕГУЛЯТОР, содержащий подключенный входной диагональю к источнику питания термочувствительный мост с датчиком-нагревателем в одном из плеч, формирователь импульсов, одним входом связанный с первым выводом выходной диагонали термочувствительного моста, а выходом - с управляющи.м входом ключа, включенного между вторым выводом выходной диагонали термочувствительного моста, к которому подключен датчик-нагреватель, и первым выводом источника питания, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени выхода в режим, тер.морегулятор содержит подключенный паралле.1ьно датчику-нагревателю делитель напряжения ; переменным коэффициентом деления, выход которого связан с вторым входом формирователя импульсов, а управляющий вход с выходом формирователя импульсов. 00