Устройство для регулирования температуры Советский патент 1984 года по МПК G05D23/24 

Изобретение относится к автомати ческому регулированию температуры и может быть использовано для регулирования температуры в зоне охлаждения микрокриргенных систем; Известно устроЯство для. регулиро вания температуры, которое содержит измерительную схему в виде резистив ного моста, к выходу которого подключен операционный .усилитель, охва ченный отрицательной и положительной обратной связью, осуществляемой переменным резистором, соединенным с выходом резистивного моста. Вы-, ход операционного усилителя подключен к нагрузочному.элементу и к под вижному контакту регулировочного элемента 1. Недостатком этого устройства явл ется низкая точность регулирования при изменении температуры окружакеде среды. Одной из причин низкой точности регулирования является усиление операционным усилителем сигнал постоянного тока, поступающего с резистивного моста. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирован температуры, которое содержит источ ник питания, трансформатор с двумя встречно включенными вторичными обмотками трансформатора, выпрямитель последовательно соединенные датчики и задатчик температуры, операционный усилитель с отрицательной обрат ной связью, многократный усилитель мощности На транвк торах и нагреватель . Устройство имеет более высоку точность регулирования f2J. Однако это устройство характеризуется низкой чувствительностью, причиной которой является испЬльзование в качестве выпрямителя р-п переходы двух транзисторов, расположенных на одной подложке. Цель изобретения - повышение чувс вительности устройства. Поставленная цель достигается те что в устройстве для регулирования температуры, содержащем источник питания, последовательно соединенные операционный усилитель с отрицательной обратной свзяью, многокаскадный усилитель мощности на тра зисторах и нагреватель, а также выпрямитель, трансформатор с двумя встречно включенными вторичными обмотками и последовательно соединенные резистивные датчик и задатчик температуры, первые выводы которых подключены к соответствующим диффер циальным входам операционного усили теля, а вторые выводы - к общему выводу операционного усилителя и со ответствующему выводу источника питания, причем неинвертируюпй1й вход операционного усилителя соединен с эмиттером транзистора первого каскада усилителя мощности, первые выводы резистивных датчика и задатчика температуры соединены с первыми выводами встречно -включенных вторичных обмоток трансформатора, общий вывод которых через выпрямитель соединен со вторыми,выводами резистивных датчика и- задатчика температуры. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для регулирования температуры. Устрюйство содержит трансформатор 1 с вторичными обмотками 2 и 3, включенные встречно в точке 4, которая связана через диод 5 с точкой 6соединения реэистивного датчика 7температуры и резистивного задатчика 8 температуры и общим выводом 9 операционного усилителя 10. Операционный усилитель 10 дифференциальными входами 11 и 12 подключен к выводам резистивного датчика 7 тем- . пературы и задатчика 8 температуры, а также к выводам встречно включенных вторичных обмоток 2 и 3 трансформатора 1. Эмиттер транзистора 13 первого каскада усилителя мощности соединен с неинвертирующим входом 11 операци.онного усилителя 10, а база через резистор 14 подключена к выходу 15 операцнониого усилителя 10. Транзистор 16 является выходным каскадом усилителя мощности, в кллектор которого включен нагреватель 17. Резисто г 18 и 19 являются режимными транзистсчра 13,3, а резистор 20 обеспечивает отрицательную обратную связь операционного усилителя 10. Устройство работает следующим образе. На резистивном датчике 7 и резистивном задатчике 8 относительно точки б имеются положительные полуволны однополупериодного выпрямления, обеспечениые диодом 5. Эти полуволны находятся в противофазе, так как обмотки 2 и 3 трансформатора 1 включены встречно. При условии равенства их по амплитуде, что обуславливается регулировкой резистивного, задатчика 8, напряжение между дифференциальными входами 11 и 12 операционного усилителя 10 равно нулю, т.е. измерительная схема сбалансирована. При изменения сопротивления резистивного датчика 7, например уменьшении, нарушается баланс измерительной схекы. Тох разбалаиса,усиленный операционным усилителем 10, открывает транзисторы 13 и 16,обеспечивая протекание тока через нагреватель 17. Этот процесс происходит скачкообразно в виду наличия положительной обратной связи с эмиттером транзистора 13 на входе 11 операционного усилителя 10. Протекание

.11067482

тока через нагреватель 17 приводит Сравнительный анализ предлагаек зоны охлаждения, чтомого устройства с известным покаэыувеличивает сопротивление резистив-вает,что чувствительность повышается

ного датчика 7 и обеспечивает из-в 1,5-2 раза, т.е. предлагаемое

мерительной схеме состояние баланса.устройство обеспечивает регулироваТакое состояние измерительной схе- 5ние температуры с меньшим изменением

кш приводит к скачкообразному за-сопротивление резистивного датчика,

транзисторов 1J и 16 и пре-.что является существенным при искрашения протекания тока через нагре -пользовании его в микрокриогенных

ватель 17.системах.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕШЕРАТУРЫ, содержащее источник питания , последовательно с6едине ные операционный усилитель с отрицательйой обратной связью, многокаскадньШ усилитель мощности на транзисторах и нагреватель, а также выпрямитель, трансформатор с двумя встречно включенньпии вторичными обмотками и последовательно соединенные реэистивные датчик и задатчик температуры, -первые выводы которых пoдклю eны к сооТветствукядим дифференциальным входам опер«1ционного усилителя, а вторые выводы - к общему выводу операционного усилителя и соответствующему выводу источника питания, причем неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с эмиттером транзистора первого каскада усилителя мощности, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности устройства, в нем первые выводы резистивных датчика и задатчика температуры соединены с первыми выводами встречно включенных вторичных отмоток трансформатора, общий вывод которых через (Л выпрямитель соединен со вторыми выводами резистивных датчика и задатчика температуры. о 35 4 X) to