Стабилизатор температуры Советский патент 1984 года по МПК G05D23/24 

эо :о сд

(ptf«.f

Изобретение относится к автоматике и может быть испрльзовано для термостатирования различных объекто Известны стабилизаторы температуры, в которых используется датчик температуры-иагреватель с отрицательным температурным коэффициентом выполненный на транзисторе, ток через который задается регулирующим элементом ij . Недостатком известных стабилизаторов являются относительная слож ность конструктивного исполнения и узкий температурный диапазон. Наиболее близким к предлагаемому является терморегулятор, содержащий стабилизированный источник питания постоянного тока, выпол ненный в виде генератора напряжени и соединенный с ним последовательно датчик температуры-нагреватель с по ложительным температурным коэффициентом, выполненный на стабилитроне 2. Недостатками данного терморегуля тора являются ограниченная область применения, обусловленная необходимостью питания стабилитрона постоян ным стабилизированным напряжением, и низкий верхний температурный предел регулирования (не более 300400°С. Цель изобретения - расширение об ласти применения. Поставленная цель достигается те что в стабилизатор температуры, содержащий последовательно соединенны датчик температуры-нагреватель и источник питания, введен ограничитель тока, выполненный на конденсаторе, включенный последовательно с датчиком температуры-нагревателем и источником питания, причем датчик температуры-нагреватель выполнен из материала с отрицательным температур ным коэффициентом. Кроме того, с целью повышения КПД стабилизатора, в качестве ограни чителя тока использован датчик темпе ратуры-нагреватель с положительным температурным коэффициентом. На фиг приведена схема стабилизатора температуры; на фиг,2 векторная диаграмма напряжений; на фиг,3 - зависимость сопротивления датчика температуры-нагревателя от температуры. Стабилизатор температуры содержит датчик температуры-нагреватель ( RH), ограничитель тока 2, выполне ный на конденсаторах 3 - 5, которые коммутируются при помощи переключателя 6, питание стабилизатора осуществляется от источника 7 переменн го напряжения. Стабилизатор температуры работае следующим образом, Напряжение источника питания U делится между конденсатором и датчиком-нагревателем пропорционально величинам их сопротивлений переменному току (фиг,2), При этом на датчикенагревателе будет выделяться мощность Р Т R , где П - ток датчикнагреватель , Под воздействием выделяющегося на датчике-нагревателе тепла его сопротивление будет уменьшаться и при постоянном значении тока, прошедшего через него, будет уменьшаться вьщеляющаяся на нем мощность, при этом понизится его температура, а эффект сопротивления возрастет, что вызовет повышение рассеиваемой мощности и температуры, В точке 3 (фиг,3) осуществляется стабилизация температуры ее колебаниях между t, чему соСТветствуют колебания Кц от. К;5.до R, , Постоянство тока через датчик.нагреватель осуществляется соответствующим выбором значения падения напряжения U( на конденсаторе (фиг,2),.Как показывают расчеты, оптимальное значение соотношения между и и Ug , определяемое величиной угла Ц) , соответствует значениям 50 су , 80° , Изменяя в этих пределах значения Up , путем переключения конденсато- . ров при помощи переключателя 3 можно при неизменном значении Rf, менять точку стабилизации. Эффективность стабилизации можно увеличить, если конденсаторы выбрать с отрицательным температурным коэффициентом емкости, что позволит снизить влияние на его параметры тока утечки. Однако выполнение ограничителя тока на конденсаторе снижает КПД стабилизатора за счет потерь мощности в конденсаторе. Для повышения КПД вместо ограничителя на конденсаторе использован ограничитель на датчике температурынагревателе с положительным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС), что позволяет производить стабилизацию температуры в выбранной точке (фиг,3) без непроизводительных потерь энергии. Причем датчики-нагреватели с положительным температурным коэффициентом могут быть выбраны по своим значениям сопротивления для стабилизации разных значений температуры и коммутироваться переключателемКонструктивно стабилизатор может быть выполнен в виде нанесенньох на соответствующую основу материалов с положительным и отрицательным значениями ТКС и их соответствующим соединением. Точность стабилизации может быть повышена путем последовательного соединения нескольких стабилизаторов. При гальванической развязке от сети для снижения стоимости применяемых конденсаторов можно использовать для питания стабилизатор, выпрямитель,выполненный по схеме удвоения напряжения.

. Стабилизатор температуры может быть использован в различных областях техники от обычных паяльников до высокотемпературных, термостатов, отличаясь при этом простотой исполнения и низкой стоимостью.

1. СТАБИЛИЗАТОР ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащий последовательно соединенные датчик температуры-нагреватель и источник питания, о т ли ч ающи и с я Тем, что, с целью расширения области применения, в него введен ограничитель тока, выполненный на конденсаторе, включенный последовательно с датчиком температурынагрева телем и источником питания, причем датчик температуры-нагреватель выполнен из материала с отрицательным температурным коэффициентом. 2. Стабилизатор поп.1, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в качестве ограничителя тока использован датчик температуры-нагреватель с положительным температурным коэффициентом. i