Устройство для регулирования температуры Советский патент 1985 года по МПК G05D23/19 

11 Изобретение относится к регули рованию температуры. Цель изобретения - повышение точ ности в диапазоне заданных температур ниже температуры окружаюп(ей среды. На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства;; на фиг..2 - временная диаграмма сиг налов на выходах блоков устройства и температур.. Устройство содер;| ит последовательно соединенные термочувствительный элемент 1 и усилитель 2, дифференциальный усилитель 3, форми рователь импульсов (преобразователь напряжение - частота импульсов) 4, усилитель 5 мощности , нуль-орган 6, коммутатор 7, двухвыходовый задатчи 8, нагреватель 9 и компре;ссор 10 хо лодильной машины. Устройство работает следующим об разом. При температуре окружающей среды превьшающей заданную температуру в камере TO, т.е. Тдкр Т (фиг.-201), уровень сигнала U на выходе усилителя 2 (фиг.25) уров ня отсечки Ug.j дифференциального ус лителя 3 и ниже уровня срабатывание U.j нуль-органа 6, задаваемых на вторые входы дифференциального усил теля 3 и нуль-органа 6 с соответствующих выходов задатчика 8. Тогда при подаче питающего напряжения вна чале сигнал Uj (фиг.2&) на выходе д ерёнциального усилителя 3: Uj О и частота импульсов f сигна ла и (фиг.2г), на выходе формирова теля 4: f О (т.е. скважность Q 00 ), средний ток ly с выхода усилителя 5 мощности через нагреватель ,9: ly О (фиг.2в), а сигнал Uj (фиг.2Э) на выходе нуль-органа 6 подаваемый на вход-коммутатора 7: и, и,;, „ .т.е. компрессор 10 МОКС. . лодкльной машины включен. -В результате температура в камере (фиг.2е) постепенно снижается до велйчшы Тр„,р Т - (где cfT величина статической ошибки), .при которой Uj достигает уровня Ug-j и дифференциальный усилитель 3 пере ходит в режим линейного усилителя. При дальнейшем снижении температуры на величину статической ошибки , т.е. на величину Тр, сиг 5 налО 3 достигает такого значения, что скважность Q уменьшается от зна чения Q 00 .(фиг. 2 в, точка 1) до . значения Q Q Сточка 2), при котором тепло, выделяемое нагревателем 9 под действием среднего тока Ij: . - „Ч (где Uj - амплитуда импульса выходного напряжения усилителя 5 моп(ности, а R - сопротивление нагревателя 9),; уравновешивает тепло, проводимое холодильником так, что в камере устанавливается заданная температура TO. Если.колебания наружной температуры не очень велики, они компенсируются изменением среднего тока Ij и соответственно тепла, отдаваемого нагревателем, в пределах между точками 1 (Q со ) и 3 (Q 1) (фиг.28), т.е. в пределах odHOBной расчетной рабочей области. Точность поддержания Tj целиком зависит от величины максимальной статической ошибки ЛТ на участке 1-3, .которая может быть достаточно малой при соответствующих значениях коэффициентов: усиления - усилителей 3 и 5 1И преобразования - преобразователя 4. I . Если в некоторый момент tj (фиг.2) температура окружающей сре л ды Tj, понизилась до значения окр. кр Р которой значение скважности Q и соответственно количество тепла, отдаваемого нагревателем 9, стремящееся скомпенсировать уменьшение Tg,,p , вызываемое снижением при заданной температуре Т в камере, достигло предела (Q 1, средний ток Ij сигнал Uj на первом входе нуль-органа 6 превысит его уровень срабатывания Uj , задаваемый задатчиком 8, в результате чего нуль-орган 6 сработает и с помощью коммутатора 7 отключит компрессор холодильника 10. Температура в камере Тц„,,р в этом случае будет стремиться возрасти, что компенсируется уменьшением среднего тока I; через нагреватель ;(за счет уменьшения f , т.е. увеличения скважности Q) (фиг.2е,г) до момента t- (определяемого гистерезисом устройства 6 нгги 7),при котором холодильник снова вк.пючится. Таким образом, в этом с.пучае темпе- . ратура в камере будет по.лдерживаться стабильной (,,р Т с ro iкостью до статической ошибки /Т) за счет коммутации холодильника и 11589954 сглаживания колебаний между коммутациями с помощью нагревателя.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее последовательно соединенные термочувствительный элемент и усилитель, двухвыходов задатчик температуры, формирователь импульсов, нуль-орган, .входа Которого соединены с выходом термочувствительного элемента и первым выходом задатчика температуsa S ь а;: а; iiJic.;.i.yi-ii;.:A -. .av- - TKb:i5.%,METi«r s;u; ры, а выход - с последовательно соединенными коммутатором и ка прессором холод-щьной машины, а также последовательно соединенные усилитель мощности и нагреватель, отличающееся тем, что, с целью йовьшения точности в диапазоне заданных температур ниже температуры окружающей среды, оно содержит дифференциальньй усилитель, а формирователь импульсов выполнен, в виде преобразователя Напряжение частота импульсов, через который . выход дифференциального усилителя соединен с входом усилителя мощности, входы дифференциального усилителя соединены с выход ж термочувствительного элемента и вторым выходом задатчика температуры. 3 S ю