Устройство для регулирования температуры и защиты от перегрева Советский патент 1985 года по МПК G05D23/19 

1

Изобретение относится к элементам электронной автоматики приборостроения и может быть использовано в сельском хозяйстве в электронагревателях в качестве устрой ства для регулирования температуры воды в технологических целях и защты водонагревателей от перегрева, а также в качестве устройства для сигнализации регулируемой температуры и температуры срабатывания защиты от перегрева.

Цель изобретения - увеличение точности регулирования температуры при большой разности между температурами регулирования и срабатывания защиты, достигающей значений температуры срабатывания защиты, и повышение эксплуатационных качеств.

На чертеже приведена схема устройства для регулирования температуры и защиты от перегрева.

Первый задатчик 1 измерительного моста 2 включен в первое и второе смежные плечи с резисторами 3 и А. Средний вывод задатчика 1 через первый резистор 5 соединен с первой шиной источника 6 питания. Второй задатчик 7 включен в третье плечо измерительного моста 2 и первым ВЫВОДОМ соединен с первым выводом датчика 8 температуры, включенным в четвертое плечо измерительного моста 2, и с шиной нулевого потенциала. Усилитель 9 постоянного тока неинвертирующим входом соединен с вторым выводом датчика 8 температуры, а инвертирующим входом - с вторым выводом второго задатчика 7. Средний вывод второго задатчика 7 соединен с первым выводом второго резистора 10, Первое реле 11 включено в коллекто первого транзистора 12, вход которого подключен к выходу первого компаратора на первом операционном усилителе 13, третьем резисторе 14 и четвертом резисторе 15. Второе реле 16 включено в коллектор второго транзистора 17, вход которого подключен к выходу второго компаратора на втором операционном усилителе 18, пятом 19, шестом 20 и седьмом 21 резисторах-. Второй вывод второго резистора 10 соединен с одним выводом диода 22, который другим выводом через размы689142

кающий контакт 23 первого реле 11 соединен с обшей точкой четвертого 15 и шестого 20 резисторов, к которой подключен выход усилителя 9 5 постоянного тока. Выход устройства замыкающие контакты 24 первого реле 11 и 25 второго реле 16. Смещение на вход второго операционного усилителя 1В подается через

10 резистор 21 с второй шины 26 питания .. ,

Устройство работает следуюшим образом.

Если в начальный момент време15 И температура, измеряемая датчиком 8 температуры, уменьшается по отношению к температуре регулирования, заданной задатчиком 1, то на выходе усилителя 9 постоянного то20 ,ка появится усиленный, с коэффициентом усиления не охваченного отрицательной обратной связью усилителя за счет диода 22, сигнал отрицательной полярности. При достижении сигналом отрицательной полярности величины, равной порогу срабатывания компаратора на операционном усилителе 13, включается первое реле 11, замыкающий контакт 24

2Q которого включает нагреватель, контакт 23 размыкается. При увеличении измеряемой датчиком 8 температуры по отношению к температуре регулирования, заданной задатчиком 1, на выходе усилителя 9 постоянного тока появляется усиленный, с коэффициентом усиления не охваченного отрицательной обратной связью усилителя за Счет разомкнутого контак-

Q та 23, сигнал Положительной полярности, и при достижении им величины равной порогу отпускания компаратора на операционном усилителе 13, реле 11 выключается, контакт 24

, которого размыкается, отключив нагреватель, контакт 23 замыкается.

Замыкается цепь отрицательной обратной связи усилителя 9 постоянного тока по цепи: замкнутый кон50 такт 23, диод 22, второй резистор 10, средний вывод второго задатчика 7, вьтходной сигнал положительной полярности скачкообразно уменьшается, однако реле 11 оста55 ется выключенным, так как знак выходного сигнала не изменился. В I аварийных Состояниях при дальнейшем возрастании температуры величина сигнала положительной полярности .тепе уже зависит от положения движка вто рого задатчикаУ, с помощью которого з даётся разность (перегрев) между темпе ратурами регулирования и срабатывания защиты от перегрева При достижении сигналом положительной полярности величины, равной порогу срабатываниякомпаратора на операционном усилителе 18, включается второе реле 16, и с выхода 25 второго реле 16 подается сигнал защиты от перегрева. Изменением положения движка второго задатчика 7 задается разность мейоду температурами регулирования и срабатывания защиты от перегрева. Очевидно, что значение регулируемой температуры определяется первым задатчиком 1 и не зависит от положения движка второго задатчика 7, зона возврата, определяющая точность регулирования, остается также постоянной и не зависит от положения двишса второго задатчика 7 , так как отрицательная обратная связь усилителя 9 постоянного тока разомкнута в момент включения и выключения первого реле П. Зона возврата выхода регулирования температуры на первом реле 11 симметрична относительно заданного задатчиком 1 значения регулируемой температуры. Г -

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕГРЕВА, содержащее измерительный мост, первый задатчик которого включен в первое и второе смежные плечи и соединен средним выводом через первьй резистор с первой шиной ис точника питания, а второй задатчик включен в третье плечо и первым выводом соединен с шиной нулевого потенциала и с первым выводом датчика температуры, включенным в четвертое плечо, усилитель постоянного тока, неинвертирующий вход которого соединен с вторым выводом датчика температуры, а инвертирующий вход - с вторым вьГводом второго задатчика, средний вывод которого соединен с первым выводом второго резистора, первое реле с замыкающим и размыкающим контактами, включенное в коллектор первого транзистора, вход которого подключен к выходу первого компаратора, выполненного на операционном усилителе, выход которого соединен через третий резистор с собственным входом и с первым выводом .четвертого резистора, второе реле с замыкающим контактом, включенное в коллектор второго транзистора, вход которого подключен к выходу второго компаратора, выполненного на втором операционном усилителе, выход которо« го через пятый резистор соединен с W собственным входом с первым выводом шестого резистора и с перс вым выводом седьмого резистора, второй вывод которого соединен с второй шиной источника питания, а второй вывод шестого резистора соединен с вторым выводом четвертого а резистора, общая точка которых под00 ключена к выходу усилителя посто ;о янного тока, отличающе ес я тем, что, с целью увеличения точности регулирования температуры при большой разности между температурами регулирования и срабатывания защиты,, достигающей значений температуры срабатывания защиты, и повьш1ения зксплуатационных качеств оно содержит диод, который одним выводом соединен с вторым выводом второго резистора, а другим выводом через размыкающий контакт первого реле соединен с общей точкой четвертого и шестого резисторон.