Устройство для контроля и регулирования температуры Советский патент 1986 года по МПК G05D23/24 

1

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах регулирования и точного измерния температуры, в частности в устр ствах для обработки печатных форм и фотоматериалов в полиграфии.

Целью изобретения является, повышение точности устройства.

йа чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит операционный усилитель 1, термопреобразователь 2 резистивную матрицу 3 на п выходов два программно - управляемых, коммуттора 4 и 5, резисторы 6 и 7, делитель напряжения 8, состоящий из ре- зистороь 9 и 10, программньй за- датчик 11, инвертор 12.

Устройство работает следующим образом.

От программного задатчика 11 на коммутатор 4 подается прямой код, а на коммутатор 5 через инвертор 12 поступает инверсный двоичный п - разрядный код. Выходной ток матрицы коммутируется между двумя выходами коммутаторов, причем

т - - -п |,Г 4- +....+

1 м . . . ч - - - - I 1 .

ВЫХ.1 г

1вЫХ

- г г 1 г

а

.а

п

и а

-1

а-г

.а - ,разрядные коэффициенты прямого и инверсного входного кода; I - ток;

- питающее напряжение; R - сопротивление резисторов

матрицы.

Таким образом, ток, протекающий через термопреобразователь 2, равен сумме токов через резисторы 6 и 7 и при изменении кода остается постоянным. Прецизионные резисторы 6 и 7 равны по величине и выбираются

из расчета .

/

. КбЛ- тО-ЯтО IOl waX- -«f

где KtO - температурный коэффициент термопреобразователя сопротивления; Rfb - сопротивление термопреобразователя; h-icvx максимальное значение

контролируемой температуры;

И11И

- минимальное значение

контролируемой температуры .

Резисторы делителя 8,9 и 10 ,выби- раются таким образом, чтобы напряжение VQ, на нижнем плече делителя было равно

гЕн

.,0|Or °- -° ° :

Уравновешивание сигналов на входах операционного усилителя происходит ПО нижнему значению : температуры - ,„ , т.е. по ниж- нему пределу диапазона контролируемых температур. При этом температура термопреобразователя сопротивления 2 равна , . Таким образом производится настройка устрой- ства. Разрядные коэффициенты прямого кода равны О,

Уравновешивание сигналов на вхо-.; дах при значении температуры Tj (в диапазоне контролируемых темпе- (Ратур) производится изменением разг радных коэффициентов управляющих кодов, в том числе и при значении

TV Tfr.o.n шагом АТ°.

Таким образом, в устройствах

регулирования температуры точность работы заявленного устройства как функционального узла определяется нестабильностью схемных элементов, в схемах измерения - шагом йТ (обычнойТ TOIU , где Т - прИбе-J денная ошибка от нестабильности схемных элементов и источников питания) ,

40

ДТ

р ил 1п

где Л Т - шаг задания температуры; верхний предел контро- ) лируемого диапазона температур;

,у,- нижний предел диапазона; п - разрядность двичного кода (соответствующее количество входов каждого коммутатора и ключей в его составе), Вьпсод операционного усилителя подключен к исполнительным элементам, а индикация значения температуры осу- ществляется на газоразрядных либо светодиодных и жидкокристаллических матричных индикаторах с соответствующим преобразованием зафиксированно

го в такте кода. При использовании предлагаемого устройства совместно с управляющим комплексом (УК) на базе микропроцессора- формирование и выдачу управляющих кодов осуществляет УК.

Формула изобретения

Устройство для контроля и регулирования температуры, содержащее термопреобразователь, операционный усилитель, резистивную матрицу, первый программно - управляемый коммутатор , число входов которого равно числу разрядов матрицы, резистивный делитель нащ яжения, программный задатчик, выход которого подключен к управляющеиу входу первого программно управляемого кошчгутатора, резистивный делитель напряжения включен входами между полюсом источника питания и общей шиной, а выход его связан с вычитающим входо

0

5

операционного усилителя, отличающееся тем,что, с целью повышения точности, введены второй программно - управляемый коммутатору два резистора и инвертор, причем резистивная матрица связана входом с плюсовым выводом источника питания, а каждым выходом - соответственно с оДню из входов калщого программно - управляемого коммутатора, выход первого программно - управляемого коммутатора соединен через последовательно соединённые один из резисторов и термопреобразователь с общей шиной, а выход второг о прог- раммно-управляемогб коммутатора связан с суммирующим входом операционного усилителя и через другой резистор и термопреобразователь - с общей шиной, выход программного задатчика через инвертор подключен к управляющему входу второго программно-управляемого коммутато-/ ра.

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах регулирования и контроля температуры. Целью изобретения является повьшение точности. Устройство содержит программный задатчик, кото рый обеспечивает подачу прямого кода на первый программно-управляемый коммутатор и через инвертор- инверсного кода - на второй программно-управляемый коммутатор, причем оба коммутатора соединены входами с выходами резистивной матрицы соответственно, а выходами через резисторы - с тер- мопреобразователем ток через который является суммой выходных токов коммутаторов и поддерживается постоянным в процессе работы. Вход матрицы соединен с плюсом источника питания, выход первого коммутатора соединен с суммирующим входом операционного усилителя, вычитающий вход которого связан с выходом делителя напряжения, входы которого подключены к плюсу источника питания и общей шине соответственно, 1 ил. сл го ел

вниипи

Тираж 837

Заказ 907/56 ГЬдписное

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4