Регулятор температуры Советский патент 1986 года по МПК G05D23/19 

1

Изобретение относится к термоста- тированию и может найти применение в промьшшенных регуляторах термпера- туры, используемых в радиотехнике, технике лабораторного и научного эксперимента.

Целью изобретения является упрощение регулятора.

На фиг. 1 представлена блок-схема регулятора температуры; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу регулятора .

Регулятор состокт из объекта регулирования 1, датчика и задатчика температуры, включенных в измерительный мост 2 постоянного тока, усилителя 3, выход которого соединен с входами первого и второго компараторов 4 и 5, другие входы которьк соединены с генератором пилообразного напряжения 6 через первьй и второй сумматоры 7 и 8, Выход компараторов соединен с мостовым усилителем 9 мощности, управляющим током термобатареи 10, а следовательно, температурой объекта 1. Вторые входы сумматоров 7 и 8 подключены к источнику опорных напряжений 11.

Мост 2 постоянного тока, в одно из плеч которого включен датчик, а в другое - задатчик температуры, вы- рабатьшает сигнал ошибки, полярность и величина которого пропорциональны разнице между заданной и фактической температурой объекта регулирования 1 Усилитель 3 производит усиление, и необходимые преобразования сигнала ошибки для обеспечения выбранного закона Урегулирования. Далее сигнал ошибки поступает на компараторы 4 и 5, Генератор 6 вырабатьшает напряжение пилообразной формы, поступающее на два сумматора 7 и 8. Сумматор 7 производит суммирование положительного постоянного напряжения, поступающего от источника 11 опорных напряжений, и напряжения пилообразной формы. Сумматор 8 производит суммирование отрицательного постоянного напряжения, поступающего от источника 11 опорных напряжений, и напряжения, пилообразной формы.

На диаграмме а (фиг.2) показаны два напряжения пилообразной формы. Пилообразное напряжение положительной полярности с выхода сумматора 7 поступает на компаратор 4. Пилообразное напряжение отрицательной поляр280882

ности с выхода сумматора 8 поступает на компаратор 5. В случае, когда заданная температура ниже фактической температуры объекта регулирования 1

5 согласно диаграмме (фиг.2) компаратор 4 производит сравнение положительного пилообразного напряжения и сигнала ошибки положительной полярности. Согласно диаграмме Ь (фиг.2)

10 компаратор 4 в данном случае вырабатывает прямоугольные импульсы, длительность которых пропорциональна разбалансу заданной и фактической температур. Эти импульсы цоступают

15 на мостовой усилитель 9 мощности, включая тем самым канал нагрева.Мостовой усилитель 9 мощности управляет током термобатареи 10, а следовательно, и температурой объекта 1 регули20 рования. В случае, когда заданная температура выше фактической согласно диаграммам и о (фиг.2), компаратор 5 производит сравнение отрицательного .пилообразного напряжения и

25 сигнал ошибки отрицательной полярности. В этом случае, включается канал охлаждения аналогично каналу нагрева.

Согласно диаграмме а (фиг.2) при нулевом напряжении сигнала ошибки,

30 что соответствует совпадений) заданной и фактической температур объекта Т регулирования в момент нулевого уровня обоих пилообразных напряжений, вырабатываются импульсы управления

,, каналом нагрева и охлаждения. Так как эти импульсы оказываются разне- сенньми во времени на интервал, равный Т/2 (где Т - период пилообразного напряжения), то и каналы .нагрева

Q и охлаждения включаются и выключаются не одновременно, а с интервалом, равным Т/2. В этом случае исключается необходимость использования мостового усилителя с защитой от сквозных токов.

I

в предлагаемом регуляторе в случае изменения полярности сигнала ошибки износ мосуового усилителя не происходит, так как имеется задержка включения плеч моста, равная по5

50

лупериоду пилообразного напряжения (Т/2) согласно фиг. 2, поэтому в регуляторе можно применять мостовой усилитель без специальных мер по за- щите от сквозных токов. Рег глятор упрощается также вследствие введения двух сумматоров и источника опорных напряжений вместо фазового дискриминатора и двух преобразователей уровня.

Формула изобретения

Регулятор температуры, содержащий последовательно соединенные измерительный мост постоянного тока и усилитель, подключенный выходом к первым входам первого и второго компараторов, выходы которых через мостовой усилитель мощности связаны с термобатареей, и генератор пилооб2280884

разного напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения регулятора, он содержит источник опорных напряжений, первый и 5 второй сумматоры, первые входы которых связаны с выходами источника опорных напряжений, вторые входы сумматоров соединены с противофазными выходами генератора пилообразно- 10 го напряжения, а выходы сумматоров соединены с вторыми входами соответственно первого и второго компараторов .

Изобретение относится к области автоматического регулирования температуры. Изобретение позволяет упростить регулятор температуры на основе термобатареи и одновременно предотвратить протекание сквозных токов через термобатарею. За счет включения компараторов с запаздыванием, создаваемым сумматорами и источником опорных напряжений, исключается одновременное поступление сигналов от компараторов на мосто - вой усилитель, что исключает протекание сквозных токов через термоба тарею, а следовательно, исключает необходимость применения дополнительных схем защиты от них , 2. ил., . & fS кэ N5 00 00 00

Редактор К.Волощук

Фиг.

Составитель С.Стрелецкий Техред Г.Гербер

Заказ 2303/49 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор А.Ференц