Регулятор температуры Советский патент 1988 года по МПК G05D23/19 

00

со

00

Изобретение относится-к автоматическому регулированию, в частности к устройствам автоматического регулирования температуры объектов прибор- ной автоматики, предназначенных для работы при низких температурах окружающей среды.

Цель изобретения - повышение точности регулятора.

На чертеже представлена функцио- ;нальная схема предлагаемого регулято ipa температуры.

; Регулятор содержит цоследователь- |но соединенные мостовой датчик 1 тем пературы переменного тока и усипи- тель-демодулятор 2, генератор 3 пи-, |лообразного напряжения и сумматор 4, :первый формирователь 5 импульсов уп- ;равления, усилитель 6 мощности и на- ;Греватель 7, а также трансформатор 8 |и пороговый элемент 9, причем выход Iусилителя-демодулятора 2 соединен с I вторым входом сумматора 4, выход ко- гторого соединен с первым входом поро :гового элемента 9, выход которого : соединен с входом первого формирова- теля 5 импульсов, первая вторичная обмотка трансформатора 8 подключена к диагонали., мостового датчика 1 тем- .пературы, вторая вторичная обмотка трансформатора подключена к входу второго формирователя 10 импульсов .управления, первый выход которого I подключен к управляющему входу усили I теля-демодулятора 2, а второй выход - |к входу генератора 3 пилообразного I напряжения, выход которого подключен I к первому входу сумматрра 4 и к вхо- ду амплитудного детектора 11,, выход амплитудного детектора 11 подключен к второму входу порогового элемента 9.

. Регулятор температуры работает следующим образом.

Через трансформатор 8 переменное напряжение поступает в диагональ мостового датчика 1 температуры, в одно плечо которого включен датчик температуры (терморегулятор). Сигнал рас- ,согласования усиливается усилителем- демодулятором 2 и преобразовывается в постоянное напряжение одной поляр- .ности, когда температура термостати- руемого объекта ниже заданной и другой полярности, когда температура объекта выше заданной. Это преобразо

Q

5 0 5 ,. 5

0

5

5

вание происходит за счет того, что усилитель-демодулятор управляется напряжением, вырабатываемым вторым формирователем 10 импульсов управления, частота которого совпадает с частотой входного сигнала, а фаза с выхода мостового датчика температуры может либо совпадать с фазой напряжения второго формирователя импульсов управления (тогда напр5гжение на выходе усилителя преобразователя будет одной полярности), либо может быть противоположной (сдвинутой на 180 ; и тогда напряжение на выходе -усилителя-демодулятора будет другой полярности,

I

Пусть температура объекта равна

заданной, тогда мостовой датчик I температуры сбалансирован, напряжение в измерительной диагонали его равно нулю, поэтому напряжение на выходе усилителя-демодулятора 2 также равно нулю. Второй формирователь 10 импульсов управления управляет работой генератора 3 пилообразного напряжения, на выходе которого вырабатываются по- ложительные пилообразные импульсы, которью поступают на вход амплитудного детектора П. Амплитудный детектор. вырабатывает положительное напряжение, равное амплитуде пилообразного напряжения, которое является опорным напряжением для порогового элемента 9. Это опорное напряжение всегда равно амплитуде пилообразного напряжения и устанавливает на выходе порогового элемента напряжение, запиракяцее формирователь 5 импульсов управления, и ток в нагреватель 7 через усилитель мощности не поступает. Одновременно с этим пилообразные импульсы через сумматор 4 поступают на второй вход порогового элемента 9. Амплитуда этого импульса на выходе сумматора без входного сигнала не превышает опорного напряжения, вырабатываемого амплитудным детектором 11, и на выходе порогового элемента 9 продолжает оставаться напряжение, запирающее первый формирователь 5 импульсов, и ток в нагреватель 7 через усилитель мощности не поступает.

Как только объект остывает, мостовой датчик 1 температуры разбаланси- руется, напряжение в измерительной диагонали его не равно нулю, усиливается и преобразуется усилителем-демо

313

дулятором 2 в положительное напряжение, величина которого пропорциональна разности между температурой объекта и заданной, температурой (темпера- турой статирования). Это положительное напряжение складывается с положительными пилообразными импульсами в сумматоре 4, и на первом входе порогового элемента 9 напряжение будет больгае, чем на его втором входе. На выходе порогового элемента 9 вырабатывается напряжение, отпирающее первый формирователь 5 импульсов, и в нагреватель 7 через усилитель 6 мощности пос тупает импульс тока, длительность которого пропорциональна величине разности текущей температуры тела и заданной температуры,при этом длительность этого тока не будет зависеть от напряжения.амплитуды пилообразного напряжения, так как опорное напряжение всегда равно амплитуде пилообразного напряжения.

0

97

5

0

18 .

Формула изобретения Регулятор температуры, содержащий последовательно соединенньш мостовой датчик температуры, усилитель-демоду- лятор, сумматор, пороговый элемент, первый формирователь импульсов.управления, усилитель и нагреватель, а также трансформатор и. генератор пилообразного напряжения, выход котрро- го подключен к второму входу суммато ра, отличающийся тем, что, с:целью повышения точнос ти регулятора, в него введены второй формирователь импульсов управления, включенный между выходом трансформатора и входом генератора пилообразного напряжения, и амплитудный детектор, включенный между выходом генератора пилообразного напряжения и вторым входом порогового элемента, причем второй выход второго формирователя импульсов управления подключен к второму входу усапителя-демодулятора.

Изобретение относится к технике автоматического регулирования, в частности к устройствам автоматического регулирования температуры объектов приборной автоматики, предназначенных для работы при низких температурах окружающей среды. Цель изобретения - повьшение точности регулятора. Регулятор температуры содержит мостовой датчик температуры 1, усилитель-демодулятор 2, генератор 3 пилообразного напряжения, сумматор 4, первый формирователь 5 импульсов управления, усилитель мощности 6, нагреватель 7, а также пороговый эле- мент 9, трансформатор 8, второй формирователь IО импульсов управления и амплитудньй детектор 11. Регулятор температуры обеспечивает повьшение точности регулирования температуры объектов приборной автоматики при действии дестабилизирующих факторов, например при изменении амплитуды пилообразного напряжения и напряжения источника опорного напряжения. 1 ип. i ko