Устройство для регулирования температуры Советский патент 1988 года по МПК G05D23/19 

SS

(Л

с

Изобретение относится к автоматическому регулированию неэлектрических величин, в частности температуры, с использованием электрических средств и может быть использовано в системах термостатирования с малым временем установления рабочей темпе

о 00

о

4

ратуры. Цепь изобретения - упрощение устройства и повышение его надежности при регулировании температуры двух объекто.в. Для этого устройство Для регулирования температуры содержит первый датчик температуры 1, второй датчик температуры 2, первьй задатчик температуры 3 и второй за- датчик температуры 4, компаратор 5, источник постоянного напряжения б, Содержащий четыре выпрямительных Диода 7,8,9 и 10 и стабилизатор 11, йервый тиристорньй исполнительный элемент 12, второй тиристорньй исполнительный элемент 13, первый нагI Изобретение относится к автомати- ч|ескому регулированию неэлектричес- к1их величин, в частности температуры, с использованием электрических средств и может быть использовано в системах термостатирования с малым временем установления рабочей температуры.

Цель изобретения - упрощение 5 стройства и повышение надежности г}ри использовании его для регулирова йия температуры двух объектов.

; На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства

.Устройство для регулирования темпе ратуры содержит первый 1 и второй 2 Датчики температурыj первый 3 и второй 4 задатчики температуры, компара top 5, источник 6 постоянного напря- Жения, содержащий четыре выпрямительных диода 7 - 10 и стабилизатор И, Первый 12 и второй 13 тиристорные исполнительные элементы, первый 14 и второй 15 нагреватели, источник 16 переменного напряжения и диодный коммутатор 17, выполненный на четырех коммутирующих диодах 18 - 21.

Стабилизатор II выполнен на резисторе 22 (вход стабилизатора И), включенном последовательно с катодом стабилитрона 23, анод которого (выход стабилизатора 11) соединен с катодом стабилитрона 24 и через конденсатор 25 с анодом стабилитрона 24 (вы- ходом стабилизатора 11).

реватель 14, второй нагреватель 15 и источник переменного напряжения 16, а также диодный коммутатор 17 на четырех коммутирующих диодах 18, 19, 20, 21, Устройство для регулировния температуры позволяет осуп;ествит независимое отслеживание температуры двух объектов регулирования за счет введения дополнительного диодного коммутатора, состоящего из четырех диодов. При этом частота опроса является максимально возможной для устройств регулирования температуры с тиристорными исполнительными элементами. 1 ил.

g

0

5

0 05

5

Компаратор 5 выполнен на операционном усилителе 26, инвертирующий вход которого (первый вход компаратора 5) через резистор 27, а неинвертирующий (второй вход компаратора 5) через резистор 28 подключены к выходу ста билизатора 11. Выход операционного усилителя 26 соединен с катодом диода 29, анод которого через резистор

30соединен с базой транзистора 31 и одним концом резистора 32, другой конец которого, эмиттер транзистора

31и катод диода 33 соединены с выходом стабилизатора 1 1. Анод диода 33 и коллектор транзистора 31 подключены к резистору 34 (выходу компаратора 5) .

1

Устройство для регулирования температуры работает следующим образом,

В начале положительной полуволны напряжения сети через первый нагреватель 14, первый выпрямительный диод 7 и третий выпрямительный диод 9 протекает ток стабилизации стабилитронов 23 и 24. Через резистор 27 и третий распределительный диод 20 протекает ток первого датчика 1 температуры. Через резистор 28 и третий распределительный диод 20 протекает ток первого задатчика 3 температуры. Таким образом, в начале положительной полу- волшг напряжения сети через первый нагреватель 14 протекает незначительный ток, практически не вызывающий ( нагрев первого объекта термостатирования, и формируются напряжения питания компаратора 5, в котором осуществляется сравнение напряжения первого датчика 1 температуры и напряжения первого задатчика 3 температуры, определяющего требуемую температуру отслеживания объекта термостатирования.

В начале отрицательной полуволны напряжения сети через второй нагреватель 15, второй выпрямительный диод 8 и четвертый выпрямительный диод 10 протекает ток стабилизации стабилитрнов 23 и 24о Через резистор 27 и четвертый коммутирующий диод 21 протекает ток второго датчика 2 температуры. Через резистор 28 и четвертый коммутирующий диод 21 протекает ток второго задатчика 4 температуры. Таким образом, в начале отрицательной полуволны напряжения сети формируются напряжения питания компаратора 5, в котором осуществляется сравнение напряжения второго датчика 2 температуры и напряжения второго задатчика 4 температуры, определяюдаго требуемую температуру отслеживания второго объекта термостатирования.

При включении устройства в начале положительной полуволны напряжения сети операционный усилитель 26 фор- мирует напряжение, открывающее транзистор 31. Через первый выпрямительный диод 7, стабилитрон 23, эмиттер транзистора 31 и первый коммутирующий диод 18 протекает т ок спрямления первого тиристорного исполнительного элемента 12. Как только тиристор 12 откроется и подключит первый наг-, реватель к сети, потенциал анода тиристора 12 станет практически равным потенциалу катода третьего выпрямительного диода 9 и произойдет отключение источника 6 постоянного напряжения, первых датчика и задатчика температуры и компаратора 5.

В начале отрицательной полуволны напряжения сети операционный усилитель 26 формирует напряжение, открывающее транзистор 31. Через второй выпрямительный диод 8,-стабилитрон 23, эмиттер транзистора 31 и второй комму тирздощий диод 19 течет ток спрямления второго тиристорного исполнитель-

ного элемента 13. Как только тиристор 13 откроется и подключит второй нагреватель 15 к сети, потенциал анода тиристора 13 станет практически рав

0

0

0

s

g

ным потенциалу катода четвертого выпрямительного диода О и произойдет отключение источника постоянного напряжения, вторых датчика и задатчика температуры и компаратора 5. Таким образом осуществляется нагрев первого и. второго объектов термостатирования до требуемых температур отслеживания, при этом элементы источника постоянного напряжения, датчиков, задатчиков температуры и компаратор находятся под нагрузкой только в течение переходных процессов в схеме в начале положительной и отрицательной полуволн напряжения сети.

Как только температура в месте расположения первого датчика 1 температуры достигнет требуемой температуры первого объекта термостатирования, операционный усилитель 26 сформирует сигнал, при котором транзистор 31 будет закрыт в течение положительной полуволны напряжения сети.

5 Первый нагреватель 14 будет отключен до тех пор, пока температура в месте расположения первого датчика 1 температуры не станет меньше требуемой. Как только температура в месте расположения второго датчика 2 температуры достигнет требуемой температу ры второго объекта термостатирования, операционный ус1титель 26 сформирует сигнал, отключающий второй нагреватель I5 в течение отрицательной полуволны напряжения сети. Второй нагреватель 15 будет отключен до тех пор, пока температура в месте расположения второго датчика 2 температуры не станет меньше требуемой для второго объекта термостдтирования.

Таким образом, устройство для регулирования температуры позволяет осуществить независимое отслеживание

5 температуры двух объектов регулирования за счет введения дополнительного диодного коммутатора, состоящего из четырех диодов. При этом частота опроса является максимально возможной для устройств регулирования температуры с тиристорными исполнительными элементами.

5

0

0

Формула изобретения

Устройство для регулирования тем- -пературы, содержащее первый и второй резистивные датчики температуры и первый и второй резистивные задатчики

температуры, тиристорные исполнительные элементы, аноды которых подключены к первым выводам соответствующих нагревателей, источник постоянного напряжения, содержащий четыре выпрямительных диода и стабилизатор, выходы которого подключены к вьгоодам питания коьшаратора, и источник переменного напряжения, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения.надежности при использовании его для регулирования температуры двух объектов, оно дополнительно содержит диодный коммутатор, выполненный на четырех коммутируюпсих диодах, при этом аноды первого и второго коммутирующих диодов подключены к выходу компаратора, катоды первого и второго коммути- рующих диодов соединены соответственно с управляющими входами первого и ; второго тиристорных исполнительных элементов, аноды которых подключены соответственно к анодам первого и второго выпрямительных диодов, като

10

2030246

ды которых соединены с входом стабилизатора напряжения, выход которого подключен к анодам третьего и червер- того выпрямительных диодов, анод третьего коммутирующего диода через первый датчик температуры и первый задатчик температуры подключен соответственно к первому и второму входам компаратора, которые соответственно через второй датчик температуры и второй задатчик температуры подключены к аноду четвертого коммутирующего диода, при этом катоды третьего коммутирующего диода, третьего выпрямительного диода, первого тиристорного исполнительного элемента и второй вывод второгЬ нагревателя подключены к первому вьюоду источника переменного напряжения, а катоды четвертого коммутирующего диода, четвертого выпрямительного диода, второго тиристорного исполнительного элемента и второй вьшод первого нагревателя подключены к второму выводу источника переменного напряжения

15

25