Устройство для контроля и регулирования температуры Советский патент 1988 года по МПК G05D23/24 

оэ

ГчЭ

-4

Изобретение относится к автоматике, может быть использовано в системах регулирования и точного измерения температуры, в частности в устройствах для: обработки печатных форм и фотоматериалов в полиграфии, и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 1215105,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. I На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит операционный усилитель 1, термопреобразователь 2, резистивную матрицу 3, первый 4 и 1второй 5 Программно-управляемые ком- |мутаторы, резисторы 6 и 7„ делитель |8 напряжения, состоящий из резисто- I ров 9 и 10, программный задатчик 11, 1инвертор 12, дополнительный программный задатчик 13, диодну о матри- |цу 14, третий программно-управляе- |мый коммутатор 15, дополнительную 1резистивнуто матрицу 1-6, дополнитель- |ные термопреобразователи П число :которых на единицу меньше числа вхо- ;дов третьего программно-управляемого коммутатора 15 (т), равного числу вы Iходов дополнительной резистивной :матрицы.

Устройство работает следующим образом.

От программного задатчика 11 на : первый коммутатор 4 подается прямой

код, а на второй коммутатор 5 через ;инвертор 12 - инверсный двоичный

п-разрядный код.Выходной ток матрицы 3 .коммутируется между двумя выходами

коммутаторов 4 и 5, причем

вия

г R

™ tTT ТГ ч

а

§::

2

Jkf &1.L + §1- 4- R

..а±1

J

где а ,а

а Л а-.

- раз

рядные )ициенты прямого и инверсного входны: кодов;

I - ток;

ЕП, - питающее напряжение;

R - сопротивление резисторов

матрицы 3.

От дополнительного программного задатчика 13 на коммутатор 15 подается код, обеспечивающий подключение к общей шине контролируемого в указан

5

0

5

ном случае термопреобразователя 2 и соответствующего ему резистора 10. При этом 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

R, ) Т.кс- TlJ,

где К -о - температурный коэффициент

термопреобразователя сопротивления;

R о сопротивление термопреобразователя;

Т. , максимальное значение контМ пС

ролируемой температуры; Т,.,,,, - минимальное значение конт I И Н

ролируемой температуры. Резисторы 9 и 10 делителя 8 напряжения выбираются так, чтобы напряжение Upn на нижнем плече делителя 8 напряжения было равно

2 En

и„„

2R +

.

R.o(O)

)

т.

0

5

0

5

д

5

Уравновешивание сигналов на входах операционного усилителя 1 происходит по нижнему значению температуры Т „ т.е. по нижнему пределу диапазона контролируемых температур. При этом температура термопреобразователя 2 сопротивления равна . Таким образом производится настройка устройства. :

Разрядные коэффициенты прямого кода при этом равны нулю.

Уравновешивание сигналов на входах .операционного усилителя 1 при значении температуры Т . (в диапазоне контролируемых температур) производится изменением разрядных коэффициентов управляющих кодов с программного задатчика П, в том числе и при значении Т , Т, с шагом dT .

После завершения указанного такта уравновешивания с дополнительного программного задатчика 13 поступает код, обеспечивающий отключение программно-управляемым коммутатором 15 от общей шины термопреобразовате- ля 2 и резистора 10- и подключение к общей шине дополнительного термопреобразователя 17 и соответствую- щего выхода резистивной матрицы 16, т.е. начало следующего такта.

I4 про Затем с помощью задатчика 1 1 изводится уравновешивание сигналов на входе операционного усилителя 1, такт завершается и т.д.

Выход операционного усилителя 1 подключен к исполнительным элементам, а индикация значения температуры осуществляется на газоразрядных либо светодиодных и жидкокристаллических индикаторах.

При этом при преобразовании кода, зафиксированного в такте программного задатчика 11, и кода, соответствующего такту программного задатчика 13, учитывается, что для данного термопреобразователя (точки контроля) выполняется соотношение

T(mj) Т

т - мин j «ин

-т°,

мин

мин

де Т°(mj) - значение температуры в точке контроля;

-наименьшее (опорное) значение температуры.из ряда m минимальных контролируемых температур;

-минимальное значение температуры, выбранное для j-го Объекта (точки контроля) ряда га;

-значение температуры, соответствующее коду, зафиксированному в такте задатчика 11.

При этом для точности преобразоваия необходимо, чтобы вьшолнялось оотношение

Т

о о Т - Т - МИН

К ЛТ

где ЛТ - шаг задания;

К 1,2,3,....

Таким образом, резисторы 6 и 7 выбираются из условия обеспечения необходимого диапазона контролируемых температур Т а наименьшее значение Т

мнн

является опорным, т.е. других объектов больше (в частном случае Т,у„ равны).

32A76

Поскольку т

д,„„ пропорционально Up;, , для каждой пары термопреобразователь - выход резистивной матри1.уэ 16 делителя 8 напряжения, сопротивление вход - соответствующий выход резистивной матрицы 16.должно быть выбрано из условия

R

A(WHJ

: К

цлчН

к /}R

5

0

5

0

5

0

5

0

где сопротивление вход-выход j резистивной матрицы 16; мнн сопротивление резистора

10; dR - шаг резистивной матрицы;

К 1,2, 3,.... Прнмененне предлагаемого устройства позволит расширить функциональные возможности и точность контроля температуры.

Формула изобретеь ия Устройство для контроля и регулирования температуры по авт.св. № 1215105, о т л и ч а ю щ е ее я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, устройство содержит дополнительную резистивную матрицу, третий програм шо-управляе- мый коммутатор, дополнительные термопреобразователи, число .которых на единицу меньше числа входов третьего программно-управляемого коммутатора, дополнительный програьшньп задат- чик и диодную матрицу, причем вход дополнительной peзиcтIiвнoй матрицы подключен к вычитающему входу операционного усилителя, делитель напряжения, выходы резистивной матрицы, а также одни из выводов термопреобразователей подключены к общей шине через соответствующие входы диодной матрицы и третий программно-управляемый коммутатор, причем выходы диодной матрицы объединены попарно, а другие вьшоды дополнительных термо- преобразоват.елей соединены с резисторами, выход дополнительного программного задатчика соединен с управляющим входом третьего программно- управляемого коммутатора.

Составитель Г„Крейман Редако: ор Н,Горная Техред М.Дидык Корректор Л.Патай

Изобретение относится к автоматике и является усовершенствованием устройства по ав.т.св. 1 1215105. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства,, для чего в него введены дополнительные термопреобразователи, дополнительная резистивная матрица, диодная матрица, дополнительный программный задатчик и третий nporpam-iHo- управляемый коммутатор, подключающий к общей шине через диодную матрицу термопреобразователи и выходы дополнительной резистивной матрицы. Это обеспечивает многоточечное измерение и регулирование температуры при уравновешивании токов через преобразователи и резистивную матрицу в каждой из точек контроля. 1 ил. с to

Заказ- 5439/40

Тираж 86.6

ВИИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж-35, Раумская наб., д. 4/5

Подписное