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

4

4

СО

Изобретение относится к автоматическому регулированию и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1264151. Оно может быть использовано в термостатах различного назначения. Устройство содержит последовательно соединенные термочувствительный мост, операционный усилитель и регулятор, выходной сигнал операционного усилителя через аналого-цифровой преобразователь управляет блоком памяти, выходной сигнал которого сравнивается элементом сравнения с сигналом первого счетчика, который с целью повышения быстродействия при изменении напряжения питания связан счетным входом с выходом преобразователя напряжение-частота, на вход которого через коммутатор подключается выход элемента усреднения, связанного входом с шиной питания исполнительного элемента и шиной питания. 1 ил.

К)

Изобретение относится к автоматическому регулированию, является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1264151 и может быть иснользовано в термостатах различного назначения.

Целью изобретения является сохранение быстродействия устройства при изменении напряжения питания.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для регулирования температуры состоит из термочувствительного моста 1, соединенного с операционным усилителем 2, к первому выходу которого подключен аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, соединенный с блоком памяти 4, элемента сравнения 5, первого счетчика 6 и формирователя импульсов 7 второго счетчика 8, который управляет-первым коммутатором 9 через триггер 10, усилителя мон;- ности И, исполнительного элемента 12, регулятора 13, преобразователя напряжение- частота (ПНЧ) 14, второго коммутатора 15 и элемента усреднения 16. Цервый счетчик 6 выгю.пняет функции счетчика времени, второй счетчик 8 - функции счетчика состояний устройства, АЦЦ 3 - функции дешифратора адреса программ.

Устройство работает следующим образом.

В первый момент работы устройства на входе АЦП 3 присутствует напряжение, соответствующее температуре окружающей среды. В соответствии с этим напряжением АЦП 3 формирует на своем выходе адрес программы, записанной в блоке памяти 4. Блок памяти 4 заранее запрограммирован на определенную щкалу внещних температур. Программы выхода в режим записаны с определенной точностью (количеством разрядов) в виде отрезков времени (TI, Т2,...,т„), которые заранее с больщой точностью рассчитываются для конкретной конструкции термостата на ЭВМ. Адрес программы запоминается на весь процесс выхода в режим. На элемент сравнения 5 подается цифровой код с блока памяти 4 и первого счетчика 6. Элементом сравнения 5 и счетчиком времени управляет второй счетчик 8. который подсчитывает количество переключений устройства и сбрасывает счетчик 6 в «ноль. Одновременно он подключает вход элемента сравнения 5 к соответствующему участку блока памяти 4 (TI, 1:2,...,т„). Время т„ определяется цифровым кодом, заложенным в блоке памяти 4, и частотой тактовых импульсов, заполняющих счетчик 6.

Тактовыми импульсами системы являются импульсы, вырабатываемые ПНЧ 14, подключенным через второй коммутатор напряжения к щине питания исполнительного элемента (нагревателя). Таким образом, тактовая частота зависит от изменения питания по заложенному в ПНЧ закону и изменяет

0 (увеличивать или уменьшать) время включенного состояния нагревателей (циклы TI, тз, ...) тем больше, чем больше отклонение напряжения источника питания от номинального значения.

Циклы охлаждения (Т2, Т4 ..) отсчитываются с начала подачи отрицательного импульса, вырабатываемого элементом сравнения 5 и подаваемого на управляющие входы коммутатора 15 и элемента усреднения 16. При этом среднее значение на0 пряжения питания исполнительного элемента за предыдущий период нагрева подается через второй коммутатор 15 на вход ПНЧ 14. Таким образом, сокращение или увеличение циклов нагрева в зависимости от изменения напряжения исполнительного элемента вызывает сокращение или увеличение циклов последующего охлаждения по закону, заложенному в ППЧ, заранее рассчитанному и при необходимости подобранному экспериментально.

,, Устройство сохраняет быстродействие при изменении напряжения питания.

Формула изобретения

Устройство для регулирования темпера- 5 туры по авт. св. № 1264151, отличающееся тем, что, с целью сохранения быстродействия при изменении напряжения питания, устройство содержит преобразователь напряжение-частота, второй коммутатор и элемент усреднения, подключенный входом к 0 шине питания исполнительного элемента, а выходом - к одному из входов второго коммутатора, другой вход которого соединен с входом элемента усреднения, выход второго коммутатора подключен к входу преоб- , разователя напряжение-частота, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, а выход элемента сравнения связан с управляющими входами элемента усреднения и второго коммутатора.

5

и

нагр.

16

-

/5

Щ

е-