Устройство для нагрева Советский патент 1990 года по МПК G05D23/20 

Изобретение относится к автоматическому регулированию тепловых процессов, в частности к устройствам для поддержания заданной температуры тер- мостатируемого объекта.

Цель изобретения - повышение точности определения температурь .

Не фиг.1 показана блок-схема устройства с примером конкретного выполнения блоков; на фиг«2 - диаграмма, поясняющая работу устройства.

Устройство для нагрева содержит силовой источник 1 питания, электронный ключ 2, датчик-нагреватель 3 в виде последоватепьно соединенных ре- зистивного нагревателя и термопары, усилитель , инвертор 5, запоминающий элемент 6, делитель 7, сумматор 8, задающий генератор 9

Терморегулятор работает следующим образом.

При включении питания на первый вход сумматора 8 поступает напряжение от генератора 9, представляющее собой выпрямленное синусоидальное напряжение положительной полярности UM, например, с частотой сети с отрицательным смещением. В результате на выходе инвертирующего сумматора 8 сигнал имеет положительную составляющую, которая запирает электронный ключ 2, а силовое напряжение на нагревательном элементе периодически отключается на время д,, в течение которого на вход усилителя 4 поступает напряжение ЭДС термопары. При коэффициенте усиления К0 200 на выходе усилителя k присутствует разнололярная последовательность импульсов, положительная составляющая которой соответствует режиму нагрева и по амплитуде равна напряжению насыщения усилителя k, a отрицательная - усиленной ЭДС, пропорциональной растущей в процессе чагре- ва температуре спая термопары. Положительная составляющая этого сигнала запирает управляющий вход запоминающего элемента 6 низким уровнем, а отрицательная открывает его высоким уровнем напряжения на выходе инвертора 5. В результате по заднему фронту импульса ЭДС на запоминающем элементе происходит фиксация амплитуды импульса усиленной ЭДС с последующим хране«

(Л

ел

Јь

оо 1 J

CD

нием уровня до прихода переднего фронта следующего импульса ЭДС.

С выхода делителя 7 отрицательный непрерывный аналоговый сигнал усилен- ной ЭДС поступает на вход сумматора S Рост в процессе разогрева спая, амплитуда напряжения усиленной ЭДС приводит к тому, что амплитуда силового напряжения на датчике-нагревателе 3 уменьшается при одновременном росте длительности паузы измерения ЭДС. В результате такой амплитудно-фазовой регулировки силового напряжения на датчике-напревателе 3 уменьшается вы- деляемая в нем мощность и наступает такой момент, когда дальнейшее уменьшение мощности приводит уже к охлаждению спая термопары Как следствие, на выходе сумматора 9 происходит уменьшение уровня усиленной ЭДС, приводящее к соответствующему приросту напряжения на датчике-нагревателе 3, увеличению выделяющейся мощности, росту температуры спая, усиленной ЭДС и т.д. В конечном итоге данный процесс эквивалентен поддержанию во времени температуры спая ТГП задаваемой делителем 7.

Увеличение по мере приближения температуры спая к стабилизируемой длительности паузы для измерения ЭДС повышает точность фиксации уровня

s 0 5

0

усиленной ЭДС и определения температуры спая.

Использование изобретения наиболее целесообразно в электронной технике, в частности для измерения температуры катода электровакуумных приборов, электрическая цепь накала которых имеет термопарный спай, образованый материалами подогревателя и катода, Применение изобретения позволит контролировать температуру катода и поддерживать ее на заданном уровне„ Формула изобретения

Устройство для нагрева, содержащее последовательно соединенные сило- вой -источник питания, электронный ключ, датчик-нагреватель, выход которого подключен к входу усилителя, а также сумматор, выход которого соединен с управляющим входом электронного ключа, а первый вход - с задающим генератором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования температуры, в него дополнительно введены инвертор, запоминающий элемент и делитель, причем выход усилителя соединен с входом инвертора и с информационным входом запоминающего элемента, его управляющий вход соединен с выходом инвертора,| а выход через делитель подключен к второму входу сумматора.

гЈ1Л

b

I

w

u 4

CO

l«

I

§4,

Ј

QQ

| V

J

Il«

Изобретение относится к технике автоматического регулирования температуры и может быть использовано в системах терморегулирования. Цель изобретения - повышение точности регулирования температуры при использовании датчика-нагревателя. Цель достигается тем, что управление запоминающим элементом осуществляется информационным сигналом с усилителем. 2 ил.