Устройство для регулирования температуры Советский патент 1991 года по МПК G05D23/19 

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для регулирования температуры, и может быть использовано в теплофизическом приборостроении, а также в других областях,

Цель изобретения - повышение точности устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для регулирования температуры: на фиг. 2 - диаграмма его работы.

Устройство для регулирования температуры содержит датчик 1 температуры, включенный в плечо измерительного моста 2, задатчик 3 температуры, генератор 4 пилообразного напряжения, формирователь 5 импульсов, импульсный блок 6 питания, ти- ристорный усилитель 7 мощности, состоящий из стропа 8, токоограничивающего регулятора 9, выпрямителя 10 и симистора 11. компаратора 12. нагреватель 13, ключ 14, блок 15 выборки и хранения, сумматор 16 и формирователь 17 импульсов управления, выполненный в виде последовательно соединенных усилителя 18 мощности, формирователя 19 укорочения по переднему и заднему фронту импульсов на двух ждущих мультивибраторах 19 и 20 и сумматора 21 на ячейке 2И-НЕ.

Устройство работает следующим образом.

Синусоидальный сигнал чатотой 50 Гц (фиг. 2а) поступает на вход импульсного блока 6 питания, где формируются синхроимпульсы частотой 100 Гц (фиг. 26), причем передний фронт этих импульсов строго сов- падает с переходами через ноль сетевого напряжения. Эти синхроимпульсы поступают на вход генератора 4 пилообразного на- пряжения и на вход формирователя 5 импульсов. С выхода генератора пилооб- разного напряжения снимается сигнал (фиг. 2е) амплитуда которого пропорциональна точности поддержания температуры и поступает на вход компаратора 12

С выхода формирователя 5 импульсов на вход формирователя 17 импульсов управления поступает импульсная последовательность (фиг. 2в), из которой путем задержки переднего и заднего фронтов формируются импульсы управления (фиг. 2г) блоком 15. Эта же импульсная последовательность (фиг. 2в), усиленная по мощности, управляет ключом 14, т. е. из сетевого на- пряжения (фиг. 2а) формируются импульс- .ные напряжения (фиг. 26, в. г, е), синхронизированные между собой и переходами через ноль сетевого напряжения, при этом циклы запоминания температуры

и работа нагревателя 13 разнесены во времени.

На измерительный мост 2. в одно из плеч которого включен датчик 1. поступают мощные импульсы (фиг. 2в). С выхода моста 2 импульсы, амплитуда которых пропорциональна текущей температуре в термостати- руемом объеме, поступают на вход блока 15. Команда на запоминание приходит с задержкой по отношению к информационному импульсу с моста, это позволяет исключить влияние переходных процессов и запоминать реальное значение текущей температуры.

После блока выборки и хранения схема переходит в режим работы на постоянном токе.

Сигнал постоянного тока с выхода блока 15 выборки и хранения поступает на сумматор 16. где сравнивается с напряжением задатчика температуры 3 (фиг. 2д). На выходе блока 16 получается медленно меняющееся относительно нулевого уровня напряжением Д U Уз - LU. где Ди - напряжение ошибки; Уз - напряжение задатчика; UT - напряжение, пропорциональноетекущейтемпературетермостатируемого объема.

Напряжение Д U складывается с пилообразным напряжением (фиг. 2е) на рези- стивном сумматоре и результирующий сигнал (фиг. 2ж) управляет работой компаратора 12. При этом переключение компаратора происходит строго синхронно с переходами через ноль сетевого напряжения. Поскольку компаратор управляет работой тиристорного усилителя мощности 7, нагреватель 13 переключается при нулевом напряжении на нем, не создавая помех и не влияя на точность поддержания температуры. На вход тиристорного усилителя 7 поступает широтно модулированный сигнал (фиг. 2в), управляющий работой нагревателя 13, при этом мощность, выделяемая нагревателем, зависит от числа сетевых импульсов, поступающих на нагреватель за каждый элементарный цикл регулирования, составляющий 100 мс.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее датчик температуры, включенный в измерительный мост, в диагональ питания которого включен ключ, сумматор, к первому входу которого подключен задатчик температуры, а к выходу - вход компаратора, связанный также с выходом генератора пилообразного напряжения, входом соединенного с выходом импульсного блока питания и входом формирователя импульсов, а также тири- сторный усилитель мощности, входом подключенный к выходу компаратора, в выходную цепь тиристорного усилителя мощности включен нагреватель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит формирователь импульсов управления, выполненный в виде последовательно соединенных усилителя мощности и формирователя укороченных по переднему и заднему фронту

импульсов, а также блок выборки-хранения, включенный между выходом измери- тельного моста и вторым входом сумматора, причем формирователь импульсов выполнен в виде делителя частоты, к выходу которого подключен вход усилителя мощности формирователя импульсов управления, а выход формирователя укороченных по переднему и заднему фронту импульсов соединен с управляющим входом блока выборки и хранения.

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для регулирования температуры, и может быть использовано в теплофизическом приборостроении, а также в других областях. Целью изобретения является повышение точности устройства. Устройство для регулирования температуры содержит датчик температуры 1, включенный в плечо измерительного моста 2, в диагональ испытания которого включен ключ 14, сумматор 16, к первому входу которого подключен датчик температуры 3, а к выходу - вход компаратора 12, связанный также с выходом генератора пилообразного напряжения 4, входом соединенного с выходом импульсного блока питания 6 и входом формирователя импульсов 5, а также тиристорный усилитель мощности 7, состоящий из оптрона 8, токоограничивающего резистора 9, выпрямителя 10 и симистора 11, вход тиристорного усилителя мощности 7 подключен к выходу компаратора 12, в выходную цепь тиристорного усилителя мощности 7 включен нагреватель 13, формирователь импульсов управления 17, выполненный в виде последовательно соединенных усилителя мощности и формирователя укороченных по переднему и заднему фронту импульсов, выполненного в виде двух ждущих мультивибраторов 19, 20 и сумматора 21 на ячейке 2 И-НЕ, а также блок выборки и хранения 15, включенный между выходом измерительного моста 2 и вторым входом сумматора 16, причем формирователь импульсов 5 выполнен в виде делителя частоты на 10, к выходу которого подключен вход усилителя мощности формирователя импульсов управления 17, а выход формирователя укороченных по переднему и заднему фронту импульсов соединен с управляющим входом блока выборки и хранения 15. 2 ил.

t

Фаг 2