МНОГОЗОННЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ Советский патент 1967 года по МПК G05D23/24 G05B11/32 

Известны регуляторы температуры, содержащие датчики и задатчики по числу регулируемых точек, коммутатор, канал регулирования и блок формирования управляющего сигнала.

Предлагаемый регулятор отличается от известного тем, что в нем к выходу генератора пилообразного напряжения подключен вход канала поддержания теплового режима, выполненного из последовательно соединенных дифференциального усилителя и триггера Шмитта, а выход его циклически подключен к объектам регулирования, отключенным от канала регулирования.

Это дает возможность повысить точность регулирования температуры объектов с большим запаздыванием и повысить устойчивость системы регулирования.

На чертеже изображена схема многозонного бесконтактного регулятора температуры.

Она включает в себя объекты регулирования Л 2 и 3, задатчнки и датчики (по числу объектов) 4-9, усилитель 10, фазочувствительный выпрямитель 11, генератор пилообразного напряжения 12, сумматор 13, порогр,вый элемент 14, дифференциальный усилитель 15, блок формирования управляющего сигнала 16, коммутатор 17, ключи коммутатора 18-20 и 21-26, исполнительные элементы 27-29.

Устройство работает следующим образом. Температура зон обогрева объектов регулирования 1, 2 н 3 замеряется термодатчиками 5, 7 и 9 соответственно. Выходные напряжения термодатчиков 5, 7 и 9 сравниваются с напряжениями задатчиков 4, 6 и 8. Коммутаюр 17, запускаемый через блок формирования управляющего сигнала 16 от генератора пилообразного напряжения 12 через ключи 18-20

и через ключи 21, 23 и 25, поочередно подключает датчики и задатчики 4-9 и исполнительные элементы 27-29 к соответствующим зонам обогрева объектов регулирования /, 2 и 3. Период подключения определяется периодом изменения пилообразного напряжения. Одновременно коммутатор 17 через ключи 22, 24 и 26 подключает исполнительные элементы всех зон, не подключенных в данный период к каналу регулирования, к выходу блока

формирования начального импульса, состоящего из дифференциального усилителя 15 и порогового элемента 30. Запуск блока осуществляется от генератора пилообразного напряжения 12.

Канал регулирования, обеспечивающий подачу широтномодулированного управляющего импульса на подключенную зону, работает следующим образом. Напряжение, пропорциональное отклонению

усиления усилителем 10 поступает на первый вход сумматора 13. На второй вход сумматора 13 поступает напряжение, снимаемое с зарядного конденсатора 31 генератора 12 пилообразного напряжения.

С целью получения периодов регулирования, соизмеримых со временем «чистого запаздывания объекта, генератор 12 пилообразного напряжения выполнен по схеме полупроводникового реле времени, позволяющего получить удельную выдержку времени до 100 сек/мкф.

Выходной сигнал сумматора 13, представляющего собой дифференциальный усилитель, пропорционален разности сигналов, поступающих на его входы.

Выход сумматора 13 подключен ко входу порогового элемента 14, выполненного по схеме триггера Шмитта. Пороговый элемент 14 в сочетании с сумматором 13 создает широтноимпульсную модуляцию сигнала отклонения измеряемой температуры от заданной.

В начале очередного периода изменения пилообразного напряжения исполнительный элемент соответствующей зоны, осуществляющий лодачу тепловой энергии, отключен. Исполнительный элемент включается, когда выходной сигнал сумматора 13 превысит порог срабатывания порогового элемента 14.

Таким образом, чем больше отклонение измеряемой температуры от заданной в данном периоде, тем раньше по периоду пороговый элемент 14 включает исполнительный элемент, т. е. длительность подачи тепловой энергии в

зону в течение периода пропорциональна отклонению температуры в зоне от заданной.

При нулевом отклонении канал регулирования обеспечивает поступление в зону некоторого минимального импульса тепловой энергии.

Канал поддержания теплового режима регулятора запускается от генератора пилообразного напряжения 12 и через ключи 22, 24

и 26 обеспечивает поступление начального импульса тепловой энергии в зоны, не поключенные в данном периоде к регулировочному каналу. Величина начального импульса устанавливается экспериментально настройкой

порога срабатывания порогового элемента 30.

Предмет изобретения

Многозонный бесконтактный регулятор температуры объектов с большим запаздыванием, содержащий датчики и задатчики по числу регулируемых точек, коммутатор, канал регулирования и блок формирования управляющего сигнала, отличающийся тем, что, с целью

повышения точности регулирования температуры объектов с большим запаздыванием и повышения устойчивости системы регулирования в нем к выходу генератора пилообразного напряжения подключен вход канала поддержания теплового режима, выполненного из последовательно соединенных дифференциального усилителя и триггера Шмитта, а выход его циклически подключается к объектам регулирования, отключенным от канала

регулирования.