УСТРОЙСТВО для СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Советский патент 1969 года по МПК G05D23/20 

1 ,

Изобретение относится к устройствам для обеспечения заданной скорости изменения тем- пературы во времени и может быть использовано в исследовательской работе при термографическом анализе, выращивании кристаллов, ЖИДКОСТНОЙ хроматографии и т. п.

Известны устройства для стабилизации скорости изменения температуры объекта, содержащие электрический нагреватель, автотрансформатор для подачи «апряжения на нагреватель, управляющие транзисторы, включенные через фильтр в цепь нагревателя, и задатчик, выполненный в виде стабилизированного источника питания. Эти устройства .не обеспечивают необходимую точность поддержания заданной программы изменения температуры, что сказывается на качество исследуемых объектов.

В предложенном устройстве указанный недостаток устранен тем, что в объекте установлен пироэлектрический датчик, выполненный, например, в виде пластинки из полярного среза сегнетоэлектр.ического кристалла, генерирующего на нагрузочном сопротивлении напряжение, пропорциональное скррости изменения температуры и подаваемое на вход усилителя, причем разность напряжений этого усилителя И задатчика подана в цепь управляющих транзисторов и на вход усилителя, управляющего электродвигателем, связанным с ДВИЖКОМ автотрансформатора.

На чертеже показана схема описываемого устройства.

Для регулирования напряжения, подаваемого на электронагреватель ЭН, служит автотрансформатор АТр, ось которого соединена с осью реверсивного двигателя РД.

Напрялшние питания через разделительный

трансформатор -РТр подается на выпрямитель В, собранный по МОСТОВОЙ схеме. Для сглаживания пульсаций выпрямленного тока применен П-образный фильтр из дросселя Др и конденсаторов Ci и €2.

В цепь питания электронагревателя включены четыре параллельно соединенных управляющих транзистора . Смещение на базы управляющих транзисторов подается от предварительного усилителя мощности (транзистор ПП), входная цепь которого включена в эмиттерную цепь транзисторного усилителя тока nUg. Начальное смещение на базе транзистора ЯЯб создается падением напряжения на катодном сопротивлении Ri катодного новторителя.

Сопротивление Rz служит для подачи задатчика СИН (стабилизированного нсточника напряжения) задающего сигнала. Управляющее напрялсение на сетке лампы

фазового детектора, который состоит из лампы Jlz, вибропреобразователя ЛЯ, сопротивлений нагрузки и 3, разделительных емкостей Со и Ci и входной цепочки Rf, и Сд. Соиротивления RT и RS - анодная и катодная нагрузки, сопротивления Rg, Rg, RIO - цепочка автоматического смещения. Емкость Се - фильтр.

Фазовый детектор подключен к выходу электронного усилителя У. Ко входу усилителя У через согласующий электрометрический повторитель Я подключен пироэлектрический датчик Д, защунтированный сопротивлением нагрузки Rg. Датчик может быть выполнен в виде пластины полярного среза сегнетоэлектрического кристалла либо из сегнетоэлектрической керамики.

Цепочка Ru, Ri2, Ris служит входным делителем напряжения для усилителя У2- К выходу этого усилителя подключен реверсивный электродвигатель РД, ось которого связана с движком автотрансформатора АТр.

Устройство работает следующим образом.

При изменении температуры в объекте О на электродах датчика Д возникает заряд со знаком, соответствующим знаку изменения температуры. Напряжение на сопротивлении нагрузки Rg пропорционально скорости изменения температуры. Усиление этого напряжения производится усилителем У. Электрометрический повторитель Я служит для согласования высокоомного датчика Д с низкоомным входом усилителя УЬ Величина выходного напряжения усилителя зависит от величины входного сигнала, а изменение фазы - от знака входного напряжения.

Для задания определенной скорости изменения температуры на вход усилителя тока ЯЯд подается напряжение от стабилизированного источника СЯЯ и противофазе с выходным напряжением катодного повторителя. При отклонении скорости изменения температуры от заданной напряжение на датчике Д изменится. При этом на базе транзистора ПП появится смещение, отличное от начального. Изменение смещения вызовет изменение тока через усилитель мощности ЯЯд и через управляющие транзисторы ЯЯ)-ЯЯ4 и нагреватель ЭН. Таким образом, при увеличении скорости нагревания напряжение датчика превышает заданное, а ток через унравляющие транзисторы и электронагреватель уменьщается. При уменьщении скорости нагревания напряженне датчика меньще заданного, а ток через управляющие транзисторы и электронагреватель увеличивается. Аналогично происходит регулирование напряжения, подаваемого на электронагреватель ЭН.

При большом отклонении скорости изменения температуры от заданной напряжение на сопротивлении Riz делителя достигает порога чувствительности усилителя У, выход которого нагружен на реверсивный электродвигатель

РД. Величина и фаза напряжения, подаваемого на двигатель от усилителя Уа, и соответственно, изменение напряжения, подаваемого на нагреватель ЭН, зависит от величины и полярности разностного нанряжения, усиленного от

датчика Д и заданного стабилизированным источником СИН.

Делителем , осуществляется установка порога чувствительности регулирования напряжения нагревателя.

Предмет изобретения

Устройство для стабилизации скорости изменения температуры объекта, содержащее

электрический нагреватель, автотрансформатор для подачи нанряжения на нагреватель, управляющие транзисторы, включенные через фильтр в цепь нагревателя, и задатчик, вынолненный в виде стабилизированного источника питания, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности поддержания заданной скорости изменения температуры, в объекте установлен нироэлектрический датчик, выполненный, например, в виде пластинки из полярного среза сегнетоэлектрического кристалла, генерирующего на нагрузочном сопротивлении напряжение, пропорциональное скорости изменения температуры и подаваемое на вход усилителя, причем разность напряжений этого

усилителя н задатчика подана в цепь управляющих транзисторов и на вход усилителя, управляющего электродвигателем, связанным с автотрансформатора.

Q±220S

,3s