Регулятор температуры Советский патент 1975 года по МПК G05D23/19 

1

Изобретение относится к системам терморегулирования и может быть использовано в автоматике и радиотехнике.

Известен регулятор температуры, содержащий источник питания, нагревательный элемент и последовательно соединенные чувствительный элемент, магнитный усилитель, развязывающий элемент (например, резистор), полупроводниковый релейный усилитель, выход которого подключен к входу релейного распределителя через замыкаюпи-ie контакты реле релейного распределителя.

Однако такой регулятор не обеспечивает уменьшения динамической ошибки в режиме перехода от форсированного разогрева к стабилизации рабочей температуры, а также имеет сложный источник форсированного питания.

Предложенный регулятор отличается тем, что в него введены резистивно-емкостный фильтр, пороговые устройства, генератор тактовых импульсов, распределитель и управляемый делитель напряжений. Выход делителя напряжений подключен к входу одного порогового устройства, к входу полупроводникового релейного усилителя и обкладке конденсатора резистивно-емкостного фильтра, другая обкладка которого соединена с одним входом другого порогового устройства и через резистор резистивно-емкостного фильтра

с другим входом полупроводникового релейного усилителя и другими входами пороговых устройств. Выходы пороговых устройств связаны с входами генератора тактовых импульсов, а выход генератора через распределитель- с управляющими входами управляемого делителя напряжений.

Этнм достигается уменьшение динамической 01нибки регулятора температуры.

Па фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 приведен график нзменения мощности в нагревательном элементе и выходного напряжени.я чувствительного элемента.

Устройство содержит чувствительный элемент 1, напряжение на выходе которого пропорционально температуре в объекте 2 регулирования, магнитный усилитель 3, полупроводниковый релейный усилитель 4 с выходным транзистором 5, пороговые устройства б и 7, входы которых соединены с выходом магнитного усилителя 3, а выходы - с запускающим и запрещающим входадги генератора 8 тактовых импульсов, распределитель 9 импульсов, подключен1Пз1й к выходу генератора, резистивно-eMKOCTHoii фильтр, состоящий нз резистора 10 н конденсатора 11, унравляемый делитель нанряженнй, н.ме:ощий резистор 12 и резисторы 13-16, подключенные к анодам тиристоров 17-20, релейный распределнтель 21, который содержит реле 22 с коитактом 23,

реле 24 с контактами 2о и 26, реле 27 с контактом 2й, реле с контактами М, 6, источник 62 ннтания и нагревательны) эле.мент 66. л етронство раоотает следующим ооразо.м.

Па вход магнитного усилителя о с чувствительного элемента 1 нодается си1-нал, нронорциональнын отклонению темнературы t/j, (фиг. 2) в объекте регулирования, при этим срабатывает полупроводниковое реле, выходпоп транзистор о которого открывается и подает па релейный раснредел1ггель 21. 11ри этом реле 2z срабатывает и ко1ггактом 26 подает нанряжение на реле 2 н 2/. Реле контактом 2й становится иа самоолокировку, а контактом 2ь готовит к раоотс реле 2d. Реле 27 контактом 2Й нодает форсирующую мощность PI (фиг. 2) от источника 62 па нагреватель, иоъект начинает разогреваться. Магнитный усилитель настроен таким ооразом, что нри достижении объектом 2 температуры Ь)2 выходнон транзистор о по.чунроводнпкого релейного усилителя 4 закрывается, при этом с реле 22 снимается сигнал, реле 22 отпускает и контактом 26 снимает наиряжение с реле 27 и нодает его на реле 2. Реле 2/ отпускает и контактом 2S снимает фореирующее напряжение с нагревателя. Реле 29 срабатывает н контактом 60 отключает коллекторную нень выходного транзисгора 5 от релейного раенределителя zi и нодключаст к нагревателю. Одновременно pe;ic 2У контактом 31 включает резистнвно-емкостную неиь (И, 10). Объект, вследствие тенловои инерции, продолжает разогреваться. Напряжение на выходе магнитного усилителя 6 изменяется пропорционально изменению тимнературы. При этом конденсатор 11 заряжается через резистор 10.

Когда температура в объекте не повыщается, нанример нри значении те.мпературы в, прекращаются заряд конденсатора 11 н протекание тока через резистор 10. В этот момент срабатывает пороговое ycTpoiicTBo 6 н включает генератор 8 тактовых импульсов. Тактовые имиульсы с выхода генератора тактовьгк импульсов поступают на вход распределителя 9 импульсов, при помощи KOTopoio в делнтеле напряжения поочередно включаются резне горы 13-16.

Падение напрряжения па резисторе 12 изменяется, что нриводнт к изменению ианряжения компенсирующего сигнала на входе полупроводникового релейного усилнтеля 4 и

на выходе порогового устройства 7. Когда сигнал на входе нолунроводниковогю усилителя 4 и порогового уетроиства 7 устаповится близким к пулю, срабатывает пороговое устpoiicTBo 7, которое вык.иочает генератор б тактовых и.чну.чьсов.

1еперь усилитель настроен на регулировку темнературы на уровне Ьз путе.м подачи па нагреватель мощности Р (фиг. 2). Если рост

температуры вследствие инерции прекратится на другом уровне, например 64, переетропка регулятора па регулировапие темнературы на уровне 64 происходит апалогично.

Перестро11ка регулятора температуры на

уровень, при котором ирекращается рост температуры, вызванный тепловой инерцией, позволяет умеиьщить динамическую ощибку и упростить источиик форсированного нитаиия. На фиг. 2 пунктирнымн лнниями показан график изменения температуры нри настройке регулятора температуры на регулирование температуры па уровпе Эр.

Предмет изобретения

Регулятор температуры, содержащий источник питания, нагревательный элемент и последовательно соединенные чувствительный

элемент, .магнитный усилитель, развязывающий эле.меит (наиример, резистор), нолупроводппковы pe.Teinibui усилитель, выход которого подключен к входу реле11ного раепределителя через замыкающие К011такты реле релейпого распределителя, отличающийся те.м, что, с целью уменьшения днна.мическоГ ощибки, он содержит резистивно-емкостной фнльтр, пороговые устронства, генератор тактовых имиульсов, распределитель и управляеMbiii делитель панряжени, выход которого соединен с входом одного норогового ycTpoiiства, входом по.чуироводникового релейпо ю усилителя н обкладко конденсатора резистивио-емкостиого фильтра, другая обкладка

которого соединена с ОД1П1М входом другого пороювого ycTpoiicTBa и через резистор резистнвно-емкостного фильтра с другим входом но.туироводникового реле1111ого усилителя и другими входами пороговых ycTpoilcTB, выходы которых соединены с входами енератора тактовых импульсов, а выход генератора через раснределитель - с уиравляющими входами уиравляемого делителя нанряжепнГг

20 . li

, ,1.

x -Г22