Устройство для регулирования температуры Советский патент 1977 года по МПК G05D23/24 

Изобретение относится к автоматике

Известны устроПства для регулирования температуры, содержащие резонансный усилитель, в обратную связь которого включен термочувствительный из мерительный мост ll

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для регулирования-гемпературн, содержащее резонансный-усилитель, в обратную связькоторого включена входная диагональ термочувствительного моста, выходная диагональ которого подключена к одному из входов резонансного усилителя, другой вход которого связан с первым выходом генератора импульсов, подключенным к одному из входов блока сравнения, другой вход которого соединен с выходом резонансного усилителя 2. Это устройство осуществляет дискретный контроль температуры. Каждый период контроля соответствует одному из последовательных импульсов, поступающих на вход усилителя от импульсного генератора. В паузе между импульсами температура не контролируется.

Увеличение чувствительности устройства возможно только за счет увеличения коэффициента усиления резонансного усилителя и амплитуды ударьюго возбуждения контура. Наибольшее допустимое 31 ачение коэффициента усиления ограничено требованием устойчивой работы схемы, а полезное увеличение амплитуды ударного возбуждения лимитируется реальЕюй нестабильностью указанной амплитуди, срави.иваемого порога напряжения, параметро импульсного генератора и peaoHaiicHor усилителя.

Целью изобретения является повышение чувствите.пьности устройства.

Достигается это тем, что устройство содержит импульсный усилитель, коммутатор, запоминающий и генератор пилообразно1-о напряжеиня, причем вход импульсного ус1 ; мтеля поключен к выходной диаго(а.1И термочувствительного моста, входная диагонал которого соединена с гемератоьо;. и.мпульсов, выход импульсного ус;-. еля через KoivHviyTaTop, уиранляюций вход которого соединен с г-ервьсм вмхоя.ом генератора импульсов, подключен к поминающему эле.-тенту, E;..;XO;I icoic:;-: через коммутатор подь,Л1-.1че.ч к Теис оатору пилообразногчл напг -;- / равляющйй вход которого ;. пеовым выходом генератоги; и;- ;ту-т,г

a выход - с вторым входом илока сравнения .

На чертеже дана блок-схема устройства.

Оно содержит генератор 1 импульсов, термочувствительный мост 2, резонансный усилитель 3, блок сравнения 4, импульсный усилитель 5, коммутатор б, запоминающий элемент 7, генератор 8 пилообразного напряжения .

Импульсы напряхения на двух выходах генератора 1 формируются поочередно. При отсутствии на входах блоков 3, 4, 6, 8 импульса с генератора 1 резонансный усилитель 3 и блок сравнения 4 заперты; коммутатор б подключает выход импульсного усилителя 5 к запоминающему элементу 7 и отключает выход последнего от входа генератора 8 пилообразного напряжения, а выходное напряжение генератора 8 достигает максимального значения Е за время, равное обратному ходу пилы, и поддерживается на этом уровне. Одновременно импульс, поданны с второго выхода генератора 1 в диагональ термочувствительного моста 2, вызывает появление на входе усилителя 5, подключенном к другой диагонали, импульс напряжения, полярность и амплитуда которого зависят от разбаланса моста. Элемент 7 запоминает уровень и полярность выходного имяульса усилителя 5.

При поступлении на входы блоков 3, 4, 6, 8 импульса с генератора 1 резонансный усилитель 3 открывается, блок 4 выполняет операцию сравнения амплитуды колебаний выходного напряжения резонансного усилителя с уровнем пилообразного напряжения генератора 8, коммутатор 6 отключает выход усилителя 5 от запоминающего элемента 7 и подключает выход последнего к входу генератора 8, напряжение на .выходе которого убывает.

В момент открывания резонансного усилителя 3 происходит ударное возбуждение колебательного контура.-Параметры схемы выбираются так, что амплитуда напряжения ударного возбуждения в контуре равна Е. Возникшие свободные колебания затухают по экпоненциальному закону с постоянной, которая, вследствие наличия обратной связи, зависит от разбаланса измерительного моста. При балансе моста 2 обратная связь отсутствует и постоянная затухания 1 определяется только заданными параметрами контура.

Скорость убывания выходного напряжения генератора 8 зависит от напряжения, снимаемого с выхода запоминающего элемента 7. При балансе термочувствительного моста 2 последнее отсутствует, и выходное напряжение генератора 8 убывает по экспоненциальному закону с постоянно С , заданной тараметра.ш схемы генератора.

Поскольку пилообразное напряжение генератора 8 и затухающее колебательное напряжение усилителя 3 имеют одинаковую амплитуду, а при балансе моста постоянная затухания одинакова, ам тлитуда колебании не превышает уровня пилообразного напряжения и сигнал на выходе блока 4 не формируется.

Если разбаланс моста соответствует возрастанию скорости затухания колебаний, то полярность напряжения на выходе элемента 7 соответствует уменьшению скорости убывания пилообразного напряжения. При этом амплитуда колебаний, тем более, не может превышать ypoBesib пилообразного напряжения Если же разбаланс моста соответствует уменьшению скорости затухания колебаний, то полярность напряжения на выходе элемента 7 соответствует увеличению скорости убывания пилообразного 1апряже1Шя. Ам литуда колебаний превышает уровень пилообразного напряжения и на выходе блока 4 будет сформирован сигнал, который может быть использован для управления исполнительным механизмом терморегулятора.

Использование предлагаемого устройства позволяет увеличить чувствительность к изменению контролируемой температуры и, за счет этого, точность регулирования. По сравнению с известным устройством увеличение чувствительности достигается за счет перехода от дискретного к непрерывному контролю, который реализуется посредством сравнения выходного напряжения двух автономных каналов усиления,подключаемых к контролируемому мосту поочередно.

Предложенное устройство может быть широко использовано в различных системах управления температурным режимом.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее резонансный усилитель, в обратную связь которого включена входная диагональ термочувствительного моста, выходная диагональ которого подключена к одному из рходов резонансного yc литeля, другой вход которого связан с выходом генератора импульсов, под{ люченным к одному ИЗ входов блокдсравнения, другой вход которого,соединен с выходом резонансного усилителя, о тличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности устройства, оно содержит импульсный усилитель, коммутатор, запоминающий элемент и генератор пилообразного напряжения, причем вход импульсного усилителя подключен к выходной диагонали термочувстБительного моста, входная диагональ которого соединег1а с генератором импульсов, выход импульсного усилителя через коммутатор, управляющий вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов, подключен к запоминающему элементу, выход которого через коммутатор подключен к генератору пилообразного

напряжения, управляющий вход которог соединен с первым выходом генератора импульсов, а выход - с BTOpi-jM входом блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР

№ 161583, М.кл G 05 1Э 23/24, 1963.

2.Авторское свидетельство СССР № 475578, М.кл.О К 35/00, 1973.