Регулятор температуры Советский патент 1978 года по МПК G05D23/19 

(54) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУР ему входу предварительного усилителя а вход второго ключа-подключен через второй элемент задержки к блоку контроля напряжения, соединенного с усилителем мощности, и одновременно через инвертор подключен к входам четвертого и пятого ключей, соединенных с выходом усилителя мощности. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит чувствительный элемент 1, напряжение на выходе которого пропорционально разности между рабочей температурой и температурой объекта Урегулирования, пред варительный усилитель 3, дополнительные входы которого соединены с нагревателем 4 через ключи 5 и б, бесконтактное реле 7, усилитель 3 мощности на выходе которого установлены ключи 9 и 10, инвертор 11, коммутатор 12, источник 13 форсирующего питания, источник 14 питания, программный, блок 15, блок 16 контроля напряжения, на выходе которого установлен элемент 17 задержки, источник 18 смещения, ключ 19, элемент 20 задержки. Регулятор температуры работает сле дующим образом. При включении питания чувствительного элемента 1 на вход предварительного усилителя 3 подается сигнал, про порциональный разности между рабочей температурой и температурой объекта 2 регулирования. Величина сигнала достаточна для срабатывания релейного усрлителя 8 мощности. Выходной транзистор релейного усилителя 8 мощности при этом открывается и через него на нагреватель 4 подается форсирующая мощность от источника 13 форсирующего питания. Объект 2 ускоренно разогревается. В момент времени t , когда температура объекта 2 регулирования достигает заданного значения 8, бес контактное реле 7 отпускает, выходной транзистор закрывается и от нагревателя 4 отключается источник 13 форсирующего питания. После отключения от нагревателя 4 источника 13 форсирующего питания срабатывает элемент 20 задержки и открывает ключи 5 и 19. Пр помощи ключа 19 к предварительному ус лителю 3 подключается источник 18 сме щения, что приводит к смещению характеристики предварительного усилителя в область регулирования рабочей температуры. При помсйци ключа 5 регулятор переводится на работу в режиме широтноимпульсной,модуляции с коэффициентом усиления Щ, . После проведенных переключений регулятор температуры работа ет в режиме пропорционального регулирования температуры. На нагреватель подается форсирующая мощность, котора изменяется пропорционально изменению входного сигнала. Величина коэффициента усиления К и температура 9. выбирается из условия обеспечения изменения форсирующей мощности по закону, близкому к оптимальному по скорости разогрева объекта регулирования. Выбор коэффициента усиления производится при помощи физического моделирования. При этом выбирается такой коэффициент усиления, при котором время выхода объекта регулирования на рабочий тепловой режим наиболее близко ко времени, обеспечиваемому оптимальным законом управления мощностью. Таким образом, хотя в предлагаемом устройстве время разогрева несколько больше, чем при оптимальном законе управления, но при этом существенно упрощается схема управления мощностью а также источник форсирующего питания. Через промежуток времени At , достаточный для разогрева объекта регулирования до рабочей температуры, из программного блока 15 выдается сигнал в коммутатор 12, который переключает релейный усилитель 8 мощности с источника 13 форсирующего питания на источник 14 питания с номинальным напряжением. После переключения источников питания срабатывает блок 16 контроля напряжения, который через элемент 17 задержки выдает сигнал на ключ б и через инвертор 11 на ключи 9 и 10. Ключ 6 открывается, а.ключи 9 и 10 закрываются. При помощи ключа б производится изменение коэффициента усиления с Kj на К, , который выбирается из условия обеспечения заданной точности регулиррвания рабочей температуры. При помощи ключей 9 и 10 производятся переключения резисторов, установленных в коллекторных цепях выходных транзисторов релейного усилителя мощности с целью обеспечения их насыщения. Данный регулятор темпе ратуры позволяет на 25-30% снизить вес и габариты по сравнению с известным и повысить надежность его работы. Формула изобретения Регулятор температуры, содержащий размещенные в объекте регулирования нагреватель и чувствительный элемент, подключенный к последовательно соединенным предварительному усилителю, бескёнтактному реле и усилителю мощности, источники питания, подключенные к коммутатору И усилителю мощности, программный блок, подключенный к входу коммутатора, ключи, блок контроля напряжения, элементы задержки, источник смещения и инвертор, о тличающийся тем, что, с целью повышения надежности регулятора, в нем первый и второй входы предварительного усилителя подключены R нагревателю через первый и второй ключи.

вход одного из которых подключен к выходу одного элемента задержки, соединенного с одним входом третьего ключа, другой вход которого подключен к выходу источника смещения, а выход к третьему входу предварительного усилителя, а вход второго/ ключа подключен через второй элемент задержки к блоку контроля напряжения, соединенного с усилителем мсадности/ и одновременно через инвертор подключен к

входам четвертого и пятого ключей, соединенных с выходом усилителя мощности .

Источники информации, принятые , во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР 167380, кл. в 05 D;23/24, 1960.

2.Авторское свидетельство СССР W 273548, кл. Q 05 DJ 23/24, 1968.

3.Авторские свидетельство СССР № 374582, кл. G-05 В 23/19, 1970.