Устройство для регулирования температуры Советский патент 1979 года по МПК G05D23/19 

Изобретение относится к области аЗто матики и может быть использовано в сис темах термостатирования. Известно устройство для регулирования температуры, содержащее чувствител ный элемент, магнитный усилитель, распределитель, источник форсирующего напряжения l. Однако указанное устройство для регули рования температуры не позволяет получить высокой точности регулирования в режиме стабилизации температуры, Кольку в нем регулирование производится в релейном режиме. : Наиболее близким по технической сущ ности к предложенному является устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соединенные источник форсированного разогрева, коммутатор и нагреватель, последовательно соединенные регистр сдвига и программный блок, датчик, включенный в первое плечо резистнвного измерител-ьного моста, к диаговаля которого подключены первые два входа усилителя, третий вход которого соединен с источником эталонного сигнала, а выход-с вторым входом коммутатора С2. Однако это устройство имеет низкую точность. Цель изобретения - повышение точности устройства. Это достигается тем, что в него введены ключи, ограничительные резисторы, блок компенсации статической ошибки и генератор импульсов. Выходы первых трех ключей подсоединены к четвертому входу усилителя, выход которого ПОДКЛЕОчен к последовательно соединенным четвертому ключу, пятому ключу, регистру сдвига и ко входу программного блока, выходы которого подключены соответственно к первому входу первого ключа, первому и второму входам второго ключа, первому входу третьего ключа, третьему входу коммутатора, второму входу четвертого ключа, второму входу регистра сдвига. Второй вход первого ключа соединеи с выходом блока компенсации статической ошибки. Второй вход TpeTpjero ключа соединен с нагревателем. Второй вход пятого ключа соединен с выходом генератора импульсов. Выходы регистра сдвига соединены со входами блока компенсации статической ошибки и с управляющими входами других ключей, включенных последовательно с ограничительными резисторами параллельно второму плечу резистивного измерительного моста. Структурная схема устройства приведена на чертеже. Устройство содержит расположенные в объекте 1 регулирования нагреватель 2 и датчик температуры 3, включенный в первое плечо резистивногв иамерительЧого моста, состоящего из резисторов 4 3, Параллельно резистору 6 через пле- чи 7 подключены резисторы 8. Диагонал реэистивного измерительного моста связана со входами усилителя 9, третий вход которого соединен с источником 10 эталонного сигнала, а четвертый вход через ключи 11-13 соединен с нагревателем 2 и коммутатором нагрузки 14, программным блоком 15 и с блоком ком пенсации статической ошибки 16. Выход усилителя 9 связан с нагревателем 2 через коммутатор нагрузки 14, а с клю чем 17 - через ключ 18. Генератор импульсов 19 соединен с регистром сдвига 2О через ключ 17. К коммутатору нагрузки 14 подключен источник форсированного разогрева .21. Устройство работает следующим обра зом. При включении усилитель 9 выдает сигнал в программный блок 15. При это программный блок 15 открывает ключи 13 и 18. Через открытый ключ 13 к четвертому входу усилителя 9 подключается нагреватель 2. Через дополнительную обмотку усилителя 9 начинает проте1 ать ток, пропорциональный сопротивле- нию нагревателя 2. Через ключ 18 выхо ной сигнал усилителя 9 открывает ключ 17 и с генератора импульсов 18 на регистр сдвига 20 подаются импульсы. Пр этом с выхода регистра сдвига 20 подаются сигналы, подключающие к резистору 6 поочередно ограничительные резист ры 8 до тех пор; пока напряжение на входе усилителя 9 не станет близким к нулю. Одновременно с подключением ограничительных резисторов 8 производится переключение программы форсированного разогрева в программном блоке 15 и изменение сигнала, компенсирующего статическую ошибку усилителя 9. При достижении Входным сигналом величины близкой к нулю сигнал на выходе усилителя 9 уменьшается, ключ 17 закрывается, отключая генератор импульсов 19 от регистра сдвига 20. При этом в программном блоке 15 устанавливается программа форсированногх) разогрева, соответствующая окружающей температуре с учетом сопротивления нагревателя 2, а в блоке компенсации статической ошибки 16 устанавливается сигнал компенсирующий статическую ошибку при данной окружающей температуре. Из программного блока 15 видается сигнал на сброс регистра сдвета 20, отключение ключа 18, отключение ключа 13 и под1шючение нагревателя 2 через коммутатор нагрузки 14 к источнику форсированного разогрева 21. Открывается ключ 12, и к усилителю 9 подключается программа форсирующего разогрева объекта 1 регулирования.- Ре- зистивиый измерительный мост возвращается в исходное состояние, и объект 1 начинает ускоренно разогреваться до рабочей температуры. Управляющим сигналом для работы программного блока 15 служит выходной сигнал усилителя 9. При достижении объектом 1 регулирования рабочей температуры ключ 12 выключается, отключая от усилителя 9 программу форсированного рагзогрева. Ключом 11 к усилителю 9 подключается блок компенсации статической ошибки 16, из кото- рого выдается сигнал, пропорциональный окружающей температуре для компенсации статической ошибки. Устройство работает теперь в режиме стабилизации рабочей температуры. Таким образом, при работе предложенного устройства вначале производится измерение температуры окружающей среды и сопротивления нагревательного элемента, в соответствии с которыми выбирается программа форсированного разогрева и величина компенсации статической ошибки, что дает возможность повысить точность регулирования температуры. Точность регулирования температуры повышается также за счет работы измерительного моста при измерении окружающей температуры на начальном участке характеристики т.е. при сигналах близких к: нулю.