Устройство для регулирования температуры Советский патент 1980 года по МПК G05D23/19 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

1

Изобпетечие относится кавтомати-« ческому регулированию и может быть использовано для регулирования температуры зон обогрева материальных линдров мамин для литья пластмасс под 5 давлением.

Известны устройства для автоматического регулирования температуры, содержащие аадатчик, измерительный Ю преобразователь, узел сравнения, усилитель сигнала ошибки, регулирующий блок с выходным релейным элементом и тиристорный исполнительный орган, причем время включенного состояния 15 релейного элемента и тиристорного исполнительного органа функциональносвязано с величиной и знаком ошибки регулирования 1.

Указанное устройство предусматри- 20 вает. наличие стрелочного прибора для индикации отклонения температуры.Низкая надежность стрелочных приборов снижает надежность устройства.

Наиболее близким по технической 25 сущности к предлагаемому является устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно .соединенные задатчик, блок сравнения, ко второму входу которого подключен 30

измерительный /преобразователь, усилитель , регулирующий блок и исполнительный блок, а также измерительный усилитель, вход которого соединен с выходом блока сравнения, индикатор 2 ,

Недостатком известного устройства является низкая надежность.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Достигается поставленная цель тем, что в устройство введейы последовательно соединенные трехпозиционньй релейный элемент и резистивный мост с регулируемым резистором, управляющий вход которого подключен к йдной из вершин резистивногомоста, один из выводов регулируемого резистора подключен к другой вершине, а ;другой вьтод - к выходу измерительного . усилителя, связанного со входом трехпозиционного релейногоэлемента, причем к другой диагонали резистивного моста подключен индикатор, а также тем, что регулируемый резистор выполнен в виде двух встречно-последовательно соединенных полевых .транзисторов различного типа проводимости. Затворы которых соединены между собой, причем затворы являются упргшля входом регулируемого резистора,

свободные вьюоды каналов полевых транзисторов являются выводами регулируемого резистора.

Такое выполнение устройства обеспечивает бесконтактную защиту рамки стрелочного прибора от сигналовбольшого уровняпри автоматической индикции в заданных границах отклонения действительной температуры от заданной. Это повышает надежность устройства.

.

На фиг Л представлена блочно-функ циональная схема устройства для регулирования температуры; на фиг. 2 графики изменения сигнала отклонения

Задатчик 1 через блок 2 сравнения подключен к последовательно соединен ным усилителю 3, регулирующему блоку 4 и исполнительному блоку 5.

Ко второму вх.оду блока 2 сравнени подключен измерительный преобразователь 6, а к .выходу блока 2 подсоединень последовательно включенные измерительный усилитель 7, трехпозиционный релейный элемент 8 и резистивный мост 9.

Трехпо.зиционный релейный,элемент 8 состоит из операционного усилителя 10, в цепь обратной связи которого включена одна из диагоналей диодного моста 11, во вторую диагональ которого через балластные резисторы 12, 13 включен источник 14 напряжени постоянного тока. Резистивный мост 9 состг т из трех постоянных резисторов 15, 16, 17, и регулируемого резистора 18 с релейной характеристикой. В измерительную диагональ резис тивного моста 9 включен индикатор 19 например в виде стрелочного прибора с двухсторонней шкалой, а управляющий вход регулируемого резистора 18 соединен с выходом измерительного усилителя 7, .

Регулируемый резистйр 18 с релейной характеристикой выполнен в виде двух встречно-последовательно соединенных полевых транзисторов 20 и 21

различного типа проводимости, затворы которых соединены между.собой, причем затворы являются управляющим входом регулируемого резистора 18, а свободные выводы каналов полевых транзисторов 20 и 21.ярляются выводами регулируемого резистора 18..

Устройство работает следующим образом.

На выходе блока 2 сравнения формируется сигнал ошибки, представляющий разность заданного и действительного значений температуры на выходе задатчика 1 и измерительного преобразователя 6. После усиления в усилителе 3 с регулируемым коэффициентом усиления, сигнал ошибки поступает на вход регулирующего блока 4, выход/ной сигнал которого, Функцио.нально связанный с усиленнь1м сигналом ошибш, управляет исполнительным блоком 5

746463

Одновременно сигнал -ошибки, усиленный измерительным усилителем 7, поступает на вход трехпозиционного релейного элемента В и на управляющий вход регулируемого резистора 18. При большом сигнале ошибки на входе операционного усилителя 10 диодный мост 11 заперт и выходной сигнал oirfeрационного усилителя 10 находится в одном из двух крайних состояний, в соответствии с полярностью сигнала на его входе. Поступая на управляющую диагональ резистивНого моста 9, выходной сигнал операционного усилителя 10 устанавливает высокое значение сопротивления регулируемого резизистора 18, за счет запирания одного из полевых транзисторов 20 или 21. Резисторы 15, 16, 17 выбраны таким образом, что стрелка индикатора 19 устанавливается насоответствующем краю агкалы.

При уменьшении сигнала ошибки на входе трехпозиционного релейного элемента 8 д6 его поро.га срабатывания диодный мост 11, питаемый от источника напряжения постоянного тока 14 через балластные резисторы 12, 13, открывается. Вследствие равенства потенциалов на вершинах диодногр моста 11 цепь обратной связи oneрационного усилителя 10 оказывается замкнутой накоротко. При этом выходное напряжение операционного усилителя 10 равно нулю,вследствие чего регулируемый резистор 18Ъмеет малое сопротивление, так как полевые транзисторы. 20, 21 открыты. Выходной сигнал измерительного усилителя 7 поступает на индикатор 19 через регулируемый резистор 18, что обеспечивает автоматическую индикацию сигнала отклонения в .заданных границах.

На графике, приведенном на фиг.2а сигнал на выходе измерительного усилителя 7, б - сигнал на индикаторе 19, в - сигнал на выходе трехпозиционного релейного элемента 8,

Таким образом, в предложенном устройстве осуществляется автоматическая индикация сигнала ошибки в пределах шкалы индикатора и автоматическая бесконтактная фиксация стрелки на соответствующем конЦе ц:калы при больщих значениях сигнала ошибки. Это повышаетнадежность устройства. Заданные границы индикации легко регулируются в необходимом диапазон.е

Формула изобретения

ZH

резистор выполнен в виде двух ветрев-, но-последовательно соединенных полевых транзисторов различного типа проводимос.ти, затворы которых соединены между собой, причем затворы Являются управляющим входом регулируемого ре- , зистора, а.свободные выходы каналов полевых транзисторов являются выводами регулируемого резистора.

Источники информации, принятые во внима:ние при экспертизе 1. Скаржепа В.А, и Морозов А,А. Устройства азтоматики на тиристорах.

Киев, Техника

1974, 0.101-105.

2. Телис А.И., Макаров Г.А, Регулирование температуры зон обогрева ;машин для переработки пластмасс. М., НИИМАШ, 1976, серия С-4, с. 47-50 (прототип).