Регулятор температуры Советский патент 1981 года по МПК G05D23/24 

(54) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ

1

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для применения в электроприборах «мягкой теплоты, а также может быть использовано в других устройствах, требующих регулирования температуры.

Известны регуляторы температуры, содержащие датчики температуры, узлы сравнения заданной температуры и температуры в объекте регулирования, усилители, формирователи и нагреватели 1 и 2.

Однако они не обеспечивают необходимой точности регулирования.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является регулятор температуры, содержащий термочувствительный мост выполняющий функцию сравнения заданной температуры и ил еющейся, в одно из плеч которого включен датчик температуры, а в другое - сопротивление, изменяющее величину задания, блок индикации разбаланса моста, усилитель, формирователь управляющего сигнала и тиристорный исполнительный орган, включающий и отключающий нагреватель, а также источник питания регулятора 3.

Известный регулятор температуры не обеспечивает постоянства температуры при

колебаниях напряжения питающей сети, так как блок индикации разбаланса моста имеет определенный, отличный от нуля, порог чувствительности, а напряжение разбаланса в значительной мере определяется напряже 1ием питания моста. Изменение температуры элементов регулятора приводит к дополнительной погрешности регулирования за счет изменения уровня порога чувствительности блока индикации разбаланса мостовой измерительной схемы.

Целью изобретения - повыщение точности регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор температуры, содержащий термочувствительный мост и последовательно соединенные усилитель, формирователь управляющего сигнала и тиристорный исполнительный орган, связанный с источником питания и нагревателем, содержит ключевой элемент на гюлевом транзисторе, форсирующую цепь HN триггер, подключенный входами к выходной диагонали термочувствительного моста, а выходом - к входу усилителя, причем формирователь управляющего сигнала подключен к источнику питания через полевой транзистор, затвор которого через форсирующую цепь соединен с соответствующим полюсом источника питания. На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого регулятора температуры. Регулятор температуры состоит из термочувствительного моста 1, усилителя 2, формирователя ,3 управляющего сигнала, источника 4 питания, тиристорного исполнительного органа 5, нагревателя 6, форсирующей цепи 7, ключевого элемента 8 на полевом транзисторе, триггера 9, выключателя 10, диода 11, стабилитронов 12 и 13, диода 14, причем формирователь 3 управляющего сигнала состоит из вспомогательного конденсатора 15, основного конденсатора 16, однопереходного транзистора 17 и импульсного трансформатора 18. регулятор температуры работает следующим образом. При подключении регулятора к источнику 4 питания и замыкании контактов выключателя 10 анод тиристорного исполнительного органа 5 может иметь как положительный потенциал, так и отрицательный. В первом случае регулятор температуры работает в режиме управления, а во втором - в режиме сравнения. В режиме сравнения выпрямительный диод 11 открыт и напряжение, ограниченное по амплитуде стабилитронами 12 и 13, поступает через диод 14 на вспомогательный конденсатор 15, заряжая его. Это же напряжение поступает на термочувствительный мост 1 и усилитель 2. Если температура объекта регулирования ниже заданной, триггер 9 находится в первом устойчивом состоянии. При этом через усилитель 2 заряжается основной конденсатор 16. При увеличении температуры объекта регулирования напряжение на выходной диагонали термочувствительного моста 1 изменяется и триггер 9 переходит во второе устойчивое состояние. Усилитель 2 оказывается закрытым и на основной конденсатор 16 напряжение не поступает. Вспо.могательный конденсатор 15 заряжается во время цикла сравнения независимо от состояния термочувствительного моста 1. Таким образом, к окончанию цикла сравнения основной конденсатор 16 оказывается в зависимости от температуры объекта регулирования, заряженным или не заряженным, а вспомогательный конденсатор 15 - заряженным. В конце цикла сравнения отрицательный потенциал на аноде тиристорного исполнительного органа 5, а вместе с тем и на подключенном к нему через форсирующую цепочку 7 затворе полевого транзистора 8, становится близким к нулю, что приводит к открыванию последнего. Основной конденсатор 16 разряжается через межбазовый переход однопереходного транзистора 17, открывая эмиттерный переход последнего, через который происходит разряд основного конденсатор 16 на первичную обмотку импульсного трансформатора 18. Возникщий во вторичной обмотке импульсного трансформатора 18 управляющий импульс поступает на управляющий электрод тиристорного исполнительного органа 5, отпирая его. Причем, благодаря запаздыванию в возникновении управляющего импульса на выходе импульсного трансформатора 18 по отнощению к началу открывания полевого транзистора 8, отпирание тиристорного исполнительного органа 5 происходит в самом начале цикла управления, то есть тогда, когда на его анод начинает поступает положительный потенциал. При открытом тиристорном исполнительном органе 5 рабочий ток от источника 4 питания протекает через нагреватель 6, что приводит к увеличению температуры объекта регулирования. Во время цикла управления на схему напряжение не поступает. Если же к концу цикла сравнения основной конденсатор 16 оказался не заряженным, то через первичную обмотку импульсного трансформатора 18 разряжается лишь вспомогательный конденсатор 15, энергии разряда которого оказывается недостаточно для отпирания тиристорного исполнительного органа 5. Формула изобретения Регулятор температуры, содержащий термочувствительный мост и последовательно соединенные усилитель, формирователь управляющего сигнала и тиристорный исполнительный орган, связанный с источником питания и нагревателем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора он содержит ключевой элемент на полевом транзисторе, форсирующую цепь и триггер, подключенный входами к выходной диагонали термочувствительного .моста, а выходом - к входу усилителя, причем формирователь управляющего сигнала подключен к источнику питания через полевой транзистор, затвор которого через форсирующую цепь соединен с соответствующим полюсом источника питания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 251284, кл. G 05 D 23/00, 1965. 2.Авторское свидетельство СССР № 254233, кл. G 05 D 23/00, 1965. 3.Патент США № 3649853, кл. Н 05 В 1/02, опублик. 1968 (прототип) .