Микротермостат Советский патент 1981 года по МПК G05D23/24 

(54) МИКРОТЕРМОСТАТ

на фиг. 2 - конфигурация печатного резистивного нагревателя.

Микротермостат содержит наружный корпус 1, теплоизоляцию 2, камеру 3 с объектом 4 термостатирования, резистивный печатный нагреватель 5, датчик б температуры, измерительный мост 7 с усилителем 8 постоянного тока (УПТ), переключающий диод 9, резистивный делитель 10 напряжения, транзисторный ключевой элемент 11, Гисточники 12 и 13 питания, Нагреватель 5 обращен внутрь камеры 3 термостата, датчик б включен в измерительный мост 7 с УПТ 8, на выходе которого включены последовательно диод 9 и нагреватель 5. Резистивный делитель 10 и ключевой 11 элемент с диодом 9 образуют схему.форсированного прогрева микротермостата. В качестве датчика использован бескорпусный тра.нзистор.

Конструктивно нагреватель предсталяет собой цилиндр, образованный гибкой изоляционной основой 14 с нанесеным на ней печатным резистором, из материала с высоким удельным сопротилением, причем другая сторона основы может быть покрыта медной фольгой с целью улучшения режима термостатирования. В соответствии с требуемьш распределением градиента температуры вдоль камеры, что связано с харак-теристиками объекта термостатирования, определяется оптимальная конфигурация печатного резистора и его коэффициента заполнения по площади. В качестве примера (фиг. 2) изображен печатный резистивный нагреватель с равномерным распределением по площади и с коэффициентом заполнения, равным 0,5.

Устройство работает следующим образом.

При включении, когда температуры внутри термостата меньше температуры статирования, измерительный мост 7 разбалансирован, в результате на выходе УПТ 8 формируется напряжение близкое к нулю, которое через резистивный делитель 10 открывает транзисторный ключ 11. В этом случае отрицательное напряжение источника 1 питания подключается к печатному резистору 5, который оказывается под найряжением двух источников 12 и 13 писания, что с учетом его малой массы предопределяет быстрый нагрев.

Диод 9 находится при этом в закрытом состоянии, так как его анод находится под отрицательным потенциалом.

С ростом температуры печатного резистивного нагревателя 5 растет температура датчика б и соответственно падает напряжение на нем. Потенциал на выходе усилителя 8 постоянного тока возрастает, транзисторный ключевой элемент 11 закрывается, отключая источник 13 питания от нагревателя 5. Диод 9 начинает проводить ток, протекающий через нагреватель 5 и УПТ 8 к источнику 12. Этот режим соответствует рабочему режиму термостатирования устройства и не отличается от известных устройств термостатирования с отрицательной обратной связью (ООС).

Влияние паления напряжения на диоде 9 в режиме регулирования незначительно, так как оно ослабляется отрицательной обратной связью.

При потреблении энергии от источника питания предлагаемый микротермостат и известный соизмеримы. Кроме указанных выше преимуществ исползование печатного резистивного нагревателя позволяет изменять его конфигурацию и коэффициент заполнения по площади для достижения требуемог 1заспределения градиента температуры внутри камеры термостатирования.

Формула изобретения

1.Микротермостат, содержищий последовательно соединенные датчик температуры, измерительный мост и усилитель постоянного тока, а также резистивный печатный нагреватель источники питания и транзисторный ключевой элемент, отличающий с я тем, что, с целью ускорения выхода в режим микротермостата, он содержит последовательно соединенные резистивный делитель напряжения и переключающий диод, катод которого связан с выходом усилителя постоянного тока, а анод с выводом первого источника питания через нагреватель и с выводом второго источника питания через . транзисторный ключевой элемент, управляющий вход которого подключен к выходу резистивного делителя напряжения.

2.Микротермостат по п.1, о т личающийся тем, что резистивный , печатный нагреватель

выполнен на гибкой основе и обращен внутрь камеры.

Источники информации, принятые во нимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 395817, кл. G 05 D 23/19, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 622066, кл. G 05 D 23/19, 1976.

3.Авторское свидетельство СССР 537331, кл. G 05 D 23/00, 1974.

4.Сб.Обмен опытом в радиопромышленности 1976, вып. 12, С-. 2627 (прототип).

-f

a

WIf