Термостатирующее устройство Советский патент 1981 года по МПК G05D23/24 

1

Изобретение относится к технике автоматического регулирования температуры подогревных термостатов, предназначенных для термостатирования различных радиотехнических узлов.

По основному авт. св. 549792 . известно устройство которое содержит последовательно включенные измерительный мост, 6.ПОК управления, ключевой элемент, усилитель мощности, нагреватель и цепь обратной связи с выхода ключа на мост, состоящую из последовательно соединенных генератора .линейно-возрастающего напряжения и порогового элемента. В этом устройстве время выхода в режим увеличивается как при уменьшении напряжения питания, так и при увеличении, потому что смещение точки баланса моста, выполняемое генератором линейно возрастающего напряжения, зависит от величины разбаланса моста и не зависит от напряжения питания, подаваемого на усилитель мощности и нагреватель

11..:.

Однако время первого отключения, являющееся оптимальным при номанальном напряжении (при котором настраивается устройство), не является оптимальным при повышенном или пониженном, напряжении питания.

Цель изобретения - повьлиение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем что термостатирующее устройство содержит инвертирующий усилитель, вход которого подключен к источнику питания, а выход ко входу генератора линейно-возрастающего напряжения.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема инвертирующего усилителя; на фиг. 3 - графики изменения температуры нагревателя и объекта термостатирования при выходе в режим; а - при повышенном напряжении питания; б - при пониженном.

Устройство содержит термочувствительный мост 1, блок 2 управления, ключевой элемент 3, усилитель 4 мощности, нагреватель 5, пороговый элемент 6, генератор 7 линейно-воз- растающего напряжения, инвертирующий усилитель 8, регулируемый коэффициентом усиления, который состоит из регистров 9 - 12 и транзистора 13.

Термостатирующее устройство работает следующим образом.

: При включении ключевой элемент 3 переводит усилитель 4 мощности в режим насыщения, подключая нагреватель 5 к источнику питания, и одновременно подает питание на генератор линейна-- возрастающего напряжения 7, которое через пороговый элемент 6 поступает в противоположное датчику тем)пературы плечо моста 1, смещает точку баланса, тем самым увеличивая время включенного состояния нагревателя При достижении баланса термочувствительного моста 1 ключевой элемент 3 закрывается и усилитель 4 мощности отключает нагреватель 5. Температура нагревателя (Тц) начинает уменьшат ся, отдавая запасную энергию объекту термостатирования, температура которого (Tj,) вследствие этого астет, и при достижении равенствй Тц TO Т статирования выход в режим-заканчивается. Так работает устройство при номинальном напряжении питания, при котором режимы генератора и инвертора подобраны так, что подключение инвертора ко входу генератора не сказывается на его работе. Если устройство термостатирования выходит в режим при пониженном или повышенном напряжении питания на базе транзистора 13 (фиг, 2), изменяется смещение, которое в зависимости от положения движка резистора 10 изменяет потенциал на коллекторе транзистора и на входе генератора Наличие на входе генератора дополнительного воздействия вызывает смещение точки настройки моста и времен первого отключения нагревателя.

Рассмотрим выход устройства в режим без корректирующего инвертирующего усилителя.При повышенном напряжении питания скорость нарастания температуры нагревателя Тц больше, чем при номинальном напряжении питания ЕП-НОГЛ и. вследствие этого., время перЕого отключения нагревателя 1 меньше оптимального значения, полученного при Ер,„дид , при этом и температура

нагревателя Т в момент отключения . Скорость возрастания температуры объекта термостатирования Т в этом случае, начиная с момента Т, уменьшается и время выхода в режим рр становится больше, так как энергии, запасенной нагревателем, недостаточно (фиг. 3 а). При пониженном напряжении питания (фиг. 3 б) скорость нарастания температуры нагревателя TH меньше, чем при Е, и вслествие этого время первого отключения С затягивается, при этом температура нагревателя Т, в момент отключения выше и температура объекта термостатирования Т успевает достичь и повысить значение температуры статирования TO. Выход в режим происходит с перегревом и время выхода в режим С становится больше. Если инвертирующий усилитель подключен к генера;тору линейно возрастающего напряжения, генератор корректирует время первого отключения посредством изменения баланса измерительного моста. При повышенном напряжении питания (фиг. 3 а, кривые со стрелками) отключение нагревателя производится позже ( tr ., температура TQ возрастает быстрее и время выхода в режим становится меньше Са --В случае поаиженного напряжения (фиг.Зб, кривые со стрелками) отключение нагревателя производится раньше ( 1 ), устраняется перегрев Т,, и время выхода в режим становится меньше.

Таким образом, автоматическая коррекция времени первого-отключения нагревателя позволяет сделать время отключения нагревателя оптимальным при изменении напряжения питания в большую или меньшую сторону и получить минимальное время выхода в режим для каждого случая.

Формула изобретения

Термостатирующее устройство по авт. св. № 549792, о т л и ч а ю щ е е с я тем,, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит инвертирующий усилитель,, вход которого подключен к источнику питания, а выход ко входу генератора линейно возрастающего напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспе.ртизе

1. Авторское свидетельство СССР 549792, кл. G 05 D 23/24, 1975 (прототип).

fг

Ч-S