Двухпозиционный регулятор Советский патент 1981 года по МПК G05D27/02 

I

Изобретение относится к контрольной и измерительной технике.

По основному авт. св. № 479095 из вестей двухпоэнционный регулятор, содержащий импульсный генератор, эмиттерный повторитель, подключенный к исполнительному элементу, датчики температуры и скорости движения среды, включаемые, соответственно, в базовую цепь первого и коллекторную цепь второго каскадов импульсного генератора 0.

Недостатком регулятора является . отсутствие программирующей установки срабатывания и наличие импульсного трансформатора в цепи управления ис- , Полнительным реле, снижающего быстродействие ограничивающего возможности миниатюризации регулятора.

Цель изобретения - повышение точности регулятора, снижение мощности ц потребления, повышение быстродействия иснижение габаритов регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в двухпозиционном регуляторе, co

держащем импульсный генератор, эмиттерный повторитель, подключенный к исполнительному элементу, датчик температуры, датчик скорости движения среды, который включен в коллекторную цепь второго каскада импульсного генератора, в цепь базы первого каскада которого включен датчик температуры, а датчики скорости движения ереды и температуры выполнены в виде термисторов, выход второго каскада импульсного генератора и вход эмиттерного повторителя соединены через нелинейный Интегрирующий элемент.

Кроме того, нелинейный интегрирующий элемент выполнен в виде последовательно соединенных транзистора и конденсатора, причем база и коллектор транзистора являются соответственно входом и выходом элемента.

На фнг.1 изображена блок-схема двухпозиционного регулятора; на фиг.2 принципиальная электрическая схема двухпозиционного регулятора. Регулятор состоит из частотно-импульсного преобразователя 1 скорости движения среды и температуры, нелинейного интегрирующего элемента 2, релейного исполнительного элемё нта 3 Частотно-импульсный преобразовате 1 скорости движения среды и температуры преобразует величину скорости движения воздуха и температуры в час тоту следования импульсов, амплитуда и частота которых функционально связан с параметрами датчиковскорости итемп ратуры. Выходная частота определенной амплитуды поступает на вход нелинейного интегрирующего элемента 2., осредняющего импульсное напряжение и обеспечивающего базовое смещение ня релейном исполнительном .элементе 3 Релейный исполнительный элемент, выполненн1ый на составном эмиттерном по торителе, управляет электромагнитным реле. Принципиальная электрическая схем двухпозиционного регулятора (фиг,2) содержит импульсный генератор на тра зисторах 4 и 5, эмиттерный повторитель на Tpai HCTOpe 6, исполнительный элемент 7, датчики 8 и 9 темпера туры скорости движения среды, делите ли 10 - 13 напряжения, нелинейный ин тегрирующий элемент на транзисторе 14 и конденсаторе 15, а также содержит времязадающий и развязывающий ко денсаторы 16 и 7, стабилизатор 18. Работа устройства происходит еледующим образом. При включении питания и воздействии заданных величин скорости движения среды на датчик 9 температуры, транзисторы 14 и 6 находятся в соетоянии отсечки, а транзисторы 4 и 5в активном состоянии. Импульсный генератор на транзисторах 4 и 5 работает в заторможенном режиме. Минимальное смещение за счет тока коллектора транзистора 5 недост4точ1ю для заряда конденсатора 15 до величины открывания транзистора. Исполнительный элемент 7 выключен. При уменьшении скорости движения среды, например, воздуха, повьпиается температура и снижается величина сопротивления терморезистора 9. Конденсатор 16 подзаряжается до величины смещения на базе входного транзистора 4, переводящего его в состояние отсечки, а транзистор 5 в состояние насыщения. С этого момента начинается разряд конденсатора 16 по цепи коллектор-база насыщенного транзистора 5, датчик 8 температуры и параллельные цепи датчика 9 скорости, сопротивление уставки 11. При достижении положительного смещения на базе транзистора, 4, т.е. U8 U6 -ь U9 - U11 0, транзистор 4 переходит в состояние насыщения, а транзистор 5 в состояние отсечки. Схема опрокинется, а на выходе вьщеется импульс , частота следования которого определяется по формуле o-gyav- g: /iTV Д о начальная частота релаксации импульсного генератора; Еу - чувствительность преобразования скорости движения среды, Гц/м/с;-. т - чувствительность прробразователя температуры ,Гц град AVj. Д - девиация скорости движения среды и температуры, соответственно. Импульсное напряжение через разделительную цепь 17 открывает положительным перепадом импульса транзистор 14 нелинейного интегрирующего элемента и подзаряжает конденсатор 15. В момент, когда напряжение на конденсаторе 15 достигает(1я величины открытия транзистора 6,эмиттерный повторитель включает исполнительный элемент 7, замыкающий (размыкающий) контакты в цепи регулирования скорости подачи воздуха, например, в цепи питания двигателя . При возрастании скорости движения среды, например воздуха, сопротивление термистора 9 возрастает, импульсный генератор переходит в заторможенное ,состояние, схема приходит в исходное состояние, размыкая контакты исполнительного элемента 7. Испытания макета двухпозиционного регулятора показывают, что мощность потребления снижена более чем на полпорядка, а точность регулятора повышена более чем на порядок. В известном двухпозиционном регуляторе мощность потребления и управления достигает 1-2 Вт, в предлагаемом регуляторе мощность потребления и управления

,не превьппает 0,25 Вт, а точность сра батьгеания достигает 0,1% номинальной уставки срабатывания.т.

Изобретение может быть использовано при контроле скорости доуцж€1шя среды, например воздуха, в .истемах кондиционирования и жизнеобеспечекия в системном контроле автономных средств охлаждения средств вычисли1«йьной и радиоэлектронной техники.

Формула изобретения

1. Двухпозиционный регулятор, по вт.св., № 479095, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности и уменьшения габаритов регулятора, в нем выход второго каскада импульсного генератора и вход эмит- тесного повторителя соедине1П11 через нёлиней11ый интегрирующий элемент.

2. Регулятор по п. I, о т л я чаюцийся тем, что нелинейный интегрирующий злеме1{т выполнен в виде последовательно соединенных транзистора и конденсатора,

причем база и коллектор транзистора являются соответственно входом и выходом элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 479095, кл. G 05 О 27/02, 1972

(прототип).