Регулятор температуры Советский патент 1982 года по МПК G05D23/19 

(54) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к автоматическому регулированию температуры и может быть использовано для регулирования температуры объектов техники, в процессе работы которых требуется перестройка регулируемой температуры в широком диапазоне и сигнализация о соответствии регулируемой и задаваемой температур.

Известны регуляторы температуры с перестройкой регулируемого параметра 11 .

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому является схема электронной части термостата для -биологических исследований регулятора температуры, содержащего датчики температуры канала сигнализац и и регулирования, усилитель сигнала рассогласования, регулирующие элементы - транзисторы и исполнительный элемент - нагреватель, а также компараторы верхнего и нижнего пределов допускового контроля и схему сигнализации, выполненную на транзисторах и индикаторных лампах.

Б указанном регуляторе используются два термочувствительных элемента, включенных в мостовые схемы каналов регу;1ирования и допускового контроля.

Задание температуры регулироБани.т производится подбором постоянного резистора в плече моста канала ре гулирования..Ширина зоны допускового контроля выбирается подстройкой двух потенциометров в плечах моста допускового контроля 2.

Однако учитывая, что резистивный мост имеет нелинейную зависимость

.10 выходного напряжения от температуры, а также необходимость применять нелинейные потенциометры для подстроек температуры регулирования, температур верхней и нижней зоны допусково15го контроля, разработка регулятора температ-уры с зоной допускового контроля постоянной ширины При изменеНИИ температуры регулирования в широком диапазоне проблематична.

20

Цель изобретения - расширение области применения регулятора, т.е. обеспечение работы регулятора в широком диапазоне температур рег лирования и зоны допускового контроля

25 всего диапазона регулирования, а также сокращение числа регулируемых элементов.

Поставленная цель достигается тем, что -в регулятор температуры,

30 содержащий задатчик, первый, второй и третий компараторы, элемент сигнализации последовательно соединенные регулирующий и исполнительный элементы и последовательно соединенные датчик и усилитель, введены последовательно соединенные стабилизатор то ка, первый и второй задающие резисторы, причем второй вывод второго за дающего резистора соединен с первым входом второго компаратора и первым выводом задатчика, второй вывод кото рого соединен с общей шиной источника питания, выход стабилизатора тока связан с первым входом первого компа ратора, а первый вывод второго задаю щего резистора подключен к первому входу третьего компаратора, выход ко торого соединен со входом регулирующего элемента, второй вход третьего .компаратора связан с выходом усилителя и вторыми входами первого и вто рого компараторов, выходы которых, подключены ко входам элемента сигнализации. На чептеже поелставлена блок-схе ма регулятора темпеоатуры. Регулятор содержит датчик 1, уси литель 2, первый и второй компараторы 3 и 4 соответственно, стабилизатор 5 тока, третий компаратор 6, эле мент 7 сигнализации, регулирующий элемент 8 и исполнительный элемент 9, первый и второй задающие резисто ры 10 и 11, определяющие верхнюю и нижнюю границу зоны допускового контроля соответственно, а также задатчик 12. Регулятор температуры работает следую дим образом. Сятнал с датчик й 1 температуры через усилитель 2 поступает на вход компараторов 3, 4 и 6. Стабилизатор тока 5 является источником тока, падение напряжения на элементах 10 - 12 определяется только вел чиной сопротивления каждого резисто ра i: не зависит от величины, соседне го резистора, так как ток, проходящий через цепь 10-12 определяется настройкой стабилизатора 5 тока. Те пература настройки регулятора определяется напряжением (1) Up 7,3 (.,) Температура срабатывания первого компаратора 3 зоны допускового конт роля определяется напряжением: Up, iJR а температура срабатывания второго компаратора 4 нижней границы UH-/ R (3) где 3 - ток, генерируемый стабилиза тором 5; , величина . сопротивлений элементов 10 - 12 соответствен но. Таким образом, ширина зоны допускового контроля не зависит от положения задатчика 12 и является постоянной величиной для всего диапазона регулирования, На компараторах происходит сравнение сигнала с усилителя и одного из опорных напряжений 3, Ug или Up. При величине температуры равной заданной и не выходящей из зоны допускового контроля, сигнал с компараторов 3 и 4 поступает на элемент 7 сигнализации, а при отклонении температуры компараторы находятся в противоположных состояниях и элемент сигнализации не выдает сигнал о том, что температура равна заданной. Сигнал с третьего компаратора 6 канала регулирования поступает на регулирующий элемент 8, который соединен с исполнительным элементом 10 термоэлектробатареей или нагревателем,. Введение в регулятор температуры стабилизатора тока, в цепь которого включен потенциометрический задатчик температуры и резисторы, определяющие ширину зоны допускового контроля, повышает точность задания и регулирования температуры, расширяет диапазон регулирования температуры с сохранением функции допускового контроля во всем диапазоне, а также со |Кращает число задающих элементов по сравнению с известным регулятором температуры. Формула изобретения Регулятор температуры, содержащий задатчик, первый, второй и третий компараторы, элемент сигнализации, последовательно соединенные регулирующий и исполнительный элементы, и , последовательно соединенные датчик и усилитель, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения регулятора, в него введены последовательно соединенные стабилизатор тока, первый и второй задающие резисторы, причем второй вывод второго задающего резистора соединен с первым входом второго компаратора и первым выводом задатчика, второй вывод которого соединен с общей шиной источника питания, ВЕЛХОД стабилизатора тока связан с первым входом первого компаратора, а первый вывод второго задающего резистора подключен к первому входу третьего компа.ратора, выход которого соединен со входом регулирующего элемента, второй вход третьего компаратора связан с . выходом усилителя и вторыми ВХОДс1МИ первого и второго компараторов, выходы которых подключены ко входам элемента сигнализации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Киев, Техника, 1974 с. 68, 123-125.

2. Шило В.Л. Линейные интегралы ныв схемы в радиоэлектронной аппара;туре, М., Советское радио , 1979, с. 168-169 (прототип).