Устройство для термостатирования Советский патент 1982 года по МПК G05D23/24 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ

I

Изобретение относится к области регулирования температуры, в частности к устройствам для стабилизации температуры объекта, и может быть преимущественно использовано для термостатирования биологических объектов, процессы исследования которых предполагают наличие измерительных устройств с высоким выходным сопротивлением.

Известно устройство для стабилизации температуры термостата, содержащее измерительную схему, исполнительный элемент и усилитель мощности.

Чувствительный элемент измерительной схемы расположен внутри термостата.. Выход одной из интегрирующих депЪчек исполнительного элемента подключен ко входу усилителя мощности, выход другой - к источнику питания, а входы интегрирующих цепочек включены парал.лельно и зашунтированы контактом датчика температуры, что позволяет повысить точность работы устройства 13 .

Недостатком известного устройства является снижение точности стабилизации за счет температурного дрейфа усилителя на транзисторах.

Известно также устройство для термостатирования содержащее размещенный в корпусе термостата измерительный мост, выходная диагональ которого подключена к входу дифференциального усилителя постоянного тока, и усилитель мощности,

10 через выходные элементы которого нагреватель подключен к источнику питания 2 .

Это устройство предусматривает температурную компенсацию, однако та15кая компенсация может быть только частным случаем при условии идент1гч- ного по величине, но разного по знаку дрейфа.

Наиболее близким по технической

20 сущности и дост1тгаемому результату к изобретению является термостат, содержащий датчик и оадатчик текпюрагуры. соединенные с регупяторуь). на1-ррв тль 30 к охладитель, выполненные в виде кас кадноЛ термоэлектробатареи, переключатель в виде диодного моста, в диагональ Которого включен один нз каскадов термоэлектробатареи, а в дру гую диагональ - последовательно сЬединенные регулятор с другими каскадами термоэлектробатарей 3j , Недостатком данного термостата яв ляется бросок тока в исполнительных нелях при переключении каскадов термо« батареи, Нель изобретения - повышение точ«« ности измерения и уменьшение времени установления заданного релшма термо статирования. Поставленная цель дост1ггае1х;я тем, что в устройстве для термостатирования содержащем последовательно включенны чувствительный элемент, размещенный в корпусе термостата, измерительньгй блок, блок выработки управляющего нагфяжения и усилитель мощности с кл о чевым транзистором на выходе, а также последовательно соединен 1ые и выполне fttie в виде термобатарей охладитель и нагреватель, подключенные к источн1жу Питания, нагреватель включен между , переходом коллектор-эмиттер ключевого транзистора усилителя мощности. Наиболее оптимальным являе1х я вып нение охладителя и нагревателя в ввде термобатарей. При таком схемном решении устрой- ства для термостатирования изменение режима термостатирования в сторону увеличения температуры осуществляется путем увеличения тока подогрева, а в сторону уменьшения температуры путе отключения нагревателя и подключения вместо него охладителя. , В обоих случаях усилитель мощности работает в Непрерывном режиме (т. е. нагрузка от усилителя мощности не от ключается), благодаря чему снижаются помехи и наводки 1{меющие место при импульсном режиме работы -усилителя мощности. На чертеже изображена блок-схема устройства для термостатитрования. Устройство для термостатнрования содержит измерительный блок 1, чувств тельный элемент 2 которого размещен в корпусе 3 термостата. Чувствительны элемент 2 выполнен в В5ще терморезистира, находящегося в непосредственной близости от объекта 4 термосгатировани находзицегсюя в проточном растворе 5. Терморезнстор 2 включен в одну иагональ измерительного блока 1, вторля диагональ которого подключена к ходу блока 6 выработки управляющего апряжения, связанного с усилителем 7 мощности, через выходной каскад 8 (клк евой транзистор) которого нагреватель 9 в виде термобатареи) подключен к источнику 10 питания. Охладитель 11 выполнен, например, виде термобатареи. Предлагаемое устройство для термотатарований работает следующим обраом, Включение устройства и установление первоначального режима термостатирова- ния, а также изменение режима термостатирования в сторону увеличения температуры осуществляется путем увеличения тока подогрева. Для этого электрическая постоянная усилителя 7 мощности выбрана менъще шэстоянной времени термостатированнойкамеры (термостата), что обеспечивает отработку отклонений температуры без автоколебаний. При этом выходной каскад (транзистор) 8 усилителя 7 мощности закрыт, и нагреватель 9 через малое сопротив пение охладителя (термобатареи) 11 подключен к источншсу 10 питания. При изменении режима термостатирования в сторону уменьшения температуры напряжение на базе транзистора 8 имеет противоположный знак, вслед ствие чего транзистор 8 открывается, шунтируя нагреватель 9 и подключая охладитель 11 к источнику 10 питания. Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспеч1-тает быстрое изменение режима термостатирования как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения температуры, при этом усилитель 7 мощности в обоих случаях работает на нагрузку (в непрерывном режиме). Благодаря этому исключаются броски тока в моменты подключения и отключения нагрузки, снижается уровень помех :И наводок, влияющих на измерительную аппаратуру, и повышается точность измерений. Формула изобретения Устройство для термостатирования, содержащее последовательно включенные чувствительный элемент, размешенный в Kopityce термостата, измерительный

5ОС

блок, блок вырлботки управляклаого напряжения и усилитель мошности с ключевым транзистором на выходе, а также последовательно соединенные и выполненные в виде термобатарей охладитель и нагреватель, подключенные к источнику питания, отличающееся том, что, с целью повьпления точности,устройства, в нем нагреватель включен между переходом коллектор-эмиттер ключевого транзистора усилителя мощности.

156

Источники информации, примятые во внимание при экспертизе

3.Авторское свидетельствоСССР № 5825О4, кл, бОбТ 23/ЗО, 1677 (прототип).